KR102190327B1 - Method for preparing poly(ether ester) copolymer - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제조 공정 중 부반응을 현저히 감소시킬 수 있는 폴리에테르에스테르 공중합체의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 폴리에테르에스테르 공중합체 제조방법에 따르면, 제조 공정 중 부반응이 현저히 감소하며, 이에 따라 순도 및 색도가 향상된 우수한 품질의 폴리에테르에스테르 공중합체를 얻을 수 있다.The present invention relates to a method for producing a polyether ester copolymer capable of significantly reducing side reactions during the production process. According to the method for preparing a polyether ester copolymer of the present invention, side reactions during the manufacturing process are significantly reduced, and thus, a polyether ester copolymer of excellent quality with improved purity and color can be obtained.

Description

폴리에테르에스테르 공중합체의 제조 방법{Method for preparing poly(ether ester) copolymer}Method for preparing polyether ester copolymer {Method for preparing poly(ether ester) copolymer}

본 발명은 제조 공정 중 부반응을 현저히 감소시킬 수 있는 폴리에테르에스테르 공중합체의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a polyether ester copolymer capable of significantly reducing side reactions during the production process.

열가소성 폴리에테르에스테르 엘라스토머(thermoplastic poly(ether ester) elastomer, TPEE)는 고무의 탄성과 플라스틱의 성형 가공성을 겸비한 고기능 소재로, 가황고무와 PVC(polyvinyl chloride)를 대체하며, 자동차를 비롯한 가전, 건자재, IT, 일상용품 등의 광범위한 분야에서 활용되고 있다. 상기 TPEE는 폴리에테르에스테르계 블록 공중합체 수지 조성물이 대표적이다.Thermoplastic poly(ether ester) elastomer (TPEE) is a high-performance material that combines the elasticity of rubber and the molding processability of plastic. It replaces vulcanized rubber and polyvinyl chloride (PVC), and is used for home appliances, construction materials, including automobiles. It is used in a wide range of fields such as IT and daily goods. The TPEE is typically a polyether ester-based block copolymer resin composition.

폴리에테르에스테르 공중합체는 디올과 디카르복실산으로 구성되는 하드세그멘트와 폴리에테르 폴리올과 디카르복실산으로 구성되는 소프트세그멘트로 이루어져 엘라스토머의 특성을 갖는다. 상기 하드세그멘트는 엘라스토머의 기계적 물성을 제공하고, 소프트세그멘트는 엘라스토머의 탄성 및 유연성을 제공한다.The polyether ester copolymer is composed of a hard segment composed of a diol and a dicarboxylic acid and a soft segment composed of a polyether polyol and a dicarboxylic acid, and has the characteristics of an elastomer. The hard segment provides mechanical properties of the elastomer, and the soft segment provides elasticity and flexibility of the elastomer.

이러한 열가소성 폴리에테르에스테르 공중합체는 상업적으로 디올, 디카르복실레이트(또는 디카르복실산) 및 폴리알킬렌 글리콜을 원료로 하여, 에스테르 교환반응(ester exchange reaction) 혹은 에스테르화 반응(esterification)시킨 후, 반응 생성물을 축중합 반응(polycondensation)시키는 두 단계 반응을 통하여 제조된다. 상기 에스테르 교환반응(또는 에스테르화 반응) 및 축중합 반응은 일반적으로 티타늄계 촉매하에서 수행된다. 한편, 보다 고분자량 또는 고점도 제품을 제조하고자 하는 경우 고상 중합 반응 단계를 추가로 거칠 수 있다.These thermoplastic polyether ester copolymers are commercially made of diol, dicarboxylate (or dicarboxylic acid), and polyalkylene glycol as raw materials, and are then subjected to an ester exchange reaction or esterification. , It is prepared through a two-step reaction of polycondensation of the reaction product. The transesterification reaction (or esterification reaction) and condensation polymerization reaction are generally carried out under a titanium-based catalyst. On the other hand, when a higher molecular weight or higher viscosity product is to be manufactured, a solid-phase polymerization reaction step may be additionally performed.

그러나 상기와 같은 통상적인 폴리에테르에스테르 공중합체 제조방법에서는 부반응이 발생하며, 이로 인하여 -COOH와 같은 원치 않는 말단기 및 테트라히드로퓨란(THF) 등의 부산물이 상당량 생성된다. 이러한 불필요한 말단기와 부산물은 악취를 발생시키고 변색을 일으키는 등, 최종 제품의 품질을 저하시키는 문제가 있다.However, in the conventional method for preparing a polyether ester copolymer as described above, side reactions occur, thereby generating a significant amount of unwanted end groups such as -COOH and by-products such as tetrahydrofuran (THF). These unnecessary end groups and by-products have a problem of deteriorating the quality of the final product, such as generating odor and causing discoloration.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 부반응이 현저히 감소되어 우수한 품질의 제품을 제조할 수 있는 폴리에테르에스테르 공중합체의 제조방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problem, and an object of the present invention is to provide a method for producing a polyether ester copolymer capable of producing a product of excellent quality by significantly reducing side reactions.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 In order to solve the above problems, the present invention

a) 디올; 디카르복실레이트 또는 디카르복실산; 및 폴리에테르 폴리올을 티타늄계 촉매 존재 하에 에스테르 교환반응 또는 에스테르화 반응시키는 단계 및 a) diol; Dicarboxylate or dicarboxylic acid; And transesterification or esterification reaction of the polyether polyol in the presence of a titanium-based catalyst, and

b) 마그네슘계 촉매 및 아연계 촉매를 상기 a) 단계가 완료된 반응 혼합물에 투입하고 축중합시키는 단계를 포함하는 폴리에테르에스테르 공중합체의 제조방법을 제공한다.b) Injecting a magnesium-based catalyst and a zinc-based catalyst into the reaction mixture in which step a) has been completed, and condensation polymerization is provided to prepare a polyether ester copolymer.

상기 티타늄계 촉매는 테트라알킬티타네이트 및 이들의 부분 가수분해물; 옥살산 티타닐 화합물; 티탄 할로겐화물 및 이들의 가수분해물; 티탄 복합 산화물; 티탄 알콕시드와 인 화합물의 반응물; 및 이들의 조합일 수 있다.The titanium-based catalyst may include tetraalkyl titanate and partial hydrolyzate thereof; Titanyl oxalate compound; Titanium halides and hydrolysates thereof; Titanium composite oxide; A reaction product of a titanium alkoxide and a phosphorus compound; And combinations thereof.

상기 티타늄계 촉매의 함량은, 디올; 디카르복실레이트 또는 디카르복실산; 및 폴리에테르 폴리올 총 중량에 대하여, 0.1 내지 1000 ppm일 수 있다.The content of the titanium-based catalyst is diol; Dicarboxylate or dicarboxylic acid; And based on the total weight of the polyether polyol, it may be 0.1 to 1000 ppm.

상기 마그네슘계 촉매는 마그네슘아세트산염, 산화마그네슘, 질산마그네슘 및 탄산마그네슘으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.The magnesium-based catalyst may be at least one selected from the group consisting of magnesium acetate, magnesium oxide, magnesium nitrate, and magnesium carbonate.

상기 아연계 촉매는 아연아세트산염, 산화아연 및 질산아연으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.The zinc-based catalyst may be at least one selected from the group consisting of zinc acetate, zinc oxide, and zinc nitrate.

상기 마그네슘계 촉매 및 아연계 촉매의 총 함량은, 디올; 디카르복실레이트 또는 디카르복실산; 및 폴리에테르 폴리올 총 중량에 대하여, 0.1 내지 1000 ppm일 수 있다.The total content of the magnesium-based catalyst and the zinc-based catalyst is diol; Dicarboxylate or dicarboxylic acid; And based on the total weight of the polyether polyol, it may be 0.1 to 1000 ppm.

상기 마그네슘계 촉매 및 아연계 촉매의 함량은 각각 500 ppm 미만일 수 있다.The content of the magnesium-based catalyst and the zinc-based catalyst may be less than 500 ppm, respectively.

상기 티타늄계 촉매는 마그네슘계 촉매 및 아연계 촉매 각각의 중량보다 더 많은 양으로 사용될 수 있다.The titanium-based catalyst may be used in an amount greater than the weight of each of the magnesium-based catalyst and the zinc-based catalyst.

상기 티타늄계 촉매: 마그네슘계 촉매: 아연계 촉매의 중량비는 1 내지 2 : 0.5 내지 1 : 0.5 내지 1일 수 있다.The weight ratio of the titanium-based catalyst: magnesium-based catalyst: zinc-based catalyst may be 1 to 2: 0.5 to 1: 0.5 to 1.

본 발명의 폴리에테르에스테르 공중합체 제조방법에 따르면, 제조 공정 중 부반응이 현저히 감소하며, 이에 따라 순도 및 색도가 향상된 우수한 품질의 폴리에테르에스테르 공중합체를 얻을 수 있다.According to the method for preparing a polyether ester copolymer of the present invention, side reactions during the manufacturing process are significantly reduced, and thus, a polyether ester copolymer of excellent quality with improved purity and color can be obtained.

본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present specification are only used to describe exemplary embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present specification, terms such as "comprises", "includes" or "have" are intended to designate the existence of a feature, step, component, or combination of the implemented features, one or more other features or steps, It is to be understood that the possibility of the presence or addition of components, or combinations thereof, is not excluded in advance.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention will be described in detail below and exemplify specific embodiments, as various changes can be made and various forms can be obtained. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 a) 디올; 디카르복실레이트 또는 디카르복실산; 및 폴리에테르 폴리올을 티타늄계 촉매 존재 하에 에스테르 교환반응 또는 에스테르화 반응시키는 단계 및 The present invention is a) diol; Dicarboxylate or dicarboxylic acid; And transesterification or esterification reaction of the polyether polyol in the presence of a titanium-based catalyst, and

b) 마그네슘계 촉매 및 아연계 촉매를 상기 a) 단계가 완료된 반응 혼합물에 투입하고 축중합시키는 단계를 포함하는 폴리에테르에스테르 공중합체의 제조방법을 제공한다. b) Injecting a magnesium-based catalyst and a zinc-based catalyst into the reaction mixture in which step a) has been completed, and condensation polymerization is provided to prepare a polyether ester copolymer.

상기 구성을 만족함에 따라, 본 발명에서 축중합 반응은 티타늄계, 마그네슘계 및 아연계 촉매 존재 하에 진행된다. 이에 따라, 본 발명에 따르면 기존의 폴리에테르에스테르 공중합체 제조방법에 비하여 부반응의 발생이 현저히 저감되며, 최종 제조되는 폴리에테르에스테르 공중합체는 THF 등의 부산물이 적고, -COOH 와 같은 말단기 함량이 적어 악취가 발생하지 않고, 우수한 색도 및 순도를 나타낸다. 이와 같은 본 발명의 제조방법은 기존의 설비 변경이나 기타 첨가물의 첨가가 불필요하므로, 공정의 경제성 및 효율성 측면에서도 우수한 효과를 갖는다.According to the above configuration, the condensation polymerization reaction in the present invention proceeds in the presence of a titanium-based, magnesium-based and zinc-based catalyst. Accordingly, according to the present invention, the occurrence of side reactions is significantly reduced compared to the conventional polyether ester copolymer manufacturing method, and the final polyether ester copolymer has fewer by-products such as THF, and has a terminal group content such as -COOH. There is little, no odor, and excellent color and purity. Since the manufacturing method of the present invention does not require modification of existing facilities or addition of other additives, it has excellent effects in terms of economic efficiency and efficiency of the process.

본 발명에서 열가소성 폴리에테르에스테르 엘라스토머는, 디올; 디카르복실레이트 또는 디카르복실산; 및 폴리알킬렌 글리콜을 촉매 존재 하에 에스테르 교환반응, 또는 에스테르화 반응시킨 다음, 얻어진 반응 혼합물을 별도의 축중합솥으로 이송하여 촉매 존재 하에 축중합하는 단계를 거쳐 제조될 수 있다. In the present invention, the thermoplastic polyether ester elastomer is a diol; Dicarboxylate or dicarboxylic acid; And transesterification or esterification reaction of polyalkylene glycol in the presence of a catalyst, and then transfer of the obtained reaction mixture to a separate condensation polymerization pot and condensation polymerization in the presence of a catalyst.

본 발명에서 상기 디올은 탄소수 2 내지 10의 지방족 또는 지환족 디올로서, 분자량 300 g/mol 이하인 것이 본 발명의 효과 구현 측면에서 바람직하다. 구체적으로, 본 발명에 사용될 수 있는 디올의 예로는 에틸렌글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올 또는 1,4-사이클로헥산디메탄올 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 구체적으로, 본 발명에서 상기 디올은 1,4-부탄디올일 수 있다.In the present invention, the diol is an aliphatic or alicyclic diol having 2 to 10 carbon atoms, and preferably has a molecular weight of 300 g/mol or less in terms of implementing the effects of the present invention. Specifically, examples of diols that can be used in the present invention include ethylene glycol, propylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6- Hexanediol or 1,4-cyclohexanedimethanol may be used, but is not limited thereto. Specifically, in the present invention, the diol may be 1,4-butanediol.

상기 디올은 출발물질, 즉, 디올, 디카르복실레이트(또는 디카르복실산) 및 폴리알킬렌 글리콜의 총 100 중량부를 기준으로 10 내지 60 중량부, 바람직하게는 14 내지 40 중량부로 사용한다. 만일, 디올의 함량이 10 중량부 미만이거나 60 중량부 초과시 반응 밸런스가 맞지 않아 반응이 진행되지 않는다.The diol is used in an amount of 10 to 60 parts by weight, preferably 14 to 40 parts by weight, based on a total of 100 parts by weight of the starting material, that is, diol, dicarboxylate (or dicarboxylic acid) and polyalkylene glycol. If the diol content is less than 10 parts by weight or more than 60 parts by weight, the reaction balance is not correct and the reaction does not proceed.

본 발명에 사용될 수 있는 디카르복실산의 예로는 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌 디카르복실산, 1,5-나프탈렌 디카르복실산, 1,4-사이클로헥산 디카르복실산 등을 들 수 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 디카르복실레이트는, 일례로 방향족 디카르복실레이트일 수 있으며, 구체적으로 디메틸테레프탈레이트, 디메틸 이소프탈레이트, 2,6-디메틸 나프탈렌 디카르복실레이트, 디메틸 1,4-사이틀로헥산 디카르복실레이트등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 혼합되어 사용될 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면 디카르복실산 또는 디카르복실레이트로는 디메틸테레프탈레이트를 사용할 수 있다. Examples of dicarboxylic acids that can be used in the present invention include terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalene dicarboxylic acid, 1,5-naphthalene dicarboxylic acid, 1,4-cyclohexane dicarboxylic acid, and the like. Can be lifted. The dicarboxylate that can be used in the present invention may be, for example, an aromatic dicarboxylate, specifically dimethyl terephthalate, dimethyl isophthalate, 2,6-dimethyl naphthalene dicarboxylate, dimethyl 1,4-cylate Lohexane dicarboxylate, etc. are mentioned. These may be used alone or in combination. According to a preferred embodiment of the present invention, dimethyl terephthalate may be used as the dicarboxylic acid or dicarboxylate.

상기 디카르복실레이트 또는 디카르복실산은 출발물질 총 100 중량부를 기준으로 15 내지 70 중량부, 바람직하게는 18 내지 60 중량부로 사용된다. 만일, 디카르복실레이트 또는 디카르복실산이 출발물질의 15 중량부 미만으로 사용되거나 70 중량부 이상으로 사용되는 경우는 제품의 성형성, 내열성의 저하를 초래할 수 있으므로, 상기 범위를 만족하는 것이 바람직하다.The dicarboxylate or dicarboxylic acid is used in an amount of 15 to 70 parts by weight, preferably 18 to 60 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total starting material. If dicarboxylate or dicarboxylic acid is used in an amount of less than 15 parts by weight or more than 70 parts by weight of the starting material, it is preferable to satisfy the above range because it may result in a decrease in the moldability and heat resistance of the product. Do.

본 발명에 사용될 수 있는 폴리에테르 폴리올의 구체적인 예로는 폴리테트라메틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 및 폴리헥사메틸렌글리콜 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 구체적으로, 상기 폴리에테르 폴리올은 폴리테트라메틸렌글리콜일 수 있다.Specific examples of the polyether polyol that can be used in the present invention include one or more selected from the group consisting of polytetramethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polyhexamethylene glycol, but is not limited thereto. Specifically, the polyether polyol may be polytetramethylene glycol.

이때, 상기 폴리에테르 폴리올의 수평균 분자량(Mn)은 특별히 한정되는 것은 아니나, 400 내지 6,000 g/mol, 또는 800 내지 3,000 g/mol, 또는 1,500 내지 2,400 g/mol 범위인 것이 중합 반응성 및 제품 물성 측면에서 적절하다. 폴리에테르 폴리올의 분자량이 400 g/mol 보다 작으면 폴리에테르에스테르 공중합체의 블록성이 저하되여 융점 및 연화점이 낮아지며, 6,000 g/mol을 초과하면 폴리에테르에스테르 공중합체의 하드 세그먼트와 소프트 세그먼트가 서로 분리되어 불투명해지고 펄상이 되는 문제점이 있다. At this time, the number average molecular weight (Mn) of the polyether polyol is not particularly limited, but polymerization reactivity and product properties in the range of 400 to 6,000 g/mol, or 800 to 3,000 g/mol, or 1,500 to 2,400 g/mol. It is appropriate in terms of If the molecular weight of the polyether polyol is less than 400 g/mol, the blockiness of the polyether ester copolymer decreases, resulting in lower melting and softening points, and if it exceeds 6,000 g/mol, the hard segment and the soft segment of the polyether ester copolymer There is a problem that it becomes opaque and becomes pearly after being separated.

상기 수평균 분자량은, 예를 들어, 겔투과 크로마토그래피 (GPC) 또는 말단 적정법(아세트산 무수물을 사용하여 폴리에테르 폴리올의 말단을 아세틸화시키고, 미반응 아세트산 무수물을 아세트산으로 분해시키고, 알칼리를 사용하여 역적정함으로써 아세틸화된 폴리에테르 폴리올의 OH 가를 측정하고, OH 가로부터 폴리에테르 폴리올의 수평균 분자량을 결정하는 것을 포함하는 방법)으로 결정할 수 있다.The number average molecular weight can be determined by, for example, gel permeation chromatography (GPC) or terminal titration (acetylating the end of the polyether polyol using acetic anhydride, decomposing unreacted acetic anhydride with acetic acid, and using an alkali. It can be determined by a method including measuring the OH number of the acetylated polyether polyol by reverse titration and determining the number average molecular weight of the polyether polyol from the OH number).

상기 폴리에테르 폴리올은 출발물질 총 100 중량부를 기준으로 5 내지 70 중량부, 바람직하게는 13 내지 67 중량부로 사용된다. 폴리에테르 폴리올이 5 중량부 미만이면 폴리에테르에스테르 공중합체의 경도가 너무 높아져 유연성에 문제가 있을 수 있고, 70 중량부 초과 시 제품의 기계적 강도가 저하되고 내열성과 상용성에 문제가 될 수 있으므로, 상기 범위를 만족하는 것이 바람직하다. The polyether polyol is used in an amount of 5 to 70 parts by weight, preferably 13 to 67 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total starting material. If the polyether polyol is less than 5 parts by weight, the hardness of the polyether ester copolymer may be too high and there may be a problem with flexibility, and if it exceeds 70 parts by weight, the mechanical strength of the product may decrease and heat resistance and compatibility may be problems. It is desirable to satisfy the range.

본 발명의 a) 단계는 디올; 디카르복실레이트 또는 디카르복실산; 및 폴리에테르 폴리올을 반응시키는 에스테르 교환반응 또는 에스테르화 반응 단계이다. 상기 a) 단계는 촉매 존재 하에 이루어지며, 이때 상기 촉매로는 활성성분으로 티타늄을 포함하는 것으로서 당업계에 알려진 물질이 제한 없이 사용될 수 있다.Step a) of the present invention comprises a diol; Dicarboxylate or dicarboxylic acid; And a transesterification reaction or esterification reaction step of reacting the polyether polyol. The step a) is performed in the presence of a catalyst, and in this case, a material known in the art may be used without limitation, as the catalyst includes titanium as an active ingredient.

구체적으로, a) 단계에서 사용될 수 있는 티타늄계 촉매의 예로는, 테트라알킬티타네이트 및 이들의 부분 가수분해물, 옥살산 티타닐 화합물, 티탄 할로겐화물 및 이들의 가수분해물, 티탄 복합 산화물, 티탄 알콕시드와 인 화합물의 반응물 등을 들 수 있으며, 이들을 단독 또는 조합하여 사용할 수 있다.Specifically, examples of the titanium-based catalyst that can be used in step a) include tetraalkyl titanate and partial hydrolyzate thereof, titanyl oxalate compound, titanium halide and hydrolyzate thereof, titanium composite oxide, titanium alkoxide and And reactants of phosphorus compounds, and these may be used alone or in combination.

상기 테트라알킬티타네이트 및 이들의 부분 가수분해물의 예로는, 테트라에틸티타네이트, 테트라이소프로필티탄산염, 테트라-n-프로필티탄산염, 테트라-n-부틸티타네이트(TBT) 등을 들 수 있다.Examples of the tetraalkyl titanate and partial hydrolyzate thereof include tetraethyl titanate, tetraisopropyl titanate, tetra-n-propyl titanate, tetra-n-butyl titanate (TBT), and the like.

상기 옥살산 티타닐 화합물의 예로는, 초산 티탄, 옥살산 티타닐, 옥살산 티타닐 암모늄, 옥살산 티타닐 나트륨, 옥살산 티타닐 칼륨, 옥살산 티타닐 칼슘, 옥살산 티타닐 스트론튬 등을 들 수 있다.Examples of the titanyl oxalate compound include titanium acetate, titanyl oxalate, titanyl ammonium oxalate, sodium titanyl oxalate, titanyl potassium oxalate, calcium titanyl oxalate, strontium titanyl oxalate, and the like.

상기 티탄 할로겐화물 및 이들의 가수분해물의 예로는, 트리멜리트산 티탄, 황산 티탄, 불화 티탄, 염화 티탄 등을 들 수 있다.Examples of the titanium halide and hydrolyzate thereof include titanium trimellitate, titanium sulfate, titanium fluoride, and titanium chloride.

티탄 복합 산화물의 예로는, 규화 티탄, 6-불화 티탄산칼륨, 6-불화 티탄산 암모늄, 6-불화 티탄산 코발트, 6-불화 티탄산 망간, 티탄 아세틸 아세토네이트 등을 들 수 있다.Examples of the titanium composite oxide include titanium silicide, potassium 6-fluoride titanate, ammonium 6-fluoride titanate, cobalt 6-fluoride titanate, manganese 6-fluoride titanate, and titanium acetyl acetonate.

본 발명의 바람직한 일 실시예에서는, 상기 티타늄계 촉매로 TBT가 사용될 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, TBT may be used as the titanium-based catalyst.

상기 a) 단계에 투입되는 촉매량은 출발물질 총 중량에 대하여, 0.1 내지 1000 ppm, 또는 0.1 내지 700 ppm, 또는 0.1 내지 500 ppm이 바람직하다. 만일 a) 단계에 첨가되는 촉매량이 0.1 ppm 미만이면 중합에 소요되는 시간이 길어져 생산성이 저하되거나 장시간 반응으로 인한 열분해를 초래하는 문제가 있고, 1000 ppm을 초과하여 너무 많으면 부반응으로 인한 분해 및 악취 유발 물질의 생성 가능성이 있다. The amount of catalyst introduced in step a) is preferably 0.1 to 1000 ppm, or 0.1 to 700 ppm, or 0.1 to 500 ppm, based on the total weight of the starting material. If the amount of catalyst added in step a) is less than 0.1 ppm, the time required for polymerization is long, resulting in a decrease in productivity or thermal decomposition due to long-term reaction.If it exceeds 1000 ppm, it causes decomposition and odor due to side reactions. There is a possibility of the formation of substances.

상기 a) 단계의 반응 조건은 특별히 제한되는 것은 아니며, 출발물질의 종류, 함량 및 조합, 제조하고자 하는 폴리에테르에스테르 공중합체의 물성에 따라 적절하게 조절될 수 있다. The reaction conditions in step a) are not particularly limited, and may be appropriately adjusted according to the type, content and combination of starting materials, and physical properties of the polyether ester copolymer to be prepared.

일례로, 상기 a) 단계는 상압 또는 500 내지 760 torr 하에서 수행될 수 있고, 150 내지 300 ℃, 150 내지 250 ℃, 또는 150 내지 210 ℃ 의 온도 조건 하에서 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, a) 단계의 반응은 교반 하에 이루어지는 것이 바람직하며, 반응 시간은 제한되는 것은 아니나, 60 내지 200분 범위일 수 있다. 상기 조건을 만족할 때, 반응 전환율을 높일 수 있다.For example, step a) may be performed under normal pressure or 500 to 760 torr, and may be performed under a temperature condition of 150 to 300°C, 150 to 250°C, or 150 to 210°C, but is not limited thereto. In addition, the reaction in step a) is preferably performed under stirring, and the reaction time is not limited, but may range from 60 to 200 minutes. When the above conditions are satisfied, the reaction conversion rate can be increased.

상기 a) 단계가 완료되면, 이어서 b)의 축중합 단계를 진행한다. 상기 b) 단계는 a) 단계와 별도의 반응기에서 이루어질 수 있다. When the step a) is completed, the condensation polymerization step of b) is then performed. Step b) may be performed in a separate reactor from step a).

에스테르 교환반응 또는 에스테르화 반응에 사용되는 티타늄계 촉매는 축중합 반응의 촉매로도 사용 가능하다. 또한 상기 타타늄계 촉매는 에스테르 교환반응 또는 에스테르화 반응 후 반응 혼합물에 잔류하므로, 이어지는 축중합 반응에서도 촉매로 작용할 수 있다. 따라서, 기존의 폴리에테르에스테르 공중합체 제조방법에서는 축중합 반응 단계에 별도로 촉매를 첨가하지 않거나, 추가로 동일한 티타늄계 촉매를 첨가한 후 축중합 반응시키는 것이 일반적이었다.The titanium-based catalyst used in the transesterification reaction or the esterification reaction can also be used as a catalyst for the condensation polymerization reaction. In addition, since the titanium-based catalyst remains in the reaction mixture after transesterification or esterification, it may act as a catalyst in the subsequent condensation polymerization reaction. Therefore, in the conventional method for preparing a polyether ester copolymer, it is common to perform a condensation polymerization reaction after adding a catalyst to the condensation polymerization reaction step or after adding the same titanium-based catalyst.

그러나 상기와 같이 티타늄계 촉매만을 사용하여 에스테르 교환반응 및 축중합 반응을 수행할 경우, 부반응이 상당 수준 일어나 부산물 및 원치 않는 작용기들이 다량 발생하고, 이로 인해 제조되는 폴리에테르에스테르 공중합체가 악취를 띠거나, 변색되는 등 품질 저하 현상이 나타나는 문제가 있다.However, when transesterification and condensation reactions are performed using only a titanium-based catalyst as described above, side reactions occur at a considerable level, resulting in a large amount of by-products and unwanted functional groups, and the resulting polyether ester copolymer has an odor. There is a problem in which quality deterioration occurs, such as loss or discoloration.

본 발명자들은 상기 문제를 개선하고자 바람직한 촉매의 조합에 관하여 연구하였으며, 그 결과 에스테르 교환반응 또는 에스테르화 반응에서 티타늄계 촉매를 사용하되, 축중합 반응 단계에 추가되는 촉매로 마그네슘계 및 아연계 촉매를 사용할 경우 상기 문제가 크게 개선되는 점을 확인하였다. In order to improve the above problem, the present inventors studied a combination of a preferred catalyst, and as a result, a titanium-based catalyst was used in the transesterification reaction or the esterification reaction, but magnesium-based and zinc-based catalysts were used as catalysts added to the polycondensation reaction step. When used, it was confirmed that the above problem was greatly improved.

이에, 본 발명에서는 b) 단계에서 추가되는 촉매로 마그네슘계 촉매 및 아연계 촉매를 사용한다. 따라서, 본 발명에서 축중합 반응은, a) 단계 후 잔류하는 티타늄계 촉매를 포함하여, 촉매 활성 성분으로 티타늄, 마그네슘 및 아연을 포함하게 된다.Accordingly, in the present invention, a magnesium-based catalyst and a zinc-based catalyst are used as catalysts added in step b). Accordingly, in the present invention, the condensation polymerization reaction includes titanium-based catalyst remaining after step a) and includes titanium, magnesium and zinc as catalytic active components.

본 발명에서 사용 가능한 마그네슘계 촉매는 특별히 제한되는 것은 아니며, 마그네슘아세트산염, 산화마그네슘, 질산마그네슘, 및 탄산마그네슘으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 마그네슘계 촉매는 마그네슘아세트산염일 수 있다. 이와 같이 마그네슘계 촉매를 포함함으로써, 부반응을 억제하여 냄새 유발 물질의 발생량을 감소시킬 수 있다.The magnesium-based catalyst usable in the present invention is not particularly limited, and may be at least one selected from the group consisting of magnesium acetate, magnesium oxide, magnesium nitrate, and magnesium carbonate. According to a preferred embodiment of the present invention, the magnesium-based catalyst may be magnesium acetate. By including the magnesium-based catalyst as described above, it is possible to reduce the amount of odor-causing substances by suppressing side reactions.

또한, 본 발명에서 사용 가능한 아연계 촉매는 아연아세트산염, 산화아연, 및 질산아연으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 아연계 촉매는 아연아세트산염일 수 있다. 이러한 아연계 촉매를 포함할 경우 냄새 유발 물질의 발생량을 감소시킬 수 있고, 제조되는 폴리에테르에스테르 공중합체의 색조를 크게 향상시킬수 있다.In addition, the zinc-based catalyst usable in the present invention may include at least one selected from the group consisting of zinc acetate, zinc oxide, and zinc nitrate, but is not limited thereto. According to a preferred embodiment of the present invention, the zinc-based catalyst may be zinc acetate. When the zinc-based catalyst is included, the amount of odor-causing substances can be reduced, and the color tone of the produced polyether ester copolymer can be greatly improved.

상기 b) 단계의 촉매량은 출발물질, 즉, 디올; 디카르복실레이트 또는 디카르복실산; 및 폴리에테르 폴리올의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 1000 ppm, 또는 0.1 내지 700 ppm, 또는 0.1 내지 500 ppm범위로 사용된다. 만일 촉매량이 0.1 ppm 미만이면 반응 소요 시간이 길어져 생산성이 저하될 수 있고, 1000 ppm을 초과하면 부반응으로 인한 분해 및 악취 유발 물질의 생성 가능성이 있다. The catalytic amount of step b) is the starting material, that is, diol; Dicarboxylate or dicarboxylic acid; And 0.1 to 1000 ppm, or 0.1 to 700 ppm, or 0.1 to 500 ppm, based on the total weight of the polyether polyol. If the amount of catalyst is less than 0.1 ppm, the time required for the reaction may be lengthened and productivity may decrease. If it exceeds 1000 ppm, there is a possibility of decomposition and generation of odor-causing substances due to side reactions.

본 발명에서 a) 단계 및 b) 단계에 사용되는 티타늄계 촉매: 마그네슘계 촉매: 아연계 촉매의 중량비는 1 내지 2 : 0.5 내지 1 : 0.5 내지 1 범위인 것이 바람직하다. 상기 범위를 만족할 때, 생산성을 저해시키지 않는 동시에 색도 개선과 냄새 저감 효과가 있다.In the present invention, the weight ratio of the titanium-based catalyst used in steps a) and b): the magnesium-based catalyst: the zinc-based catalyst is preferably in the range of 1 to 2: 0.5 to 1: 0.5 to 1. When the above range is satisfied, there is an effect of improving color and reducing odor without impairing productivity.

또한, 본 발명의 효과를 확보하기 위하여 상기 b) 단계는 1 torr 이하, 또는 0.3 torr 이하의 고진공 조건 하에서 수행될 수 있고, 200 내지 300 ℃, 또는 200 내지 250 ℃의 온도 조건 하에서 수행될 수 있다. b) 단계는 교반 하에 이루어지는 것이 바람직하며, 토크를 관찰하여, 값이 더 이상 증가하지 않을 때 교반 속도를 점차 줄이며 반응을 완료시켜, 최종적으로 폴리에테르에스테르 공중합체를 제조한다. 제한하는 것은 아니나, 상기 b) 단계의 반응 시간은 약 30분 내지 5 시간, 또는 1 내지 3 시간 범위일 수 있다.In addition, in order to secure the effect of the present invention, step b) may be performed under high vacuum conditions of 1 torr or less, or 0.3 torr or less, and may be performed under a temperature condition of 200 to 300 °C, or 200 to 250 °C. . Step b) is preferably carried out under stirring, and by observing the torque, when the value no longer increases, the stirring speed is gradually reduced to complete the reaction, thereby finally preparing a polyether ester copolymer. Although not limited, the reaction time of step b) may range from about 30 minutes to 5 hours, or 1 to 3 hours.

한편, 본 발명의 제조방법에서는 각 단계의 반응 효율 향상, 제조되는 폴리에테르에스테르 엘라스토머의 물성 조절 등을 위하여, a) 단계 또는 b) 단계에 첨가제를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, in the production method of the present invention, an additive may be further included in step a) or b) in order to improve the reaction efficiency of each step and adjust the properties of the polyether ester elastomer to be produced.

사용 가능한 첨가제의 예로는, 폴리에테르에스테르 공중합체의 용융 강도 증가를 위한 분지제(예를 들어, 글리세롤, 소르비톨, 펜타에리트리톨, 1,1,4,4-테트라키스(하이드록시메틸)사이클로헥산, 트라이메틸올 프로판, 파이로멜리트산, 1,1,2,2-에탄테트라카르복실산 등), 색 특성 개선을 위한 무광제(예를 들어, TiO2, 황화아연 또는 산화아연), 착색제(예를 들어, 염료), 안정제(예를 들어, 산화방지제, 자외광 안정제, 열 안정제, 등), 충전제, 난연제, 안료, 항미생물제, 정전기 방지제, 광 증백제, 증량제, 가공 보조제 또는 점도 증진제 등을 들 수 있으며, 이들 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 들 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 일례로, 산화방지제로서 1,3,5-트리메틸-2,4,6'-트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)벤젠을 b) 단계에서 촉매와 함께 투입할 수 있다.Examples of additives that can be used include branching agents for increasing the melt strength of the polyether ester copolymer (e.g., glycerol, sorbitol, pentaerythritol, 1,1,4,4-tetrakis(hydroxymethyl)cyclohexane , Trimethylol propane, pyromellitic acid, 1,1,2,2-ethanetetracarboxylic acid, etc.), matting agents for improving color properties (eg, TiO 2 , zinc sulfide or zinc oxide), coloring agents (E.g., dyes), stabilizers (e.g., antioxidants, ultraviolet light stabilizers, heat stabilizers, etc.), fillers, flame retardants, pigments, antimicrobial agents, antistatic agents, light brighteners, extenders, processing aids or viscosity enhancers And the like, and any one or a mixture of two or more of them may be used, but the present invention is not limited thereto. As an example, 1,3,5-trimethyl-2,4,6'-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene as an antioxidant is added with the catalyst in step b). I can.

이들 첨가제는 각각이 목적하는 효과를 확보하되, 제조되는 폴리에테르에스테르 공중합체의 물성 특성을 저하시키지 않는 범위 내에서 적절한 함량으로 사용될 수 있으며, 구체적으로는 출발물질 총 100 중량%에 대해 0.1 내지 10 중량%로 사용될 수 있다.Each of these additives secures the desired effect, but can be used in an appropriate amount within a range that does not deteriorate the physical properties of the polyether ester copolymer to be produced, specifically 0.1 to 10 based on 100% by weight of the total starting material. It can be used in weight percent.

상술한 본 발명의 제조방법에 따르면, 별도의 첨가물 또는 제조 설비의 변경 없이, 폴리에테르에스테르 공중합체의 제조 공정 중 부반응을 현저히 감소시킬 수 있다. 따라서, 최종 제품 내 악취와 변색을 일으키는 THF 등의 부산물이나, -COOH 등의 말단기의 함량이 현저히 줄어들어, 향상된 품질의 폴리에테르에스테르 공중합체를 제조할 수 있다. According to the manufacturing method of the present invention described above, side reactions during the manufacturing process of the polyether ester copolymer can be significantly reduced without any additional additives or changes in manufacturing equipment. Accordingly, the content of end groups such as -COOH or by-products such as THF that causes odor and discoloration in the final product is significantly reduced, and thus a polyether ester copolymer of improved quality can be prepared.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조되는 폴리에테르에스테르 공중합체는 바람직하기로 THF 함량이 약 2000 ug/g 이하, 또는 1600 ug/g 이하, 또는 1550 ug/g 이하일 수 있다. 또한, 상기 폴리에테르에스테르 공중합체는 바람직하기로 -COOH 말단기 함량이 40 eq/ton 이하, 또는 35 eq/ton 이하, 또는 30 eq/ton 이하일 수 있다. 상기 THF 함량 및 -COOH 말단기 함량은 후술할 실험예와 같은 방법으로 측정될 수 있다. Specifically, the polyether ester copolymer prepared according to an embodiment of the present invention may preferably have a THF content of about 2000 ug/g or less, or 1600 ug/g or less, or 1550 ug/g or less. In addition, the polyether ester copolymer may preferably have a -COOH end group content of 40 eq/ton or less, or 35 eq/ton or less, or 30 eq/ton or less. The THF content and the -COOH end group content may be measured in the same manner as in Experimental Examples to be described later.

이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변경 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.Hereinafter, preferred embodiments are presented to aid the understanding of the present invention, but the following examples are only illustrative of the present invention, and it is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope and spirit of the present invention. It is natural that changes and modifications fall within the scope of the appended claims.

[실시예][Example]

실시예 1Example 1

에스테르 교환 반응솥에 323부의 디메틸테레프탈레이트(DMT), 633부의 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG, Mn=2000), 217부의 1,4-부틸렌글리콜(BG)와 테트라부틸티타네이트(TBT) 0.43 중량부(366ppm)를 넣고 상압(760 torr)에서 140 내지 210℃로 120분간 에스테르 교환반응을 하였다. 323 parts of dimethyl terephthalate (DMT), 633 parts of polytetramethylene glycol (PTMG, Mn=2000), 217 parts of 1,4-butylene glycol (BG) and tetrabutyl titanate (TBT) 0.43 weight in a transesterification kettle Part (366ppm) was added and transesterification was performed at 140 to 210°C for 120 minutes at atmospheric pressure (760 torr).

상기 에스테르 교환반응이 완료된 반응 혼합물에, 마그네슘아세트산염과 아연아세트산염을 각각 0.3 중량부(255ppm) 투입한 후 에스테르 교환반응물을 축중합솥으로 이송해 210 에서 245 ℃까지 승온하고 반응부 내 진공도를 0.3 torr 이하로 하여 축중합하였다. 반응물의 토크 값을 관찰하여 최고치에 달했을 때, 반응을 정지하고 가압하여 냉수 중으로 토출하여 팰렛화된 폴리에테르에스테르 공중합체를 얻었다.To the reaction mixture in which the transesterification reaction was completed, 0.3 parts by weight (255 ppm) of magnesium acetate and zinc acetate were added respectively, and then the transesterification reaction product was transferred to a condensation polymerization pot, the temperature was raised from 210 to 245°C, and the degree of vacuum in the reaction part was adjusted. Condensation polymerization was carried out at 0.3 torr or less. When the torque value of the reactant was observed and reached the maximum value, the reaction was stopped, pressurized, and discharged into cold water to obtain a pelletized polyether ester copolymer.

실시예 2 Example 2

에스테르 교환 반응솥에 330부의 디메틸테레프탈레이트(DMT), 180부의 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG, Mn=1000), 200부의 1,4-부틸렌글리콜(BG)와 테트라부틸티타네이트(TBT) 0.3 중량부(423ppm)를 넣고 상압에서 140 내지 210℃로 120분간 에스테르 교환반응을 하였다. In a transesterification pot, 330 parts of dimethyl terephthalate (DMT), 180 parts of polytetramethylene glycol (PTMG, Mn=1000), 200 parts of 1,4-butylene glycol (BG) and 0.3 weight of tetrabutyl titanate (TBT) Part (423ppm) was added and transesterification was performed at 140 to 210°C for 120 minutes at atmospheric pressure.

상기 에스테르 교환반응이 완료된 반응 혼합물에, 마그네슘아세트산염과 아연아세트산염을 각각 0.2 중량부 (282ppm), 0.4 중량부(563ppm) 투입한 후 에스테르 교환반응물을 축중합솥으로 이송해 210 에서 245 ℃까지 승온하고 반응부 내 진공도를 0.3 torr 이하로 하여 축중합하였다. 반응물의 토크 값을 관찰하여 최고치에 달했을 때, 반응을 정지하고 가압하여 냉수 중으로 토출하여 팰렛화된 폴리에테르에스테르 공중합체를 얻었다.To the reaction mixture in which the transesterification reaction was completed, 0.2 parts by weight (282 ppm) and 0.4 parts by weight (563 ppm) of magnesium acetate and zinc acetate were added, respectively, and the transesterification reaction was transferred to a condensation polymerization pot from 210 to 245°C. The temperature was raised and condensation polymerization was carried out with a vacuum degree of 0.3 torr or less in the reaction part. When the torque value of the reactant was observed and reached the maximum value, the reaction was stopped, pressurized, and discharged into cold water to obtain a pelletized polyether ester copolymer.

실시예 3 Example 3

에스테르 교환반응의 촉매로 TBT 0.3중량부(423ppm), 마그네슘아세트산염과 아연아세트산염을 각각 0.4(563ppm), 0.2 중량부(282ppm) 투입한 것 이외에는 실시예 2와 동일한 방법으로 폴리에테르에스테르 공중합체를 제조하였다.Polyether ester copolymer in the same manner as in Example 2, except that 0.3 parts by weight of TBT (423 ppm) and 0.4 (563 ppm) and 0.2 parts by weight (282 ppm) of magnesium acetate and zinc acetate were added as a catalyst for the transesterification reaction. Was prepared.

실시예 4 Example 4

에스테르 교환반응의 촉매로 TBT 0.3중량부(423ppm), 마그네슘아세트산염과 아연아세트산염을 각각 0.3 중량부(423ppm) 투입한 것 이외에는 실시예 2와 동일한 방법으로 폴리에테르에스테르 공중합체를 제조하였다.A polyether ester copolymer was prepared in the same manner as in Example 2, except that 0.3 parts by weight (423 ppm) of TBT and 0.3 parts by weight (423 ppm) of magnesium acetate and zinc acetate were added as a catalyst for the transesterification reaction.

비교예 1Comparative Example 1

에스테르 교환반응의 촉매로 TBT 1.3중량부(1108ppm), 축중합 반응의 촉매로 TBT 0.5 중량부(426ppm)를 첨가한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에테르에스테르 공중합체를 제조하였다.A polyether ester copolymer was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1.3 parts by weight of TBT (1108 ppm) as a catalyst for transesterification and 0.5 parts by weight (426 ppm) of TBT as a catalyst for the condensation polymerization reaction were added.

비교예 2Comparative Example 2

에스테르 교환반응의 촉매로 TBT 0.3중량부(423ppm), 축중합 반응의 촉매로 TBT 0.8 중량부(1127ppm)를 첨가한 것 이외에는 실시예 2와 동일한 방법으로 폴리에테르에스테르 공중합체를 제조하였다.A polyether ester copolymer was prepared in the same manner as in Example 2, except that 0.3 parts by weight of TBT (423 ppm) as a catalyst for the transesterification reaction and 0.8 parts by weight (1127 ppm) of TBT as a catalyst for the condensation polymerization reaction were added.

비교예 3 Comparative Example 3

에스테르 교환반응의 촉매로 TBT 0.43 중량부(366ppm) 마그네슘아세트산염과 아연아세트산염을 각각 0.3 중량부(255ppm) 투입하고 축중합 촉매는 투입하지 않은 것 이외에는 실시예 1와 동일한 방법으로 폴리에테르에스테르 공중합체를 제조하였다. As a catalyst for the transesterification reaction, 0.43 parts by weight (366 ppm) of TBT magnesium acetate and 0.3 parts by weight (255 ppm) of zinc acetate were added respectively, and the polyether ester was copolymerized in the same manner as in Example 1, except that a condensation polymerization catalyst was not added. The coalescence was prepared.

그 결과, 축중합 반응 시간이 3시간 지난 후에도 토크(점도)가 전혀 증가하지 않아, 상기 조건으로는 충분한 중합도를 얻을 수 없음을 알 수 있었다.As a result, it was found that the torque (viscosity) did not increase at all even after the condensation polymerization reaction time elapsed for 3 hours, and a sufficient degree of polymerization could not be obtained under the above conditions.

[실험예] [Experimental Example]

실시예 및 비교예의 각 공중합체에 대하여, 하기 방법으로 THF 함량, -COOH 말단기 함량, 황색도 를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.For each copolymer of Examples and Comparative Examples, THF content, -COOH end group content, and yellowness were measured by the following method. The results are shown in Table 1 below.

(1) THF 함량 측정(1) THF content measurement

시료 0.2g을 22mL Headspace vial에 넣고 마개를 닫은 뒤 110°C 오븐에서 90분간 방치한 후 HS-GC/FID로 분석한다. Put 0.2g of sample into a 22mL Headspace vial, close the cap, and leave it in an oven at 110°C for 90 minutes, and analyze with HS-GC/FID.

(2) -COOH 말단기 함량 측정(2) -COOH end group content measurement

잘게 분쇄한 시료 0.150 ± 0.002g을 취하여 30mL 바이알에 담는다. o-크레졸과 클로로포름을 폴리머가 담긴 바이알에 각 10 mL씩 마이크로 피펫으로 정량하여 넣은 후 마개를 꼭 닫고 상온에서 폴리머가 깨끗하게 녹을 때까지 교반한다. 폴리머가 모두 녹은 후 0.1% 페놀레드 2~3방울을 가한 후 0.04N KOH/에탄올로 지시약 색깔이 노란색에서 오렌지색이 될 때까지 적정하여 소모된 KOH/에탄올 용액의 부피를 기록한다. 같은 방법으로 공중합체 시료가 들어있지 않은 Blank 시험을 실시한 후 다음의 수학식 1을 통하여 산가를 계산한다.Take 0.150 ± 0.002g of the finely ground sample and put it in a 30mL vial. After quantifying o-cresol and chloroform into a vial containing the polymer with a micropipette, 10 mL each, close the cap tightly, and stir until the polymer is completely dissolved at room temperature. After all the polymer is dissolved, add 2-3 drops of 0.1% phenol red, titrate with 0.04N KOH/ethanol until the color of the indicator turns from yellow to orange, and record the volume of the consumed KOH/ethanol solution. In the same way, after performing the blank test without the copolymer sample, the acid value is calculated through Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112017118624071-pat00001
Figure 112017118624071-pat00001

V: 샘플의 적정에 소비된 KOH/에탄올 용액의 부피(mL)V: Volume (mL) of KOH/ethanol solution consumed for titration of the sample

VO: Blank 시험의 적정에 소비된 KOH/에탄올 용액의 부피(mL)VO: Volume of KOH/ethanol solution consumed in the titration of the blank test (mL)

M: KOH/에탄올 용액의 몰농도(0.04mol/L)M: Molar concentration of KOH/ethanol solution (0.04 mol/L)

F: KOH/에탄올 용액의 역가F: titer of KOH/ethanol solution

(3) 황색도(Yellow index) 측정(3) Measurement of yellow index

각 공중합체를 팰렛 상태로 하여, Colorflex 색차계를 이용하여 황색도를 측정하였다 Each copolymer was in a pallet state, and the yellowness was measured using a Colorflex colorimeter.

THF함량(ug/g)THF content (ug/g) COOH함량(eq/ton)COOH content (eq/ton) 황색도Yellowness 실시예 1Example 1 10591059 1616 22 실시예 2Example 2 15301530 3030 99 실시예 3Example 3 16061606 3232 1111 실시예 4Example 4 20002000 3838 1010 비교예 1Comparative Example 1 23932393 4242 1313 비교예 2Comparative Example 2 25802580 7373 2929

상기 표 1을 참조하면, 축중합 단계에서 촉매로 마그네슘계 및 아연계 촉매를 부가할 경우, 기존 방법과 같이 티타늄계 촉매만을 사용할 경우에 비하여 부생성물인 THF의 생성량, -COOH 말단기의 함량이 현저히 줄어드는 것으로 나타났으며, 황색도 또한 크게 개선된 것을 확인할 수 있다. 그러나, 마그네슘계 및 아연계 촉매를 에스테르 교환반응단계에서부터 티타늄계 촉매와 함께 사용한 경우는 충분한 중합도를 얻지 못하여, 본원발명의 효과를 얻을 수 없음을 비교예 3을 통해 알 수 있다.Referring to Table 1, when magnesium-based and zinc-based catalysts are added as catalysts in the condensation polymerization step, the amount of THF produced as a by-product and the content of -COOH end groups are compared with the case of using only a titanium-based catalyst as in the conventional method. It was found to be significantly reduced, and it can be seen that the yellowness was also greatly improved. However, it can be seen from Comparative Example 3 that when the magnesium-based and zinc-based catalysts are used together with the titanium-based catalyst from the transesterification step, a sufficient degree of polymerization is not obtained, and the effect of the present invention cannot be obtained.

상기 효과는 티타늄계 촉매를 주로 사용하되 마그네슘 및 아연계 촉매를 부가적으로 사용한 경우에 더욱 우수하게 나타나는 것으로 확인되었다. 즉, TBT의 함량이 마그네슘아세트산염, 아연아세트산염보다 더 높게 사용된 실시예 1의 경우, 그렇지 않은 실시예 2 내지 4에 비하여 THF, -COOH 함량이 더욱 적게 나타났으며, 황색도 또한 크게 개선된 것으로 나타났다.The effect was found to be more excellent when a titanium-based catalyst is mainly used, but magnesium and zinc-based catalysts are additionally used. That is, in the case of Example 1 in which the content of TBT was higher than that of magnesium acetate and zinc acetate, the contents of THF and -COOH were smaller than those of Examples 2 to 4, and the yellowness was also greatly improved Appeared.

상기 결과로부터, 본 발명의 효과를 얻기 위해서는 폴리에테르에스테르 공중합체 제조 시 티타늄계 촉매와 더불어 마그네슘계 및 아연계 촉매를 함께 사용하되, 마그네슘계 및 아연계 촉매는 에스테르 교환반응 단계가 아닌 축중합 단계에서 투입되어야 함을 알 수 있다. 또한, 더욱 우수한 결과를 얻기 위해서는, 티타늄계 촉매가 보다 높은 비율로 사용되는 것이 바람직함을 알 수 있다.From the above results, in order to obtain the effect of the present invention, a titanium-based catalyst and a magnesium-based and zinc-based catalyst are used together with a titanium-based catalyst when preparing the polyether ester copolymer, but the magnesium-based and zinc-based catalyst is a condensation polymerization step rather than a transesterification step It can be seen that it should be put in. In addition, in order to obtain more excellent results, it can be seen that it is preferable to use a titanium-based catalyst in a higher ratio.

Claims (9)

a) 디올; 디카르복실레이트; 및 폴리에테르 폴리올을 티타늄계 촉매 존재 하에 에스테르 교환반응시키는 단계 및
b) 마그네슘계 촉매 및 아연계 촉매를 상기 a) 단계가 완료된 반응 혼합물에 투입하고 축중합시키는 단계를 포함하는 폴리에테르에스테르 공중합체의 제조방법으로서,
상기 디올은 에틸렌글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 또는 1,6-헥산디올이고,
상기 디카르복실레이트는 디메틸테레프탈레이트, 디메틸이소프탈레이트, 2,6-디메틸나프탈렌디카르복실레이트, 및 디메틸1,4-사이클로헥산디카르복실레이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이고,
상기 폴리에테르 폴리올은 폴리테트라메틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 및 폴리헥사메틸렌글리콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이고,
상기 티타늄계 촉매는 테트라에틸티타네이트, 테트라이소프로필티탄산염, 테트라-n-프로필티탄산염, 및 테트라-n-부틸티타네이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상이고,
상기 마그네슘계 촉매는 마그네슘아세트산염, 산화마그네슘, 질산마그네슘, 및 탄산마그네슘으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상이고,
상기 아연계 촉매는 아연아세트산염, 산화아연, 및 질산아연으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인,
폴리에테르에스테르 공중합체의 제조방법.
a) diol; Dicarboxylate; And transesterification of the polyether polyol in the presence of a titanium-based catalyst, and
b) Injecting a magnesium-based catalyst and a zinc-based catalyst into the reaction mixture in which step a) has been completed and condensation polymerization as a method for producing a polyether ester copolymer,
The diol is ethylene glycol, propylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, or 1,6-hexanediol,
The dicarboxylate is at least one selected from the group consisting of dimethyl terephthalate, dimethyl isophthalate, 2,6-dimethylnaphthalenedicarboxylate, and dimethyl 1,4-cyclohexanedicarboxylate,
The polyether polyol is at least one selected from the group consisting of polytetramethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polyhexamethylene glycol,
The titanium-based catalyst is at least one selected from the group consisting of tetraethyl titanate, tetraisopropyl titanate, tetra-n-propyl titanate, and tetra-n-butyl titanate,
The magnesium-based catalyst is at least one selected from the group consisting of magnesium acetate, magnesium oxide, magnesium nitrate, and magnesium carbonate,
The zinc-based catalyst is at least one selected from the group consisting of zinc acetate, zinc oxide, and zinc nitrate,
Method for producing a polyether ester copolymer.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 티타늄계 촉매의 함량은, 디올; 디카르복실레이트; 및 폴리에테르 폴리올 총 중량에 대하여, 0.1 내지 1000 ppm인, 폴리에테르에스테르 공중합체의 제조방법.
The method of claim 1,
The content of the titanium-based catalyst is diol; Dicarboxylate; And 0.1 to 1000 ppm, based on the total weight of the polyether polyol, for producing a polyether ester copolymer.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 마그네슘계 촉매 및 아연계 촉매의 총 함량은, 디올; 디카르복실레이트; 및 폴리에테르 폴리올 총 중량에 대하여, 0.1 내지 1000 ppm인, 폴리에테르에스테르 공중합체의 제조방법.
The method of claim 1,
The total content of the magnesium-based catalyst and the zinc-based catalyst is diol; Dicarboxylate; And 0.1 to 1000 ppm, based on the total weight of the polyether polyol, for producing a polyether ester copolymer.
제6항에 있어서,
상기 마그네슘계 촉매 및 아연계 촉매의 함량은 각각 500 ppm 미만인, 폴리에테르에스테르 공중합체의 제조방법.
The method of claim 6,
The content of the magnesium-based catalyst and the zinc-based catalyst are each less than 500 ppm, the method of producing a polyether ester copolymer.
제1항에 있어서,
상기 티타늄계 촉매는 마그네슘계 촉매 및 아연계 촉매 각각의 중량보다 더 많은 양으로 사용되는 것인, 폴리에테르에스테르 공중합체의 제조방법.
The method of claim 1,
The titanium-based catalyst is used in an amount greater than the weight of each of the magnesium-based catalyst and the zinc-based catalyst, a method for producing a polyether ester copolymer.
제1항에 있어서,
상기 티타늄계 촉매: 마그네슘계 촉매: 아연계 촉매의 중량비는 1 내지 2 : 0.5 내지 1 : 0.5 내지 1인, 폴리에테르에스테르 공중합체의 제조방법.
The method of claim 1,
The weight ratio of the titanium-based catalyst: magnesium-based catalyst: zinc-based catalyst is 1 to 2: 0.5 to 1: 0.5 to 1, a method for producing a polyether ester copolymer.
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