KR100467651B1 - Injection molding method of polyethylene terephthalate preform - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, 이하 'PET'라 함) 프리폼(Preform)의 사출 성형방법에 관한 것이다.The present invention relates to an injection molding method of polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as 'PET') preform.
본 발명의 목적은, PET 프리폼의 사출성형시 높은 성형온도로 인한 PET 고분자의 열분해 및 산화반응 등의 부반응으로 인해 생성되는 사출성형품 내의 아세트알데히드의 발생량을 감소시킴과 아울러, 고상중합을 마친 PET 칩이 성형가공 전에 거치는 건조공정의 시간을 단축하는 것이다.An object of the present invention is to reduce the amount of acetaldehyde in an injection molded product produced by side reactions such as pyrolysis and oxidation reaction of PET polymer due to high molding temperature during injection molding of PET preform, and to complete the solid state polymerization of PET chips. This is to shorten the time of the drying step before the molding process.
이와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 고상중합을 거친 PET 칩이 건조된 후 사출성형될 때 PET 칩에 디에틸렌글리콜을 첨가함으로써, 디에틸렌글리콜이 가소제로서 작용하여 성형온도가 저하되므로 아세트알데히드의 발생량이 감소된다.In order to achieve the above object, in the present invention, by adding diethylene glycol to the PET chip when the PET chip subjected to the solid state polymerization is dried and then injection molded, the diethylene glycol acts as a plasticizer and the molding temperature is lowered, thus acetaldehyde The amount of generated is reduced.
또한, 고상중합 후 냉각장치에서 나오는 PET칩에 디에틸렌글리콜을 첨가됨으로써, 디에틸렌글리콜이 PET 칩에 코팅되어 PET와 수분이 결합하는 속도를 감소시키므로 성형가공 전에 거치는 PET 칩의 건조시간이 단축된다.In addition, by adding diethylene glycol to the PET chip from the cooling device after the solid state polymerization, the diethylene glycol is coated on the PET chip to reduce the rate of bonding between the PET and the water, thereby shortening the drying time of the PET chip before the molding process .
Description
본 발명은 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, 이하 'PET'라 함) 프리폼(Prefrom)의 사출성형방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for injection molding polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as PET) preforms.
현재, PET 수지는 그 용도의 다양성과 탄산음료 및 기타 음료시장의 성장, 그리고 유리병의 대체나 재활용 측면에서 유해성 플라스틱에 대한 대체 플라스틱으로 사용됨으로 인해 그 수요가 매년 10%이상의 성장을 거듭하고 있다. PET 수지의 주 용도는 탄산음료, 생수, 과즙음료 등의 용기용 수지와 블리스터 패키징용 및 쉬트용 수지 등이 있으며, 그 수요증대에 발맞춰 수지생산 회사들의 신설비 증설이 급격히 증가되고 있다.At present, the demand for PET resin is growing more than 10% every year due to its variety of uses, growth of carbonated drinks and other beverage markets, and replacement of recycled plastic bottles for hazardous plastics. . PET resins are mainly used for carbonated beverages, bottled water, fruit juices, container resins, blister packaging and sheet resins, and new resin facilities are rapidly increasing in line with growing demand.
이와 같은 PET의 합성과정 및 그 수지를 이용한 사출성형품의 생산과정을 살펴보면 다음과 같다.The synthetic process of PET and the production process of the injection molded article using the resin are as follows.
첫 번째 단계는, PET의 합성단계인데, 일반적으로 두 공정으로 나누어진다. 즉, 테레프탈산(terephthalic acid)과 에틸렌글리콜(ehtylene glycol)이 고온고압의 반응기에서 bis-β-hydroxyethyl terephthalate(BHET) 또는 저중축합체인 올리고머(Oligomer)를 합성하는 공정(제1공정)과 상기 BHET 또는 올리고머를 다시 고온진공의 상태에서 중축합촉매와 반응시켜 생성되는 에틸렌글리콜을 제거하면서 반응을 계속하여 고분자량의 PET를 합성하는 공정(제2공정)으로 구성된다.The first step, the synthesis of PET, is generally divided into two processes. That is, terephthalic acid and ethylene glycol synthesize bis-β-hydroxyethyl terephthalate (BHET) or an oligomer which is a low polycondensate in a reactor of high temperature and high pressure (first step) and the BHET or The reaction is continued while the oligomer is reacted with the polycondensation catalyst in a state of high temperature vacuum to remove ethylene glycol, thereby synthesizing a high molecular weight PET (second step).
두 번째 단계는, 상기 PET가 결정화공정 및 고상중합을 거치는 단계이다. 첫 번째 단계에서 생성된 비결정질의 PET는 용기 등의 성형품으로 사용되기에는 충분한 물성을 가지고 있지 않으므로 결정화공정 및 고상중합을 거쳐 원하는 물성을 갖는 PET를 생산하게 된다. 고상중합에서는 고온진공의 상태에서 반응을 시키므로 칩에 붙어 있던 수분이 모두 제거되는 건조의 효과까지 나타나게 된다. 이렇게 고상중합을 거친 PET 칩은 대기의 수분율보다 낮은 수분율을 가진다. 그러나, PET가 물과 친화성이 있는 구조를 포함하고 있기 때문에 대기중의 수분량과 평형을 이루는 수분량에 이를 때까지 지속적인 수분의 흡수가 이루어지게 된다.In the second step, the PET undergoes a crystallization process and a solid phase polymerization. The amorphous PET produced in the first step does not have sufficient physical properties to be used as a molded article such as a container, so that the PET having the desired physical properties is produced through a crystallization process and a solid phase polymerization. In solid state polymerization, it reacts in the state of high temperature vacuum, and thus the drying effect of removing all the moisture attached to the chip appears. The PET chip subjected to the solid state polymerization has a moisture content lower than that of the air. However, since PET contains a structure that is compatible with water, the absorption of water is continuously achieved until the amount of water in equilibrium with the amount of water in the atmosphere is reached.
세 번째 단계는, PET 칩의 건조단계이다. PET수지는 흡습성 수지이므로 성형가공하기 전에 반드시 건조공정을 거쳐야 한다. PET 칩이 건조단계를 거치지 않을 경우, PET 칩내에 흡수된 수분으로 인하여 PET 고분자가 신속하게 가수분해되어 분자량 감소가 급격히 일어나므로 사출성형시 정상적인 제품을 얻을 수 없다. 따라서, PET 칩이 성형 가공되기 전에 성능이 우수한 건조기에 의한 PET 칩의 건조가 필수적이다. 건조조건은 건조기의 성능에 따라 많이 좌우되며, 제습건조기를 사용할 경우 PET 칩은 140∼170℃의 온도에서 4∼6시간정도 동안 건조된다.The third step is the drying step of the PET chip. PET resins are hygroscopic resins and must be dried before molding. If the PET chip is not subjected to the drying step, the PET polymer is rapidly hydrolyzed due to the moisture absorbed in the PET chip, and the molecular weight decreases rapidly, and thus a normal product cannot be obtained during injection molding. Therefore, it is essential to dry the PET chip by a dryer having excellent performance before the PET chip is molded. The drying conditions depend a lot on the performance of the dryer. When using the dehumidifying dryer, the PET chip is dried for about 4 to 6 hours at a temperature of 140 to 170 ° C.
마지막으로, PET 칩의 성형단계이다. 예컨데, PET 용기의 경우는, 건조공정을 마친 PET 칩은 사출-블로우(Injection-Blow) 성형공정으로 이어지게 된다. 과거에는 한 기계에서 사출-블로우의 두가지 공정 모두를 거쳤으나, PET 용기의 수요가 급격히 성장하면서 용기의 대량생산을 위하여 사출-블로우 성형공정이 사출 성형공정과 블로우 성형공정으로 분리되어 생산되는 2단계 방식(2 stage system)으로 제병되는 추세이다. 이 공정은, 가열된 실린더 속에서 PET 수지를 가열하여 유동상태로 만든 다음에 이것에 압력을 가하여 사출람을 통해 냉각된 금형 속으로 압송하여 한쪽 단부는 개방되고 다른 한 단부는 폐쇄된 중공을 가지는 예비형성물인 프리폼(preform, '패리슨(parison)'이라고도 함.)을 제조하는 사출 성형공정과, 상기 프리폼을 적외선을 이용하여 성형온도(수지온도)를 프리폼 원료물질의 유리전이온도(Glass Transition Temperature)이상까지 재 가열한 후, 용기모양의 금형으로 옮기고 가열된 프리폼의 중공에 공기를 취입하여 부풀게 함으로써 프리폼을 금형에 밀착시켜 병 모양으로 성형하는 블로우 성형공정으로 이루어진다.Finally, the molding step of the PET chip. For example, in the case of a PET container, the PET chip after the drying process is followed by an injection blow molding process. In the past, both machines went through injection-blow processes in one machine, but as the demand for PET containers grew rapidly, the injection-blow process was separated into injection molding and blow molding processes for mass production of containers. It is a trend to be served in a two stage system. This process involves heating a PET resin in a heated cylinder to make it flow, then pressurizing it and forcing it into a cooled mold through injection ram, with one end open and the other closed with a hollow. An injection molding process for manufacturing a preform (formerly known as a parison), and a molding temperature (resin temperature) of the preform using infrared light, and a glass transition temperature of the preform raw material. After reheating to above the temperature), it is transferred to a container-shaped mold, blows air into the hollow of the heated preform, and blows it into a blow molding process in which the preform is brought into close contact with the mold and molded into a bottle shape.
이렇게 제병된 용기에 내용물이 충진될 때, PET의 사출성형시 발생하는 부반응으로 인한 반응생성물에 의해 내용물이 오염될 수 있다. 특히, PET 프리폼의 사출성형시 높은 성형온도로 인한 PET 고분자의 열분해 및 산화반응 등의 부반응으로 인해 생성되는 사출성형물(프리폼) 내의 아세트알데히드(acetaldehyde, CH3CHO)는 그 냄새로 인해 용기 안의 내용물을 오염시키는 주원인으로 작용한다. 아세트알데히드의 생성에 대해 영향을 주는 인자로는 사출기의 성형온도, PET 용융수지가 사출기 내에 머무르는 시간, PET 중합시 사용되는 촉매 등을 들 수 있으며, 사출성형시 사출성형 조건이나 사출기내에서 PET 용융수지가 사출성형물으로 제조되는 순환시간(cycle time) 등을 조절하여 부반응이 덜 일어나도록 할 수 있다.When the contents are filled in the bottle, the contents may be contaminated by reaction products due to side reactions generated during the injection molding of PET. In particular, acetaldehyde (acetaldehyde (CH 3 CHO)) in the injection molded product (preform) produced by side reactions such as pyrolysis and oxidation reaction of PET polymer due to high molding temperature during the injection molding of PET preforms has the contents in the container due to its smell. It acts as the main cause of pollution. Factors affecting the formation of acetaldehyde include the molding temperature of the injection molding machine, the time the PET melt resin stays in the injection molding machine, the catalyst used for PET polymerization, and the injection molding conditions during injection molding or PET melting in the injection molding machine. By controlling the cycle time (cycle time), etc. that the resin is made into an injection molding, less side reactions can occur.
종래의 PET 프리폼의 사출방법에서는, 제습건조기에서 140∼170℃의 온도로 4∼6시간 정도 동안 PET 칩이 건조된 후, 약 280∼300℃의 온도에서 PET 칩이 용융되고, 용융된 칩이 냉각된 금형(Mold)내로 사출되어 프리폼이 성형되었다. 이 방법에서는 사출성형온도가 높기 때문에 PET 고분자가 열분해나 산화반응을 일으키므로 아세트알데히드가 과량 발생하게 된다. 따라서, 상기 사출성형공정을 거친 프리폼으로 제조한 용기에 음료수 등의 내용물을 채우면, 그 내용물에서 아세트알데히드 냄새가 났었고, 특히 이러한 용기에 생수를 내용물로 채우는 제품에서 심각한 문제가 야기되었다.In the conventional PET preform injection method, the PET chip is dried for 4 to 6 hours at a temperature of 140 to 170 ° C. in a dehumidifying dryer, and then the PET chip is melted at a temperature of about 280 to 300 ° C. The preform was molded by injection into a cooled mold. In this method, because of the high injection molding temperature, the PET polymer may cause thermal decomposition or oxidation, resulting in excess acetaldehyde. Therefore, when the contents of beverages and the like are filled in the container made of the preform that has undergone the injection molding process, the contents have an acetaldehyde odor, and in particular, a serious problem occurs in a product which fills the bottle with the contents.
본 발명의 목적은, PET 프리폼의 사출성형시 높은 성형온도로 인한 PET 고분자의 열분해 및 산화반응 등의 부반응으로 인해 생성되는 사출성형품 내의 아세트알데히드의 발생량을 감소시키는 것이다.An object of the present invention is to reduce the amount of acetaldehyde in the injection molded product produced by side reactions such as pyrolysis and oxidation of the PET polymer due to the high molding temperature during the injection molding of PET preform.
본 발명의 다른 목적은, 고상중합을 마친 PET 칩이 성형가공전에 거치는 건조공정의 시간을 단축하는 것이다.Another object of the present invention is to reduce the time of the drying step that the PET chip after the solid state polymerization is subjected to molding process.
본 발명에 따르면, 고상중합을 거친 PET 칩이 건조된 후 사출성형되어 예비성형품인 프리폼으로 제조되는 PET 프리폼의 사출성형방법에 있어서, 상기 사출성형시 PET칩에 디에틸렌글리콜(diethylene glycol)이 첨가되어 사출성형됨으로써 아세트알데히드 발생량이 감소된다.According to the present invention, in the injection molding method of a PET preform manufactured by a preform as a preform after drying the PET chip subjected to the solid-state polymerization, diethylene glycol is added to the PET chip during the injection molding. By injection molding, the amount of acetaldehyde generated is reduced.
또한, 고상중합 후 냉각장치(Cooling unit)에서 나오는 PET칩에 디에틸렌글리콜이 첨가되어 건조됨으로써 그 건조시간이 단축된다.In addition, the drying time is shortened by adding and drying diethylene glycol to the PET chip from the cooling unit after the solid state polymerization.
본 발명에서는, 고상중합을 과정을 거친 후 건조된 PET 칩이 용융되어 사출성형될 때, 높은 사출성형온도로 인하여 PET 고분자가 열분해나 산화반응 등의 부반응을 일으킴으로써 발생되는 아세트알데히드의 발생량을 줄이기 위하여, 건조가 완료된 PET 칩에 디에틸렌글리콜이 첨가된다.In the present invention, when the dried PET chip is melted and injection molded after the solid state polymerization process, due to the high injection molding temperature, the amount of acetaldehyde generated by the PET polymer causes side reactions such as pyrolysis or oxidation reaction is reduced. To this end, diethylene glycol is added to the dried PET chip.
상기 디에틸렌글리콜(HO-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH)은 그 화학구조에 에테르결합을 포함하고 있으므로 분자회전이 용이하여 분자운동이 쉽게 일어난다. 따라서, PET 칩에 디에틸렌글리콜이 첨가되면, 디에틸렌글리콜은 PET 분자들 사이에서 가소제로서의 역할을 하게 된다. PET수지와 같은 열가소성 수지는 그 수지만 있을 경우에는 사슬고분자가 뒤얽힌 모양으로 되어 있으나, PET 분자들 사이에 가소제 분자가 들어가면 사슬고분자간의 인력이 약해져서, 마치 고분자간에 롤러가 들어가 있는 것처럼 미끄러지기 쉽게 되기 때문에 연화(軟化)하게 된다. 폴리머가 가소제로 인해 연화된다는 것은 폴리머의 유리전이온도가 저하된다는 것을 의미한다.The diethylene glycol (HO-CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 -OH) contains an ether bond in its chemical structure, so that molecular rotation is easy, so that molecular movement occurs easily. Therefore, when diethylene glycol is added to a PET chip, diethylene glycol serves as a plasticizer between PET molecules. Thermoplastic resins, such as PET resins, are in the shape of intertwined chain polymers, but plasticizer molecules between PET molecules weaken the attraction between chain polymers, making them easier to slide as if the rollers were in between polymers. Therefore, it softens. The softening of the polymer due to the plasticizer means that the glass transition temperature of the polymer is lowered.
따라서, PET 칩에 디에틸렌글리콜을 첨가하여 사출하면, 디에틸렌글리콜이 가소제 역할을 하여 용융된 수지가 금형 내로 흘러 들어갈 때, PET 분자사슬이 운동하는 데에 있어서 원활한 움직임을 할 수 있도록 윤활제의 역할을 하게 된다. 그러므로, 사출성형시 PET 칩에 디에틸렌글리콜을 첨가하면, 예비성형물인 프리폼의 제조시 성형온도가 낮아지게 되어 PET의 열분해로 인해 생성되는 부반응에 의한 반응 생성물인 아세트알데히드의 발생량이 줄어든다. 여기서, 디에틸렌글리콜은 PET 중합과정에서 에틸렌글리콜의 중합으로 자연적으로 생성되는 물질로서, 구조자체가 에틸렌글리콜과 흡사하므로 PET 고분자와 상용성이 있고 유연한 구조를 가지고 있으므로 소량의 첨가에도 커다란 효과를 얻을 수 있는 물질이다.Therefore, when diethylene glycol is added to PET chips and injected, diethylene glycol acts as a plasticizer, so that when the molten resin flows into the mold, the lubricant plays a role in smoothly moving the PET molecular chain. Will be Therefore, when diethylene glycol is added to the PET chip during injection molding, the molding temperature is lowered during the preparation of the preform, which is a preform, and the amount of acetaldehyde which is a reaction product due to side reactions generated by thermal decomposition of PET is reduced. Here, diethylene glycol is a material naturally produced by the polymerization of ethylene glycol in the PET polymerization process, and since the structure itself is similar to ethylene glycol, it is compatible with PET polymer and has a flexible structure, thereby obtaining a great effect even in the addition of a small amount. It can be a substance.
본 발명에서는 또한, 고상중합 후 냉각장치에서 나오는 PET 칩의 건조시간을 단축하기 위하여 PET 칩에 디에틸렌글리콜을 첨가한다. 이하, 더욱 자세히 설명하면, 고상중합이 끝난 PET 칩은 고상중합중에서 고온진공의 상태에서 반응을 행하므로 칩에 붙어 있던 수분이 제거되어 대기의 수분율보다 낮은 수분율을 가진다. 그러나, PET가 물과 친화성이 있는 구조를 포함하고 있기 때문에 대기중의 수분량과 평형을 이루는 수분량에 이를 때까지 지속적인 수분의 흡수가 이루어지게 된다. 상기 PET 칩내에 흡수된 수분으로 인해 PET 고분자의 가수분해가 신속하게 진행되어 분자량 감소가 급격히 일어나므로 이러한 칩을 사용하여 사출성형하게 되면 정상적인 제품을 얻을 수 없다. 따라서, 고상중합반응 완료된 PET 칩은 건조과정을 거치게 되는데, 상기 고상중합이 완료된 PET 칩에 디에틸렌글리콜이 첨가되면, 디에틸렌글리콜이 PET 칩에 코팅되어 PET와 수분이 결합되는 속도를 감소시키게 되므로 성형가공 전에 거치는 PET 칩의 건조시간이 단축된다.In the present invention, diethylene glycol is added to the PET chip in order to shorten the drying time of the PET chip from the cooling apparatus after the solid state polymerization. Hereinafter, in more detail, the PET chip after the solid state polymerization is reacted in the state of high temperature vacuum during the solid state polymerization, so that the moisture adhered to the chip is removed to have a moisture content lower than that of the air. However, since PET contains a structure that is compatible with water, the absorption of water is continuously achieved until the amount of water in equilibrium with the amount of water in the atmosphere is reached. Due to the moisture absorbed in the PET chip, the hydrolysis of the PET polymer proceeds rapidly and the molecular weight decreases rapidly. Thus, injection molding using such a chip does not provide a normal product. Therefore, the PET chip that has undergone the solid state polymerization is subjected to a drying process. When diethylene glycol is added to the PET chip that has undergone the solid state polymerization, the diethylene glycol is coated on the PET chip to reduce the rate at which PET and water are bonded. Drying time of PET chip to be processed before molding process is shortened.
이상과 같이 고상중합을 마친 후나 건조된 PET 칩의 사출성형시 첨가되는 PET 칩에 대한 디에틸렌글리콜의 함량은 0.5∼5중량%이며, 이 영역 외에서는 사출온도가 감소효과가 미비하거나 정상적인 프리폼의 사출이 어렵게 된다.As mentioned above, the content of diethylene glycol in the PET chip added after the completion of the solid state polymerization or during the injection molding of the dried PET chip is 0.5 to 5% by weight. Injection becomes difficult.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 상술한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail.
실시예 1Example 1
본 실시예에서는 제습건조기를 사용하여 PET칩을 150℃에서 5시간동안 건조시킨 후, 사출기에서 PET 칩의 사출이 가능한 온도를 찾아보았다. 이때, 사출기내에 열분해 및 산화반응이 많이 진행된 기존의 PET 잔유물들이 모두 제거되도록 하는 것이 중요하므로 실험 전에 40분 정도 사출운전을 충분히 실시했다. PET의 최저사출온도는 정상적인 프리폼이 계속 생산될 수 있는 최저사출온도로서 성형시 사용되는 PET수지, 사출기 기종 및 용량에 따라 많은 차이가 날 여지가 있고, 금형의 냉각온도에 따라서도 변하므로 이들 조건을 설정하는 것이 매우 중요하다.In this embodiment, the PET chip was dried at 150 ° C. for 5 hours using a dehumidifying dryer, and then the injection temperature of the PET chip was found in the injection machine. At this time, it is important to remove all the existing PET residues that have undergone a lot of pyrolysis and oxidation reaction in the injection machine, so the injection operation was sufficiently performed for about 40 minutes before the experiment. The minimum injection temperature of PET is the lowest injection temperature at which normal preforms can continue to be produced, and there are many differences depending on the PET resin, injection machine type and capacity used during molding, and these conditions also change according to the cooling temperature of the mold. It is very important to set it up.
이 실험을 실시한 사출기의 캐비티(Cavity)는 2개의 프리폼을 동시에 사출할 수 있는 2 캐비티이며, 사출금형의 온도는 11℃가 유지되도록 조절하였다. 사출시 사용한 PET 칩은 (주)선경인더스트리의 SKYPET-BL이며, 그 고유점도(Intrinsic Viscosity)는 0.8㎗/g이었다. 상기 PET칩 7kg에 디에틸렌글리콜을 PET칩의 무게에 대해 0.5%∼5%까지 변화시켜 가면서 PET 칩의 최저사출온도를 측정하였고, 사출성형된 프리폼 내에 존재하는 아세트알데히드 함량을 측정하였다. 그에 따른 결과는 하기의 표 1에 나타내었다.Cavity of the injection machine which carried out this experiment was 2 cavity which can inject two preforms simultaneously, and the temperature of injection mold was adjusted so that 11 degreeC may be maintained. PET chip used at the time of injection is SKYPET-BL of Sunkyung Industry Co., Ltd., and its intrinsic viscosity was 0.8 dl / g. The minimum injection temperature of the PET chip was measured while varying diethylene glycol from 0.5% to 5% with respect to the weight of the PET chip in 7 kg of the PET chip, and the acetaldehyde content present in the injection molded preform was measured. The results are shown in Table 1 below.
상기 사출성형된 프리폼 내의 아세트알데히드 함량은 상기 PET 프리폼에서 약 1g의 샘플을 채취하여 동결분쇄기로 미세분말로 만들어 가스 크로마토그래피(Gas Chromatography)를 사용하여 프리폼내의 아세트알데히드 함량을 측정하였다. 가스 크로마토그래피의 조건은 150℃, 45분 동안 측정된 아세트알데히드의 발생량이다.Acetaldehyde content in the injection molded preform was sampled about 1 g from the PET preform and made into a fine powder with a freeze crusher to measure the acetaldehyde content in the preform using gas chromatography (Gas Chromatography). The conditions of gas chromatography are the amount of acetaldehyde generated measured at 150 degreeC for 45 minutes.
실시예 2Example 2
고상중합이 끝난 후 냉각장치에서 나오는 PET 칩에 디에틸렌글리콜 5%를 혼합시킨 후, 상기 PET칩의 수분함량 변화를 측정하였다. 여기서 나타나는 수분함량의 변화를 이용하여 수분흡수 속도를 알 수 있었고, 수분함량 측정은 Karl Fisher 수분측정기를 사용하였다. 이때, 대기 중의 상태는 상대습도 53%, 온도는 14℃였고, 그에 따른 결과는 하기의 표 2에 나타내었다.After completion of the solid state polymerization, 5% of diethylene glycol was mixed with the PET chip coming out of the cooling device, and the change of water content of the PET chip was measured. The moisture absorption rate was determined using the change in moisture content, and the Karl Fisher moisture meter was used to measure the moisture content. At this time, the atmospheric state was 53% relative humidity, the temperature was 14 ℃, the results are shown in Table 2 below.
비교시험예 1Comparative Test Example 1
실시예 1과 동일한 조건에서 디에틸렌글리콜을 첨가하지 않고 실험하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 최저사출온도 및 아세트알데히드 함량을 측정하였다.The experiment was performed without adding diethylene glycol under the same conditions as in Example 1, and the lowest injection temperature and acetaldehyde content were measured in the same manner as in Example 1.
본 발명에 따라 실시예 1의 방법으로 PET프리폼을 제조하여, 이들의 최저사출온도 및 아세트알데히드의 함량을 비교하여 표 1의 결과를 얻었다. 하기의 표 1에 기재된 디에틸렌글리콜(DEG) 및 아세트알데히드(AA) 함량은 PET 칩에 대한 무게비이다.PET preforms were prepared by the method of Example 1 according to the present invention, and the results of Table 1 were obtained by comparing their lowest injection temperature and acetaldehyde content. Diethylene glycol (DEG) and acetaldehyde (AA) contents described in Table 1 below are weight ratios for PET chips.
[표 1]TABLE 1
비교시험예 2Comparative Test Example 2
실시예 2와 동일한 조건에서 디에틸렌글리콜의 첨가하지 않고 실시예 2와 같은 방법으로 PET 칩내의 수분함량의 변화를 측정하였다.Under the same conditions as in Example 2, the change of water content in the PET chip was measured in the same manner as in Example 2 without adding diethylene glycol.
본 발명에 따라 실시예 2의 방법으로 처리한 PET 칩의 시간경과에 따른 수분함량을 종래의 방법에 따른 비교시험예 2와 비교하여 표 2의 결과를 얻었다.According to the present invention, the moisture content of the PET chip treated by the method of Example 2 was compared with Comparative Test Example 2 according to the conventional method, and the results of Table 2 were obtained.
[표 2]TABLE 2
상기 표 1 및 표 2에서 알 수 있듯이, 사출성형시 디에틸렌글리콜의 첨가량이 증가될수록 최저사출온도 및 아세트알데히드의 함량이 낮고, 고상중합을 마친 PET 칩에 디에틸렌글리콜을 첨가하여 건조한 것이 그렇지 않은 것에 비해 PET 칩내의 수분함량이 적다는 것을 알 수 있다.As can be seen in Table 1 and Table 2, as the amount of diethylene glycol added during injection molding increases, the lowest injection temperature and the content of acetaldehyde are lower, and it is not dried by adding diethylene glycol to the PET chip after solid phase polymerization. It can be seen that the moisture content in the PET chip is lower than that.
본 발명에서는 고상중합을 거친 PET 칩이 건조된 후 사출성형될 때 PET 칩에 디에틸렌글리콜이 첨가됨으로써, 상기 디에틸렌글리콜이 가소제로서 작용하여 성형온도를 낮출 수 있다. 이와 같이 가공온도를 낮춤으로써 PET의 열분해로 생성되는 사출물내의 아세트알데히드 함량을 감소시킬 수 있다. 따라서, 성형품내에 내용물이 충진될 때, 아세트알데히드의 냄새로 인한 내용물의 오염을 막을 수 있다.In the present invention, when the PET chip subjected to the solid state polymerization is dried and then injection molded, diethylene glycol is added to the PET chip, so that the diethylene glycol acts as a plasticizer to lower the molding temperature. By lowering the processing temperature in this way it is possible to reduce the acetaldehyde content in the injection produced by the thermal decomposition of PET. Therefore, when the contents are filled in the molded article, it is possible to prevent contamination of the contents due to the smell of acetaldehyde.
또한, 고상중합 후 냉각장치에서 나오는 PET칩에 디에틸렌글리콜을 첨가됨으로써, 디에틸렌글리콜이 PET 칩에 코팅되어 PET와 수분이 결합하는 속도를 감소시키므로 성형가공 전에 거치는 PET 칩의 건조시간을 단축시킬 수 있다.In addition, by adding diethylene glycol to the PET chip from the cooling device after the solid-state polymerization, diethylene glycol is coated on the PET chip to reduce the rate of bonding between the PET and the water, thereby reducing the drying time of the PET chip before the molding process Can be.
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| KR1019960077959A KR100467651B1 (en) | 1996-12-30 | 1996-12-30 | Injection molding method of polyethylene terephthalate preform |
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| JPH0364353A (en) * | 1989-08-02 | 1991-03-19 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Polyester resin composition |
| KR930021681A (en) * | 1992-04-17 | 1993-11-22 | 구창남 | Polyester and its uses |
| US5409983A (en) * | 1990-06-15 | 1995-04-25 | Imperial Chemical Industries Plc | Refillable bottle of polyethylene terephthalate copolymer and its manufacture |
-
1996
- 1996-12-30 KR KR1019960077959A patent/KR100467651B1/en not_active IP Right Cessation
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