KR100249486B1 - Transparency copolyester thick sheet - Google Patents

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Abstract

본 발명은 투명성 및 각종 물성이 우수하고 제조 원가가 저렴한 투명성 코폴리에스터 후판 쉬트(Sheet)에 관한 것이다.The present invention relates to a transparent copolyester thick sheet excellent in transparency and various physical properties and inexpensive manufacturing cost.

본 발명의 코폴리에스터 후판 쉬트는 디메틸-2,6-나프탈렌 디카르복실레이트(NDC), 1,4-싸이클로헥산디메탄올(CHDM), 디메틸테레프탈레이트(DMT) 및 에틸렌글리콜(EG)의 공중합체로 제조되며, 광투과율이 83% 이상이고, 헤이즈(Haze)값이 5%이하이다. 아울러 두께가 3mm 이상이고, 결정화 열량(△Hmc)이 1.0 J/g 이하이고, 가시광 굴절율이 1.35~1.70이고, 적절히 높은 용융점도를 갖는다.The copolyester thick sheet of the present invention is an air of dimethyl-2,6-naphthalene dicarboxylate (NDC), 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM), dimethyl terephthalate (DMT) and ethylene glycol (EG). It is made of coalescence, has a light transmittance of 83% or more, and a haze value of 5% or less. Moreover, thickness is 3 mm or more, crystallization heat ((DELTA) Hmc) is 1.0 J / g or less, visible light refractive index is 1.35-1.70, and it has a moderately high melt viscosity.

본 발명의 투명성 코폴리에스터 후판 쉬트는 자동차 유리 대체품, 고층 건물 유리 대체품 및 투명 방음벽 등의 다양한 산업용도에 사용할 수 있다.The transparent copolyester thick sheet of the present invention can be used in various industrial applications such as automobile glass substitutes, high-rise building glass substitutes and transparent soundproof walls.

Description

투명성 코폴리에스터 후판 쉬트Transparency Copolyester Plate

본 발명은 투명성 및 각종 물성이 우수하고, 제조 원가가 저렴하며 두께가 두꺼운 투명성 코폴리에스터 후판 쉬트(Sheet)에 관한 것이다.The present invention relates to a transparent copolyester thick sheet sheet having excellent transparency and various physical properties, inexpensive manufacturing cost, and thick thickness.

폴리에틸렌나트탈레이트(이하 PET 이라고 한다)수지는 뛰어난 물성, 가공성 및 경제성 등을 갖고 있어 PET병, 의류용 섬유, 필름 및 기타 광범위한 분야에서 쓰이고 있다. 근년에 들어 우수한 기계적, 내화학적 특성 및 높은 재활용성 등으로 포장재로의 활용이 급격히 늘고 있다. 그중에 한 분야가 쉬트(Sheet)로서, 진공 성형용 박판(두께 1mm 이하)쉬트로 많이 사용되고 있다. 그러나 두께가 1mm~4.5mm인 폴리에스터 쉬트는 PET 수지 고유의 결정화 특성 및 용융 특성이 적절치 못해 제조가 곤란한 문제가 있다.Polyethylene nattalate (hereinafter referred to as PET) resin has excellent physical properties, processability and economical efficiency, and thus is used in PET bottles, clothing fibers, films, and a wide variety of other fields. In recent years, the use of packaging materials is increasing rapidly due to excellent mechanical and chemical properties and high recyclability. One of the fields is a sheet, which is widely used as a thin sheet for vacuum forming (1 mm or less in thickness). However, the polyester sheet having a thickness of 1 mm to 4.5 mm has a problem in that it is difficult to manufacture due to inadequate crystallization and melting characteristics inherent in PET resin.

일반적으로 고분자 수지로 두꼐가 두꺼운 쉬트(이하 후판 쉬트라고 한다)를 제조하기 위해서는 결정화 속도가 느리고, 결정화도가 낮아야 하며 용융 상태에서의 형태 안정성을 위해 적절히 높은 융용점도를 갖는 고분자 수지를 사용하여야 한다. 이와 같은 요구 특성을 만족시키기 위한 새로운 시도로서 PET에 다른 코모노머를 공중합하여 개질된 폴리에스터 공중합체를 만들고자 하였고 상당 부분에 있어서는 성공을 거두었다.In general, in order to manufacture a thick sheet of thick polymer (hereinafter referred to as a thick plate sheet), it is necessary to use a polymer resin having a low crystallization rate, low crystallinity, and a moderately high melt viscosity for morphological stability in a molten state. As a new attempt to satisfy these required properties, it has been attempted to copolymerize other comonomers in PET to make modified polyester copolymers and has been successful in many parts.

이와 같이 PET에 다른 공중합 모노머를 공중합하여 개질된 폴리에스터 공중합체를 제조하는 방법은 크게 두가지로 구분할 수 있다.As such, a method of preparing a modified polyester copolymer by copolymerizing another copolymerization monomer to PET may be broadly classified into two types.

먼저, PET 중합시 사용되는 모노머중 하나인 디메틸테레프탈레이트(이하 DMT라고 한다) 또는 테레프탈산(TPA)의 일부를 디에시드(Diacid) 또는 디에시드에스테르(Diacidester)로 치환하는 방법이 사용되고 있다. 디에시드 또는 디에시드에스테르로는 이소프탈산(이하 IPA라고 한다) 또는 디메틸이소프탈레이트(DMI)등이 주로 사용된다. 이와 같은 방법은 다시 말해 DMT 또는 TPA 와 DMI 또는 IPA 와 에틸렌글리콜(EG)을 공중합하여 폴리에스터 공중합체를 제조하는 것이다. 아래 일반식(I) 및 (II)에서와 같이 DMT 와 DMI는 기능기가 벤젠고리에 붙어 있는 위치만 상이할 뿐 나머지 구조는 동일하다.First, a method of replacing a portion of dimethyl terephthalate (hereinafter referred to as DMT) or terephthalic acid (TPA), which is one of the monomers used in PET polymerization, with diacid or diacidester is used. As the dieside or dieside ester, isophthalic acid (hereinafter referred to as IPA) or dimethylisophthalate (DMI) is mainly used. In other words, the method is to prepare a polyester copolymer by copolymerizing DMT or TPA and DMI or IPA and ethylene glycol (EG). As in general formulas (I) and (II) below, DMT and DMI differ only in the position where the functional group is attached to the benzene ring, and the rest of the structure is the same.

Figure kpo00001
Figure kpo00001

[일반식(I)은 DMT, 일반식(II)는 DMI를 나타낸다.][Formula (I) represents DMT, and (II) represents DMI.]

따라서 DMI는 PET 중합시 반응계 내에서의 반응성이 양호하기 때문에 수몰% 정도까지는 잘 반응한다. 이와 같이 DMI를 수몰% 공중합한 코폴리에스터는 일반식(IV)의 구조를 갖고 있어서, 일반식(III)의 구조를 갖는 호모폴리에스터와는 상이하다.Therefore, DMI reacts well up to several mol% because of its good reactivity in the reaction system during PET polymerization. Thus, the copolyester copolymerized by several mol% of DMI has the structure of General formula (IV), and is different from the homopolyester which has the structure of General formula (III).

Figure kpo00002
Figure kpo00002

이와 같은 구조적인 차이점에 의해 일반식(IV)의 코폴리에스터는 결정화 과정에서 분자쇄의 규칙성을 방해하게 되므로 결정화 속도가 느리고 결정화도가 낮아지는 효과가 있다. 그러나 DMI의 함량이 늘어남에 따라 수지의 각종 물성이 급격하게 저하된다. 이와 같은 물성 저하를 방지하기 위해 DMI의 함량을 줄이는 경우에는 코폴리에스터 후판 쉬트의 제조시 요구되는 결정화 속도 지연 효과 및 결정화도 저하 효과를 얻을 수 없게 된다. 또한 일반식(IV)의 코폴리에스터는 용융 상태에서의 형태 안정성을 위해 필요한 적절히 높은 용융 점도를 갖지 못하기 때문에 투명성 코폴리에스터 후판쉬트 성형에는 많은 어려움이 발생한다.Due to such structural differences, the copolyester of the general formula (IV) interferes with the regularity of the molecular chain during the crystallization process, so that the crystallization rate is low and the crystallinity is low. However, as the content of DMI increases, various physical properties of the resin are drastically lowered. When the content of DMI is reduced in order to prevent such a decrease in physical properties, the crystallization rate delay effect and the crystallinity deterioration effect required for the production of the copolyester thick sheet cannot be obtained. In addition, since the copolyester of the general formula (IV) does not have an adequately high melt viscosity required for morphological stability in the molten state, a lot of difficulties arise in forming the transparent copolyester thick sheet.

이와 같은 문제점으로인해 현재 DMI를 3몰% 정도 공중합한 일반식(IV)의 코폴리에스터는 두꺼운 병이나 박막의 쉬트 제조에만 사용되고 있을 뿐이다.Due to such a problem, the copolyester of general formula (IV) copolymerizing about 3 mol% of DMI is currently used only for the manufacture of sheets of thick bottles or thin films.

다음으로는, PET 중합시 사용되는 모노머중 하나인 에틸렌글리콜(이하 EG라고 한다)의 일부를 1,4-싸이클로헥산디메탄올(이하 CHDM이라고 한다)로 치환하는 방법이 사용되기도 한다.Next, a method of replacing a part of ethylene glycol (hereinafter referred to as EG), which is one of monomers used in PET polymerization, with 1,4-cyclohexanedimethanol (hereinafter referred to as CHDM) may be used.

다시말해 DMT 또는 TPA와 EG와 CHDM을 공중합하여 폴리에스터 공중합체를 제조한 후, 이를 사용하여 투명성 코폴리에스터 후판 쉬트를 제조하는 방법인 것이다.In other words, after copolymerizing DMT or TPA with EG and CHDM to prepare a polyester copolymer, a method for producing a transparent copolyester thick sheet using the same.

CHDM은 일반식(V)와 같은 구조로 EG에 비해 분자의 길이가 길기 때문에 코폴리에스터 내에서 결정의 규칙성을 방해하여 결정화 속도를 지연시키고 결정화도를 저하 시킨다.CHDM is a structure like the general formula (V), and because the length of the molecule is longer than EG, it interferes with the regularity of the crystal in the copolyester to delay the crystallization rate and decrease the crystallinity.

또한 CHDM은 DMI처럼 분자쇄가 꺽어지지 않았기 때문에 공중합 함량이 증가하여도 반응성이나 고분자의 물성이 크게 저하되지 않고, 고분자 수지의 후판 쉬트 제조에 필요한 높은 용융점도도 갖는다.In addition, since CHDM does not break the molecular chain like DMI, even if the copolymerization content is increased, the reactivity and the physical properties of the polymer do not significantly decrease, and CHDM also has the high melt viscosity required for the manufacture of the thick sheet of the polymer resin.

Figure kpo00003
Figure kpo00003

그러나 투명성 후판 쉬트의 성형이 가능할 정도로 충분히 느린 결정화 속도, 낮은 결정화도 특성 및 비교적 높은 융용점도 특성 등을 얻기 위해서는 CHDM을 약 30몰% 정도까지 다량 공중합해야 한다. 이에 따라 제품의 제조원가도 매우 비싸게 되어 그 활용 범위에 있어 상당한 제약이 있다. 또한 충분한 기계적 물성을 얻기 위해서는 높은 중합도가 필수적인데, 근원적으로 결정성이 매우 낮아 중합도를 용융 중합에서 올릴 수 밖에 없다. 따라서 충분한 중합도를 얻기 위해서는 상당한 노력이 필요하다. 에스트만 화학회사(Estman Chemical Co.)에서는 이런 고분자를 PETG라는 상품명으로 생산 판매하고 있다.However, in order to obtain a crystallization rate, low crystallinity characteristics and relatively high melt viscosity characteristics that are sufficiently slow to enable the formation of the transparent thick sheet, CHDM should be copolymerized in a large amount up to about 30 mol%. As a result, the manufacturing cost of the product is also very expensive, and there is a significant limitation in the range of its use. In addition, in order to obtain sufficient mechanical properties, a high degree of polymerization is essential, but the crystallinity is very low, and the degree of polymerization is inevitably raised in the melt polymerization. Therefore, considerable effort is required to obtain sufficient degree of polymerization. Estman Chemical Co. produces and sells these polymers under the trade name PETG.

투명차광벽, 고층 건물 유리창 대용품등 많은 산업 분야에 있어서, 유용하게 사용이 가능할 수 있도록 투명성 및 가공 물성이 우수하고, 제조 원가가 저렴한 투명성 코폴리에스터 후판 시트의 개발이 요구되고 있다.In many industrial fields such as transparent light shielding walls and high-rise building glass substitutes, there is a need for development of a transparent copolyester thick sheet having excellent transparency and processing properties and low manufacturing cost in order to be usefully used.

본 발명은 광투과성, 헤이즈(Haze) 특성 및 각종 물성이 우수하고, 제조 원가가 저렴한 투명성 코폴리에스터 후판 쉬트를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a transparent copolyester thick sheet excellent in light transmittance, haze characteristics and various physical properties, and low in manufacturing cost.

본 발명은 투명성 및 각종 물성이 우수하고, 제조 원가가 저렴하여 투명 방음벽, 고층 건물 유리창의 대체품 등으로 유용하게 사용 가능한 투명성 코폴리에스터 후판 쉬트에 관한 것이다.The present invention relates to a transparent copolyester thick sheet sheet which is excellent in transparency and various physical properties, and is inexpensive to manufacture and can be usefully used as a substitute for a transparent soundproof wall, a high-rise building glass window, and the like.

더욱 구체적으로 본 발명은 디메틸-2,6-나프탈렌 디카르복실레이트(NDC), 1,4-싸이클로헥산디메탄올(CHDM), 디메틸테레프탈레이트(DMT) 및 에틸렌글리콜(EG)의 공중합체로 제조되며, 광투과율이 83% 이상이고, 헤이즈(Haze)값이 5% 이하인 투명성 코폴리에스터 후판 쉬트에 관한 것이다.More specifically, the present invention is made of a copolymer of dimethyl-2,6-naphthalene dicarboxylate (NDC), 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM), dimethyl terephthalate (DMT) and ethylene glycol (EG). The present invention relates to a transparent copolyester thick plate sheet having a light transmittance of 83% or more and a haze value of 5% or less.

본 발명은 투명성 코폴리에스터 후판 쉬트의 성형에 필요한 폴리머의 열적, 유동학적 특성 요건을 조절하기 위해 디메틸-2,6-나프탈렌 디카르복실레이트(이하 NDC라고 한다)와, 1,4-싸이클로헥산디메탄올 (CHDM)을 공중합용 모노머로 도입한 것을 특징으로 한다.The present invention provides dimethyl-2,6-naphthalene dicarboxylate (hereinafter referred to as NDC) and 1,4-cyclohexane to control the thermal and rheological properties requirements of polymers required for the formation of transparent copolyester thick sheet. It is characterized by introducing dimethanol (CHDM) as a monomer for copolymerization.

고분자 소재를 사용하여 투명성 후판 쉬트를 제조하기 위해서는 다음과 같은 기본적인 물성들이 요구된다.In order to manufacture a transparent thick sheet using a polymer material, the following basic properties are required.

첫째, 용융상태에서 가공되기 때문에 용융 상태에서 쉽게 분자쇄가 분해되지 않는 안정성이 필요하다.First, since it is processed in the molten state, it is necessary to have a stability that the molecular chain is not easily broken in the molten state.

둘째, 적당한 용융 특성을 가져야 한다. 즉, 용융 상태에서 후판 쉬트로써의 형태를 유지하기 위해서는 높은 용융 점도가 필요하나 너무 높을 경우에는 가공이 어려워지므로 가공 가능한 정도 이내에서 높은 점도가 요구된다.Second, it must have adequate melting characteristics. In other words, high melt viscosity is required to maintain the shape of the thick sheet in the molten state, but if it is too high, processing becomes difficult, and therefore high viscosity is required within the processable degree.

셋째, 결정화 거동이 적절해야 한다. 쉬트의 두께가 두꺼워질수록 급속한 냉각은 어려원진다. 따라서 쉬트의 투명성을 떨어뜨리는 결정 형성을 막기 위해서는 결정화 속도가 느린 것이 좋으며, 또한 소재 자체의 결정성이 낮은 것이 좋다. 그러나 완전한 무정형 소재는 기계적 강도 향상에 장애가 될 수도 있으므로 물성이 유지되는 범위 내에서의 결정화는 어느 정도 필요하게 된다.Third, the crystallization behavior should be appropriate. The thicker the sheet, the harder the rapid cooling. Therefore, in order to prevent crystal formation that degrades the transparency of the sheet, it is preferable that the crystallization rate is slow, and that the material itself has low crystallinity. However, a complete amorphous material may impede the improvement of mechanical strength, so crystallization within a range of physical properties is required.

이상과 같은 요구 특성 중에서 일부만을 만족하는 소재로는 후판 쉬트를 제조하기 어려우므로 가능한한 모든 특성을 만족시켜 주는 것이 좋다.As a material satisfying only a part of the above required characteristics, it is difficult to manufacture a thick sheet, it is desirable to satisfy all the possible characteristics.

이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 NCD, CHDM, DMT 및 EG을 용융 공중합하여 코폴리에스터 수지를 제조한 후, 이를 기존의 압출 쉬트 성형기로 압출하여 코폴리에스터 후판 쉬트를 제조한다. 본 발명에서 공중합용 모노머로는 일반식(VI)의 디메틸-2,6-나프탈렌 디카르복실레이트(NDC)와 일반식(V)의 1,4-싸이클로헥산디메탄올(CHDM)을 동시에 사용한다.The present invention prepares a copolyester resin by melt copolymerizing NCD, CHDM, DMT, and EG, and then extrudes it with an existing extrusion sheet molding machine to prepare a copolyester thick sheet. In the present invention, as the monomer for copolymerization, dimethyl-2,6-naphthalene dicarboxylate (NDC) of general formula (VI) and 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM) of general formula (V) are used simultaneously. .

Figure kpo00004
Figure kpo00004

NDC는 EG와 축중합하여 고기능성 폴리머인 일반식(VII)의 폴리에칠렌 나프탈레이트(이하 PEN이라고 한다)를 만드는데 주로 사용된다.NDC is mainly used to polycondensate with EG to make polyethylene naphthalate (hereinafter referred to as PEN) of general formula (VII), which is a highly functional polymer.

Figure kpo00005
Figure kpo00005

이와 같은 PEN은 PET에 비해 내열성, 자외선 차단성, 가스 차단성, 인장강도 및 내가수분해성 등 거의 모든 물성에서 매우 우수한 특성을 보여준다. 그러나 주 원료인 NDC의 가격이 비싸고, 상업적 생산에 어려움이 있어 고기능 비디오 테이프용 필름, 특수용기 등 제한된 분야에서만 사용되고 있다.Such PEN shows very excellent properties in almost all physical properties, such as heat resistance, UV protection, gas barrier properties, tensile strength and hydrolysis resistance, compared to PET. However, NDC, which is a main raw material, is expensive and has difficulty in commercial production, and thus is used only in limited fields such as high-performance video tape films and special containers.

따라서 최근에는 가격 대비 성능의 경쟁력을 확보하기 위해 PET와의 공중합이나 볼렌딩 등의 방법이 도입되고 있으나 아직까지는 그 개발 범위는 한계가 있다.Therefore, recently, methods such as copolymerization and ball blending with PET have been introduced in order to secure a competitive price / performance ratio, but the scope of development is still limited.

그러나 본 발명에서는 종래와 같이 내열성이나 자외선 차단성 등의 특성을 개선하기 위한 목적이 아니고, 투명성 코폴리에스터 후판 쉬트 성형에 필요한 열적, 유동학적 특성을 조절하기 위한 목적으로 NDC를 공중합용 모노머로 사용한다.However, in the present invention, NDC is used as a monomer for copolymerization for the purpose of controlling the thermal and rheological properties required for forming the transparent copolyester thick sheet, rather than the conventional purpose of improving the characteristics such as heat resistance and UV protection. do.

즉, 투명성 후판 쉬트 제조를 위한 결정화 속도의 적절한 지연, 수지의 결정성 감소, 용이한 성형을 위한 용융 상태에서의 강도 유지에 필요한 용융 점도의 확보 등을 위해 NDC를 공중합용 모노머로 사용하는 것이다.That is, NDC is used as a monomer for copolymerization in order to appropriately delay the crystallization rate for preparing the transparent thick sheet, to reduce the crystallinity of the resin, and to secure the melt viscosity necessary for maintaining the strength in the molten state for easy molding.

본 발명은 먼저 NCD, CHDM, DCT 및 EG를 용융 공중합하여 고유점도가 0.70~0.90 수준인 일반식(VIII)의 랜덤 코폴리에스터 수지를 제조한다.The present invention first melt copolymerized NCD, CHDM, DCT and EG to prepare a random copolyester resin of the general formula (VIII) having an intrinsic viscosity of 0.70 ~ 0.90 level.

Figure kpo00006
Figure kpo00006

용융 공중합시 NDC의 함량은 전체 모노머 대비 8몰% 이하 수준이 바람직하나 특별하게 NDC 함량을 한정하는 것은 아니다.In the melt copolymerization, the NDC content is preferably 8 mol% or less relative to the total monomers, but the NDC content is not particularly limited.

그러나 일반적으로 NDC 함량이 많을수록 수지 자체의 결정성이 낮아진다. 만약 NDC 함량이 너무 많아서 수지 자체의 결정성이 낮아지는 경우에는 용융 중합후의 얻어진 수지를 다시 고상 중합하여 수지의 고유점도(IV)를 조절할 수도 있다. 또한 CHDM의 함량은 전체 모노머 대비 15몰% 이하 수준인 것이 바람직하다.In general, however, the higher the NDC content, the lower the crystallinity of the resin itself. If the NDC content is too high to reduce the crystallinity of the resin itself, the obtained resin after melt polymerization may be subjected to solid phase polymerization again to adjust the intrinsic viscosity (IV) of the resin. In addition, the content of CHDM is preferably 15 mol% or less relative to the total monomers.

일반식(VIII)의 랜덤 코폴리에스터 수지 구조중 DMT 대신에 NDC가 들어간 부분과 EG 대신 CHDM이 들어간 부분은 길이가 더 길어지게 되나, 분자쇄의 각도는 그대로 유지되므로 일반식(IV)의 구조보다는 앞에서 설명한 에스트만 화학회사의 상품인 PETG와 유사한 형태가 된다. 그 결과 결정화 특성에 미치는 메카니즘도 PETG와 유사하거나, 후판 쉬트 성형에 더욱 유리하다. 이와 같은 분자쇄 길이의 국부적 불균일성은 규칙성을 요하는 결정 형성에 방해 요인으로 작용하여 결정화 속도를 지연시키고 또한 결정화도도 낮아지게 만든다. 아울러 상기와 같은 효과를 얻으면서도 중합 반응시 반응성이 저하되지 않아 중합이 용이하고, PET 및 PETG 물성에 PEN 물성이 더해져 물성이 더욱 향상된다.In the random copolyester resin structure of formula (VIII), the portion containing NDC instead of DMT and the portion containing CHDM instead of EG are longer, but the angle of the molecular chain is maintained, so the structure of formula (IV) Rather, it is similar to PETG, which is a product of Estman Chemical Company. As a result, the mechanism on the crystallization properties is similar to that of PETG, or more advantageous for thick sheet forming. This local nonuniformity of the molecular chain length acts as a hindrance to crystal formation requiring regularity, which slows down the crystallization rate and also lowers the crystallinity. In addition, while obtaining the same effect as the polymerization does not lower the reactivity during the polymerization, the polymerization is easy, PEN physical properties are added to the PET and PETG physical properties is further improved physical properties.

그 결과 일반식(VIII)의 코폴리에스터 수지는 투명성 후판 쉬트 성형 공정에서 요구되는 수지의 열적 특성 및 유동학적 특성을 모두 만족시키기 때문에 이들 수지를 이용하여 투명성 후판 쉬트를 용이하게 성형할 수 있다.As a result, since the copolyester resin of the general formula (VIII) satisfies both the thermal and rheological properties of the resin required in the transparent thick sheet forming process, the transparent thick sheet can be easily formed using these resins.

다음으로는 일반식(VIII)의 코폴리에스터 수지를 압출 쉬트 성형기에 공급한 후, 이들 수지를 용융후 압출하여 본 발명의 투명성 코폴리에스터 후판 쉬트를 제조한다.Next, the copolyester resin of the general formula (VIII) is fed to an extrusion sheet molding machine, and these resins are melted and extruded to prepare a transparent copolyester thick sheet of the present invention.

본 발명의 투명성 코폴리에스터 후판 쉬트는 NDC, CHDM, DMT 및 EG의 공중합체로 구성되며, 광투과율이 83% 이상이고, 헤이즈(Haze)값이 5% 이하이다.The transparent copolyester thick sheet of the present invention is composed of a copolymer of NDC, CHDM, DMT, and EG, has a light transmittance of 83% or more, and a haze value of 5% or less.

또한 본 발명의 투명성 코폴리에스터 후판 쉬트는 결정화 열량(△Hmc) 1.0J/g이하이고, 가시광 굴절율이 1.35~1.70이다.In addition, the transparent copolyester thick sheet of the present invention has a crystallization calorific value (ΔHmc) of 1.0 J / g or less and a visible light refractive index of 1.35 to 1.70.

또한 본 발명의 투명성 코폴리에스터 후판 쉬트는 270℃에서 1,000 sec-1의 쉐어레이트(Shear rate)로 측정한 용융 점도(Melt viscosity)가 900~8,000 포아즈(poise)이고, 270℃에서 100 sec-1의 쉐어레이트(Shear rate)로 측정한 용융 점도가 1,700~30,000 포아즈이다.In addition, the transparent copolyester thick sheet of the present invention has a melt viscosity of 900-8,000 poise measured at a shear rate of 1,000 sec-1 at 270 ° C, and 100 sec at 270 ° C. Melt viscosity measured by shear rate of -1 is 1,700-30,000 poise.

이상에서 설명한 투명성 코폴리에스터 후판 쉬트의 각종 물성은 다음과 같은 방법으로 측정한다.Various physical properties of the transparent copolyester thick sheet described above are measured by the following method.

[헤이즈값(%) 및 광성 투과율(%)]Haze value (%) and light transmittance (%)

후판 쉬트의 일정 부위를 절단한 후 탁도 측정기[Haze-Meter, NDH-300A-일본전기(주) 제품]로 측정한다.After cutting a certain portion of the thick sheet is measured with a haze-meter (Haze-Meter, NDH-300A-Japan Electric Co., Ltd.).

[결정화 열량(J/g)][Crystalization Calorie (J / g)]

주사시차 열량계(DSC)를 사용하여 다이나믹 런(Dynamic run)으로 측정한다.It is measured by dynamic run using a scanning differential calorimeter (DSC).

[가시광 굴정율]Visible light rate

아베(Abbe) 굴절계로 측정한다.Measured with Abbe refractometer.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 살펴 보기로 한다. 그러나 본 발명이 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited only to the following examples.

[실시예 1]Example 1

DMT와 EG의 혼합물에 3몰%의 NDC와 3몰%의 CHDM을 넣은후 용융 공중합하여 코폴리에스터 수지를 제조한 후, 이를 고상 중합하여 고유점도(IV)가 0.80이 되도록 한다.3 mol% of NDC and 3 mol% of CHDM are added to the mixture of DMT and EG, followed by melt copolymerization to prepare a copolyester resin, followed by solid phase polymerization to give an intrinsic viscosity (IV) of 0.80.

이와 같이 제조한 코폴리에스터 수지를 압출 쉬트 성형기에 공급한 후 용융, 압출하여 두께가 6mm인 투명 쉬트를 제조한다. 제조한 투명 쉬트의 각종 물성을 측정한 결과는 표 1과 같다.The copolyester resin thus prepared is fed to an extrusion sheet molding machine, and then melted and extruded to prepare a transparent sheet having a thickness of 6 mm. The results of measuring various physical properties of the prepared transparent sheet are shown in Table 1.

[실시예 2]Example 2

DMT와 EG의 혼합물에 8몰% CHDM을 넣은 후 용융 공중합하여 고유점도가 0.75인 코폴리에스터 수지를 제조한다.8 mol% CHDM was added to the mixture of DMT and EG, followed by melt copolymerization to prepare a copolyester resin having an intrinsic viscosity of 0.75.

이와 같이 제조한 코폴리에스터 수지를 압출 쉬트 성형기에 공급한 후 용융, 압출하여 두께가 8mm인 투명 쉬트를 제조한다. 제조한 투명 쉬트의 각종 물성을 측정한 결과는 표 1과 같다.The copolyester resin thus prepared is fed to an extrusion sheet molding machine, and then melted and extruded to prepare a transparent sheet having a thickness of 8 mm. The results of measuring various physical properties of the prepared transparent sheet are shown in Table 1.

[실시예 3]Example 3

DMT와 EG의 혼합물에 8몰%의 NDC와 15몰%의 CHDM을 넣은 후 용융 공중합하여 고유점도가 0.71인 코폴리에스터 수지를 제조한다.8 mol% of NDC and 15 mol% of CHDM are added to a mixture of DMT and EG, followed by melt copolymerization to prepare a copolyester resin having an intrinsic viscosity of 0.71.

이와 같이 제조한 코폴리에스터 수지를 압출 쉬트 성형기에 공급한 후 용융, 압출하여 두께가 10mm인 투명 쉬트를 제조한다. 제조한 투명 쉬트의 각종 물성을 측정한 결과는 표 1과 같다.The copolyester resin thus prepared is fed to an extrusion sheet molding machine, and then melted and extruded to prepare a transparent sheet having a thickness of 10 mm. The results of measuring various physical properties of the prepared transparent sheet are shown in Table 1.

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00007
Figure kpo00007

* 용융 점도에 있어서 X의 경우는 쉐어레이트가 1,000 sec-1인 경우이고 Y의 경우는 쉐어레이트가 100 sec-1인 경우를 나타낸다.* In melt viscosity, X represents the case where the share rate is 1,000 sec −1 and Y represents the case where the share rate is 100 sec −1 .

본 발명의 투명성 코폴리에스터 후판 쉬트는 두꺼운 두께에도 불구하고 양호한 광투과성 및 헤이즈 특성을 갖고 있어서 투명성이 우수하다. 또한 기계적 물성 등의 각종 물성이 우수하고, 제조 원가도 저렴하다. 그 결과 본 발명의 투명성 코폴리에스터 후판 쉬트는 투명 방음벽, 고층 빌딩의 유리창이나 자동차 유리창의 대체품 등 많은 산업 분야에 유용하게 사용 가능하다.The transparent copolyester thick sheet of the present invention has excellent light transparency and haze characteristics in spite of its thick thickness and is excellent in transparency. In addition, it is excellent in various physical properties such as mechanical properties, and manufacturing cost is also low. As a result, the transparent copolyester thick sheet of the present invention can be usefully used in many industrial fields such as transparent soundproof walls, glass windows of high-rise buildings, and alternatives to automobile glass windows.

아울러 일반식(VIII)의 랜덤 코폴리에스터 수지로 본 발명의 투명성 후판 쉬트를 성형하기 때문에 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.In addition, since the transparent thick sheet of the present invention is molded from the random copolyester resin of the general formula (VIII), the following effects can be obtained.

첫째, 용융 점도의 조절이 가능하여 후판 쉬트의 제조가 용이하다.First, it is possible to adjust the melt viscosity is easy to manufacture a thick sheet.

본 발명은 NDC 및 CHDM의 함량에 따라 용융 점도의 변화가 크며, NDC 및 CHDM의 함량 조절의 폭이 커서 매우 다양한 특성의 코폴리에스터들을 제조할 수 있다. 특히 용융 상태에서 수지 물성을 제어할 수 있는 폭이 넓어져서 성형 가능 두께의 한계를 쉽게 극복할 수 있다.The present invention has a large change in melt viscosity according to the content of NDC and CHDM, and can be prepared copolyesters having a wide variety of characteristics because of the large range of NDC and CHDM content control. In particular, the width of the resin can be controlled in the molten state can be easily overcome the limitation of the moldable thickness.

그 결과 종래의 폴리에스터계 수지로는 제조가 힘들었던 두께 10mm정도의 투명 후판 쉬트도 쉽게 제조할 수 있다.As a result, a transparent thick sheet sheet having a thickness of about 10 mm, which is difficult to manufacture with a conventional polyester resin, can be easily produced.

둘째, NDC 및 CHDM 함량 증가에 다른 물성 저하가 없다.Second, there is no other property deterioration in NDC and CHDM content increase.

NDC와 CHDM은 DMT 및 EG와 비교시 벤젠 고리가 나프탈렌 고리로 바뀐 것과 에틸렌이 사이클로헥산으로 바뀐 것 외에는 동일하여, DMI와 같이 꺽인 구조를 갖지 않기 때문에 함량 증가에 따른 중합의 저해 효과 등이 없다. 실제로 NDC와 CHDM은 그 함량을 0~100몰%까지 변화시키면서 PET의 공중합을 하여도 별문제 없이 반응이 잘 진행된다.NDC and CHDM are the same except that the benzene ring is changed to naphthalene ring and ethylene is changed to cyclohexane compared to DMT and EG, and thus does not have a bending structure like DMI. In fact, NDC and CHDM react well without any problem even when copolymerization of PET while changing its content from 0 to 100 mol%.

셋째, 결정화 특성의 조정이 용이하다.Third, it is easy to adjust the crystallization characteristics.

본 발명의 코폴리에스터는 NDC 및 CHDM의 함량에 따라 특정농도 영역 별로 결정화 특성이 다른 특성을 보이기 때문에 NDC 및 CHDM의 함량 조절과 중합도를 조절함으로서 수지 자체의 결정화 속도 및 결정화 열량을 임의로 조절할 수 있다. 그 결과 원하는 두께의 투명성 후판 쉬트의 제조가 용이하다.Since the copolyester of the present invention exhibits different crystallization characteristics depending on the content of NDC and CHDM, the crystallization rate and the heat of crystallization of the resin itself can be arbitrarily controlled by controlling the content of NDC and CHDM and the degree of polymerization. . As a result, it is easy to manufacture a transparent thick sheet of a desired thickness.

넷째, 경제적이다.Fourth, it is economic.

CHDM만을 공중합 모노머로 사용하는 경우 후판 쉬트를 제조하려면 CHDM의 농도를 30몰% 정도까지 넣어 주어야 하나 본 발명은 CHDM과 동시에 NDC를 공중합 모노머로 사용하기 때문에 CHDM의 사용량을 줄일 수 있다. 즉. NDC를 5몰% 사용할 때, CHDM은 10몰%만 넣어도 충분하다. 따라서 저렴한 원가로 제조할 수 있다.In the case of using only CHDM as a copolymerization monomer, to prepare a thick sheet, the concentration of CHDM should be added to about 30 mol%, but the present invention uses NDC as a copolymerization monomer simultaneously with CHDM, thereby reducing the amount of CHDM. In other words. When using 5 mol% NDC, only 10 mol% of CHDM is sufficient. Therefore, it can be manufactured at low cost.

다섯째, 제조한 쉬트의 물성이 우수하다.Fifth, the physical properties of the prepared sheet is excellent.

PEN의 각종 우수한 물성들이 상당 수준까지 발현되어 내후성, 기계적 물성 및 화학적 물성 등에 있어 일반식(VI)의 코폴리에스터나 CHDM만을 공중합용 모노머로 사용한 코폴리에스터에 비해 월등한 특성을 보여준다.Various excellent physical properties of PEN are expressed to a considerable level, showing superior properties to copolyesters using only copolyester or CHDM of general formula (VI) as copolymerization monomers in weather resistance, mechanical properties and chemical properties.

Claims (7)

디메틸-2,6-나프탈렌 디카르복실레이트(NDC), 1,4-싸이클로헥산디메탄올(CHDM), 디메틸테레프탈레이트(DMT) 및 에틸렌글리콜(EG)의 공중합체로 제조되며, 광투과율이 83% 이상이고, 헤이즈(Haze) 값이 5% 이하인 투명성 코폴리에스터 후판 쉬트.It is made of a copolymer of dimethyl-2,6-naphthalene dicarboxylate (NDC), 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM), dimethyl terephthalate (DMT) and ethylene glycol (EG), with a light transmittance of 83 A transparent copolyester thick sheet having a% or more and a Haze value of 5% or less. 1항에 있어서, 코폴리에스터의 결정화 열량(△Hmc)이 1.0J/g이하인 투명성 코폴리에스터 후판 쉬트.The transparent copolyester thick sheet according to claim 1, wherein the heat of crystallization (ΔHmc) of the copolyester is 1.0 J / g or less. 1항에 있어서, 270℃에서 100 sec-1의 쉐어레이트(Shear rate)로 측정한 코폴리에스터의 용융 점도(Melt viscosity)가 1,700~30,000 포아즈인 투명성 코폴리에스터 후판 쉬트.The transparent copolyester thick sheet according to claim 1, wherein the melt viscosity of the copolyester measured at a shear rate of 100 sec-1 at 270 ° C is 1,700 to 30,000 poises. 제1항에 있어서, 270℃에서 1,000 sec-1의 쉐어레이트(Shear rate)로 측정한 코폴리에스터의 용융 점도(Melt viscosity)가 900~8,000 포아즈인 투명성 코폴리에스터 후판 쉬트.The transparent copolyester thick sheet according to claim 1, wherein a melt viscosity of the copolyester measured at a shear rate of 1,000 sec −1 at 270 ° C. is 900 to 8,000 poises. 1항에 있어서, 두께가 3mm 이상인 투명성 코폴리에스터 후판 쉬트.The transparent copolyester thick sheet according to claim 1, having a thickness of at least 3 mm. 1항에 있어서, 코폴리에스터의 가시광 굴절율이 1.35~1.70인 투명성 코폴리에스터 후판 쉬트.The transparent copolyester thick sheet according to claim 1, wherein the copolyester has a visible light refractive index of 1.35 to 1.70. 1항에 있어서, 디메틸-2,6-나프탈렌 디카르복실레이트(NDC) 함량이 8몰% 이하이고, 1,4-싸이클로헥산디메탄올(CHDM) 함량이 15몰% 이하인 투명성 코폴리에스터 후판 쉬트.The transparent copolyester thick sheet according to claim 1, wherein the dimethyl-2,6-naphthalene dicarboxylate (NDC) content is 8 mol% or less and the 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM) content is 15 mol% or less. .
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