KR20120012930A - Biodegradable polyester and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: Biodegradable polyester is provided to improve radiation and elongation due to the change of the composition of inserted material, and the control of molecular weight by using aliphatic acid and aromatic acid. CONSTITUTION: Biodegradable polyester is manufactured by the esterification and the polymerization of diol components, and acid components consisting of aliphatic acid and aromatic acid. The aliphatic acid is one or more mixtures selected from oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, citric acid, pimeric acid, azelaic acid, sebasic acid, nonanoic acid, decanoic acid, dodecanoic acid, and hexadecanoic acid. The diol component comprises a first diol component selected from ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, and 1,6- hexanediol, and a second diol component selected from diethylene glycol, and 1,6-hexnaediol.

Description

생분해성 폴리에스테르 및 그 제조방법{BIODEGRADABLE POLYESTER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}Biodegradable polyester and its manufacturing method {BIODEGRADABLE POLYESTER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 생분해성 폴리에스테르 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지방족 산, 방향족 산, 알칸디올 또는 올리고머을 이용하여 방사성이 우수하여 사출성형품, 섬유, 제지, 필름 제작이 용이한 생분해성 폴리에스테르 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a biodegradable polyester and a method for producing the same, and more particularly, to a biodegradable poly that is easy to manufacture injection molded articles, fibers, papers, and films due to its excellent radioactivity using aliphatic acid, aromatic acid, alkanediol or oligomer. It relates to an ester and a method for producing the same.

최근의 사회환경적 추세를 살펴보면 세계적으로 환경 오염이 심각한 사회문제로 대두되고 있으며, 특히 여러 산업분야에서 각종 용도에 사용되는 플라스틱은 자연분해되지 않는 불분해성 소재이기 때문에 매립할 수 없고 소각하여 처리하는 경우가 많으나 이러한 플라스틱을 소각할 때에는 많은 유해물질이 방출되고 유해가스가 발생되어 자연환경을 파괴하고 있어서, 이에 대한 규제방안이 실시되거나 도입단계에 있다.The recent socio-environmental trend shows that environmental pollution is a serious social problem in the world. Especially, plastics used in various industries in various industries cannot be landfilled and incinerated because they are non-degradable materials. In many cases, the incineration of these plastics releases many harmful substances and generates harmful gases, destroying the natural environment.

종래의 플라스틱 즉, 합성수지는 요구특성에 따라 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리스티렌 수지 또는 ABS 수지 등 모두가 비분해성 수지이므로 폐기시 분해되지 않아 환경오염의 문제점을 유발하고 있다.Conventional plastics, namely synthetic resins, are all non-degradable resins such as polyester resins, polyethylene resins, polypropylene resins, polystyrene resins, or ABS resins, and thus are not decomposed upon disposal, causing environmental pollution.

한편, 상기와 같은 폐기 플라스틱에 의한 환경오염 문제가 사회적으로 큰 문제로 대두되면서 최근에는 완전분해가 가능한 생분해성 플라스틱 수지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 전세계적으로 많은 관심을 불러일으키고 있다. 특히, 토양 매립지 이용의 한계와 재활용의 문제가 심각하게 대두되면서 일정기간 사용 후 폐기시 스스로 분해되는 분해성 수지의 개발이 활발히 전개되고 있다.On the other hand, as the environmental pollution problem caused by the waste plastics as a social problem, the research on the biodegradable plastic resin that can be fully decomposed recently has been actively progressed, attracting a lot of attention around the world. In particular, the limitation of the use of landfills and the problem of recycling has emerged seriously, and development of degradable resins that decompose itself upon disposal after a certain period of time has been actively developed.

현재까지 생분해성 고분자에 대한 활발한 연구의 결과로 전분계 고분자, 셀룰로오즈 아세테이트, 폴리하이드록시 부틸레이트, 폴리락타이드, 폴리카프로락톤, 폴리부틸렌숙시네이트 등의 생분해성 고분자가 상업화되어 시판되고 있으나 생분해성 폴리에스테르는 아직까지 필름이나 섬유를 제조할 수 있는 물성이 확보되지 못하여 사출성형품용으로만 제조되고 있는 실정이다.As a result of active research on biodegradable polymers, biodegradable polymers such as starch-based polymer, cellulose acetate, polyhydroxy butylate, polylactide, polycaprolactone, polybutylene succinate, etc. have been commercialized and commercialized. Since the polyester has not yet secured the physical properties to produce a film or fiber, it is being manufactured only for injection molded products.

일반적으로 생분해성 폴리에스테르는 지방족산과 디올성분으로 제조되는 지방족 폴리에스테르로 방향족 폴리에스테르와 다른 주쇄의 구조 및 결정성의 문제 등으로 방사성이 불량하며 연신성이 저하되어 이에 따른 강력 저하로 섬유 용도의 제품 전개에 어려움이 있으며 융점이 너무 낮기 때문에 내열성에 부적절하다는 결점을 지니고 있다. In general, biodegradable polyesters are aliphatic polyesters made of aliphatic acid and diol components, which have poor radioactivity due to the structure and crystallinity of aromatic polyesters and other main chains, and have poor elongation, resulting in a decrease in strength. It is difficult to develop and has a low melting point, which is inadequate for heat resistance.

이를 해결하기 위해 일보공개특허 특개평4-189822, 189823호 등에서는 지방족 디카르본산류와 지방족 2가 글리콜류를 에스테르화 반응시킨 후 축중합 반응을 한 다음, 다시 이소시아네이트 화합물을 첨가하고 반응시켜 분자량을 증가시킴으로서 분자량 및 용융점도의 향상하여 기존의 지방족 폴리에스테르보다 물성을 향상시켰으나 섬유나 필름으로 제조할 수 있는 물성을 확보하지는 못하였다.
In order to solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-189822, 189823, etc., esterify aliphatic dicarboxylic acids and aliphatic dihydric glycols, perform a condensation polymerization reaction, and then add an isocyanate compound and react to obtain a molecular weight. By increasing the molecular weight and melt viscosity to improve the physical properties compared to the existing aliphatic polyester, but did not secure the physical properties that can be produced by fibers or films.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로 지방족산과 방향족산을 이용하여 투입 원료의 조성 변경 및 분자량의 조절 등으로 방사 및 연신성이 향상된 생분해성 폴리에스테르를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was invented to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a biodegradable polyester having improved spinning and elongation properties by changing the composition of the raw materials and controlling the molecular weight by using aliphatic acid and aromatic acid.

또한, 생분해성 폴리에스테르를 최적의 제조조건으로 제조할 수 있는 생분해성 폴리에스테르를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a method for producing a biodegradable polyester capable of producing the biodegradable polyester under optimum production conditions.

또한, 올리고머를 이용하여 생분해성 폴리에스테르의 제조시간을 단축하여 제조할 수 있는 생분해성 폴리에스테르 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
It is also an object of the present invention to provide a biodegradable polyester and a method for producing the same, which can be produced by shortening the production time of the biodegradable polyester using an oligomer.

본 발명은 옥살산(Oxalic acid), 말론산(Malonic acid), 석신산(Succinic acid), 글루타르산(Glutaric acid), 아디프산(Adipic acid), 시트르산(Citric acid), 피메르산(Pimeric acid), 아젤라인산(Azelaic Acid), 세바스산(Sebasic acid), 노나노산(Nonanoic acid), 데카노인산(Decanoic acid), 도데카노인산(Dodecanoic acid), 헥사노데카노인산(Headecanoic acid) 중 하나 또는 2이상 혼합된 지방족 산과 테레프탈산(Terephthalic acid), 디메틸테레프탈산(Dimethyl Terephthalate), 만델산(Mandelic acid) 중 하나 또는 2이상 혼합된 방향족 산으로 조성되는 산성분과, 에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 1,2-프로판디올(1,2-propanediol), 1,3-프로판디올(1,3-propanediol), 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 1,6-헥산디올(1,6-Hexnaediol) 중 하나 또는 2이상을 혼합된 디올 제1성분과 디에틸렌글리콜(Diethylene glycol), 트리에틸렌글리콜(Triethly glycol) 중 하나 또는 2이상 혼합된 디올 제2성분으로 조성되는 디올성분으로 에스테르화 및 중합되어 제조되는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르을 제공한다.The present invention is oxalic acid (Oxalic acid), malonic acid (Malonic acid), succinic acid (Succinic acid), glutaric acid (Glutaric acid), adipic acid (Adipic acid), citric acid (Citric acid), pimer acid (Pimeric acid, azelaic acid, sebasic acid, nonanoic acid, decanoic acid, dodecanoic acid, hexanodecanoic acid One or more aliphatic acids mixed with one or two of terephthalic acid, dimethyl terephthalate, mandelic acid, or an aromatic acid mixed with two or more ethylene glycol, and ethylene glycol, 1 , 2-propanediol (1,2-propanediol), 1,3-propanediol (1,3-propanediol), 1,4-butanediol (1,4-Butanediol), 1,6-hexanediol (1,6 Hexnaediol) mixed with one or two or more of the first diol component, diethylene glycol, triethylene glycol (Triethly glycol) or two or more Provided is a biodegradable polyester, characterized in that it is produced by esterification and polymerization with a diol component composed of a mixed diol second component.

또한, 상기 방향족 산과 지방족산은 몰비 1.0: 0.05~0.3, 상기 산성분과 디올 성분은 몰비 1.0: 1.0~1.5로 혼합되어 제조되는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르을 제공한다.In addition, the aromatic acid and aliphatic acid provides a biodegradable polyester, characterized in that the molar ratio of 1.0: 0.05 ~ 0.3, the acid component and the diol component is prepared by mixing in a molar ratio of 1.0: 1.0 ~ 1.5.

또한, 본 발명은 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트(Bis-hydroxy ethyl terephthalate)와, 옥살산(Oxalic acid), 말론산(Malonic acid), 석신산(Succinic acid), 글루타르산(Glutaric acid), 아디프산(Adipic acid), 시트르산(Citric acid), 피메르산(Pimeric acid), 아젤라인산(Azelaic Acid), 세바스산(Sebasic acid), 노나노산(Nonanoic acid), 데카노인산(Decanoic acid), 도데카노인산(Dodecanoic acid), 헥사노데카노인산(Headecanoic acid) 중 하나 또는 2이상 혼합된 지방족 산과, 테레프탈산(Terephthalic acid), 디메틸테레프탈산(Dimethyl Terephthalate), 만델산(Mandelic acid) 중 하나 또는 2이상 혼합된 방향족 산으로 조성되는 산성분과, 에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 1,2-프로판디올(1,2-propanediol), 1,3-프로판디올(1,3-propanediol), 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 1,6-헥산디올(1,6-Hexnaediol) 중 하나 또는 2이상을 혼합된 디올 제1성분과 디에틸렌글리콜(Diethylene glycol), 트리에틸렌글리콜(Triethly glycol) 중 하나 또는 2이상 혼합된 디올 제2성분으로 조성되는 디올성분으로 에스테르화 및 중합되어 제조되는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르을 제공한다.In addition, the present invention is bis-hydroxy ethyl terephthalate (Bis-hydroxy ethyl terephthalate), oxalic acid (Oxalic acid), malonic acid (Malonic acid), succinic acid (Succinic acid), glutaric acid (glutaric acid), Adipic acid, citric acid, pimeric acid, azelaic acid, sebasic acid, nonanoic acid, decanoic acid, One or two of dodecanoic acid, hexanodecanoic acid, or a mixture of two or more aliphatic acids, terephthalic acid, dimethyl terephthalate, mandelic acid, or two Acid component composed of the aromatic acid mixed above, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-propanediol, 1,4- Diethylene primary component and diethylene mixed with one or two or more of butanediol (1,4-Butanediol) and 1,6-hexanediol (1,6-Hexnaediol) Recall (Diethylene glycol), and provides a biodegradable polyester eseutereueul, characterized in that triethylene glycol (Triethly glycol) is one or esterification and polymerization in the diol component is composed of two or more mixed diol of the second component to be produced.

또한, 상기 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트, 산성분, 디올성분은 몰비 1.0 : 0.1~0.5 : 0.1~0.5, 상기 산성분의 방향족 산과 지방족산은 몰비 1.0 : 0.1~0.4로 혼합되어 제조되는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르을 제공한다.In addition, the bis-hydroxyethyl terephthalate, acid component, diol component is molar ratio of 1.0: 0.1 to 0.5: 0.1 to 0.5, the aromatic acid and aliphatic acid of the acid component is characterized in that the mixture is prepared in a molar ratio of 1.0: 0.1 to 0.4 It provides a biodegradable polyester.

또한, 본 발명은 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트(Bis-hydroxy ethyl terephthalate)와, 옥살산(Oxalic acid), 말론산(Malonic acid), 석신산(Succinic acid), 글루타르산(Glutaric acid), 아디프산(Adipic acid), 시트르산(Citric acid), 피메르산(Pimeric acid), 아젤라인산(Azelaic Acid), 세바스산(Sebasic acid), 노나노산(Nonanoic acid), 데카노인산(Decanoic acid), 도데카노인산(Dodecanoic acid), 헥사노데카노인산(Headecanoic acid) 중 하나 또는 2이상 혼합된 지방족 산과, 에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 1,2-프로판디올(1,2-propanediol), 1,3-프로판디올(1,3-propanediol), 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 1,6-헥산디올(1,6-Hexnaediol) 중 하나 또는 2이상을 혼합된 디올 제1성분과 디에틸렌글리콜(Diethylene glycol), 트리에틸렌글리콜(Triethly glycol) 중 하나 또는 2이상 혼합된 디올 제2성분으로 조성되는 디올성분으로 에스테르화 및 중합되어 제조되는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르을 제공한다.In addition, the present invention is bis-hydroxy ethyl terephthalate (Bis-hydroxy ethyl terephthalate), oxalic acid (Oxalic acid), malonic acid (Malonic acid), succinic acid (Succinic acid), glutaric acid (glutaric acid), Adipic acid, citric acid, pimeric acid, azelaic acid, sebasic acid, nonanoic acid, decanoic acid, Dopedanoic acid, hexanodecanoic acid, one or two or more aliphatic acids mixed with ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1, Diol first component mixed with one or two or more of 3-propanediol (1,3-propanediol), 1,4-butanediol (1,4-Butanediol), 1,6-hexanediol (1,6-Hexnaediol) Esterified and polymerized with a diol component composed of one or two or more diols of diethylene glycol and triethylene glycol. Provides a biodegradable poly eseutereueul characterized in that the manufacturing.

또한, 상기 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트, 지방족산과 디올 성분은 몰비 1.0: 0.05~ 0.15: 0.04~0.2로 혼합되어 제조되는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르을 제공한다.In addition, the bis-hydroxyethyl terephthalate, aliphatic acid and diol component provides a biodegradable polyester, characterized in that the mixture is prepared in a molar ratio of 1.0: 0.05 ~ 0.15: 0.04 ~ 0.2.

또한, 상기 디올 제1성분과 디올 제2성분은 몰비 1.0: 0.05~0.2로 혼합되어 제조되는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르을 제공한다.In addition, the diol first component and the diol second component provides a biodegradable polyester, characterized in that the mixture is prepared in a molar ratio of 1.0: 0.05 to 0.2.

또한, 상기 디올성분에 시클로알칸디올을 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르을 제공한다.In addition, it provides a biodegradable polyester characterized in that the cycloalkanediol is further added to the diol component.

또한, 상기 시클로알칸디올은 전체 디올성분에서 5~15 몰% 포함되도록 첨가되는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르을 제공한다.In addition, the cycloalkanediol provides a biodegradable polyester, characterized in that added to include 5 to 15 mol% in the total diol component.

또한, 상기 시클로알칸디올은 시클로 헥산 디메탄디올(Cyclohexane dimethanol), 시클로 프로판 디메탄디올(Cyclopropane dimethanol), 시클로부탄 디메탄디올(Cyclobutane dimethanol) 중 하나 또는 2이상 혼합된 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르을 제공한다.In addition, the cycloalkanediol is a biodegradable poly, characterized in that at least one of cyclohexane dimethanol (Cyclohexane dimethanol), cyclopropane dimethanol (Cyclopropane dimethanol), cyclobutane dimethanol (Cyclobutane dimethanol) To provide an ester.

또한, 상기 에스테르화 및 중합시 가교제로 테트라하이드로프탈릭 안하이드라드(Tetrahydrophthalic Anhydride), 트리멜리트릭 안하이드라드(Trimellitic Anhydrie), 무수말렌산(Maleic Anhydride) 중 하나 또는 2이상 혼합된 것을 첨가하는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르을 제공한다.In addition, during the esterification and polymerization, one or a mixture of two or more of tetrahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydrie, and maleic anhydride may be added as a crosslinking agent. It provides a biodegradable polyester, characterized in that.

또한, 상기 가교제는 전체 중량의 0.1~8중량% 첨가되는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르을 제공한다.In addition, the crosslinking agent provides a biodegradable polyester, characterized in that added 0.1 to 8% by weight of the total weight.

또한, 상기 에스테르화 및 중합시 술포네이트기를 포함하는 화합물을 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르을 제공한다.In addition, it provides a biodegradable polyester, characterized in that further addition of a compound comprising a sulfonate group during the esterification and polymerization.

또한, 상기 술포네이트기를 포함하는 화합물은 디메틸 5-소디오 술포이소프탈레이트(Dimethyl 5-sodio sulfoisophthalate) 또는 5-술포이소프탈릭액시드 모노소디움 솔트 (5-sulfoisophthalic acid monosodium salt)인 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르을 제공한다.In addition, the compound containing a sulfonate group is dimethyl 5-sodio sulfoisophthalate (dimethyl 5-sodio sulfoisophthalate) or 5-sulfoisophthalic acid monosodium salt (5-sulfoisophthalic acid monosodium salt), characterized in that It provides a biodegradable polyester.

또한, 본 발명은 옥살산(Oxalic acid), 말론산(Malonic acid), 석신산(Succinic acid), 글루타르산(Glutaric acid), 아디프산(Adipic acid), 시트르산(Citric acid), 피메르산(Pimeric acid), 아젤라인산(Azelaic Acid), 세바스산(Sebasic acid), 노나노산(Nonanoic acid), 데카노인산(Decanoic acid), 도데카노인산(Dodecanoic acid), 헥사노데카노인산(Headecanoic acid) 중 하나 또는 2이상 혼합된 지방족 산과 테레프탈산(Terephthalic acid), 디메틸테레프탈산(Dimethyl Terephthalate), 만델산(Mandelic acid) 중 하나 또는 2이상 혼합된 방향족 산으로 상기 방향족 산과 지방족산은 몰비 1.0: 0.05~0.2로 조성되는 산성분과, 에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 1,2-프로판디올(1,2-propanediol), 1,3-프로판디올(1,3-propanediol), 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 1,6-헥산디올(1,6-Hexnaediol) 중 하나 또는 2이상을 혼합된 디올 제1성분과 디에틸렌글리콜(Diethylene glycol), 트리에틸렌글리콜(Triethly glycol) 중 하나 또는 2이상 혼합된 디올 제2성분으로 상기 디올 제1성분과 디올 제2성분은 몰비 1.0: 0.05~0.2로 조성되는 디올 성분을 상기 산성분과 디올 성분은 몰비 1.0: 1.0~1.5로 혼합하여 200~240℃에서 210~330분, 40~80rpm으로 올리고머를 제조하는 에스테르화 공정; 및 상기 올리고머를 230~280℃에서 180~210분, 40~100rpm으로 중합하는 중합공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention is oxalic acid (Oxalic acid), malonic acid (Malonic acid), succinic acid (Succinic acid), glutaric acid (Glutaric acid), adipic acid (Adipic acid), citric acid (Citric acid), pimer acid (Pimeric acid), azelaic acid, sebasic acid, nonanoic acid, decanoic acid, dodecanoic acid, hexanodecanoic acid (Headecanoic acid) ) Or a mixture of two or more aliphatic acids, terephthalic acid, dimethyl terephthalate, mandelic acid, or a mixture of two or more aromatic acids, wherein the aromatic acid and aliphatic acid have a molar ratio of 1.0: 0.05 to 0.2. Acid component, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-propanediol, and 1,4-butanediol -Butanediol), 1,6-hexanediol (1,6-Hexnaediol) or a mixture of diol first component and diethylene glycol (Diethylene glyc) ol), a diol second component of triethylene glycol (Triethly glycol) or a mixture of two or more of the diol first component and the diol second component is a diol component having a molar ratio of 1.0: 0.05 ~ 0.2, the acid component and the diol component Silver molar ratio 1.0: 1.0 to 1.5 by mixing in an esterification step of producing an oligomer at 210 to 330 minutes, 40 to 80 rpm at 200 ~ 240 ℃; And it provides a biodegradable polyester production method comprising a polymerization step of polymerizing the oligomer at 230 ~ 280 ℃ 180 ~ 210 minutes, 40 ~ 100rpm.

또한, 본 발병은 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트(Bis-hydroxy ethyl terephthalate)와, 옥살산(Oxalic acid), 말론산(Malonic acid), 석신산(Succinic acid), 글루타르산(Glutaric acid), 아디프산(Adipic acid), 시트르산(Citric acid), 피메르산(Pimeric acid), 아젤라인산(Azelaic Acid), 세바스산(Sebasic acid), 노나노산(Nonanoic acid), 데카노인산(Decanoic acid), 도데카노인산(Dodecanoic acid), 헥사노데카노인산(Headecanoic acid) 중 하나 또는 2이상 혼합된 지방족 산과, 테레프탈산(Terephthalic acid), 디메틸테레프탈산(Dimethyl Terephthalate), 만델산(Mandelic acid) 중 하나 또는 2이상 혼합된 방향족 산으로 상기 방향족 산과 지방족산은 몰비 1.0: 0.1~0.4로 조성되는 산성분과, 에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 1,2-프로판디올(1,2-propanediol), 1,3-프로판디올(1,3-propanediol), 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 1,6-헥산디올(1,6-Hexnaediol) 중 하나 또는 2이상을 혼합된 디올 제1성분과 디에틸렌글리콜(Diethylene glycol), 트리에틸렌글리콜(Triethly glycol) 중 하나 또는 2이상 혼합된 디올 제2성분으로 상기 디올 제1성분과 디올 제2성분은 몰비 1.0: 0.05~0.2로 조성되는 디올 성분을 상기 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트, 산성분, 디올성분은 몰비 1.0 : 0.1~0.5 : 0.1~0.5로 혼합하여 200~240℃에서 150~190분, 40~80rpm으로 올리고머를 제조하는 에스테르화 공정; 및 상기 올리고머를 230~280℃에서 180~210분, 40~100rpm으로 중합하는 중합공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 제조방법을 제공한다.In addition, the onset is bis-hydroxyethyl terephthalate (Bis-hydroxy ethyl terephthalate), oxalic acid (Oxalic acid), malonic acid (Malonic acid), Succinic acid (Succinic acid), glutaric acid, ah Adipic acid, citric acid, pimeric acid, azelaic acid, sebasic acid, nonanoic acid, decanoic acid, One or two of dodecanoic acid, hexanodecanoic acid, or a mixture of two or more aliphatic acids, terephthalic acid, dimethyl terephthalate, mandelic acid, or two The aromatic acid and the aliphatic acid mixed with the above-mentioned aromatic acid are an acid component composed of a molar ratio of 1.0: 0.1 to 0.4, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, and 1,3-propanediol. One of (1,3-propanediol), 1,4-butanediol (1,4-Butanediol), 1,6-hexanediol (1,6-Hexnaediol) Or a diol first component mixed with two or more diethylene glycol, triethylene glycol, or a diol second component mixed with two or more of the diol first component and the diol second component. 1.0: The bis-hydroxyethyl terephthalate, the acid component, and the diol component of the diol component composed of 0.05 to 0.2 are mixed at a molar ratio of 1.0: 0.1 to 0.5: 0.1 to 0.5 at 200 to 240 ° C. for 150 to 190 minutes and 40 An esterification process for preparing the oligomer at ˜80 rpm; And it provides a biodegradable polyester production method comprising a polymerization step of polymerizing the oligomer at 230 ~ 280 ℃ 180 ~ 210 minutes, 40 ~ 100rpm.

또한, 본 발명은 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트(Bis-hydroxy ethyl terephthalate)와, 옥살산(Oxalic acid), 말론산(Malonic acid), 석신산(Succinic acid), 글루타르산(Glutaric acid), 아디프산(Adipic acid), 시트르산(Citric acid), 피메르산(Pimeric acid), 아젤라인산(Azelaic Acid), 세바스산(Sebasic acid), 노나노산(Nonanoic acid), 데카노인산(Decanoic acid), 도데카노인산(Dodecanoic acid), 헥사노데카노인산(Headecanoic acid) 중 하나 또는 2이상 혼합된 지방족 산과, 에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 1,2-프로판디올(1,2-propanediol), 1,3-프로판디올(1,3-propanediol), 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 1,6-헥산디올(1,6-Hexnaediol) 중 하나 또는 2이상을 혼합된 디올 제1성분과 디에틸렌글리콜(Diethylene glycol), 트리에틸렌글리콜(Triethly glycol) 중 하나 또는 2이상 혼합된 디올 제2성분으로 상기 디올 제1성분과 디올 제2성분은 몰비 1.0: 0.05~0.2로 조성되는 디올 성분을 상기 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트, 지방족산, 디올성분은 몰비 1.0: 0.05~ 0.15: 0.04~0.2로 혼합하여 200~240℃에서 150~190분, 40~80rpm으로 올리고머를 제조하는 에스테르화 공정; 및 상기 올리고머를 230~280℃에서 180~210분, 40~100rpm으로 중합하는 중합공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention is bis-hydroxy ethyl terephthalate (Bis-hydroxy ethyl terephthalate), oxalic acid (Oxalic acid), malonic acid (Malonic acid), succinic acid (Succinic acid), glutaric acid (glutaric acid), Adipic acid, citric acid, pimeric acid, azelaic acid, sebasic acid, nonanoic acid, decanoic acid, Dopedanoic acid, hexanodecanoic acid, one or two or more aliphatic acids mixed with ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1, Diol first component mixed with one or two or more of 3-propanediol (1,3-propanediol), 1,4-butanediol (1,4-Butanediol), 1,6-hexanediol (1,6-Hexnaediol) And a diol second component of one or two or more of diethylene glycol and triethylene glycol (Triethly glycol), wherein the first diol component and the second diol component have a molar ratio of 1.0: 0. The bis-hydroxyethyl terephthalate, the aliphatic acid, and the diol component of the diol component composed of 05 to 0.2 are mixed at a molar ratio of 1.0: 0.05 to 0.15: 0.04 to 0.2, 150 to 190 minutes at 200 to 240 ° C, and 40 to 80 rpm. Esterification step of preparing an oligomer; And it provides a biodegradable polyester production method comprising a polymerization step of polymerizing the oligomer at 230 ~ 280 ℃ 180 ~ 210 minutes, 40 ~ 100rpm.

또한, 상기 디올성분으로 시클로 헥산 디메탄디올(Cyclohexane dimethanol), 시클로 프로판 디메탄디올(Cyclopropane dimethanol), 시클로부탄 디메탄디올(Cyclobutane dimethanol) 중 하나 또는 2이상 혼합된 시클로알칸디올을 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 제조방법을 제공한다.In addition, one or more cycloalkanediols of cyclohexane dimethanol, cyclopropane dimethanol, cyclobutane dimethanol, or a mixture of two or more thereof may be further added as the diol component. It provides a method for producing a biodegradable polyester characterized in that.

또한, 상기 시클로알칸디올은 전체 디올성분에서 5~15 몰% 포함되도록 첨가되는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 제조방법을 제공한다.In addition, the cycloalkanediol provides a biodegradable polyester production method characterized in that it is added so that 5 to 15 mol% in the total diol component.

또한, 상기 에스테르화 공정에서 디메틸 디메틸 5-소디오 술포이소프탈레이트(Dimethyl 5-sodio sulfoisophthalate) 또는 5-술포이소프탈릭액시드 모노소디움 솔트 (5-sulfoisophthalic acid monosodium salt)인 술포네이트기를 포함하는 화합물을 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 제조방법을 제공한다.In addition, the esterification process includes a sulfonate group which is dimethyl dimethyl 5-sodio sulfoisophthalate or 5-sulfoisophthalic acid monosodium salt. It provides a method for producing a biodegradable polyester, characterized in that further compound is added.

또한, 상기 에스테르화 및 중합시 가교제로 테트라하이드로프탈릭 안하이드라드(Tetrahydrophthalic Anhydride), 트리멜리트릭 안하이드라드(Trimellitic Anhydrie), 무수말렌산(Maleic Anhydride) 중 하나 또는 2이상 혼합된 것을 첨가하는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 제조방법을 제공한다.In addition, during the esterification and polymerization, one or a mixture of two or more of tetrahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydrie, and maleic anhydride may be added as a crosslinking agent. It provides a method for producing biodegradable polyester, characterized in that.

또한, 상기 가교제는 전체 중량의 0.1~8중량% 첨가되는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 제조방법을 제공한다.In addition, the crosslinking agent provides a biodegradable polyester production method characterized in that the addition of 0.1 to 8% by weight of the total weight.

또한, 상기 중합공정에서 중합촉매로 티탄계 촉매 또는 안티몬계 촉매를 단독으로 사용하거나, 또는 티탄계 촉매, 안티몬계 촉매를 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a biodegradable polyester production method characterized by using a titanium catalyst or an antimony catalyst alone as a polymerization catalyst or by mixing a titanium catalyst and an antimony catalyst.

또한, 상기 티탄계 촉매, 안티몬계 촉매를 혼합하여 사용시, 티탄계 촉매와 안티몬계 촉매를 25:75~50:50으로 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a biodegradable polyester production method characterized by using a titanium catalyst and an antimony catalyst in a mixture of 25:75 to 50:50.

또한, 상기 티탄계 촉매는 테트라부틸 이소프로폭시드(Tetrabutyl Isopropoxide) 또는 테트라부틸 티탄네이트(Tetrabutyl Titanate)이고, 안티몬계 촉매는 안티몬 트리옥시드(Antimon Trioxide)인 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 제조방법을 제공한다.
In addition, the titanium catalyst is tetrabutyl isopropoxide (Tetrabutyl Isopropoxide) or tetrabutyl titanate (Tetrabutyl Titanate), the antimony catalyst is produced biodegradable polyester, characterized in that the antimony trioxide (Antimon Trioxide) Provide a method.

이하 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail. In describing the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
As used herein, the terms "about", "substantially", and the like, are used at, or in close proximity to, numerical values when manufacturing and material tolerances inherent in the meanings indicated are intended to aid the understanding of the invention. Accurate or absolute figures are used to assist in the prevention of unfair use by unscrupulous infringers.

본 발명은 지방족 산(Acid)과 방향족 산(Acid)을 산성분으로 알칸디올을 디올성분으로 에스테르화 및 중합하여 제조되거나, 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트(Bis-hydroxy ethyl terephthalate)에 지방산, 또는 방향족산, 또는 지방족산과 방향족산을 산성분으로 첨가하고 알칸디올을 디올성분으로 첨가하여 에스테르화 및 중합하여 제조되는 생분해성 폴리에스테르에 관한 것이다.The present invention is prepared by esterifying and polymerizing an aliphatic acid (Acid) and an aromatic acid (Acid) as an acid component and an alkanediol as a diol component, or a fatty acid in bis-hydroxyethyl terephthalate, or The present invention relates to a biodegradable polyester prepared by adding an aromatic acid or an aliphatic acid and an aromatic acid as an acid component and adding an alkanediol as a diol component to esterification and polymerization.

일반적으로 고분자인 합성수지를 섬유화 하기 위해서는 일정 이상의 결정화도, 결정의 배향도 및 비결정부의 배향도등이 요구된다. In general, in order to fiberize a synthetic resin, which is a polymer, at least a certain degree of crystallinity, crystal orientation, and degree of amorphous portion are required.

그러나 지방족산으로만 제조되는 지방족 폴리에스테르는 벌크성이 강하여 점도가 높아 방사성이 떨어지며, 일반적인 방향족 폴리에스테르와 달리 융점이 낮고 주쇄가 연약하기 때문에 방사시 권취장력에 의한 사절이 발생하는 등 방사성이 떨어져 섬유화가 쉽지않다.However, aliphatic polyesters made only of aliphatic acids have high bulk and high viscosity, resulting in poor radioactivity. Unlike general aromatic polyesters, they have low melting point and weak main chain, resulting in poor radioactivity due to winding tension during spinning. Fibrosis is not easy

본 발명은 지방족 산과 방향족 산을 같이 사용하거나 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트(Bis-hydroxy ethyl terephthalate)와 지방족산을 같이 사용하여 방사성 향상시킨 생분해성 폴리에스테르이다.The present invention is a biodegradable polyester which is radioactively improved by using an aliphatic acid and an aromatic acid together or a bis-hydroxyethyl terephthalate and an aliphatic acid together.

본 발명은 지방족 산과 방향족 산의 산성분, 디올성분으로 제조되거나, 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트(Bis-hydroxy ethyl terephthalate), 지방족 산과 방향족 산의 산성분, 디올성분으로 제조하거나 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트(Bis-hydroxy ethyl terephthalate), 지방족 산, 디올성분으로 생분해성 폴리에스테르를 제조한다.
The present invention is prepared with an acid component of an aliphatic acid and an aromatic acid, a diol component, a bis-hydroxyethyl terephthalate, an acid component of an aliphatic acid and an aromatic acid, a diol component, or bis-hydroxyethyl Biodegradable polyester is prepared from bis-hydroxy ethyl terephthalate, aliphatic acid and diol.

본 발명의 제1 실시예는 지방족산과 방향족산의 산성분과 알칸디올의 디올성분으로 제조되는 생분해성 폴리에스테르이다.A first embodiment of the present invention is a biodegradable polyester prepared from acid components of aliphatic and aromatic acids and diol components of alkanediol.

본 발명의 제1 실시예에서 사용되는 지방족 산(Acid)은 옥살산(Oxalic acid), 말론산(Malonic acid), 석신산(Succinic acid), 글루타르산(Glutaric acid), 아디프산(Adipic acid), 시트르산(Citric acid), 피메르산(Pimeric acid), 아젤라인산(Azelaic Acid), 세바스산(Sebasic acid), 노나노산(Nonanoic acid), 데카노인산(Decanoic acid), 도데카노인산(Dodecanoic acid), 헥사노데카노인산(Headecanoic acid) 등을 사용할 수 있다.Aliphatic acid (Acid) used in the first embodiment of the present invention is oxalic acid (Oxalic acid), malonic acid (Malonic acid), Succinic acid (Succinic acid), glutaric acid (Glutaric acid), Adipic acid (Adipic acid) ), Citric acid, Pimeric acid, Azelaic acid, Sebasic acid, Nonanoic acid, Decanoic acid, Dodecanoic acid acid), hexanodecanoic acid, and the like.

상기 지방족산 화합물은 단독으로 사용될 수 있으며, 2이상을 혼합하여 사용할 수 도 있다.The aliphatic acid compound may be used alone or in combination of two or more.

상기 방향족산은 테레프탈산(Terephthalic acid), 디메틸테레프탈산(Dimethyl Terephthalate), 만델산(Mandelic acid) 등을 사용할 수 있다.As the aromatic acid, terephthalic acid, dimethyl terephthalate, mandelic acid, or the like may be used.

상기 방향족산 화합물도 상기 지방족산과 같이 단독으로 사용될 수 있으며, 2이상을 혼합하여 사용할 수 도 있다. The aromatic acid compound may be used alone as the aliphatic acid, or may be used by mixing two or more thereof.

본 발명의 생분해성 폴리에스테르를 섬유로 사용할 경우에 상기 방향족산과 지방족산은 몰비 1.0 : 0.05~0.2으로 산성분을 구성하는 것이 바람직하며, 필름용도로 사용할 경우에는 상기 방향족산과 지방족산은 몰비 1.0 : 0.05~0.3으로 산성분을 구성하는 것이 바람직하므로 상기 방향족산과 지방족산은 몰비 1.0 : 0.05~0.3으로 산성분을 구성하는 것이 바람직하다. When the biodegradable polyester of the present invention is used as a fiber, the aromatic acid and the aliphatic acid preferably constitute an acid component at a molar ratio of 1.0: 0.05 to 0.2, and when used for film purposes, the aromatic acid and the aliphatic acid have a molar ratio of 1.0: 0.05 to 0.05. Since it is preferable to comprise an acid component with 0.3, it is preferable that the said aromatic acid and an aliphatic acid comprise an acid component in molar ratio 1.0: 0.05-0.3.

상기 산성분에서 지방족산의 사용량이 적어지면 생분해 기능이 저하되고 사용량이 너무 높으면 방사성이 떨어져 섬유로 제조하기 어려움이 있다. When the amount of aliphatic acid in the acid component is less, the biodegradation function is lowered, and when the amount is too high, it is difficult to produce a fiber having low radioactivity.

상기 디올성분은 에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 1,2-프로판디올(1,2-propanediol), 1,3-프로판디올(1,3-propanediol), 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 1,6-헥산디올(1,6-Hexnaediol) 중 하나 또는 2이상을 혼합된 디올 제1성분과 디에틸렌글리콜(Diethylene glycol), 트리에틸렌글리콜(Triethly glycol) 중 하나 또는 2이상 혼합된 디올 제2성분으로 조성하여 사용하는 것이 바람직하다.The diol component is ethylene glycol (Ethylene glycol), 1,2-propanediol (1,2-propanediol), 1,3-propanediol (1,3-propanediol), 1,4-butanediol (1,4-Butanediol ), One or two or more of 1,6-hexanediol (1,6-Hexnaediol) mixed with a diol first component and one or two or more of diethylene glycol, triethylene glycol (Triethly glycol) It is preferable to use it by composition as a diol 2nd component.

상기 디에틸렌글리콜(Diethylene glycol), 트리에틸렌글리콜(Triethly glycol)의 디올 제2성분은 본 발명의 생분해성 폴리에스테르의 생분해 기능을 향상시킨다.The diol second component of the diethylene glycol and triethylene glycol improves the biodegradable function of the biodegradable polyester of the present invention.

상기 디올 제2성분의 사용량이 높아지면 본 발명의 생분해성 폴리에스테르의 방사성이 저하되므로 디올 제1성분과 디올 제2성분은 혼합율을 적절히 조절하여야 할 것이다.When the amount of the diol second component is increased, the radioactivity of the biodegradable polyester of the present invention is lowered, so that the mixing ratio of the diol first component and the diol second component should be appropriately adjusted.

상기 디올 제1성분과 디올 제2성분은 몰비 1.0: 0.05~0.2로 디올설분을 구성하는 것이 바람직할 것이다.
It is preferable that the diol first component and the diol second component constitute diol sulfide in a molar ratio of 1.0: 0.05 to 0.2.

상기 제1 실시예는 지방족산, 방향족산, 알칸디올로 제조되는 생분해성 폴리에스테르는 에스테르화과정에서 장시간이 걸려 작업효율이 떨어질 수 있다.In the first embodiment, the biodegradable polyester made of aliphatic acid, aromatic acid, and alkanediol may take a long time in the esterification process, thereby reducing work efficiency.

따라서, 에스테르화과정의 필요한 시간을 단축하기위해 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트(Bis-hydroxy ethyl terephthalate)와 같은 올리고머를 이용하여 에스테르화에 필요한 시간을 단축할 수 있다.Therefore, an oligomer such as bis-hydroxy ethyl terephthalate may be used to shorten the time required for esterification in order to shorten the time required for the esterification process.

제2 실시예는 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트(Bis-hydroxy ethyl terephthalate), 지방족산과 방향족산의 산성분, 알칸디올의 디올성분로 제조되는 생분해성 폴리에스테르이다.The second embodiment is a biodegradable polyester made of bis-hydroxyethyl terephthalate, an acid component of aliphatic and aromatic acids and a diol component of alkanediol.

상기 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트(Bis-hydroxy ethyl terephthalate)는 테레프탈산(Terephthalic acid)과 에틸렌글리콜(Ethylene glycol)을 에스테르반응으로 제조되는 올리고머로 폴리에스테르 제조과정의 중간화합물로 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트를 사용하여 지방족산, 방향족산, 알칸디올로 에스테르화과정에 필요한 시간을 효과적으로 단축할 수 있다.The bis-hydroxyethyl terephthalate (Bis-hydroxy ethyl terephthalate) is an oligomer prepared by esterification of terephthalic acid (Terephthalic acid) and ethylene glycol (Ethylene glycol) as an intermediate compound of the polyester manufacturing process bis-hydroxyethyl terephthalate Phthalates can be used to effectively reduce the time required for esterification with aliphatic acids, aromatic acids and alkanediols.

본 발명의 제2 실시예는 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트(Bis-hydroxy ethyl terephthalate)와 제1 실시예의 지방족산과 방향족산의 산성분, 알칸디올의 디올성분으로 생분해성 폴리에스테르를 제조한다.In a second embodiment of the present invention, a biodegradable polyester is prepared using bis-hydroxyethyl terephthalate, an acid component of aliphatic and aromatic acids of the first embodiment, and a diol component of alkanediol.

즉, 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트(Bis-hydroxy ethyl terephthalate)와, 옥살산(Oxalic acid), 말론산(Malonic acid), 석신산(Succinic acid), 글루타르산(Glutaric acid), 아디프산(Adipic acid), 시트르산(Citric acid), 피메르산(Pimeric acid), 아젤라인산(Azelaic Acid), 세바스산(Sebasic acid), 노나노산(Nonanoic acid), 데카노인산(Decanoic acid), 도데카노인산(Dodecanoic acid), 헥사노데카노인산(Headecanoic acid) 중 하나 또는 2이상 혼합된 지방족 산과, 테레프탈산(Terephthalic acid), 디메틸테레프탈산(Dimethyl Terephthalate), 만델산(Mandelic acid) 중 하나 또는 2이상 혼합된 방향족 산으로 조성되는 산성분과, 에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 1,2-프로판디올(1,2-propanediol), 1,3-프로판디올(1,3-propanediol), 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 1,6-헥산디올(1,6-Hexnaediol) 중 하나 또는 2이상을 혼합된 디올 제1성분과 디에틸렌글리콜(Diethylene glycol), 트리에틸렌글리콜(Triethly glycol) 중 하나 또는 2이상 혼합된 디올 제2성분으로 조성되는 디올성분으로 에스테르화 및 중합으로 생분해성 폴리에스테르를 제조하며, 상기 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트, 산성분, 디올성분은 몰비 1.0 : 0.1~0.5 : 0.1~0.5로 혼합하여 제조한다.Bis-hydroxyethyl terephthalate, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid Adipic acid, Citric acid, Pimeric acid, Azelaic acid, Sebasic acid, Nonanoic acid, Decanoic acid, Dodecanoic acid (Aliphatic acid) mixed with one or two or more of Dodecanoic acid, hexanodecanoic acid, one or two or more of terephthalic acid, dimethyl terephthalate and mandelic acid. Acid component composed of aromatic acid, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol (1 , 4-Butanediol), 1,6-hexanediol (1,6-Hexnaediol) mixed with one or two or more diol first component and diethylene glycol (Diethyle ne glycol), triethylene glycol (Triethly glycol) or a diol component composed of two or more of diol mixed with two or more to prepare a biodegradable polyester by esterification and polymerization, the bis-hydroxyethyl terephthalate, Acid component and diol component are prepared by mixing in a molar ratio of 1.0: 0.1-0.5: 0.1-0.5.

상기 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트의 사용량이 너무 많으면 생분해 기능이 저하될 수 있으므로 그 사용량을 조절하여야 한다. If the amount of the bis-hydroxyethyl terephthalate is used too much, the biodegradation function may be lowered, so the amount of the bis-hydroxyethyl terephthalate should be adjusted.

또한, 상기 방향족 산과 지방족산은 몰비는 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트의 사용량에 따라 조절되는 것이 바람직 하며, 산성분의 방향족 산과 지방족산은 몰비는 1.0 : 0.1~0.4로 혼합하여 제조하는 것이 바람직할 것이다.
In addition, the molar ratio of the aromatic acid and aliphatic acid is preferably adjusted according to the amount of bis-hydroxyethyl terephthalate used, and the molar ratio of the aromatic acid and the aliphatic acid of the acid component may be prepared by mixing 1.0: 0.1 to 0.4.

본 발명의 제3 실시예는 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트(Bis-hydroxy ethyl terephthalate), 지방족산, 알칸디올의 디올성분로 제조되는 생분해성 폴리에스테르이다.A third embodiment of the present invention is a biodegradable polyester prepared from diol components of bis-hydroxyethyl terephthalate, aliphatic acid and alkanediol.

본 발명의 제3 실시예는 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트(Bis-hydroxy ethyl terephthalate)와 제1 실시예의 지방족산, 알칸디올의 디올성분으로 생분해성 폴리에스테르를 제조한다.In a third embodiment of the present invention, a biodegradable polyester is prepared using bis-hydroxyethyl terephthalate, the diol component of the aliphatic acid and alkanediol of the first embodiment.

즉, 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트(Bis-hydroxy ethyl terephthalate)와, 옥살산(Oxalic acid), 말론산(Malonic acid), 석신산(Succinic acid), 글루타르산(Glutaric acid), 아디프산(Adipic acid), 시트르산(Citric acid), 피메르산(Pimeric acid), 아젤라인산(Azelaic Acid), 세바스산(Sebasic acid), 노나노산(Nonanoic acid), 데카노인산(Decanoic acid), 도데카노인산(Dodecanoic acid), 헥사노데카노인산(Headecanoic acid) 중 하나 또는 2이상 혼 합된 지방족 산과, 에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 1,2-프로판디올(1,2-propanediol), 1,3-프로판디올(1,3-propanediol), 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 1,6-헥산디올(1,6-Hexnaediol) 중 하나 또는 2이상을 혼합된 디올 제1성분과 디에틸렌글리콜(Diethylene glycol), 트리에틸렌글리콜(Triethly glycol) 중 하나 또는 2이상 혼합된 디올 제2성분으로 조성되는 디올성분으로 에스테르화 및 중합으로 생분해성 폴리에스테르를 제조한다.Bis-hydroxyethyl terephthalate, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid Adipic acid, Citric acid, Pimeric acid, Azelaic acid, Sebasic acid, Nonanoic acid, Decanoic acid, Dodecanoic acid (Dodecanoic acid), aliphatic acid mixed with one or more of hexanodecanoic acid, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propane Diol first component and diethylene mixed with one or two or more of diol (1,3-propanediol), 1,4-butanediol (1,4-Butanediol) and 1,6-hexanediol (1,6-Hexnaediol) Diol component composed of one or two or more of diethylene glycol and triethylene glycol (Triethly glycol). To prepare an Li ester.

상기 제3 실시예는 상기 제1 실시예, 제2 실시예에서 사용된 방향족 산을 사용하지 않고 제조되는 것으로 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트와 지방족산의 사용량을 적절히 조절해야 하며, 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트의 사용량이 너무 많으면 생분해 기능이 저하될 수 있으므로 그 사용량을 조절하여야 하므로 본 발명이 제3 실시에에서 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트, 지방속산과 디올 성분은 몰비 1.0: 0.05~ 0.15: 0.04~0.2로 조성하여 생분해성 폴리에스테르를 제조하는 것이 가장 바람직할 것이다.The third embodiment is prepared without using the aromatic acid used in the first and second embodiments, and the amount of bis-hydroxyethyl terephthalate and aliphatic acid should be properly adjusted, and bis-hydroxy If the amount of ethyl terephthalate is too high, the biodegradation function may be lowered. Therefore, the amount of ethyl terephthalate to be used should be adjusted. It would be most desirable to produce a biodegradable polyester by formulating from 0.04 to 0.2.

상기 실시예 2, 실시예 3에서 사용되는 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트(Bis-hydroxy ethyl terephthalate)는 테레프탈산(Terephthalic acid)와 에틸렌글리콜(Ethylene glycol)를 반응시켜 제조할 수 있으며, 폐기되는 폴리에스테르(Polyester)를 해중합하는 친환경적인 방법으로 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트를으로 제조할 수 있을 것이다.
Bis-hydroxyethyl terephthalate (Bis-hydroxy ethyl terephthalate) used in Examples 2 and 3 can be prepared by reacting terephthalic acid (Terephthalic acid) and ethylene glycol (Ethylene glycol), discarded polyester Bis-hydroxyethyl terephthalate may be prepared as an environmentally friendly method of depolymerizing (Polyester).

상기 제1 실시예, 제2 실시예, 제3실시예에 따른 본 발명의 생분해성 폴리에스테르의 디올성분으로 시클로 알칸디올을 더 첨가하여 생분해성 폴리에스테르의 물성을 향상 시킬 수 있다.The cycloalkanediol may be further added as the diol component of the biodegradable polyester of the present invention according to the first, second and third embodiments to improve physical properties of the biodegradable polyester.

상기 시클로알칸디올은 시클로 헥산 디메탄디올(Cyclohexane dimethanol), 시클로 프로판 디메탄디올(Cyclopropane dimethanol), 시클로부탄 디메탄디올(Cyclobutane dimethanol) 등을 사용하는 것이 가장 바람직할 것이다.As the cycloalkanediol, it is most preferable to use cyclohexane dimethanol, cyclopropane dimethanol, cyclobutane dimethanol, and the like.

상기 시클로알칸디올은 사용할 경우에는 전체 디올성분에서 5~15 몰% 포함되도록 첨가되는 것을 가장 바람직할 것이다.When the cycloalkanediol is used, it will be most preferable that 5 to 15 mol% of the total diol component is added.

또한, 술포네이트기를 포함하는 화합물을 더 첨가하여 에스테르화 및 중합할 수 있다. 상기 술포네이트기를 포함하는 화합물은 생분해성 폴리에스테르의 에스테르반응 및 중합 반응시간을 단축하고, 분자량 분포를 확산시켜 성형성을 향상 시키며, 친수성을 증가시켜 생분해성을 향상 시킨다.In addition, compounds containing sulfonate groups can be further added to esterify and polymerize. The compound containing a sulfonate group shortens the ester reaction and polymerization reaction time of the biodegradable polyester, improves the moldability by spreading the molecular weight distribution, and improves the biodegradability by increasing the hydrophilicity.

상기 술포네이트기를 포함하는 화합물은 디메틸 5-소디오 술포이소프탈레이트(Dimethyl 5-sodio sulfoisophthalate) 또는 5-술포이소프탈릭액시드 모노소디움 솔트 (5-sulfoisophthalic acid monosodium salt)를 사용하는 것이 가장 바람직할 것이다.As the compound containing a sulfonate group, it is most preferable to use dimethyl 5-sodio sulfoisophthalate or 5-sulfoisophthalic acid monosodium salt. something to do.

상기와 같은 화합물을 혼합하여 본 발명에 따른 생분해성 폴리에스테르 제조시 에스테르화 및 중합에 폴리에스테르의 분자량을 높이기 위해 가교제를 더 첨가할 수 있다.In the preparation of the biodegradable polyester according to the present invention by mixing the above compounds, a crosslinking agent may be further added to increase the molecular weight of the polyester in esterification and polymerization.

상기 가교제는 테트라하이드로프탈릭 안하이드라드(Tetrahydrophthalic Anhydride), 트리멜리트릭 안하이드라드(Trimellitic Anhydrie), 무수말렌산(Maleic Anhydride)을 단독으로 사용할 수 있고, 2이상을 혼합하여 사용할 수 있다.The crosslinking agent may be tetrahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydrie, maleic anhydride, or a mixture of two or more thereof.

상기 가교제는 일정량 이상 사용시 그 효과가 크지 않으므로 가교제의 사용량은 상기 반응물인 산성분, 디올성분 전체 중량의 0.1~8중량% 첨가되는 것이 바람직하다.
Since the effect of the crosslinking agent is not large when a predetermined amount or more is used, the amount of the crosslinking agent is preferably added in an amount of 0.1 to 8% by weight of the total weight of the acid component and the diol component as the reactants.

상기와 같은 제1 실시예, 제2 실시예, 제3 실시예의 본 발명에 따른 생분해성 폴리에스테르를 제조하는 방법은 에스테르화 공정 및 중합공정으로 제조한다.The method for producing the biodegradable polyesters according to the present invention of the first, second and third embodiments as described above is prepared by an esterification process and a polymerization process.

상기 에스테르화 공정은 모든 원료물질을 혼합하여 제조하는 것으로, 제1 실시예의 경우 방향족산과 지방족산의 산성분과, 디올성분을 생분해성 폴리에스테르 용도에 따른 조성으로 조성한 후, 200~260℃에서 210~330분, 40~80rpm으로 올리고머를 제조하는 공정이다.The esterification process is prepared by mixing all the raw materials, in the case of the first embodiment after the acid component of the aromatic acid and aliphatic acid, and the diol component in a composition according to the use of biodegradable polyester, after 210 ~ 200 ~ 200 ℃ It is the process of manufacturing an oligomer at 330 minutes and 40-80 rpm.

상기 에스테르화 공정에서 반응온도는 260℃ 이하에서 진행하는 것이 부산물 생성이 적고 원료물질의 열분해를 방지할 수 있다.In the esterification process, the reaction temperature may be less than 260 ° C. to reduce byproducts and prevent thermal decomposition of raw materials.

또한, 상기에서 설명된 바와 같이 상기 디올성분으로 시클로알칸디올을 더 첨가할 수 있으며, 술포네이트기를 포함하는 화합물, 가교제을 더 첨가할 수 있다.In addition, as described above, cycloalkanediol may be further added as the diol component, and a compound including a sulfonate group and a crosslinking agent may be further added.

상기 중합공정은 상기 에스테르 공정으로 제조된 올리고머를 230~280℃에서 210분, 40~100rpm으로 중합하여 생분해성 폴리에스테르를 제조한다.In the polymerization process, the oligomer prepared by the ester process is polymerized at 230 to 280 ° C. for 210 minutes at 40 to 100 rpm to produce a biodegradable polyester.

상기 중합공정에서 중합촉매로 티탄계 촉매 또는 안티몬계 촉매를 사용할 수 있다. In the polymerization step, a titanium catalyst or an antimony catalyst may be used as the polymerization catalyst.

상기 티탄계 촉매는 테트라부틸 이소프로폭시드(Tetrabutyl Isopropoxide) 또는 테트라부틸 티탄네이트(Tetrabutyl Titanate)를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 안티몬계 촉매는 안티몬 트리옥시드(Antimon Trioxide)를 사용하는 것이 바람직할 것이다.The titanium catalyst is preferably tetrabutyl isopropoxide or tetrabutyl titanate, and the antimony catalyst is preferably antimony trioxide. will be.

상기 중합촉매는 티탄계 촉매 또는 안티몬계 촉매를 단독으로 사용할 수 있으나 두 촉매를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하며, 상기 티탄계 촉매, 안티몬계 촉매를 혼합하여 사용시에는 티탄계 촉매와 안티몬계 촉매를 25:75~50:50으로 혼합하여 사용하는 것을 바람직할 것이다.The polymerization catalyst may be a titanium catalyst or an antimony catalyst alone, but it is preferable to use a mixture of the two catalysts. When the titanium catalyst and the antimony catalyst are mixed and used, a titanium catalyst and an antimony catalyst are used. It would be preferable to use a mixture of 75 to 50:50.

상기 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트(Bis-hydroxy ethyl terephthalate)을 이용하여 에스테르화 공정을 단축한 제2 실시예, 제3 실시예의 본 발명에 따른 생분해성 폴리에스테르를 제조하는 방법은 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트(Bis-hydroxy ethyl terephthalate)을 이용하여 에스테르화 공정시간이 단축되는 것을 제외하고 제1 실시예와 동일한 방법으로 제조될 수 있다.Bis-hydroxyethyl terephthalate (Bis-hydroxy ethyl terephthalate) by using a bis-hydroxy ethyl terephthalate (Bis-hydroxy ethyl terephthalate) the method of producing a biodegradable polyester according to the present invention of the second embodiment, the third embodiment Ethyl terephthalate (Bis-hydroxy ethyl terephthalate) can be prepared in the same manner as in the first embodiment except that the esterification process time is shortened.

즉, 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트(Bis-hydroxy ethyl terephthalate)을 이용한 제2 실시예, 제3 실시예의 제조방법은 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트와 방향족산과 지방족산의 산성분과 디올성분 또는 지방족산과 디올성분등 각각의 조성에 맞도록 화합물을 조성한 후, 200~260℃에서 150~190분, 40~80rpm으로 올리고머를 제조하는 에스테르화 공정과 상기 에스테르 공정으로 제조된 올리고머를 230~280℃에서 210분, 40~100rpm으로 중합하는 중합공정으로 본 발명의 생분해성 폴리에스테르를 제조한다.That is, the preparation method of the second and third embodiments using bis-hydroxyethyl terephthalate (bis-hydroxyethyl terephthalate), acid components of bis-hydroxyethyl terephthalate, aromatic acid and aliphatic acid, diol component or aliphatic acid and After the compound is prepared to suit the respective compositions such as the diol component, the esterification process for preparing the oligomer at 200 to 260 ° C. for 150 to 190 minutes and 40 to 80 rpm, and the oligomer prepared by the ester process at 210 to 280 ° C. The biodegradable polyester of this invention is manufactured by the superposition | polymerization process of superposition | polymerization at 40-100 rpm.

상기 제2 실시예, 제3 실시예의 제조방벙에서도 상기에서 설명된 바와 같이 상기 디올성분으로 시클로알칸디올을 더 첨가할 수 있으며, 술포네이트기를 포함하는 화합물, 가교제을 더 첨가할 수 있으며, 상기 중합촉매는 티탄계 촉매, 안티몬계 촉매를 사용할 수 있을 것이다.
In the production methods of the second and third embodiments, as described above, cycloalkanediol may be further added as the diol component, a compound containing a sulfonate group, a crosslinking agent may be further added, and the polymerization catalyst Titanium catalyst and antimony catalyst may be used.

본 발명은 지방족 산(Acid)과 방향족 산(Acid)을 산성분으로 알칸디올을 디올성분으로 에스테르화 및 중합하여 제조되거나, 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트(Bis-hydroxy ethyl terephthalate)에 지방산, 또는 방향족산, 또는 지방족산과 방향족산을 산성분으로 첨가하고 알칸디올을 디올성분으로 제조되는 생분해성 폴리에스테르로 물성이 우수하고 융점이 높고 방사성이 우수하여 폴리에스테르 섬유 및 필름을 제조할 수 있으며, 부직포 또는 사출성형물을 용이하게 제조할 수 있는 효과가 있다.
The present invention is prepared by esterifying and polymerizing an aliphatic acid (Acid) and an aromatic acid (Acid) as an acid component and an alkanediol as a diol component, or a fatty acid in bis-hydroxyethyl terephthalate, or Biodegradable polyester is prepared by adding aromatic acid or aliphatic acid and aromatic acid as acid component and alkanediol as diol component, and can produce polyester fiber and film because of its excellent physical properties, high melting point and excellent spinning property. Or there is an effect that can easily prepare the injection molding.

이하 본 발명의 생분해성 폴리에스테르를 제조하기 위한 방법의 실시예를 나타내지만, 한정되는 것은 아니다.Examples of the process for producing the biodegradable polyesters of the present invention are shown below, although not limited thereto.

실시예 1. TPA 및 BHET법에 의한 반응시간 평가Example 1. Evaluation of reaction time by TPA and BHET method

(1) 제조조건(1) Manufacturing conditions

재료material 화학명Chemical name 비고Remarks 주원료Main raw material EGEG Ethylene GlycolEthylene Glycol DiolDiol DEGDEG Diethylene GlycolDiethylene Glycol DiolDiol BHETBHET Bis-hydroxyethyl terephthalateBis-hydroxyethyl terephthalate OligomerOligomer AAAA Adipic AcidAdipic Acid DiacidDiacid 첨가제additive TITI Tetrabutyl IsopropoxideTetrabutyl Isopropoxide 촉매catalyst ATAT Antimon TrioxideAntimon trioxide 촉매catalyst ALAL Aluminum Acetate basicAluminum Acetate basic 금속촉매Metal catalyst TPPTPP Triphenyl PhosphateTriphenyl Phosphate 열안정제Heat stabilizer

(2) 중합 조건표(2) polymerization conditions table

① 에스테르화반응(단위/g)① esterification reaction (unit / g)

구분division TPATPA AAAA EGEG DEGDEG 촉매catalyst 반응
온도
reaction
Temperature
실시예1-1Example 1-1 155.4155.4 13.7013.70 74.774.7 5.405.40 0.350.35 240℃240 ℃

구분division BHETBHET TPATPA AAAA EGEG DEGDEG 촉매catalyst 반응
온도
reaction
Temperature
실시예1-2Examples 1-2 91.8091.80 77.7077.70 12.3012.30 38.038.0 5.405.40 0.350.35 240℃240 ℃

(3) 실험결과(3) Experiment result

① 중합반응 (에스테르화 반응 및 중합반응)① Polymerization reaction (esterification reaction and polymerization reaction)

- 일반적으로 TPA를 적용하여 중합반응 시 TPA의 녹는점이 300℃ 이상 되기 때문에 질소 조건에서 가압하여 에스테르화 반응을 진행 하게 된다. 본 실험에서는 에스테르 반응시 질소로 가압하지 않는 조건에서 TPA 공정(실시예1-1)과 BHET 공정(실시예1-2)에서 에스테르 및 중합반응(polycondensation reaction: PC) 반응 시간에 결과에 대해 표 4에 나타내었다.
-Generally, TPA is applied to the esterification reaction under nitrogen condition because the melting point of TPA is over 300 ℃ during polymerization. In this experiment, the results of ester and polycondensation reaction (PC) reaction time in the TPA process (Example 1-1) and the BHET process (Example 1-2) under conditions not pressurized with nitrogen during the ester reaction are shown. 4 is shown.

항목 Item 에스테르화 반응시간Esterification reaction time PC 반응시간PC response time IVIV 실시예1-1Example 1-1 190분190 minutes 중합반응 불가No polymerization reaction -- 실시예1-2Examples 1-2 150분150 minutes 180분180 minutes 0.6330.633

표 4에 나타난 바와 같이 TPA 공법의 경우 에스테르화 반응시간이 BHET 공법에 비해 40분 증가 하였으며 TPA가 전체적으로 용해 되지 않은 것이 관찰 되었다. 또한, PC반응의 경우 BHET 공법은 중합반응이 원할하게 진행 되었으나 TPA 공법의 경우 TPA가 에스테르 반응에서 용해 되지 않아 중합반응이 진행 되지 않았다. 그러므로, TPA에 비해 BHET를 적용하는 것이 중합반응 시간을 크게 단축 하였고 PC 반응에서 중합반응이 원할하게 진행 되었다.
As shown in Table 4, in the case of the TPA method, the esterification time was increased by 40 minutes compared to the BHET method, and it was observed that the TPA was not completely dissolved. In addition, in the case of the PC reaction, the BHET process proceeded smoothly, but in the case of the TPA method, the TPA was not dissolved in the ester reaction, and thus the polymerization did not proceed. Therefore, the application of BHET significantly shortened the polymerization time compared to TPA, and the polymerization proceeded smoothly in the PC reaction.

실시예 2. 지방족산 종류에 따른 생분해성 폴리에스테르 제조Example 2 Preparation of Biodegradable Polyesters According to Aliphatic Acid Types

(1) 제조조건(1) Manufacturing conditions

재료material 화학명Chemical name 비고Remarks 주원료Main raw material EGEG Ethylene GlycolEthylene Glycol DiolDiol DEGDEG Diethylene GlycolDiethylene Glycol DiolDiol BHETBHET Bis-hydroxyethyl terephthalateBis-hydroxyethyl terephthalate OligomerOligomer GAGA Glutaric AcidGlutaric acid DiacidDiacid SASA Succinic AcidSuccinic acid DiacidDiacid AAAA Adipic AcidAdipic Acid DiacidDiacid SBASBA Sebacic AcidSebacic acid DiacidDiacid TPATPA Terephthalic AcidTerephthalic Acid DiacidDiacid 첨가제additive TITI Tetrabutyl IsopropoxideTetrabutyl Isopropoxide 촉매catalyst ATAT Antimon TrioxideAntimon trioxide 촉매catalyst ALAL Aluminum Acetate basicAluminum Acetate basic 금속촉매Metal catalyst TPPTPP Triphenyl PhosphateTriphenyl Phosphate 열안정제Heat stabilizer

(2) 중합 조건표(2) polymerization conditions table

① 에스테르화반응(단위/g)① esterification reaction (unit / g)

구분division BHETBHET TPATPA GAGA EGEG DEGDEG 촉매catalyst 반응
온도
reaction
Temperature
실시예2-1Example 2-1 91.8091.80 77.7077.70 13.7013.70 38.038.0 5.405.40 0.350.35 240℃240 ℃

* Glutaric Acid (GA) 적용* Glutaric Acid (GA) applied

구분division BHETBHET TPATPA SASA EGEG DEGDEG 촉매catalyst 반응
온도
reaction
Temperature
실시예2-2Example 2-2 91.8091.80 77.7077.70 12.3012.30 38.038.0 5.405.40 0.350.35 240℃240 ℃

* Succinic Acid (SA) 적용* Succinic Acid (SA) applied

구분division BHETBHET TPATPA AAAA EGEG DEGDEG 촉매catalyst 반응
온도
reaction
Temperature
실시예2-3Example 2-3 91.8091.80 77.7077.70 15.2015.20 38.038.0 5.405.40 0.350.35 240℃240 ℃

* Adipic Acid (AA) 적용* Adipic Acid (AA) applied

구분division BHETBHET TPATPA SBASBA EGEG DEGDEG 촉매catalyst 반응
온도
reaction
Temperature
실시예2-4Examples 2-4 91.8091.80 77.7077.70 21.0321.03 38.038.0 5.405.40 0.350.35 240℃240 ℃

* Sebacic Acid (SBA) 적용
* Sebacic Acid (SBA) applied

② 중합반응(단위: ℃ / torr / rpm)② Polymerization reaction (unit: ℃ / torr / rpm)

구분division 반응온도Reaction temperature 진공도Vacuum degree Full 진공Full vacuum 교반속도Stirring speed 종결시점Closing point 실시예 2-1~4Example 2-1-4 270270 1이하1 or less 30분이내Within 30 minutes 8080 최대토크도달Torque Reach

(3) 실험결과(3) Experiment result

① 중합반응 (에스테르화반응 및 중합반응)① Polymerization reaction (esterification reaction and polymerization reaction)

-지방족산 종류에 따른 최종중합물의 물성에 대해 알아보기 위해 glutaric acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid를 첨가하여 진행 하였으며, 에스테르화 반응, 중합반응시간 및 IV 값은 표 11에 나타내었다.-In order to investigate the properties of the final polymer according to the type of aliphatic acid, glutaric acid, succinic acid, adipic acid and sebacic acid were added.

에스테르화 반응시간
및 rpm
Esterification reaction time
And rpm
중합 반응시간
및 rpm
Polymerization reaction time
And rpm
IVIV
150분, 70rpm150 minutes, 70 rpm 180분, 80rpm180 minutes, 80 rpm 실시예2-1Example 2-1 0.6810.681 실시예2-2Example 2-2 0.6080.608 실시예2-3Example 2-3 0.6330.633 실시예2-4Examples 2-4 0.6380.638

② NMR 분석② NMR analysis

- 표 12에서는 지방족산 및 DEG 첨가에 따른 NMR 분석결과에 대해 나타내었다. 본 중합물에 생분해성을 부여하기 위해 방향족물질인 TPA대비 지방족산을 각각 10mol%를 첨가 하였으며, DEG는 EG대비 3mol%를 첨가 하였다. 중합물에 대한 NMR분석 결과를 표12에 나타내었다. 분석결과를 보면 지방족산은 첨가한 것과 비교하여 매우 유사한 값을 나타내었으나 DEG의 경우 첨가한 양에 비하여 약간 높은 값을 나타내었다. 이는 중합반응 중 생성된 반응 부산물인 DEG 때문이라 판단된다. Table 12 shows the results of NMR analysis according to the addition of aliphatic acid and DEG. In order to give biodegradability to the polymer, 10 mol% of aliphatic acid compared to TPA, which is aromatic, was added, and 3 mol% of EG was added to DEG. The NMR analysis results for the polymers are shown in Table 12. The results of the analysis showed that the aliphatic acid was very similar to the added one, but the DEG showed slightly higher value than the added amount. This may be due to DEG, a reaction by-product generated during the polymerization.

시료명Sample Name 분석결과Analysis 실시예 2-1Example 2-1 GA함량: TPA대비 9.56mol%
DEG함량: EG대비 4.60mol%
GA content: 9.56 mol% compared to TPA
DEG content: 4.60mol% compared to EG
실시예 2-2Example 2-2 SA함량: TPA대비 9.40mol%
DEG함량: EG대비 4.50mol%
SA content: 9.40 mol% compared to TPA
DEG content: 4.50mol% compared to EG
실시예 2-3Example 2-3 AA함량: TPA대비 9.90mol%
DEG함량: EG대비 4.50mol%
AA content: 9.90 mol% compared to TPA
DEG content: 4.50mol% compared to EG
실시예 2-4Examples 2-4 SBA함량: TPA대비 9.70mol%
DEG함량: EG대비 5.20mol%
SBA content: 9.70mol% compared to TPA
DEG content: 5.20 mol% compared to EG

③ Tg 및 Tm ③ Tg and Tm

- 표 13에서는 지방족산 종류에 따른 Tg 및 Tm 결과에 대해 나타내었다. 일반적으로 폴리에스테르(PET)의 경우 Tg값은 72℃ 및 Tm 값은 262℃를 나타내었지만 생분해성을 부여하기 위해 지방족산 및 DEG로 개질 되었을 경우 10℃ 및 20℃ 정도 낮게 나타내었다.Table 13 shows the results of T g and T m according to the type of aliphatic acid. In general, in the case of polyester (PET), T g value was 72 ℃ and T m value was 262 ℃, but when modified with aliphatic acid and DEG to give biodegradation was lower than 10 ℃ and 20 ℃.

시료명Sample Name 분석결과Analysis 실시예 2-1Example 2-1 Tg: 61.0℃
Tm: 231.0℃
Tg: 61.0 ℃
Tm: 231.0 ℃
실시예 2-2Example 2-2 Tg: 63.0℃
Tm: 228.6℃
Tg: 63.0 ℃
Tm: 228.6 ℃
실시예 2-3Example 2-3 Tg: 57.8℃
Tm:228.4℃
Tg: 57.8 ° C.
Tm: 228.4 ℃
실시예 2-4Examples 2-4 Tg: 52℃
Tm: 224℃
Tg: 52 ℃
Tm: 224 ℃

실시예 3. DMS첨가에 따른 생분해성 폴리에스테르 제조Example 3 Preparation of Biodegradable Polyester by DMS Addition

(1) 제조조건(1) Manufacturing conditions

재료material 화학명Chemical name 비고Remarks 주원료Main raw material EGEG Ethylene GlycolEthylene Glycol DiolDiol DEGDEG Diethylene GlycolDiethylene Glycol DiolDiol BHETBHET Bis-hydroxyethyl terephthalateBis-hydroxyethyl terephthalate OligomerOligomer GAGA Glutaric AcidGlutaric acid DiacidDiacid TPATPA Terephthalic AcidTerephthalic Acid DiacidDiacid 첨가제additive TITI Tetrabutyl IsopropoxideTetrabutyl Isopropoxide 촉매catalyst ATAT Antimon TrioxideAntimon trioxide 촉매catalyst DMSDMS Dimethyl 5-sodio sulfoisophthalateDimethyl 5-sodio sulfoisophthalate 첨가제additive AAAA Aluminum Acetate basicAluminum Acetate basic 금속촉매Metal catalyst TPTP Triphenyl PhosphateTriphenyl Phosphate 열안정제Heat stabilizer

(2) 중합 조건표(2) polymerization conditions table

① 에스테르화반응(단위/g)① esterification reaction (unit / g)

구분division BHETBHET TPATPA GAGA EGEG DEGDEG DMSDMS 촉매catalyst 반응
온도
reaction
Temperature
실시예3Example 3 89.789.7 77.777.7 13.713.7 40.240.2 5.45.4 3.03.0 0.350.35 240℃240 ℃

② 중합반응(단위: ℃ / torr / rpm)② Polymerization reaction (unit: ℃ / torr / rpm)

구분division 반응온도Reaction temperature 진공도Vacuum degree Full 진공Full vacuum 교반속도Stirring speed 종결시점Closing point 실시예 3Example 3 270270 1이하1 or less 30분이내Within 30 minutes 6060 최대토크도달Torque Reach

(3) 실험결과(3) Experiment result

① 중합반응 (에스테르화반응 및 중합반응)① Polymerization reaction (esterification reaction and polymerization reaction)

-에스테르화반응 및 중합반응에서 최적 교반속도를 선정하기 위해 기존 폴리에스테르에서 진행하였던 60rpm에서 실험을 진행 하였으며, 에스테르화반응 및 중합반응시간은 표 17에 나타내었다.-In order to select the optimum stirring speed in the esterification reaction and the polymerization reaction, the experiment was conducted at 60 rpm, which was performed in the existing polyester, and the esterification reaction and the polymerization reaction times are shown in Table 17.

에스테르화 반응시간 및 rpmEsterification time and rpm 중합 반응시간 및 rpmPolymerization time and rpm IVIV 150분, 70rpm150 minutes, 70 rpm 180분, 80rpm180 minutes, 80 rpm 0.6500.650

② NMR 분석② NMR analysis

- 표 18에서는 실시예 3에 대한 NMR 분석 값에 대하여 나타내었다. 글루타릭산 과 DMS의 경우 투입량과 비교하여 유사한 반응 값을 나타내었지만 DEG의 경우 투입량에 비해 매우 높은 값을 나타내었다. 이는 에스테르 반응 중 부산물에 의해 생성되었다 판단된다. 이는 DMS가 반응에 있어 부산물로 DEG를 생성 했을 것이라 여겨지며, EG와 DMS를 1차적으로 반응시켜 에스테르화 반응에 투입하는 것이 보다 효과적이라 생각 된다.Table 18 shows the NMR analysis values for Example 3. Glutaric acid and DMS showed similar reaction values compared to the dosage, but DEG showed very high values compared to the dosage. It is believed that this was produced by byproduct during the ester reaction. It is considered that DMS produced DEG as a by-product in the reaction, and it is thought that it is more effective to inject the EG and DMS into the esterification reaction primarily.



분석결과


Analysis
시료명Sample Name
실시예 3Example 3 GA함량: TPA대비 9.78mol%
DMS함량: TPA대비 0.65mol%
DEG함량: TPA대비 11.42mol%
GA content: 9.78 mol% compared to TPA
DMS content: 0.65mol% compared to TPA
DEG content: 11.42 mol% compared to TPA

Claims (25)

옥살산(Oxalic acid), 말론산(Malonic acid), 석신산(Succinic acid), 글루타르산(Glutaric acid), 아디프산(Adipic acid), 시트르산(Citric acid), 피메르산(Pimeric acid), 아젤라인산(Azelaic Acid), 세바스산(Sebasic acid), 노나노산(Nonanoic acid), 데카노인산(Decanoic acid), 도데카노인산(Dodecanoic acid), 헥사노데카노인산(Headecanoic acid) 중 하나 또는 2이상 혼합된 지방족 산과 테레프탈산(Terephthalic acid), 디메틸테레프탈산(Dimethyl Terephthalate), 만델산(Mandelic acid) 중 하나 또는 2이상 혼합된 방향족 산으로 조성되는 산성분과,
에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 1,2-프로판디올(1,2-propanediol), 1,3-프로판디올(1,3-propanediol), 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 1,6-헥산디올(1,6-Hexnaediol) 중 하나 또는 2이상을 혼합된 디올 제1성분과 디에틸렌글리콜(Diethylene glycol), 트리에틸렌글리콜(Triethly glycol) 중 하나 또는 2이상 혼합된 디올 제2성분으로 조성되는 디올성분으로 에스테르화 및 중합되어 제조되는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르.
Oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, citric acid, pimeric acid, One or two of azelaic acid, sebasic acid, nonanoic acid, decanoic acid, dodecanoic acid, hexanodecanoic acid, or 2 An acid component composed of an aliphatic acid, terephthalic acid, dimethyl terephthalate, mandelic acid, or an aromatic acid mixed with two or more mixed aliphatic acids,
Ethylene glycol, 1,2-propanediol (1,2-propanediol), 1,3-propanediol (1,3-propanediol), 1,4-butanediol (1,4-Butanediol), 1, Diol first component mixed with one or two or more of 6-hexanediol (1,6-Hexnaediol) and diol second component mixed with one or two or more of diethylene glycol, triethylene glycol (Triethly glycol) Biodegradable polyester, characterized in that produced by esterification and polymerization with a diol component.
제1항에 있어서,
상기 방향족 산과 지방족산은 몰비 1.0: 0.05~0.3, 상기 산성분과 디올 성분은 몰비 1.0: 1.0~1.5로 혼합되어 제조되는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르.
The method of claim 1,
The aromatic acid and aliphatic acid is a molar ratio of 1.0: 0.05 to 0.3, the acid component and the diol component is a biodegradable polyester, characterized in that the mixture is prepared in a molar ratio of 1.0: 1.0 to 1.5.
비스-하이드록시에틸테레프탈레이트(Bis-hydroxy ethyl terephthalate)와,
옥살산(Oxalic acid), 말론산(Malonic acid), 석신산(Succinic acid), 글루타르산(Glutaric acid), 아디프산(Adipic acid), 시트르산(Citric acid), 피메르산(Pimeric acid), 아젤라인산(Azelaic Acid), 세바스산(Sebasic acid), 노나노산(Nonanoic acid), 데카노인산(Decanoic acid), 도데카노인산(Dodecanoic acid), 헥사노데카노인산(Headecanoic acid) 중 하나 또는 2이상 혼합된 지방족 산과, 테레프탈산(Terephthalic acid), 디메틸테레프탈산(Dimethyl Terephthalate), 만델산(Mandelic acid) 중 하나 또는 2이상 혼합된 방향족 산으로 조성되는 산성분과,
에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 1,2-프로판디올(1,2-propanediol), 1,3-프로판디올(1,3-propanediol), 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 1,6-헥산디올(1,6-Hexnaediol) 중 하나 또는 2이상을 혼합된 디올 제1성분과 디에틸렌글리콜(Diethylene glycol), 트리에틸렌글리콜(Triethly glycol) 중 하나 또는 2이상 혼합된 디올 제2성분으로 조성되는 디올성분으로 에스테르화 및 중합되어 제조되는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르.
Bis-hydroxyethyl terephthalate,
Oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, citric acid, pimeric acid, One or two of azelaic acid, sebasic acid, nonanoic acid, decanoic acid, dodecanoic acid, hexanodecanoic acid, or 2 An acid component composed of a mixed aliphatic acid, terephthalic acid, dimethyl terephthalate, mandelic acid, or an aromatic acid mixed with two or more of
Ethylene glycol, 1,2-propanediol (1,2-propanediol), 1,3-propanediol (1,3-propanediol), 1,4-butanediol (1,4-Butanediol), 1, Diol first component mixed with one or two or more of 6-hexanediol (1,6-Hexnaediol) and diol second component mixed with one or two or more of diethylene glycol, triethylene glycol (Triethly glycol) Biodegradable polyester, characterized in that produced by esterification and polymerization with a diol component.
제3항에 있어서,
상기 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트, 산성분, 디올성분은 몰비 1.0 : 0.1~0.5 : 0.1~0.5, 상기 산성분의 방향족 산과 지방족산은 몰비 1.0 : 0.1~0.4로 혼합되어 제조되는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르.
The method of claim 3,
The bis-hydroxyethyl terephthalate, acid component, diol component is a molar ratio of 1.0: 0.1 to 0.5: 0.1 to 0.5, biodegradation, characterized in that the aromatic acid and aliphatic acid of the acid component is prepared by mixing in a molar ratio of 1.0: 0.1 to 0.4 Sex polyester.
비스-하이드록시에틸테레프탈레이트(Bis-hydroxy ethyl terephthalate)와,
옥살산(Oxalic acid), 말론산(Malonic acid), 석신산(Succinic acid), 글루타르산(Glutaric acid), 아디프산(Adipic acid), 시트르산(Citric acid), 피메르산(Pimeric acid), 아젤라인산(Azelaic Acid), 세바스산(Sebasic acid), 노나노산(Nonanoic acid), 데카노인산(Decanoic acid), 도데카노인산(Dodecanoic acid), 헥사노데카노인산(Headecanoic acid) 중 하나 또는 2이상 혼합된 지방족 산과,
에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 1,2-프로판디올(1,2-propanediol), 1,3-프로판디올(1,3-propanediol), 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 1,6-헥산디올(1,6-Hexnaediol) 중 하나 또는 2이상을 혼합된 디올 제1성분과 디에틸렌글리콜(Diethylene glycol), 트리에틸렌글리콜(Triethly glycol) 중 하나 또는 2이상 혼합된 디올 제2성분으로 조성되는 디올성분으로 에스테르화 및 중합되어 제조되는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르.
Bis-hydroxyethyl terephthalate,
Oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, citric acid, pimeric acid, One or two of azelaic acid, sebasic acid, nonanoic acid, decanoic acid, dodecanoic acid, hexanodecanoic acid, or 2 Mixed aliphatic acid,
Ethylene glycol, 1,2-propanediol (1,2-propanediol), 1,3-propanediol (1,3-propanediol), 1,4-butanediol (1,4-Butanediol), 1, Diol first component mixed with one or two or more of 6-hexanediol (1,6-Hexnaediol) and diol second component mixed with one or two or more of diethylene glycol, triethylene glycol (Triethly glycol) Biodegradable polyester, characterized in that produced by esterification and polymerization with a diol component.
제5항에 있어서,
상기 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트, 지방족산과 디올 성분은 몰비 1.0: 0.05~ 0.15: 0.04~0.2로 혼합되어 제조되는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르.
The method of claim 5,
The bis-hydroxyethyl terephthalate, the aliphatic acid and the diol component is biodegradable polyester, characterized in that the mixture is prepared in a molar ratio of 1.0: 0.05 ~ 0.15: 0.04 ~ 0.2.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디올 제1성분과 디올 제2성분은 몰비 1.0: 0.05~0.2로 혼합되어 제조되는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르.
The method according to any one of claims 1 to 6,
Biodegradable polyester, characterized in that the diol first component and the diol second component is prepared by mixing in a molar ratio of 1.0: 0.05 ~ 0.2.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디올성분에 시클로알칸디올을 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르.
The method according to any one of claims 1 to 6,
A biodegradable polyester, characterized by further adding cycloalkanediol to the diol component.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시클로알칸디올은 전체 디올성분에서 5~15 몰% 포함되도록 첨가되는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르.
The method according to any one of claims 1 to 6,
The cycloalkanediol is biodegradable polyester, characterized in that added to include 5 to 15 mol% in the total diol component.
제8항에 있어서,
상기 시클로알칸디올은 시클로 헥산 디메탄디올(Cyclohexane dimethanol), 시클로 프로판 디메탄디올(Cyclopropane dimethanol), 시클로부탄 디메탄디올(Cyclobutane dimethanol) 중 하나 또는 2이상 혼합된 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르.
The method of claim 8,
The cycloalkanediol is a biodegradable polyester, characterized in that one or two or more of cyclohexane dimethanol (Cyclohexane dimethanol), cyclopropane dimethanol (Cyclopropane dimethanol), cyclobutane dimethanol (Cyclobutane dimethanol).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에스테르화 및 중합시 가교제로 테트라하이드로프탈릭 안하이드라드(Tetrahydrophthalic Anhydride), 트리멜리트릭 안하이드라드(Trimellitic Anhydrie), 무수말렌산(Maleic Anhydride) 중 하나 또는 2이상 혼합된 것을 첨가하는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르.
The method according to any one of claims 1 to 6,
At the time of esterification and polymerization, one or a mixture of two or more of tetrahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydrie, and maleic anhydride is added as a crosslinking agent. Biodegradable polyester made of.
제11항에 있어서,
상기 가교제는 전체 중량의 0.1~8중량% 첨가되는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르.
The method of claim 11,
Biodegradable polyester, characterized in that the crosslinking agent is added 0.1 to 8% by weight of the total weight.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에스테르화 및 중합시 술포네이트기를 포함하는 화합물을 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르.
The method according to any one of claims 1 to 6,
Biodegradable polyester, characterized in that further adding a compound containing a sulfonate group in the esterification and polymerization.
제13항에 있어서,
상기 술포네이트기를 포함하는 화합물은 디메틸 5-소디오 술포이소프탈레이트(Dimethyl 5-sodio sulfoisophthalate) 또는 5-술포이소프탈릭액시드 모노소디움 솔트 (5-sulfoisophthalic acid monosodium salt)인 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르.
The method of claim 13,
The compound comprising a sulfonate group is dimethyl 5-sodio sulfoisophthalate or 5-sulfoisophthalic acid monosodium salt. Sex polyester.
옥살산(Oxalic acid), 말론산(Malonic acid), 석신산(Succinic acid), 글루타르산(Glutaric acid), 아디프산(Adipic acid), 시트르산(Citric acid), 피메르산(Pimeric acid), 아젤라인산(Azelaic Acid), 세바스산(Sebasic acid), 노나노산(Nonanoic acid), 데카노인산(Decanoic acid), 도데카노인산(Dodecanoic acid), 헥사노데카노인산(Headecanoic acid) 중 하나 또는 2이상 혼합된 지방족 산과 테레프탈산(Terephthalic acid), 디메틸테레프탈산(Dimethyl Terephthalate), 만델산(Mandelic acid) 중 하나 또는 2이상 혼합된 방향족 산으로 상기 방향족 산과 지방족산은 몰비 1.0: 0.05~0.2로 조성되는 산성분과,
에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 1,2-프로판디올(1,2-propanediol), 1,3-프로판디올(1,3-propanediol), 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 1,6-헥산디올(1,6-Hexnaediol) 중 하나 또는 2이상을 혼합된 디올 제1성분과 디에틸렌글리콜(Diethylene glycol), 트리에틸렌글리콜(Triethly glycol) 중 하나 또는 2이상 혼합된 디올 제2성분으로 상기 디올 제1성분과 디올 제2성분은 몰비 1.0: 0.05~0.2로 조성되는 디올 성분을 상기 산성분과 디올 성분은 몰비 1.0: 1.0~1.5로 혼합하여 200~240℃에서 210~330분, 40~80rpm으로 올리고머를 제조하는 에스테르화 공정; 및
상기 올리고머를 230~280℃에서 180~210분, 40~100rpm으로 중합하는 중합공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 제조방법.
Oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, citric acid, pimeric acid, One or two of azelaic acid, sebasic acid, nonanoic acid, decanoic acid, dodecanoic acid, hexanodecanoic acid, or 2 The above-mentioned aliphatic acid, terephthalic acid, dimethyl terephthalate, and mandelic acid may be mixed with one or two or more aromatic acids. The aromatic acid and aliphatic acid may be composed of an acid component having a molar ratio of 1.0: 0.05 to 0.2. ,
Ethylene glycol, 1,2-propanediol (1,2-propanediol), 1,3-propanediol (1,3-propanediol), 1,4-butanediol (1,4-Butanediol), 1, Diol first component mixed with one or two or more of 6-hexanediol (1,6-Hexnaediol) and diol second component mixed with one or two or more of diethylene glycol, triethylene glycol (Triethly glycol) The diol first component and the diol second component is a diol component composed of a molar ratio of 1.0: 0.05 to 0.2, and the acid component and the diol component are mixed at a molar ratio of 1.0: 1.0 to 1.5 at 200 to 240 ° C. for 210 to 330 minutes and 40 Esterification process for preparing oligomer at ˜80 rpm; And
Biodegradable polyester production method characterized in that it comprises a polymerization step of polymerizing the oligomer at 230 ~ 280 ℃ 180 ~ 210 minutes, 40 ~ 100rpm.
비스-하이드록시에틸테레프탈레이트(Bis-hydroxy ethyl terephthalate)와,
옥살산(Oxalic acid), 말론산(Malonic acid), 석신산(Succinic acid), 글루타르산(Glutaric acid), 아디프산(Adipic acid), 시트르산(Citric acid), 피메르산(Pimeric acid), 아젤라인산(Azelaic Acid), 세바스산(Sebasic acid), 노나노산(Nonanoic acid), 데카노인산(Decanoic acid), 도데카노인산(Dodecanoic acid), 헥사노데카노인산(Headecanoic acid) 중 하나 또는 2이상 혼합된 지방족 산과, 테레프탈산(Terephthalic acid), 디메틸테레프탈산(Dimethyl Terephthalate), 만델산(Mandelic acid) 중 하나 또는 2이상 혼합된 방향족 산으로 상기 방향족 산과 지방족산은 몰비 1.0: 0.1~0.4로 조성되는 산성분과,
에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 1,2-프로판디올(1,2-propanediol), 1,3-프로판디올(1,3-propanediol), 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 1,6-헥산디올(1,6-Hexnaediol) 중 하나 또는 2이상을 혼합된 디올 제1성분과 디에틸렌글리콜(Diethylene glycol), 트리에틸렌글리콜(Triethly glycol) 중 하나 또는 2이상 혼합된 디올 제2성분으로 상기 디올 제1성분과 디올 제2성분은 몰비 1.0: 0.05~0.2로 조성되는 디올 성분을 상기 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트, 산성분, 디올성분은 몰비 1.0 : 0.1~0.5 : 0.1~0.5로 혼합하여 200~240℃에서 150~190분, 40~80rpm으로 올리고머를 제조하는 에스테르화 공정; 및
상기 올리고머를 230~280℃에서 180~210분, 40~100rpm으로 중합하는 중합공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 제조방법.
Bis-hydroxyethyl terephthalate,
Oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, citric acid, pimeric acid, One or two of azelaic acid, sebasic acid, nonanoic acid, decanoic acid, dodecanoic acid, hexanodecanoic acid, or 2 The aliphatic acid, terephthalic acid, dimethyl terephthalate, mandelic acid, or a mixture of two or more of the aliphatic acids mixed with the above-mentioned aliphatic acid and aliphatic acid has an molar ratio of 1.0: 0.1 to 0.4. Branch,
Ethylene glycol, 1,2-propanediol (1,2-propanediol), 1,3-propanediol (1,3-propanediol), 1,4-butanediol (1,4-Butanediol), 1, Diol first component mixed with one or two or more of 6-hexanediol (1,6-Hexnaediol) and diol second component mixed with one or two or more of diethylene glycol, triethylene glycol (Triethly glycol) The diol first component and the diol second component are the diol component having a molar ratio of 1.0: 0.05 to 0.2, and the bis-hydroxyethyl terephthalate, the acid component, and the diol component are molar ratio of 1.0: 0.1 to 0.5: 0.1 to 0.5. Esterification step of preparing an oligomer by mixing at 200-240 ° C. for 150-190 minutes and 40-80 rpm; And
Biodegradable polyester production method characterized in that it comprises a polymerization step of polymerizing the oligomer at 230 ~ 280 ℃ 180 ~ 210 minutes, 40 ~ 100rpm.
비스-하이드록시에틸테레프탈레이트(Bis-hydroxy ethyl terephthalate)와,
옥살산(Oxalic acid), 말론산(Malonic acid), 석신산(Succinic acid), 글루타르산(Glutaric acid), 아디프산(Adipic acid), 시트르산(Citric acid), 피메르산(Pimeric acid), 아젤라인산(Azelaic Acid), 세바스산(Sebasic acid), 노나노산(Nonanoic acid), 데카노인산(Decanoic acid), 도데카노인산(Dodecanoic acid), 헥사노데카노인산(Headecanoic acid) 중 하나 또는 2이상 혼합된 지방족 산과,
에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 1,2-프로판디올(1,2-propanediol), 1,3-프로판디올(1,3-propanediol), 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 1,6-헥산디올(1,6-Hexnaediol) 중 하나 또는 2이상을 혼합된 디올 제1성분과 디에틸렌글리콜(Diethylene glycol), 트리에틸렌글리콜(Triethly glycol) 중 하나 또는 2이상 혼합된 디올 제2성분으로 상기 디올 제1성분과 디올 제2성분은 몰비 1.0: 0.05~0.2로 조성되는 디올 성분을 상기 비스-하이드록시에틸테레프탈레이트, 지방족산, 디올성분은 몰비 1.0: 0.05~ 0.15: 0.04~0.2로 혼합하여 200~240℃에서 150~190분, 40~80rpm으로 올리고머를 제조하는 에스테르화 공정; 및
상기 올리고머를 230~280℃에서 180~210분, 40~100rpm으로 중합하는 중합공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 제조방법.
Bis-hydroxyethyl terephthalate,
Oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, citric acid, pimeric acid, One or two of azelaic acid, sebasic acid, nonanoic acid, decanoic acid, dodecanoic acid, hexanodecanoic acid, or 2 Mixed aliphatic acid,
Ethylene glycol, 1,2-propanediol (1,2-propanediol), 1,3-propanediol (1,3-propanediol), 1,4-butanediol (1,4-Butanediol), 1, Diol first component mixed with one or two or more of 6-hexanediol (1,6-Hexnaediol) and diol second component mixed with one or two or more of diethylene glycol, triethylene glycol (Triethly glycol) The diol first component and the diol second component may be a diol component having a molar ratio of 1.0: 0.05 to 0.2, and the bis-hydroxyethyl terephthalate, an aliphatic acid and a diol component may have a molar ratio of 1.0: 0.05 to 0.15: 0.04 to 0.2. Esterification step of preparing an oligomer by mixing at 200-240 ° C. for 150-190 minutes and 40-80 rpm; And
Biodegradable polyester production method characterized in that it comprises a polymerization step of polymerizing the oligomer at 230 ~ 280 ℃ 180 ~ 210 minutes, 40 ~ 100rpm.
제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디올성분으로 시클로 헥산 디메탄디올(Cyclohexane dimethanol), 시클로 프로판 디메탄디올(Cyclopropane dimethanol), 시클로부탄 디메탄디올(Cyclobutane dimethanol) 중 하나 또는 2이상 혼합된 시클로알칸디올을 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 제조방법.
The method according to any one of claims 15 to 17,
As the diol component, cyclohexane dimethanol, cyclopropane dimethanol, cyclobutane dimethanol, cyclobutane dimethanol, or a mixture of two or more cycloalkanediols may be further added. Biodegradable polyester production method.
제18항에 있어서,
상기 시클로알칸디올은 전체 디올성분에서 5~15 몰% 포함되도록 첨가되는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 제조방법.
The method of claim 18,
The cycloalkanediol is biodegradable polyester production method characterized in that it is added so as to include 5 to 15 mol% in the total diol component.
제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에스테르화 공정에서 디메틸 디메틸 5-소디오 술포이소프탈레이트(Dimethyl 5-sodio sulfoisophthalate) 또는 5-술포이소프탈릭액시드 모노소디움 솔트 (5-sulfoisophthalic acid monosodium salt)인 술포네이트기를 포함하는 화합물을 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 제조방법.
The method according to any one of claims 15 to 17,
In the esterification process, a compound containing a sulfonate group which is dimethyl dimethyl 5-sodio sulfoisophthalate or 5-sulfoisophthalic acid monosodium salt Biodegradable polyester production method characterized in that it further added.
제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 에스테르화 및 중합시 가교제로 테트라하이드로프탈릭 안하이드라드(Tetrahydrophthalic Anhydride), 트리멜리트릭 안하이드라드(Trimellitic Anhydrie), 무수말렌산(Maleic Anhydride) 중 하나 또는 2이상 혼합된 것을 첨가하는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 제조방법.
The method according to any one of claims 15 to 17,
At the time of esterification and polymerization, one or a mixture of two or more of tetrahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydrie, and maleic anhydride is added as a crosslinking agent. Biodegradable polyester production method to be.
제21항에 있어서,
상기 가교제는 전체 중량의 0.1~8중량% 첨가되는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 제조방법.
The method of claim 21,
The crosslinking agent is a biodegradable polyester production method characterized in that the addition of 0.1 to 8% by weight of the total weight.
제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중합공정에서 중합촉매로 티탄계 촉매 또는 안티몬계 촉매를 단독으로 사용하거나, 또는 티탄계 촉매, 안티몬계 촉매를 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 제조방법.
The method according to any one of claims 15 to 17,
A method for producing a biodegradable polyester, characterized by using a titanium catalyst or an antimony catalyst alone as a polymerization catalyst in the polymerization step, or by mixing a titanium catalyst and an antimony catalyst.
제23항에 있어서,
상기 티탄계 촉매, 안티몬계 촉매를 혼합하여 사용시, 티탄계 촉매와 안티몬계 촉매를 25:75~50:50으로 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 제조방법.
The method of claim 23, wherein
When the titanium-based catalyst and antimony-based catalysts are mixed and used, a biodegradable polyester production method characterized by using a mixture of titanium-based catalysts and antimony-based catalysts from 25:75 to 50:50.
제23항에 있어서,
상기 티탄계 촉매는 테트라부틸 이소프로폭시드(Tetrabutyl Isopropoxide) 또는 테트라부틸 티탄네이트(Tetrabutyl Titanate)이고, 안티몬계 촉매는 안티몬 트리옥시드(Antimon Trioxide)인 것을 특징으로 하는 생분해성 폴리에스테르 제조방법.
The method of claim 23, wherein
The titanium catalyst is tetrabutyl isopropoxide (Tetrabutyl Isopropoxide) or tetrabutyl titanate (Tetrabutyl Titanate), the antimony catalyst is a biodegradable polyester production method characterized in that the antimony trioxide (Antimon Trioxide).
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