KR101709862B1 - Preparation method of low crystalline polyester resin that has improved crystallization characteristic - Google Patents

Preparation method of low crystalline polyester resin that has improved crystallization characteristic Download PDF

Info

Publication number
KR101709862B1
KR101709862B1 KR1020150127582A KR20150127582A KR101709862B1 KR 101709862 B1 KR101709862 B1 KR 101709862B1 KR 1020150127582 A KR1020150127582 A KR 1020150127582A KR 20150127582 A KR20150127582 A KR 20150127582A KR 101709862 B1 KR101709862 B1 KR 101709862B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polyester resin
dicarboxylic acid
density
solid phase
crystallinity
Prior art date
Application number
KR1020150127582A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
전소녀
홍성민
국윤배
Original Assignee
롯데케미칼 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 롯데케미칼 주식회사 filed Critical 롯데케미칼 주식회사
Priority to KR1020150127582A priority Critical patent/KR101709862B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101709862B1 publication Critical patent/KR101709862B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/16Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08G63/18Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the acids or hydroxy compounds containing carbocyclic rings
    • C08G63/181Acids containing aromatic rings
    • C08G63/183Terephthalic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/16Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08G63/18Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the acids or hydroxy compounds containing carbocyclic rings
    • C08G63/199Acids or hydroxy compounds containing cycloaliphatic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/12Powdering or granulating

Abstract

The present invention relates to a method for preparing a low crystalline polyester resin which has reduced crystallinity to prevent turbidity and to improve transparency while allowing solid phase polymerization by virtue of a certain degree of crystallization. The method for preparing a polyester resin according to the present invention comprises the steps of: adding a tertiary alcohol to a slurry mixture comprising a dicarboxylic acid component containing terephthalic acid and a diol component containing cyclohexane dimethanol to form a reaction mixture; subjecting the reaction mixture to esterification; carrying out polycondensation of the esterified reaction mixture; ejecting the polycondensation product to provide molten chips; and crystallizing the molten chips to carry out solid phase polymerization.

Description

결정화 특성이 향상된 저결정성 폴리에스테르 수지 제조방법{PREPARATION METHOD OF LOW CRYSTALLINE POLYESTER RESIN THAT HAS IMPROVED CRYSTALLIZATION CHARACTERISTIC}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a low crystalline polyester resin having improved crystallization characteristics,

본 발명은 폴리에스테르 수지 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 결정화 특성이 향상된 저결정성 폴리에스테르 수지 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a polyester resin, and more particularly, to a method for producing a low crystalline polyester resin with improved crystallization properties.

폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)는 테레프탈산(TPA) 또는 디메틸테레프탈레이트(DMT)와 에틸렌글리콜(EG)을 주원료하여 에스테르화 반응을 거쳐 중축합 반응을 통해 제조되는 고분자로, 뛰어난 물성, 가공성, 경제성 등을 가지고 있으며, 친환경적이어서 식음료 용기 및 포장재, 의류용 섬유, 필름 및 기타 광범위한 분야에서 쓰이고 있다.Polyethylene terephthalate (PET) is a polymer produced through polycondensation reaction through esterification reaction of terephthalic acid (TPA) or dimethyl terephthalate (DMT) and ethylene glycol (EG) as main materials. It has excellent physical properties, processability and economical efficiency. It is environmentally friendly and is used in a wide range of fields such as food and beverage containers and packaging materials, textiles for clothing, film, and others.

PET는 결정성 수지로 성형시 냉각이 불충분하거나, 두꺼운 두께로 성형하는 경우, 빠른 결정화 속도로 인해 단위면적당 급냉효율이 떨어져 결정화에 의한 백탁현상이 발생하여 투명도가 크게 저하되는 단점이 있다. 이러한 백탁현상을 방지하기 위해서 수지 자체의 결정화 속도를 낮추어 일반적인 성형 조건에서 결정화가 일어나지 않도록 개질한 폴리에스테르를 제조하게 된다.In the case of molding with a crystalline resin, the PET is insufficiently cooled or formed into a thick thickness, the quenching efficiency per unit area is lowered due to a rapid crystallization rate, and the whitening phenomenon occurs due to crystallization. In order to prevent such white turbidity, the modified polyester is produced so that the crystallization rate of the resin itself is lowered so that crystallization does not occur under general molding conditions.

이를 만족시키기 위한 연구로서 PET 중합시 사용되는 모노머 중 하나인 DMT 또는 TPA를 디에시드(Diacid) 또는 디에시드에스테르(Diacidester)로 치환하거나, EG를 1,4-싸이클로헥산디메탄올(CHDM)으로 치환하여 공중합을 통해 개질된 PET가 개발되고 있다.In order to satisfy this requirement, DMT or TPA, which is one of the monomers used in PET polymerization, is substituted with Diacid or Diacidester, or EG is substituted with 1,4-cyclohexane dimethanol (CHDM) A PET modified by copolymerization is being developed.

하지만 이렇게 개질된 PET는 열에 의한 결정화가 어려워 고상중합을 수행할 수 없기 때문에 용융중합을 통해서만 목표하는 고유점도에 도달해야 하므로 높은 고유점도를 갖기가 어렵고 용융중합이 길어지게 된다. 또한 용융중합 중 발생하는 저분자 반응 부산물을 고상중합을 통해 수지 외부로 제거할 수 없어 성형시 자주 오염이 발생하여 성형 생산성이 현저히 저하되고, 수분 제거를 위한 열에 의한 충분한 건조가 어려운 문제점이 있다.However, since the modified PET is difficult to crystallize due to heat, it can not perform the solid phase polymerization. Therefore, it is difficult to obtain high intrinsic viscosity and the melt polymerization is prolonged because the intrinsic viscosity must be reached only through the melt polymerization. In addition, since the low-molecular reaction by-products generated during the melt polymerization can not be removed to the outside of the resin through the solid phase polymerization, frequent contamination occurs during molding, resulting in marked reduction in molding productivity and difficulty in sufficient drying due to heat for removing moisture.

PET 수지의 투명성을 높이기 위해 수지 자체의 결정성을 낮추는 것은 좋으나 완전한 무정형 소재는 위와 같은 문제점을 야기시킬 수도 있으므로 물성이 유지되는 범위 내에서 결정화가 어느 정도 이루어 질 수 있는 PET 수지에 대한 개발이 필요한 실정이며, 이러한 PET 수지 성형품에 대한 수요가 커져가고 있다.In order to improve the transparency of the PET resin, it is desirable to lower the crystallinity of the resin itself. However, since a completely amorphous material may cause the above problems, it is necessary to develop a PET resin capable of achieving crystallization to some extent within the range of maintaining the physical properties And the demand for such PET resin molded articles is increasing.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 수지 자체의 결정성을 낮추어 백탁현상을 방지하여 수지의 투명성을 향상시키면서도 결정화가 어느 정도 이루어져 고상중합이 가능한 특성을 가지는 저결정성의 폴리에스테르 수지를 제조할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a low crystalline polyester resin having a characteristic of being capable of crystallization to a certain extent and improving the transparency of a resin by preventing crystallization of the resin itself, And a method for producing the same.

상기 과제 해결을 위하여 본 발명은, 테레프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분과, 사이클로헥산디메탄올을 포함하는 디올 성분을 포함한 슬러리 혼합물에, 3가 알코올을 첨가하여 반응물을 형성하는 단계; 상기 반응물을 에스테르화 반응시키는 단계; 상기 에스테르화 반응 생성물을 중축합 반응시키는 단계; 상기 중축합 반응으로 형성된 반응물을 토출하여 용융 칩을 제조하는 단계; 및 상기 용융 칩을 결정화하여 고상중합을 수행하는 단계;를 포함하는 폴리에스테르 수지 제조방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for preparing a reaction product, comprising: forming a reaction product by adding a trivalent alcohol to a slurry mixture containing a terephthalic acid-containing dicarboxylic acid component and a cyclohexanedimethanol-containing diol component; Esterifying the reactant; Subjecting the esterification reaction product to a polycondensation reaction; Preparing a molten chip by discharging a reactant formed by the polycondensation reaction; And crystallizing the molten chip to perform solid-state polymerization.

또한 상기 사이클로헥산디메탄올은 상기 디올 성분 중 10몰% 이하의 함량으로 포함된 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 제조방법을 제공한다.And the cyclohexanedimethanol is contained in an amount of 10 mol% or less in the diol component.

또한 상기 3가 알코올은 에틸렌 글리콜에 30중량% 이하로 용해된 상태로 첨가되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 제조방법을 제공한다.And the trivalent alcohol is added in an amount of 30 wt% or less in ethylene glycol.

또한 상기 3가 알코올은 탄소수 2 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄의 지방족 3가 알코올인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 제조방법을 제공한다.And wherein the trihydric alcohol is a straight chain or branched aliphatic trihydric alcohol having 2 to 10 carbon atoms.

또한 상기 3가 알코올은 1,1,1-트리스(하이드록시메틸)프로판(1,1,1-Tris(hydroxymethyl)propane)인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 제조방법을 제공한다.And the trivalent alcohol is 1,1,1-tris (hydroxymethyl) propane (1,1,1-tris (hydroxymethyl) propane).

또한 상기 고상중합으로 생성된 폴리에스테르 수지는 하기 방법으로 측정된 결정화도(Crystallinity, XC)가 44~52%인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 제조방법을 제공한다.The polyester resin produced by the solid phase polymerization has crystallinity (XC) of 44 to 52% as measured by the following method.

[결정화도 측정방법][Method of measuring crystallinity]

폴리에스테르 수지를 CCl4/Xylene계의 밀도구배관에서 23℃ 조건에서 밀도를 측정한 후 하기 수학식 1로부터 결정화도(Crystallinity, XC)를 계산함.The polyester resin was measured for density at a temperature of 23 캜 in a CCl 4 / Xylene-based mill tool pipe, and the crystallinity (XC) was calculated from the following equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112015087670929-pat00001
Figure 112015087670929-pat00001

(수학식 1에서, ρ는 시료의 밀도, ρc는 결정영역의 밀도 1.455g/㎤, ρa는 비결정 영역의 밀도 1.355g/㎤)(Density of sample, density of crystallized region 1.455 g / cm 3, and density of amorphous region 1.355 g / cm 3)

본 발명에 따르면, 디올 성분 중 사이클로헥산디메탄올이 포함된 저결정성 폴리에스테르 수지에 3가 알코올을 첨가하여 결정화를 용이하게 하여 고상중합이 가능하도록 함으로써, 용융중합에서 요구되는 고유점도까지 도달해야 할 필요가 없어져 용융중합 시간이 단축되고, 고상중합을 통해 요구되는 고유점도를 쉽게 달성할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, a trivalent alcohol is added to a low-crystalline polyester resin containing cyclohexanedimethanol in the diol component to facilitate crystallization so that solid-state polymerization can be carried out to reach the intrinsic viscosity required in the melt polymerization There is an advantage that the melt polymerization time is shortened and the intrinsic viscosity required through solid phase polymerization can be easily achieved.

또한 고상중합을 거치면서 용융중합 중 발생하는 저분자 반응 부산물을 수지 외부로 제거할 수 있어 성형 생산성이 향상되고, 충분한 건조를 통해 수분 제거를 용이하게 할 수 있다.In addition, since the low-molecular reaction by-products generated during the melt polymerization can be removed to the outside of the resin through the solid-state polymerization, the molding productivity is improved and the moisture can be easily removed through sufficient drying.

또한 사이클로헥산디메탄올을 공중합용 모노머로 사용함에 있어 종래 사이클로헥산디메탄올의 농도를 30몰% 정도까지 첨가하였으나, 본 발명에 따르면 10몰% 이하만 첨가하여도 충분하므로, 제조원가도 저렴하다는 장점이 있다.In the case of using cyclohexane dimethanol as a monomer for copolymerization, the concentration of cyclohexane dimethanol was conventionally added up to about 30 mol%, but according to the present invention, it is sufficient to add only 10 mol% or less, have.

이러한 본 발명에 따라 제조되는 폴리에스테르 수지는 상기 특성을 가지면서도 높은 투명도 확보가 가능하여, 섬유, 필름, 접착제 등 다양한 용도 및 산업 분야에 용이하게 적용되어 고품질의 수지 성형품을 제공할 수 있다.The polyester resin produced in accordance with the present invention can provide high transparency while having the above characteristics, and can be easily applied to various applications such as fibers, films, adhesives, and industrial fields to provide high quality resin molded articles.

이하 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.따라서, 본 명세서에 기재된 실시예의 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. It is to be understood that various equivalents and modifications may be substituted for those at the time of the present application.

본 발명자들은 테레프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분과, 사이클로헥산디메탄올 및 기타 디올 화합물을 포함하는 디올 성분을 포함한 슬러리 혼합물에 3가 알코올을 첨가하여 에스테르화 반응 및 중축합 반응을 진행하면, 제조되는 폴리에스테르 수지 자체의 결정화 속도를 낮추어 백탁현상을 방지하여 수지의 투명성을 향상시키면서도 결정화가 어느 정도 이루어져 고상중합이 가능한 저결정성의 폴리에스테르 수지를 확보할 수 있다는 점을 실험을 통하여 확인하고 본 발명을 완성하였다.The present inventors have found that when an esterification reaction and a polycondensation reaction are carried out by adding a trivalent alcohol to a slurry mixture containing a dicarboxylic acid component containing terephthalic acid and a diol component comprising cyclohexanedimethanol and other diol compounds, Crystalline polyester resin that can be solid-phase polymerized can be obtained by crystallization to some extent while improving the transparency of the resin by preventing the whitening phenomenon by lowering the crystallization speed of the polyester resin itself, .

따라서, 본 발명은 테레프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분과, 사이클로헥산디메탄올을 포함하는 디올 성분을 포함한 슬러리 혼합물에, 3가 알코올을 첨가하여 반응물을 형성하는 단계; 상기 반응물을 에스테르화 반응시키는 단계; 상기 에스테르화 반응 생성물을 중축합 반응시키는 단계; 상기 중축합 반응으로 형성된 반응물을 토출하여 용융 칩을 제조하는 단계; 및 상기 용융 칩을 결정화하여 고상중합을 수행하는 단계;를 포함하는 폴리에스테르 수지 제조방법을 개시한다. 본 발명에 따라 제조되는 폴리에스테르 수지는 후술하는 방법으로 측정된 결정화도(Crystallinity, XC)가 44~52%일 수 있고, 바람직하게는 45~51%일 수 있고, 더욱 바람직하게는 46~50%일 수 있고, 더욱 더 바람직하게는 47~49%로서, 결정화를 용이하게 하여 고상중합이 가능하도록 함으로써, 용융중합에서 요구되는 고유점도까지 도달해야 할 필요가 없다.Accordingly, the present invention provides a method for producing a slurry mixture, comprising the steps of: adding a trivalent alcohol to a slurry mixture containing a dicarboxylic acid component containing terephthalic acid and a diol component containing cyclohexanedimethanol to form a reaction product; Esterifying the reactant; Subjecting the esterification reaction product to a polycondensation reaction; Preparing a molten chip by discharging a reactant formed by the polycondensation reaction; And crystallizing the molten chip to carry out solid-state polymerization. The polyester resin produced according to the present invention may have a crystallinity (XC) of 44 to 52%, preferably 45 to 51%, more preferably 46 to 50%, as measured by a method described later. , And still more preferably 47 to 49%, so that it is not necessary to reach the intrinsic viscosity required in the melt polymerization by facilitating the crystallization and enabling the solid phase polymerization.

본 발명에서 상기 디카르복실산 성분은 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 포함하며, 디올 성분과 반응하여, 테레프탈로일 부분(terephthaloyl moiety) 등의 디카르복실산 부분(dicarboxylic acidmoiety)을 형성할 수 있다.In the present invention, the dicarboxylic acid component is preferably a dicarboxylic acid such as terephthalic acid, an alkyl ester thereof (lower alkyl ester having 1 to 4 carbon atoms such as monomethyl, monoethyl, dimethyl, diethyl or dibutyl ester) and / Of an acid anhydride and may react with the diol component to form a dicarboxylic acid moiety such as a terephthaloyl moiety.

이때 폴리에스테르의 합성에 사용되는 디카르복실산 성분이 테레프탈산을 포함함에 따라, 제조되는 폴리에스테르 수지의 내열성, 내화학성 또는 내후성(예를 들어, UV에 의한 분자량 감소 현상 또는 황변화 현상 방지) 등의 물성이 향상될 수 있다.As the dicarboxylic acid component used in the synthesis of the polyester includes terephthalic acid, the heat resistance, the chemical resistance, or the weather resistance (for example, the decrease in molecular weight due to UV or the prevention of sulfur change) of the produced polyester resin Can be improved.

상기 디카르복실산 성분은 기타의 디카르복실산 성분으로 방향족 디카르복실산 성분, 지방족 디카르복실산 성분 또는 이들의 혼합물을 더 포함할 수 있다. 이때 '기타의 디카르복실산 성분'은 상기 디카르복실산 성분 중 테레프탈산을 제외한 성분을 의미한다.The dicarboxylic acid component may further comprise an aromatic dicarboxylic acid component, an aliphatic dicarboxylic acid component, or a mixture thereof as the other dicarboxylic acid component. Herein, 'other dicarboxylic acid component' means a component other than terephthalic acid among the dicarboxylic acid components.

상기 방향족 디카르복실산 성분은 탄소수 8 내지 20, 바람직하게는 탄소수 8 내지 14의 방향족 디카르복실산 또는 이들의 혼합물 등일 수 있다. 상기 방향족 디카르복실산의 예로, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복실산 등의 나프탈렌디카르복실산, 디페닐 디카르복실산, 4,4'-스틸벤디카르복실산, 2,5-퓨란디카르복실산, 2,5-티오펜디카르복실산 등이 있으나, 상기 방향족 디카르복실산의 구체적인 예가 이에 한정되는 것은 아니다.The aromatic dicarboxylic acid component may be an aromatic dicarboxylic acid having 8 to 20 carbon atoms, preferably 8 to 14 carbon atoms, or a mixture thereof. Examples of the aromatic dicarboxylic acid include naphthalenedicarboxylic acid such as isophthalic acid and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, diphenyldicarboxylic acid, 4,4'-stilbenedicarboxylic acid, 2, 5-furandicarboxylic acid, 2,5-thiopendicarboxylic acid, and the like, but the specific examples of the aromatic dicarboxylic acid are not limited thereto.

또한 상기 지방족 디카르복실산 성분은 탄소수 4 내지 20, 바람직하게는 탄소수 4 내지 12의 지방족 디카르복실산 성분 또는 이들의 혼합물 등일 수 있다. 상기 지방족 디카르복실산의 예로, 1,4-사이클로헥산디카르복실산, 1,3-사이클로헥산디카르복실산 등의 사이클로헥산디카르복실산, 프탈산, 세바식산, 숙신산, 이소데실숙신산, 말레산, 푸마르산, 아디픽산, 글루타릭산, 아젤라이산 등의 선형, 가지형 또는 고리형 지방족 디카르복실산 성분 등이 있으나, 상기 지방족 디카르복실산의 구체적인 예가 이에 한정되는 것은 아니다.The aliphatic dicarboxylic acid component may be an aliphatic dicarboxylic acid component having 4 to 20 carbon atoms, preferably 4 to 12 carbon atoms, or a mixture thereof. Examples of the aliphatic dicarboxylic acid include cyclohexanedicarboxylic acid such as 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid and 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, phthalic acid, sebacic acid, succinic acid, isodecylsuccinic acid, Linear or branched alicyclic dicarboxylic acid components such as maleic acid, fumaric acid, adipic acid, glutaric acid and azelaic acid. However, the specific examples of the aliphatic dicarboxylic acid are not limited thereto.

상기 디카르복실산 성분은 테레프탈산 50 내지 100몰%, 바람직하게는 70 내지 100몰%; 및 방향족 디카르복실산 또는 지방족 디카르복실산을 0 내지 50몰%, 바람직하게는 0 내지 30몰%;을 포함할 수 있다.The dicarboxylic acid component is used in an amount of 50 to 100 mol%, preferably 70 to 100 mol%, of terephthalic acid; And 0 to 50 mol%, preferably 0 to 30 mol%, of an aromatic dicarboxylic acid or aliphatic dicarboxylic acid.

본 발명에서는 상기 디올 성분으로 사이클로헥산디메탄올, 특히 1,4-사이클로헥산디메탄올(CHDM)을 포함한다. 일반적으로 1,4-사이클로헥산디메탄올을 공중합용 모노머로 사용할 경우 1,4-사이클로헥산디메탄올의 농도를 30몰% 정도까지 첨가해야 하나 본 발명에 따르면 10몰% 이하만 첨가하여도 충분하다.In the present invention, the diol component includes cyclohexane dimethanol, especially 1,4-cyclohexane dimethanol (CHDM). Generally, when 1,4-cyclohexane dimethanol is used as a monomer for copolymerization, the concentration of 1,4-cyclohexane dimethanol should be increased to about 30 mol%, but according to the present invention, it is sufficient to add only 10 mol% .

본 발명에 따른 방법과 종래기술의 방법에 따라 서로 동일한 1,4-사이클로헥산디메탄올 함량을 갖도록 제조되어 유사한 액상 고유점도를 갖는 PET 수지들의 결정화도를 비교한 결과, 본 발명에 따라 제조된 PET 수지가 종래기술에 따른 폴리에스테르 수지에 비해 5% 정도 향상된 결정화도를 가지는 것을 확인하였다.As a result of comparing the crystallizabilities of PET resins having similar liquid-phase intrinsic viscosity prepared according to the method of the present invention and the prior art methods to have the same 1,4-cyclohexane dimethanol content, the PET resin Has a crystallinity improved by about 5% as compared with the polyester resin according to the prior art.

본 발명에서 상기 디올 성분은 상기 사이클로헥산디메탄올 이외에 기타의 디올 성분을 더 포함할 수 있다. 상기 '기타의 디올 성분'은 상기 사이클로헥산디메탄올을 제외한 디올 성분을 의미하며, 예를 들어 지방족 디올, 방향족 디올 또는 이들의 혼합물일 수 있다.In the present invention, the diol component may further include other diol components in addition to the cyclohexanedimethanol. The 'other diol component' means a diol component other than the cyclohexane dimethanol, and may be, for example, an aliphatic diol, an aromatic diol, or a mixture thereof.

상기 방향족 디올은 탄소수 8 내지 40, 바람직하게는 탄소수 8 내지 33의 방향족 디올 화합물을 포함할 수 있다. 이러한 방향족 디올 화합물의 예로는, 폴리옥시에틸렌-(2.0)-2,2-비스(4-하이드록시페닐) 프로판, 폴리옥시프로필렌-(2.0)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(2.2)-폴리옥시에틸렌-(2.0)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시에틸렌-(2.3)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(6)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(2.3)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(2.4)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(3.3)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시에틸렌-(3.0)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시에틸렌-(6)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판 등의 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드가 부가된 비스페놀 A 유도체(폴리옥시에틸렌-(n)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(n)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판 또는 폴리옥시프로필렌-(n)-폴리옥시에틸렌-(n)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판 등을 들 수 있으나, 방향족 디올 화합물의 구체적인 예가 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 상기 n은 폴리옥시에틸렌 또는 폴리옥시프로필렌 유닛(unit)의 개수(number)를 의미한다.The aromatic diol may include an aromatic diol compound having 8 to 40 carbon atoms, preferably 8 to 33 carbon atoms. Examples of such aromatic diol compounds include polyoxyethylene- (2.0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene- (2.0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) Propane, polyoxypropylene- (2.2) -Polyoxyethylene- (2.0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene- (2.3) Bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene- (6) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene- Propylene, (3,3) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene- (3.0) Ethylene oxide and / or propylene oxide-added bisphenol A derivatives such as 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and polyoxyethylene- (6) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) (Polyoxyethylene- (n) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) (N) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane or polyoxypropylene- (n) -polyoxyethylene- (n) Phenyl) propane. However, the specific examples of the aromatic diol compound are not limited thereto. Here, n represents the number of polyoxyethylene or polyoxypropylene units.

또한 상기 지방족 디올은 탄소수 2 내지 20, 바람직하게는 탄소수 2 내지 12의 지방족 디올 화합물을 포함할 수 있다. 이러한 지방족 디올 화합물의 예로는, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로판디올(1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올 등), 1,4-부탄디올, 펜탄디올, 헥산디올(1,6-헥산디올 등), 네오펜틸 글리콜(2,2-디메틸-1,3-프로판디올), 1,2-사이클로헥산디올, 1,4-사이클로헥산디올, 1,2-사이클로헥산디메탄올, 1,3-사이클로헥산디메탄올, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 테트라메틸사이클로부탄디올 등의 선형, 가지형 또는 고리형 지방족 디올 성분을 들 수 있으나, 지방족 디올 화합물의 구체적인 예가 이에 한정되는 것은 아니다.The aliphatic diol may include an aliphatic diol compound having 2 to 20 carbon atoms, preferably 2 to 12 carbon atoms. Examples of such aliphatic diol compounds include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propanediol (such as 1,2-propanediol and 1,3-propanediol), 1,4-butanediol, pentanediol, 1,6-hexanediol), neopentyl glycol (2,2-dimethyl-1,3-propanediol), 1,2-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, Branched or cyclic aliphatic diol components such as methanol, 1,3-cyclohexane dimethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol and tetramethyl cyclobutane diol. Specific examples of the aliphatic diol compound are limited thereto It is not.

본 발명에서 상기 3가 알코올은 디카르복실산 성분과 디올 성분의 슬러리 혼합물에 첨가되어 제조되는 폴리에스테르 수지 자체의 결정화 속도를 낮추는 역할을 하는 것으로, 이때 상기 3가 알코올을 고체상 또는 분말 형태로 상기 슬러리 혼합물에 첨가하면 최종 제조되는 폴리에스테르 수지가 황변될 수 있으며 국부적으로 가교화 또는 겔화되는 등의 이유로 수지 자체의 흐름성이 균일하지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 발명에서는 3가 알코올을 에틸렌 글리콜에 혼합 용해하여 상기 슬러리 혼합물에 첨가함에 따라 균일하게 분산되어 중합 반응 시 반응물의 안정적인 점도 상승과 균일한 흐름성 효과를 구현할 수 있다.In the present invention, the trivalent alcohol is added to a slurry mixture of a dicarboxylic acid component and a diol component to lower the crystallization rate of the polyester resin itself. In this case, the trivalent alcohol may be added in a solid or powder form If added to the slurry mixture, the polyester resin finally produced may be yellowed and the flowability of the resin itself may not be uniform due to local crosslinking or gelation. Therefore, in the present invention, trivalent alcohol is mixed and dissolved in ethylene glycol and added to the slurry mixture to be uniformly dispersed, so that stable viscosity increase and uniform flow effect of the reactant can be realized during the polymerization reaction.

상기 3가 알코올을 에틸렌 글리콜에 용해 시 30중량% 이하로 용해하여 사용할 수 있다. 상기 3가 알코올을 에틸렌 글리콜에 30중량%를 초과하여 용해하는 경우, 상기 3가 알코올을 고체상 또는 분말상으로 사용하는 것과 같이 최종 제조되는 폴리에스테르 수지가 황변될 수 있으며 국부적으로 가교화 또는 겔화되는 등의 이유로 수지 자체의 흐름성이 균일하지 못하는 문제가 발생할 수 있다.When the trihydric alcohol is dissolved in ethylene glycol, it may be used in an amount of not more than 30% by weight. When the trihydric alcohol is dissolved in ethylene glycol in an amount exceeding 30% by weight, the resulting polyester resin may be yellowed as in the case of using the trihydric alcohol in the form of solid or powder, and may be locally crosslinked or gelated The flowability of the resin itself may not be uniform.

상기 3가 알코올의 구체적인 예로, 탄소수 2 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄의 지방족 3가 알코올을 들 수 있으며, 바람직하게는 1,1,1-트리스(하이드록시메틸)프로판(1,1,1-Tris(hydroxymethyl)propane)이 사용될 수 있다.Specific examples of the trihydric alcohols include straight chain or branched aliphatic trihydric alcohols having 2 to 10 carbon atoms, preferably 1,1,1-tris (hydroxymethyl) propane (1,1,1- Tris (hydroxymethyl) propane) may be used.

본 발명에 따른 폴리에스테르 수지 제조방법에서 사용되는 상기 3가 알코올의 함량은 최종 제조되는 폴리에스테르 수지의 용융 특성 및 외관 특성을 고려하여 결정될 수 있으며, 폴리에스테르 수지의 황변을 방지하고 수지의 흐름성을 충분히 확보하기 위하여 상기 3가 알코올은 상기 디카르복실산 성분 및 디올 성분의 총 중량 대비 10 내지 4,000ppm의 함량으로 첨가될 수 있고, 바람직하게는 100 내지 3,000ppm의 함량으로 첨가될 수 있다.The content of the trivalent alcohol used in the method for producing a polyester resin according to the present invention can be determined in consideration of the melting characteristics and the appearance characteristics of the polyester resin to be finally produced and can prevent the yellowing of the polyester resin, The trihydric alcohol may be added in an amount of 10 to 4,000 ppm, preferably 100 to 3,000 ppm, based on the total weight of the dicarboxylic acid component and the diol component.

상술한 바와 같이, 테레프탈산을 포함하는 디카르복실한 성분과 사이클로헥산디메탄올 및 기타 디올 화합물을 포함하는 디올 성분을 포함한 슬러리 혼합물에, 에틸렌 글리콜에 30중량% 이하로 용해된 3가 알코올을 첨가하여 반응물을 형성하고, 상기 반응물을 에스테르화 반응 및 중축합 반응하고 이를 결정화하여 고상중합을 수행하여 폴리에스테르 수지를 제조할 수 있다.As described above, to the slurry mixture containing the dicarboxylic component containing terephthalic acid and the diol component containing cyclohexane dimethanol and other diol compounds, a trihydric alcohol dissolved in ethylene glycol in an amount of 30 wt% or less is added The reaction product is subjected to an esterification reaction and a polycondensation reaction, and the reaction product is crystallized to carry out solid phase polymerization to produce a polyester resin.

상기 에스테르화 반응에서 디카르복실산 성분 : 디올 성분의 몰비는 1:1.05 내지 1:3.0일 수 있고, 바람직하게는 1:1.05 내지 1:1.5일 수 있다.The molar ratio of the dicarboxylic acid component to the diol component in the esterification reaction may be from 1: 1.05 to 1: 3.0, and preferably from 1: 1.05 to 1: 1.5.

또한 상기 에스테르화 반응은 0 내지 10.0kg/㎠의 압력 및 150 내지 330℃ 온도에서 이루어질 수 있다. 이때 상기 에스테르화 반응 조건은 제조되는 폴리에스테르의 구체적인 특성, 디카르복실산 성분과 글리콜의 몰비, 또는 공정 조건 등에 따라 적절히 조절될 수 있다. 상기 에스테르화 반응 조건의 바람직한 예로, 0 내지 5.0kg/㎠, 보다 바람직하게는 0.1 내지 3.0kg/㎠의 압력과, 200 내지 330℃, 보다 바람직하게는 230 내지 280℃의 온도 조건이다.The esterification reaction may be carried out at a pressure of from 0 to 10.0 kg / cm 2 and at a temperature of from 150 to 330 ° C. At this time, the esterification reaction conditions can be appropriately controlled according to the specific properties of the polyester to be produced, the mole ratio of the dicarboxylic acid component to the glycol, or the process conditions. A preferable example of the esterification reaction conditions is a pressure of 0 to 5.0 kg / cm 2, more preferably 0.1 to 3.0 kg / cm 2, and a temperature condition of 200 to 330 ° C, and more preferably 230 to 280 ° C.

상기 에스테르화 반응은 아연계 화합물, 마그네슘 화합물, 안티몬계 화합물, 티타늄계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물을 포함한 에스테르화 촉매를 사용하여 수행될 수 있다.The esterification reaction may be carried out using an esterification catalyst containing at least one compound selected from the group consisting of a zinc compound, a magnesium compound, an antimony compound and a titanium compound.

예를 들어, 본 발명에 따른 폴리에스테르 수지 제조방법에서는 최종 제조되는 수지 대비 중심 금속 원자 기준으로 1 내지 500ppm의 에스테르화 반응 촉매를 사용할 수 있다. 이때 상기 아연계 화합물의 구체적인 예로는 아연 아세테이트, 아연 아세테이트 디하이드레이트, 염화아연, 황산아연, 황화아연, 탄산아연, 아연 시트레이트, 글루콘산 아연 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.For example, in the method for producing a polyester resin according to the present invention, an esterification reaction catalyst of 1 to 500 ppm based on the central metal atom may be used as the final resin. Specific examples of the zinc-based compound include zinc acetate, zinc acetate dihydrate, zinc chloride, zinc sulfate, zinc sulfide, zinc carbonate, zinc citrate, zinc gluconate, and mixtures thereof.

상기 중축합 반응에서는 티타늄계 화합물, 게르마늄계 화합물, 안티몬계 화합물, 알루미늄계 화합물 및 주석계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 촉매 화합물을 추가로 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따라 제조되는 폴리에스테르 수지는 전체 수지 중 중심 금속 원자 기준으로 1 내지 500ppm의 함량의 중축합 촉매를 포함할 수 있다.The polycondensation reaction may further include adding at least one catalyst compound selected from the group consisting of a titanium compound, a germanium compound, an antimony compound, an aluminum compound, and a tin compound. Accordingly, the polyester resin produced according to the present invention may contain a polycondensation catalyst in an amount of 1 to 500 ppm based on the central metal atom in the whole resin.

상기 티타늄계 화합물의 예로, 테트라에틸티타네이트, 아세틸트리프로필티타네이트, 테트라프로필티타네이트, 테트라부틸티타네이트, 폴리부틸티타네이트, 2-에틸헥실 티타네이트, 옥틸렌글리콜티타네이트, 락테이트티타네이트, 트리에탄올아민 티타네이트, 아세틸아세토네이트티타네이트, 에틸아세토아세틱에스테르티타네이트, 이소스테아릴티타네이트, 티타늄디옥사이드, 티타늄디옥사이드/실리콘디옥사이드 공중합체, 티타늄디옥사이드/지르코늄디옥사이드 공중합체 등을 들 수 있다Examples of the titanium compound include tetraethyl titanate, acetyl tripropyl titanate, tetrapropyl titanate, tetrabutyl titanate, polybutyl titanate, 2-ethylhexyl titanate, octyleneglycol titanate, lactate titanate , Triethanolamine titanate, acetylacetonate titanate, ethylacetoacetic ester titanate, isostearyl titanate, titanium dioxide, titanium dioxide / silicon dioxide copolymer, and titanium dioxide / zirconium dioxide copolymer

또한 상기 게르마늄계 화합물의 예로, 게르마늄디옥사이드(germanium dioxide, GeO2), 게르마늄테트라클로라이드(germanium tetrachloride, GeCl4), 게르마늄에틸렌글리콕시드(germanium ethyleneglycoxide), 게르마늄아세테이트(germanium acetate), 이들을 이용한 공중합체, 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 게르마늄디옥사이드를 사용할 수 있으며, 이러한 게르마늄디옥사이드로는 결정성 또는 비결정성 모두를 사용할 수 있고, 글리콜 가용성도 사용할 수 있다.Examples of the germanium compound include germanium dioxide (GeO 2 ), germanium tetrachloride (GeCl 4 ), germanium ethyleneglycoxide, germanium acetate, and copolymers thereof , Mixtures thereof, and the like. Preferably, germanium dioxide can be used, and both germanium dioxide can be crystalline or amorphous, and glycol solubility can also be used.

한편, 본 발명에 따른 폴리에스테르 수지의 합성 과정에서는 인계 안정제가 사용될 수 있으며, 구체적으로 상기 에스테르화 반응 또는 상기 중축합 반응에 인계 안정제를 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, a phosphorus stabilizer may be used in the synthesis of the polyester resin according to the present invention. Specifically, the polyester stabilizer may further include a step of adding a phosphorus stabilizer to the esterification reaction or the polycondensation reaction.

상기 인계 안정제의 구체적인 예로는 인산, 트리메틸포스페이트, 트리에틸포스페이트, 트리페닐포스페이트, 트리에틸 포스포노 아세테이트 또는 이들의 2 이상의 혼합물을 들 수 있다.Specific examples of the phosphorus stabilizer include phosphoric acid, trimethyl phosphate, triethyl phosphate, triphenyl phosphate, triethyl phosphonoacetate, or a mixture of two or more thereof.

또한 본 발명에 따른 폴리에스테르 수지의 합성 과정에서는 폴리에스테르 수지 제조 시 색상 개선을 위한 조색제 역할을 위해 코발트 화합물이 사용될 수 있으며, 최종 제조되는 폴리에스테르 수지 총 중량 기준으로 10 내지 40ppm(Co 원소량 기준) 포함될 수 있고, 바람직하게는 25 내지 35ppm 포함될 수 있다. 상기 코발트 화합물 함량이 10ppm 미만일 경우에는 Color b 값이 높아질 수 있고(일종의 조색 조촉매이다.), 40ppm을 초과할 경우에는 제조 비용면에서 불리할 수 있고 오히려 Color L과 Color b가 어두워질 수 있다.Further, in the process of synthesizing the polyester resin according to the present invention, a cobalt compound may be used in order to improve the color during the production of the polyester resin, and the cobalt compound may be used in an amount of 10 to 40 ppm ), Preferably 25 to 35 ppm. When the content of the cobalt compound is less than 10 ppm, the color b value can be increased (a kind of coloring catalyst), and when it exceeds 40 ppm, the production cost can be disadvantageous, and the color L and the color b can be darkened .

상기 코발트 화합물로 제한적인 것은 아니나, 코발트아세테이트를 사용하는 것이 바람직히다.Although not limited to these cobalt compounds, it is preferred to use cobalt acetate.

본 발명에서 상기 고상중합은 예컨대, 반응 온도 170~185℃의 공기(Air) 분위기 하에서 결정화 과정을 거친 후, 온도 195~230℃, 압력은 진공도 0.2~2torr 또는 질소 분위기 하에서 수행될 수 있다.In the present invention, the solid state polymerization may be carried out at a temperature of 195 to 230 ° C and a pressure of 0.2 to 2 torr or under a nitrogen atmosphere after crystallization in an air atmosphere at a reaction temperature of 170 to 185 ° C, for example.

상기 과정을 통해 제조된 폴리에스테르 수지는 기존의 폴리에스테르보다 결정화도를 7% 정도 감소시킴으로써 수지 자체의 결정화 속도를 낮추어 백탁현상을 방지하여 수지의 투명성을 향상시키면서도 결정화가 가능하도록 하여 고상중합이 용이하도록 제조될 수 있다.The polyester resin produced by the above process has a crystallinity lower than that of the conventional polyester by 7%, lowering the crystallization speed of the resin itself to prevent the whitening phenomenon, thereby improving the transparency of the resin, .

이하, 구체적인 제조예, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific production examples, examples and comparative examples.

제조예Manufacturing example

폴리에스테르 수지 제조에 사용한 용융 중합기로 배치식 중합기를 사용하였으며, 반응기로는 에스테르화 반응기 1개, 중축합 반응기 1개 및 커팅 시스템을 구비한 반응기를 포함하고, 에스테르화 반응은 3~4시간, 중축합 반응은 2~3시간 동안 수행하였고, 최종 진공도가 1.0torr 이하가 되도록 감압하면서 285℃까지 승온시켜 폴리에스테르 수지를 제조하였다. 또한 고상중합 반응기는 반응 온도 225℃, 압력 0.4torr 이하에서 10시간 동안 고상중합하는 배치식 반응기를 사용하였다.
A batch type polymerization reactor was used as the melt polymerization reactor used in the production of the polyester resin. The reactor contained one esterification reactor, one polycondensation reactor, and a reactor equipped with a cutting system. The esterification reaction was carried out for 3 to 4 hours, The polycondensation reaction was carried out for 2 to 3 hours and the temperature was raised to 285 DEG C while the pressure was reduced so that the final degree of vacuum was 1.0 torr or less to prepare a polyester resin. In the solid state polymerization reactor, a batch type reactor in which solid phase polymerization was carried out at a reaction temperature of 225 ° C. and a pressure of 0.4 torr or less for 10 hours was used.

실시예Example 1 One

주 원료로 테레프탈산 100mol%로 이루어진 디카르복실산 화합물에 대하여 에틸렌 글리콜(EG) 95mol% 및 1,4-사이클로헥산디메탄올(CHDM) 5mol%로 이루어진 디올 화합물을 1.2의 몰비로 혼합하여 슬러리를 제조하고, 최종 제조되는 폴리에스테르 수지 총 중량 기준으로 에틸렌 글리콜에 20중량% 함량으로 용해한 1,1,1-트리스(하이드록시메틸)프로판(THP) 2000ppm(THP 함량 기준)과 촉매로 안티몬트리아세테이트 640ppm을 상기 슬러리에 첨가한 이후에, 이들의 혼합물을 에스테르화 반응기로 투입하고 교반기를 이용하여 120rpm으로 교반하면서 온도를 서서히 255℃까지 끌어올리면서 반응을 진행하였다.The diol compound consisting of 95 mol% of ethylene glycol (EG) and 5 mol% of 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM) was mixed at a molar ratio of 1.2 to the dicarboxylic acid compound composed of 100 mol% of terephthalic acid as a main raw material to prepare a slurry Tris (hydroxymethyl) propane (THP) (based on THP content) dissolved in ethylene glycol in an amount of 20% by weight based on the total weight of the polyester resin to be finally produced, and 640 ppm of antimony triacetate Were added to the slurry, the mixture was introduced into an esterification reactor, and the reaction was carried out while slowly raising the temperature to 255 DEG C with stirring at 120 rpm using a stirrer.

상기 에스테르화 반응에서 발생하는 물을 계외로 유출시키면서 물 유출이 종료되면 안정제로 트리에틸포스페이트(TEP) 200ppm과 조색제로 코발트아세테이트를 160ppm 투입하여 10분간 교반시킨 후 중축합 반응기로 내용물을 이동시켰다.When water outflowed from the esterification reaction was discharged out of the system, 200 ppm of triethyl phosphate (TEP) and 160 ppm of cobalt acetate as a coloring agent were added as a stabilizer. After stirring for 10 minutes, the contents were transferred to a polycondensation reactor.

이후, 내부 온도를 250℃에서 280℃까지 올리면서 압력을 상압에서 0.1torr까지 1시간에 걸쳐 서서히 감압하여 고진공하에서 원하는 고유점도가 될 때까지 중축합 반응시키고 이를 토출하여 칩상으로 절단하였다.Thereafter, the internal temperature was raised from 250 ° C to 280 ° C, and the pressure was gradually reduced from atmospheric pressure to 0.1 torr over 1 hour, and subjected to polycondensation reaction under high vacuum until the desired intrinsic viscosity was reached.

커팅된 용융 칩을 온도 170~185℃의 공기(Air) 분위기의 결정화기를 거쳐 고상중합기로 이송시켜 온도 195~230℃, 압력은 진공도 0.2~2torr 또는 질소 분위기 하에서 고상중합 반응을 진행하여 최종 폴리에스테르 수지를 제조하였다.
The molten chips thus cut are transferred to a solid phase polymerization reactor through a crystallizer having an air atmosphere at a temperature of 170 to 185 ° C to carry out a solid phase polymerization reaction at a temperature of 195 to 230 ° C and a pressure of 0.2 to 2 torr or under a nitrogen atmosphere, To prepare an ester resin.

비교예 1Comparative Example 1

1,4-사이클로헥산디메탄올을 투입하지 않은 슬러리를 에스테르화 반응기로 투입하여 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 에스테르화 반응을 실시하였고, 에스테르화 반응 종료 후 반응물에, 에틸렌 글리콜(EG)에 1,1,1-트리스(하이드록시메틸)프로판을 혼합한 용액을 투입하지 않은 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 수지를 제조하였다.
Cyclohexane dimethanol was introduced into an esterification reactor and esterification reaction was carried out in the same manner as in Example 1. After completion of the esterification reaction, 1 g of ethylene glycol (EG) was added to the reaction product , And 1,1-tris (hydroxymethyl) propane was not added to the polyester resin, a polyester resin was prepared in the same manner as in Example 1.

비교예 2Comparative Example 2

실시예 1에서 에스테르화 반응 종료 후 반응물에, 에틸렌 글리콜(EG)에 1,1,1-트리스(하이드록시메틸)프로판을 혼합한 용액을 투입하지 않은 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 수지를 제조하였다.
Except that a solution obtained by mixing 1,1,1-tris (hydroxymethyl) propane with ethylene glycol (EG) was not added to the reaction product after completion of the esterification reaction in Example 1 To prepare a polyester resin.

실험예Experimental Example

상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 폴리에스테르 수지에 대하여 고유점도, 결정화도 및 결정화 온도를 하기와 같은 방법으로 측정하고 그 물성에 대한 결과 및 고상중합 용이성 평가 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The intrinsic viscosity, crystallinity and crystallization temperature of the polyester resin prepared according to the Examples and Comparative Examples were measured by the following methods, and the results of physical properties and evaluation results of the solid phase polymerization ease are shown in Table 1 below.

[측정방법][How to measure]

(1) 고유점도(Intrinsic Viscosity)(1) Intrinsic Viscosity

상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 폴리에스테르 수지에 대하여 페놀 60중량부, 1,1,2,2-테트라클로로에탄 40중량부를 포함하는 용액에 0.5중량부 비율로 용해시킨 후, Cannon-Ubbelohde microviscometer를 사용하여 30℃에서 고유점도(Instrinsic viscosity, I.V.)를 측정하였다.The polyester resin obtained in the above Examples and Comparative Examples was dissolved in a solution containing 60 parts by weight of phenol and 40 parts by weight of 1,1,2,2-tetrachloroethane at a ratio of 0.5 part by weight, and then the mixture was subjected to a Cannon-Ubbelohde microviscometer The intrinsic viscosity (IV) was measured at 30 ° C.

(2) 결정화도(Crystallinity)(2) Crystallinity

상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 폴리에스테르 수지를 CCl4/Xylene계의 밀도구배관에서 23℃ 조건에서 밀도를 측정한 후 하기 수학식 1로부터 결정화도(Crystallinity, XC)를 계산하였다.Crystallinity (XC) was calculated from the following formula (1) after measuring the densities of the polyester resins obtained in the above Examples and Comparative Examples in a CCl 4 / Xylene type mill tool pipe at 23 ° C.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112015087670929-pat00002
Figure 112015087670929-pat00002

(수학식 1에서, ρ는 시료의 밀도, ρc는 결정영역의 밀도 1.455g/㎤, ρa는 비결정 영역의 밀도 1.355g/㎤)(Density of sample, density of crystallized region 1.455 g / cm 3, and density of amorphous region 1.355 g / cm 3)

(3) 결정화 온도(3) Crystallization temperature

상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 폴리에스테르 수지에 대하여 주사시차 열량계(DSC)를 사용하여 결정화 온도를 측정하였다.
The crystallization temperatures of the polyester resins obtained in the above Examples and Comparative Examples were measured using an injection latent heat calorimeter (DSC).

Figure 112015087670929-pat00003
Figure 112015087670929-pat00003

상기 표 1을 참조하면, 비교예 1에 따라 합성된 폴리에스터 수지가 55% 정도의 결정화도를 가져 결정화는 매우 용이하나 백탁현상으로 인한 투명도 저하의 문제점이 있는 것에 비해서, 실시예 1에 따라 합성된 폴리에스터 수지는 1,4-사이클로헥산디메탄올(CHDM)을 공중합하고 1,1,1-트리스(하이드록시메틸)프로판(THP)을 첨가하면서 결정화도가 48% 정도로 감소하여 결정화 속도를 낮추어 수지의 투명성을 향상시키면서도 결정화가 가능하여 고상중합을 용이하게 한다는 점을 확인할 수 있다.Referring to Table 1, the polyester resin synthesized according to Comparative Example 1 had crystallinity of about 55% and crystallization was very easy, but there was a problem of transparency lowering due to opacity, The polyester resin was obtained by copolymerizing 1,4-cyclohexane dimethanol (CHDM) and reducing the crystallization rate to about 48% by adding 1,1,1-tris (hydroxymethyl) propane (THP) It can be confirmed that crystallization is possible while improving transparency, thereby facilitating solid phase polymerization.

또한 비교예 2에 따라 합성된 1,1,1-트리스(하이드록시메틸)프로판(THP)이 첨가되지 않은 폴리에스터 수지는 43%의 낮은 결정화도로 인해 고상중합 상태가 불량하다. 이에 대하여 실시예 1에 따라 합성된 폴리에스터 수지는 1,1,1-트리스(하이드록시메틸)프로판(THP)의 첨가로 48% 정도로 결정화가 상승하여 결정화가 가능하여 고상중합을 용이하게 한다는 것을 알 수 있다.
In addition, the polyester resin to which 1,1,1-tris (hydroxymethyl) propane (THP) was not added according to Comparative Example 2 had a poor solid state polymerization state due to a low crystallinity of 43%. On the contrary, the polyester resin synthesized according to Example 1 exhibited a crystallization increase of about 48% by the addition of 1,1,1-tris (hydroxymethyl) propane (THP) Able to know.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Accordingly, the scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the foregoing detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning, range, and equivalence of the claims are included in the scope of the present invention Should be interpreted.

Claims (6)

테레프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분과, 사이클로헥산디메탄올을 포함하는 디올 성분을 포함한 슬러리 혼합물에, 3가 알코올을 첨가하여 반응물을 형성하는 단계;
상기 반응물을 에스테르화 반응시키는 단계;
상기 에스테르화 반응 생성물을 중축합 반응시키는 단계;
상기 중축합 반응으로 형성된 반응물을 토출하여 용융 칩을 제조하는 단계; 및
상기 용융 칩을 결정화하여 고상중합을 수행하는 단계;
를 포함하되,
상기 사이클로헥산디메탄올은 상기 디올 성분 중 10몰% 이하의 함량으로 포함되고,
상기 고상중합으로 생성된 폴리에스테르 수지는 하기 방법으로 측정된 결정화도(Crystallinity, XC)가 44~52%인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 제조방법.
[결정화도 측정방법]
폴리에스테르 수지를 CCl4/Xylene계의 밀도구배관에서 23℃ 조건에서 밀도를 측정한 후 하기 수학식 1로부터 결정화도(Crystallinity, XC)를 계산함.
[수학식 1]
Figure 112016102812296-pat00004

(수학식 1에서, ρ는 시료의 밀도, ρc는 결정영역의 밀도 1.455g/㎤, ρa는 비결정 영역의 밀도 1.355g/㎤)
Adding a trivalent alcohol to a slurry mixture containing a terephthalic acid-containing dicarboxylic acid component and a cyclohexane dimethanol-containing diol component to form a reaction product;
Esterifying the reactant;
Subjecting the esterification reaction product to a polycondensation reaction;
Preparing a molten chip by discharging a reactant formed by the polycondensation reaction; And
Crystallizing the molten chip to perform solid phase polymerization;
, ≪ / RTI &
The cyclohexane dimethanol is contained in an amount of 10 mol% or less in the diol component,
Wherein the polyester resin produced by the solid phase polymerization has a crystallinity (XC) of 44 to 52% as measured by the following method.
[Method of measuring crystallinity]
The polyester resin was measured for density at a temperature of 23 캜 in a CCl 4 / Xylene-based mill tool pipe, and the crystallinity (XC) was calculated from the following equation (1).
[Equation 1]
Figure 112016102812296-pat00004

(Density of sample, density of crystallized region 1.455 g / cm 3, and density of amorphous region 1.355 g / cm 3)
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 3가 알코올은 에틸렌 글리콜에 30중량% 이하로 용해된 상태로 첨가되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the trivalent alcohol is added in an amount of not more than 30 wt% dissolved in ethylene glycol.
제1항에 있어서,
상기 3가 알코올은 탄소수 2 내지 10의 직쇄 또는 분지쇄의 지방족 3가 알코올인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the trihydric alcohol is a straight chain or branched aliphatic trihydric alcohol having 2 to 10 carbon atoms.
제4항에 있어서,
상기 3가 알코올은 1,1,1-트리스(하이드록시메틸)프로판(1,1,1-Tris(hydroxymethyl)propane)인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 수지 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the trivalent alcohol is 1,1,1-tris (hydroxymethyl) propane (1,1,1-tris (hydroxymethyl) propane).
삭제delete
KR1020150127582A 2015-09-09 2015-09-09 Preparation method of low crystalline polyester resin that has improved crystallization characteristic KR101709862B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150127582A KR101709862B1 (en) 2015-09-09 2015-09-09 Preparation method of low crystalline polyester resin that has improved crystallization characteristic

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150127582A KR101709862B1 (en) 2015-09-09 2015-09-09 Preparation method of low crystalline polyester resin that has improved crystallization characteristic

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101709862B1 true KR101709862B1 (en) 2017-02-23

Family

ID=58315361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150127582A KR101709862B1 (en) 2015-09-09 2015-09-09 Preparation method of low crystalline polyester resin that has improved crystallization characteristic

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101709862B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060070940A (en) * 2004-12-21 2006-06-26 에스케이케미칼주식회사 Method for preparing copolyester resin using solid-phase polymerization
KR20110112340A (en) * 2008-12-15 2011-10-12 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 Copolyesters with enhanced tear strength

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060070940A (en) * 2004-12-21 2006-06-26 에스케이케미칼주식회사 Method for preparing copolyester resin using solid-phase polymerization
KR20110112340A (en) * 2008-12-15 2011-10-12 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 Copolyesters with enhanced tear strength

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5681918A (en) Process for preparing copolyesters of terephthalic acid ethylene glycol and 1 4-cyclohexanedimethanol exhibiting a neutral hue high clarity and increased brightness
JP4529485B2 (en) Polyester polymerization catalyst, method for producing the same, and method for producing polyester using the same
US6022603A (en) Ethylene terephthalate/ethylene-2,6-naphthalene-dicarboxylate copolymers for bottles
KR102138388B1 (en) Clear semi-crystalline articles with improved heat resistance
US9388309B2 (en) Polyester resin composition and a production method therefor
KR20100023856A (en) Process for the preparation of copolyesters based on 2,2,4,4-tetramethyl-1,3-cyclobutanediol and 1,4-cyclohexanedimethanol
US20110251342A1 (en) Method for preparing a polyester resin in which isosorbide is copolymerized
KR20130044867A (en) Blend of polyester and polycarbonate
JP2019513847A (en) Polyester resin
JP2018538419A (en) Polyester resin, method for producing the same, and resin molded product formed therefrom
KR101551562B1 (en) Copolyesters containing 1,4-cyclohexanedimethanol
JP5598162B2 (en) Copolyester molded product
JP4983043B2 (en) Polyester polycondensation catalyst, method for producing the same, and method for producing polyester
KR20190064304A (en) Polyester resin with improved heat resistance
US5898060A (en) Copolyester for molding a bottle
US10072118B2 (en) Polycyclohexylenedimethylene terephthalate resin having enhanced crystallization speed and method for preparing same
KR101826812B1 (en) Preparation method of low crystalline polyester resin that has improved thermal characteristic
JP2000256452A (en) Production of polyester resin
KR101694892B1 (en) Preparation method of polyester resin
KR101709862B1 (en) Preparation method of low crystalline polyester resin that has improved crystallization characteristic
KR101834666B1 (en) Method of solid state polymerization for titianium based polyester
KR101514786B1 (en) Polyester resin including component from biomass and preparation method of the same
KR102193133B1 (en) Preparation method of polyester and polyester manufactured by the same
JP7369178B2 (en) Polyester resin and its manufacturing method
EP0119731B1 (en) Copolyester of polyethylene terephthalate, process for making it and its use in producing molded articles

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200203

Year of fee payment: 4