KR101142329B1 - 폴리에스테르의 화학적 재생 방법 및 재생 폴리에스테르를 포함하는 열접착 섬유 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 해중합 촉매를 이용하여, 폐폴리에스테르에 에틸렌글리콜 및 1,4-부탄디올으로 구성된 디올을 첨가하고, 해중합시켜 올리고머 용액을 제조하고, 상기 올리고머 용액을 정제한 뒤, 상기 정제된 올리고머 용액 내에서 에틸렌글리콜을 1 내지 760 TORR의 압력 및 100 내지 250℃의 온도에서 증류하고, 상기 증류된 올리고머 용액에 디카르본산을 첨가하고, 축중합하여 폴리에스테르를 제조하는 폴리에스테르의 화학적 재생 방법 및 재생 폴리에스테르로부터 제조된 열접착 섬유에 관한 것이다. 본 발명의 열접착 섬유는 융점이하의 온도에서는 변형이 없고, 탄성이 우수하여 고온하에서도 부직포의 강도와 형태를 유지할 수 있으며 가공이 용이하다.
Description
본 발명은 폴리에스테르의 화학적 재생 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 폴리에스테르의 화학적 재생 방법 및 폴리에스테르의 화학적 재생 방법으로 재생된 폴리에스테르를 포함하는 열접착 섬유에 관한 것이다.
폴리에스테르 섬유는 여러 가지 우수한 물성 및 장점을 갖기 때문에 의류, 산업자재 및 의료 등의 여러 분야에서 사용되고 있는 대표적인 합성섬유 중의 하나이다.
폴리에스테르, Nylon 등의 섬유 제품이 많이 사용되고 있는 자동차 내장부품 소재는 고온에서의 형태 안정성 유지 등의 문제로 인해, 유리섬유를 보강재로 하고, 열경화성 수지를 접착제로 사용하여 제조하거나 복합 PP 소재를 열경화성 수지로 함침하여 제조한 레진 펠트 소재 등을 사용하고 있는 실정이다. 이들 소재들은 인체에 유해한 성분을 가지는 소재를 사용함으로써 사용자가 위험에 노출될 뿐만 아니라 제조시 열악한 작업환경, 폐기시 환경오염을 유발한다.
유럽연합에서는 환경보전과 화학자원의 재활용을 위하여 자동차 산업의 재활용 비율 기준을 현재 75% 수준에서 2015년 95% 목표로 강화하고 있어 자동차 내장부품 소재의 재활용에 대한 기술 개발이 많이 이루워지고 있다.
종래에는 폐 폴리에스테르 보틀 등의 폐폴리에스테르 스크랩을 단순 압출하여 폴리에스테르 칩을 제조하여 재활용하는 물질 재생 방법이 상업화 되었지만 이러한 방법은 단순 압출로 인한 색상 변색, 이물 제거 미흡 등의 원인으로 적용가능한 제품의 범위가 좁다는 단점이 있으며, 자동차 내장부품 소재에 필요한 열접착 섬유 등의 제조가 불가능 하다.
이러한 단점을 개선하기 위해서 에틸렌글리콜을 이용하여 폐폴리에스테르를 글리콜리시스하여 올리고머를 제조하는 방법이 미국특허 US 4,078,143 과 영국 특허 610,136 에 소개되어 있으며, 생성된 올리고머를 중합하는 방법이 독일 특허 1,151,939 와 유럽특허 174,062에 소개되어 있지만, 이러한 기술은 폐폴리에스테르를 글리콜리시스하는 과정에서 발생하는 디에틸렌글리콜 성분에 대한 제어 기술과 올리고머의 변색을 억제하는 기술이 부족하기 때문에 높은 품질의 섬유 제품을 제조하지 못한다는 단점이 있다.
또한, 미국 특허 US 5,266,601 에서는 에틸렌글리콜을 이용하여 폐폴리에스테르를 글리콜리시스하여 올리고머를 제조한 후, 1,4-부탄디올과 에스테르 교환반응하여 얻은 1,4-부틸렌계 폴리에스테르 올리고머를 중합하여 폴리부틸렌 테레프탈레이트를 제조하는 방법이 소개되어 있으나, 올리고머 제조공정에서 발생하는 변색을 억제하는 기술이 없기 때문에 유색의 사출 성형물에만 적용이 가능하다는 단점이 있다.
또한, 미국 특허 US 7,297,721에서는 순수 원료인 테레프탈 산, 이소프탈산과 에틸렌글리콜을 이용하여 폐폴리에스테르를 해중합하여 재활용 폴리에스테르를 중합하는 방법이 소개되어 있으나, 화학재생 공정시 순수 원료의 사용량이 20~30%로 높으며 해중합 공정시 온도가 240℃ ~ 270℃의 고온으로 에너지 소비량이 많은 단점이 있다.
본 발명의 목적은 폴리에스테르의 화학적 재생 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 폴리에스테르의 화학적 재생 방법으로 재생된 폴리에스테르를 포함하는 열접착 섬유를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타 목적들은 하기 상세히 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명의 구체예에서, 폴리에스테르의 화학적 재생 방법은 해중합 촉매를 이용하여, 폐폴리에스테르에 에틸렌글리콜 및 1,4-부탄디올으로 구성된 디올을 첨가하고, 해중합시켜 올리고머 용액을 제조하는 단계, 상기 올리고머 용액을 정제하는 단계, 상기 정제된 올리고머 용액 내에서 에틸렌글리콜을 1 내지 760 TORR의 압력 및 100 내지 250℃의 온도에서 증류하는 단계 및 상기 정제된 올리고머 용액에 디카르본산을 첨가하고, 축중합하여 폴리에스테르를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 구체예에서, 상기 올리고머 용액을 정제하는 단계는, 상기 올리고머 용액을 이온교환수지에 접촉시켜 올리고머 용액 내 촉매를 제거하는 단계 및 상기 촉매를 제거한 올리고머 용액을 탈색제에 통과시켜 올리고머 용액 내 착색제 등의 유색 물질을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 하나의 구체예에서, 상기 디올은 에틸렌글리콜 70 내지 50몰% 및 부탄디올 30 내지 50 몰%를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 하나의 구체예에서, 상기 디카르본산은 테레프탈산, 그의 에스테르 유도체 또는 그들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 화합물 70 내지 100 몰% 및 아디핀산, 그의 에스테르 유도체 또는 그들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 화합물 0 내지 30 몰%을 포함할 수 있다.
본 발명의 또다른 구체예에서, 상기 해중합 촉매는 초산 아연, 초산 소듐, 초산 마그네슘, 테트라노말부톡시티타네이트, 테트라이소프로필티타네이트, 티탄옥사이드/실리옥사이드마이크로코폴리머, 나노티타네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나일 수 있다.
본 발명의 또다른 구체예에서, 상기 해중합 촉매는 상기 폐폴리에스테르 100중량부에 대하여 0.1 내지 1 중량부일 수 있다.
본 발명의 또다른 구체예에서, 상기 이온교환수지는 H 타입, Na 타입, GEL 타입, POROUS 타입으로 이루어진 군으로부터 선택되는 양이온교환수지 및 OH 타입, Cl 타입, GEL 타입, POROUS 타입으로 이루어진 군으로부터 선택되는 음이온 교환수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 또다른 구체예에서, 상기 탈색제는 활성탄, 활성백토, 규조토로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나일 수있다.
본 발명에 따르는 공중합 폴리에스테르와 열접착 섬유는 소비자 사용 후 회수된 폐폴리에스테르로부터 얻을 수 있어 순수 원료로부터 중합한 폴리에스테르를 이용한 섬유대비 에너지 사용량이 적으며 이산화탄소 배출량을 감소시킬 수 있으며, 비결정성으로 융점이 없이 연화거동만 나타내는 종래의 폴리에스테르계 열접착 섬유와 비교하여 부직포 제조시 접착력이 우수하고, 접착된 이후 접착력과 촉감도 우수할 뿐만 아니라, 유리전이 온도가 높아 강직성이 좋은 고품질의 폴리에스테르 산업용 부직포 및 산업용 견면을 제조하는데 매우 유용하다.
본 발명의 폴리에스테르의 화학적 재생 방법은 해중합 촉매를 이용하여, 폐폴리에스테르에 에틸렌글리콜 및 1,4-부탄디올으로 구성된 디올을 첨가하고, 해중합시켜 올리고머 용액을 제조하는 단계, 상기 올리고머 용액을 정제하는 단계, 상기 정제된 올리고머 용액 내에서 에틸렌글리콜을 1 내지 760 TORR의 압력 및 100 내지 250℃의 온도에서 증류하는 단계 및 상기 정제된 올리고머 용액에 디카르본산을 첨가하고, 축중합하여 폴리에스테르를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명에 따르면, 먼저, 폐폴리에스테르를 해중합하기 위하여 폐폴리에스테르 100중량부에 대하여 디올 100 내지 300 중량부를 해중합 촉매와 함께 내열, 내압 용기에 투입하고 해중합시켜 올리고머 용액을 제조한다. 상기 디올의 투입량이 100 중량부 미만인 경우, 해중합 반응 속도가 느려지며, 상기 디올의 투입량이 300 중량부를 초과하는 경우, 해중합후 증류해야할 에틸렌 글리콜의 양이 많아져 제조공정 비용이 과다하게 발생한다. 상기 디올은 에틸렌글리콜 50 내지 70 몰% 및 1,4-부탄디올 30 내지 50 몰%를 포함할 수 있다.
상기 해중합 촉매의 구체적인 예를 들면, 초산 아연, 초산소듐, 초산 마그네슘 등의 초산계 촉매와 테트라노말부톡시티타네이트, 테트라이소프로필티타네이트, 티탄옥사이드/실리카옥사이드마이크로코폴리머, 나노티타네이트 등의 티타늄계 촉매등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 또한 상기 해중합 촉매는 상기 해중합 반응에서, 상기 폐폴리에스테르 100중량부에 대하여 0.1 내지 1 중량부가 투입되며, 바람직하게는 0.2 내지 0.5 중량부가 상기 내열, 내압 용기에 투입될 수 있다. 상기 해중합 촉매의 투입량이 0.1 중량부 미만일 경우, 해중합 반응 속도가 느려지며, 상기 해중합 촉매의 투입량이 1 중량부 초과일 경우, 해중합 올리고머의 중합 반응이 진행되지 않는다.
상기 해중합 결과, 부산물로 생성되는 디에틸글리콜의 생성을 억제하기 위해 상기 해중합이 진행되는 내열, 내압 용기의 반응 온도는 150 내지 240℃이며, 바람직하게는 180 내지 200℃일 수 있다. 해중합 촉매의 존재하에서, 반응 온도를 240℃ 이상이 되지 않게 유지하여야 하는데, 이는 부산물로 생성되는 테트라하이드로퓨란의 생성을 억제하기 위해서이다. 1,4-부탄디올을 촉매 존재하에서 200℃이상 장시간 가열하게 되면 테트라하이드로퓨란이 생성되는데, 테트라하이드로퓨란의 발생은 1,4-부탄디올의 투입량의 감소뿐만아니라 올리고머내 소량 존재시 축중합 반응속도의 저하를 초래할 수 있다.
상기 해중합에 의해 얻어진 올리고머 용액을 별도의 정제없이 축중합하게 되면 해중합 촉매의 영향으로 공중합 폴리에스테르 조성내에 디에틸글리콜의 함량이 증가하게 된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 올리고머 용액을 이온교환수지와 접촉시켜 올리고머 용액 내 촉매를 제거할 수 있다.
상기 올리고머 용액은 이온교환수지 필터를 통과시켜 해중합 촉매의 함량을 제어할 수 있다. 상기 올리고머 용액을 이온교환수지에 통과시킨 후, 상기 올리고머내의 해중합 촉매의 함량은 폴리에스테르 전체 중량 대비 50ppm을 넘지 말아야 하며, 상기 올리고머내의 해중합 촉매의 함량이 10 내지 30ppm일 경우, 재생 폴리에스테르 조성 내에 디에틸글리콜 함량을 5몰% 이하로 억제할 수 있다.
상기 이온교환수지는 H 타입, Na 타입, GEL 타입, POROUS 타입의 양이온 교환수지 또는 OH 타입, Cl 타입, GEL 타입, POROUS 타입의 음이온 교환수지를 포함할 수 있따. 상기 이온교환수지는 양이온 교환수지 및 음이온 교환수지를 각각 1종 이상 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 소비자 사용 후 회수된 폐폴리에스테르를 사용하기 때문에, 상기 해중합 촉매 성분을 제거한 올리고머 용액에는 착색제 성분, 염료, 안료 등의 유색성분이 남아 있어, 상기 올리고머 용액을 탈색제에 통과시켜 올리고머 용액 내의 유색성분을 제거할 수 있다.
상기 탈색제는 활성탄, 활성백토 및 규조토로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 상기 반응 중에 고온으로 인한 올리고머 용액의 변색을 막기 위하여, 온도를 150℃이하로 유지하며 상기 해중합 촉매 성분을 제거한 올리고머 용액을 탈색제 필터를 통과시켜 착색제 성분 등을 제거할 수 있다. 따라서, 상기 탈색제 필터의 온도는 50 내지 150℃를 유지하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 정제된 올리고머 용액 내에서 과량의 에틸렌글리콜을 1 내지 760 TORR의 압력 및 100 내지 250℃의 온도에서 증류한 후 축중합하여 폴리에스테르를 제조할 수 있다. 과량의 에틸렌글리콜 증류가 완료되면, 최종 진공도 1mmHg이하의 고진공하에서, 축중합 반응으로 재활용 폴리에스테르를 얻을 수 있다. 이 때, 축중합 촉매로는 삼산화안티몬, 안티몬아세테이트등의 안티몬계 또는 테트라노말부톡시티타네이트, 테트라이소프로필티타네이트, 티탄옥사이드/실리카옥사이드마이크로코폴리머, 나노티타네이트 등의 티타늄(Ti)계 중합촉매를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라 재생된 폴리에스테르는 열접착 섬유로 제조될 수 있다.
일반적인 시스-코어형 열접착 섬유는 강직쇄나 꺽임이 있는 분자쇄를 공중합 시킴으로서 결정성을 떨어뜨리고 융점을 강하시키고 있다. 이렇게 하면 결정성이 저하하거나 소멸하여서 섬유의 강도가 저하될 뿐만 아니라 결정형성을 못하게 되므로 융점이 존재하지 않고 연화온도만이 나타나게 된다.
대개의 비결정 고분자는 연화온도 이상에서는 탄성과 강력이 현저하게 떨어져서 제품 형태 유지 및 접착력의 저하를 초래하며, 가공시 공중합물을 열접착 시키려면 최소한 연화온도의 최종온도보다 10 내지 20℃ 높은 온도에서 가공을 해야 한다. 반면에 결정성이 강한 물질을 공중합 시키면 공중합시에도 결정성이 유지되므로 융점에서 불과 5℃ 높은 온도에서도 열접착 시킬 수 있으며 그 이하의 온도에서는 결정성이 강한 관계로 형태 변형과 접착력 저하가 거의 없다.
본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여, 열접착성 공중합 폴리에스테르의 제1성분인 디알콜 성분으로 에틸렌글리콜 70 내지 50 몰%와 1,4-부탄디올 30 내지 50몰%를 포함하며, 제2 성분인 디카르본산 성분은 테레프탈산, 그의 에스테르 유도체 또는 그들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 화합물 70 내지 100 몰%와 아디핀산, 그의 에스테르 유도체 0 내지 30 몰%을 포함할 수 있다.
본 발명의 재활용 폴리에스테르로 섬유를 제조하는 방법으로 동일계 방사 또는 복합방사 방법이 이용될 수 있다. 상기 동일계 방사는 본 발명의 재생된 폴리에스테르를 단일 성분으로 하여 방사하는 것이고, 본 발명의 재생된 폴리에스테르를 다른 섬유형성 성분과 복합 방사하여 복합 섬유를 제조하는 것이다. 복합 방사에 의한 섬유형태는 사이드 바이 사이드 형태로도 할 수 있고, 본 발명의 재활용 폴리에스테르를 코어성분으로 하는 시스-코어 형태로도 할 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 구체적으로 설명하는 바, 이하 실시예는 본 발명의 예시일 뿐, 권리범위를 제한하는 것은 아니다.
실시예
1
폐 PET 보틀 플레이크 17.5 kg, 에틸렌글리콜 40kg, 1,4-부탄디올 3.5 kg, 초산 아연 44g을 교반이 가능한 내열, 내압 100-L반응기에 첨가한 후 180℃로 가열, 교반하여 3시간 동안 반응시켜 폐 폴리에스테르 보틀 플레이크가 육안으로 관찰되지 않으며, 투명한 형태의 해중합 올리고머 용액을 얻었다. 해중합 올리고머 용액에 상온의 에틸렌글리콜 6kg을 첨가하여 올리고머의 온도가 70℃로 유지하였다.
해중합 올리고머 용액을 양이온 교환수지10L 로 채워진 양이온 교환수지 필터를 통과시켜 양이온 성분을 제거한 후, 음이온 교환수지 10L 로 채워진 음이온 교환수지 필터 음이온 성분을 제거하였다. 해중합 촉매가 제거된 해중합 올리고머를 활성탄 10kg 으로 채워진 활성탄 필터에 통과시켜 착색제 등 불순물을 제거하였다.
정제가 완료된 올리고머를 교반이 가능한 내열, 내압 100-L 반응기에 첨가한 후, 200℃로 가열하며 400 TORR 의 진공으로 과량의 에틸렌글리콜 35kg을 증류하였다. 과량의 에틸렌글리콜 증류가 완료되면, 여기에 축중합 촉매인 테트라노말부톡시티타네이트를 첨가한 후 최종 진공도가 1mmHg 이하가 되도록 감압하면서 270℃까지 승온하여 축중합 반응을 행하였다. 이때 얻어진 공중합 폴리에스테르의 물성을 측정하였다. 측정결과는 표 1에 제시된다.
얻어진 공중합 폴리에스테르 칩을 시스 성분으로 통상의 재활용 폴리에스테르를 코어 성분으로 하여 단사섬도 4데니아의 시스-코어형 폴리에스테르 열접착 섬유를 제조하였다. 제조된 열접착 섬유를 섬유장 51mm로 절단하고 또한 기계적 권축을 함께 부여한 후 롤러 카딩기에서 통상적인 폴리에틸렌테레프탈레이트와 50:50의 무게비로혼면 카딩하여 웹을 적층하고, 180℃의 온도에서 1분간 열접착하여 2g/100㎠의 부직포를 제조하였다. 제조된 부직포의 접착력 및 촉감을 측정하였다. 측정결과는 표 1에 제시된다.
실시예 2 내지 4 및 비교 실시예 1 내지 4
다음 표 1에 기재된 바와 같이 테레프탈산, 아디핀산, 에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올의 공중합 조성비를 달리하였으며, 축중합 반응 온도는 공중합 조성비에 따라 변한 것 외에는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.
상기 실시예 및 비교 실시예에서 나타난 평가 항목의 측정은 다음과 같이 하였다.
공중합 몰% 측정 : 공중합 폴리에스테르의 첨가물의 몰%는 소량의 공중합폴리에스테르를 트리플로로 아세트산에 용해하여 부루커(Bruker)사의 DRX-300 프로톤 핵 자기 공명장치( 1 H NMR)를 이용하여 측정하였다.
융점 및 연화거동 : 열시차주사열량계(Perkin Elmer, DSC-Diamond)를 이용하여 측정하였으며 열 흡수 피크가 존재하지 않는 경우, 즉 융점이 존재하지 않는 경우 동적 열특성 측정기(Perkin Elmer, DMA-7; TMA 모드)를 이용하여 연화거동을 측정하였다.
극한 점도(IV) : 공중합 폴리에스테르를 페놀/테트라클로로에탄(중량비 50/50)에 녹여 0.5중량% 용액을 만든 후 우베로드 점도계로 35℃에서 측정하였다.
접착력 : 제조된 공중합 폴리에스테르를 시스 성분으로 통상의 재활용 폴리에스테르를 코어 성분으로 하여 제조한 단사섬도가 4데니아인 시스-코어형 폴리에스테르 열접착 섬유를 섬유장 51mm로 절단하고 또한 기계적 권축을 함께 부여한 후 롤러 카딩기에서 통상적인 폴리에틸렌테레프탈레이트와 50:50의 무게비로 혼면 카딩하여2g/100㎠의 부직포를 제조, 열접착 한 후 ASTM D1424의 방법으로 접착력을 측정하였다.
촉 감 : 시료를 10인의 사람의 손으로 만져서 상대적인 평가를 하였다.
○ : 양호(7인 이상), △ : 보통(4인 이상), X : 불량(4인 미만)
| 실시예 | 비교실시예 | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 1 | 2 | 3 | 4 | ||
| 공중합조성 (몰%) |
테레프탈산 | 100 | 93 | 95 | 93 | 100 | 93 | 93 | 93 |
| 아디핀산 | 0 | 7 | 5 | 7 | 0 | 7 | 7 | 7 | |
| 에틸렌글리콜 | 60 | 60 | 70 | 55 | 60 | 60 | 60 | 60 | |
| 1,4-부탄디올 | 40 | 40 | 30 | 45 | 40 | 40 | 40 | 40 | |
| 해중합 | 초산 아연 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | 0.25 |
| 반응온도(℃) | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 180 | 250 | 180 | |
| 올리고머 정제 |
양이온교환수지 | ○ | ○ | ○ | ○ | - | - | ○ | ○ |
| 음이온교환수지 | ○ | ○ | ○ | ○ | - | - | ○ | ○ | |
| 활성탄 | ○ | ○ | ○ | ○ | - | - | ○ | ○ | |
| 정제온도(℃) | 70 | 70 | 70 | 70 | - | - | 70 | 170 | |
| 폴리머 특성 |
극한점도(IV) | 0.65 | 0.65 | 0.65 | 0.65 | 0.67 | 0.67 | 0.65 | 0.65 |
| 색상(b) | 2.5 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 13.4 | 15.6 | 3.5 | 13.2 | |
| 융점(℃) | 175 | 162 | 184 | 152 | - | - | 152 | 162 | |
| 유리전이온도(℃) | 63 | 50 | 59 | 45 | 52 | 42 | 47 | 49 | |
| 접착력 | 접착력(g) 고온 | 2.5 | 2.6 | 2.5 | 2.3 | - | - | 1.6 | 2.0 |
| 촉감(강직성) | ○ | ◎ | ○ | ◎ | Ⅹ | Ⅹ | ○ | ○ | |
상기한 표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 4의 공중합 폴리에스테르는 해중합시 에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올의 첨가하여 공중합 모노머의 함량을 조절하여 융점을 갖는 공중합 폴리에스테르를 중합할 수 있었으며, 실시예 1 내지 4의 공중합 폴리에스테르와 비교하여 비교실시예 1 내지 2의 공중합 폴리에스테르는 이온교환수지 및 활성탄의 정제과정을 거치지 않았기 때문에 폴리머의 색상이 매우 불량하며 디에틸렌글리콜의 함량이 증가하여, 연화온도가 저하되어 고온에서의 접착력이 떨어짐을 알 수 있다.
Claims (9)
- 해중합 촉매를 이용하여, 폐폴리에스테르 100 중량부에 에틸렌글리콜 및 1,4-부탄디올로 구성된 디올 100 내지 300 중량부를 첨가하고, 150 내지 200 ℃의 온도에서 해중합하여 올리고머 용액을 제조하는 단계;
상기 올리고머 용액을 이온교환수지와 접촉시켜 상기 올리고머 용액 내 촉매를 제거하는 단계;
상기 올리고머 용액을 70 내지 150 ℃에서 탈색제를 통과시켜 올리고머 용액 내 착색제를 포함하는 유색 물질을 제거하는 단계;
상기 정제된 올리고머 용액 내에서 에틸렌글리콜을 1 내지 760 torr의 압력 및 100 내지 250 ℃의 온도에서 증류하는 단계; 및
상기 정제된 올리고머 용액에 디카르본산을 첨가하고, 축중합하여 폴리에스테르를 제조하는 단계;
를 포함하는 폴리에스테르의 화학적 재생 방법에서,
상기 디올은 에틸렌글리콜 50 내지 70 몰% 및 1,4-부탄디올 30 내지 50 몰%를 포함하고, 상기 디카르본산은 아디핀산, 그의 에스테르 유도체 및 그들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 화합물 0 내지 30 몰%를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르의 화학적 재생 방법.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 디카르본산은 테레프탈산, 그의 에스테르 유도체 또는 그들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 화합물 70 내지 100 몰%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르의 화학적 재생 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 해중합 촉매는 초산 아연, 초산 소듐, 초산 마그네슘, 테트라노말부톡시티타네이트, 테트라이소프로필티타네이트, 티탄옥사이드/실리옥사이드마이크로코폴리머, 나노티타네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르의 화학적 재생 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 해중합 촉매는 상기 폐폴리에스테르 100중량부에 대하여 0.1 내지 1 중량부인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르의 화학적 재생 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 이온교환수지는 H 타입, Na 타입, GEL 타입, POROUS 타입으로 이루어진 군으로부터 선택되는 양이온교환수지 및 OH 타입, Cl 타입, GEL 타입, POROUS 타입으로 이루어진 군으로부터 선택되는 음이온 교환수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르의 화학적 재생 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 탈색제는 활성탄, 활성백토, 규조토로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르의 화학적 재생 방법.
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