KR101826812B1 - Preparation method of low crystalline polyester resin that has improved thermal characteristic - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a preparation method of a polyester resin, which lowers the crystallinity of a resin itself and prevents the whitening phenomenon to improve the transparency of the resin, and which facilitates the solid-state polymerization by sufficiently lowering the crystallinity within a range in which thermal properties are maintained at a certain level. The present invention provides the preparation method of a polyester resin, which performs an esterification reaction and a polycondensation reaction by using a dicarboxylic acid component containing terephthalic acid and a diol component containing ethylene which performs the solid-state polymerization with a product obtained by the polycondensation reaction by further comprising 1 to 5 mol% of isophthalic acid relative to the total dicarboxylic acid component, as the dicarboxylic acid component, and 1 to 5 mol% of 1,4-cyclohexanedimethanol relative to the total diol component, as the diol component.

Description

열적 특성이 향상된 저결정성 폴리에스테르 수지 제조방법{PREPARATION METHOD OF LOW CRYSTALLINE POLYESTER RESIN THAT HAS IMPROVED THERMAL 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 thermal properties,

본 발명은 폴리에스테르 수지 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열적 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 thermal 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, 포장재, 의류용 섬유, 필름, 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, packaging materials, textiles for clothing, film, and so on.

PET는 결정성 수지로 성형 시 냉각이 불충분하거나, 두꺼운 두께로 성형하는 경우, 빠른 결정화 속도로 인해 단위면적당 급냉 효율이 떨어져 결정화에 의한 백탁 현상이 발생하여 투명도가 크게 저하되는 단점이 있다. 이러한 백탁 현상을 방지하기 위해서 수지 자체의 결정화 속도를 낮추어 일반적인 성형 조건에서 결정화가 일어나지 않도록 개질된 폴리에스테르를 제조한다.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 speed of the resin itself is lowered so that crystallization does not occur under general molding conditions.

이를 만족시키기 위한 연구로서 PET 중합 시 사용되는 모노머 중 하나인 DMT 또는 TPA를 디에시드(Diacid) 또는 디에시드에스테르(Diacidester)로 치환하거나, EG를 1,4-싸이클로헥산디메탄올(CHDM)으로 치환하는 등 PET에 다른 코모노머를 공중합하여 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) PET modified by copolymerizing other comonomer with PET has been developed.

하지만 이렇게 개질된 PET는 열적 특성이 떨어져 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 성형 시 자주 오염이 발생하여 성형 생산성이 현저히 저하되고, 수분 제거를 위한 열에 의한 충분한 건조가 어려운 문제점이 있다.However, since the modified PET has thermal properties and 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 becomes long due to the aimed intrinsic viscosity only by 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 이루어질 수 있는 저결정성 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, development of a low crystalline PET resin And the demand for such PET resin molded articles is increasing.

한국등록특허 제0342734호는 결정성이 떨어지는 고유점도 0.5~0.7의 코폴리에스테르 칩을 고상중합 전에 열수내에서 표면 결정화도가 3~10%가 되도록 예비 결정화시키는 방법을 개시하고 있으나, 열수 사용을 위한 수조 및 건조 설비가 필요하고, 수분이 충분히 제거되지 않을 경우 고상중합 시 가수분해가 발생할 수 있는 문제가 있다.Korean Patent No. 0342734 discloses a method for preliminarily crystallizing a copolyester chip having a low crystallinity and an intrinsic viscosity of 0.5 to 0.7 such that the degree of surface crystallinity is 3 to 10% in hot water before solid phase polymerization. However, Water tank and drying equipment are required. When water is not sufficiently removed, hydrolysis may occur during solid phase polymerization.

한국공개특허 제1998-0009308호는 고중합도의 폴리에틸렌테레프탈레이트를 경제적으로 제조할 수 있는 고중합도 폴리에틸렌테레프탈레이트의 제조방법을 개시하고 있으나, 실리카 입자를 사용하여 결정화 단계 없이 고상중합이 가능하지만, 투명성이 저하되는 문제가 있다.Korean Patent Laid-Open No. 1998-0009308 discloses a method for producing polyethylene terephthalate of high polymerization degree which can economically produce polyethylene terephthalate having a high degree of polymerization. However, solid phase polymerization can be carried out without using a crystallization step using silica particles, Is lowered.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 수지 자체의 결정성을 낮추어 백탁 현상을 방지하여 수지의 투명성을 향상시키고, 열적 특성이 일정 수준 유지되는 범위 내에서 결정화도를 충분히 낮추어 고상중합이 용이한 폴리에스테르 수지 제조방법을 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in an effort to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a resin composition which is capable of preventing white turbidity by lowering the crystallinity of the resin itself to improve transparency of the resin, And to provide a method for producing a polyester resin which is easy to use.

상기 과제 해결을 위하여 본 발명은, 테레프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분과, 에틸렌글리콜을 포함하는 디올 성분을 이용하여 에스테르화 반응 및 중축합 반응을 수행하되, 상기 디카르복실산 성분으로 이소프탈산을 전체 디카르복실산 성분에 대하여 1~5몰% 및 상기 디올 성분으로 1,4-사이클로헥산디메탄올을 전체 디올 성분에 대하여 1~5몰% 더 포함하여, 상기 중축합 반응으로 수득되는 생성물로 고상중합을 수행하여 폴리에스테르 수지를 제조하는 방법을 제공한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a process for producing a dicarboxylic acid, which comprises performing an esterification reaction and a polycondensation reaction using a dicarboxylic acid component containing terephthalic acid and a diol component containing ethylene glycol, In an amount of 1 to 5 mol% based on the total dicarboxylic acid component and 1 to 5 mol% of 1,4-cyclohexanedimethanol as the diol component based on the total diol component to obtain a product obtained by the polycondensation reaction To thereby produce a polyester resin.

또한 상기 폴리에스테르 수지는 냉결정화온도(Tcc)가 160℃ 이하 범위에 있고, 용융온도(Tm)가 235℃ 이상인 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.And the polyester resin has a cold crystallization temperature (Tcc) of 160 ° C or less and a melting temperature (Tm) of 235 ° C or more.

또한 상기 고상중합은 반응 온도 170~185℃의 공기(Air) 분위기 하에서 결정화 과정을 거친 후, 온도 195~230℃, 압력 진공도 0.2~2torr 또는 질소 분위기 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.The solid-state polymerization is 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.

본 발명에 따르면, 디카르복실산 성분으로 이소프탈산과, 디올 성분으로 1,4-사이클로헥산디메탄올을 최적 함량 포함시켜 수지 자체의 결정성을 낮추어 백탁 현상을 방지하여 수지의 투명성을 향상시키면서도, 코모노머를 공중합하였음에도 불구하고 열적 특성이 일정 수준 유지되는 범위 내에서 결정화도를 충분히 낮추어, 고상중합이 용이하도록 하는 특성을 가지는 저결정성의 폴레에스테르 수지를 제조하는 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, the optimum content of isophthalic acid as a dicarboxylic acid component and 1,4-cyclohexanedimethanol as a diol component is lowered to lower the crystallinity of the resin itself to prevent the whitening phenomenon to improve the transparency of the resin, It is possible to provide a method for producing a low crystalline polyester resin having a property of sufficiently lowering the degree of crystallinity to facilitate solid phase polymerization within a range in which thermal properties are maintained at a certain level despite copolymerization of the comonomer.

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 테레프탈산과 이소프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분과 에틸렌 글리콜과 1,4-사이클로헥산디메탄올 및 기타 디올 화합물을 포함하는 디올 성분을 일정 비율로 포함한 슬러리 혼합물로 에스테르화 반응 및 중축합 반응을 진행하면, 열적 특성이 일정 수준 유지되는 범위 내에서 결정화도를 충분히 낮췄음에도 고상중합이 용이하도록 하는 저결정성의 폴리에스테르 수지를 확보할 수 있다는 점을 실험을 통하여 확인하고 본 발명을 완성하였다.The present inventors have found that a slurry mixture containing a dicarboxylic acid component containing terephthalic acid and isophthalic acid and a diol component containing ethylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol and other diol compounds in a certain ratio is subjected to esterification and polycondensation The present inventors have confirmed through experiments that a low-crystalline polyester resin can be secured to facilitate solid-state polymerization even when the degree of crystallinity is sufficiently lowered within a range where thermal properties are maintained at a certain level.

따라서, 본 발명은 테레프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분과, 에틸렌글리콜을 포함하는 디올 성분을 이용하여 에스테르화 반응 및 중축합 반응을 수행하되, 상기 디카르복실산 성분으로 이소프탈산을 전체 디카르복실산 성분에 대하여 1~5몰% 및 상기 디올 성분으로 1,4-사이클로헥산디메탄올을 전체 디올 성분에 대하여 1~5몰% 더 포함하여, 상기 중축합 반응으로 수득되는 생성물로 고상중합을 수행하여 폴리에스테르 수지를 제조하는 방법을 개시한다.Accordingly, the present invention relates to a process for producing a dicarboxylic acid, which comprises subjecting a dicarboxylic acid component containing terephthalic acid and a diol component containing ethylene glycol to an esterification reaction and a polycondensation reaction, 1 to 5 mol% based on the amount of the unsaturated carboxylic acid component and 1 to 5 mol% of 1,4-cyclohexanedimethanol as the diol component with respect to the total amount of the diol component, and performing solid phase polymerization with the product obtained by the polycondensation reaction Thereby producing a polyester resin.

본 발명에 따른 폴리에스테르 수지 제조는 예컨대, 테레프탈산과 이소프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분과 에틸렌 글리콜과 1,4-사이클로헥산디메탄올을 포함하는 디올 성분을 일정 상기 비율로 혼합하여 슬러리 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 포함할 수 있다.The production of the polyester resin according to the present invention can be carried out, for example, by mixing a dicarboxylic acid component containing terephthalic acid and isophthalic acid and a diol component containing ethylene glycol and 1,4-cyclohexane dimethanol in the above- ; Esterifying the reactant; A step of subjecting the esterification reaction product to a polycondensation reaction; a step of preparing a molten chip by discharging a reactant formed by the polycondensation reaction; and crystallizing the molten chip to perform solid phase polymerization.

본 발명에 따라 제조되는 폴리에스테르 수지는 후술하는 방법으로 측정된 용융온도(Tm)가 235℃ 이상이면서도 냉결정화온도(Tcc)가 160℃ 이하, Tcc의 결정화 에너지가 5J/g 이하로서, 열적 특성이 일정 수준 유지되는 범위 내에서 결정화도를 충분히 낮췄음에도 고상중합이 용이하도록 할 수 있다. 이때, 제조되는 폴리에스테르 수지는 바람직하게는 용융온도(Tm)가 240℃ 이상이고, 냉결정화온도(Tcc)가 155℃ 이하일 수 있다.The polyester resin produced according to the present invention has a melt temperature (Tm) of 235 DEG C or higher, a cold crystallization temperature (Tcc) of 160 DEG C or lower, a Tcc crystallization energy of 5 J / g or lower, It is possible to facilitate the solid-state polymerization even though the degree of crystallinity is sufficiently lowered within the range of maintaining the constant level. At this time, the polyester resin to be produced preferably has a melting temperature (Tm) of 240 ° C or more and a cold crystallization temperature (Tcc) of 155 ° C or less.

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 99몰%, 바람직하게는 70 내지 99몰%; 및 방향족 디카르복실산 또는 지방족 디카르복실산을 0 내지 50몰%, 바람직하게는 0 내지 30몰%;을 포함할 수 있다.The dicarboxylic acid component comprises 50 to 99 mol%, preferably 70 to 99 mol% 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% 이하 수준으로 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 about 30 mol%, but it may be added at a level of 10 mol% or less according to the present invention Do.

본 발명에 따른 방법과 종래 기술의 방법에 따라 서로 동일한 1,4-사이클로헥산디메탄올 함량을 갖도록 제조되어 유사한 액상 고유점도와 저결정성을 갖는 PET 수지들의 용융온도를 비교한 결과, 본 발명에 따라 제조된 PET 수지가 종래기술에 따른 폴리에스테르 수지에 비해 5℃ 이상 향상된 용융온도를 가지는 것을 확인하였다.As a result of comparing the melt temperatures of PET resins having similar liquid-phase intrinsic viscosity and low crystallinity prepared to have the same 1,4-cyclohexane dimethanol content according to the method of the present invention and the method of the prior art, It was confirmed that the PET resin thus produced had a melting temperature that was 5 ° C or more higher than that of 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.

상술한 바와 같이, 테레프탈산 및 이소프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분과 사이클로헥산디메탄올 및 기타 디올 화합물을 포함하는 디올 성분을 일정 비율로 포함한 슬러리 혼합물을 반응물로 하여 에스테르화 반응 및 중축합 반응하고 이를 결정화하여 고상중합을 수행하여 폴리에스테르 수지를 제조할 수 있다.As described above, a slurry mixture containing a dicarboxylic acid component containing terephthalic acid and isophthalic acid and a diol component containing cyclohexanedimethanol and other diol compounds in a certain ratio is subjected to an esterification reaction and a polycondensation reaction It is crystallized and solid-state polymerization is carried out 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℃, 압력 진공도 0.2~2torr 또는 질소 분위기 하에서 수행될 수 있다.In the present invention, the solid state polymerization may be performed at a temperature of 195 to 230 ° C, a pressure of 0.2 to 2 torr or 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 저결정성 폴리에스테르 수지보다 용융온도를 5℃ 이상 증가시킴으로써 열적 특성이 일정 수준 유지되는 범위 내에서 결정화도를 충분히 낮췄음에도 고상중합이 용이하도록 제조될 수 있다.The polyester resin produced through the above process can be prepared so as to facilitate solid phase polymerization even when the crystallization degree is sufficiently lowered within a range where the thermal property is maintained at a certain level by increasing the melting temperature by 5 ° C or more than the conventional low crystalline polyester resin have.

이하, 구체적인 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific 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 98.5몰% 및 이소프탈산 1.5몰%로 이루어진 디카르복실산 화합물에 대하여 에틸렌글리콜 95몰% 및 1,4-사이클로헥산디메탄올 5몰%로 이루어진 디올 화합물을 1.2의 몰비로 혼합하여 슬러리를 제조하고, 최종 제조되는 폴리에스테르 수지 총 중량 기준으로 에틸렌 글리콜에 5중량% 함량으로 용해한 촉매 안티몬트리아세테이트 640ppm을 상기 슬러리에 첨가한 이후에, 이들의 혼합물을 에스테르화 반응기로 투입하고 교반기를 이용하여 120rpm으로 교반하면서 온도를 서서히 255℃까지 끌어올리면서 반응을 진행하였다.A diol compound consisting of 95 mol% of ethylene glycol and 5 mol% of 1,4-cyclohexanedimethanol was mixed in a molar ratio of 1.2 to the dicarboxylic acid compound consisting of 98.5 mol% of terephthalic acid and 1.5 mol% of isophthalic acid as main raw materials The slurry was prepared, and 640 ppm of catalyst antimony triacetate dissolved in ethylene glycol in an amount of 5 wt% based on the total weight of the polyester resin finally produced was added to the slurry. Then, the mixture was introduced into an esterification reactor, , The reaction was carried out while slowly raising the temperature to 255 캜 while stirring at 120 rpm.

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.

실시예Example 2 2

실시예 1에서 테레프탈산 97몰% 및 이소프탈산 3몰% 함량으로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 수지를 제조하였다.
A polyester resin was prepared in the same manner as in Example 1, except that terephthalic acid was used in an amount of 97 mol% and isophthalic acid was used in an amount of 3 mol%.

실시예Example 3 3

실시예 1에서 테레프탈산 95몰%, 이소프탈산 5몰%, 에틸렌글리콜 97몰% 및 1,4-사이클로헥산디메탄올 3몰%로 함량으로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 수지를 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated except that terephthalic acid was used in an amount of 95 mol%, isophthalic acid was used in an amount of 5 mol%, ethylene glycol was used in an amount of 97 mol%, and 1,4-cyclohexane dimethanol was used in an amount of 3 mol% Resin.

실시예Example 4 4

실시예 1에서 테레프탈산 97몰%, 이소프탈산 3몰%, 에틸렌글리콜 97몰% 및 1,4-사이클로헥산디메탄올 3몰%로 함량으로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 수지를 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated except that terephthalic acid was used in an amount of 97 mol%, isophthalic acid was used in an amount of 3 mol%, ethylene glycol was used in an amount of 97 mol%, and 1,4-cyclohexane dimethanol was used in an amount of 3 mol% Resin.

실시예Example 5 5

실시예 1에서 테레프탈산 99몰%, 이소프탈산 1몰%, 에틸렌글리콜 99몰% 및 1,4-사이클로헥산디메탄올 1몰%로 함량으로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 수지를 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated except that terephthalic acid was used in an amount of 99 mol%, isophthalic acid was used in an amount of 1 mol%, ethylene glycol was used in an amount of 99 mol%, and 1,4-cyclohexane dimethanol was used in an amount of 1 mol% Resin.

비교예Comparative Example 1 One

실시예 1에서 디올 성분으로 에틸렌글리콜 100몰%에 추가로 디에틸렌글리콜을 2,000ppm을 사용하고, 테레프탈산 97몰% 및 이소프탈산 3몰%로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 수지를 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated except that 2,000 ppm of diethylene glycol was used in addition to 100 mol% of ethylene glycol as the diol component, and terephthalic acid was adjusted to 97 mol% and isophthalic acid to 3 mol% To prepare an ester resin.

비교예Comparative Example 2 2

실시예 1에서 디올 성분으로 에틸렌글리콜 100몰%를 사용하고, 테레프탈산 95몰% 및 이소프탈산 5몰%로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 수지를 제조하였다.
A polyester resin was prepared in the same manner as in Example 1, except that 100 mol% of ethylene glycol was used as the diol component and 95 mol% of terephthalic acid and 5 mol% of isophthalic acid was used in Example 1.

비교예Comparative Example 3 3

실시예 1에서 디올 성분으로 에틸렌글리콜 100몰%를 사용하고, 테레프탈산 93몰% 및 이소프탈산 7몰%로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 수지를 제조하였다.
A polyester resin was prepared in the same manner as in Example 1, except that 100 mol% of ethylene glycol was used as the diol component and 93 mol% of terephthalic acid and 7 mol% of isophthalic acid was used in Example 1.

비교예Comparative Example 4 4

실시예 1에서 디카르복실산 성분으로 테레프탈산 100몰%를 사용하고, 에틸렌글리콜 93몰% 및 1,4-사이클로헥산디메탄올 7몰%로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 수지를 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated except that 100 mol% of terephthalic acid was used as the dicarboxylic acid component and that 93 mol% of ethylene glycol and 7 mol% of 1,4-cyclohexanedimethanol were used. To prepare an ester resin.

비교예Comparative Example 5 5

실시예 1에서 디카르복실산 성분으로 테레프탈산 100몰%를 사용하고, 에틸렌글리콜 95몰% 및 1,4-사이클로헥산디메탄올 5몰%로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 수지를 제조하였다.
The procedure of Example 1 was repeated except for using terephthalic acid as a dicarboxylic acid component in an amount of 100 mol% and controlling the amount of ethylene glycol to 95 mol% and 1,4-cyclohexanedimethanol to 5 mol% To prepare an ester resin.

상기 실시예 및 비교예에 사용된 성분 조성을 하기 표 1에 정리하여 나타내었다.The compositions used in the above Examples and Comparative Examples are summarized in Table 1 below.

Figure 112016092251336-pat00001
Figure 112016092251336-pat00001

실험예Experimental Example

상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 폴리에스테르 수지에 대하여 열적 특성을 하기와 같은 방법으로 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The thermal properties of the polyester resins prepared according to the Examples and Comparative Examples were measured by the following methods, and the results are shown in Table 2 below.

[열적 특성 측정방법][Measurement method of thermal property]

펠렛 시료(5mg)에 대해서 시차 주사 열량계(DSC)를 이용해 열적 특성을 측정하였다. 시료 온도는 (1) 30℃에서 300℃까지 10℃/분 속도로 승온, (2) 300℃로 3분간 용해, (3) 80℃/분 속도로 30℃까지 급냉, (4) 30℃에서 3분간 유지, (5) 300℃까지 10℃/분 속도로 승온하면서, (6) 확인되는 흡열 곡선에서의 용융온도(Tm)를 확인하고, (7) 300℃에서 3분간 용해, (8) 30℃까지 10℃/분 속도로 냉각시키면서, (9) 확인되는 발열 곡선에서의 결정화 온도 및 결정화 에너지를 확인하였다.
The thermal properties of the pellet sample (5 mg) were measured using a differential scanning calorimeter (DSC). (3) quenching at a rate of 80 DEG C / min to 30 DEG C; (4) heating at 30 DEG C for 3 minutes; (6) confirming the melting temperature (Tm) in the endothermic curve to be confirmed, (7) dissolving at 300 DEG C for 3 minutes, (8) heating at 300 DEG C for 3 minutes, (9) The crystallization temperature and the crystallization energy in the exothermic curve to be confirmed were confirmed while cooling at 30 DEG C / min at a rate of 10 DEG C / min.

Figure 112016092251336-pat00002
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상기 표 2을 참조하면, 공중합 폴리에스테르의 중합 조성에 있어서 코모노머로 이소프탈산을 단독 사용할 경우 공중합 비율이 높아질수록 결정화 온도와 결정화 에너지가 낮아져 결정성은 충분히 낮아지지만 그와 함께 용융온도도 함께 낮아서 열적 특성이 저하되는 것을 확인할 수 있었다(비교예 1 내지 3). 다만, 코모노머로 1,4-사이클로헥산디메탄올을 단독 사용할 경우에는 결정화 온도도 증가하는 경향을 나타내었다(비교예 4 및 5).Referring to Table 2, in the case where isophthalic acid is used alone as a comonomer in the polymerization composition of the copolyester, crystallization temperature and crystallization energy are lowered as the copolymerization ratio is higher, and the crystallinity is lowered sufficiently. However, (Comparative Examples 1 to 3). However, when 1,4-cyclohexanedimethanol was used alone as a comonomer, the crystallization temperature also tended to increase (Comparative Examples 4 and 5).

그러나, 코모노머로 이소프탈산과 1,4-사이클로헥산디메탄올을 조합 사용할 경우 열적 특성은 다른 양상을 보였다. 즉, 코모노머 총 함량 증가에 따른 특성은 단독 사용의 경우와 크게 다르지 않았으나, Tcc의 결정화 에너지가 상대적으로 크게 감소하였으며, 특히 용융온도의 경우 이소프탈산과 1,4-사이클로헥산디메탄올의 함량을 유사한 범위, 구체적으로 1:0.8~1:1.2몰비 수준으로 조절할 경우(실시예 4 및 5) 기존의 저결정성 폴리에스테르 수지보다 용융온도가 5℃ 이상 증가되어 열적 특성이 일정 수준으로 유지되는 범위내에서 결정화도가 충분히 낮은 저결정성 폴리에스테르 수지가 제조되는 것을 확인하였다.
However, when the comonomer was used in combination with isophthalic acid and 1,4-cyclohexanedimethanol, the thermal properties showed different patterns. In other words, the crystallization energy of Tcc was greatly decreased, but the content of isophthalic acid and 1,4-cyclohexanedimethanol was decreased in the case of melting temperature, (Examples 4 and 5) When the melt temperature is controlled to be in the range of 1: 0.8 to 1: 1.2 molar ratio (Examples 4 and 5), the melting temperature is increased by 5 ° C or more over the conventional low crystalline polyester resin It was confirmed that a low crystalline polyester resin having a sufficiently low crystallinity was produced.

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 (3)

테레프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분과, 에틸렌글리콜을 포함하는 디올 성분을 이용하여 에스테르화 반응 및 중축합 반응을 수행하되, 상기 디카르복실산 성분으로 이소프탈산을 전체 디카르복실산 성분에 대하여 1~5몰% 및 상기 디올 성분으로 1,4-사이클로헥산디메탄올을 전체 디올 성분에 대하여 1~5몰% 더 포함하여, 상기 중축합 반응으로 수득되는 생성물로 고상중합을 수행하여 폴리에스테르 수지를 제조하는 방법으로서,
상기 폴리에스테르 수지는 냉결정화온도(Tcc)가 160℃ 이하 범위에 있고, 용융온도(Tm)가 235℃ 이상인 것을 특징으로 하는 방법.
The esterification reaction and the polycondensation reaction are carried out by using a dicarboxylic acid component containing terephthalic acid and a diol component containing ethylene glycol, wherein the dicarboxylic acid component is obtained by reacting isophthalic acid with respect to the total dicarboxylic acid component 1 to 5 mol% of 1,4-cyclohexanedimethanol as the diol component, and 1 to 5 mol% of 1,4-cyclohexanedimethanol as the diol component based on the total diol component, to obtain a polyester resin A process for producing
Wherein the polyester resin has a cold crystallization temperature (Tcc) of 160 DEG C or less and a melting temperature (Tm) of 235 DEG C or more.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 고상중합은 반응 온도 170~185℃의 공기(Air) 분위기 하에서 결정화 과정을 거친 후, 온도 195~230℃, 압력 진공도 0.2~2torr 또는 질소 분위기 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the solid state polymerization is carried out at a temperature of 195 to 230 DEG C, a pressure of 0.2 to 2 torr or a nitrogen atmosphere after crystallization in an air atmosphere at a reaction temperature of 170 to 185 DEG C.
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