KR101420793B1 - Method for producing molded object of polyesters resin and molded object of polyesters resin - Google Patents

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Abstract

본 발명은 아세트알데히드와 포름알데히드의 함량을 저감한 폴리에스테르 수지 성형체와 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 폴리에스테르 수지 성형체의 제조방법은 알루미늄(Al), 및 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소 및 티타늄(Ti)을 포함하는 복합 금속 산화물, 아연계 화합물, 및 인계 화합물을 포함한 촉매 조성물의 존재 하에서, 디카르복실산 성분 및 글리콜 성분을 반응시켜 폴리에스테르 수지를 형성하는 단계; 및 상기 폴리에스테르 수지를 성형하는 단계를 포함한다. 또한 본 발명의 수지 성형체는 알데히드계 화합물을 3 ppmw 미만으로 포함한다.The present invention relates to a polyester resin molded article in which the content of acetaldehyde and formaldehyde is reduced and a method for producing the same. The method for producing a polyester resin molded article of the present invention is a method for producing a polyester resin molded article, which comprises mixing a composite metal oxide containing at least one element selected from the group consisting of aluminum (Al) and magnesium (Mg) and titanium (Ti) Reacting the dicarboxylic acid component and the glycol component to form a polyester resin in the presence of the catalyst composition containing the polyester resin; And molding the polyester resin. Further, the resin molded article of the present invention contains less than 3 ppmw of an aldehyde-based compound.

Description

폴리에스테르 수지 성형체 제조방법 및 폴리에스테르 수지 성형체 {METHOD FOR PRODUCING MOLDED OBJECT OF POLYESTERS RESIN AND MOLDED OBJECT OF POLYESTERS RESIN} BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method for producing a polyester resin molded article,

본 발명은 폴리에스테르 수지 성형체(Molded object)의 제조방법 및 폴리에스테르 수지 성형체에 관한 것이다. 보다 상세하게는 알데히드계(Aldehydes) 화합물을 미량으로 포함하고 인체에 대한 독성이 없는 친환경적인 수지 성형체를 제공할 수 있는 폴리에스테르 수지 성형체의 제조방법과 폴리에스테르 수지 성형체에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing a polyester resin molded article and a polyester resin molded article. More particularly, the present invention relates to a process for producing a polyester resin molded article and a polyester resin molded article, which can provide an environmentally friendly resin molded article containing a trace amount of an aldehyde compound (Aldehydes) and having no toxicity to human body.

폴리에스테르(Polyester)는 기계적 특성 및 화학적 특성이 우수하여 다용도로의 응용, 예를 들면 종래부터 음료충전용 용기 및 의료용, 포장재, 시트(Sheet), 필름(Film), 자동차 성형품 등의 분야에 응용이 이루어지고 있다. 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate)는 음용수 용기 및 식품 포장재와 같은 식품 용기의 제조를 위해 넓은 범위에서 사용된다. 그러나 중축합(Polycondensation) 과정에서 아세트알데히드(Acetaldehyde)와 포름알데히드(Formaldehyde)가 부가 물질로 생성되어, 이를 포함하는 제품을 통해 음용하는 경우 바람직하지 않다. 특히 음용수 보틀(Bottle)내 존재하는 아세트알데히드는 밖으로 서서히 유출되어 내용물과 함께 혼합되어 섭취하는 제품의 풍미와 향에 부정적인 영향을 끼친다. 미량의 아세트알데히드는 음료의 맛과 향에 일반적으로 현저한 영향을 미치지는 않을 수 있으나, 단순한 미네랄 음료와 같은, 비탄산 음료 중에 미량의 아세트알데히드가 존재하면 그 음료의 맛과 향에 악영향을 미치는 경향이 있다. 또한 보틀내 존재하는 포름알데히드는 극미량으로도 생체 내에서 암과 같은 질병을 유발하여 선진국에서는 엄격히 규제하고 있는 독성물질에 해당한다. 따라서 중축합 과정에서 형성되는 아세트알데히드와 포름알데히드와 같은 알데히드계 물질의 생성을 억제하기 위하여 많은 연구가 이루어지고 있다.Polyester has excellent mechanical and chemical properties and is widely used in applications such as beverage filling containers and medical applications, packaging materials, sheets, films, and automobile molded products . In particular, polyethylene terephthalate is widely used for the production of food containers such as drinking water containers and food packaging materials. However, acetaldehyde and formaldehyde are generated as additives in the polycondensation process, and it is not preferable to drink through a product containing the same. In particular, the acetaldehyde present in the drinking water bottle slowly flows out and mixes with the contents to adversely affect the flavor and aroma of the product to be ingested. Trace amounts of acetaldehyde may not generally have a significant effect on the taste and flavor of beverages, but the presence of trace amounts of acetaldehyde in non-carbonated beverages, such as simple mineral beverages, has a tendency to adversely affect the taste and flavor of the beverage . In addition, the formaldehyde present in the bottle is a toxic substance strictly regulated in developed countries by causing cancer-like diseases in vivo even in a very small amount. Therefore, many researches have been conducted to suppress the formation of aldehyde-based substances such as acetaldehyde and formaldehyde which are formed in the polycondensation process.

안티몬계 촉매는 보틀과 같은 식품 용기의 제조를 위해 사용되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 중축합하는 대표적인 물질이다. 그러나 안티몬계 촉매로 만든 식품 용기의 경우 중축합 과정에서 많은 양의 아세트알데히드와 포름알데히드가 부가 물질로 생성된다. 따라서 안티몬 사용과 관련된 독성문제 및 환경적 염려 때문에 다른 금속을 사용한 촉매 시스템이 폴리에스테르 제조를 위해 지속적으로 개발되고 있다(J. Environ. Monit. 2006, 8, 288). 티타늄(Titanium, Ti) 또는 알루미늄(Aluminium, Al)계 촉매와 같은 비안티몬(Antimony-free)계 촉매로의 적용 시도에도 불구하고, 중축합 중 또는 제품 성형 과정에서 아세트알데히드와 포름알데히드의 생성 문제는 여전히 현저한 문제로 나타나고 있다. 예를 들어, 미국공개특허 2007/0191582 에서는 안티몬과 틴(Tin, Sn)을 복합 사용하여 중축합 과정에서 아세트알데히드를 감소 시키는 방법에 대해 개시되어 있다. 같은 목적으로 한국공개특허 2009/0114375에서는 알루미늄과 티타늄을 사용하였고, 미국공개특허 2010/0048783 에서는 티타늄를 사용하는 방법이 제안되었다.The antimony-based catalyst is a representative material for polycondensation of polyethylene terephthalate used for producing food containers such as bottles. However, in the case of food containers made of antimony catalysts, a large amount of acetaldehyde and formaldehyde are produced as adducts in the polycondensation process. Therefore, catalyst systems using other metals are continuously being developed for the manufacture of polyesters (J. Environ. Monit. 2006, 8, 288) because of toxicity problems associated with the use of antimony and environmental concerns. Despite its attempts to apply antimony-free catalysts such as titanium (Ti) or aluminum (Al) catalysts, the problem of formation of acetaldehyde and formaldehyde during polycondensation or product molding Is still a significant problem. For example, U.S. Patent Publication No. 2007/0191582 discloses a method of reducing acetaldehyde in a polycondensation process using a combination of antimony and tin (Sn). For the same purpose, Korean Patent Publication 2009/0114375 uses aluminum and titanium, and US Patent Publication No. 2010/0048783 proposes a method using titanium.

그러나 안티몬과 틴을 복합 사용한 방법의 경우 아세트알데히드를 감소시키기 이전에 환경적 독성 문제를 야기하기 때문에 유용한 방법이 아니며, 알루미늄계와 티타늄계를 사용한 공개특허의 경우 아세트알데히드와 포름알데히드 생성을 미량 감소시키기는 하나, 근본적인 문제점을 해결하지는 못하고 있다.However, the method using a combination of antimony and tin is not a useful method because it causes environmental toxicity problems before reducing acetaldehyde. In the case of an open patent using an aluminum system and a titanium system, the production of acetaldehyde and formaldehyde is reduced However, it does not solve the fundamental problem.

따라서, 폴리에스테르 중축합 과정이나, 제품 성형 과정에서 아세트알데히드와 포름알데히드의 발생량을 최대한 억제하여 음료의 맛과 향에 영향을 미치지 않으며, 인체에도 독성이 없는 친환경 용기의 개발을 위한 촉매의 개발 및 다양한 제조 방법이 여전히 요구되고 있다.Therefore, the development of catalysts for the development of eco-friendly vessels that do not affect the taste and flavor of beverages and that are not toxic to humans by minimizing the production of acetaldehyde and formaldehyde during polyester polycondensation process and product molding process Various manufacturing methods are still required.

본 발명의 목적은, 아세트알데히드와 포름알데히드의 함량을 저감한 폴리에스테르 수지 성형체의 제조방법을 제공하기 위한 것이다. An object of the present invention is to provide a process for producing a polyester resin molded article in which the content of acetaldehyde and formaldehyde is reduced.

또한, 본 발명은 아세트알데히드와 포름알데히드의 함량을 저감한 폴리에스테르 수지 성형체를 제공하기 위한 것이다.The present invention also provides a polyester resin molded article in which the content of acetaldehyde and formaldehyde is reduced.

본 발명은, 알루미늄(Al), 및 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소 및 티타늄(Ti)을 포함하는 복합 금속 산화물(Complex metal oxide), 아연(Zinc, Zn)계 화합물, 및 인(Phosphorus, P)계 화합물을 포함한 촉매 조성물의 존재 하에서 디카르복실산(Decarboxylic acid) 성분 및 글리콜(Glycol) 성분을 반응시켜 폴리에스테르 수지를 형성하는 단계; 및 폴리에스테르 수지를 성형하는 단계를 포함하는 폴리에스테르 수지 성형체의 제조방법을 제공한다.The present invention relates to a composite metal oxide, zinc (Zinc), and zinc (Zn) based compound containing at least one element selected from the group consisting of aluminum (Al) and magnesium (Mg) Reacting a decarboxylic acid component and a glycol component in the presence of a catalyst composition containing a phosphorus (P) -based compound to form a polyester resin; And molding the polyester resin. The present invention also provides a method for producing a polyester resin molded article.

또한, 본 발명은 알데히드계 화합물을 3 ppmw미만으로 포함하는 폴리에스테르 수지 성형체를 제공한다.
Further, the present invention provides a polyester resin molded article comprising an aldehyde-based compound at less than 3 ppmw.

이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 폴리에스테르 수지 성형체의 제조방법 및 폴리에스테르 수지 성형체에 관하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for producing a polyester resin molded article and a polyester resin molded article according to a specific embodiment of the present invention will be described in detail.

발명의 일 구현예에 따르면, 알루미늄(Al), 및 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소 및 티타늄(Ti)을 포함하는 복합 금속 산화물, 아연계 화합물, 및 인계 화합물을 포함한 촉매 조성물의 존재 하에서 디카르복실산 성분 및 글리콜 성분을 반응시켜 폴리에스테르 수지를 형성하는 단계; 및 폴리에스테르 수지를 성형하는 단계를 포함하는 폴리에스테르 수지 성형체 제조방법이 제공된다.According to one embodiment of the present invention, there is provided a catalyst composition comprising a composite metal oxide comprising at least one element selected from the group consisting of aluminum (Al) and magnesium (Mg) and titanium (Ti) Reacting the dicarboxylic acid component and the glycol component to form a polyester resin; And a step of molding a polyester resin.

폴리에스테르 중합 과정에서는 열안정제(Heat stabilizers) 및 산화방지제(Antioxidants) 역할을 하는 인계 화합물을 사용할 수 있는 것으로 알려져 있는데, 이전에 알려진 폴리에스테르 합성용 촉매는 인계 화합물과 함께 사용하였을 때 촉매 활성이 낮아져서 인계 화합물의 사용량이 제한되는 제약이 있었다. 이러한 종래의 폴리에스테르 합성용 촉매를 사용시에는 인계 화합물의 첨가량을 충분히 늘리지 못함에 따라 중축합 과정에서 포름알데히드의 전 단계 물질인 메틸옥시라디칼(Methyloxyradical)을 제어하지 못하고, 결과적으로 실제 폴리에스테르의 중축합 과정에서 인체에 유해한 발암성 물질인 포름알데히드가 생성되는 것으로 알려져 있다. 그리고, 이전에 폴리에스테르 합성에 사용되던 안티몬계 촉매의 경우 아세트알데히드가 다량 생성되고 이는 환경적으로 매우 유해한 독성을 가지고 있어 음식 저장용 용기 등의 성형체 제조에는 문제점이 있었다. It is known that phosphorus compounds which act as heat stabilizers and antioxidants can be used in the polyester polymerization process. Previously known catalysts for polyester synthesis have lower catalytic activity when used with phosphorus compounds The use amount of the phosphorus compound is limited. The use of such conventional catalysts for synthesizing polyester fails to sufficiently increase the addition amount of the phosphorus compound, so that the methyloxy radical, which is a pre-step material of formaldehyde, can not be controlled in the polycondensation process, and consequently, It is known that formaldehyde, which is a carcinogenic substance harmful to human body, is produced in the merging process. In the case of the antimony-based catalyst previously used for polyester synthesis, a large amount of acetaldehyde is produced, which has a toxic environment-toxic effect, which is problematic in the production of molded articles such as food storage containers.

이에 본 발명자들은, 상기의 기존 폴리에스테르 성형체 제조에서 문제점으로 지적되어 온, 폴리에스테르 중축합 과정이나, 제품 성형 과정에서 아세트알데히드 및 포름알데히드를 생성하여 인체와 환경에 유해한 성형체를 제조하던 촉매를 개선하려던 연구를 진행하여, 알루미늄(Al), 및 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소 및 티타늄(Ti)을 포함하는 복합 금속 산화물, 아연계 화합물, 및 인계 화합물을 포함한 촉매 조성물의 존재 하에서 제조된 폴리에스테르 수지 성형체가 아세트알데히드 및 포름알데히드를 극미량 포함하고 있음을 확인하고 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors have made efforts to improve a polyester polycondensation process, which has been pointed out as a problem in the above-mentioned conventional polyester molding process, and a catalyst which produced acetaldehyde and formaldehyde in the process of molding the product, The presence of a catalyst composition containing a composite metal oxide, a zinc-based compound, and a phosphorus-based compound, containing at least one element selected from the group consisting of aluminum (Al) and magnesium (Mg) and titanium (Ti) The inventors confirmed that the polyester resin molded product produced under the above conditions contains a trace amount of acetaldehyde and formaldehyde, and completed the invention.

상기 알루미늄(Al), 및 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소 및 티타늄(Ti)을 포함하는 복합 금속 산화물, 아연계 화합물, 및 인계 화합물을 포함한 촉매 조성물은, 디카르복실산 성분 및 글리콜 성분을 반응하여 에스테르(Ester) 단량체 또는 올리고머(Oligomer)를 형성하는 에스테르 교환 반응의 촉매로서도 작용할 수 있으며, 또한 이러한 에스테르화 반응 생성물을 중축합하는 반응의 촉매로서도 작용할 수 있다. The catalyst composition comprising a composite metal oxide, a zinc-based compound, and a phosphorus-based compound containing at least one element selected from the group consisting of aluminum (Al) and magnesium (Mg) and titanium (Ti) And a glycol component to form an ester monomer or an oligomer, and can also act as a catalyst for the polycondensation reaction of such an esterification reaction product.

또한, 상기 복합 금속 산화물, 아연계 화합물, 및 인계 화합물은 폴리에스테르 중합의 어느 단계에서나 투입이 가능하다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복합 금속 산화물, 아연계 화합물, 및 인계 화합물은 상기 세 가지 성분을 모두 포함하는 조성물의 형태로 에스테르화 반응 또는 중축합 반응의 어느 단계에 투입이 가능하다. 구체적으로, 상기 복합 금속 산화물은 에스테르화 반응 단계에 투입하고 상기 아연 화합물 및 인계 화합물은 중축합 단계에 투입할 수 있으며, 이 경우 더욱 효과적으로 아세트알데히드와 포름알데히드 함량이 저감된 폴리에스테르를 제조할 수 있어 바람직하다. Further, the composite metal oxide, the zinc compound, and the phosphorus compound can be introduced at any stage of the polyester polymerization. For example, according to one embodiment of the present invention, the composite metal oxide, the zinc-based compound, and the phosphorus compound may be added to any stage of esterification reaction or polycondensation reaction in the form of a composition containing all three components This is possible. Specifically, the composite metal oxide may be added to the esterification reaction step, and the zinc compound and the phosphorus compound may be introduced into the polycondensation step. In this case, a polyester having reduced acetaldehyde and formaldehyde contents can be produced more effectively .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 폴리에스테르 수지를 형성하는 단계는, 상기 알루미늄(Al), 및 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소 및 티타늄(Ti)을 포함하는 복합 금속 산화물의 존재 하에, 디카르복실산 성분 및 글리콜 성분을 에스테르화 반응시키는 단계; 및 상기 에스테르화 반응의 생성물에 아연계 화합물 및 인계 화합물을 첨가하여 중축합하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of forming the polyester resin may include a step of forming a composite metal oxide containing at least one element selected from the group consisting of aluminum (Al) and magnesium (Mg) and titanium (Ti) Esterification reaction of the dicarboxylic acid component and the glycol component; And a step of polycondensing a product of the esterification reaction by adding a zinc-based compound and a phosphorus compound.

한편, 상기 복합 금속 산화물은 티타늄(Ti)과 함께 알루미늄(Al), 및 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소를 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 복합 금속 산화물은 티타늄(Ti)과 알루미늄(Al)을 포함하거나, 티타늄(Ti)과 마그네슘(Mg)을 포함할 수 있고, 더욱 바람직하게는 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 및 마그네슘(Mg)을 모두 포함할 수 있다. Meanwhile, the composite metal oxide may include at least one element selected from the group consisting of aluminum (Al), and magnesium (Mg) together with titanium (Ti). Preferably, the composite metal oxide includes titanium (Ti) and aluminum (Al), or may include titanium (Ti) and magnesium (Mg), and more preferably titanium (Ti) And magnesium (Mg).

상기 복합 금속 산화물 내에서, 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 및 마그네슘(Mg)의 사용량은 특별히 제한되지 않으나, 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 및 마그네슘(Mg)을 포함하는 복합 금속 산화물인 경우, Ti, Al, 및 Mg의 몰 비율을 기준으로, Ti의 사용량은 Al 및 Mg 사용량의 합의 0.5배에서 5배일 수 있고, Al:Mg의 비율은 2:1 내지 1:2일 수 있다. 바람직하게는 Ti:Al:Mg의 비율이 약 10:1:1 내지 약 1:1:1 일 수 있다. The amount of the titanium (Ti), aluminum (Al), and magnesium (Mg) to be used in the composite metal oxide is not particularly limited but may be a composite metal containing titanium (Ti), aluminum (Al), and magnesium The amount of Ti may be 0.5 to 5 times the sum of the amounts of Al and Mg, and the ratio of Al: Mg may be 2: 1 to 1: 2 have. Preferably, the ratio of Ti: Al: Mg can be from about 10: 1: 1 to about 1: 1: 1.

상기 복합 금속 산화물에 포함된 티타늄(Ti) 원소의 함량은 상기 형성되는 폴리에스테르 수지 대비 약 10 ppmw 이하, 예를 들어 약 2 내지 약 10 ppmw, 바람직하게는 약 4 내지 약 5 ppmw을 사용할 수 있다. 아세트알데히드와 포름알데히드 함량이 저감된 폴리에스테르를 제조하기 위해서는 티타늄 원소 함량 기준으로 약 10 ppmw 이하를 사용함이 바람직하다.The content of the titanium (Ti) element in the composite metal oxide may be about 10 ppmw or less, for example about 2 to about 10 ppmw, preferably about 4 to about 5 ppmw, relative to the polyester resin formed . In order to produce a polyester having reduced acetaldehyde and formaldehyde content, it is preferable to use about 10 ppmw or less based on the titanium element content.

종래의 폴리에스테르 제조방법에서 사용되는 티타늄계 촉매 화합물은 통상적으로 최종 폴리에스테르 수지를 기준으로 한 티타늄 원소를 적어도 10 ppmw이상을 사용하며, 그 이하를 사용하여 중축합을 시도할 경우 활성이 저하되어 반응시간이 길어지고 낮은 점도를 가진 폴리에스테르가 만들어지는 문제점이 있다. 그러나 티타늄 함량을 높게 사용할 경우 폴리에스테르 제품의 색상이 노란색 쪽으로 치우쳐 상업적으로 이용하기 부적절할 수 있고, 촉매 활성이 지나치게 높아 중합 과정에서 포름알데히드를 비롯한 부산물이 많이 생성될 수 있다. The titanium-based catalyst compound used in the conventional polyester production method usually uses at least 10 ppmw or more of a titanium element based on the final polyester resin, and when the polycondensation is attempted using less than 10 ppmw of the titanium element, There is a problem that the reaction time is prolonged and a polyester having a low viscosity is produced. However, when the titanium content is high, the color of the polyester product is shifted to the yellow side, which may be inadequate for commercial use, and the catalytic activity is excessively high, so that many by-products including formaldehyde can be produced during the polymerization.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기의 복합 금속 산화물은 하기 화학식 1 또는 하기 화학식 2로 표시될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the composite metal oxide may be represented by the following Chemical Formula 1 or Chemical Formula 2.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112012077472587-pat00001
Figure 112012077472587-pat00001

[화학식 2](2)

Figure 112012077472587-pat00002
Figure 112012077472587-pat00002

상기 화학식 2에서, n은 2 내지 20의 정수이다.In Formula 2, n is an integer of 2 to 20.

또는 상기 복합 금속 산화물은 하기 화학식 3의 티타늄 알콕사이드(Alkoxide), 하기 화학식 4의 알루미늄 알콕사이드 및 하기 화학식 5의 마그네슘 알콕사이드의 공침전물(Coprecipitate)일 수 있다. Alternatively, the composite metal oxide may be a titanium alkoxide of the following formula (III), an aluminum alkoxide of the following formula (IV), and a coprecipitate of a magnesium alkoxide of the following formula (5).

[화학식 3](3)

Ti(OR1)4 Ti (OR 1) 4

[화학식 4][Chemical Formula 4]

Al(OR2)3 Al (OR 2) 3

[화학식 5][Chemical Formula 5]

Mg(OR3)2 Mg (OR 3) 2

상기 화학식 3, 4, 및 5에서, R1, R2, R3는 서로 같거나 다를 수 있으며, 각각 탄소수 1 내지 20의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기(Alkyl), 탄소수 2내지 20의 직쇄 또는 분지쇄의 알케닐기(Alkenyl), 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기(Cycloalkyl), 탄소수 6 내지 20의 아릴기(Aryl), 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기(Alkylsilyl), 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기(Arylalkyl) 또는 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기(Alkylaryl)이다. In the formulas (3), (4) and (5), R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different and each is a straight or branched alkyl group (Alkyl) having 1 to 20 carbon atoms, An alkenyl group having 3 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms Arylalkyl) or an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms (Alkylaryl).

상기 복합 금속 산화물은 하기와 같은 반응식 1 내지 3의 단계를 통하여 수득될 수 있다. The composite metal oxide can be obtained through the steps of Schemes 1 to 3 below.

먼저, 하기 반응식 1과 같이 물 및 에탄올 용매 하에 상기 화학식 3으로 표시되는 티타늄 알콕사이드(Titanium alkoxide) 및 상기 화학식 4로 표시되는 알루미늄 알콕사이드(Aluminum alkoxide)를 혼합함에 따라, 티타늄 알루미늄 복합 산화물이 단일 분자 또는 올리고머 형태로 만들어질 수 있다. First, Titanium alkoxide represented by Chemical Formula 3 and Aluminum alkoxide represented by Chemical Formula 4 are mixed in water and an ethanol solvent as shown in the following Reaction Scheme 1, It can be made into an oligomer form.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Figure 112012077472587-pat00003
다음에, 하기 반응식 2에 따라 상기 반응식1의 생성물에 상기 화학식 5로 표시되는 마그네슘 알콕사이드를 투입함으로써 티타늄(Ti)-알루미늄(Al)-마그네슘(Mg)-산소가 교호적으로 결합되며 안정한 육각형을 이루는 금속 알콕사이드 구조가 형성될 수 있다.
Figure 112012077472587-pat00003
Next, a titanium hexa-aluminum (Al) -magnesium (Mg) -oxy bond is alternately bonded by injecting the magnesium alkoxide represented by the above formula (5) into the product of the above reaction formula 1 according to the following Reaction Scheme 2, The resulting metal alkoxide structure can be formed.

[반응식 2][Reaction Scheme 2]

Figure 112012077472587-pat00004
Figure 112012077472587-pat00004

상기 반응식 2의 반응물에 물을 과량으로 첨가함으로써 가수분해에 의해 티타늄, 알루미늄에 결합하고 있는 작용기 및 알코올 그룹을 대체시키면서 하기 반응식3과 같이 Ti, Al, 및Mg 와 산소가 교호적으로 연결된 안정한 구조의 육각고리를 형성한 복합 금속 산화물의 단일 분자 또는 올리고머가 만들어질 수 있다.Alkyl and oxygen are alternately linked with each other as shown in the following Reaction Scheme 3 by replacing functional groups and alcohol groups bonded to titanium and aluminum by hydrolysis by adding water to the reactant of Reaction Scheme 2, A single molecule or an oligomer of the composite metal oxide forming the hexagonal ring of the composite metal oxide may be produced.

[반응식 3][Reaction Scheme 3]

Figure 112012077472587-pat00005
Figure 112012077472587-pat00005

상기 반응식 1 내지 3에 의한 생성물은 티타늄 알콕사이드, 알루미늄 알콕사이드, 및 마그네슘 알콕사이드에 물 및 에탄올의 용매를 가함에 따라 복합 산화물 형태로 침전하여 얻어지므로 공침전물 이라 할 수 있다. The products according to Reaction Schemes 1 to 3 can be referred to as coprecipitates because they are obtained by precipitating titanium alkoxide, aluminum alkoxide, and magnesium alkoxide in the form of complex oxides by adding a solvent of water and ethanol.

상기와 같이, 상기 반응식 1 내지 3에 따라 티타늄 알콕사이드, 알루미늄 알콕사이드, 및 마그네슘 알콕사이드를 에탄올 공존하에 용해시키고 실온에서 에탄올과 섞인 물을 넣어주어 한 단계 반응으로 합성이 가능하고 용매 제거 등 간단한 정제 과정을 거쳐 손쉽게 수득할 수 있다.As described above, the titanium alkoxide, the aluminum alkoxide, and the magnesium alkoxide are dissolved in the presence of ethanol according to Reaction Schemes 1 to 3, and water mixed with ethanol at room temperature is added thereto. Can be easily obtained.

상기의 복합 금속 산화물은 비교적 간단한 방법으로 제조할 수 있고, 수분에 안정하여 보관이 용이하다. 또한 상기 복합 금속 산화물은 안티몬계 촉매와는 달리 금속 자체 독성이 상대적으로 적어 인간과 환경에 문제를 야기할 가능성이 낮다.The composite metal oxide can be produced by a relatively simple method, and is stable in moisture and easy to store. Unlike the antimony-based catalyst, the metal complex oxide has a relatively low metal self-toxicity and is unlikely to cause human and environmental problems.

상기 아연계 화합물은 아연(Zn)을 포함하는 화합물을 지칭하는 것으로, 예를 들면 아세트산아연(Zinc acetate), 산화아연(Zinc oxide), 과산화아연(Zinc peroxide), 황화아연(Zinc sulfide), 탄산아연(Zinc carbonate), 수산화아연(Zinc hydroxide), 할로겐화아연(Zinc halogenation), 아연금속 또는 이들의 혼합물을 들 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The zinc-based compound refers to a compound containing zinc (Zn), and examples thereof include zinc acetylacetate, zinc oxide, zinc peroxide, zinc sulfide, Zinc carbonate, Zinc hydroxide, Zinc halogenation, zinc metal, or a mixture thereof. However, the present invention is not limited thereto.

상기 아연계 화합물을 포함함에 따라서, 상기 복합 금속 산화물의 촉매 활성은 더욱 향상될 수 있고 중합 시간은 단축될 수 있으며, 이를 통해 열분해(Thermal decomposition) 시간이 줄어들고 아연이 선택적으로 중합에 관여하여 아세트알데히드와 포름알데히드가 줄어드는 효과가 있다. The catalytic activity of the composite metal oxide can be further improved and the polymerization time can be shortened by the inclusion of the zinc-based compound, and the thermal decomposition time is reduced, and zinc is selectively involved in the polymerization and acetaldehyde And formaldehyde.

상기 촉매 조성물에 포함된 아연계 화합물의 함량은 생산되는 폴리에스테르 수지의 중량에 대하여 상기 아연계 화합물에 포함된 아연(Zn) 원소 함량을 기준으로 약10 내지 약 300 ppmw, 바람직하게는 약 20 내지 약 200 ppmw을 사용할 수 있다. 상기 범위로 아연계 화합물을 첨가하는 것이 폴리에스테르 중합에서 점도 상승 및 중축합 시간을 단축시켜 우수한 제품의 폴리에스테르를 생산하는 관점에서 바람직하다. 아연계 화합물의 함량이 증가됨에 따라 반응 시간 단축 및 점도 상승 효과가 향상될 수 있으나 과량으로 사용할 경우 생성된 폴리에스테르의 색상이 나빠지며 고상 중합 시 결정화(Crystallization) 속도가 낮아질 수 있다.The content of the zinc-based compound contained in the catalyst composition is about 10 to about 300 ppmw, preferably about 20 to about 300 ppmw based on the zinc (Zn) element content in the zinc-based compound, About 200 ppmw can be used. Addition of a zinc-based compound in the above range is preferable from the viewpoint of increasing the viscosity in the polyester polymerization and shortening the polycondensation time to produce a polyester of excellent product. As the content of the zinc compound increases, the reaction time and viscosity increase effect may be improved. However, when the amount of the zinc compound is excessively used, the color of the produced polyester may deteriorate and the crystallization speed may be lowered in the solid phase polymerization.

상기 아연계 화합물은 폴리에스테르 중합에서 촉매로 사용되는 복합 금속 산화물의 활성을 보충해 주는 조촉매(Cocatalyst) 역할을 한다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따르면 아연계 화합물을 복합 금속 산화물 촉매와 함께 사용함으로써 상기 복합 금속 산화물 촉매를 소량 사용하여도 중축합 반응을 수행할 수 있다. 또한 짧은 반응시간으로 높은 점도의 생성물을 수득할 수 있다. 따라서 중축합 반응시간이 줄어들어 생성되는 폴리에스테르의 경우 열분해 시간이 짧아지며, 중축합 과정에서 선택적으로 중합에 관여하기 때문에 부가 생성물이 줄어든다. 결과적으로 최종 형성되는 폴리에스테르는 현저히 저감된 아세트알데히드 및 포름알데히드를 포함하게 된다. 또한 중축합 과정 어느 단계에서든 투입이 가능하고, 실온에서 글리콜 성분에 용해가 잘 되어 사용이 간편하며, 복합 금속 산화물, 인계 화합물, 및 다른 첨가제(Additive)와 반응을 하지 않아 다른 물질과 같이 혼합하여 반응기에 투입할 수 있어 공정적용에 편리한 장점이 있다.The zinc-based compound acts as a cocatalyst to supplement the activity of the composite metal oxide used as a catalyst in polyester polymerization do. More specifically, according to the present invention, a polycondensation reaction can be performed even when a small amount of the composite metal oxide catalyst is used by using a zinc-based compound together with a composite metal oxide catalyst. It is also possible to obtain a product having a high viscosity with a short reaction time. Therefore, the polycondensation reaction time is shortened, resulting in shorter pyrolysis time for the resulting polyester, and the addition product is reduced because it is selectively involved in the polymerization in the polycondensation process. As a result, the final formed polyester will contain significantly reduced acetaldehyde and formaldehyde. Also, it can be added at any stage of the polycondensation process, is easy to use because it is soluble in glycol components at room temperature, and does not react with composite metal oxides, phosphorus compounds, and other additives, It can be added to the reactor, which is convenient for the application of the process.

상기 인계 화합물은 인(P)을 포함하는 화합물을 지칭하는 것으로, 예를 들어, 트라이메틸 포스페이트(Trimethyl phosphate), 트라이에틸 포스페이트(Triethyl phosphate), 트라이페닐 포스페이트(Triphenyl phosphate), 인산(Phosphoric acid), 페닐포스핀(Phenylphosphine), 2-카르복실에틸페닐 포스핀 산(Carboxylicethylphenyl phosphinic acid), 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The phosphorus compound refers to a compound containing phosphorus (P), and includes, for example, trimethyl phosphate, triethyl phosphate, triphenyl phosphate, phosphoric acid, , Phenylphosphine, 2-carboxyethylphenyl phosphinic acid, or a mixture thereof, but the present invention is not limited thereto.

상기 인계 화합물은 폴리에스테르의 중합 반응 중 열분해를 감소시켜 아세트알데히드를 직접적으로 생성하는 전단계 물질 생성을 방지할 수 있으며, 또한 포름알데히드를 생성하는 전단계 물질인 메틸옥시라디칼(Methyloxy radical) 생성을 제어할 수 있다. 또한, 인계 화합물은 착색제(Colorbody)의 생성을 억제하여 형성되는 폴리에스테르의 황변(Yellowing)을 방지하는 역할을 하여 본 발명 성형체의 원 색상을 유지할 수 있다.The phosphorus compound can prevent generation of a pre-step material that directly generates acetaldehyde by reducing pyrolysis during the polymerization reaction of the polyester, and also can prevent generation of methyloxy radical, a pre-stage material for forming formaldehyde . In addition, the phosphorus compound prevents the yellowing of the polyester formed by inhibiting the formation of the colorbody, thereby maintaining the original color of the molded article of the present invention.

상기 촉매 조성물에 포함된 인계 화합물의 함량은 상기 형성되는 폴리에스테르 수지에 대하여 상기 인계 화합물에 포함된 인(P) 원소 함량을 기준으로 약 5 내지 약 50 ppmw, 바람직하게는 약 10 내지 약 40 ppmw을 사용할 수 있다. 상기 범위로 인계 화합물을 첨가하는 것이 폴리에스테르 중합에서 점도 상승 및 열분해를 방지하여 아세트알데히드와 포름알데히드 함량이 저감된 폴리에스테르를 생성하는 관점에서 바람직하다.The content of the phosphorus compound contained in the catalyst composition is about 5 to about 50 ppmw, preferably about 10 to about 40 ppmw, based on the phosphorus (P) element content in the phosphorus compound, Can be used. Addition of the phosphorus compound in the above range is preferable from the viewpoint of increasing the viscosity in the polyester polymerization and preventing the pyrolysis to produce a polyester in which the content of acetaldehyde and formaldehyde is reduced.

상기 인계 화합물은 폴리에스테르의 열분해를 감소시키는 열안정제의 역할을 한다. 보다 구체적으로, 에스테르화 교환반응과 중축합 반응에 가해지는 열과 추가적으로 발생되는 반응열 및 교반으로 인하여 발생되는 마찰열 등에 의해 분자쇄가 짧아지는 역반응 또는 분해반응들에 의하여 발생되는 아세트알데히드의 생성을 억제한다. 또한 라디칼을 지닌 부가 생성물을 억제하고 생성된 라디칼과 강하게 결합을 이루어 최종 형성되는 폴리에스테르내 포름알데히드 생성을 억제 한다.The phosphorus compound serves as a heat stabilizer to reduce pyrolysis of the polyester. More specifically, it inhibits the generation of acetaldehyde generated by the reverse reaction in which the molecular chain is shortened due to the heat applied to the esterification exchange reaction and the polycondensation reaction, the reaction heat generated additionally and the frictional heat generated by stirring, or the decomposition reactions . It also inhibits addition products with radicals and strong bonds with the resulting radicals to inhibit the formation of formaldehyde in the final formed polyester.

상기 촉매 조성물을 이용한 중축합은 안티몬계 촉매와 기존 복합 금속 산화물과는 달리 적은 양으로도 짧은 반응 시간 내에 높은 활성을 나타내고, 선택적으로 중합이 가능하다. 따라서 환경과 인체에 유해한 아세트알데히드와 포름알데히드 같은 알데히드계 물질을 적게 포함하는 폴리에스테르가 만들어 질 수 있다. 또한 본 발명의 촉매 조성물을 이용하여 생성된 폴리에스테르는 점도, 색상과 같은 물리적 성질이 우수하여 폴리에스테르의 대량 생산, 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 이용한 음용수 보틀, 섬유성 플라스틱 및 식품 포장재와 같은 성형체 제조시 상업적으로 유용하게 적용이 가능하다.Unlike the antimony-based catalyst and the conventional composite metal oxide, the polycondensation using the catalyst composition exhibits high activity within a short reaction time even in a small amount and can be selectively polymerized. Thus, polyesters containing less aldehyde-based materials such as acetaldehyde and formaldehyde, which are harmful to the environment and the human body, can be produced. In addition, the polyester produced by using the catalyst composition of the present invention is excellent in physical properties such as viscosity and color, and is useful for mass production of polyester, especially in the production of molded articles such as drinking water bottles, fiber plastics and food packaging materials using polyethylene terephthalate And can be applied commercially advantageously.

상기 알루미늄(Al), 및 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소 및 티타늄(Ti)을 포함하는 복합 금속 산화물, 아연계 화합물, 및 인계 화합물을 포함한 촉매 조성물의 존재 하에서, 디카르복실산 성분 및 글리콜 성분을 반응시켜 폴리에스테르 수지를 형성하는 단계는 액상 중합 또는 고상 중합으로 수행될 수 있다.In the presence of a catalyst composition comprising a composite metal oxide comprising at least one element selected from the group consisting of aluminum (Al) and magnesium (Mg) and titanium (Ti), a zinc-based compound and a phosphorus compound, The step of reacting an acid component and a glycol component to form a polyester resin may be carried out by liquid phase polymerization or solid phase polymerization.

보다 구체적으로는 먼저 디카르복실산 성분 및 글리콜 성분을 에스테르화 반응시킨다. More specifically, first, the dicarboxylic acid component and the glycol component are esterified.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 ‘디카르복실산 성분’은 테레프탈산 등의 디카르복실산, 이의 알킬 에스테르(모노메틸, 모노에틸, 디메틸, 디에틸 또는 디부틸에스테르 등 탄소수 1 내지 4의 저급 알킬 에스테르) 및/또는 이들의 산무수물(Acid anhydride)을 포함하는 의미로 사용되며, 글리콜 성분과 반응하여, 테레프탈로일 부분(Terephthaloyl moiety) 등의 디카르복실산 부분(Dicarboxylic acidmoiety)을 형성할 수 있다. 구체적으로, 테레프탈 산(Terephthalic acid), 옥살 산(Oxalic acid), 말론 산(Malonic acid), 아젤라인 산(Azelaic acid), 푸마르 산(Fumaric acid), 피멜 산(Pimelic acid), 수베르 산(Suberic acid), 이소프탈 산(Isophthalic acid), 도데칸(Dodecane) 디카르복시 산(Dicarboxylic acid), 나프탈렌 디카르복실 산(Naphthalene dicarboxylic acid), 비페닐디카르복실 산(Biphenyldicarboxylic acid), 1,4-사이클로헥산 디카르복실 산(1,4-Cyclohexane dicarboxylic acid), 1,3-사이클로헥산 디카르복실 산(1,3-Cyclohexane dicarboxylic acid), 호박 산(Succinic acid), 글루타르 산(Glutaric acid), 아디프 산(Adipic acid), 세바스 산(Sebacic acid), 2,6-나프탈렌 디카르복시 산(2,6- Naphthalene dicarboxylic acid), 1,2-노르보르난(Norbornane) 디카르복시 산(Dicarboxylic acid), 1,3-시클로헥 산(Cyclohexane) 디카르복시 산(Dicarboxylic acid), 1,4-시클로헥산(Cyclohexane) 디카르복시 산(Dicarboxylic acid), 1,3-시클로부탄(Cyclobutane) 디카르복시 산(Dicarboxylic acid), 1,4-시클로헥산(Cyclohexane) 디카르복시 산(Dicarboxylic acid), 5-나트륨 술포이소프탈 산(Sodium sulfoisophthalic acid), 5-칼륨 술포이소프탈 산(Potassium sulfoisophthalic acid), 5-리튬 술포이소프탈 산(Lithium sulfoisophthalic acid), 또는 2-나트륨 술포테레프탈 산(Sodium sulfoterephthalic acid) 등을 예로 들 수 있으나 특별히 이에 한정되는 것은 아니며, 이외에 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서 상기에서 예시하지 않은 다른 디카르복실산도 사용할 수 있다. 바람직하게는 상기 디카르복실산 성분으로 테레프탈산을 사용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the 'dicarboxylic acid component' may be a dicarboxylic acid such as terephthalic acid, an alkyl ester thereof (monomethyl, monoethyl, dimethyl, diethyl or dibutyl ester) Lower alkyl esters) and / or their acid anhydrides, which react with the glycol component to form a dicarboxylic acid moiety, such as a terephthaloyl moiety, can do. Specifically, there can be mentioned terephthalic acid, oxalic acid, malonic acid, azelaic acid, fumaric acid, pimelic acid, Suberic acid, isophthalic acid, dodecane dicarboxylic acid, naphthalene dicarboxylic acid, biphenyldicarboxylic acid, 1,4 1,3-Cyclohexane dicarboxylic acid, 1,3-Cyclohexane dicarboxylic acid, Succinic acid, Glutaric acid, ), Adipic acid, sebacic acid, 2,6-naphthalene dicarboxylic acid, 1,2-norbornane dicarboxylic acid ( Dicarboxylic acid, 1,3-cyclohexane dicarboxylic acid, 1,4-cyclohexane dicarboxylic acid, acid, 1,3-cyclobutane dicarboxylic acid, 1,4-cyclohexane dicarboxylic acid, 5-sodium sulfoisophthalic acid, , 5-potassium sulfoisophthalic acid, 5-lithium sulfoisophthalic acid, or 2-sodium sulfoterephthalic acid, but the present invention is not limited thereto. And other dicarboxylic acids not exemplified above may be used as long as they do not impair the object of the present invention. Preferably, terephthalic acid may be used as the dicarboxylic acid component.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 글리콜 성분으로는 구체적으로, 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol), 1,2-프로필렌 글리콜(Propylene glycol), 1,2-부틸렌 글리콜(Butylene glycol), 1,3-부틸렌 글리콜(Butylene glycol), 2,3-부틸렌 글리콜(Butylene glycol), 1,4-부틸렌 글리콜(Butylene glycol), 1,5-펜탄디올(Petanediol), 네오펜틸 글리콜(Neopentyl glycol), 1,3-프로필렌 글리콜(Propylene glycol), 디에틸렌 글리콜(Diethylene glycol), 트리에틸렌 글리콜(Triethylene glycol), 1,2-사이클로헥산 디올(Cyclohexane diol), 1,3-사이클로헥산 디올(Cyclohexane diol), 1,4-사이클로헥산 디올(Cyclohexane diol), 프로판 디올(Propane diol), 1,6-헥산디올(Hexane diol), 네오펜틸 글리콜(Neopentyl glycol), 테트라메틸사이클로부탄 디올(Tetramethylcyclobutane diol), 1,4-사이클로헥산 디에탄올(Cyclohexane diethanol), 1,10-데카메틸렌 글리콜(Decamethylene glycol), 1,12-도데칸디 올(Dodecane diol), 폴리옥시에틸렌 글리콜(Polyoxyethylene glycol), 폴리옥시메틸렌 글리콜(Polyoxymethylene glycol), 폴리옥시테트라메틸렌 글리콜(Polyoxytetramethylene glycol), 또는 글리세롤(Glycerol) 등을 예로 들 수 있으나 특별히 이에 한정되는 것은 아니며, 이외에 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서 다른 글리콜을 사용할 수 있다. 바람직하게는, 상기 글리콜 성분으로써 에틸렌글리콜을 사용할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, examples of the glycol component include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,2-butylene glycol, 1,3 Butylene glycol, 2,3-butylene glycol, 1,4-butylene glycol, 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, Propylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-cyclohexane diol, 1,3-cyclohexane diol, 1,3-cyclohexane diol, Cyclohexane diol, propane diol, 1,6-hexane diol, neopentyl glycol, tetramethylcyclobutane diol, 1,4-cyclohexane diol, 1,4-cyclohexane diol, 1,4-cyclohexane diethanol, 1,10-decamethylene glycol, 1,12-dodecane But are not limited to, dodecane diol, polyoxyethylene glycol, polyoxymethylene glycol, polyoxytetramethylene glycol, or glycerol, and the like. And other glycols can be used within the scope of not impairing the object of the present invention. Preferably, ethylene glycol may be used as the glycol component.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 디카르복실산 성분 및 글리콜 성분을 에스테르화 반응시키는 단계는, 약 100 내지 약 300 ℃, 바람직하게는 약 130 내지 약 280 ℃의 온도에서 약 1 내지 약 6 시간 동안, 바람직하게는 약 2 내지 약 5 시간 동안 반응시킴으로써 수행할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the step of esterifying the dicarboxylic acid component and the glycol component is carried out at a temperature of about 100 to about 300 캜, preferably about 130 to about 280 캜, at a temperature of about 1 to about 6 Hour, preferably about 2 to about 5 hours.

다음 단계로, 상기 에스테르화 반응의 생성물을 중축합한다. In the next step, the product of the esterification reaction is polycondensed.

상기 에스테르화 반응의 생성물을 중축합하는 단계는 약 200 내지 약 300 ℃, 바람직하게는 약 260 내지 약 290 ℃의 온도 및 약 30 내지 약 0.1 torr의 감압 조건에서 약 1 내지 약 3 시간 동안, 바람직하게는 약 1 시간 내지 약 2 시간 동안 반응시킴으로써 수행할 수 있다. 따라서 종래의 촉매를 사용한 경우보다 중축합 시간을 현저히 단축할 수 있기 때문에 생산성이 향상되는 효과가 있다.The polycondensation of the product of the esterification reaction is preferably carried out at a temperature of from about 200 to about 300 DEG C, preferably from about 260 DEG C to about 290 DEG C and from about 30 to about 0.1 torr for from about 1 to about 3 hours, Can be carried out by reacting for about 1 hour to about 2 hours. Therefore, since the polycondensation time can be remarkably shortened compared with the case of using the conventional catalyst, the productivity is improved.

상술한 바와 같이, 상기 폴리에스테르는 액상 중합에 의해 형성될 수 있으며 이때 형성된 폴리에스테르는 고유점도가 약 0.50 내지 약 0.70 dL/g, 바람직하게는 약 0.62 내지 약 0.70 dL/g 인 범위를 갖는다.As described above, the polyester may be formed by liquid phase polymerization, and the formed polyester has an intrinsic viscosity From about 0.50 to about 0.70 dL / g, preferably from about 0.62 to about 0.70 dL / g.

상기 액상중합의 생성물은 1 torr 이하에서 감압진공하고, 80 ℃ 이상의 온도에서 1시간 이상 고상 중합할 수 있다. 보다 구체적으로는 0.1 내지 1 torr 에서 감압진공하고, 100 내지 300 ℃ 에서 10 내지 30 시간 동안 단계적으로 고상 중합할 수 있다. The product of the liquid phase polymerization can be subjected to solid state polymerization at a temperature of 80 DEG C or more for 1 hour or more under reduced pressure vacuum at 1 torr or less. More specifically, vacuum polymerization can be carried out under a reduced pressure of 0.1 to 1 torr, and solid phase polymerization can be carried out stepwise at 100 to 300 DEG C for 10 to 30 hours.

상술한 바와 같이, 상기 폴리에스테르는 고상 중합에 의해 형성될 수 있으며 이때 형성된 폴리에스테르는 고유점도가 약 0.80 내지 약 1.0 dL/g, 바람직하게는 약 0.82 내지 약 1.0 dL/g 인 범위를 갖는다. As described above, the polyester can be formed by solid-state polymerization, and the polyester formed at this time has an intrinsic viscosity From about 0.80 to about 1.0 dL / g, preferably from about 0.82 to about 1.0 dL / g.

본 발명의 폴리에스테르 수지 성형체 제조방법에서는 제조되는 수지 성형체의 색상을 향상시키기 위해 조색제(Toner)를 추가로 첨가할 수 있다. 상기 조색제의 예로는 코발트 아세테이트(Cobalt acetate), 코발트 아세틸아세톤에이트(Cobalt acetylacetonate), 코발트 벤조일아세토네이트(Cobalt benzoylacetonate), 코발트 하이드록사이드(Cobalt hydroxide), 코발트 브로마이드(Cobalt bromide), 코발트 클로라이드(Cobalt chloride), 코발트 아이오다이드(Cobalt iodide), 코발트 플로라이드(Cobalt fluoride), 코발트 시아나이드(Cobalt cyanide), 코발트 나이트레이트(Cobalt nitrate), 코발트 설페이트(Cobalt sulfate), 코발트 셀레나이드(Cobalt selenide), 코발트 포스페이트(Cobalt phosphate), 코발트 옥사이드(Cobalt oxide), 코발트 씨오시아네이트(Cobalt thiocyanate) 또는 코발트 프로피오네이트(Cobalt propionate) 등의 코발트를 포함하는 화합물을 들 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. In the method for producing a polyester resin molded article of the present invention, toners may be further added to improve the hue of the resin molded article to be produced. Examples of the coloring agent include cobalt acetate, cobalt acetylacetonate, cobalt benzoylacetonate, cobalt hydroxide, cobalt bromide, cobalt chloride, cobalt acetate, Cobalt iodide, Cobalt fluoride, Cobalt cyanide, Cobalt nitrate, Cobalt sulfate, Cobalt selenide, and the like. But are not limited to, compounds including cobalt such as cobalt phosphate, cobalt oxide, cobalt thiocyanate, or cobalt propionate.

상기 조색제의 첨가량은 상기 최종 폴리에스테르 수지를 기준으로 한 코발트 원소 함량이 약 150 ppmw 이하, 예를 들어 약 30 내지 약 150 ppmw, 바람직하게는 약 60 내지 약 100 ppmw의 양으로 첨가할 수 있다. 코발트 화합물은 그 자체 어느 정도의 촉매 활성을 가지고 있는 것은 알려져 있지만, 촉매 효과를 발휘할 수 있는 정도의 과량을 첨가하면 폴리에스테르 내 잔류 금속이 증가하여 독성 유발 및 밝기 저하가 일어날 수 있다. 따라서, 상기 범위로 첨가할 때 폴리에스테르내에 아세트알데히드 및 포름알데히드와 같은 부가 물질을 극미량으로 생성하며, 착색을 최소화할 수 있다.The addition amount of the coloring agent can be added in an amount of about 150 ppmw or less, for example, about 30 to about 150 ppmw, and preferably about 60 to about 100 ppmw, based on the final polyester resin. It is known that the cobalt compound itself has a certain degree of catalytic activity. However, if an excessive amount of the cobalt compound is added to such an extent that the catalytic effect can be exerted, the residual metal in the polyester may increase, leading to toxicity and brightness decrease. Therefore, when added in the above range, an additive substance such as acetaldehyde and formaldehyde is produced in a very small amount in the polyester, Can be minimized.

또한 본 발명에서의 코발트 화합물의 첨가 단계는 중합 반응중 상기 디카르복실산 성분 및 글리콜 성분을 에스테르화 반응시키는 단계 또는 상기 에스테르화 반응의 생성물을 중축합하는 단계 중, 한정되지 않고 어느 단계에서나 투여 가능하다. 또한 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서 다른 코발트계 화합물을 사용할 수 있으며, 폴리에스테르 제조 목적에 따라서 사용을 배제할 수 있다.Further, in the step of adding the cobalt compound in the present invention, the step of esterifying the dicarboxylic acid component and the glycol component during the polymerization reaction or the step of polycondensation of the product of the esterification reaction may be carried out at any stage Do. Further, other cobalt-based compounds may be used within the range not impairing the object of the present invention, and the use thereof may be excluded depending on the purpose of producing the polyester.

다음으로 상기 폴리에스테르 수지를 성형하는 방법을 제시한다. Next, a method of molding the polyester resin is presented.

상기 폴리에스테르 수지를 성형하는 단계는 압축성형(Compressing moulding), 이송성형(Transfer moulding), 적층성형(Laminated moulding), 사출성형(Injection moulding), 압출성형(Extrusion moulding), 취입성형(Blow moulding), 캘린더 성형(Calender moulding), 가스 성형(Gas moulding), 인서트 몰드(Insert mold), 또는 진공성형(Vacuum moulding)의 방법에 의하여 이루어질 수 있다. 이러한 성형 단계에서 사용 가능한 방법이나 장치는 플라스틱 성형품의 제조에 사용될 수 있는 것으로 알려진 것이면 별 다른 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 제조된 폴리에스테르 수지로부터 음용수 플라스틱 병(Bottle)을 제조하는 경우, 취입 성형의 방법을 사용할 수 있다. The step of molding the polyester resin may be carried out by various molding methods such as a compression molding method, a transfer molding method, a laminated molding method, an injection molding method, an extrusion molding method, a blow molding method, A calender molding, a gas molding, an insert mold, or a vacuum molding process. The method or apparatus available in such a molding step may be used without limitation as long as it is known to be usable for the production of plastic molded articles. For example, in the case of producing a drinking water plastic bottle from the polyester resin prepared above, a blow molding method can be used.

상기 폴리에스테르 수지를 성형하는 단계는, 상기 형성된 폴리에스테르 수지를 이용하여 수지 성형체의 프리폼(Preform)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 수지 성형체의 프리폼을 형성하는 단계에서는, 상기 형성된 폴리에스테르 수지를 건조하여 수분을 제거하고, 수분이 제거된 폴리에스테르 수지를 사출 또는 압출하여 최종 제품에 적합한 프리폼으로 제조할 수 있다. 그리고, 이러한 프리폼을 상술한 성형 방법에 적용함으로써 최종 제품이 제공될 수 있다. The step of molding the polyester resin may further include a step of forming a preform of the resin molded article using the polyester resin. In the step of forming a preform of such a resin molded article, the formed polyester resin is dried to remove moisture, and the polyester resin from which moisture has been removed may be injection molded or extruded to prepare a preform suitable for the final product. The final product can be provided by applying the preform to the above-described molding method.

본 발명에 따른 방법으로 수득된 폴리에스테르 수지는 알데히드계 화합물을 3 ppmw미만으로 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 폴리에스테르 수지의 중량에 대하여 1 ppmw 미만의 낮은 아세트알데히드 및 1 ppmw 미만의 포름알데히드1 ppmw를 포함할 수 있다. The polyester resin obtained by the process according to the present invention may contain less than 3 ppmw of an aldehyde-based compound. More specifically, it may contain acetaldehyde of less than 1 ppmw and 1 ppmw of formaldehyde of less than 1 ppmw, based on the weight of the polyester resin.

제조된 성형체는 아세트알데히드와 포름알데히드 함량이 저감되어 음식의 저장용기로 사용될 때 맛과 향에 영향을 미치지 않고 인체 내 독성이 없는 친환경적인 용기일 수 있다. 구체적인 예로는 음용수 보틀, 식품포장재, 섬유성 플라스틱 등을 들 수 있다.The prepared molded product may be an environmentally friendly container which does not affect the taste and flavor and is not toxic in the human body when the content of acetaldehyde and formaldehyde is reduced and used as a food storage container. Specific examples thereof include drinking water bottles, food packaging materials, and fibrous plastics.

발명의 또 다른 구현예에 따르면, 알데히드계 화합물을 3 ppmw미만으로 포함하는 폴리에스테르 수지 성형체가 제공될 수 있다. According to another embodiment of the invention, a polyester resin molded article containing less than 3 ppmw of an aldehyde-based compound can be provided.

본 발명의 폴리에스테르 수지 성형체는 알데히드계 화합물을 3 ppmw미만으로 포함할 수 있다. 상기 알데히드계 화합물은 포르밀기(Formyl group, -CHO)를 가지고 있는 탄소 화합물을 의미하며, 구체적인 예로 아세트알데히드, 포름알데히드를 들 수 있다. 바람직하게는 본 발명의 폴리에스테르 수지 성형체는 아세트알데히드 1 ppmw 미만과 포름알데히드 1 ppmw 미만의 함량을 포함할 수 있다.The polyester resin molded article of the present invention may contain less than 3 ppmw of an aldehyde-based compound. The aldehyde-based compound means a carbon compound having a formyl group (-CHO), and specific examples thereof include acetaldehyde and formaldehyde. Preferably, the polyester resin molded article of the present invention may contain less than 1 ppmw of acetaldehyde and less than 1 ppmw of formaldehyde.

한편, 본 발명의 폴리에스테르 수지 성형체는 알루미늄(Al), 및 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소 및 티타늄(Ti)을 포함하는 복합 금속 산화물, 아연계 화합물, 및 인계 화합물을 포함한 촉매 조성물의 존재 하에서, 상술한 폴리에스테르 수지 성형체의 제조방법에 의해 제조될 수 있다.On the other hand, the polyester resin molded article of the present invention includes a composite metal oxide containing at least one element selected from the group consisting of aluminum (Al) and magnesium (Mg) and titanium (Ti) In the presence of a catalyst composition, by the above-described method for producing a polyester resin molded article.

한편, 상기 폴리에스테르 수지 성형체는 상기 폴리에스테르 수지 성형체의 중량에 대하여 인계 화합물에 포함된 인(P) 원소 함량 기준으로 5 내지 50 ppmw의 인계 화합물을 더 포함할 수 있다. 이러한 인계 화합물은 상술한 폴리에스테르 수지 성형체 제조방법에서 사용되는 촉매 조성물로부터 유래한 것일 수 있다.On the other hand, the polyester resin molded article may further contain 5 to 50 ppmw of a phosphorus compound based on the phosphorus (P) element content in the phosphorus compound with respect to the weight of the polyester resin molded article. Such a phosphorus compound may be derived from the catalyst composition used in the above-described method for producing a polyester resin molding.

상술한 바와 같이, 상기 특정의 복합 금속 산화물은 인계 화합물과 같이 사용되는 경우에도 활성이 크게 저하되지 아니하여, 폴리에스테르 수지 성형체의 제조 과정에서 알데히드계 화합물의 발생을 저감하기 위하여 첨가되는 인계 화합물의 사용량을 크게 늘릴 수 있다. 따라서, 상술한 폴리에스테르 수지 성형체 제조방법에서 얻어지는 수지 성형체는 알데히드계 화합물을 매우 낮은 함량으로 포함하거나 실질적으로 포함하지 않을 뿐만 아니라, 이전에 알려진 폴리에스테르 수지 성형품에 비하여 높은 함량으로 인계 화합물을 포함할 수 있다. As described above, even when the specific composite metal oxide is used together with the phosphorus compound, the activity is not significantly lowered, and the phosphorus compound added to reduce the generation of the aldehyde-based compound during the production of the polyester resin molding The usage can be greatly increased. Therefore, the resin molded product obtained by the above-mentioned method of producing a polyester resin molded article contains or substantially does not contain an aldehyde compound in a very low content, and contains a phosphorus compound in a high content as compared with a previously known polyester resin molded article .

또한 상기 폴리에스테르 수지 성형체는 상기 폴리에스테르 수지 성형체의 중량에 대하여 아연계 화합물에 포함된 아연(Zn) 원소 함량 기준으로 10 내지 300 ppmw의 아연계 화합물을 더 포함할 수 있다. 이러한 아연계 화합물은 상술한 폴리에스테르 수지 성형체 제조방법에서 사용되는 촉매 조성물로부터 유래한 것일 수 있다.The polyester resin molded article may further contain 10 to 300 ppmw of a zinc-based compound based on the zinc (Zn) element content of the zinc-based compound with respect to the weight of the polyester resin molded article. Such a zinc-based compound may be derived from the catalyst composition used in the polyester resin molding production method described above.

상기 특성을 갖는 폴리에스테르 수지 성형체는 아세트알데히드와 포름알데히드 함량이 저감되어 음식의 저장용기로 사용될 때 맛과 향에 영향을 미치지 않고 인체 내 독성이 없는 친환경적인 용기로 사용될 수 있다. 구체적으로 상기 폴리에스테르 수지 성형체는 음용수 보틀, 식품포장재, 섬유성 플라스틱 등으로 사용될 수 있으며, 음용수 보틀로 사용되는 것이 바람직하다.The polyester resin molded article having the above characteristics can be used as an environmentally friendly container which does not affect the taste and flavor and is not toxic to human body when acetaldehyde and formaldehyde contents are reduced as food storage containers. Specifically, the polyester resin molded article may be used as a drinking water bottle, a food packaging material, a fibrous plastic, or the like, and is preferably used as a drinking water bottle.

본 발명에 따르면, 알데히드계 화합물을 미량으로 포함하고 인체에 대한 독성이 없는 친환경적인 수지 성형체의 제조방법 및 이러한 폴리에스테르 수지 성형체가 제공될 수 있다.According to the present invention, there can be provided a process for producing an environmentally friendly resin molded article which contains a trace amount of an aldehyde-based compound and is free from toxicity to human body, and such polyester resin molded article.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예를 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples according to the present invention. It is to be understood, however, that these embodiments are merely illustrative of the invention and are not intended to limit the scope of the invention.

실험조건Experimental conditions

실시예에서 복합 금속 산화물의 합성은 공기중에서 진행되었고, 일반적인 합성 방법을 이용하였다. 합성용 반응 용매인 알코올 종류의 용매는 일반적인 것을 사용하였다. 티타늄 이소프로포사이드(Titanium isopropoxide), 알루미늄 이소프로포사이드(Aluminum isopropoxide), 마그네슘 메톡사이드(Magnesium methoxide), 코발트 아세테이트(Cobalt acetate), 트리에틸 포스페이트(Triethyl phosphate), 테레프탈 산(Terephthalic acid), 및 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol) 등은 특별히 정제과정 없이 사용하였다.
In the examples, the synthesis of the composite metal oxide was carried out in air and a general synthesis method was used. As a reaction solvent for synthesis, an alcohol type solvent was used. But are not limited to, titanium isopropoxide, aluminum isopropoxide, magnesium methoxide, cobalt acetate, triethyl phosphate, terephthalic acid, and ethylene Ethylene glycol was used without any purification process.

[[ 제조예Manufacturing example 1: 복합 금속 산화물의 제조] 1: Preparation of composite metal oxide]

티타늄 이소프로포사이드(Titanium isopropoxide) 45 mL(151.9 mmol) 및 알루미늄 이소프로포사이드(Aluminum isopropoxide) 5 g(24.5 mmol)을 에탄올 70 mL에 열을 가하여 용해시켰다. 여기에 마그네슘 메톡사이드(Magnesium methoxide, 6 ~ 7 wt% in methanol, 25 mL)를 주사기를 이용하여 천천히 가하였다. 다음에 증류수 25 g와 에탄올 20 mL를 혼합한 후 희석된 용액을 실온(23 ℃)에서 30 분에 걸쳐 서서히 적가하였다. 45 mL (151.9 mmol) of titanium isopropoxide and 5 g (24.5 mmol) of aluminum isopropoxide were dissolved in 70 mL of ethanol by heating. Magnesium methoxide (6-7 wt% in methanol, 25 mL) was slowly added thereto using a syringe. Next, 25 g of distilled water and 20 mL of ethanol were mixed, and the diluted solution was slowly added dropwise at room temperature (23 ° C) over 30 minutes.

혼합물을 1 시간 동안 교반 후, 생긴 백색 침전물은 글래스 필터를 이용하여 여과하고 모아진 고체는 공기중에 도출된 상태에서 잔사를 증류수(30 mL x 2)로 세척하고 다시 에탄올(30 mL x 2)로 세척하였다. The mixture was stirred for 1 hour, and the resulting white precipitate was filtered using a glass filter. The collected solid was extracted in air and the residue was washed with distilled water (30 mL x 2) and washed again with ethanol (30 mL x 2) Respectively.

생성물을 진공 상태에서 6 시간 동안 70 ~ 80 ℃로 건조시켜 복합 금속 산화물 19.7 g을 수득하였다.
The product was dried in vacuo at 70-80 DEG C for 6 hours to give 19.7 g of composite metal oxide.

[[ 실시예Example 1] One]

1. 액상중합단계1. Liquid Phase Polymerization Step

테레프탈 산(Terephthalic acid, 14.5 Kg, 87.3 mol), 모노에틸렌 글리콜(Monoethylene glycol, 6.42 Kg, 105.75 mol), 이소프탈 산(Isophthalic acid, 0.448 Kg, 3 mol), 상기 제조예 1의 Ti/Al/Mg 복합 금속 산화물(200 mg)을 반응기에 넣어 교반하면서 가열하여 상온에서 250 ℃로 온도를 올려 주며, 반응기에 연결되어 반응 과정에서 발생하여 증류되는 물을 측정하는 타워 온도 센서가 250 ℃에서 135 ℃로 낮아지는 시점에서 반응을 멈추고, 에스테르화 반응에 의해 생성된 BHET(Bis-hydroxyethylene terephthalate)를 중축합 반응기로 관을 통하여 이동하였다. Terephthalic acid (14.5 Kg, 87.3 mol), monoethylene glycol (6.42 Kg, 105.75 mol), isophthalic acid (0.448 Kg, 3 mol) Mg complex metal oxide (200 mg) was added to the reactor and heated with stirring to raise the temperature to 250 ° C at room temperature. The tower temperature sensor connected to the reactor to measure distillate generated during the reaction was heated at 250 ° C to 135 ° C , The reaction was stopped and the BHET (Bis-hydroxyethylene terephthalate) produced by the esterification reaction was moved through the tube to the polycondensation reactor.

이때, 아연 아세테이트(Zn(OAc)2, 6.91 g) 및 트리에틸 포스페이트(TEP, 1.2 g)를 모노에틸렌 글리콜 100 g에 넣어 용해시킨 후 중축합 반응기에 함께 넣고 중축합 반응기의 압력을 28 torr에서 0.4 torr까지 1 시간에 걸쳐 서서히 감압하고, 동시에 250 ℃에서 280 ℃까지 온도를 올려 주었다. 반응기 내부의 온도가 하강하여 더 이상 변화없이 유지되는 상태 및 반응기 내부에 장착된 교반기 속도가 낮아져 변화가 없는 상태를 중축합 반응이 완료되는 시점으로 보고 반응을 멈추었다. Then, zinc acetate (Zn (OAc) 2 , 6.91 g) and triethyl phosphate (TEP, 1.2 g) were dissolved in 100 g of monoethylene glycol and dissolved in a polycondensation reactor. The pressure of the polycondensation reactor was adjusted to 28 torr The pressure was gradually reduced to 0.4 torr over 1 hour and the temperature was raised from 250 占 폚 to 280 占 폚. The reaction was terminated when the temperature inside the reactor was lowered and the reactor was maintained without any change and the stirrer speed inside the reactor was lowered and no change was observed at the time when the polycondensation reaction was completed.

얻어진 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 수지는 고유점도가 0.62 dL/g, 수평균 분자량이 17,000 ~ 22,000 g/mol으로 나타났다. The obtained polyethylene terephthalate (PET) resin had an intrinsic viscosity of 0.62 dL / g and a number average molecular weight of 17,000 to 22,000 g / mol.

반응이 종료된 반응물은 냉각수를 거쳐 펠렛타이저(Pelletizer)를 통하여 분쇄한 후 투명한 칩(Chip)형태의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 13 Kg 을 얻었다. After completion of the reaction, the reaction product was pulverized through a pelletizer through cooling water, and 13 Kg of a transparent polyethyleneterephthalate resin in the form of a chip was obtained.

2. 2. 고상중합단계Solid phase polymerization step

1. 액상중합단계에서 얻어진 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 대기중에서 건조하여 수분을 제거하였다. 고상 중합기기에 수지를 넣어 감압진공(0.2 ~ 0.5 torr)하여 반응온도는 100 ℃ (1 시간), 130 ℃ (2 시간 50 분), 170 ℃ (2 시간), 225 ℃ (8 시간), 냉각 (10 시간) 조건으로 모두 23 시간 50 분 동안 고상중합을 실시하였다.1. The polyethylene terephthalate resin obtained in the liquid phase polymerization step was dried in air to remove moisture. (2 hours and 50 minutes), 170 占 폚 (2 hours), 225 占 폚 (8 hours), and cooling at a reduced pressure (0.2 to 0.5 torr) (10 hours) for 23 hours and 50 minutes.

반응 종료 후, 하얀 고체 화합물 형태의 결정성 구조이며, 고유점도 0.84 dL/g, 수평균 분자량이 32,000 ~ 35,000 g/mol인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 수득하였다. After completion of the reaction, a polyethylene terephthalate resin having a crystalline structure in the form of a white solid compound and having an intrinsic viscosity of 0.84 dL / g and a number average molecular weight of 32,000 to 35,000 g / mol was obtained.

3 .폴리에틸렌 3. Polyethylene 테레프탈레이트의Terephthalic 프리폼Preform (( PreformPreform ) 제조) Produce

2. 고상중합단계에서 얻은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 수분 건조기를 이용하여 150 ~ 160 ℃ 에서 4 ~ 5 시간 동안 건조하여 폴리에틸렌 테레프탈레이트내의 수분을 완전히 제거하였다. 수분이 제거된 수지를 사출 성형기기(모델: HUSKY)에 넣고 265 ~ 300 ℃ 정도의 온도로 Screw rpm 1 ~ 3으로 자동이송하여 수지를 프리폼 금형에 넣고, 9 ~ 15 초 동안 냉각과 동시에 압력(20 ~ 25 bar)을 주어 프리폼을 제조하였다.2. The polyethylene terephthalate resin obtained in the solid phase polymerization step was dried at 150 ~ 160 ° C for 4 ~ 5 hours by using a water drier to completely remove moisture in the polyethylene terephthalate. The resin with moisture removed is placed in an injection molding machine (model: HUSKY) and automatically transferred to a screw rpm 1 to 3 at a temperature of about 265 to 300 ° C. to put the resin into the preform mold. The resin is cooled for 9 to 15 seconds, 20 ~ 25 bar) to prepare preforms.

4. 폴리에틸렌 4. Polyethylene 테레프탈레이트의Terephthalic 보틀Bottle (( BottleBottle ) 제조) Produce

보틀 제조 기기(모델: Erontier)를 이용하여 프리폼에 가해지는 온도는 70 ~ 80 oC로, 압력은 질소압(5 ~ 8 Kgf/cm2)의 일정 세기 수준으로 고정하여 제조한 프리폼을 기기에 넣은 후 레인을 따라 프리폼이 자동으로 돌아가며 열을 받았다. 이때 프리폼이 돌아가는 속도는 8.4 초이며, 프리폼은 세 단계로 공기 압력(1차: 11, 2차: 40, 3차: 7 Kgf/cm2)이 금형 안에서 가해졌다. 금형 안에서 프리폼은 가해지는 압력으로 보틀의 바닥 두께가 결정되고, 동시에 불어넣어 주는 공기 세기에 의하여 전체적인 표면에 두께가 결정되어 보틀을 제조하였다.
Using a bottle manufacturing machine (model: Erontier), the preforms were fixed to the preform at a fixed temperature of 70-80 ° C and a pressure of 5 ~ 8 Kgf / cm 2 . After putting, the preform was automatically turned along the lane and received heat. At this time, the preform rotation speed was 8.4 seconds, and the preform was subjected to three stages of air pressure (primary: 11, secondary: 40, tertiary: 7 Kgf / cm 2 ) in the mold. In the mold, the thickness of the bottle was determined by the pressure applied to the preform, and the thickness of the bottle was determined based on the intensity of air blown at the same time.

[[ 비교예Comparative Example 1] One]

1. 액상중합단계1. Liquid Phase Polymerization Step

실시예 1에서, 제조예 1의 Ti/Al/Mg의 복합 금속 산화물 대신 Ti/Si 촉매를 사용하고 아연아세테이트를 포함하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에틸렌 테레프탈레이트 액상 수지를 제조하였으며, 수평균 분자량은 15,450 ~ 20,000 g/mol으로 나타났다.In Example 1, a polyethylene terephthalate liquid resin was produced in the same manner as in Example 1, except that Ti / Si catalyst was used instead of Ti / Al / Mg composite metal oxide of Production Example 1 and zinc acetate was not included And the number average molecular weight was 15,450 ~ 20,000 g / mol.

2. 2. 고상중합단계Solid phase polymerization step

1. 액상중합단계에서 제조된 액상 수지를 이용하여 실시예 1의 2. 고상중합단계와 동일한 반응 조건하에서 폴리에틸렌 테레프탈레이트 고상 수지를 제조하였으며, 수평균 분자량은 28,700 ~ 30,100 g/mol으로 나타났다.1. A polyethylene terephthalate solid state resin was prepared using the liquid resin prepared in the liquid phase polymerization step under the same conditions as in the solid phase polymerization step 2 of Example 1, and the number average molecular weight was 28,700-30,100 g / mol.

3. 폴리에틸렌 3. Polyethylene 테레프탈레이트의Terephthalic 프리폼Preform (( PreformPreform ) 제조) Produce

2. 고상중합단계에서 얻어진 고상 수지를 이용하여 위에서 실시예 1의 프리폼 제조와 같은 방법으로 음용수 보틀로 응용가능한 프리폼을 성형하였다. 2. Using the solid resin obtained in the solid-phase polymerization step, a preform applicable to drinking water bottles was formed in the same manner as in the production of the preform of Example 1 above.

4. 폴리에틸렌 4. Polyethylene 테레프탈레이트의Terephthalic 보틀Bottle (( BottleBottle ) 제조) Produce

3의 프리폼 제조에서 얻어진 프리폼을 이용하여 실시예 1의 보틀 제조와 같은 방법으로 보틀 성형기기에서 음용수 용도로 응용 가능한 보틀을 제조하였다.
Using the preform obtained in the production of the preform of No. 3, a bottle applicable for drinking water was manufactured in a bottle molding machine in the same manner as the bottle production of Example 1.

[[ 비교예Comparative Example 2] 2]

1. 액상중합단계1. Liquid Phase Polymerization Step

실시예 1에서, 제조예 1의 Ti/Al/Mg의 복합 금속 산화물 대신 Sb(OAc)3 촉매를 사용하고 아연 아세테이트를 포함하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에틸렌 테레프탈레이트 액상 수지를 제조하였으며, 수평균 분자량은 16,950 ~ 21,500 g/mol으로 나타났다.In the same manner as in Example 1 except that the Sb (OAc) 3 catalyst was used instead of the Ti / Al / Mg composite metal oxide of Production Example 1 and zinc acetate was not contained, the polyethylene terephthalate liquid resin And the number average molecular weight was 16,950 ~ 21,500 g / mol.

2. 2. 고상중합단계Solid phase polymerization step

1. 액상중합단계에서 제조된 액상 수지를 이용하여 실시예 1과 동일한 반응 조건하에서 폴리에틸렌 테레프탈레이트 고상 수지를 제조하였으며, 수평균 분자량은 30,400 ~ 34,100 g/mol으로 나타났다.1. A polyethylene terephthalate solid-state resin was prepared using the liquid resin prepared in the liquid phase polymerization under the same reaction conditions as in Example 1, and the number average molecular weight was 30,400 to 34,100 g / mol.

3. 폴리에틸렌 3. Polyethylene 테레프탈레이트의Terephthalic 프리폼Preform (( PreformPreform ) 제조) Produce

2. 고상중합단계에서 얻어진 고상 수지를 이용하여 -실시예 1의 프리폼 제조와 같은 방법으로 음용수 보틀로 응용가능한 프리폼을 성형하였다. 2. Using the solid phase resin obtained in the solid phase polymerization step, the preforms applicable to drinking water bottles were formed in the same manner as in the production of the preforms of Example 1.

4. 폴리에틸렌 4. Polyethylene 테레프탈레이트의Terephthalic 보틀Bottle (( BottleBottle ) 제조) Produce

3의 프리폼 제조에서 얻어진 프리폼을 이용하여 실시예 1의 보틀 제조와 같은 방법으로 보틀 성형기기에서 음용수 용도로 응용 가능한 보틀을 제조하였다.
Using the preform obtained in the production of the preform of No. 3, a bottle applicable for drinking water was manufactured in a bottle molding machine in the same manner as the bottle production of Example 1.

상기 실시예 1 과 비교예 1 내지 2의 촉매 조성 및 함량을 하기 표 1에 나타내었다.The catalyst compositions and contents of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in Table 1 below.

구분division 촉매 조성물Catalyst composition PET 기준 원소
함량(단위:ppmw)
PET reference element
Content (ppmw)
실시예 1Example 1 Ti/Al/Mg + Zn(OAc)2 + TEPTi / Al / Mg + Zn (OAc) 2 + TEP Ti=5, Al=0.25, Mg=0.22,
Zn=119.20, P=34
Ti = 5, Al = 0.25, Mg = 0.22,
Zn = 119.20, P = 34
비교예 1Comparative Example 1 Ti/Si + TEPTi / Si + TEP Ti=5, Si=0.50, P=34Ti = 5, Si = 0.50, P = 34 비교예 2Comparative Example 2 Sb(OAc)3 + TEPSb (OAc) 3 + TEP Sb=253, P=34Sb = 253, P = 34

<< 실험예Experimental Example >>

[측정방법][How to measure]

1. 고유점도(Intrinsic Viscosity, IV)1. Intrinsic Viscosity (IV)

페놀(Phenol)과 1,1,2,2-테트라클로로 에탄올(1,1,2,2-Tetrachloro ethanol)을 6:4의 무게비로 혼합한 시약 100 mL에 측정 대상이 되는 폴리에스테르 수지 0.4 g을 넣고, 90분간 용해시킨 후, 우베로데(Ubbelohde) 점도계에 옮겨 담아 30 ℃ 항온조에서 10 분간 유지시키고, 점도계와 흡인장치(Aspirator)를 이용하여 용액의 낙하 초수를 구할 수 있다. 용매의 낙하 초수도 동일한 방법으로 구한 다음, 하기 계산식 1 및 2에 의해 R.V. 값 및 I.V. 값을 계산하였다. 하기 계산식에서, C는 시료의 농도를 나타낸다.Phenol and 1,1,2,2-tetrachloroethanol were mixed in a weight ratio of 6: 4 to 100 mL of the reagent, and 0.4 g of a polyester resin to be measured And the solution is transferred to a Ubbelohde viscometer for 90 minutes. The solution is kept in a 30 ° C thermostat for 10 minutes, and the falling seconds of the solution can be obtained by using a viscometer and an aspirator. The number of drops of the solvent was also found by the same method, and then R.V. Value and I.V. Values were calculated. In the following equation, C represents the concentration of the sample.

[계산식 1][Equation 1]

R.V. = 시료의 낙하 초수/용매의 낙하 초수R.V. = Samples falling in water / solvent drops in seconds

[계산식 2][Equation 2]

I.V. = 1/4(R.V.-1)/C + 3/4(ln R.V./C)
IV = 1/4 (RV-1) / C + 3/4 (in RV / C)

2. 카르복실기 말단(Carboxylic end group, CEG, -COOH)의 농도2. Concentration of Carboxylic end group (CEG, -COOH)

4 mm 크기의 측정 대상이 되는 폴리에스테르 수지 0.5 g을 100 mL 용해관에 넣고, 오르토-클로로페놀(Ortho-chlorophenol) 용매 25 mL를 첨가하여 100 ℃에서 1 시간 용해시킨 후 시료를 준비하였다. 상기 시료를 0.02 M의 KOH 메탄올 용액으로 적정하여 측정하였다. 카르복실 그룹의 수는 카르복실 그룹 당량/중합체 106 g(또는mmol/Kg)로서 지칭된다.
0.5 g of the polyester resin to be measured having a size of 4 mm was placed in a 100 mL dissolution tube and 25 mL of an ortho-chlorophenol solvent was added and dissolved at 100 DEG C for 1 hour to prepare a sample. The sample was titrated with 0.02 M KOH methanol solution and measured. The number of carboxyl groups is referred to as carboxylic group equivalents / 10 6 g (or mmol / Kg) of polymer.

3. 수산기 말단(Diethylene glycol, DEG, -OH)의 농도3. Concentration of hydroxyl end (Diethylene glycol, DEG, -OH)

4 mm 크기의 측정 대상이 되는 폴리에스테르 수지 0.5 g을 100 mL 용해관에 넣고, 오르토-클로로페놀 용매 25 mL를 첨가하여 100 ℃에서 1 시간 용해시킨 후 시료를 준비하였다. 상기 시료에 과량의 아디핀산(Adipic acid) 50 mL 첨가하여 100 ℃에서 1 시간 동안 반응시켜 수산기 말단을 카르복실기 말단으로 치환시켰다. 여분의 아디핀산을 제거한 후 치환된 시료의 카르복실기 말단 양과 치환되지 않은 시료의 카르복실기 말단 양의 차로 계산하였다.
0.5 g of a polyester resin of 4 mm in size to be measured was placed in a 100 mL dissolution tube, and 25 mL of an ortho-chlorophenol solvent was added and dissolved at 100 DEG C for 1 hour to prepare a sample. An excess amount of adipic acid (50 mL) was added to the sample and reacted at 100 DEG C for 1 hour to replace the terminal hydroxyl group with the terminal carboxyl group. After removing the extra adipic acid, the difference between the terminal carboxyl group amount of the substituted sample and the terminal carboxyl group amount of the non-substituted sample was calculated.

4. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 색상(Color= L, a, b)4. Polyethylene terephthalate resin color (Color = L, a, b)

측정 대상이 되는 폴리에스테르 수지 50 g을 공기 중에서 수분을 제거한 후 칼로리미터(Colorimeter) 모델 SA-2000에 넣어 색상을 10회 측정하여 평균 값을 표준화 하였다. 50 g of the polyester resin to be measured was removed from the air and put in a colorimeter model SA-2000, and the color was measured ten times to standardize the average value.

L, a, 및 b 색상 시스템은 폴리에스테르 색상 평가를 위한 기준으로서 국제적으로 공통되게 활용하고 있다. 이러한 색상 수치는 색상 측정을 표준화하기 위한 색상 시스템중의 하나이고, 인식가능한 색상들 및 색상 차이를 기술하는 것이다. 이 시스템에서, L은 명도 인자이고 a 및 b는 색상 측정수이다. 일반적으로, 황색/청색 균형을 나타내는 b 값이 음용수 용기 및 식품 포장재 제조에서 중요한 수치이다. 양의 b 값은 황색 변색을 의미하고 음의 값은 청색 변색을 의미한다. 그리고 양의 a 값은 붉은 변색을 의미하고 음의 값은 녹색 변색을 의미한다. 또한 L 값은 밝기를 나타내는 수치인자를 의미하며, 음용수 용기 및 식품 포장재와 같은 용기의 제조에서 b 값과 같이 매우 중요한 수치이다.
The L, a, and b color systems are used internationally as a basis for polyester color evaluation. These color values are one of the color systems for standardizing color measurements and describe recognizable colors and color differences. In this system, L is the brightness factor and a and b are the color measurement numbers. In general, the b value indicating the yellow / blue balance is an important figure in the manufacture of drinking water containers and food packaging materials. Positive b value means yellow discoloration and negative value means blue discoloration. Positive a value means red discoloration and negative value means green discoloration. The L value is a numerical factor indicating the brightness and is a very important value such as the b value in the manufacture of containers such as drinking water containers and food packaging materials.

5. 아세트알데히드 및 포름알데히드 함량(ppmw) 분석5. Analysis of acetaldehyde and formaldehyde content (ppmw)

측정 대상이 되는 폴리에스테르 성형품을 작게 조각으로 만들어 액체 질소로 냉동 시킨 후, 냉동 분쇄기(모델: JFC-300)로 분쇄하여 주사기 필터(Syringe filter, 25-mesh)로 걸러내어 0.2 g을 유리관에 넣었다. 여기에 증류수 2.5 mL를 넣고 튜브의 구멍을 막은 후 120 oC 오븐에 1 시간 정도 넣어 아세트알데히드와 포름알데히드를 추출하였다. 추출한 물질을 냉동고에 20 분 정도 유지하고 실온에서 10 분 정도 해동하여 용액을 0.45 um 필터로 거른 후 1 mL에 유도체화 용액 0.2 mL(0.02 g 2,4-Dinitrophenylhydrozine, 2 mL 인산(Phosphoric acid)과 17.8 mL 증류수를 혼합하여 60 oC에서 15 분 가열하여 용해)을 넣었다. 두 용액은 잘 혼합이 되도록 섞은 후 30 분 정도 놓아두었다. 이렇게 만들어진 용액은 HPLC(High performance liquid chromatography)로 분석하였으며, HPLC 조건은 컬럼관-YMC-Pack A-302 ODS, 온도-40 oC, 이동상-55% Acetonitrile와 45% 물, 유량-1 mL/min, 압력-116 bar, 주입량-10 uL, 검출파장-UV 360 nm 그리고 분석시간-12 분에서 분석하였다. 분석한 면적 값은 미리 작성한 검량선 곡선(Calibration curve) 식으로부터 아세트알데히드와 포름알데히드 농도를 각각 구하였다.
The polyester product to be measured was made into a small piece and was frozen in liquid nitrogen, followed by pulverization with a freezing pulverizer (model: JFC-300) and filtering with a syringe filter (25-mesh) . To this, 2.5 mL of distilled water was added, and the tube was pierced. Then, the tube was poured into a 120 o C oven for about 1 hour to extract acetaldehyde and formaldehyde. The extracted material is kept in the freezer for 20 minutes and thawed for about 10 minutes at room temperature. The solution is filtered with a 0.45 μm filter, then 0.2 mL of derivatized solution (0.02 g 2,4-Dinitrophenylhydrozine, 2 mL phosphoric acid) 17.8 mL of distilled water was mixed to obtain 60 o C for 15 min to dissolve). The two solutions were mixed well and allowed to stand for about 30 minutes. The solution was analyzed by HPLC (High Performance Liquid Chromatography). HPLC conditions were as follows: Column-YMC-Pack A-302 ODS, temperature -40 ° C, mobile phase-55% Acetonitrile and 45% min, pressure -116 bar, injection amount -10 uL, detection wavelength -UV 360 nm and analysis time -12 minutes. Acetaldehyde and formaldehyde concentrations were determined from the previously prepared calibration curve formulas.

[[ 실험예Experimental Example 1] One]

실시예 1 과 비교예 1 내지 2의 에스테르화 반응 시간(슬러리 상태에서 촉매 투입 시작 후 반응 완료 시점까지 소요된 시간), 중축합 시간 (중축합 반응 시작 후 반응 완료 시점까지 소요된 시간) 및 생성된 폴리에스테르의 고유점도를 측정하여 하기 표 2에 기재하였다.The time required for the esterification reaction (the time taken to complete the reaction after the initiation of the catalyst injection in the slurry state) of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, the polycondensation time (time taken to complete the reaction after the start of the polycondensation reaction) The intrinsic viscosity of the resulting polyester was measured and is shown in Table 2 below.

구분division 에스테르화 반응 시간 Esterification reaction time 중축합 시간Polycondensation time 중합 형태Type of polymerization 고유점도
(단위:dL/g)
Intrinsic viscosity
(Unit: dL / g)
실시예 1Example 1 3 시간10 분3 hours 10 minutes 1 시간 30 분1 hour 30 minutes 액상 중합Liquid phase polymerization 0.620.62 고상 중합Solid state polymerization 0.840.84 비교예 1Comparative Example 1 3 시간45 분3 hours 45 minutes 2 시간30 분2 hours 30 minutes 액상 중합Liquid phase polymerization 0.600.60 고상 중합Solid state polymerization 0.720.72 비교예 2Comparative Example 2 3 시간 30 분3 hours and 30 minutes 2 시간 10 분2 hours 10 minutes 액상 중합Liquid phase polymerization 0.610.61 고상 중합Solid state polymerization 0.810.81

[[ 실험예Experimental Example 2] 2]

실시예 1 과 비교예 1 내지 2의 Color (L, a, b), CEG 농도, 및 DEG 농도를 측정하여 하기 표 3에 나타내었다. Color (L, a, b), CEG concentration, and DEG concentration of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were measured and shown in Table 3 below.

구분division 중합 형태Type of polymerization ColorColor CEG 농도
(단위:mmol/Kg)
CEG concentration
(Unit: mmol / Kg)
DEG 농도
(단위:wt%)
DEG concentration
(Unit: wt%)
LL aa bb 실시예 1Example 1 액상 중합Liquid phase polymerization 53.953.9 0.350.35 -5.59-5.59 22.822.8 2.222.22 고상 중합Solid state polymerization 79.079.0 -0.59-0.59 -4.58-4.58 21.321.3 2.152.15 비교예 1Comparative Example 1 액상 중합Liquid phase polymerization 50.750.7 0.70.7 -1.0-1.0 24.924.9 3.823.82 고상 중합Solid state polymerization 73.473.4 -0.5-0.5 -0.7-0.7 26.526.5 3.893.89 비교예 2Comparative Example 2 액상 중합Liquid phase polymerization 52.852.8 0.250.25 -1.5-1.5 27.027.0 3.163.16 고상 중합Solid state polymerization 78.478.4 -0.2-0.2 -1.1-1.1 28.528.5 2.542.54

상기 표 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 촉매 조성물을 이용하여 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 제조하는 경우 에스테르반응 소요시간 3 시간 10 분과 중축합반응 소요시간 1 시간 30 분으로 비교예에 비하여 훨씬 단축되었으며, 형성된 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 물리적 성질은 각각 다르게 나타났으나 모두 대체로 양호한 물성을 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 수득할 수 있었다.Referring to Tables 2 and 3, in the case of producing polyethylene terephthalate using the catalyst composition of the present invention, the time required for the esterification reaction was 3 hours and 10 minutes, and the time required for the polycondensation reaction was 1 hour and 30 minutes, The physical properties of the polyethylene terephthalate formed were different from each other, but all of them were capable of obtaining polyethylene terephthalate having generally good physical properties.

또한, 액상중합에 의해 수득된 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 0.62 dL/g의 점도를 나타내었으며, 고상중합에 의해 수득된 폴리에틸렌 테레프탈레이트는 0.84 dL/g의 양호한 점도를 나타내었다.
Also, the polyethylene terephthalate obtained by the liquid phase polymerization showed a viscosity of 0.62 dL / g, and the polyethylene terephthalate obtained by the solid phase polymerization showed a good viscosity of 0.84 dL / g.

[[ 실험예Experimental Example 3] 3]

실시예 1과 비교예 1 및 2에서 제조한 보틀에서 아세트알데히드 및 포름알데히드 함량을 측정하여 하기 표 4에 나타내었다.The contents of acetaldehyde and formaldehyde in the bottles prepared in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were measured and are shown in Table 4 below.

구분division 아세트알데히드 함량(단위:ppmw)Acetaldehyde content (unit: ppmw) 포름알데히드 함량(단위:ppmw)Formaldehyde content (unit: ppmw) 실시예 1Example 1 0.80.8 0.30.3 비교예 2Comparative Example 2 12.512.5 5.65.6 비교예 3Comparative Example 3 24.324.3 2.72.7

상기 표 4를 참조하면, 최종 보틀을 제조하여 알데히드계 화합물을 분석한 결과 실시예 1은 비교예 1 및 2에 비하여 아세트알데히드 및 포름알데히드가 현저히 저감되는 것을 확인하였다. 이에 따라, 상기 실시예의 폴리에스테르 수지 한 성형체는 극미량의 아세트알데히드와 포름알데히드를 포함하여 음료의 맛과 향에 영향을 미치지 않고 인체 내 독성이 없는 친환경 용기를 제조할 수 있을 것으로 기대된다. 이에 반하여 비교예 1 및 2의 보틀은 아세트알데히드 및 포름알데히드의 함량이 너무 많은 것으로 확인되어 이를 이용한 음식 저장용기로의 사용은 환경과 인체 모두에 유해할 것으로 보인다.Referring to Table 4, the final bottle was prepared and analyzed for aldehyde-based compounds. As a result, it was confirmed that acetaldehyde and formaldehyde were significantly reduced in Example 1 as compared with Comparative Examples 1 and 2. Accordingly, it is expected that one molded article of the polyester resin of the above-mentioned embodiment can contain an extremely small amount of acetaldehyde and formaldehyde to produce an environmentally friendly container which does not affect the taste and flavor of the beverage and is not toxic to the human body. On the other hand, it was confirmed that the contents of acetaldehyde and formaldehyde were too high in the bottles of Comparative Examples 1 and 2, and the use thereof as a food storage container would be detrimental to both the environment and the human body.

이상, 본 발명을 상기 실시예를 중심으로 하여 설명하였으나 이는 예시에 지나지 아니하며, 본 발명은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자에게 다양한 변형 및 균등한 기타의 실시예를 이하에 첨부한 청구범위 내에서 수행할 수 있다는 사실을 이해할 수 있다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of example, It will be understood that the invention may be practiced within the scope of the claims.

Claims (20)

알루미늄(Al), 및 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소 및 티타늄(Ti)을 포함하는 복합 금속 산화물, 아연계 화합물, 및 인계 화합물을 포함한 촉매 조성물의 존재 하에서, 디카르복실산 성분 및 글리콜 성분을 반응시켜 폴리에스테르 수지를 형성하는 단계; 및
상기 폴리에스테르 수지를 성형하는 단계를 포함하는 폴리에스테르 수지 성형체의 제조방법.
In the presence of a catalyst composition comprising at least one element selected from the group consisting of aluminum (Al) and magnesium (Mg) and a composite metal oxide comprising titanium (Ti), a zinc compound, and a phosphorus compound, dicarboxylic acid Reacting the component and the glycol component to form a polyester resin; And
And molding the polyester resin.
제1항에 있어서,
상기 폴리에스테르 수지를 형성하는 단계는,
상기 알루미늄(Al), 및 마그네슘(Mg)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 원소 및 티타늄(Ti)을 포함하는 복합 금속 산화물의 존재 하에, 디카르복실산 성분 및 글리콜 성분을 에스테르화 반응시키는 단계; 및
상기 에스테르화 반응의 생성물에 상기 아연계 화합물 및 상기 인계 화합물을 첨가하여 중축합하는 단계를 포함하는 폴리에스테르 수지 성형체의 제조방법.
The method according to claim 1,
The step of forming the polyester resin comprises:
Esterifying the dicarboxylic acid component and the glycol component in the presence of at least one element selected from the group consisting of aluminum (Al) and magnesium (Mg) and a composite metal oxide containing titanium (Ti); And
Adding the zinc-based compound and the phosphorus compound to the product of the esterification reaction, and polycondensing the polyester resin molded product.
제1항에 있어서, 상기 복합 금속 산화물은 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 및 마그네슘(Mg)을 포함하는 폴리에스테르 수지 성형체의 제조방법.
The method for producing a polyester resin molded article according to claim 1, wherein the composite metal oxide comprises titanium (Ti), aluminum (Al), and magnesium (Mg).
제3항에 있어서,
상기 복합 금속 산화물은 하기 화학식 1 또는 하기 화학식 2로 표시되는 폴리에스테르 수지 성형체의 제조방법:
[화학식 1]
Figure 112012077472587-pat00006

[화학식 2]
Figure 112012077472587-pat00007

상기 화학식 2에서, n은 2 내지 20의 정수이다.
The method of claim 3,
Wherein the composite metal oxide is represented by the following Formula 1 or 2:
[Chemical Formula 1]
Figure 112012077472587-pat00006

(2)
Figure 112012077472587-pat00007

In Formula 2, n is an integer of 2 to 20.
제 3항에 있어서,
상기 복합 금속 산화물은 하기 화학식 3으로 표시되는 티타늄 알콕사이드, 하기 화학식 4로 표시되는 알루미늄 알콕사이드, 및 하기 화학식 5로 표시되는 마그네슘 알콕사이드의 공침전물(Coprecipitate)인 폴리에스테르 수지 성형체의 제조방법:
[화학식 3]
Ti(OR1)4
[화학식 4]
Al(OR2)3
[화학식 5]
Mg(OR3)2
상기 화학식 3, 4, 및 5에서,
R1, R2, R3는 서로 같거나 다를 수 있으며, 각각 수소 원자, 탄소수 1 내지 20의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기(Alkyl), 탄소수 2내지 20의 직쇄 또는 분지쇄의 알케닐기(Alkenyl), 탄소수 3 내지 20의 시클로알킬기(Cycloalkyl), 탄소수 6 내지 20의 아릴기(Aryl), 탄소수 1 내지 20의 알킬실릴기(Alkylsilyl), 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기(Arylalkyl) 또는 탄소수 7 내지 20의 알킬아릴기(Alkylaryl)이다.
The method of claim 3,
Wherein the composite metal oxide is a coprecipitate of a titanium alkoxide represented by the following formula (3), an aluminum alkoxide represented by the following formula (4), and a magnesium alkoxide represented by the following formula (5)
(3)
Ti (OR 1) 4
[Chemical Formula 4]
Al (OR 2) 3
[Chemical Formula 5]
Mg (OR 3) 2
In the above formulas (3), (4) and (5)
R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group (Alkyl) having 1 to 20 carbon atoms, a linear or branched alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, A cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 20 carbon atoms, (Alkylaryl).
제1항에 있어서,
상기 아연계 화합물은 아세트산아연, 산화아연, 과산화아연, 황화아연, 탄산아연, 수산화아연, 할로겐화아연, 및 아연금속으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 폴리에스테르 수지 성형체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the zinc-based compound comprises at least one selected from the group consisting of zinc acetate, zinc oxide, zinc peroxide, zinc sulfide, zinc carbonate, zinc hydroxide, zinc halide and zinc metal.
제1항에 있어서,
상기 인계 화합물은 트라이메틸 포스페이트, 트라이에틸 포스페이트, 트라이페닐 포스페이트, 인산, 페닐포스핀, 및 2-카르복실에틸페닐 포스핀 산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 폴리에스테르 수지 성형체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the phosphorus compound is at least one selected from the group consisting of trimethyl phosphate, triethyl phosphate, triphenyl phosphate, phosphoric acid, phenylphosphine, and 2-carboxylethylphenylphosphinic acid Way.
제 2항에 있어서,
상기 에스테르화 반응은 100 내지 300 ℃ 온도에서 1 내지 6 시간 동안 이루어지는 폴리에스테르 수지 성형체의 제조방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the esterification reaction is carried out at a temperature of 100 to 300 占 폚 for 1 to 6 hours.
제 2항에 있어서,
상기 에스테르화 반응의 생성물을 중축합하는 단계는 200 내지 300 ℃의 온도 및 30 내지 0.1 torr의 감압 조건에서 1 내지 3 시간 동안 이루어지는 폴리에스테르 수지 성형체의 제조방법.
3. The method of claim 2,
Wherein polycondensation of the product of the esterification reaction is carried out at a temperature of 200 to 300 DEG C and a reduced pressure of 30 to 0.1 torr for 1 to 3 hours.
제 1항에 있어서,
상기 복합 금속 산화물에 포함된 티타늄(Ti) 원소의 함량이 상기 형성되는 폴리에스테르 수지 대비 2 내지 10 ppmw인 폴리에스테르 수지 성형체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the content of the titanium (Ti) element contained in the composite metal oxide is 2 to 10 ppmw relative to the polyester resin to be formed.
제 1항에 있어서,
상기 촉매 조성물에 포함된 아연계 화합물의 함량은 상기 폴리에스테르 수지의 중량에 대하여 아연계 화합물에 포함된 아연(Zn) 원소 함량 기준으로 10 내지 300 ppmw 인 폴리에스테르 수지 성형체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the content of the zinc-based compound contained in the catalyst composition is 10 to 300 ppmw based on the zinc (Zn) element content of the zinc-based compound relative to the weight of the polyester resin.
제 1항에 있어서,
상기 촉매 조성물에 포함된 인계 화합물의 함량은 상기 폴리에스테르 수지의 중량에 대하여 인계 화합물에 포함된 인(P) 원소 함량 기준으로 5 내지 50 ppmw인 폴리에스테르 수지 성형체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the content of the phosphorus compound contained in the catalyst composition is 5 to 50 ppmw based on the phosphorus (P) element content in the phosphorus compound based on the weight of the polyester resin.
제 1항에 있어서,
상기 폴리에스테르 수지를 성형하는 단계는 압축성형, 이송성형, 적층성형, 사출성형, 압출성형, 취입성형, 캘린더 성형, 가스 성형, 인서트 몰드 또는 진공성형으로 수행되는 폴리에스테르 수지 성형체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of molding the polyester resin is carried out by compression molding, transfer molding, lamination molding, injection molding, extrusion molding, blow molding, calender molding, gas molding, insert molding or vacuum molding.
제 1항에 있어서,
상기 폴리에스테르 수지는 고상 중합에 의해 형성하였을 때 0.80 내지1.0 dL/g 의 고유점도를 갖는 폴리에스테르 수지 성형체의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the polyester resin has an intrinsic viscosity of 0.80 to 1.0 dL / g when formed by solid phase polymerization.
제 1항에 있어서,
상기 폴리에스테르 수지 성형체는 1 ppmw 미만의 아세트알데히드 및 1 ppmw 미만의 포름알데히드를 포함하는 폴리에스테르 수지 성형체 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the polyester resin molded article comprises less than 1 ppmw of acetaldehyde and less than 1 ppmw of formaldehyde.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 방법으로 제조되며, 알데히드계 화합물을 3 ppmw미만으로 포함하는 폴리에스테르 수지 성형체.
16. A polyester resin molded article produced by the method according to any one of claims 1 to 15 and containing less than 3 ppmw of an aldehyde-based compound.
제 16항에 있어서,
1 ppmw 미만의 아세트알데히드 및 1 ppmw 미만의 포름알데히드를 포함하는 폴리에스테르 수지 성형체.
17. The method of claim 16,
Less than 1 ppmw of acetaldehyde and less than 1 ppmw of formaldehyde.
제 16항에 있어서,
상기 폴리에스테르 수지 성형체의 중량에 대하여 인계 화합물에 포함된 인(P) 원소 함량 기준으로 5 내지 50 ppmw의 인계 화합물을 더 포함하는 폴리에스테르 수지 성형체.
17. The method of claim 16,
Further comprising 5 to 50 ppmw of a phosphorus compound based on the phosphorus (P) element content in the phosphorus compound based on the weight of the polyester resin molding.
제 16항에 있어서,
상기 폴리에스테르 수지 성형체의 중량에 대하여 아연계 화합물에 포함된 아연(Zn) 원소 함량 기준으로 10 내지 300 ppmw의 아연계 화합물을 더 포함하는 폴리에스테르 수지 성형체.
17. The method of claim 16,
Further comprising 10 to 300 ppmw of zinc-based compound based on the content of zinc (Zn) element contained in the zinc-based compound with respect to the weight of the polyester resin molded article.
제 16항에 있어서,
상기 폴리에스테르 수지 성형체는 음용수 보틀인 폴리에스테르 수지 성형체.
17. The method of claim 16,
Wherein the polyester resin molded article is a drinking water bottle.
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