KR101447376B1 - 에스테르계 가소제의 제조방법 및 이로부터 제조된 에스테르계 가소제 - Google Patents

에스테르계 가소제의 제조방법 및 이로부터 제조된 에스테르계 가소제 Download PDF

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Abstract

본 기재는 에스테르계 가소제의 제조방법 및 이로부터 제조된 에스테르계 가소제에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디옥틸 테레프탈레이트 100 중량부와 부틸알코올 0.1 내지 89.9 중량부를 트랜스-에스테르화 반응시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에스테르계 가소제의 제조방법 및 이로부터 제조된 에스테르계 가소제에 관한 것이다.
본 기재에 따르면, 신규한 에스테르계 가소제의 제조방법 및 이로부터 제조된 가소제 물성이 뛰어난 에스테르계 가소제 등을 제공하는 효과가 있다.

Description

에스테르계 가소제의 제조방법 및 이로부터 제조된 에스테르계 가소제{METHOD OF PREPARING ESTER PLASTICIZER AND PLASTICIZER PREPARED BY THE SAME}
본 기재는 에스테르계 가소제의 제조방법 및 이로부터 제조된 에스테르계 가소제에 관한 것으로, 보다 상세하게는 신규한 에스테르계 가소제의 제조방법 및 이로부터 제조된, 가소제 물성이 뛰어난 에스테르계 가소제 등에 관한 것이다.
에스테르계 가소제는 산과 알코올의 에스테르화 반응을 통하여 제조되는 것이 일반적이다. 이때 에스테르화 반응은 통상 산 촉매 또는 금속 촉매 하에서 실시된다.
현재 에스테르계 가소제로 디-2-에틸헥실 프탈레이트 등이 많이 사용되고 있으나, 내분비계를 교란시키는 환경 호르몬으로 인체에 유해하고, 또한 수지의 가공성 및 발포성을 개선시키는 데 한계가 있다.
따라서, 친환경적이면서 수지의 가공성 및 발포성을 충분히 개선시킬 수 있는 에스테르계 가소제와 이를 효과적으로 제조할 수 있는 제조방법의 개발이 필요한 실정이다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 기재는 신규한 에스테르계 가소제의 제조방법 및 이로부터 제조된, 가소제 물성이 뛰어난 에스테르계 가소제를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 기재의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 기재에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 기재는 디옥틸 테레프탈레이트 100 중량부와 부틸알코올 0.1 내지 89.9 중량부를 트랜스-에스테르화 반응시키는 단계;를 포함하는 에스테르계 가소제의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 기재는 a) 디옥틸 테레프탈레이트 100 중량부와 부틸알코올 0.1 내지 89.9 중량부를 트랜스-에스테르화 반응시키는 단계; 및 b) 상기 반응 후 미반응 부틸알코올과 반응 부산물인 옥틸알코올을 증류시켜 제거하는 단계;를 포함하는 에스테르계 가소제의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 기재는 디옥틸 테레프탈레이트(DOTP) 30 내지 99 중량%, 부틸옥틸 테레프탈레이트(BOTP) 1 내지 70 중량%, 및 디부틸 테레프탈레이트(DBTP) 0 내지 20 중량%를 포함하여 이루어진 에스테르계 가소제를 제공한다.
또한, 본 기재는 상기 에스테르계 가소제와, 비닐계 수지 또는 염화비닐계 수지를 포함하는 수지 조성물을 제공한다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 기재에 따르면 신규한 에스테르계 가소제의 제조방법 및 이로부터 제조된, 가소제 물성이 뛰어난 에스테르계 가소제 등을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 기재에 따른 트랜스-에스테르화 반응(부탄올 투입량: 디옥틸 테레프탈레이트의 10 중량%에 해당하는 양)의 반응온도 조절 및 촉매 유무에 따른 부틸옥틸 테레프탈레이트의 생성량 변화를 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 기재에 따른 트랜스-에스테르화 반응(160 ℃ 반응)의 부탄올 투입량에 따른 부틸옥틸 테레프탈레이트 생성량 변화를 나타내는 그래프이다.
이하 본 기재를 상세하게 설명한다.
본 기재의 에스테르계 가소제의 제조방법은 디옥틸 테레프탈레이트 100 중량부와 부틸알코올 0.1 내지 89.9 중량부를 트랜스-에스테르화 반응시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 기재에서 에스테르계 가소제는 가소제로 사용되거나 사용될 수 있는 에스테르 화합물, 이들로 이루어진 조성물 또는 이들을 포함하여 이루어진 조성물을 의미한다.
상기 트랜스-에스테르화 반응은 일례로 상기 디옥틸 테레프탈레이트가 디옥틸 테레프탈레이트 30 내지 99 중량%, 부틸옥틸 테레프탈레이트 1 내지 70 중량%, 및 디부틸 테레프탈레이트 0 내지 20 중량%로 변환되는 것이고, 이 범위 내에서 공정 효율이 높고 가공성 및 흡수속도가 우수한 에스테르계 가소제를 수득하는 효과가 있다.
또 다른 일례로, 상기 트랜스-에스테르화 반응은 상기 디옥틸 테레프탈레이트가, 디옥틸 테레프탈레이트 39 내지 80 중량%, 부틸옥틸 테레프탈레이트 10 내지 60 중량%, 및 디부틸 테레프탈레이트 1 내지 15 중량%로 변환되는 것이고, 이 범위 내에서 공정 효율이 높고 가공성 및 흡수속도가 우수한 에스테르계 가소제를 수득하는 효과가 있다.
또 다른 일례로, 상기 트랜스-에스테르화 반응은 상기 디옥틸 테레프탈레이트가, 디옥틸 테레프탈레이트 47 내지 70 중량%, 부틸옥틸 테레프탈레이트 20 내지 50 중량%, 및 디부틸 테레프탈레이트 3 내지 10 중량%로 변환되는 것이고, 이 범위 내에서 공정 효율이 높고 가공성 및 흡수속도가 우수한 에스테르계 가소제를 수득하는 효과가 있다.
또 다른 일례로, 상기 트랜스-에스테르화 반응은 상기 디옥틸 테레프탈레이트가, 디옥틸 테레프탈레이트 64.5 내지 98.9 중량%, 부틸옥틸 테레프탈레이트 1 내지 32 중량%, 및 디부틸 테레프탈레이트 0.1 내지 3.5 중량%로 변환되는 것이고, 이 범위 내에서 공정 효율이 높고 가공성 및 흡수속도가 우수한 에스테르계 가소제를 수득하는 효과가 있다.
상기 부틸알코올은 디옥틸 테레프탈레이트 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 89.9 중량부, 혹은 3 내지 50 중량부로 투입될 수 있고, 이 범위 내에서 공정 효율이 높으며 가공성 및 발포성 개선 효과가 뛰어난 에스테르계 가소제를 수득하는 효과가 있다.
상기 디옥틸 테레프탈레이트와 부틸알코올의 몰비는 일례로 1:0.005 내지 5.0, 1:0.2 내지 2.5, 혹은 1:0.3 내지 0.8이고, 이 범위 내에서 공정 효율이 높으며 가공성 및 발포성 개선 효과가 뛰어난 에스테르계 가소제를 수득하는 효과가 있다.
상기 트랜스-에스테르화 반응은 일례로 120 내지 190 ℃, 135 내지 180 ℃, 혹은 141 내지 179 ℃에서 실시되고, 이 범위 내에서 원하는 조성비의 에스테르계 가소제를 짧은 시간 내에 얻는 효과가 있다.
상기 트랜스-에스테르화 반응은 일례로 반응시간이 0.1 내지 10 시간, 0.5 내지 8 시간, 혹은 1 내지 6 시간일 수 있고, 이 범위 내에서 원하는 조성비의 에스테르계 가소제를 경제적으로 얻는 효과가 있다.
본 기재의 반응시간은 반응물을 승온한 후 반응온도에 도달한 시점부터 계산된다.
상기 트랜스-에스테르화 반응은 일례로 산 촉매 또는 금속 촉매 하에서 실시될 수 있고, 이 경우 반응시간이 단축되는 효과가 있다.
상기 산 촉매는 일례로 황산, 메탄설폰산 또는 p-톨루엔설폰산 등일 수 있고, 상기 금속 촉매는 일례로 유기금속 촉매, 금속 산화물 촉매, 금속염 촉매 또는 금속 자체일 수 있다.
상기 금속 성분은 일례로 주석, 티탄, 지르코늄 등일 수 있다.
또한, 상기 트랜스-에스테르화 반응은 일례로 무촉매 반응일 수 있다.
본 기재의 에스테르계 가소제의 제조방법은 일례로 상기 트랜스-에스테르화 반응 후 미반응 부틸알코올과 반응 부산물인 옥틸알코올을 증류시켜 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 증류는 일례로 상기 부탄올과 옥틸알코올을 끊는점 차이를 이용하여 따로 분리하는 2단계 증류일 수 있다.
또 다른 일례로, 상기 증류는 혼합증류일 수 있고, 이 경우 가소제의 조성 변화가 적어 원하는 에스테르계 가소제 조성을 비교적 안정적으로 확보할 수 있는 효과가 있다.
본 기재의 혼합증류는 부탄올과 옥틸알코올을 동시에 증류하는 것을 의미한다.
본 기재의 에스테르계 가소제는 디옥틸 테레프탈레이트 30 내지 99 중량%, 부틸옥틸 테레프탈레이트 1 내지 70 중량%, 및 디부틸 테레프탈레이트 0 내지 20 중량%를 포함하여 이루어질 수 있고, 이 범위 내에서 수지의 가공성 및 흡수속도의 개선 효과가 뛰어나다.
상기 에스테르계 가소제는 일례로 디옥틸 테레프탈레이트 39 내지 80 중량%, 부틸옥틸 테레프탈레이트 10 내지 60 중량%, 및 디부틸 테레프탈레이트 1 내지 15 중량%를 포함하여 이루어질 수 있고, 이 범위 내에서 수지의 가공성 및 흡수속도가 우수하다.
또 다른 일례로, 상기 에스테르계 가소제는 디옥틸 테레프탈레이트 47 내지 70 중량%, 부틸옥틸 테레프탈레이트 20 내지 50 중량%, 및 디부틸 테레프탈레이트 3 내지 10 중량%를 포함하여 이루어질 수 있고, 이 범위 내에서 수지의 가공성 및 흡수속도가 우수하다.
또 다른 일례로, 상기 에스테르계 가소제는 디옥틸 테레프탈레이트 64.5 내지 98.9 중량%, 부틸옥틸 테레프탈레이트 1 내지 32 중량%, 및 디부틸 테레프탈레이트 0.1 내지 3.5 중량%를 포함하여 이루어질 수 있고, 이 범위 내에서 수지의 가공성 및 흡수속도가 우수하다.
상기 에스테르계 가소제는 일례로 에테르 프리(ether-free) 가소제일 수 있고, 이 범위 내에서 가소화 효율이 좋고, 작업성이 우수한 효과가 있다.
본 기재의 에테르 프리는 가소제 내에 포함된 에테르 성분이 1,000 ppm 이하, 100 ppm 이하, 혹은 10 ppm 이하인 것을 의미한다.
상기 에테르 성분은 일례로 출발물질, 반응물 간의 질량비, 반응온도, 반응시간, 촉매 종류, 촉매 투입량 등으로 조절할 수 있다.
상기 옥틸은 일례로 2-에틸헥실이고, 이 경우 가공성 및 흡수속도가 우수한 효과가 있다.
본 기재의 수지 조성물은 상기 에스테르계 가소제와 비닐계 수지 또는 염화비닐계 수지를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 비닐계 수지는 이 기술분야에서 비닐계 수지로 인정되는 수지인 경우 특별히 제한되지 않고, 염화비닐계 수지 또한 이 기술분야에서 염화비닐계 수지로 인정되는 수지인 경우 특별히 제한되지 않는다.
상기 에스테르계 가소제는 일례로 상기 수지 100 중량부를 기준으로 5 내지 100 중량부로 포함될 수 있다.
상기 수지 조성물은 일례로 충진제를 더 포함할 수 있다.
상기 충진제는 일례로 상기 수지 100 중량부를 기준으로 10 내지 300 중량부, 50 내지 200 중량부, 혹은 100 내지 200 중량부일 수 있다.
상기 수지 조성물은 일례로 안정화제, 안료, 활제 및 발포제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 안정화제, 안료, 활제 및 발포제는 일례로 각각 상기 수지 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 20 중량부, 혹은 1 내지 15 중량부일 수 있다.
이하, 본 기재의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 기재를 예시하는 것일 뿐 본 기재의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
실시예 1
교반기, 응축기 및 데칸터가 설치된 반응기에 디옥틸 테레프탈레이트 1000 g 및 부탄올 70 g를 투입한 다음, 질소 분위기 하 140 ℃의 반응온도에서 촉매 없이 5 시간 동안 트랜스-에스테르화 반응시켜 디옥틸 테레프탈레이트(이하, DOTP) 98.9 중량%, 부틸옥틸 테레프탈레이트(이하, BOTP) 1.0 중량% 및 디부틸 테레프탈레이트(이하, DBTP) 0.1 중량%를 포함하는 반응 생성물을 수득하였다.
상기 반응 생성물을 혼합증류하여 부탄올 및 2-에틸헥실알코올을 제거하고 최종 에스테르계 가소제를 제조하였다.
제조된 에스테르계 가소제에서 에테르(ether) 성분이 10 ppm 미만으로 검출되었다.
상기 실시예 1의 트랜스-에스테르화 반응의, 반응시간에 따른 BOTP의 생성량(%) 변화는 하기 도 1에 도시하였다.
실시예 2
상기 실시예 1에서 반응온도를 160 ℃로 한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 트랜스-에스테르화 반응시켜 DOTP 76.5 중량%, BOTP 21.5 중량% 및 DBTP 2.0 중량%를 포함하는 반응 생성물을 수득하였고, 이 생성물을 동일한 방법으로 증류하여 최종 에스테르계 가소제를 제조하였다.
제조된 에스테르계 가소제에서 에테르(ether) 성분이 10 ppm 미만으로 검출되었다.
상기 실시예 2의 트랜스-에스테르화 반응의, 반응시간에 따른 BOTP 생성량(%) 변화는 하기 도 1에 도시하였다.
실시예 3
상기 실시예 1에서 유기산 촉매를 DOTP 투입량의 0.1 중량%에 해당하는 양(1.0g)으로 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 트랜스-에스테르화 반응시켜 DOTP 95.0 중량%, BOTP 4.8 중량% 및 DBTP 0.2 중량%를 포함하는 반응 생성물을 수득하였고, 이 생성물을 동일한 방법으로 증류하여 최종 에스테르계 가소제를 제조하였다.
제조된 에스테르계 가소제에서 에테르(ether) 성분이 300 ppm 검출되었다.
상기 실시예 3의 트랜스-에스테르화 반응의, 반응시간에 따른 BOTP 생성량(%) 변화는 하기 도 1에 도시하였다.
실시예 4
상기 실시예 2에서 유기산 촉매를 DOTP 투입량의 0.1 중량%에 해당하는 양(1.0 g)으로 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 2와 동일한 방법으로 트랜스-에스테르화 반응시켜 DOTP 73.6 중량%, BOTP 24.0 중량% 및 DBTP 2.4 중량%를 포함하는 반응 생성물을 수득하였고, 이 생성물을 동일한 방법으로 증류하여 최종 에스테르계 가소제를 제조하였다.
제조된 에스테르계 가소제에서 에테르(ether) 성분이 500 ppm 검출되었다.
상기 실시예 4의 트랜스-에스테르화 반응의, 반응시간에 따른 BOTP 생성량(%) 변화는 하기 도 1에 도시하였다.
실시예 5
상기 실시예 1에서 반응온도를 180 ℃로 하고, 유기산 촉매를 DOTP 투입량의 0.1 중량%에 해당하는 양(1.0 g)으로 투입한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 트랜스-에스테르화 반응시켜 DOTP 93.2 중량%, BOTP 6.3 중량% 및 DBTP 0.5 중량%를 포함하는 반응 생성물을 수득하였고, 이 생성물을 동일한 방법으로 증류하여 최종 에스테르계 가소제를 제조하였다.
상기 실시예 5의 트랜스-에스테르화 반응의, 반응시간에 따른 BOTP 생성량(%) 변화는 하기 도 1에 도시하였다.
실시예 6
교반기, 응축기 및 데칸터가 설치된 반응기에 DOTP 1000 g 및 BuOH 130 g를 투입한 다음, 질소 분위기 하 160 ℃의 반응온도에서 유기산 촉매를 DOTP 투입량의 1.0 중량%에 해당하는 양(10.0 g)으로 투입하여 5 시간 동안 트랜스-에스테르화 반응시켜 DOTP 64.5 중량%, BOTP 32.0 중량% 및 DBTP 3.5 중량%를 포함하는 반응 생성물을 수득하였다.
상기 생성물을 혼합증류하여 부탄올 및 2-에틸헥실알코올을 제거하고 최종 에스테르계 가소제를 제조하였다.
상기 실시예 6의 트랜스-에스테르화 반응의, 반응시간에 따른 BOTP 생성량(%) 변화는 하기 도 2에 도시하였다.
실시예 7
상기 실시예 6에서 BuOH를 100 g 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 6과 동일한 방법으로 트랜스-에스테르화 반응시켜 DOTP 69.9 중량%, BOTP 27.1 중량% 및 DBTP 3.0 중량%를 포함하는 반응 생성물을 수득하였고, 이 생성물을 동일한 방법으로 증류하여 최종 에스테르계 가소제를 제조하였다.
상기 실시예 7의 트랜스-에스테르화 반응의, 반응시간에 따른 BOTP 생성량(%) 변화는 하기 도 2에 도시하였다.
실시예 8
상기 실시예 7에서 혼합증류 대신 2단계 증류로 부탄올 및 2-에틸헥실알코올을 각각 제거한 것을 제외하고는 상기 실시예 7과 동일한 방법으로 실시하여 최종 DOTP:BOTP:DBTP(중량비)가 88.1:10.7:1.2인 에스테르계 가소제를 제조하였다.
실시예 9
상기 실시예 1에서 반응온도를 150 ℃로 한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 트랜스-에스테르화 반응시켜 DOTP 86.5 중량%, BOTP 12.5 중량% 및 DBTP 1.0 중량%를 포함하는 반응 생성물을 수득하였고, 이 생성물을 동일한 방법으로 증류하여 최종 에스테르계 가소제를 제조하였다.
제조된 에스테르계 가소제에서 에테르(ether) 성분이 200 ppm 검출되었다.
상기 실시예 9의 트랜스-에스테르화 반응의, 반응시간에 따른 BOTP 생성량(%) 변화는 하기 도 1에 도시하였다.
실시예 10
상기 실시예 1에서 반응온도를 170 ℃로 한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 트랜스-에스테르화 반응시켜 DOTP 74.4 중량%, BOTP 23.1 중량% 및 DBTP 2.5 중량%를 포함하는 반응 생성물을 수득하였고, 이 생성물을 동일한 방법으로 증류하여 최종 에스테르계 가소제를 제조하였다.
상기 실시예 10의 트랜스-에스테르화 반응의, 반응시간에 따른 BOTP 생성량(%) 변화는 하기 도 1에 도시하였다.
비교예 1
상기 실시예 4에서 DOTP 대신 DBTP 1000 g을 사용하고, BuOH 대신 2-에틸헥실알코올을 300 g 투입하여 5 시간 동안 트랜스-에스테르화 반응시킨 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 트랜스-에스테르화 반응시켜 DOTP 4.3 중량%, BOTP 1.0 중량% 및 DBTP 94.7 중량%를 포함하는 반응 생성물을 수득하였고, 이 생성물을 동일한 방법으로 증류하여 최종 에스테르계 가소제를 제조하였다.
비교예 2
상기 실시예 4에서 부탄올의 투입량을 DOTP의 90 중량%에 해당하는 양(900 g)으로 투입한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 트랜스-에스테르화 반응시켜 DOTP 17.2.5 중량%, BOTP 72.0 중량% 및 DBTP 10.8 중량%를 포함하는 반응 생성물을 수득하였고, 이 생성물을 동일한 방법으로 증류하여 최종 에스테르계 가소제를 제조하였다.
비교예 3
온도 센서, 기계식 교반기, 응축기, 데칸터(Decantor) 및 질소 주입장치가 부착된 5구 둥근 플라스크에 테레프탈산 498.3 g, n-부탄올 111.0 g 및 2-에틸헥산올 976.5 g을 유기산 촉매인 70% 메탄 술포닉산(methane sulfonic acid) 32 g을 사용하여 140 ℃에서 180 ℃까지 서서히 승온하면서 약 5 시간 동안 에스테르화 반응시킨 다음, 냉각 후 물로 1회 수세한 다음, 감압 하에 가열하는 방법으로 탈알코올시켜 최종 에스테르계 가소제를 제조하였다.
제조된 에스테르계 가소제는 DOTP 19.5 중량%, BOTP 75.5 중량% 및 DBTP 5.0 중량%이었고, 에테르(ether) 성분은 32,000 ppm이었다.
[시험예]
상기 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 2에서 제조한 가소제의 물성을 하기의 방법으로 측정하였고, 그 결과를 하기 표 1, 도 1 및 2에 나타내었다.
* DOTP, BOTP 및 DBTP의 함량(wt%): Agilent사의 가스 크로마토그래프 기기(Agilent 7890 GC, 컬럼: HP-5, 캐리어 가스: 헬륨)를 이용하여 측정하였다.
* 에테르(ether) 함량: Agilent사의 가스 크로마토그래프 기기(Agilent 7890 GC, 컬럼: HP-5, 캐리어 가스: 헬륨)를 이용하여 측정하였다.
* 흡수속도: 77 ℃, 60 rpm, PVC(제품명: LS 100) 400 g 및 가소제 200 g의 믹싱 조건 하에서 믹서기(제품명: Brabender)를 사용하여 레진과 가소제가 서로 혼합되어 믹서의 토크가 안정화되는 상태가 되기까지의 시간을 측정하여 평가하였다.
* 발포성: PVC(제품명: PB 900) 100 중량부, 가소제 75 중량부, 충진제 130 중량부, 안정화제 4 중량부, TiO2 13 중량부 및 발포제 3 중량부를 배합하여 졸을 만든 다음, 이 졸을 벽지로 사용하는 원지(종이)위에 얇게 코팅하고, 230 ℃에서 70 초간 발포시킨 후 단면을 잘라 셀(cell) 상태를 광학 현미경으로 관찰하여, 셀(cell)의 크기, 모양 및 배열의 균일한 정도로 5 등급으로 평가하였다(1 등급(우수)~ 5 등급(열악)).
촉매(%) 반응온도(℃) 반응시간(h) 흡수속도(m:s) 발포성
실시예 1 무 140 5 6:10 3
실시예 2 무 160 5 4:30 1
실시예 3 0.1 140 5 6:00 4
실시예 4 0.1 160 5 4:11 1
실시예 5 0.1 180 5 5:48 3
실시예 6 1.0 160 4 3:42 1
실시예 7 1.0 160 4 4:01 1
실시예 8 1.0 160 4 5:58 2
실시예 9 무 150 5 5:50 3
실시예10 무 170 5 4:25 1
비교예1 0.1 160 5 2:13 4
비교예2 0.1 160 5 2:52 3
비교예3 4.5 140~180 5 2:50 3
*발포성 : 1(좋음)~5(나쁨)
본 기재의 에스테르계 가소제의 제조방법은 부틸옥틸 테레프탈레이트를 원하는 조성대로 자유롭게 제조할 수 있고, 이로부터 제조된 에스테르계 가소제(실시예 1 내지 10)는, 상기 표 1에 나타낸 바와 같이 흡수속도가 모두 3:42 내지 6:10(m:s) 범위로 우수하여 작업성이 크게 개선되고, 수지의 발포성이 크게 향상됨을 확인할 수 있었다.
그러나, 본 기재의 에스테르계 가소제의 제조방법과 다른 제조방법으로 제조된 에스테르계 가소제(비교예 1 및 2)는 흡수속도가 너무 빨라 겔화가 촉진되고, 따라서 작업성 및 발포성이 크게 떨어짐을 확인할 수 있었다.
또한, 본 기재의 에스테르계 가소제의 제조방법은 반응시간이 짧고, 물에 잘 녹는 부틸알코올이 소비될 뿐 부산물로 생성되지 않아 폐수 처리 문제가 거의 발생하지 않는 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
또한, 하기 도 1에 나타낸 바와 같이(실시예 1 내지 5 및 실시예 9 내지 10의 경우), 본 기재에 따른 트랜스-에스테르화 반응은 촉매를 사용한 경우나 사용하지 않은 경우 모두 대략 140 ℃ 초과 내지 180 ℃ 미만의 반응온도에서 BOTP 생성량이 크게 증가하여, 원하는 조성비의 에스테르계 가소제가 용이하게 얻어지는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 하기 도 2에 나타낸 바와 같이(실시예 6, 7의 경우), 본 기재에 따른 트랜스-에스테르화 반응은 부틸알코올의 투입량을 증가시키는 경우 BOTP 생성량이 일정하게 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 본 기재에 따른 트랜스-에스테르화 반응 후 증류방법을 달리하여 잔류 알코올을 제거하는 경우, 혼합증류(실시예 6 및 7)에 비해 2단계 증류(실시예 8)가 BOTP 생성량이 큰 폭으로 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 본 기재에 따른 트랜스-에스테르화 반응이 아닌, 에스테르화 반응에 의하여 에스테르계 가소제를 제조하는 경우(비교예 3), 제조 공정을 제어하기가 상대적으로 어렵고, 폐수 처리에 문제가 많았으며, 원하는 에스테르계 가소제 조성을 얻는 것이 용이하지 않음을 확인할 수 있었다.

Claims (12)

  1. 디옥틸 테레프탈레이트 100 중량부와 부틸알코올 0.1 내지 89.9 중량부를 트랜스-에스테르화 반응시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
    에스테르계 가소제의 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 트랜스-에스테르화 반응은, 상기 디옥틸 테레프탈레이트가 디옥틸 테레프탈레이트 30 내지 99 중량%, 부틸옥틸 테레프탈레이트 1 내지 70 중량%, 및 디부틸 테레프탈레이트 0 내지 20 중량%로 변환되는 것임을 특징으로 하는
    에스테르계 가소제의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 부틸알코올은, 1 내지 50 중량부인 것을 특징으로 하는
    에스테르계 가소제의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 디옥틸 테레프탈레이트와 부틸알코올의 몰비는, 1:0.2 내지 2.5인 것을 특징으로 하는
    에스테르계 가소제의 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 트랜스-에스테르화 반응은, 120 내지 190 ℃에서 실시되는 것을 특징으로 하는
    에스테르계 가소제의 제조방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 트랜스-에스테르화 반응은, 무촉매 반응인 것을 특징으로 하는
    에스테르계 가소제의 제조방법.
  8. a) 디옥틸 테레프탈레이트 100 중량부와 부틸알코올 0.1 내지 89.9 중량부를 트랜스-에스테르화 반응시키는 단계; 및
    b) 상기 반응 후 미반응 부틸알코올과 반응 부산물인 옥틸알코올을 혼합증류시켜 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
    에스테르계 가소제의 제조방법.
  9. 디옥틸 테레프탈레이트 30 내지 99 중량%, 부틸옥틸 테레프탈레이트 1 내지 70 중량%, 및 디부틸 테레프탈레이트 0 내지 20 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는
    에스테르계 가소제.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 에스테르계 가소제는, 에테르 프리(ether-free) 가소제인 것을 특징으로 하는
    에스테르계 가소제.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 옥틸은, 2-에틸헥실인 것을 특징으로 하는
    에스테르계 가소제.
  12. 제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항의 에스테르계 가소제와, 비닐계 수지 또는 염화비닐계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는
    수지 조성물.
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