KR100455692B1 - Polyester plasticizer for vinyl resin - Google Patents

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KR100455692B1
KR100455692B1 KR10-2002-0006193A KR20020006193A KR100455692B1 KR 100455692 B1 KR100455692 B1 KR 100455692B1 KR 20020006193 A KR20020006193 A KR 20020006193A KR 100455692 B1 KR100455692 B1 KR 100455692B1
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Abstract

본 발명은 폴리염화비닐수지 및 할로겐원소를 포함하고 있는 비닐계 수지에 ABS수지로의 내이행성, 물 및 오일로의 내유출성, 내휘발성 등이 우수할 뿐만 아니라 가공성 및 유연성 등을 부여하기 위하여 사용되는 폴리에스테르 가소제에 관한 것으로서, 하기 화학식 1 및 화학식 2로 표현되는 폴리에스테르 가소제이다;The present invention provides a vinyl resin containing a polyvinyl chloride resin and a halogen element in order to provide excellent processability and flexibility, as well as excellent migration resistance to ABS resin, spill resistance to water and oil, volatility, and the like. It relates to the polyester plasticizer used, it is a polyester plasticizer represented by the following formula (1) and (2);

화학식 1Formula 1

화학식 2Formula 2

상기 식들에서, D1은 탄소수 4 내지 20의 알킬기이고, D2는 탄소수 3 내지 19의 알킬기이고, R1은 탄소수 3 내지 10의 알킬기이고, R2는 1,3-부틸렌글리콜, 2-메틸-1,3-프로필렌글리콜, 1,4-부틸렌글리콜 등과 같은 탄소수 4의 글리콜로부터 유도된 알킬기이다.In the above formulas, D 1 is an alkyl group having 4 to 20 carbon atoms, D 2 is an alkyl group having 3 to 19 carbon atoms, R 1 is an alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and R 2 is 1,3-butylene glycol, 2- Alkyl groups derived from glycols having 4 carbon atoms such as methyl-1,3-propylene glycol, 1,4-butylene glycol, and the like.

Description

비닐계 수지용 폴리에스테르 가소제 {Polyester plasticizer for vinyl resin}Polyester plasticizer for vinyl resins {Polyester plasticizer for vinyl resin}

본 발명은 비닐계 수지용 폴리에스테르 가소제에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 폴리염화비닐수지(PVC resin ; Polyvinylchloride resin) 및 할로겐원소를 포함하고 있는 비닐계 수지에 ABS수지(acrylonitrile-butadien-styrene resin)로의 내이행성, 물 및 오일로의 내유출성, 내휘발성 등이 우수할 뿐만 아니라 가공성 및 유연성 등을 부여하기 위하여 사용되는 폴리에스테르 가소제에 관한 것이다.The present invention relates to a polyester plasticizer for vinyl resins. More specifically, the present invention is a migration resistance to a vinyl resin containing a polyvinyl chloride resin (PVC resin) and a halogen element to ABS resin (acrylonitrile-butadien-styrene resin), oil and water outflow into oil The present invention relates to a polyester plasticizer which is used for imparting excellent workability, volatility, and the like, as well as processability and flexibility.

폴리염화비닐수지에 유연성 및 가공성을 부여하기 위하여 사용되고 있는 프탈산계열의 가소제는 내이행성, 내유출성, 내휘발성의 단점을 가지고 있어서 폴리염화비닐수지 및 폴리염화비닐수지와 유사한 계열의 수지로 만든 제품의 노화현상을 촉진시키는 문제점이 있었다.Phthalic acid-based plasticizers used to give flexibility and processability to polyvinyl chloride resins have disadvantages of migration resistance, oil resistance and volatility, so they are made of resins similar to those of polyvinyl chloride resins and polyvinyl chloride resins. There was a problem of promoting the phenomenon of aging.

미합중국 특허 제3,595,824호에는 내이행성 문제, 내휘발성 문제, 폴리염화비닐수지 및 폴리염화비닐수지와 유사한 수지로의 가공성문제, 폴리염화비닐수지 성형제품의 유연성 보다는 오히려 고분자 가소제로 만든 비닐 직물(vinyl fabric)을 염소(chlorine)를 포함하는 용제로 드라이크리닝하였을 때, 가소제의 내유출성에 의한 수축현상을 방지하기 위한 가소제가 기술되어 있다.U.S. Pat. ) Is a plasticizer to prevent shrinkage due to the spill resistance of the plasticizer when dry cleaning with a solvent containing chlorine.

미합중국 특허 제3,972,962호와 제4,122,057호에는 말단정지제의 일종인 모노산과 모노알코올을 사용함으로써 ABS수지 및 폴리스티렌으로의 내이행성 향상, 내유출성, 내한성 및 내휘발성이 우수한 가소제가 기술되어 있다.U.S. Pat.

미합중국 특허 제4,876,304호에는 주요 원재료인 산과 알코올에 변화를 주어 폴리염화비닐수지로 만든 가스켓에 적합한 물성을 갖는 고분자 가소제가 기술되어 있다.U.S. Patent No. 4,876,304 describes a polymeric plasticizer having properties suitable for gaskets made of polyvinyl chloride resins by varying acid and alcohol as the main raw materials.

미합중국 특허 제5,576,367호에도 주요 원재료인 산과 알코올에 변화를 주어 금속 알키드 코팅에 손상을 주지 않는 고분자 가소제가 기술되어 있다.U. S. Patent No. 5,576, 367 also describes a polymeric plasticizer that does not damage the metal alkyd coating by altering the main raw materials, acids and alcohols.

즉, 고분자 가소제의 개발의 진행은 그 가소제를 사용하고자 하는 목적에 따라서 주요 원재료의 변화에 기초하고 있다.That is, the progress of the development of the polymeric plasticizer is based on the change of the main raw materials according to the purpose of using the plasticizer.

따라서, 본 발명자들은 내이행성, 내유출성, 내휘발성 등 종래의 고분자 가소제가 가지고 있는 특성 뿐만 아니라 종래의 고분자 가소제가 문제점으로 가지고 있던 가공성 및 유연성 부여의 단점을 개선하고, 고분자 가소제가 주로 사용되어 왔던 폴리염화비닐수지 가스켓으로의 적용 뿐만 아니라, 폴리염화비닐수지 및 할로겐원소를 포함하고 있는 비닐계 수지로 만든 다른 제품으로의 적용에 적합한 비닐계 수지용 폴리에스테르 가소제를 개발하고, 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors improve not only the properties of the conventional polymer plasticizers such as the resistance to migration, the oil resistance and the volatility, but also the disadvantages of the processability and the flexibility provided by the conventional polymer plasticizers, and the polymer plasticizers are mainly used. The present invention has been completed to develop a polyester plasticizer for vinyl resins suitable for application to polyvinyl chloride resin gaskets as well as to other products made of vinyl resins containing polyvinyl chloride resins and halogen elements. It was.

본 발명의 목적은 폴리염화비닐수지 및 할로겐원소를 포함하고 있는 비닐계 수지에 ABS수지로의 내이행성, 물 및 오일로의 내유출성, 내휘발성 등이 우수할 뿐만 아니라 가공성 및 유연성 등을 부여하기 위하여 사용되는 비닐계 수지용 폴리에스테르가소제를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a polyvinyl chloride resin and a vinyl-based resin containing a halogen element not only excellent in migration resistance to ABS resin, outflow resistance to water and oil, resistance to volatility, but also to processability and flexibility. It is to provide a polyester plasticizer for vinyl-based resin used to.

본 발명에 따른 비닐계 수지용 폴리에스테르 가소제는 하기 화학식 1 및 화학식 2로 표현되는 폴리에스테르 가소제이다;Polyester plasticizer for vinyl resins according to the present invention is a polyester plasticizer represented by the following formula (1) and (2);

상기 식들에서, D1은 탄소수 4 내지 20의 알킬기이고, D2는 탄소수 3 내지 19의 알킬기이고, R1은 탄소수 3 내지 10의 알킬기이고, R2는 1,3-부틸렌글리콜, 2-메틸-1,3-프로필렌글리콜, 1,4-부틸렌글리콜 등과 같은 탄소수 4의 글리콜로부터 유도된 알킬기이다.In the above formulas, D 1 is an alkyl group having 4 to 20 carbon atoms, D 2 is an alkyl group having 3 to 19 carbon atoms, R 1 is an alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and R 2 is 1,3-butylene glycol, 2- Alkyl groups derived from glycols having 4 carbon atoms such as methyl-1,3-propylene glycol, 1,4-butylene glycol, and the like.

이하, 본 발명을 구체적인 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to specific examples.

본 발명에 따른 비닐계 수지용 폴리에스테르 가소제는 하기 화학식 1 및 화학식 2로 표현되는 폴리에스테르 가소제이다;Polyester plasticizer for vinyl resins according to the present invention is a polyester plasticizer represented by the following formula (1) and (2);

화학식 1Formula 1

화학식 2Formula 2

상기 식들에서, D1은 탄소수 4 내지 20의 알킬기이고, D2는 탄소수 3 내지 19의 알킬기이고, R1은 탄소수 3 내지 10의 알킬기이고, R2는 1,3-부틸렌글리콜, 2-메틸-1,3-프로필렌글리콜, 1,4-부틸렌글리콜 등과 같은 탄소수 4의 글리콜로부터 유도된 알킬기이다. 상기 R2에 해당하는 글리콜류 중 1,3-부틸렌글리콜, 2-메틸-1,3-프로필렌글리콜들은 측쇄 글리콜(가지달린 글리콜)이며, 이들은 전체 글리콜 중 80 내지 100몰%를 차지할 수 있다. 측쇄 글리콜 중 1,3-부틸렌글리콜, 2-메틸-1,3-프로필렌글리콜의 사용비율은 0.5 : 0.5 내지 0.9 : 0.1의 몰비를 이룬다. 1,4-부틸렌글리콜은 직쇄 글리콜(가지달리지 않은 글리콜)이며, 직쇄 글리콜은 가소제의 경도를 향상시키기 위하여 사용된다. 본 발명에서는 전체 글리콜 중에서 20몰%까지 사용하여 가소제의 경도를 향상시킬 수 있다. 종래의 경우, 직쇄 글리콜은 폴리에스테르 반응을 좀 더 원활히 하기 위하여 사용하였었다.In the above formulas, D 1 is an alkyl group having 4 to 20 carbon atoms, D 2 is an alkyl group having 3 to 19 carbon atoms, R 1 is an alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and R 2 is 1,3-butylene glycol, 2- Alkyl groups derived from glycols having 4 carbon atoms such as methyl-1,3-propylene glycol, 1,4-butylene glycol, and the like. Among the glycols corresponding to R 2 , 1,3-butylene glycol and 2-methyl-1,3-propylene glycol are branched glycols (branched glycols), which may occupy 80 to 100 mol% of all glycols. . The use ratio of 1,3-butylene glycol and 2-methyl-1,3-propylene glycol in the side chain glycol is in a molar ratio of 0.5: 0.5 to 0.9: 0.1. 1,4-butylene glycol is a straight chain glycol (unbranched glycol), and the straight chain glycol is used to improve the hardness of the plasticizer. In the present invention, the hardness of the plasticizer can be improved by using up to 20 mol% in total glycol. In the prior art, linear glycols were used to make the polyester reaction smoother.

포화모노산과 포화모노알코올의 사용은 용해성 파라미터(solubility parameter)의 개념을 도입하여 사용하였다. 유기물은 용해성 파라미터 중 수소결합 용해성 파라미터(hydrogen solubility parameter)의 값이 가까울수록 상용성이 있다. 포화모노산과 포화모노알코올을 사용하였을 경우, 사용하지 않은 경우보다 폴리염화비닐수지의 수소결합 용해성 파라미터 값에 접근해 이론적으로 상용성이 개선될 수 있다.The use of saturated monoacid and saturated monoalcohol was used by introducing the concept of solubility parameter. Organic matters are more compatible as the value of the hydrogen solubility parameter of the solubility parameter is closer. When saturated monoacid and saturated monoalcohol are used, the compatibility can be theoretically improved by approaching the hydrogen bond solubility parameter value of the polyvinyl chloride resin than when not used.

본 발명에 따른 폴리에스테르 가소제는 1,000 내지 8,000의 분자량(GPC ; gel permeation chromatography 측정 기준) 및 2㎎KOH/g 이하의 산가를 갖는다.The polyester plasticizer according to the present invention has a molecular weight (GPC; gel permeation chromatography measurement) of 1,000 to 8,000 and an acid value of 2 mgKOH / g or less.

본 발명에 따른 폴리에스테르 가소제의 합성에 사용되는 디카르복실산은 탄소수 3 내지 10의 지방족 또는 방향족 디카르복실산 또는 그 무수물들로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 것이 될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 폴리에스테르 가소제의 합성에 사용되는 지방산은 포화지방산으로서, 측쇄 지방산 또는 직쇄 지방산들로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 것이 될 수 있다. 바람직하게는 상기 지방산으로는 아디프산(adipic acid), 아젤릭산(azelic acid), 세박산(sebacic acid), 글루타릭산(glutaric acid), 스베릭산(sbelic acid), 도데칸디온산(dodecandioic acid), 프탈산(phthalic acid), 이소프탈산(isophthalic acid), 테레프탈산(terephthalic acid), 이들 산들의 무수물 또는 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 것이 될 수 있다.The dicarboxylic acid used in the synthesis of the polyester plasticizer according to the present invention may be selected from the group consisting of aliphatic or aromatic dicarboxylic acids having 3 to 10 carbon atoms or anhydrides thereof. In addition, the fatty acids used in the synthesis of the polyester plasticizer according to the present invention may be selected from the group consisting of branched or straight chain fatty acids as saturated fatty acids. Preferably, the fatty acid may be adipic acid, azelic acid, sebacic acid, glutaric acid, sbelic acid, dodecandioic acid. , Phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, anhydrides of these acids, or mixtures of two or more thereof.

본 발명에 따른 폴리에스테르 가소제의 합성시 말단에 도입되는 말단정지제는 탄소수 4 내지 20의 포화모노산, 또는 탄소수 4 내지 20의 포화모노알코올로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 것이 될 수 있다. 바람직한 포화모노산으로는 2-에틸헥사노익산(2-ethylhexanoic acid), 라울릭산(lauric acid), 팔미트산(palmitic acid),스테아린산(stearic acid), 지방산(fatty acid) 또는 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 것이 될 수 있다. 바람직한 포화모노알코올로는 2-에틸헥산올(2-ethylhexanol), 이소옥타놀(isooctanol), 노말-옥타놀(n-octanol), 이소데실알코올(isodecyl alcohol), 노말-데카놀(n-decanol) 또는 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 것이 될 수 있다.The terminal stopper introduced into the terminal during the synthesis of the polyester plasticizer according to the present invention may be selected from the group consisting of saturated monoacid having 4 to 20 carbon atoms, or saturated monoalcohol having 4 to 20 carbon atoms. Preferred saturated monoacids include 2-ethylhexanoic acid, lauric acid, palmitic acid, stearic acid, fatty acid or two or more of them. It may be selected from the group consisting of a mixture. Preferred saturated monoalcohols are 2-ethylhexanol, isooctanol, n-octanol, isodecyl alcohol and n-decanol. ) Or a mixture of two or more thereof.

폴리에스테르 가소제의 반응 중에서 말단정지제인 포화모노산과 포화모노알코올의 사용과정은 다음과 같다. 포화모노산과 포화모노알코올을 사용하지 않고, 디카르복실산과 디올만으로 원하는 분자량을 얻기 위하여 반응기에 넣고 반응시킨다. 반응기의 산가가 2㎎KOH/g 이하가 되면, 반응을 중지시키고, 수산가(OH가)에 의한 분자량을 계산한다. 수산가에 의하여 계산한 분자량에 해당하는 몰수의 약 1몰 정도에 해당하는 포화모노산 또는 포화모노알코올을 다시 디카르복실산 및 디올과 함께 반응기에 넣고 새롭게 2번째 반응을 실시한다. 포화모노산과 포화모노알코올은 말단정지제이다. 디카르복실산과 디올 만으로 구성되어 반응한 생성물보다 포화모노산과 포화모노알코올이 함께 투입된 반응생성물의 분자량이 더 적게 나타난다. 즉, 원하는 분자량에 해당하는 반응생성물을 제조하기 위해서는 디카르복실산과 디올의 반응비를 디올의 투입량이 기존의 투입량보다 감소된 것으로 조절해야 한다.In the reaction of the polyester plasticizer, the process of using the terminal blocker, saturated monoacid and saturated monoalcohol is as follows. Saturated monoacid and saturated monoalcohol are not used, and only dicarboxylic acid and diol are put into a reactor and reacted to obtain a desired molecular weight. When the acid value of the reactor becomes 2 mgKOH / g or less, the reaction is stopped and the molecular weight by the hydroxyl value (OH value) is calculated. Saturated monoacid or saturated monoalcohol corresponding to about 1 mole of the number of moles corresponding to the molecular weight calculated by the hydroxyl value is added to the reactor together with dicarboxylic acid and diol and a second reaction is performed. Saturated monoacids and saturated monoalcohols are terminal blockers. The molecular weight of the reaction product containing the saturated monoacid and the saturated monoalcohol is less than that of the reaction product consisting of only dicarboxylic acid and diol. That is, in order to prepare a reaction product corresponding to the desired molecular weight, the reaction ratio of dicarboxylic acid and diol should be adjusted to a reduced amount of diol input compared to the existing input amount.

폴리에스테르 가소제의 제조반응은 전형적인 에스테르반응에 따라 수행된다. 디카르복실산, 디올, 말단정지제(포화모노산 또는 포화모노알코올)가 질소관과 환류가능한 증류트랩이 설치된 반응기 내에, 질소분위기 하에서 투입된다. 약 150℃까지 서서히 상기 반응기의 내부온도를 상승시킨 다음, 환류가능한 증류트랩에 생성된물을 제거하면서 150 내지 240℃의 온도범위에서 2 내지 9시간 동안 에스테르 반응을 진행시킨다. 에스테르 반응은 적절한 촉매를 사용하여 반응을 촉진시킬 수 있다.The preparation of the polyester plasticizer is carried out according to the typical ester reaction. Dicarboxylic acids, diols and terminal terminators (saturated monoacids or saturated monoalcohols) are introduced into a reactor equipped with a nitrogen tube and a refluxable distillation trap under a nitrogen atmosphere. After slowly raising the internal temperature of the reactor to about 150 ℃, the ester reaction proceeds for 2 to 9 hours in the temperature range of 150 to 240 ℃ to remove the water produced in the refluxable distillation trap. The ester reaction can be promoted by using an appropriate catalyst.

에스테르 반응을 촉진시키기 위한 촉매로는 인산, 황산, 파라-톨루엔술폰산(p-toluene sulfonic acid), 안티몬 산화물(antimony oxide), 디부틸틴 아세테이트(dibutyltin acetate), 디부틸틴 옥사이드(dibutyltin oxide), 모노부틸틴 옥사이드(monobutyltin oxide) 또는 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 것이 될 수 있다.Catalysts for promoting the ester reaction include phosphoric acid, sulfuric acid, p-toluene sulfonic acid, antimony oxide, dibutyltin acetate, dibutyltin oxide, It may be selected from the group consisting of monobutyltin oxide (monobutyltin oxide) or a mixture of two or more thereof.

반응이 더 이상 진행되지 않으면, 톨루엔, 자일렌 등과 같은 비활성용제를 투입하여 환류를 시키기면서 반응기에 남아있는 물을 제거하면서 반응을 진행시킨다. 반응기의 산가가 2㎎KOH/g 이하가 되면, 반응을 중지시키고, 반응생성물을 약 10 내지 14시간 동안 진공건조시키는 것으로 본 발명에 따른 폴리에스테르 가소제를 수득할 수 있다.If the reaction no longer proceeds, the reaction proceeds while removing water remaining in the reactor while refluxing by adding an inert solvent such as toluene or xylene. When the acid value of the reactor is 2 mgKOH / g or less, the polyester plasticizer according to the present invention can be obtained by stopping the reaction and vacuum drying the reaction product for about 10 to 14 hours.

본 발명에 따른 폴리에스테르 가소제는 폴리염화비닐수지 및 할로겐원소를 포함하는 비닐계 수지에 사용할 수 있다. 그 대표적인 예로는 비닐아세테이트(vinyl acetate)를 포함하는 비닐클로라이드(vinyl chloride), 비닐부티레이트(vinyl butyrate)를 포함하는 비닐클로라이드, 비닐프로피오네이트(vinyl propionate)를 포함하는 비닐클로라이드, 메틸메타크릴레이트(methylmethacrylate)를 포함하는 비닐클로라이드, 비닐리덴 클로라이드(vinylidene chloride)를 포함하는 비닐클로라이드, 두 개 또는 그 이상의 다른 단량체를 포함하는 비닐클로라이드 공중합체 또는 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 것이 될 수 있다.The polyester plasticizer according to the present invention can be used for a vinyl resin containing a polyvinyl chloride resin and a halogen element. Typical examples thereof include vinyl chloride including vinyl acetate, vinyl chloride including vinyl butyrate, vinyl chloride including vinyl propionate, and methyl methacrylate. vinyl chloride comprising (methylmethacrylate), vinyl chloride comprising vinylidene chloride, vinyl chloride copolymer comprising two or more other monomers, or a mixture of two or more thereof. have.

본 발명의 폴리에스테르 가소제는 폴리염화비닐수지 및 할로겐원소를 포함하고 있는 비닐계 수지 100phr(part per hundred resin ; 수지 100중량부 당 분율)에 대하여 20 내지 110phr, 보다 바람직하게는 30 내지 80phr까지 사용할 수 있다.The polyester plasticizer of the present invention may be used in an amount of 20 to 110 phr, more preferably 30 to 80 phr, based on 100 phr of a polyvinyl chloride resin and a part of hundred resin (part per hundred resin) containing a halogen element. Can be.

본 발명에 따른 폴리에스테르 가소제는 폴리염화비닐수지 가공시 첨가되는 통상의 다른 첨가제들과 함께 사용될 수 있다. 폴리염화비닐수지 가공시 첨가되는 통상의 다른 첨가제들로는 산화안정제, 열안정제, 광안정제, 활제, 난연제, 충진제, 안료 등을 들 수 있으며, 이들은 당업자들에게는 상용적으로 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것으로 이해될 수 있다.The polyester plasticizer according to the present invention can be used together with other conventional additives added during the processing of polyvinyl chloride resin. Other conventional additives added during the processing of polyvinyl chloride resins include oxidative stabilizers, thermal stabilizers, light stabilizers, lubricants, flame retardants, fillers, pigments, and the like, which are well known to those skilled in the art to be commercially available. It can be understood that.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예들이 기술되어질 것이다.Hereinafter, preferred embodiments and comparative examples of the present invention will be described.

이하의 실시예들은 본 발명을 예증하기 위한 것으로서 본 발명의 범위를 국한시키는 것으로 이해되어져서는 안될 것이다.The following examples are intended to illustrate the invention and should not be understood as limiting the scope of the invention.

실시예 1Example 1

질소관과 환류가능한 증류트랩이 설치된 2ℓ 플라스크에 아디프산 660g, 1,3-부틸렌글리콜 331.5g, 2-메틸-1,3-프로판디올 110.5g 및 포화지방산 170g을 투입하였다. 촉매로서 디부틸틴 옥사이드 0.01g을 투입하고, 실온에서 150℃까지 1차적으로 승온시킨 후, 150℃에서 240℃까지 2차적으로 서서히 승온시키면서 반응을 진행시켰다. 반응시 생성되는 물을 상기 질소관과 환류가능한 증류트랩으로부터 제거하면서 7시간 동안 반응을 진행시켰다. 240℃에서 반응이 더 이상 진행되지 않을 경우, 톨루엔, 자일렌과 같은 비활성용제를 반응기에 도입하여 환류시키면서 약15시간 동안 반응을 진행한다. 산가가 2㎎KOH/g가 되었을 때 반응을 중지시키고, 상온에서 약 12시간 이상 160mmHg 이하의 압력에서 진공건조시켜 비활성용제를 제거시켰다.Into a 2 L flask equipped with a nitrogen tube and a refluxable distillation trap, 660 g of adipic acid, 331.5 g of 1,3-butylene glycol, 110.5 g of 2-methyl-1,3-propanediol, and 170 g of saturated fatty acid were added thereto. As the catalyst, 0.01 g of dibutyltin oxide was added, and the temperature was primarily raised from room temperature to 150 ° C, and the reaction proceeded while gradually raising the temperature from 150 ° C to 240 ° C. The reaction proceeded for 7 hours while removing the water produced during the reaction from the nitrogen tube and the refluxable distillation trap. If the reaction does not proceed at 240 ° C., the reaction proceeds for about 15 hours while introducing an inert solvent such as toluene and xylene to reflux. The reaction was stopped when the acid value became 2 mgKOH / g, and the inert solvent was removed by vacuum drying at a pressure of 160 mmHg or less for at least 12 hours at room temperature.

실시예 2Example 2

아디프산 660g, 1,3-부틸렌글리콜 265.2g, 2-메틸-1,3-프로판디올 88.4g, 1,4-부탄디올 88.4g 및 포화지방산 170g을 투입하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.Example 1 except adding 660 g of adipic acid, 265.2 g of 1,3-butylene glycol, 88.4 g of 2-methyl-1,3-propanediol, 88.4 g of 1,4-butanediol, and 170 g of saturated fatty acid Was performed in the same manner.

실시예 3Example 3

아디프산 660g, 1,3-부틸렌글리콜 265.2g, 2-메틸-1,3-프로판디올 88.4g, 1,4-부탄디올 88.4g 및 2-에틸헥산올 56g을 투입하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.Aside from adding 660 g of adipic acid, 265.2 g of 1,3-butylene glycol, 88.4 g of 2-methyl-1,3-propanediol, 88.4 g of 1,4-butanediol, and 56 g of 2-ethylhexanol, It carried out similarly to Example 1.

비교예 1Comparative Example 1

아디프산 660g, 1,2-프로필렌글리콜 374g을 투입하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.Adipic acid was carried out in the same manner as in Example 1 except adding 660g, 1,2-propylene glycol 374g.

비교예 2Comparative Example 2

당업자에게는 상용적으로 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 상품화된 가소제로서 프탈레이트 계열의 가소제로서 대한민국 소재 엘지화학의 상품명 트리옥틸트리멜리테이트(trioctyltrimellitate)를 사용하였다.As a commercialized plasticizer known to those skilled in the art, commercially available plasticizers of phthalate series, trioctyltrimellitate, a trade name of LG Chem, was used.

실험예Experimental Example

폴리염화비닐수지 100phr, 상기 실시예들 및 비교예들에서 중합된 폴리에스테르 가소제들을 각각 50phr, 열안정제로서 Ba-Zn계 안정화제(상품명 'KBZ-381P', 대한민국 소재 코오롱 유화 주식회사 제품) 2phr을 혼합하여 100 내지 110℃ 사이에서 압출가공하여 펠릿으로 제조한 후, 다시 평균온도 150℃에서 사출가공하여 두께가 약 2㎜인 시편을 수득하여 인장강도, 신율, 경도, 물 유출성, 오일 유출성 및 ABS수지로의 내이행성 등을 시험하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.100 phr of polyvinyl chloride resin, 50 phr of the polymerized polyester plasticizers in the above examples and comparative examples, 2 phr of Ba-Zn-based stabilizer (trade name 'KBZ-381P', manufactured by Kolon Emulsion Co., Ltd., Korea) as a heat stabilizer After mixing and extrusion process between 100 to 110 ℃ to produce a pellet, and then injection molding at an average temperature of 150 ℃ to obtain a specimen having a thickness of about 2㎜ to tensile strength, elongation, hardness, water outflow, oil outflow And the test resistance to ABS resins, and the results are shown in Table 1 below.

인장강도 및 신율은 ASTM D 412 및 ASTM D 638에 의거하여 측정하였으며, 경도는 ASTM D 2240에 의거하여 측정하였다. 물 및 오일에 대한 내유출성 시험은 크기가 2.5*5.1㎝인 시편을 준비하여 물에 대한 내유출성 시험은 70℃ 온도의 물에서 약 48시간 유지시킨 후, 시험 전 후의 시편의 무게편차를 계산하는 것으로 수행하였으며, 오일에 대한 내유출성 시험은 상온의 오일에서 약 24시간 유지시킨 후, 역시 시험 전 후의 시편의 무게편차를 계산하는 것으로 수행하였다. ABS수지로의 내이행성 시험은 크기가 2.5*2.5㎝인 시편을 4개 준비하여 ABS수지판에 샌드위치 모양으로 적층한 후, 하중이 약 4㎏인 추를 올려놓고 80℃의 오븐에서 240시간 유지시킨 후, 역시 시험 전 후의 시편의 무게편차를 계산하는 것으로 수행하였다.Tensile strength and elongation were measured according to ASTM D 412 and ASTM D 638, and hardness was measured according to ASTM D 2240. The oil and water resistance test for water and oil prepared a specimen of 2.5 * 5.1 cm, and the oil and water resistance test for water was maintained for about 48 hours in water at a temperature of 70 ° C., and the weight deviation of the test specimen before and after the test was measured. The oil resistance test for the oil was carried out by maintaining the oil at room temperature for about 24 hours, and then calculating the weight deviation of the specimen before and after the test. In the resistance test of ABS resin, four specimens of size 2.5 * 2.5㎝ were prepared and laminated in the form of sandwich on the ABS resin plate, and then the weight of about 4㎏ was put on and kept in the oven at 80 ℃ for 240 hours. After the test, the weight deviation of the test piece before and after the test was also performed.

구 분division 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 비교예 1Comparative Example 1 비교예 21) Comparative Example 2 1) 인장강도(㎏f/㎠)Tensile Strength (㎏f / ㎠) 185185 176176 177177 207.6207.6 170170 신율(%)% Elongation 295295 275275 277277 250250 304304 경도(Shore A)Shore A 9595 9494 9494 9898 9595 물 유출성(손실%)Water runoff (loss%) 0.530.53 0.50.5 0.510.51 1.781.78 0.140.14 오일 유출성(손실%)Oil spillability (% loss) 00 00 00 00 7.417.41 ABS 내이행성(손실%)ABS performance (loss%) 0.540.54 0.60.6 0.550.55 0.840.84 1.31.3 * 1) TOTM : trioctyltrimellitate(프탈레이트 계열의 가소제 종류)* 1) TOTM: trioctyltrimellitate (phthalate type plasticizer)

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리에스테르 가소제는 비교예 1로 표시된 바와 같은 종래의 폴리에스테르 가소제 및 비교예 2로 표시된 바와 같은 종래의 프탈레이트계 가소제들에 비해 물 유출성, 오일 유출성 및 ABS 내이행성 등이 탁월하며, 경도 등이 개선된 것으로 밝혀졌다.As shown in Table 1, the polyester plasticizer according to the present invention has a water outflow, oil outflow compared to the conventional polyester plasticizer as shown in Comparative Example 1 and the conventional phthalate plasticizers as shown in Comparative Example 2 It was found to be excellent in the resistance and ABS resistance, and the hardness and the like were improved.

따라서, 본 발명에 의하면 종래의 폴리에스테르 가소제가 가지고 있는 경도상의 유연성 문제를 개선하면서도 인장강도, 신율 등의 기본 물성이 저하되지 않고, 특히 물 유출성, 오일 유출성 및 ABS 내이행성 등이 탁월하며, 폴리염화비닐수지 및 할로겐원소를 포함하는 비닐계 수지에의 사용이 적합한 폴리에스테르 가소제를 제공하는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, the basic physical properties such as tensile strength and elongation are not lowered while improving the hardness flexibility of the conventional polyester plasticizer, and in particular, water outflow, oil outflow and ABS migration resistance are excellent. It is effective to provide a polyester plasticizer suitable for use in vinyl resins containing polyvinyl chloride resins and halogen elements.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical scope of the present invention, and such modifications and modifications are within the scope of the appended claims.

Claims (3)

하기 화학식 1 및 화학식 2로 표현되는 폴리에스테르 가소제;Polyester plasticizer represented by the following formula (1) and formula (2); 화학식 1Formula 1 화학식 2Formula 2 상기 식들에서, D1은 탄소수 4 내지 20의 알킬기이고, D2는 탄소수 3 내지 19의 알킬기이고, R1은 탄소수 3 내지 10의 알킬기이고, R2는 1,3-부틸렌글리콜, 2-메틸-1,3-프로필렌글리콜, 1,4-부틸렌글리콜 등과 같은 탄소수 4의 글리콜로부터 유도된 알킬기이다.In the above formulas, D 1 is an alkyl group having 4 to 20 carbon atoms, D 2 is an alkyl group having 3 to 19 carbon atoms, R 1 is an alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and R 2 is 1,3-butylene glycol, 2- Alkyl groups derived from glycols having 4 carbon atoms such as methyl-1,3-propylene glycol, 1,4-butylene glycol, and the like. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 R2에 해당하는 글리콜류 중 1,3-부틸렌글리콜, 2-메틸-1,3-프로필렌글리콜과 같은 측쇄 글리콜(가지달린 글리콜)이 전체 글리콜 중 80 내지 100몰%로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 폴리에스테르 가소제.Among the glycols corresponding to R 2 , side chain glycols (eg, branched glycols) such as 1,3-butylene glycol and 2-methyl-1,3-propylene glycol are composed of 80 to 100 mol% of all glycols. The said polyester plasticizer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 R2에 해당하는 글리콜류 중 1,3-부틸렌글리콜, 2-메틸-1,3-프로필렌글리콜과 같은 측쇄 글리콜(가지달린 글리콜)의 사용비율이 0.5 : 0.5 내지 0.9 : 0.1의 몰비로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 폴리에스테르 가소제.Among the glycols corresponding to R 2 , the side chain glycol (branched glycol) such as 1,3-butylene glycol and 2-methyl-1,3-propylene glycol is used in a molar ratio of 0.5: 0.5 to 0.9: 0.1. The polyester plasticizer, characterized in that consisting of.
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