KR20190052871A - Polyester resin with excellent optic properties comprising 1,3-cyclohexanedimethanol and preparation method thereof - Google Patents

Polyester resin with excellent optic properties comprising 1,3-cyclohexanedimethanol and preparation method thereof Download PDF

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KR20190052871A
KR20190052871A KR1020170148681A KR20170148681A KR20190052871A KR 20190052871 A KR20190052871 A KR 20190052871A KR 1020170148681 A KR1020170148681 A KR 1020170148681A KR 20170148681 A KR20170148681 A KR 20170148681A KR 20190052871 A KR20190052871 A KR 20190052871A
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ethylene glycol
diol
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박성준
차미선
김진형
김하영
김성민
김원영
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롯데케미칼 주식회사
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Abstract

The present invention relates to: a method for manufacturing a polyester resin comprising a step of conducting an esterification reaction and condensation polymerization reaction of a dicarboxylic acid compound composed of a terephthalic acid with a diol compound composed of ethylene glycol, tetrahydrofuran diol, and cyclohexane dimethanol; and the polyester resin manufactured by the same. According to the present invention, the polyester resin has an improved heat resistance in comparison with an existing polyester resin.

Description

광학적 특성이 우수한 1,3-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 및 이의 제조방법 {POLYESTER RESIN WITH EXCELLENT OPTIC PROPERTIES COMPRISING 1,3-CYCLOHEXANEDIMETHANOL AND PREPARATION METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a 1,3-cyclohexanedimethanol-containing polyester resin having excellent optical properties and a process for producing the same. BACKGROUND ART [0002]

본 발명은 폴리에스테르 수지 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 테레프탈산과 에틸렌 글리콜, 테트라하이드로 파이란 디올, 사이클로헥산디메탄올을 포함하는 폴리에스테르 수지 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a polyester resin containing terephthalic acid and ethylene glycol, tetrahydropyranediol, cyclohexanedimethanol, and a process for producing the same.

종래에 알려져 있는 폴리에스테르 수지는 디카르복실산 화합물, 디올 화합물을 혼합하여 에스테르화 하는 단계와 중축합 촉매를 사용하여 중축합하는 단계를 거쳐 합성된다. 이러한 수지의 화학적 구조로 인한 결정화를 억제하고 투명성을 부여하기 위해 1,4-사이클로헥산디메탄올(1,4-Cyclohexanedimethanol)을 공중합하여 비결정성 폴리에스테르 수지를 합성한다. 그러나 이러한 기술에서는 상대적으로 고가인 1,4-사이클로헥산디메탄올을 다량 사용하고 있어 제조 비용이 높고 용융온도가 높아 사출 성형시의 가공 효율이 떨어지는 문제가 있다.Conventionally known polyester resins are synthesized by a step of mixing a dicarboxylic acid compound and a diol compound to be esterified, and a step of polycondensation using a polycondensation catalyst. In order to suppress the crystallization due to the chemical structure of such a resin and to impart transparency, 1,4-cyclohexanedimethanol is copolymerized to synthesize an amorphous polyester resin. However, this technology has a problem that the production cost is high and the melting temperature is high because the relatively high 1,4-cyclohexane dimethanol is used in a large amount, resulting in poor processing efficiency in injection molding.

본 발명자들은, 에틸렌 글리콜과 에틸렌 글리콜 외의 제2, 제3의 알코올 화합물을 디올 화합물로 사용하여 폴리에스테르 수지를 제조하는 방법에 관한 연구를 진행하여, 특정한 디올 화합물을 사용하면 기존의 폴리에스테르 수지 대비 고내열, 고투명성 등을 가진 폴리에스테르 수지를 제조할 수 있다라는 점을 실험을 통하여 확인하고 발명을 완성하였다. The present inventors have conducted research on a method for producing a polyester resin by using a second or a third alcohol compound other than ethylene glycol and ethylene glycol as a diol compound and found that when a specific diol compound is used, It is possible to produce a polyester resin having high heat resistance, high transparency and the like through experiments, and completed the invention.

본 발명은 디카르복실산 화합물과 디올 화합물, 중축합 촉매를 사용하여 합성되는 폴리에스테르 수지에 있어, 저비용으로 제조 가능하면서 가공 효율이 우수하고, 보다 투명도 및 내열성이 우수한 폴리에스테르 수지 및 그 제조 방법에 관한 것이다The present invention relates to a polyester resin which can be produced at a low cost and which is excellent in processing efficiency and which is superior in transparency and heat resistance, and a method for producing the polyester resin, which is produced by using a dicarboxylic acid compound and a diol compound or a polycondensation catalyst About

본 발명은 위의 과제를 달성하기 위해, In order to achieve the above object,

촉매의 존재 하에, 테레프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분; 및 In the presence of a catalyst, a dicarboxylic acid component comprising terephthalic acid; And

에틸렌 글리콜, 1,3-사이클로헥산디메탄올 및 테트라하이드로 파이란 디올을 포함하는 디올 성분을 에스테르화 반응 및 축합중합 반응시키는 단계를 포함하는, 폴리에스테르 수지의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a process for producing a polyester resin comprising esterifying and condensation polymerization of a diol component comprising ethylene glycol, 1,3-cyclohexanedimethanol and tetrahydrofuran diol.

또한, 본 발명은 디카르복실산 성분으로서 a) 테레프탈산 유래 반복단위; 및The present invention also relates to a dicarboxylic acid component comprising a) a repeating unit derived from terephthalic acid; And

디올 성분으로서 b) 에틸렌 글리콜 유래 반복단위, c) 1,3-사이클로헥산디메탄올 유래 반복단위, 및 d) 테트라하이드로 파이란 디올 유래 반복단위를 포함하는 폴리에스테르 수지로서,As a diol component, b) a repeating unit derived from ethylene glycol, c) a repeating unit derived from 1,3-cyclohexanedimethanol, and d) a repeating unit derived from tetrahydrofuran diol,

상기 a) 테레프탈산 유래 반복단위 100몰%에 대해, 상기 b) 에틸렌 글리콜 유래 반복단위 50-90몰%, c) 1,3-사이클로헥산디메탄올 유래 반복단위 5-50몰%, 및 d) 테트라하이드로 파이란 디올 유래 반복단위 5-10몰%을 포함하는, 폴리에스테르 수지를 제공한다.C) 50 to 90 mol% of repeating units derived from ethylene glycol, c) 5 to 50 mol% of repeating units derived from 1,3-cyclohexanedimethanol, and d) tetra And 5-10 mol% of recurring units derived from hydrolytic dianhydride.

본 발명에 따르면, 폴리에스테르 수지에 에틸렌 글리콜 외에 테트라하이드로 파이란 디올, 사이클로헥산디메탄올과 같은 디올 코모노머를 추가함으로써 종래의 폴리에스테르 수지에 대비하여 향상된 내열성을 갖는다. 또한, 낮은 용융온도로 인해 사출 성형시의 유동성이 증가하여 가공 효율이 더욱 증가하며 투명성이 증가하는 특징이 있다.According to the present invention, by adding diol comonomer such as tetrahydrofuran diol and cyclohexanedimethanol to the polyester resin in addition to ethylene glycol, it has improved heat resistance in comparison with conventional polyester resins. Also, the low melting temperature increases the flowability during injection molding, thereby further increasing the processing efficiency and increasing the transparency.

본 발명은 촉매의 존재 하에, 테레프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분; 및 에틸렌 글리콜, 1,3-사이클로헥산디메탄올 및 테트라하이드로 파이란 디올을 포함하는 디올 성분을 에스테르화 반응 및 축합중합 반응시키는 단계를 포함하는, 폴리에스테르 수지의 제조방법을 제공한다.The present invention relates to a process for producing a dicarboxylic acid component comprising, in the presence of a catalyst, a dicarboxylic acid component comprising terephthalic acid; And a step of subjecting a diol component comprising ethylene glycol, 1,3-cyclohexanedimethanol and tetrahydrofuran diol to an esterification reaction and a condensation polymerization reaction.

종래에 알려져 있는 폴리에스테르 수지는 테레프탈산이라는 디카르복실산 화합물과 에틸렌 글리콜이라는 디올 화합물을 혼합하여 에스테르화하는 단계와 중축합 촉매를 사용하여 중축합하는 단계를 거쳐 합성된다. 이러한 수지의 화학적 구조로 인한 결정화를 억제하고 투명성을 부여하기 위해 1,4-사이클로헥산디메탄올(1,4-Cyclohexanedimethanol)을 공중합하여 비결정성 폴리에스테르 수지를 합성한다. 그러나 이러한 기술에서는 상대적으로 고가인 1,4-사이클로헥산디메탄올을 다량 사용하고 있어 제조 비용이 높고 용융온도가 높아 사출 성형시의 가공 효율이 떨어지는 문제가 있다.Conventionally known polyester resins are synthesized by a step of mixing a dicarboxylic acid compound called terephthalic acid and a diol compound called ethylene glycol, followed by esterification and polycondensation using a polycondensation catalyst. In order to suppress the crystallization due to the chemical structure of such a resin and to impart transparency, 1,4-cyclohexanedimethanol is copolymerized to synthesize an amorphous polyester resin. However, this technology has a problem that the production cost is high and the melting temperature is high because the relatively high 1,4-cyclohexane dimethanol is used in a large amount, resulting in poor processing efficiency in injection molding.

그러나, 본 발명에서는 상대적으로 고가인 1,4-사이클로헥산디메탄올 대신에 1,3-사이클로헥산디메탄올과 테트라하이드로 파이란 디올을 디올 화합물로 사용하여 공중합하여 폴리에스테르 수지를 제조함으로써, 비교적 고가의 디올 화합물 대비 보다 저렴한 화합물을 적은 양을 사용하여 폴리에스테르 수지의 제조 비용을 낮추고, 결정화가 발생하지 않으면서 낮은 융점을 갖도록 하여 사출 성형 시의 가공 효율이 떨어지는 문제를 해결하고자 하는 것이다. However, in the present invention, instead of relatively expensive 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,3-cyclohexanedimethanol and tetrahydropyranidiol are copolymerized as a diol compound to prepare a polyester resin, The present invention aims at solving the problem of lowering the production cost of the polyester resin by using a smaller amount of a less expensive compound compared to the diol compound and lowering the melting point without causing crystallization and thus lowering the processing efficiency at the time of injection molding.

본 발명의 일 구현예에서, 디카르복실산 성분과 디올 성분의 몰비가 1:1.1 내지 1:1.3의 함량비를 갖는 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, it is preferable that the molar ratio of the dicarboxylic acid component to the diol component is in the range of 1: 1.1 to 1: 1.3.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 디카르복실산 100몰%에 대하여 에틸렌 글리콜은 50-90몰%, 1,3-사이클로헥산디메탄올은 5-50몰%, 테트라하이드로 파이란 디올은 5-10몰%를 사용하는 것이 바람직하다.In another embodiment of the present invention, 50 to 90 mol% of ethylene glycol, 5 to 50 mol% of 1,3-cyclohexane dimethanol, 5 to 10 mol% of tetrahydropyranediol, Mol% is preferably used.

본 발명에 따른 폴리에스테르 수지의 제조시 에스테르화 반응은 250-270℃ 의 온도에서, 축합중합 반응은 1.0torr 미만으로 감압하고 270-280℃의 온도에서 진행하는 것이 바람직하다.In the production of the polyester resin according to the present invention, it is preferable that the esterification reaction is carried out at a temperature of 250-270 ° C, the condensation polymerization reaction is reduced to less than 1.0 torr, and the reaction proceeds at a temperature of 270-280 ° C.

또, 상기 폴리에스테르 수지는 Ti 계열 촉매를 사용하여 제조할 수 있다.The polyester resin can be produced by using a Ti-based catalyst.

상기 Ti 계열 촉매 내 Ti 전구체는 최종적으로 제조되는 폴리에스테르 수지 중량 기준, 1-100ppm(Ti 원소량 기준), 바람직하게는 5-50ppm, 더욱 바람직하게는 10-40ppm 수준이 되도록 한다. 상기 촉매의 함량이 과소할 경우 반응이 느리거나 진행되지 않아 중합도가 낮을 수 있고, 과도할 경우 폴리에스테르 수지의 색상이 양호하지 않을 수 있다.The Ti precursor in the Ti-based catalyst is preferably 1-100 ppm (based on the amount of Ti element), preferably 5-50 ppm, more preferably 10-40 ppm, based on the weight of the polyester resin finally produced. If the content of the catalyst is excessively low, the reaction may be slow or inefficient, and the degree of polymerization may be low. If the content of the catalyst is excessive, the color of the polyester resin may not be good.

이러한 Ti 계열 촉매로는 테트라에틸티타네이트, 아세틸트리프로필티타네이트, 테트라프로필티타네이트, 테트라부틸티타네이트, 폴리부틸티타네이트, 2-에틸헥실티타네이트, 옥틸렌글리콜티타네이트, 테이트티타네이트, 트리에탄올아민티타네이트, 아세틸아세토네이트티타네이트, 틸아세토아세틱에스테르티타네이트, 이소스테아릴티타네이트, 티타늄디옥사이드, 티타늄디옥사이드와 실리콘디옥사이드 복합 산화물 및 티타늄디옥사이드와 지르코늄디옥사이드 복합 산화물 등이 사용될 수 있다.Examples of such Ti-based catalysts include tetraethyl titanate, acetyl tripropyl titanate, tetrapropyl titanate, tetrabutyl titanate, polybutyl titanate, 2-ethylhexyl titanate, octylen glycol titanate, Amine titanate, acetylacetonate titanate, thioacetoacetic ester titanate, isostearyl titanate, titanium dioxide, titanium dioxide and silicon dioxide complex oxide, and titanium dioxide and zirconium dioxide complex oxide may be used.

본 발명에 따른 폴리에스테르 수지 제조방법은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 방법에 기초할 수 있으며, 그 방법이 특별히 한정되는 것은 아니다.The method for producing a polyester resin according to the present invention may be based on a method commonly used in the technical field to which the present invention belongs, and the method thereof is not particularly limited.

또한, 본 발명은 디카르복실산 성분으로서 a) 테레프탈산 유래 반복단위; 및 디올 성분으로서 b) 에틸렌 글리콜 유래 반복단위, c) 1,3-사이클로헥산디메탄올 유래 반복단위, 및 d) 테트라하이드로 파이란 디올 유래 반복단위를 포함하는 폴리에스테르 수지를 제공한다.The present invention also relates to a dicarboxylic acid component comprising a) a repeating unit derived from terephthalic acid; And b) a repeating unit derived from ethylene glycol, c) a repeating unit derived from 1,3-cyclohexanedimethanol, and d) a repeating unit derived from tetrahydrofuran diol as the diol component.

일 구현예에서, 본 발명의 따른 폴리에스테르 수지는 a) 테레프탈산 유래 반복단위 100몰%에 대해, b) 에틸렌 글리콜 유래 반복단위 50-90몰%, c) 1,3-사이클로헥산디메탄올 유래 반복단위 5-50몰%, 및 d) 테트라하이드로 파이란 디올 유래 반복단위 5-10몰%을 포함할 수 있다.In one embodiment, the polyester resin according to the present invention comprises: a) from 50 to 90 mol% of repeating units derived from ethylene glycol, based on 100 mol% of repeating units derived from terephthalic acid, c) repeating from 1,3-cyclohexanedimethanol 5-50 mol% of units, and d) 5-10 mol% of repeating units derived from tetrahydropyranidiol.

본 발명에 따른 폴리에스테르 수지는 1,3-사이클로헥산디메탄올과 테트라하이드로 파이란 디올을 소량 포함함으로써, 이러한 폴리에스테르 수지는 종래의 폴리에스테르 수지, 예컨대 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지에 비해 향상된 내열성을 갖는다. 또한, 낮은 용융온도로 인해 사출 성형 시의 유동성이 증가하여 가공 효율이 더욱 증가하며 투명성이 증가하는 특징이 있다. 즉, 본 발명에서는 상대적으로 고가인 사이클로헥산디메탄올을 소량 포함하게 됨으로써 폴리에스테르의 제조 비용은 낮추면서 수지의 내열성, 가공성, 투명성 등과 같은 특성은 개선시킬 수 있다는 장점이 있다The polyester resin according to the present invention contains a small amount of 1,3-cyclohexanedimethanol and tetrahydropyranediol, so that such a polyester resin can be obtained by using a conventional polyester resin such as 1,4-cyclohexanedimethanol-containing polyester resin And has improved heat resistance. Also, the low melting temperature increases the flowability during injection molding, thereby further increasing the processing efficiency and increasing the transparency. That is, the present invention has an advantage in that a small amount of cyclohexane dimethanol, which is relatively expensive, is contained, thereby improving the properties such as heat resistance, workability and transparency of the resin while lowering the production cost of the polyester

일 양태에서, 본 발명에 따른 폴리에스테르 수지는 비결정성일 수 있다.In one embodiment, the polyester resin according to the present invention may be amorphous.

일 양태에서, 본 발명에 따른 폴리에스테르 수지의 유리전이온도는 80-85℃일 수 있다.In one embodiment, the glass transition temperature of the polyester resin according to the present invention may be 80-85 ° C.

일 양태에서, 본 발명에 따른 폴리에스테르 수지의 투과도는 90% 이상일 수 있다.In one embodiment, the transmittance of the polyester resin according to the present invention may be at least 90%.

일 양태에서, 본 발명에 따른 폴리에스테르 수지의 헤이즈(Haze)는 3.5-4.0일 수 있다.In one embodiment, the haze of the polyester resin according to the present invention may be 3.5-4.0.

일 양태에서, 본 발명에 따른 폴리에스테르 수지는 유리전이온도가 80-85℃이고, ASTM D 1003 규격으로 투과도(transmittance)가 90% 이상이며, 헤이즈(Haze)가 3.5 내지 4.0%일 수 있다.In one embodiment, the polyester resin according to the present invention has a glass transition temperature of 80-85 ° C, a transmittance of 90% or more and a haze of 3.5 to 4.0% according to ASTM D 1003 standard.

본 발명에 따른 폴리에스테르 수지는 필요에 따라 열안정제, 조색제, 색상개선제, 산화방지제, 난연제, 계면활성제 등을 추가로 포함할 수 있다.The polyester resin according to the present invention may further contain a heat stabilizer, a coloring agent, a color improver, an antioxidant, a flame retardant, a surfactant and the like, if necessary.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 다양한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention can be embodied in various forms and is not limited to the embodiments described herein.

<실시예 1 : 폴리에스테르 수지의 제조>&Lt; Example 1: Production of polyester resin >

폴리에스테르 수지 제조를 위해 에스테르화 반응기와 축합중합 반응기로 이루어진 배치식 중합 반응기를 사용하였다. 먼저, 에스테르화 반응을 위해 에스테르화 반응기에 주원료인 테레프탈산 100몰%(투입량: 2.072g)로 이루어진 디카르복실산 화합물에 대하여 에틸렌 글리콜 90몰%(투입량: 777.49g) 및 1,3-사이클로헥산디메탄올 5몰%(투입량: 91.83g), 테트라하이드로 파이란 디올 5몰%(투입량: 93.03g)로 이루어진 디올 화합물을 몰비 1:1.2(디카르복실산 화합물:디올 화합물)로 투입하고, Ti 계열 촉매 (Ti638UP, CPL 사, 영국) 0.750g을 에틸렌 글리콜에 용해하여 투입하여 교반하며 3-4시간 동안 260℃에서 에스테르화 반응을 하였다. 에스테르화 반응 후, 축합중합 반응기로 이송하여 열안정제로써 TEP(트리에틸포스페이트) 0.293g을 투입하여 최종 진공도가 1.0 torr 이하가 되도록 감압하면서 285℃까지 승온시켜 폴리에스테르 수지를 제조하였다.A batch polymerization reactor consisting of an esterification reactor and condensation polymerization reactor was used for the production of polyester resin. First, for the esterification reaction, a dicarboxylic acid compound consisting of 100 mole% of terephthalic acid (input amount: 2.072 g), which is a main raw material in the esterification reactor, was added with ethylene glycol 90 mole% (charging amount: 777.49 g) and 1,3-cyclohexane (Dicarboxylic acid compound: diol compound) in a molar ratio of 5 mol% (charged amount: 91.83 g) of dimethanol and 5 mol% (amount: 93.03 g) of tetrahydropyranidiol was charged, 0.750 g of a catalyst (Ti638UP, CPL Co., UK) was dissolved in ethylene glycol, stirred, and esterified at 260 DEG C for 3-4 hours. After the esterification reaction, the mixture was transferred to a condensation polymerization reactor, and 0.293 g of TEP (triethylphosphate) was added as a heat stabilizer, and the temperature was raised to 285 캜 while reducing the pressure so that the final degree of vacuum was 1.0 torr or less.

<비교예 1>&Lt; Comparative Example 1 &

상기 실시예 1에서 테레프탈산 100몰%로 이루어진 디카르복실산 화합물에 대하여 에틸렌 글리콜 100몰%로 이루어진 디올 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 수지를 제조하였다.A polyester resin was prepared in the same manner as in Example 1, except that a diol compound consisting of 100 mol% of ethylene glycol was used for the dicarboxylic acid compound composed of 100 mol% of terephthalic acid in Example 1.

<비교예 2>&Lt; Comparative Example 2 &

상기 실시예 1에서 테레프탈산 100몰%로 이루어진 디카르복실산 화합물에 대하여 에틸렌 글리콜 90몰% 및 테트라하이드로 파이란 디올 10몰%로 이루어진 디올 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 수지를 제조하였다.The procedure of Example 1 was repeated except for using a diol compound composed of 90 mol% of ethylene glycol and 10 mol% of tetrahydrofuran diol relative to 100 mol% of terephthalic acid in Example 1 to obtain poly To prepare an ester resin.

<비교예 3>&Lt; Comparative Example 3 &

상기 실시예 1에서 테레프탈산 100몰%로 이루어진 디카르복실산 화합물에 대하여 에틸렌 글리콜 95몰% 및 1,4-사이클로헥산디메탄올 5몰%로 이루어진 디올 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 수지를 제조하였다.Example 1 was repeated except that a diol compound consisting of 95 mol% of ethylene glycol and 5 mol% of 1,4-cyclohexanedimethanol was used for the dicarboxylic acid compound composed of 100 mol% of terephthalic acid in Example 1. A polyester resin was prepared in the same manner.

<비교예 4>&Lt; Comparative Example 4 &

상기 실시예 1에서 테레프탈산 100몰%로 이루어진 디카르복실산 화합물에 대하여 에틸렌 글리콜 95몰% 및 1,3-사이클로헥산디메탄올 5몰%로 이루어진 디올 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 수지를 제조하였다.Example 1 was repeated except that a diol compound consisting of 95 mol% of ethylene glycol and 5 mol% of 1,3-cyclohexanedimethanol was used for the dicarboxylic acid compound containing 100 mol% of terephthalic acid in Example 1. A polyester resin was prepared in the same manner.

<비교예 5>&Lt; Comparative Example 5 &

상기 실시예 1에서 테레프탈산 100몰%로 이루어진 디카르복실산 화합물에 대하여 에틸렌 글리콜 90몰% 및 1,3-사이클로헥산디메탄올 10몰%로 이루어진 디올 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 수지를 제조하였다.Example 1 was repeated except that a diol compound consisting of 90 mol% of ethylene glycol and 10 mol% of 1,3-cyclohexanedimethanol was used for the dicarboxylic acid compound composed of 100 mol% of terephthalic acid in Example 1. A polyester resin was prepared in the same manner.

<비교예 6>&Lt; Comparative Example 6 >

상기 실시예 1에서 테레프탈산 100몰%로 이루어진 디카르복실산 화합물에 대하여 에틸렌 글리콜 85몰% 및 1,3-사이클로헥산디메탄올 15몰%로 이루어진 디올 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 수지를 제조하였다.Example 1 was repeated except that the diol compound consisting of 85 mol% of ethylene glycol and 15 mol% of 1,3-cyclohexanedimethanol was used for the dicarboxylic acid compound containing 100 mol% of terephthalic acid in Example 1. A polyester resin was prepared in the same manner.

<비교예 7>&Lt; Comparative Example 7 &

상기 실시예 1에서 테레프탈산 100몰%로 이루어진 디카르복실산 화합물에 대하여 에틸렌 글리콜 80몰% 및 1,3-사이클로헥산디메탄올 20몰%로 이루어진 디올 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 수지를 제조하였다.Example 1 was repeated except that the diol compound consisting of 80 mol% of ethylene glycol and 20 mol% of 1,3-cyclohexanedimethanol was used for the dicarboxylic acid compound containing 100 mol% of terephthalic acid in Example 1. A polyester resin was prepared in the same manner.

<비교예 8>&Lt; Comparative Example 8 >

상기 실시예 1에서 테레프탈산 100몰%로 이루어진 디카르복실산 화합물에 대하여 에틸렌 글리콜 70몰% 및 1,3-사이클로헥산디메탄올 30몰%로 이루어진 디올 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 수지를 제조하였다.Example 1 was repeated except that the diol compound consisting of 70 mol% of ethylene glycol and 30 mol% of 1,3-cyclohexanedimethanol was used for the dicarboxylic acid compound comprising 100 mol% of terephthalic acid in Example 1. A polyester resin was prepared in the same manner.

<비교예 9>&Lt; Comparative Example 9 &

상기 실시예 1에서 테레프탈산 100몰%로 이루어진 디카르복실산 화합물에 대하여 에틸렌 글리콜 50몰% 및 1,3-사이클로헥산디메탄올 50몰%로 이루어진 디올 화합물을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 수지를 제조하였다.Example 1 was repeated except that the diol compound consisting of 50 mol% of ethylene glycol and 50 mol% of 1,3-cyclohexanedimethanol was used for the dicarboxylic acid compound containing 100 mol% of terephthalic acid in Example 1. A polyester resin was prepared in the same manner.

실험예 1Experimental Example 1

상기 실시예 1 및 비교예 1 내지 9에서 얻어진 최종 결과물인 폴리에스테르 수지에 대하여 유리전이온도, 융점, 융해열, 투과도를 하기와 같은 방법으로 분석하고 그 결과를 하기 표 1에 정리하였다.The glass transition temperature, melting point, heat of fusion and permeability of the final polyester resin obtained in Example 1 and Comparative Examples 1 to 9 were analyzed by the following methods, and the results are summarized in Table 1 below.

[분석 방법][Analysis method]

(1) 유리전이온도, 융점 및 융해열(1) glass transition temperature, melting point and heat of fusion

폴리에스테르 수지의 유리전이온도, 융점 및 융해열은 시차주사열량계(Differential Scanning Calorimeter)를 이용하여 분석하였다. 상온에서 300℃까지 20℃/min으로 승온 후, 급냉을 2회 반복하면서 유리전이온도, 융점 및 융해열을 확인하였다.The glass transition temperature, melting point and heat of fusion of the polyester resin were analyzed using a differential scanning calorimeter. After raising the temperature from room temperature to 300 캜 at 20 캜 / min, the glass transition temperature, melting point and heat of fusion were confirmed while repeating quenching twice.

(2) 투과도(2) Transmittance

폴리에스테르 수지의 Transmittance 및 Haze 등의 투과도는 백색 LED 광원을 갖고 있는 탁도계(Haze Meter, NDH-5000)를 이용하여 플라스틱 제품시험방법 ASTM D 1003에 근거하여 분석하였다.Transmittance and haze transmittance of polyester resin was analyzed based on plastic product test method ASTM D 1003 using haze meter (NDH-5000) with white LED light source.

Figure pat00001
Figure pat00001

PTA:테레프탈산(terephthalic acid)PTA: terephthalic acid

EG: 에틸렌 글리콜(ethylene glycol)EG: ethylene glycol (ethylene glycol)

DEG:다이에틸렌 글리콜(diethylene glycol)DEG: diethylene glycol (diethylene glycol)

THPDO: 테트라하이드로 파이란 디올(tetrahydropyran diol)THPDO: tetrahydropyran diol

CHDM: 사이클로헥산디메탄올(cyclohexanedimethanol)CHDM: cyclohexanedimethanol

Tg:유리전이온도(glass transition temperature)Tg: glass transition temperature

Tm: 용융온도(melting temperature)Tm: melting temperature

Tc: 결정화온도(crystallization temperature)Tc: crystallization temperature

상기 표에 나타난 바와 같이, 1,3-사이클로헥산디메탄올과 테트라하이드로 파이란 디올 각 5몰%를 디올 화합물로 사용한 실시예 1에서는 생성되는 폴리에스테르 수지의 유리전이온도(Tg)가 84℃, 용융온도(Tm)는 221℃로 에틸렌 글리콜만을 디올 화합물로 사용한 비교예 1에 비해 유리전이온도는 높아지고 용융온도는 낮아지며, 투과도 면에서도 더 우수함을 확인할 수 있었다. 마찬가지로 에틸렌 글리콜과 사이클로헥산디메탄올만을 디올 화합물로 사용한 비교예 3, 4에 비해서도 우수한 내열성과 투과도를 나타냄을 확인할 수 있다. 또한, 에틸렌 글리콜 대비 1,3-사이클로헥산디메탄올의 함량을 증가시킨 디올화합물을 사용한 비교예 5, 6, 7, 8, 9 에서 1,3-사이클로헥산디메탄올의 함량이 증가할수록 유리전이온도는 증가하며, 투과도 면에서도 더 우수해짐을 확인할 수 있었다.As shown in the above table, in Example 1 in which 5 mol% of each of 1,3-cyclohexanedimethanol and tetrahydrofuran diol was used as a diol compound, the resulting polyester resin had a glass transition temperature (Tg) of 84 DEG C, It was confirmed that the glass transition temperature was higher, the melting temperature was lower, and the permeability was better than that of Comparative Example 1 where the temperature (Tm) was 221 ° C and ethylene glycol alone was used as the diol compound. It can be confirmed that the heat resistance and permeability are superior to those of Comparative Examples 3 and 4 in which only ethylene glycol and cyclohexane dimethanol were used as diol compounds. Further, in Comparative Examples 5, 6, 7, 8 and 9 in which the content of 1,3-cyclohexane dimethanol was increased relative to ethylene glycol, the content of 1,3-cyclohexane dimethanol was increased, And the permeability was improved.

이처럼 1,3-사이클로헥산디메탄올과 테트라하이드로 파이란 디올 각 5몰%를 디올 화합물로 첨가함으로써 낮은 제조비용으로 경제성을 높이고, 높은 유리전이온도로 내열성을 높이고, 용융온도를 낮추어 가공성도 우수하며 투명도와 같은 광학적 특성까지 우수한 폴리에스테르 수지를 제공할 수 있음을 확인할 수 있다.By adding 5 mol% of each of 1,3-cyclohexane dimethanol and tetrahydrofuran diol as diol compounds, it is possible to increase the economical efficiency with low production cost, to increase the heat resistance at a high glass transition temperature, to lower the melting temperature, It is possible to provide a polyester resin which is superior in optical characteristics such as the above.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, those skilled in the art will appreciate that such specific embodiments are merely preferred embodiments and that the scope of the present invention is not limited thereby. something to do. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (8)

촉매의 존재 하에, 테레프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분; 및
에틸렌 글리콜, 1,3-사이클로헥산디메탄올 및 테트라하이드로 파이란 디올을 포함하는 디올 성분을 에스테르화 반응 및 축합중합 반응시키는 단계를 포함하는, 폴리에스테르 수지의 제조방법.
In the presence of a catalyst, a dicarboxylic acid component comprising terephthalic acid; And
Comprising a step of subjecting a diol component comprising ethylene glycol, 1,3-cyclohexanedimethanol and tetrahydrofuran diol to an esterification reaction and a condensation polymerization reaction.
제1항에 있어서, 디카르복실산 성분과 디올 성분의 몰비가 1:1.1 내지 1:1.3 인, 폴리에스테르 수지의 제조방법.The process for producing a polyester resin according to claim 1, wherein the molar ratio of the dicarboxylic acid component to the diol component is from 1: 1.1 to 1: 1.3. 제1항에 있어서, 디카르복실산 성분 100몰%에 대하여, 에틸렌 글리콜:1,3-사이클로헥산디메탄올:테트라하이드로 파이란 디올= 50-90몰%; 5-50몰%; 5-10몰%을 반응시키는, 폴리에스테르 수지의 제조방법.The positive photosensitive resin composition according to claim 1, which comprises, based on 100 mol% of the dicarboxylic acid component, 50 to 90 mol% of ethylene glycol: 1,3-cyclohexanedimethanol: tetrahydropyranidiol; 5-50 mol%; To 5-10 mol% of the polyester resin. 제1항에 있어서, 에스테르화 반응은 250-270℃ 의 온도에서, 축합중합 반응은 1.0torr 미만으로 감압하고 270-280℃의 온도에서 진행되는, 폴리에스테르 수지의 제조방법.The process for producing a polyester resin according to claim 1, wherein the esterification reaction is carried out at a temperature of 250 to 270 ° C, the condensation polymerization reaction is reduced to less than 1.0 torr, and the reaction is carried out at a temperature of 270 to 280 ° C. 제1항에 있어서, 상기 촉매는 티타늄계 화합물을 포함하는, 폴리에스테르 수지의 제조방법.The method for producing a polyester resin according to claim 1, wherein the catalyst comprises a titanium-based compound. 디카르복실산 성분으로서 a) 테레프탈산 유래 반복단위; 및
디올 성분으로서 b) 에틸렌 글리콜 유래 반복단위, c) 1,3-사이클로헥산디메탄올 유래 반복단위, 및 d) 테트라하이드로 파이란 디올 유래 반복단위를 포함하는 폴리에스테르 수지로서,
상기 a) 테레프탈산 유래 반복단위 100몰%에 대해, 상기 b) 에틸렌 글리콜 유래 반복단위 50-90몰%, c) 1,3-사이클로헥산디메탄올 유래 반복단위 5-50몰%, 및 d) 테트라하이드로 파이란 디올 유래 반복단위 5-10몰%을 포함하는, 폴리에스테르 수지.
A) a terephthalic acid-derived repeating unit as a dicarboxylic acid component; And
As a diol component, b) a repeating unit derived from ethylene glycol, c) a repeating unit derived from 1,3-cyclohexanedimethanol, and d) a repeating unit derived from tetrahydrofuran diol,
C) 50 to 90 mol% of repeating units derived from ethylene glycol, c) 5 to 50 mol% of repeating units derived from 1,3-cyclohexanedimethanol, and d) tetra And 5-10 mol% of repeating units derived from hydrolytic dianhydride.
제6항에 있어서, 비결정성인 폴리에스테르 수지.The amorphous polyester resin according to claim 6, which is amorphous. 제6항에 있어서, 유리전이온도가 80-85℃ 이고,
ASTM D 1003 규격으로 투과도가 90% 이상이며, 헤이즈(Haze)가 3.5-4.0%인 폴리에스테르 수지.
7. The process according to claim 6, wherein the glass transition temperature is 80-85 DEG C,
According to ASTM D 1003 standard A polyester resin having a transmittance of 90% or more and haze of 3.5-4.0%.
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