KR20170114269A - Esters of anhydrosugar alcohol with improved color and method for preparing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 색상이 개선된 무수당 알코올 에스테르 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무수당 알코올 에스테르를 제조함에 있어 가격이 저렴한 아인산을 사용함으로써 황색도 지수가 낮은 무수당 알코올 에스테르를 제조할 수 있고, 제조 공정에서 유독성 분해물이 발생되지 않아 공정의 경제성 및 안정성을 향상시킬 수 있으며, 잔류의 산 성분의 제거를 위한 증류 공정을 생략할 수 있어 공정의 효율성 또한 향상시킬 수 있는, 색상이 개선된 무수당 알코올 에스테르 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a colorless alcohol-free alcohol ester and a process for preparing the alcohol-free alcohol ester, and more particularly, to a process for producing an alcohol-free alcohol ester having a low yellowness index And it is possible to improve the economical efficiency and stability of the process because toxic decomposition products are not generated in the manufacturing process, and it is possible to omit the distillation process for removing residual acid components, And a process for producing the same.

Description

색상이 개선된 무수당 알코올 에스테르 및 그 제조방법{ESTERS OF ANHYDROSUGAR ALCOHOL WITH IMPROVED COLOR AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an ester-free alcohol ester having an improved color and a method for producing the same. BACKGROUND ART < RTI ID = 0.0 > ESTERS OF ANHYDROSUGAR ALCOHOL WITH IMPROVED COLOR AND METHOD FOR PREPARING THE SAME &

본 발명은 색상이 개선된 무수당 알코올 에스테르 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무수당 알코올 에스테르를 제조함에 있어 가격이 저렴한 아인산을 사용함으로써 황색도 지수가 낮은 무수당 알코올 에스테르를 제조할 수 있고, 제조 공정에서 유독성 분해물이 발생되지 않아 공정의 경제성 및 안정성을 향상시킬 수 있으며, 잔류의 카르복시산 성분의 제거를 위한 증류 공정을 생략할 수 있어 공정의 효율성 또한 향상시킬 수 있는, 색상이 개선된 무수당 알코올 에스테르 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a colorless alcohol-free alcohol ester and a process for preparing the alcohol-free alcohol ester. More specifically, the present invention relates to a process for producing an alcohol-free alcohol ester having a low yellowness index And it is possible to improve the economical efficiency and stability of the process because toxic decomposition products are not generated in the manufacturing process, and it is possible to omit the distillation process for removing the remaining carboxylic acid component, And a process for producing the same.

수소화 당(“당 알코올”이라고도 함)은 당류가 갖는 환원성 말단기에 수소를 부가하여 얻어지는 화합물을 의미하는 것으로, 일반적으로 HOCH2(CHOH)nCH2OH (여기서, n은 2 내지 5의 정수)의 화학식을 가지며, 탄소수에 따라 테트리톨, 펜티톨, 헥시톨 및 헵티톨(각각, 탄소수 4, 5, 6 및 7)로 분류된다. 그 중에서 탄소수가 6개인 헥시톨에는 소르비톨, 만니톨, 이디톨, 갈락티톨 등이 포함되며, 소르비톨과 만니톨은 특히 효용성이 큰 물질이다.Hydrogenated sugar (also referred to as " sugar alcohol ") refers to a compound obtained by adding hydrogen to the reducing end group of a saccharide, generally HOCH 2 (CHOH) n CH 2 OH (wherein n is an integer of 2 to 5 ), And classified into tetritol, pentitol, hexitol and heptitol (C 4, 5, 6 and 7, respectively), depending on the number of carbon atoms. Among them, hexitol having six carbon atoms includes sorbitol, mannitol, iditol, galactitol and the like, and sorbitol and mannitol are particularly useful substances.

무수당 알코올은 분자 내 하이드록시기가 두 개인 디올(diol) 형태를 가지며, 전분에서 유래하는 헥시톨을 활용하여 제조할 수 있다(예컨대, 한국등록특허 제10-1079518호, 한국공개특허공보 제10-2012-0066904호). 무수당 알코올은 재생 가능한 천연자원으로부터 유래한 친환경 물질이라는 점에서 오래 전부터 많은 관심과 함께 그 제조방법에 관한 연구가 진행되어 오고 있다. 이러한 무수당 알코올 중에서 솔비톨로부터 제조된 이소소르비드가 현재 산업적 응용범위가 가장 넓다. Anhydrosugar alcohol has a diol form with two hydroxyl groups in the molecule and can be prepared by utilizing hexitol derived from starch (for example, Korean Patent No. 10-1079518, Korean Patent Laid- -2012-0066904). Since alcohol-free alcohol is an eco-friendly substance derived from renewable natural resources, there has been much interest for a long time and studies on the manufacturing method have been carried out. Among these alcohol-free alcohols, isosorbide prepared from sorbitol has the widest industrial application currently.

이러한 무수당 알코올의 에스테르는 제약, 화장품, 식료품 등에 사용되는 유화제나 각종 수지 가공첨가제로 사용되어 그 용도가 다양한 것으로 알려져 있다. 다만, 수지 가공첨가제로 사용되는 경우 제조된 무수당 알코올 에스테르의 황색도(yellow index, YI)가 높게 나타나므로 이를 개선하려는 연구가 진행되었다.Such ester of anhydrosugar alcohol is used as an emulsifier used for pharmaceuticals, cosmetics, foodstuffs, etc., and various resin processing additives, and it is known that the use thereof is various. However, when used as a resin processing additive, the yellow index (YI) of the produced alcohol-free alcohol ester is high, and studies have been conducted to improve the yellow index.

예를 들어, 소르비탄 에스테르를 합성함에 있어서 알카리성제, 인산, 차인산을 사용하면 색상을 개선할 수 있다는 내용의 기술이 공개된 바 있다(예컨대, JP44-2964). 또한 차인산 (hypophosphorous acid, H3PO2)을 산촉매와 혼합 사용하는 경우 황색도 지수가 50이하로 색상이 개선된 디언하이드로헥시톨 디에스테르 (dianhydrohexitol diester)를 합성하는 기술이 개시된 바 있다(예컨대, 미국등록특허공보 제8129549호).For example, in the synthesis of sorbitan esters, the use of an alkaline agent, phosphoric acid, or phosphoric acid has been disclosed to improve color (see, for example, JP44-2964). Also primary phosphate (hypophosphorous acid, H 3 PO 2 ) to the acid catalyst and the mixed case of using yellowness disclosed a technique for index synthesized Meridian dihydro-hexyl when tolyl diester (dianhydrohexitol diester) of a color enhancement to below 50 bar ( For example, U.S. Patent No. 8129549).

그러나, 상기의 기술들은 무수당 알코올 에스테르를 제조함에 있어서 고가의 카르복시산을 3당량 또는 그 이상 사용하기 때문에 제조원가가 높아지고, 미반응된 카르복시산을 증류를 통해 제거해야 하는 문제점이 있다. 또한, 미국 특허공개공보 제 4690783호에 따르면, 상기와 같이 차인산을 사용하여 무수당 알코올 에스테르를 제조하는 경우 사용하는 촉매의 가격이 높고, 에스테르 반응 도중 분해가 일어나 포스핀(phosphine)과 같은 유독성 기체가 생성되어 작업성이 저하되는 문제도 발생할 수 있다.However, since the above-mentioned techniques use 3 equivalents or more of an expensive carboxylic acid in the production of an alcohol-free alcohol ester, the manufacturing cost is increased and unreacted carboxylic acid must be removed through distillation. In addition, according to U.S. Patent No. 4690783, when the phosgene free alcohol ester is prepared by using phosphorus acid as described above, the cost of the catalyst used is high, decomposition occurs during the ester reaction, and toxicity such as phosphine Gas may be generated and the workability may be deteriorated.

따라서, 황색도 지수가 낮은 개선된 색상을 갖는 무수당 알코올 에스테르 및 경제성 및 작업성 등이 향상된 무수당 알코올 에스테르의 제조방법이 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is a demand for a process for producing an anhydrosugar alcohol ester having an improved hue with a low yellowness index and an alcohol-free alcohol ester having improved economy and workability.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 한 것으로, 무수당 알코올 에스테르를 제조함에 있어 가격이 저렴한 아인산을 사용함으로써 황색도 지수가 낮은 무수당 알코올 에스테르를 제조할 수 있고, 제조 공정에서 유독성 분해물이 발생되지 않아 공정의 경제성 및 안정성을 향상시킬 수 있으며, 잔류의 카르복시산 성분의 제거를 위한 증류 공정을 생략할 수 있어 공정의 효율성 또한 향상시킬 수 있는, 색상이 개선된 무수당 알코올 에스테르 및 그 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a process for producing an alcohol-free alcohol ester, An improved alcohol-free alcohol ester having improved color and an improved processability, which can improve the economical efficiency and stability of the process due to no decomposition product, and can eliminate the distillation process for removing the residual carboxylic acid component, And a manufacturing method thereof.

상기한 기술적 과제를 해결하고자 본 발명은, 아인산의 존재 하에서 무수당 알코올 및 카르복시산을 반응시키는 반응 단계; 및 상기 반응 단계에서 얻어진 반응물을 중화시키는 단계를 포함하는 무수당 알코올 에스테르의 제조방법을 제공한다.In order to solve the above-mentioned technical problems, the present invention provides a process for producing a polyaniline, which comprises reacting an anhydrosugar alcohol and a carboxylic acid in the presence of phosphorous acid; And neutralizing the reaction product obtained in the reaction step. The present invention also provides a process for producing an alcohol-free alcohol ester comprising the steps of:

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 무수당 알코올 에스테르가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an alcohol-free alcohol ester which is produced by the above method.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 방법으로 제조된 무수당 알코올 에스테르를 포함하는 수지 가공첨가제가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a resin processing additive comprising an anhydrosugar alcohol ester produced by the above method.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 수지 가공첨가물을 포함하는 제품이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an article comprising the resinous processing additive.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 방법으로 제조된 무수당 알코올 에스테르를 포함하는 수지 가공품이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a resin processed product comprising an anhydrosugar alcohol ester produced by the above method.

본 발명에 따른 무수당 알코올 에스테르는 황색도 지수가 낮은 개선된 색상을 가지며, 본 발명의 무수당 알코올 에스테르 제조 방법은 가격이 저렴한 아인산을 사용함으로써 제조 공정에서 유독성 분해물이 발생되지 않아 공정의 경제성 및 안정성을 향상시킬 수 있고, 잔류의 산 성분의 제거를 위한 증류 공정을 생략할 수 있어 공정의 효율성 또한 향상시킬 수 있어 상업화에 용이하다.The alcohol-free alcohol ester according to the present invention has an improved hue with a lower yellowness index. The process for producing the alcohol-free alcohol ester of the present invention uses less expensive phosphorous acid, The stability can be improved and the distillation step for removing residual acid components can be omitted, and the efficiency of the process can be improved, which is easy to commercialize.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은, 아인산의 존재 하에서 무수당 알코올 및 카르복시산을 반응시키는 반응 단계; 및 상기 반응 단계에서 얻어진 반응물을 중화시키는 단계를 포함하는 무수당 알코올 에스테르의 제조방법을 제공한다.The present invention relates to a process for the production of polyphosphoric acid, comprising the steps of: reacting an anhydrosugar alcohol and a carboxylic acid in the presence of phosphorous acid; And neutralizing the reaction product obtained in the reaction step. The present invention also provides a process for producing an alcohol-free alcohol ester comprising the steps of:

상기 무수당 알코올은 일반적으로 수소화 당(hydrogenated sugar) 또는 당 알코올(sugar alcohol)이라고 불리우는, 당류가 갖는 환원성 말단기에 수소를 부가하여 얻어지는 화합물로부터 하나 이상의 물 분자를 제거하여 얻은 임의의 물질을 의미한다. The above-mentioned dihydric alcohol generally means any substance obtained by removing one or more water molecules from a compound obtained by adding hydrogen to a reducing end group of a saccharide, which is generally called hydrogenated sugar or sugar alcohol. do.

본 발명의 무수당 알코올은 이소소르비드(1,6-디안하이드로소르비톨), 이소만니드(1,6-디안하이드로만니톨), 이소이디드(1,6-디안하이드로이디톨) 및 이들의 조합으로부터 선택된 것일 수 있다.The alcohol-free alcohol of the present invention may be selected from the group consisting of isosorbide (1,6-dianhydroisorbitol), isomannide (1,6-dianhydromannitol), isoidide (1,6-dianhydroiditol) It may be selected.

특별히 한정하지 않으나, 상기 반응 단계는 무수당 알코올 100 중량부를 기준으로 아인산 1 내지 15 중량부, 바람직하게는 1 내지 10 중량부, 보다 바람직하게는 1 내지 5 중량부의 존재 하에서 수행될 수 있다. 아인산이 1 중량부 미만인 경우 색상개선효과가 유의하지 않은 문제가 있고, 15 중량부를 초과하는 경우 과반응에 의한 수율감소의 문제가 있다.Although not particularly limited, the reaction step may be performed in the presence of 1 to 15 parts by weight, preferably 1 to 10 parts by weight, more preferably 1 to 5 parts by weight of phosphorous acid based on 100 parts by weight of an alcohol without anhydride. When the amount of phosphorous acid is less than 1 part by weight, there is a problem that the color improvement effect is not significant. When the amount of phosphorous acid is more than 15 parts by weight, there is a problem of reduction in yield due to excessive reaction.

아인산은 바람직하게는 반응기에 무수당알코올, 카르복시산 및 산촉매와 함께 투입되어 반응이 진행된다. 무수당 알코올의 에스테르 반응에서의 색상변화는, 반응초기에 고온에 의해 생성되는 탈수 부산물에 기인한다. 이들 부산물은 분자내 탈수반응에 의해 색상을 띠는 이중결합을 포함한 물질로 추측되며, 일단 생성되면 반응이 진행됨에 따라 분자간 결합에 의해 올리고머가 형성되어 더욱 진한 색상을 나타내게 된다. 아인산은 반응 초기에 반응 부산물의 생성을 억제하고 반응시간 동안 색상을 조절하는 역할을 한다. 따라서, 일반적인 경우 후공정으로 실시하는 탈색처리와는 차이가 있다. 아인산의 경우, 반응이 완결된 후에는 이미 생성된 색상물질에 대한 제거효과가 급격히 감소된다.The phosphorous acid is preferably added to the reactor together with an anhydrosugar alcohol, a carboxylic acid and an acid catalyst to proceed the reaction. The color change in the esterification of anhydrosugar alcohol is due to the dehydration by-products produced by the high temperature at the beginning of the reaction. These byproducts are presumed to contain a double bond, which is colored by dehydration reaction in the molecule. Once formed, oligomers are formed by intermolecular bonding as the reaction progresses, resulting in a darker color. The phosphorous acid acts to suppress the formation of reaction by-products at the initial stage of the reaction and to control the color during the reaction time. Therefore, in general, there is a difference from the decoloring treatment performed in a post-process. In the case of phosphorous acid, after the reaction is completed, the removal effect on the already formed color material is drastically reduced.

또한, 상기 반응 단계는 무수당 알코올 1 당량에 대하여 카르복시산 1 내지 3 당량, 바람직하게는 1 내지 2.5당량, 보다 바람직하게는 1 내지 2 당량을 사용하여 수행될 수 있는데, 카르복시산이 1당량 미만인 경우 에스테르화 반응이 미비하게 일어나는 문제가 있고, 3 당량을 초과하는 경우 제조 원가가 높아지고, 미반응된 카르복시산 등의 산 성분을 증류를 통해 제거해야 하기 때문에 공정 추가로 인해 비용이 추가 발생하는 문제가 있다.In addition, the above reaction step can be carried out using 1 to 3 equivalents, preferably 1 to 2.5 equivalents, more preferably 1 to 2 equivalents of carboxylic acid with respect to 1 equivalent of an alcohol without an alcohol. When the carboxylic acid is less than 1 equivalent, There is a problem that the reaction is insufficient. When the amount is more than 3 equivalents, the production cost is increased and the acid component such as unreacted carboxylic acid must be removed through distillation, so that there is a problem that additional cost is incurred due to the addition of the step.

특별히 한정하지 않으나, 상기 카르복시산은 탄소수 2 내지 24의 알킬카르복시산, 탄소수 4 내지 25의 사이클로알킬 카르복시산, 탄소수 7 내지 25의 방향족 카르복시산, 또는 이들의 혼합물일 수 있으며, 예를 들어 옥탄산, 데칸산, 도데칸산, 에탄산(아세트산), 프로피온산, 부티르산, 펜탄산, 헥산산, 에틸헥산산 또는 이들의 조합에서 선택되는 것일 수 있다. The carboxylic acid may be an alkylcarboxylic acid having 2 to 24 carbon atoms, a cycloalkylcarboxylic acid having 4 to 25 carbon atoms, an aromatic carboxylic acid having 7 to 25 carbon atoms, or a mixture thereof, for example, octanoic acid, decanoic acid, Dodecanoic acid, ethanoic acid (acetic acid), propionic acid, butyric acid, pentanoic acid, hexanoic acid, ethylhexanoic acid or a combination thereof.

본 발명의 무수당 알코올 에스테르 제조방법에서, 상기 반응 단계는 반응시간의 단축을 위하여 추가로 산 촉매의 존재 하에 수행될 수 있으며, 보다 구체적으로 무수당 알코올 100 중량부를 기준으로 산 촉매 1 내지 20 중량부, 바람직하게는 1 내지 10 중량부, 보다 바람직하게는 1 내지 5 중량부를 사용하여 수행될 수 있다. 1 중량부 미만인 경우 반응속도가 느린 문제가 있고, 20 중량부를 초과하는 경우 과반응이 일어날 문제가 있을 수 있다.In the process for producing an alcohol-free alcohol ester of the present invention, the reaction step may be carried out in the presence of an acid catalyst for shortening the reaction time, more specifically, 1 to 20 wt. Preferably 1 to 10 parts by weight, more preferably 1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin. When the amount is less than 1 part by weight, there is a problem that the reaction rate is slow, and when it is more than 20 parts by weight, there is a problem that excessive reaction occurs.

특별히 한정하지 않으나, 상기 산 촉매는 p-톨루엔설폰산, 황산, 메탄설폰산 등의 무기산 및 이들의 조합에서 선택되는 것일 수 있다.Although not particularly limited, the acid catalyst may be selected from inorganic acids such as p-toluenesulfonic acid, sulfuric acid, methanesulfonic acid, and combinations thereof.

상기 반응 단계는 온도 70 내지 200 ℃, 압력 10 내지 300 torr 및 비활성 기체 분위기에서 수행될 수 있으며, 예를 들어 반응기 내부가 질소로 치환되어 수행될 수 있다.The reaction may be carried out at a temperature of 70 to 200 DEG C, a pressure of 10 to 300 torr and an inert gas atmosphere, for example, the inside of the reactor may be replaced with nitrogen.

상기 반응 단계에서 얻어진 반응액은 물과 혼합된 상태일 수 있으며, 상기 중화 단계가 수행되기 전에 반응액으로부터 물을 제거하는 단계를 추가로 수행할 수 있다. 상기 반응액으로부터 물을 제거하는 단계는 진공도를 낮추어 증류에 의해 물을 제거하여 수행될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The reaction solution obtained in the reaction step may be mixed with water, and the step of removing water from the reaction solution may be further performed before the neutralization step is performed. The step of removing water from the reaction solution may be performed by lowering the degree of vacuum and removing water by distillation, but is not limited thereto.

중화 단계에서는 상기 반응 단계에서 얻어진 반응물을 중화시켜 잔류 산 성분을 제거하고 무수당 알코올 에스테르를 수득할 수 있다. 상기 중화 단계는 다양한 종류의 염기성 물질을 사용하여 반응물을 중화시킬 수 있으며, 상기 염기성 물질은 특별히 한정하지 않으나, 예를 들어 염기성 수용액, 고형 염기 등을 사용할 수 있다.In the neutralization step, the reaction product obtained in the reaction step is neutralized to remove residual acid components, and an alcohol-free alcohol ester can be obtained. In the neutralization step, various kinds of basic materials can be used to neutralize the reactant. The basic material is not particularly limited, and for example, a basic aqueous solution, a solid base and the like can be used.

상기 중화 단계는 반응물에 무수당 알코올 100 중량부를 기준으로 염기성 물질 50~150 중량부를 공급하여 잔류 산 성분을 제거할 수 있다. 특별히 한정하지 않으나, 예를 들어 무수당 알코올 100 중량부를 기준으로 pH 10 내지 12인 염기성 물질 50~150 중량부를 사용하여 반응물을 중화시킬 수 있다. In the neutralization step, 50 to 150 parts by weight of a basic substance may be supplied to the reactant based on 100 parts by weight of an alcohol-free alcohol to remove the residual acid component. The reaction can be neutralized using, for example, 50 to 150 parts by weight of a basic substance having a pH of 10 to 12 based on 100 parts by weight of alcohol without sugar.

특별히 한정하지 않으나, 중화 단계가 수행된 후, 염기성 물질이 공급된 반응물을 농축한 후 잔류하는 염(salt)을 여과하여 제거하는 단계 및 무수당 알코올 에스테르의 색상을 개선할 수 있는 단계가 추가로 수행될 수 있다.Although there is no particular limitation, after the neutralization step is carried out, there is further added a step of concentrating the reactant to which the basic substance is supplied, removing the residual salt by filtration, and improving the color of the alcohol free alcohol ester .

본 발명의 무수당 알코올 에스테르 제조방법에 따르면, 무수당 알코올 에스테르의 수율이 85 내지 99%, 바람직하게는 87 내지 97%, 보다 바람직하게는 89 내지 97% 일 수 있다.According to the process for producing an alcohol-free alcohol ester of the present invention, the yield of the alcohol-free alcohol ester can be 85 to 99%, preferably 87 to 97%, more preferably 89 to 97%.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기의 방법으로 제조된 무수당 알코올 에스테르가 제공된다. 본 발명의 무수당 알코올 에스테르는 황색도 지수(YI)가 1 내지 50, 바람직하게는 3 내지 25, 보다 바람직하게는 5 내지 15일 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an anhydrosugar alcohol ester produced by the above method. The dihydric alcohol ester of the present invention may have a yellowness index (YI) of 1 to 50, preferably 3 to 25, more preferably 5 to 15.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기의 방법으로 제조된 무수당 알코올 에스테르를 포함하는 수지 가공첨가제가 제공된다. 본 발명에서, ‘수지가공첨가제’는 수지 가공품을 제조하기 위해 첨가될 수 있는 물질을 의미하며, 상기 무수당 알코올 에스테르를 포함하는 수지 가공 첨가제는 예를 들어 가소제(Plasticizers), 윤활제(lubricants), 난연제(flame retardants), 방청제(corrosion inhibitors), 증점제(thickener), 합제(coalescing agents), 계면활성제(surfactant) 등이 있을 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. According to another aspect of the present invention, there is provided a resin processing additive comprising an anhydrosugar alcohol ester produced by the above method. In the present invention, the term "resin processing additive" means a material which can be added to produce a resin processed product, and the resin processing additive including the alcohol-free alcohol ester is, for example, plasticizers, lubricants, But are not limited to, flame retardants, corrosion inhibitors, thickeners, coalescing agents, surfactants, and the like.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 수지 가공첨가제를 포함하는 제품이 제공된다. 상기 제품으로는 특별히 한정하지 않으나, 플라스틱 조성물, 수지 조성물, 셀룰로오스성 조성물, 화학 약품, 의약품, 화장품, 혹은 사람 또는 동물의 식품용 조성물 등일 수 있으며, 이러한 제품의 제조에 상기 수지 가공첨가제가 사용될 수 있다.According to still another aspect of the present invention, there is provided an article comprising the resin processing additive. The product may be a plastic composition, a resin composition, a cellulosic composition, a chemical, a medicine, a cosmetic, a composition for human or animal food, etc., and the resin processing additive may be used have.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기의 방법으로 제조된 무수당 알코올 에스테르를 포함하는 수지 가공품이 제공된다. 본 발명에서 ‘수지 가공품’은 수지를 이용한 압출, 사출, 또는 기타 가공에 의한 성형품을 의미한다.According to another aspect of the present invention, there is also provided a resin processed product comprising an anhydrosugar alcohol ester produced by the above method. In the present invention, the term "processed resin product" means a molded product obtained by extrusion, injection, or other processing using a resin.

이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 이들로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples. However, the scope of the present invention is not limited thereto.

[실시예][Example]

<순도분석><Purity analysis>

제조된 ISB 에스테르의 순도 분석은 불꽃이온화검출기(Flame ionization Detector)가 장착된 가스크로마토그래프(GC, gas chromatography)를 이용하여 실시하였다. 이송기체로는 헬륨, 컬럼종류는 비극성(non-polar) 컬럼을 사용하였다. 제품의 조성은 크로마토그램 상의 면적비로 나타내었다.Purity analysis of the prepared ISB ester was performed using gas chromatography (GC) equipped with a flame ionization detector. Helium was used as the carrier gas, and a non-polar column was used as the column type. The composition of the product was expressed by the area ratio on the chromatogram.

<< 황색도지수Yellowness index (Yellowness Index) 측정> (Yellowness Index) measurement>

황색도지수의 측정은 색차계를 이용하여 ASTM D1925법에 따라 측정하였다.The yellowness index was measured according to ASTM D1925 using a colorimeter.

[실시예 1][Example 1]

이소소르비드(ISB) 73g, 1-옥탄산(1-Octanoic acid) 140.5g (1.95당량), p-톨루엔설폰산 1수화물 3.6g (ISB 대비 5 wt%) 및 아인산 (H3PO3) 2.2g (ISB 대비 3 wt%)을 냉각기와 포집기를 연결한 회분식 반응기에 공급하였다. 그 후, 반응기 내부를 질소로 치환하여 반응기 내부로의 산소 유입을 차단하였다. 반응기 내부 온도를 75℃까지 서서히 올리면서 반응물을 용융시킨 후, 내부 압력을 90 torr로 유지하면서 내부온도가 130℃에 도달할 때까지 서서히 승온시켰다. 이 때, 반응이 진행되면서 생성되는 물이 냉각기를 거쳐 포집되었으며,. 생성된 물이 이론치의 80% 이상이 되었을 때, 내부압력을 20 torr 이하까지 서서히 낮추면서 물을 최대한 반응액으로부터 제거하여 반응을 완결시켰다. Isosorbide (ISB) 73g, octanoic acid 1- (1-Octanoic acid) 140.5g ( 1.95 eq.), P- toluene sulfonic acid monohydrate 3.6g (compared to 5 wt% ISB) and phosphorous acid (H 3 PO 3) 2.2 g (3 wt% based on ISB) was fed to a batch reactor connected to a condenser and a condenser. Thereafter, the inside of the reactor was replaced with nitrogen to block oxygen inflow into the reactor. The internal temperature of the reactor was gradually raised to 75 DEG C, the reaction was melted, and the temperature was gradually raised until the internal temperature reached 130 DEG C while maintaining the internal pressure at 90 torr. At this time, as the reaction progresses, the water produced is collected through the cooler. When the produced water was more than 80% of the theoretical value, the internal pressure was gradually lowered to 20 torr or lower, and water was removed from the reaction solution as much as possible to complete the reaction.

반응이 완결된 후, 공기와의 접촉을 최대한 차단한 상태로 반응액을 80℃로 냉각시켰다. 냉각된 반응액에 5 wt% NaOH를 포함한 NaCl 수용액을 첨가하여 수 분간 교반한 후, 정치하여 층분리가 되도록 하고 수층을 분리하였다. 다시 NaCl수용액을 첨가하여 수 분간 교반 후 정치하여 층분리가 되도록 하고 수층을 분리한 후, 유기층을 농축하여 잔류수분을 제거하고, 이 때 생성된 염을 여과로 제거하였다. 하기의 방법으로 순도분석 및 황색도지수 측정을 수행하였다. 가스크로마토그래프법에 의해 측정된 순도는 ISB 디에스테르 92.3 %, ISB 모노에스테르 7.2 % 였다. 이때 황색도 지수(YI)는 10.0, 수율은 89 % 였다.After the reaction was completed, the reaction solution was cooled to 80 DEG C while keeping contact with air at a maximum. NaCl aqueous solution containing 5 wt% NaOH was added to the cooled reaction solution, and the mixture was stirred for several minutes, and the mixture was allowed to stand for layer separation, and the aqueous layer was separated. NaCl aqueous solution was added thereto, and the mixture was stirred for several minutes, and then allowed to stand to separate layers. After separating the aqueous layer, the organic layer was concentrated to remove residual water, and the resulting salt was removed by filtration. Purity analysis and yellowness index measurement were carried out in the following manner. The purity measured by gas chromatography was 92.3% for ISB diester and 7.2% for ISB monoester. The yellowness index (YI) was 10.0 and the yield was 89%.

[실시예 2][Example 2]

1-옥탄산 대신 1-데칸산(1-Decanoic acid) 168.0g (1.95당량)을 사용하는 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 수행하였다. 이 때, 가스크로마토그래프법에 의해 측정된 순도는 ISB 디에스테르 92.0 %, ISB 모노에스테르 7.3 % 였다. 이때 YI는 11.3, 수율은 90 % 였다.The procedure of Example 1 was repeated, except that 168.0 g (1.95 eq.) Of 1-decanoic acid was used instead of 1-octanoic acid. At this time, the purity measured by the gas chromatograph method was 92.0% of ISB diester and 7.3% of ISB monoester. YI was 11.3 and yield was 90%.

[비교예 1][Comparative Example 1]

아인산 (H3PO3)를 첨가하지 않은 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 수행하였다. 이 때, 가스크로마토그래프법에 의해 측정된 순도는 ISB 디에스테르 92.0 %, ISB 모노에스테르 7.4 % 였다. 이때 YI는 95.0, 수율은 88 % 였다.The procedure of Example 1 was repeated except that phosphorous acid (H 3 PO 3 ) was not added. In this case, the purity measured by the gas chromatograph method was 92.0% of ISB diester and 7.4% of ISB monoester. YI was 95.0 and the yield was 88%.

[비교예 2][Comparative Example 2]

아인산 대신 차인산 (H3PO2)를 사용하는 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 수행하였다. 이 제조 공정에서 유독성 기체가 발생하여 반응 완료 후 중화액으로 세척한 뒤에도 악취가 잔류하는 문제가 있었다. 가스크로마토그래프법에 의해 측정된 순도는 ISB 디에스테르 91.8 %, ISB 모노에스테르 7.5 % 였다. 이때 YI는 10.3, 수율은 88 % 였다. The procedure of Example 1 was repeated except that phosphoric acid (H 3 PO 2 ) was used instead of phosphorous acid. There is a problem that odor remains after the completion of the reaction and washing with the neutralizing liquid. The purity measured by gas chromatography was 91.8% for ISB diester and 7.5% for ISB monoester. YI was 10.3 and the yield was 88%.

본 발명의 방법으로 아인산을 첨가하여 제조된 실시예 1 및 2의 이소소르비드 에스테르의 경우, 황색도 지수가 모두 15 이하로서 개선된 색상을 가지며, 89% 이상의 높은 수율을 가짐을 알 수 있었다. 그러나, 아인산이 첨가되지 않은 비교예 1의 경우 실시예 1 및 2에 비해 월등히 높은 95.0 황색도 지수를 가짐을 알 수 있었다. 또한, 차인산을 사용하는 비교예 2의 경우, 황색도 지수는 낮은 수치를 나타내었으나, 유독성 기체가 발생하여 작업성이 저하됨을 알 수 있었다.The isosorbide esters of Examples 1 and 2 prepared by adding the phosphorous acid by the method of the present invention had an improved hue with a yellowness index of 15 or less and a high yield of 89% or more. However, Comparative Example 1 in which phosphorous acid was not added had a significantly higher 95.0 yellowness index than Examples 1 and 2. In addition, in Comparative Example 2 using phosphorous acid, the yellowness index showed a low value, but toxic gas was generated, and the workability was deteriorated.

Claims (17)

아인산의 존재 하에서 무수당 알코올 및 카르복시산을 반응시키는 반응 단계; 및
상기 반응 단계에서 얻어진 반응물을 중화시키는 단계를 포함하는 무수당 알코올 에스테르의 제조방법.
A reaction step of reacting an anhydrosugar alcohol and a carboxylic acid in the presence of phosphorous acid; And
And neutralizing the reactant obtained in said reaction step.
제1항에 있어서, 상기 반응 단계는 무수당 알코올 100 중량부를 기준으로 아인산 1 내지 15 중량부의 존재 하에서 수행되는, 무수당 알코올 에스테르의 제조방법.The process for producing an alcohol-free alcohol ester according to claim 1, wherein the reaction step is carried out in the presence of 1 to 15 parts by weight of phosphorous acid based on 100 parts by weight of an alcohol free of alcohol. 제1항에 있어서, 상기 반응 단계는 무수당 알코올 1 당량에 대하여 카르복시산 1 내지 3 당량을 사용하여 수행되는, 무수당 알코올 에스테르의 제조방법.The process according to claim 1, wherein the reaction step is carried out using from 1 to 3 equivalents of carboxylic acid to 1 equivalent of an alcohol free of alcohol. 제1항에 있어서, 상기 무수당 알코올은 이소소르비드, 이소만니드, 이소이디드 또는 이들의 조합에서 선택되는 것인, 무수당 알코올 에스테르의 제조방법.The process according to claim 1, wherein the anhydrosugar alcohol is selected from isosorbide, isomannide, isoidide, or combinations thereof. 제1항에 있어서, 상기 카르복시산은 옥탄산, 데칸산, 도데칸산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 펜탄산, 헥산산, 에틸헥산산 또는 이들의 조합에서 선택되는 것인, 무수당 알코올 에스테르의 제조방법.The process according to claim 1, wherein the carboxylic acid is selected from octanoic acid, decanoic acid, dodecanoic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, pentanoic acid, hexanoic acid, ethylhexanoic acid or a combination thereof. . 제1항에 있어서, 상기 반응 단계는 추가로 산 촉매의 존재 하에 수행되는, 무수당 알코올 에스테르의 제조방법.The process according to claim 1, wherein the reaction step is further carried out in the presence of an acid catalyst. 제6항에 있어서, 상기 반응 단계는 무수당 알코올 100 중량부를 기준으로 산 촉매 1 내지 20 중량부를 사용하여 수행되는, 무수당 알코올 에스테르의 제조방법.7. The process according to claim 6, wherein the reaction step is carried out using 1 to 20 parts by weight of an acid catalyst based on 100 parts by weight of an alcohol free of alcohol. 제6항에 있어서, 상기 산 촉매는 p-톨루엔설폰산, 황산, 메탄설폰산 및 이들의 조합에서 선택되는 것인, 무수당 알코올 에스테르의 제조방법.7. The process of claim 6, wherein the acid catalyst is selected from p-toluenesulfonic acid, sulfuric acid, methanesulfonic acid, and combinations thereof. 제1항에 있어서, 상기 반응 단계는 온도 70 내지 200 ℃, 압력 10 내지 300 torr 및 비활성 기체 분위기에서 수행되는, 무수당 알코올 에스테르의 제조방법.The process according to claim 1, wherein the reaction step is carried out in an inert gas atmosphere at a temperature of 70 to 200 DEG C, a pressure of 10 to 300 torr, and an inert gas atmosphere. 제1항에 있어서, 상기 반응물을 중화시키는 단계는 반응물에 무수당 알코올 100 중량부를 기준으로 pH 10 내지 12인 염기성 수용액 50~150 중량부를 사용하여 수행되는, 무수당 알코올 에스테르의 제조방법.The method according to claim 1, wherein neutralizing the reactant is carried out using 50 to 150 parts by weight of a basic aqueous solution having a pH of 10 to 12 based on 100 parts by weight of an alcohol-free alcohol as a reactant. 제1항에 있어서, 무수당 알코올 에스테르의 수율이 85 내지 99몰%인, 무수당 알코올 에스테르의 제조방법.The process for producing an alcohol-free alcohol ester according to claim 1, wherein the yield of the alcohol-free alcohol ester is 85 to 99 mol%. 제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 무수당 알코올 에스테르.12. An alcohol-free alcohol ester which is produced by the process of any one of claims 1 to 11. 제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 방법으로 제조된 무수당 알코올 에스테르를 포함하는 수지 가공첨가물.12. A resin processing additive comprising an anhydrosugar alcohol ester prepared by the process of any one of claims 1 to 11. 제13항에 있어서, 가소제, 윤활제, 난연제, 방청제, 증점제 및 합제로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 어느 하나인 수지 가공첨가물.14. The resin processing additive according to claim 13, which is any one selected from the group consisting of a plasticizer, a lubricant, a flame retardant, an antirust agent, a thickener and a compound. 제13항의 수지 가공첨가물을 포함하는 제품.A product comprising the resinous processing additive of claim 13. 제15항에 있어서, 플라스틱 조성물, 수지 조성물, 셀룰로오스성 조성물, 화학 약품, 의약품, 화장품, 및 사람 또는 동물의 식품용 조성물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 어느 하나인 제품.16. The product of claim 15, wherein the composition is selected from the group consisting of a plastic composition, a resin composition, a cellulosic composition, a chemical, a medicament, a cosmetic, and a composition for human or animal food. 제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 방법으로 제조된 무수당 알코올 에스테르를 포함하는 수지 가공품.12. A processed resin product comprising an anhydrosugar alcohol ester prepared by the process of any one of claims 1 to 11.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2019078584A3 (en) * 2017-10-19 2019-06-13 주식회사 삼양사 Plasticizer composition and preparation method therefor
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