KR100200415B1 - Process for preparing biodegradable aliphatic copolyester - Google Patents

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Abstract

본 발명은 1회용 필름, 섬유, 부직포 및 사출성형가공 등의 용도로 사용되고 폐기시 토양중에 존재하는 미생물 등에 의해 분해 가능한 생분해성 지방족 폴리에스터 제조방법에 관한 것으로서, 기존의 것들에 비해 생분해성이 높은 한편 기계적 물성이나 용융강도 등이 우수한 생분해성 고분자 물질을 제공하기 위해 안출된 것이다.The present invention relates to a method for producing biodegradable aliphatic polyester that is used for disposable films, fibers, nonwoven fabrics, injection molding, and the like, and is decomposed by microorganisms present in soil when disposed of. On the other hand, it is devised to provide a biodegradable polymer material having excellent mechanical properties and melt strength.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 석신산 등으로 구성된 산성분과 1,4-부탄디올 등을 사용하는 디올성분 및 소량의 하이드록시기 또는 알콜기를 3개 이상 지닌 다관능성 화합물로 구성된 혼합물을 에스테르화 반응시킨 후, 특정 구조의 유기실리콘 화합물을 기타 첨가제와 함께 첨가하여 축중합시키는 것을 특징으로 한 생분해성 지방족 폴리에스터 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is an esterification reaction of a mixture consisting of an acid component composed of succinic acid and the like, a diol component using 1,4-butanediol and the like, and a polyfunctional compound having a small amount of hydroxy or alcohol groups. After the addition, an organosilicon compound having a specific structure is added together with other additives to provide a biodegradable aliphatic polyester production method.

Description

생분해성 지방족 폴리에스터 제조방법Biodegradable aliphatic polyester manufacturing method

본 발명은 사용후 폐기시 토양중에 존재하는 미생물에 의하여 분해되는 새로운 지방족 폴리에스터의 제조방법에 관한 것으로, 특히 1회용 필름, 섬유, 부직포 및 사출성형가공 등의 용도로 사용 가능한 생분해성 지방족 폴리에스터 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a new aliphatic polyester that is decomposed by microorganisms present in the soil upon disposal after use, and in particular, a biodegradable aliphatic polyester that can be used for disposable films, fibers, nonwoven fabrics, and injection molding processing. It relates to a manufacturing method.

일반적으로 석유화학 제품인 합성 수지는 내약품성, 투명성, 유연성 및 강도등 물성이 우수하여 여러분야에서 광범위하게 사용되고 있으나, 사용후 분해되지 않고 폐기 플라스틱에 의한 환경 오염의 사회적 문제로 대두되면서 최근 들어서는 분해성이 있는 수지의 사용이 점차 확대되고 있는 실정이다.Generally, synthetic resins, which are petrochemical products, are widely used in all fields because of their excellent chemical resistance, transparency, flexibility, and strength, but they are not decomposed after use, but become a social problem of environmental pollution by waste plastic. The use of resins that are present is gradually expanding.

분해성 수지는 태양광의 자외선에 의하여 분해되는 광분해성 수지와 토양중에 존재하는 미생물에 의하여 분해되는 생분해성 수지로 구분될 수 있는데, 생분해성 수지는 또한 제조방법 및 원료에 따라 여러 가지 종류로 나뉘어진다. 이중 미생물의 생체내에서 합성되는 PHB계 수지와 합성 고분자계 생분해성 수지인 폴리카프로락톤, 폴리락타이드 및 디올과 디애시드의 축중합에 의하여 합성된 지방족 폴리에스터 등은 생분해성은 우수하지만 물성이나 경제성이 취약하여 범용 고분자 재료로 적합하지 못하고, 특히 폴리카프로락톤은 융점이 낮아 열안정성 및 치수안정성에 문제가 있는 것으로 알려지고 있으며, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌등 범용 비분해성 수지에 천연 물질인 전분을 충진한 생붕괴성 수지는 전분은 분해가 이루어지지만 범용 수지는 분해가 되지 않고 작은 조각으로 분쇄되어 토양에 잔존하여 2차적인 환경오염을 유발하는 단점이 있다.Degradable resins can be classified into photodegradable resins decomposed by ultraviolet rays of sunlight and biodegradable resins decomposed by microorganisms present in the soil. The biodegradable resins are also divided into various types according to manufacturing methods and raw materials. PHB-based resins synthesized in vivo and polycaprolactone, polylactide, and aliphatic polyesters synthesized by the polycondensation of diols and diacids are excellent in biodegradability, but have good physical properties and economic efficiency. Because of its weakness, it is not suitable as a general-purpose polymer material. In particular, polycaprolactone has a low melting point and is known to have problems in thermal stability and dimensional stability. Biodegradable resins have the disadvantage that starch is decomposed, but general purpose resins are not decomposed and are crushed into small pieces to remain in the soil, causing secondary environmental pollution.

본 발명의 목적은 폴리에틸렌테레프탈레이트와 같은 고융점의 방향족 폴리에스터와는 달리 도료, 접착제 등으로 이용되지만 필름 형성성이 충분히 양호하지 못한 지방족 폴리에스터의 분자량을 크게 개선하여 용융점도 및 용융강도를 크게 향상시킴으로써 블로운 필름(Blown film)제조에 이용될 수 있는 지방족 폴리에스터 공중합체를 제조하는 데 있다.The object of the present invention is to improve the molecular weight of the aliphatic polyester, which is used as a coating material or an adhesive, unlike a high melting point aromatic polyester such as polyethylene terephthalate, but the film formability is not good enough to greatly increase the melt viscosity and melt strength. The improvement is to produce aliphatic polyester copolymers that can be used in the manufacture of blown films.

폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지를 블로우 성형 가공이 가능하도록 하기위해서 가교를 형성할 수 있는 반응화합물을 사용하는 경우에 대하여는 미국 특허 4219527호, 1912167호 등이 있으나, 반응모노머로서 산 성분 및 디올 성분을 모두 지방족화합물을 사용하여 블로운 필름 등을 제조한 예는 없다. 산성분 및 글리콜성분으로서 지방족화합물을 사용하는 경우 에스테르화 또는 에스테르 교환반응을 거쳐 축중합반응을 시킨다 할지라도 우수한 필름형성성 및 가공성을 부여하기에 충분한 용융점도나 용융강도를 얻기 어렵고 필름형성이 된다 할지라도 공정작업성 및 성형된 제품의 기계적 물성이 불량하게 되는 문제가 발생한다.In the case of using a reaction compound capable of forming crosslinking to enable the polyethylene terephthalate or polybutylene terephthalate resin to be blow molding, there are US Patent Nos. 4219527 and 1912167. There is no example in which the blown film etc. were manufactured using all the diol components using an aliphatic compound. In the case of using an aliphatic compound as an acid component and a glycol component, even if the polycondensation reaction is carried out through esterification or transesterification, it is difficult to obtain sufficient melt viscosity or melt strength to give excellent film formability and processability. Also, problems arise in that process workability and mechanical properties of molded products are poor.

한편, 기계적 물성이나 용융강도를 개선하는 방법으로는 일반적으로 분자량을 높이는 방법이 사용되고 있는데, 분자량을 과도하게 높이게 되면 용융점도가 매우 높아져 가공시 익스투루더를 통과하기 매우 어렵게 되므로 고분자 설계가 매우 중요하다. 고분자의 용융강도는 대개 폴리머 용융체의 탄성에 의해 결정되며 탄성에 영향을 주는 인자들로는 분자량 분포(Molecular weight distributlon), 분지도(Degree of Branch), 첨가제 등이 있다. 일반적으로 분자량이 클수록, 분지도가 클수록, 고분자 용융체의 엉킴현상(Entanglement)이 많을수록 탄성은 증가한다. 또, 폴리에스터의 경우 스테아린산 또는 탈크(Talc), 실리카등의 입자가 용융강도를 개선하는 효과가 있다고도 알려져 있다. 성형가공에 크게 영향을 주는 또 다른 인자로는 결정화속도가 있으며 성형가공 방법에 따라 폴리머의 결정화속도 및 결정화가 조절될 수 있다.On the other hand, the method of improving the mechanical properties or the melt strength is generally used to increase the molecular weight. When the molecular weight is excessively increased, the melt viscosity becomes very high and it becomes very difficult to pass through the extruder during processing. Do. The melt strength of a polymer is usually determined by the elasticity of the polymer melt, and the factors affecting the elasticity include molecular weight distributlon, degree of branch, and additives. In general, the greater the molecular weight, the larger the degree of branching, and the more entanglement of the polymer melt, the higher the elasticity. In the case of polyester, it is also known that particles such as stearic acid or talc and silica have an effect of improving melt strength. Another factor that greatly affects the molding process is the crystallization rate, and the crystallization rate and crystallization of the polymer may be controlled according to the molding process.

또한, 일본특허 92-189822호, 92-189823호 등에서는 지방족 디카르본산류와 지방족 이가글리콜류의 에스테르화 반응을 거쳐 축중합 반응 후 다시 이소시아네이트 화합물을 첨가 반응시켜 분자량을 높임으로써 용융점도 및 용융강도를 향상시키는 방법이 제시되어 있으나, 만족할 만한 수준에는 이르지 못하였다.In addition, Japanese Patent Nos. 92-189822, 92-189823, etc., through esterification reaction of aliphatic dicarboxylic acids and aliphatic diglycols, after condensation polymerization reaction, add an isocyanate compound to react and increase the molecular weight to increase the melt viscosity and melting. A method of improving strength has been proposed, but has not reached a satisfactory level.

본 발명은 상기에서 기술한 목적을 달성하기 위하여 특정의 구조로 된 지방족 알콜류 및 지방족 카르복시산류를 주성분으로 하여 에스테르화 반응을 행한 후 하기 일반식(Ⅰ)로 나타내는 유기실리콘 화합물을 첨가하여 축중합 반응을 진행시켜 높은 용융점도 및 용융강도를 갖는 지방족 폴리에스터의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention performs an esterification reaction based on aliphatic alcohols and aliphatic carboxylic acids having a specific structure, and then adds an organosilicon compound represented by the following general formula (I) to polycondensation reaction: It proceeds to provide a method for producing an aliphatic polyester having a high melt viscosity and melt strength.

(단, 여기서 R은 CH3 또는, m, n은 정수임)Where R is CH3 or , m, n are integers)

이하에서 본 발명을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 구체적으로 석신산 또는 그 에스테르 화합물이 40 내지 90몰%, 아디프산 또는 그 에스테르 화합물이 10 내지 60몰%로 구성된 산성분과, 1, 4-부탄디올 또는 에틸렌글리콜이 단독 혹은 두 성분이 혼합된 디올성분 및 하이드록시기 또는 알콜기가 3개이상인 다관능성을 갖는 화합물로 구성된 혼합물을 에스테르화 반응시킨 후, 일반식(Ⅰ)의 유기실리콘 화합물을 에스테르 반응물에 대하여 0.1 내지 5중량%를 기타 첨가제와 함께 첨가하여 축중합시키는 것을 특징으로 한다.Specifically, the present invention relates to an acid component composed of 40 to 90 mol% of succinic acid or its ester compound, and 10 to 60 mol% of adipic acid or its ester compound, and 1, 4-butanediol or ethylene glycol alone or in two components. After esterifying a mixture consisting of a mixed diol component and a compound having a multifunctional compound having three or more hydroxyl groups or alcohol groups, the organosilicon compound of Formula (I) is 0.1 to 5% by weight relative to the ester reactant. It is characterized in that the polycondensation by addition with an additive.

즉, 본 발명에서는 산성분으로 석신산과 아디프산이 혼합 사용되는데, 석신산 대신 석신산 에스테르 화합물, 아디프산 대신 아디프산 에스테르 화합물의 사용이 가능하다. 또한, 디올성분으로는 1, 4-부탄디올 또는 에틸렌글리콜중에서 단독 또는 혼합하여 사용하는데, 산성분과 디올성분의 반응 몰비는 1:1 내지 1:2의 비율로 반응시키는 것이 좋으며, 더욱 좋게는 1:1.2 내지 1:1.7의 비율로 반응 시키는 것이 반응성 및 얻어지는 폴리머의 물성, 색조 측면에서 보다 유리하다.That is, in the present invention, succinic acid and adipic acid are used as an acid component, and succinic acid ester compound instead of succinic acid and adipic acid ester compound instead of adipic acid may be used. In addition, the diol component is used alone or mixed in 1, 4-butanediol or ethylene glycol, the reaction molar ratio of the acid component and the diol component is preferably reacted in a ratio of 1: 1 to 1: 2, more preferably 1: Reaction at a ratio of 1.2 to 1: 1.7 is more advantageous in terms of reactivity and the physical properties and color tone of the obtained polymer.

본 발명에서 3관능 이상의 다관능성을 갖는 화합물로는 트리 메틸롤 프로판, 트리 메틸롤 에탄, 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 트리스(2-히이록시에틸) 이소시아누레이트, 트리메리트산, 트리메리트산 무수화물, 벤젠 테트라 카아본산, 벤젠 테트라 카아본산 무수화물 등이 사용가능하다. 3관능 이상의 다관능성을 갖는 화합물은 석신산에 대하여 0.01 내지 1몰%의 범위내에서 첨가하여 반응시키는데, 1몰%를 초과하는 범위로 공중합시키는 경우에는 반응이 매우 짧은 시간에 진행되어 고분자량의 폴리머를 얻을 수 있지만 가교도가 급격히 증가함으로써 겔이 형성되어 성형가공에 부적합한 폴리머가 얻어지기 쉬우며, 0.01몰% 미만으로 공중합시키는 경우에는 첨가효과가 미미하다.In the present invention, the compound having a trifunctional or higher polyfunctionality is trimethylol propane, trimethylol ethane, pentaerythritol, dipentaerythritol, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, trimellitic acid, trimellitic acid Anhydrides, benzene tetracarboxylic acid, benzene tetracarboxylic acid anhydride and the like can be used. Compounds having a trifunctional or higher polyfunctionality are added to the succinic acid in the range of 0.01 to 1 mol% to react, and when copolymerized in the range of more than 1 mol%, the reaction proceeds in a very short time to obtain a high molecular weight. A polymer can be obtained, but the crosslinking degree is rapidly increased, so that a gel is formed, which is not suitable for molding, and is easily obtained. When the copolymerization is less than 0.01 mol%, the addition effect is insignificant.

본 발명에서는 또한 에스테르 반응이 종료된 후에는 일반식(Ⅰ)의 유기 실리콘 화합물을 첨가하여 축중합 반응을 진행 시키는데, 유기 실리콘 화합물은 축중합 반응시 소포제로의 특성을 나타낼 뿐만 아니라 축중합에 의해 생성된 지방족 공중합 폴리에스터의 내가수분해성 또는 자외선에 대한 저항성 등을 개선시켜 경시변화 개량 및 수분에 의한 필름의 기계적 물성 변화방지 등의 효과를 나타낸다. 유기 실리콘 화합물의 사용량은 에스테르 반응물에 대해 0.1~5중량% 사용되는데, 에스테르화 반응 생성물에 대해 0.1중량% 미만으로 사용하면 사용효과가 거의 나타나지 않으며, 5중량%를 초과하는 경우에는 축중합 반응시간이 상단히 지연되고 오히려 필름 가공성을 저해하는 요인으로 작용하며 생분해성도 전하되는 문제가 발생한다. 본 발명에서 사용된 일반식(Ⅰ)의 실리콘 유기화합물은 100~5000cs정도의 점도를 갖는 것이 축중합시 유리하다. 점도가 100cs 미만인 경우에는 유기 실리콘 화합물의 내열성이 나쁘고 축중합 반응을 저해하게 되며, 점도가 50,000cs를 초과하는 경우에는 축중합 반응시 실리콘 화합물의 자체적인 분해가 극미하다 할지라도 겔을 형성하여 축중합된 지방족 공중합 폴리에스터로 필름을 성형 가공시 가공성이 매우 불량하게 된다.In the present invention, after the completion of the ester reaction, the polycondensation reaction is carried out by adding the organosilicon compound of general formula (I). The organosilicon compound not only exhibits the characteristics as an antifoaming agent during the condensation polymerization but also by condensation polymerization. By improving the hydrolysis resistance or resistance to ultraviolet rays of the produced aliphatic copolyester, it exhibits effects such as improvement over time and prevention of changes in mechanical properties of the film due to moisture. The amount of the organosilicon compound used is 0.1 to 5% by weight based on the ester reactant. If the amount is less than 0.1% by weight based on the esterification product, the use effect is almost insignificant. This delay is extremely delayed, rather acts as a factor to inhibit the film processability and biodegradability is also a problem occurs. Silicon organic compound of the general formula (I) used in the present invention is advantageous in the case of polycondensation polymerization having a viscosity of about 100 ~ 5000cs. If the viscosity is less than 100 cs, the heat resistance of the organosilicon compound is poor and it inhibits the polycondensation reaction. If the viscosity is more than 50,000 cs, the gel is formed by forming a gel even though the self-decomposition of the silicon compound is minimal during the polycondensation reaction. When forming a film from polymerized aliphatic copolyester, workability becomes very poor.

본 발명에서 사용 가능한 축중합 촉매로는 주석 화합물류나 티탄 화합물류가 특히 효과가 우수하다. 주석 화합물로는 산화 제1주석, 산화 제2주석등의 산화주석류, 염화 제1주석, 염화 제2주석 등의 할로겐 주석류, 모노부틸 산화주석, 디부틸 산화주석, 산화모노부틸 히드록시 주석, 이염화디부틸 주석, 테트라 페닐 주석, 테트라 부틸 주석과 같은 유기주석 화합물류가 있으며, 티탄계 화합물로는 테트라 부틸 티타네이트, 테트라 메틸 티타네이트, 테트라 이소프로필 티타네이트, 테트라(2-에틸헥실)티타네이트 등이 사용될 수 있으며, 첨가량은 산성분에 대하여 0.01 내지 0.1몰% 범위내에서 사용하는 것이 적당하다. 이때, 촉매의 사용량이 너무 많은 경우에는 중합물 변색이 심하게 발생하며 너무 적은 경우에는 반응 속도가 늦어지는 결과를 초래한다.As the polycondensation catalyst usable in the present invention, tin compounds and titanium compounds are particularly excellent in effect. Examples of the tin compound include tin oxides such as tin oxide and tin oxide, halogen tins such as tin chloride and tin tin, monobutyl tin oxide, dibutyl tin oxide, and monobutyl hydroxy tin oxide. And organotin compounds such as dibutyl tin dichloride, tetra phenyl tin and tetra butyl tin. Examples of the titanium compound include tetra butyl titanate, tetra methyl titanate, tetra isopropyl titanate, and tetra (2-ethylhexyl). Titanate and the like can be used, and the amount of addition is suitably used within the range of 0.01 to 0.1 mol% with respect to the acid component. In this case, when the amount of the catalyst is used too much, the discoloration of the polymer occurs badly, and when too little, the reaction rate is slowed.

또한, 본 발명에서는 열안정제로 인 화합물을 사용하는데, 예를들면, 인산, 모노메틸인산, 트리메틸인산, 트리부틸인산, 트리옥틸인산, 모노페닐인산, 트리페닐인산 및 그 유도체, 아인산, 트리페닐아인산, 트리메틸아인산 및 그 유도체, 이가녹스 1010, 이가녹스 1222, 이가포스 168, 페닐 포스폰산 등이 있으며, 이 중에서 특히 인산, 트리메틸인산, 트리페닐인산 등이 그 효과가 우수하다. 열안정제로서 인화합물의 사용량은 에스테르화 또는 에스테르 교환 반응에 의해 얻은 올리고머에 대해 1.0×10-7~1.0×10-6몰/그램올리고머로 더욱 좋게는 0.5×10-6~1.5×10-6몰/그램올리고머 가량이 바람직하다.In the present invention, a phosphorus compound is used as a heat stabilizer, for example, phosphoric acid, monomethyl phosphate, trimethyl phosphate, tributyl phosphate, trioctyl phosphate, monophenyl phosphate, triphenyl phosphate and derivatives thereof, phosphorous acid and triphenyl. Phosphorous acid, trimethylphosphoric acid and derivatives thereof, Iganox 1010, Iganox 1222, Igafos 168, phenyl phosphonic acid, and the like, among which phosphoric acid, trimethyl phosphoric acid, triphenyl phosphoric acid and the like have excellent effects. The amount of phosphorus compound as thermal stabilizer is 1.0 × 10 -7 to 1.0 × 10 -6 mol / gram oligomer, more preferably 0.5 × 10 -6 to 1.5 × 10 -6 , for the oligomer obtained by esterification or transesterification reaction. Mole / gram oligomers are preferred.

본 발명에서 고용융점도 및 고용융강도를 갖는 고분자량의 지방족 공중합 폴리에스터를 얻기 위해서는 1mmHg이하의 고진공 조건에서 축중합시키는 것이 필요하며 반응온도는 240~260℃가 효과적이다. 반응온도가 240℃미만인 경우에는 축중합 반응 속도가 매우 느려서 원하는 고분자량의 폴리머를 얻기가 어렵게 되며, 260℃를 넘는 경우에는 오히려 열분해가 심해져 얻어진 폴리머의 물성이나 색조가 불량하게 된다.In the present invention, in order to obtain a high molecular weight aliphatic copolymer polyester having a high melt viscosity and a high melt strength, it is necessary to polycondense under high vacuum conditions of 1 mmHg or less, and the reaction temperature is effective at 240 to 260 ° C. If the reaction temperature is less than 240 ℃ the polycondensation reaction rate is very slow to obtain a polymer of the desired high molecular weight, it is difficult to obtain a polymer of the desired high molecular weight, and if it exceeds 260 ℃ rather than the thermal decomposition is worse the physical properties and color tone of the obtained polymer.

이하에서 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.

실시예 및 비교예에서 측정되는 폴리에스터의 고유점도(dl/g)는 35℃에서 오르토클로로페놀 용액에 녹여 측정하였으며, ASTM D-412에 의거하여 인장강도(kg/cm2)와 파단신도(%)를 측정하였다.The intrinsic viscosity (dl / g) of the polyesters measured in Examples and Comparative Examples was measured by dissolving in orthochlorophenol solution at 35 ° C., and tensile strength (kg / cm 2 ) and elongation at break in accordance with ASTM D-412 ( %) Was measured.

또한 제조된 생분해성 수지의 분해성은 필름 상태로 컴포스트 방법으로 측정하였으며, 컴포스트법의 매질로는 국내에서 발생되는 쓰레기의 구성비율과 같이 다음 표 1과 같이 조성하였고 내부 환경은 표 2와 같이 조절하여 시료를 매립하여 10주동안 무게감소를 측정하여 분해도를 평가하였다.In addition, the degradability of the prepared biodegradable resin was measured in a film state by the compost method, and the composition of the compost method was prepared as shown in Table 1 as shown in the composition ratio of garbage generated in Korea, and the internal environment was as shown in Table 2 below. The samples were buried and the weight loss was measured for 10 weeks to evaluate the resolution.

[실시예 1]Example 1

교반기 및 콘덴서가 부착된 반응기 내에 석신산 960.4g(8.133몰), 아디프산 509.3g(3.485몰), 1, 4-부탄디올 1,338g(14.525몰) 및 트리메틸롤 에탄 4g(0.033몰)을 투입하고, 반응기내의 온도를 상온으로부터 120분에 걸쳐 210℃까지 승온 반응시켰다.960.4 g (8.133 mole) of succinic acid, 509.3 g (3.485 mole) of adipic acid, 1,338 g (14.525 mole) of 1,4-butanediol and 4 g (0.033 mole) of trimethylol ethane were added into a reactor equipped with a stirrer and a condenser. The temperature in the reactor was elevated to 210 ° C. over 120 minutes from normal temperature.

이때, 생성된 부반응물인 물을 콘덴서를 통하여 완전히 유출시켜 에스테르화 반응 생성물을 얻고, 이어서 점도가 200cs인 실리콘 화합물 25g과 촉매로서 테트라부틸 티타네이트 1.70g을 투입하고, 45분에 걸쳐 관내압력을 0.5mmHg까지 서서히 감압시킴과 동시에 관내 온도를 245℃까지 승온시키면서 120분 동안 교반반응을 진행한 다음, 교반을 중단하고 관내로 질소를 주입하여 중합체를 가압, 토출함으로써 목적하는 지방족 공중합 폴리에스터를 얻었다. 위화 같이 제조된 폴리에스터 수지와 이 수지로부터 제조된 약 30㎛두께의 블로운 필름의 물성은 표 3에 나타내었다.At this time, the resulting side reaction product was completely discharged through a condenser to obtain an esterification reaction product. Then, 25 g of a silicon compound having a viscosity of 200 cs and 1.70 g of tetrabutyl titanate as a catalyst were added thereto, and the internal pressure was increased over 45 minutes. While slowly depressurizing to 0.5mmHg and proceeding with a stirring reaction for 120 minutes while raising the temperature of the tube to 245 ° C, the stirring was stopped and nitrogen was injected into the tube to pressurize and discharge the polymer to obtain the desired aliphatic copolymer polyester. . The physical properties of the polyester resin prepared as a counterfeit and the blown film having a thickness of about 30 μm prepared from the resin are shown in Table 3.

[실시예 2]Example 2

교반기 및 콘덴서가 부착된 반응기 내에 석신산 960.4g(8.133몰), 아디프산 509.3g(3.485몰), 1, 4-부탄디올 1070.4g(11.62몰), 에틸렌글리콜 180.32g(2.905몰)을 투입하고, 반응기내의 온도를 상온으로부터 120분에 걸쳐 210℃까지 승온 반응시켰다. 이때, 생성된 부반응물인 물을 콘덴서를 통하여 완전히 유출시켜 에스테르화 반응 생성물을 얻고, 이어서 점도가 200cs인 실리콘 화합물 25g과 촉매로서 테트라부틸 티타네이트 1.70g을 투입하고, 45분에 걸쳐 관내압력을 0.5mmHg 까지 서서히 감압시킴과 동시에 관내 온도를 245℃ 까지 승온시키면서 120분 동안 교반반응을 진행한 다음, 교반을 중단하고 관내로 질소를 주입하여 중합체를 가압, 토출함으로써 목적하는 지방족 공중합 폴리에스터를 얻었다. 위와 같이 제조된 폴리에스터 수지외 이 수지로부터 제조된 약 30㎛두께의 블로운 필름의 물성은 표 3에 나타내었다.Into a reactor equipped with a stirrer and a condenser, 960.4 g (8.133 mol) of succinic acid, 509.3 g (3.485 mol) of adipic acid, 1070.4 g (11.62 mol) of 1,4-butanediol, and 180.32 g (2.905 mol) of ethylene glycol were added thereto. The temperature in the reactor was elevated to 210 ° C. over 120 minutes from normal temperature. At this time, the resulting side reaction product was completely discharged through a condenser to obtain an esterification reaction product. Then, 25 g of a silicon compound having a viscosity of 200 cs and 1.70 g of tetrabutyl titanate as a catalyst were added thereto, and the internal pressure was increased over 45 minutes. While slowly depressurizing to 0.5mmHg and proceeding with a stirring reaction for 120 minutes while raising the temperature of the tube to 245 ° C, the stirring was stopped and nitrogen was injected into the tube to pressurize and discharge the polymer to obtain the desired aliphatic copolymer polyester. . In addition to the polyester resin prepared as described above, the physical properties of the blown film having a thickness of about 30 μm prepared from this resin are shown in Table 3.

[비교예 1]Comparative Example 1

에스테르화 반응후 실리콘 화합물을 투입하지 않고 축중합 반응을 진행한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 조건으로 실시하였으며, 그 결과 얻어진 수지 및 필름의 물성을 표 3에 나타내었다.After carrying out the esterification reaction, the polycondensation reaction was carried out without adding the silicone compound, and was carried out under the same conditions as in Example 1. The physical properties of the resulting resin and film are shown in Table 3.

[비교예 2]Comparative Example 2

에스테르화 반응후 실리콘 화합물로 S-1을 150g 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일한 조건으로 실시하였으며, 그 결과 얻어진 수지 및 필름의 물성을 표 3에 나타내었다.Except for using 150 g of S-1 as the silicone compound after the esterification reaction was carried out under the same conditions as in Example 1, the physical properties of the resulting resin and film are shown in Table 3.

[비교예 3]Comparative Example 3

에스테르화 반응후 실리콘 화합물로 점도 60,000cs인 S-2를 25g 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일한 조건으로 실시하였으며, 그 결과 얻어진 수지 및 필름의 물성을 표 3에 나타내었다.Except for using 25g of S-2 having a viscosity of 60,000cs as a silicone compound after the esterification reaction was carried out under the same conditions as in Example 1, the physical properties of the resulting resin and film are shown in Table 3.

[비교예 4][Comparative Example 4]

에스테르화 반응시 트리메틸롤 에탄을 사용하지 않은 것외에는 실시예 1과 동일한 조건으로 실시하였으며, 그 결과 얻어진 수지 및 필름의 물성을 표 3에 나타내었다.Except not using trimethylol ethane during the esterification reaction was carried out under the same conditions as in Example 1, the physical properties of the resulting resin and film are shown in Table 3.

[비교예 5][Comparative Example 5]

에스테르화 반응시 트리메틸롤 에탄을 16.9g(0.139몰)을 사용한 것외에는 실시예 1과 동일한 조건으로 실시하였으며, 그 결과 얻어진 수지 및 필름의 물성을 표 3에 나타내었다.The esterification reaction was carried out under the same conditions as in Example 1 except that 16.9 g (0.139 mol) of trimethylol ethane was used, and the physical properties of the resulting resin and film are shown in Table 3.

[비교예 6]Comparative Example 6

산성분으로 석신산 1372g(11.615몰)을 단독 사용한 것 외에는 실시예 1과 동일한 조건으로 실시하였으며, 그 결과 얻어진 수지 및 필름의 물성을 표 3에 나타내었다.Except for using succinic acid 1372g (11.615mol) alone as the acid component was carried out under the same conditions as in Example 1, the physical properties of the resulting resin and film are shown in Table 3.

표 3의 물성 측정에 사용된 필름은 튜브라다이(Tubular die)의 직경이 25mm인 HAAKE사의 레오코드(RHEOCORD) 90 블로운 필름 가공 설비를 이용하여 두께 약 30㎛으로 제조하였다.The film used for measuring the physical properties of Table 3 was prepared to have a thickness of about 30 μm using a RHEOCORD 90 blown film processing facility of HAAKE having a diameter of a tubular die of 25 mm.

경시변화 평가는 필름 가공 직후 최초 물성과 30℃, 80% 상대습도를 유지시킨 항온항습기 안에 1개월간 방치후의 물성을 비교하였다.The change over time was compared with the initial physical properties immediately after the film processing and after 1 month in a constant temperature and humidity chamber maintained at 30 ℃, 80% relative humidity.

* I.V. 고유점도* I.V. Intrinsic viscosity

* M.S. 용융강도* M.S. Melt strength

Claims (5)

석신산 또는 그 에스테르 화합물이 40 내지 90몰%와 아디프산 또는 그 에스테르 화합물이 10 내지 60몰%로 구성된 산성분과, 1,4-부탄디올, 에틸렌글리콜이 단독 또는 두 성분이 혼합된 디올성분 및 소량의 하이드록시기 또는 알콕시기가 3개 이상인 다관능성을 갖는 화합물로 구성된 혼합물을 에스테르화 반응시킨 후, 일반식(Ⅰ)의 유기실리콘 화합물을 에스테르 반응물에 대하여 0.1-5중량% 첨가하여 축중합 시켜서 제조한 것임을 특징으로 하는 생분해성 지방족 폴리에스터 제조방법.An acid component consisting of 40 to 90 mol% of succinic acid or its ester compound and 10 to 60 mol% of adipic acid or its ester compound, a diol component of 1,4-butanediol and ethylene glycol alone or in a mixture of two components, and After esterification of a mixture of a polyfunctional compound having a small amount of hydroxy groups or alkoxy groups of three or more, 0.1-5% by weight of the organosilicon compound of general formula (I) is added to the ester reactant to condensation polymerization. Biodegradable aliphatic polyester manufacturing method characterized in that it is prepared. (단, 여기서 R은 CH3또는, m, n은 정수임).Where R is CH 3 or , m, n are integers). 제1항에 있어서, 유기실리콘 화합물의 점도가 100~500,000cs인 것을 특징으로 하는 생분해성 지방족 폴리에스터 제조방법.The method for producing biodegradable aliphatic polyester according to claim 1, wherein the organosilicon compound has a viscosity of 100 to 500,000cs. 제1항에 있어서, 산성분과 디올성분의 반응몰비는 1:1~1:2임을 특징으로 하는 생분해성 지방족 폴리에스터의 제조방법.The method of claim 1, wherein the molar ratio of the acid component to the diol component is 1: 1 to 1: 2. 제1항에 있어서, 다관능성 화합물은 트리메틸롤 프로판, 트리메닐롤에탄, 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트, 트리메리트산, 트리메리트산 무수화물, 벤젠 테트라카본산, 벤젠 테트라카본산 무수화물 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 생분해성 지방족 폴리에스터의 제조방법.The polyfunctional compound according to claim 1, wherein the polyfunctional compound is trimethylol propane, trimenolethane, pentaerythritol, dipentaerythritol, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, trimellitic acid, trimellitic anhydride, benzene Method for producing a biodegradable aliphatic polyester, characterized in that selected from tetracarboxylic acid, benzene tetracarboxylic anhydride. 제1항에 있어서, 다관능성 화합물은 석신산에 대하여 0.01~1몰% 범위에서 사용됨을 특징으로 하는 생분해성 지방족 폴리에스터의 제조방법.The method of claim 1, wherein the polyfunctional compound is used in the range of 0.01 to 1 mol% based on succinic acid.
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