KR20210067082A - Polyester with improved transparency and thermal properties and manufacturing method the same - Google Patents

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KR20210067082A
KR20210067082A KR1020190156352A KR20190156352A KR20210067082A KR 20210067082 A KR20210067082 A KR 20210067082A KR 1020190156352 A KR1020190156352 A KR 1020190156352A KR 20190156352 A KR20190156352 A KR 20190156352A KR 20210067082 A KR20210067082 A KR 20210067082A
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Abstract

The present invention relates to a polyester prepared by using isophthalic acid as a dicarboxylic acid ingredient and having improved transparency and showing a minimized decrease in glass transition temperature, and a method for preparing the same. The present invention provides a polyester represented by chemical formula 1, which includes a dicarboxylic acid ingredient derived from terephthalic acid and isophthalic acid and a diol ingredient derived from bis(2-hydroxyethyl) terephthalate, and is amorphous with no melting point. In the chemical formula 1, each of n and m is a real number representing a mole fraction, 0 < n < 1, and m is 1 - n.

Description

투명성 및 열적 특성이 개선된 폴리에스테르 및 그 제조방법{Polyester with improved transparency and thermal properties and manufacturing method the same}Polyester with improved transparency and thermal properties and manufacturing method the same

본 발명은 폴리에스테르 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 투명성 및 열적 특성이 개선된 폴리에스테르 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polyester and a method for producing the same, and more particularly, to a polyester having improved transparency and thermal properties and a method for producing the same.

폴리에스테르는 물리적, 화학적 성질이 우수하여 섬유, 필름, 용기, 타이어코드 등으로 널리 쓰이고 있다. 폴리에스테르 중 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET)는 널리 알려져 있는 수지이다. 특히, 가공 조건에 따라 투명하며, 강도 및 강성이 우수하고 친환경적이어서 보틀과 같은 용기로 가장 많이 사용되고 있으며, 연신 필름, 시트 등에도 널리 적용되고 있다.Polyester has excellent physical and chemical properties and is widely used in fibers, films, containers, and tire cords. Among polyesters, polyethylene terephthalate (PET) is a well-known resin. In particular, it is transparent depending on processing conditions, has excellent strength and rigidity, and is environmentally friendly, so it is most often used as a container such as a bottle, and is widely applied to stretched films and sheets.

PET는 반결정성 수지이기 때문에 그 가공 및 열이력에 따라 무정형 또는 반결정성으로 존재할 수 있다. 무정형으로 가공될 경우 투명한 특징을 내지만 반결정성으로 가공될 경우 결정 입자 크기가 500 nm 미만이면 일부 투명 내지 반투명하게 보일 수 있으며, 결정 입자의 크기가 커질수록 불투명하게 보일 수 있다.Since PET is a semi-crystalline resin, it may exist in an amorphous or semi-crystalline form depending on its processing and heat history. When processed into an amorphous form, it has a transparent characteristic, but when processed into a semi-crystalline form, if the crystal grain size is less than 500 nm, it may appear partially transparent or translucent, and as the size of the crystal grain increases, it may appear opaque.

일반적으로 PET는 디메틸테레프탈레이트(dimethyl terephthalate, DMT)와 에틸렌클리콜(ethylene glycol, EG)을 단량체로 사용하여 중합하는 DMT법과, 테레프탈산(terephthalic acid, TPA)과 EG를 단량체로 사용하여 중합하는 TPA법이 있다. 상업제조시설에서는 TPA를 고순도 테레프탈산(purified terephthalic acid, PTA)으로 흔히 칭하나, 여기에서는 PTA를 TPA와 같은 용어로 칭하기로 한다. 이 방법들은 반응 중간체로서 비스(2-하이드록시에틸) 테레프탈레이트(bis(2-hydroxyehtyl) terephthalate, BHET) 및 이의 올리고머를 형성하며, 이들의 축중합 반응으로 수지가 제조되며 현재 대부분의 PET 상업제조시설은 TPA법을 이용하고 있다.In general, PET uses the DMT method for polymerization using dimethyl terephthalate (DMT) and ethylene glycol (EG) as monomers, and TPA for polymerization using terephthalic acid (TPA) and EG as monomers. There is a law. In commercial manufacturing facilities, TPA is often referred to as purified terephthalic acid (PTA), but here PTA will be referred to as the same term as TPA. These methods form bis(2-hydroxyehtyl) terephthalate (BHET) and its oligomers as reaction intermediates, and their polycondensation reaction produces resins. Currently, most PET commercial products are manufactured. The facility is using the TPA method.

한편, PET의 가공성 및 투명성을 개선하기 위해서 가장 쉽게 적용되는 공단량체로서 이소프탈산(isophthalic acid, IPA)이 있다. 현재 주스, 스포츠음료 등을 제외한 대부분의 음료용 내지 생수용 보틀은 IPA가 공중합된 PET이다. PET의 공단량체로 IPA가 적용될 경우 PET 내의 고분자 사슬 규칙성을 제한하게 된다. 이로 인해 가공 시 Homo-PET 대비 상대적으로 느린 결정 형성 속도를 나타내어 투명성이 좋으며 융점이 낮아져 가공 온도 또한 낮출 수 있다. IPA가 일정 함량 이상으로 공중합 되면 PET는 반결정성이 아닌 무정형 수지가 되며, 무정형 수지의 경우 가공 조건의 영향을 받지 않고 항상 투명하게 압출 및 사출이 될 수 있다. 하지만, 무정형 수지의 특성을 나타내기 위해 IPA를 사용할 경우 유리전이온도(Tg)가 감소하는 단점이 있다.On the other hand, isophthalic acid (IPA) is the most easily applied comonomer to improve the processability and transparency of PET. Currently, most beverages or bottled water bottles, except for juice and sports drinks, are IPA-copolymerized PET. When IPA is applied as a comonomer of PET, the polymer chain regularity in PET is limited. Due to this, it exhibits a relatively slow crystal formation rate compared to Homo-PET during processing, which has good transparency and lowers the melting point, so that the processing temperature can also be lowered. When IPA is copolymerized over a certain amount, PET becomes an amorphous resin, not semi-crystalline, and in the case of an amorphous resin, extrusion and injection can always be transparently performed without being affected by processing conditions. However, there is a disadvantage in that the glass transition temperature (Tg) decreases when IPA is used to show the characteristics of the amorphous resin.

PET의 투명성을 개선할 수 있는 다른 단량체로는 디에틸렌글리콜(diethylene glycol, DEG)이 있지만 DEG의 경우 유리전이온도(Tg)의 감소 정도가 IPA를 사용하였을 때보다 크며, 가공 시 DEG의 에테르 사슬(ether chain)에 의한 열산화 분해가 용이하여 아세트알데히드(acetaldehyde, AA)의 발생량을 증가시킬 수 있다. DEG는 공단량체로 사용하지 않아도 PET 중합 과정에서 단량체로 사용된 EG가 고온의 중합 온도로 인해 EG간의 반응을 통해 DEG가 필연적으로 생성된다.Another monomer that can improve the transparency of PET is diethylene glycol (DEG), but in the case of DEG, the decrease in the glass transition temperature (Tg) is greater than when IPA is used, and the ether chain of DEG during processing. Thermal oxidative decomposition by (ether chain) is easy, so that the amount of acetaldehyde (AA) generated can be increased. Even if DEG is not used as a comonomer, DEG is inevitably produced through the reaction between EGs due to the high polymerization temperature of EG used as a monomer in the PET polymerization process.

유리전이온도(Tg)의 감소는 보틀과 같은 최종 제품의 내열성을 떨어뜨리는 문제를 유발하며, AA 발생량 증가는 음료 용기로 주로 사용되는 PET에서 이취를 발생시키는 문제가 있다.A decrease in the glass transition temperature (Tg) causes a problem of lowering the heat resistance of a final product such as a bottle, and an increase in the amount of AA causes a problem of causing off-flavor in PET, which is mainly used as a beverage container.

특히, PET가 식음료의 보틀로 사용될 경우 겨울철에는 온장고에 음료를 보관하는 경우가 있는데, 이때 온장고의 온도는 통상적으로 50 내지 65℃의 온도를 유지하므로 이 온도를 충분히 견딜 수 있는 보틀이 필요하다. 또한, 식음료 및 기타 성형품으로 가공된 PET 제품이 배송 컨테이너에 선적되어 이동될 때 기온이 35℃ 수준일 경우 보온이 안 된 컨테이너는 내부 온도가 60℃ 수준까지 상승하고, 적도 부근을 지나게 된다면 그 이상으로 상승될 가능성도 있기 때문에 사용되는 수지는 적절한 유리전이온도 특성을 지녀야 한다.In particular, when PET is used as a bottle of food and beverage, there is a case in which beverages are stored in a hot storage room in winter. At this time, the temperature of the hot storage room is usually maintained at a temperature of 50 to 65 ° C. Therefore, a bottle capable of sufficiently withstanding this temperature is required. In addition, when PET products processed into food and beverages and other molded products are shipped and moved in a shipping container, if the temperature is 35℃, the inside temperature of the container without thermal insulation rises to 60℃, and if it passes near the equator, it will be higher. Since there is a possibility of increasing the temperature, the resin used must have appropriate glass transition temperature characteristics.

한편, PET 제조 시 반응 중간체인 BHET를 원료로 활용하는 시도가 있다. 예컨대, 일본 등록특허 제4260719호는 BHET와 IPA를 원료로 활용하여 고수축률을 가진 폴리에스테르를 중합하는 기술을 개시하고 있다. 그러나, 이 특허에서 언급된 BHET는 PET 중합의 중간체로서의 올리고머인 것으로 보이며, 또한, 유리전이온도 저하에 따른 문제는 인식하지 못하고 있다.On the other hand, there is an attempt to utilize BHET, a reaction intermediate, as a raw material in the manufacture of PET. For example, Japanese Patent Registration No. 4260719 discloses a technique for polymerizing polyester having a high shrinkage rate by using BHET and IPA as raw materials. However, the BHET mentioned in this patent appears to be an oligomer as an intermediate in PET polymerization, and the problem due to a decrease in the glass transition temperature is not recognized.

또한, 일본 등록특허 제3684348호는 BHET를 이용하여 여러 물성이 우수한 PET를 제조하는 방법을 개시하고 있으나, 역시 BHET 활용에 따라 발생하는 유리전이온도 저하 문제에 대해서는 언급하지 않고 있다. In addition, Japanese Patent Registration No. 3684348 discloses a method for manufacturing PET having excellent properties using BHET, but does not mention the glass transition temperature lowering problem caused by the use of BHET.

본 발명은 디카르복실산 성분으로 이소프탈산을 포함하여 폴리에스테르를 제조함에 있어, 투명성을 개선하면서 유리전이온도(Tg) 감소를 최소화하는 폴리에스테르 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a polyester and a method for producing the same, which minimizes a decrease in glass transition temperature (Tg) while improving transparency in preparing a polyester including isophthalic acid as a dicarboxylic acid component.

상기 과제 해결을 위하여 본 발명은, 테레프탈산 및 이소프탈산 유래의 디카르복실산 성분과, 비스(2-하이드록시에틸) 테레프탈레이트 유래의 디올 성분을 포함하고, 용융온도가 나타나지 않는 무정형인, 하기 화학식 1로 표시되는 폴리에스테르를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention includes a dicarboxylic acid component derived from terephthalic acid and isophthalic acid, and a diol component derived from bis(2-hydroxyethyl) terephthalate, and has the following formula The polyester represented by 1 is provided.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

화학식 1에서, n 및 m은 몰분율을 나타내는 실수로서, 0 < n < 1 이고, m은 1-n 이다.In Formula 1, n and m are real numbers representing mole fractions, 0 < n < 1, and m is 1-n.

또한, 테레프탈산 및 이소프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분과, 비스(2-하이드록시에틸) 테레프탈레이트를 포함하는 디올 성분을 중합하여 폴리에스테르를 제조하는 방법을 제공한다.In addition, there is provided a method for preparing polyester by polymerizing a dicarboxylic acid component containing terephthalic acid and isophthalic acid and a diol component containing bis(2-hydroxyethyl) terephthalate.

또한, 상기 테레프탈산, 상기 이소프탈산 및 상기 비스(2-하이드록시에틸) 테레프탈레이트 총 함량 중에 상기 이소프탈산은 10 내지 60 몰%, 상기 비스(2-하이드록시에틸) 테레프탈레이트는 1 내지 60 몰% 함량으로 사용되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 제조방법을 제공한다.In addition, in the total content of the terephthalic acid, the isophthalic acid and the bis(2-hydroxyethyl) terephthalate, the isophthalic acid is 10 to 60 mol%, and the bis(2-hydroxyethyl) terephthalate is 1 to 60 mol% It provides a polyester manufacturing method, characterized in that used in the content.

테레프탈산과 에틸렌글리콜로 이루어진 폴리에틸렌테레프탈레이트는 반결정성 수지이며, 성형 조건에 따라 결정의 성장으로 인해 투명성을 잃을 수 있다. 본 발명은 반결정성 또는 무정형 폴리에스테르를 제조함에 있어 기존 폴리에틸렌테레프탈레이트 조성에 이소프탈산을 원료로 사용하고, 이때 원료로 비스(2-하이드록시에틸) 테레프탈레이트를 사용하여 중합함으로써 디에틸렌글리콜의 생성 확률을 줄여 투명성을 개선하면서 유리전이온도(Tg) 감소를 최소화할 수 있는 폴리에스테르 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.Polyethylene terephthalate composed of terephthalic acid and ethylene glycol is a semi-crystalline resin, and may lose transparency due to crystal growth depending on molding conditions. The present invention uses isophthalic acid as a raw material in the existing polyethylene terephthalate composition in producing semi-crystalline or amorphous polyester, and in this case, diethylene glycol is produced by polymerization using bis (2-hydroxyethyl) terephthalate as a raw material. It is possible to provide a polyester capable of minimizing a decrease in the glass transition temperature (Tg) while improving transparency by reducing the probability and a method for manufacturing the same.

이하 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.따라서, 본 명세서에 기재된 실시예의 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through preferred embodiments. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor should properly understand the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Accordingly, the configuration of the embodiment described in this specification is only the most preferred embodiment of the present invention, and the technical concept of the present invention It should be understood that not all ideas are represented, and there may be various equivalents and modifications that can be substituted for them at the time of filing the present application.

본 발명자들은 PET 제조에 있어 종래 디카르복실산 성분으로 이소프탈산을 사용하여 가공성 및 투명성 개선을 시도할 경우 유리전이온도가 감소하는 문제가 있어 음료용 내지 생수용 보틀용으로의 적용에 한계가 있으나, 이러한 문제를 해결할 수 있는 기술이 제시되지 않고 있는 상황을 직시하고 연구를 거듭한 결과, 기존 폴리에틸렌테레프탈레이트 조성에 이소프탈산과 함께 원료로 비스(2-하이드록시에틸) 테레프탈레이트를 특정 함량 범위에서 사용하여 중합함으로써 투명성을 개선하면서 유리전이온도 감소를 최소화할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.The present inventors have a problem in that when an attempt is made to improve processability and transparency by using isophthalic acid as a conventional dicarboxylic acid component in PET manufacturing, there is a problem in that the glass transition temperature decreases, so there is a limit to the application for beverages or bottled water. , as a result of repeated research, facing the situation that no technology to solve this problem is presented, bis(2-hydroxyethyl) terephthalate as a raw material along with isophthalic acid in the existing polyethylene terephthalate composition was added in a specific content range. It was confirmed that the decrease in the glass transition temperature can be minimized while improving the transparency by using polymerization, and the present invention was completed.

따라서, 본 발명은 테레프탈산 및 이소프탈산 유래의 디카르복실산 성분과, 비스(2-하이드록시에틸) 테레프탈레이트 유래의 디올 성분을 포함하고, 용융온도가 나타나지 않는 무정형인, 하기 화학식 1로 표시되는 폴리에스테르를 개시한다.Accordingly, the present invention relates to an amorphous compound having a dicarboxylic acid component derived from terephthalic acid and isophthalic acid and a diol component derived from bis(2-hydroxyethyl) terephthalate, and having no melting temperature, represented by the following formula (1) Polyester is disclosed.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00002
Figure pat00002

화학식 1에서, n 및 m은 몰분율을 나타내는 실수로서, 0 < n < 1 이고, m은 1-n 이다.In Formula 1, n and m are real numbers representing mole fractions, 0 < n < 1, and m is 1-n.

이러한 본 발명에 따른 폴리에스테르는 테레프탈산 및 이소프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분과, 비스(2-하이드록시에틸) 테레프탈레이트를 포함하는 디올 성분을 중합하여 제조된다.The polyester according to the present invention is prepared by polymerizing a dicarboxylic acid component containing terephthalic acid and isophthalic acid and a diol component containing bis(2-hydroxyethyl) terephthalate.

본 발명에 따른 폴리에스테르의 제조는 예컨대, 테레프탈산 및 이소프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분과 비스(2-하이드록시에틸) 테레프탈레이트을 포함하는 디올 성분을 일정 비율로 혼합하여 슬러리 반응물을 형성하는 단계; 상기 반응물을 에스테르화 반응시키는 단계; 및 상기 에스테르화 반응 생성물을 축중합 반응시키는 단계:를 포함할 수 있으며, 디올 성분으로 상기 비스(2-하이드록시에틸) 테레프탈레이트와 함께 에틸렌글리콜을 사용할 경우 하기 화학식 1로 표시되는 폴리에스테르가 제조될 수 있다.The preparation of the polyester according to the present invention includes, for example, mixing a dicarboxylic acid component containing terephthalic acid and isophthalic acid with a diol component containing bis(2-hydroxyethyl) terephthalate in a predetermined ratio to form a slurry reactant. ; esterifying the reactant; and carrying out a polycondensation reaction of the esterification reaction product. When ethylene glycol is used together with the bis(2-hydroxyethyl) terephthalate as a diol component, the polyester represented by the following formula (1) is prepared can be

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00003
Figure pat00003

화학식 1에서, n 및 m은 몰분율을 나타내는 실수로서, 0 < n < 1 이고, m은 1-n 이다.In Formula 1, n and m are real numbers representing mole fractions, 0 < n < 1, and m is 1-n.

본 발명에 따라 제조되는 폴리에스테르는 후술하는 방법에 따른 DSC(Differential Scanning Calorimetry) 분석 시 유리전이온도가 70℃를 초과하고, 용융온도가 나타나지 않는 무정형으로서, 개선된 투명성과 함께 최소화된 유리전이온도를 갖는 특성을 나타낸다.The polyester prepared according to the present invention has a glass transition temperature exceeding 70° C. and a melting temperature that does not appear in the DSC (Differential Scanning Calorimetry) analysis according to the method to be described later, as an amorphous, with improved transparency and a minimized glass transition temperature It exhibits characteristics with

본 발명에서 상기 이소프탈산은, 폴리에스테르 사슬 내 이소프탈산으로 이루어진 반복단위 기준으로, 상기 테레프탈산, 상기 이소프탈산 및 상기 비스(2-하이드록시에틸) 테레프탈레이트 총 함량 중에 60 몰% 이하, 바람직하게는 10 내지 60 몰%(화학식 1에서 0.1 ≤ n ≤ 0.6) 범위로 함유될 수 있다.In the present invention, the isophthalic acid is 60 mol% or less, preferably in the total content of the terephthalic acid, the isophthalic acid and the bis(2-hydroxyethyl) terephthalate, based on the repeating unit consisting of isophthalic acid in the polyester chain. It may be contained in a range of 10 to 60 mol% (0.1 ≤ n ≤ 0.6 in Formula 1).

상기 이소프탈산은 PET에 무정형 성질을 부여하기 위한 단량체로서, 에틸렌글리콜 또는 비스(2-하이드록시에틸) 테레프탈레이트와 중합되어 고분자의 주사슬에서 화학식 1과 같은 형태로 존재하게 된다. 상기 이소프탈산 함량이 증가할수록 최종 폴리에스테르의 유리전이온도(Tg)와 용융온도(Tm)가 점차 낮아지며, 이소프탈산 함량이 10 몰% 이상일 때, 바람직하게는 20 몰% 이상일 때 용융온도(Tm)가 존재하지 않는 무정형 특징을 가질 수 있다. 상기 이소프탈산 함량이 60 몰% 이상일 경우에는 중합 시 이소프탈산의 디카르복실산 성분 대비 비스(2-하이드록시에틸) 테레프탈레이트로 충당하지 못하는 부족한 디올의 부분을 에틸렌글리콜 등의 디올을 첨가함으로써 충당해야 한다. 이 경우 중합 시 디에틸렌글리콜의 발생을 억제하고 중합품의 유리전이온도를 유지하고자 하는 본 발명의 목적 구현이 어려울 수 있다. 디에틸렌글리콜의 경우 유리전이온도의 감소 정도가 이소프탈산을 사용할 때보다 크며, 가공 시 디에틸렌글리콜의 에테르 사슬 에 의한 열산화 분해가 용이하여 아세트알데히드의 발생량을 증가시킬 수 있다.The isophthalic acid is a monomer for imparting amorphous properties to PET, and is polymerized with ethylene glycol or bis(2-hydroxyethyl) terephthalate to exist in the form of Chemical Formula 1 in the main chain of the polymer. As the content of isophthalic acid increases, the glass transition temperature (Tg) and melting temperature (Tm) of the final polyester gradually decrease, and when the isophthalic acid content is 10 mol% or more, preferably 20 mol% or more, the melting temperature (Tm) may have amorphous characteristics that do not exist. When the content of isophthalic acid is 60 mol% or more, the portion of the diol that is insufficient compared to the dicarboxylic acid component of isophthalic acid during polymerization is filled by adding diols such as ethylene glycol to bis(2-hydroxyethyl) terephthalate. Should be. In this case, it may be difficult to realize the object of the present invention to suppress the generation of diethylene glycol during polymerization and to maintain the glass transition temperature of the polymerized product. In the case of diethylene glycol, the degree of reduction in the glass transition temperature is greater than when isophthalic acid is used, and the thermal oxidative decomposition by the ether chain of diethylene glycol during processing is easy, so the amount of acetaldehyde can be increased.

이와 같이, 폴리에스테르의 유리전이온도의 감소는 보틀과 같은 최종 제품의 내열성을 떨어뜨리는 문제를 일으키며, 아세트알데히드 발생량의 증가는 음료 용기로 주로 사용되는 폴리에스테르에서 이취를 발생시키게 된다.As such, a decrease in the glass transition temperature of the polyester causes a problem of lowering the heat resistance of a final product such as a bottle, and an increase in the amount of acetaldehyde generated causes an off-flavor in the polyester mainly used as a beverage container.

본 발명에서 상기 테레프탈산 및 상기 이소프탈산 이외의 상기 디카르복실산 성분으로는 방향족 디카르복실산 및 지방족 디카르복실산이 포함될 수 있으며, 방향족 디카르복실산으로는 나프탈렌 디카르복실산, 디페닐 디카르복실산 등 탄소수 8 내지 20, 바람직하게는 탄소수 8 내지 14의 방향족 디카르복실산의 단일물 또는 이들의 혼합물을 예시할 수 있으나, 구체적인 예가 이에 한정되는 것은 아니며, 또한, 상기 지방족 디카르복실산으로는 사이클로헥산디카르복실산, 프탈산, 세바식산, 숙신산, 이소데실숙신산, 말레산, 푸마르산, 아디픽산, 글루타릭산, 아젤라이산 등 탄소수 4 내지 20, 바람직하게는 탄소수 4 내지 12의 지방족 디카르복실산의 단일물 또는 이들의 혼합물을 예시할 수 있으나, 구체적인 예가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 방향족 디카르복실산과 상기 지방족 디카르복실산을 혼합하여 사용할 수 있다.In the present invention, the dicarboxylic acid component other than the terephthalic acid and the isophthalic acid may include aromatic dicarboxylic acid and aliphatic dicarboxylic acid, and the aromatic dicarboxylic acid includes naphthalene dicarboxylic acid and diphenyl dicarboxylic acid. A single substance or a mixture thereof of aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms, preferably 8 to 14 carbon atoms, such as carboxylic acid, may be exemplified, but specific examples are not limited thereto, and the aliphatic dicarboxylic acid Examples include cyclohexanedicarboxylic acid, phthalic acid, sebacic acid, succinic acid, isodecylsuccinic acid, maleic acid, fumaric acid, adipic acid, glutaric acid, azelaic acid, etc. aliphatic dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms, preferably 4 to 12 carbon atoms A single compound or a mixture thereof may be exemplified, but the specific example is not limited thereto. In addition, the aromatic dicarboxylic acid and the aliphatic dicarboxylic acid may be mixed and used.

본 발명에서는 디올 성분으로 비스(2-하이드록시에틸) 테레프탈레이트를 포함하여 최종 폴리에스테르의 유리전이온도 감소를 최소화한다.In the present invention, the glass transition temperature reduction of the final polyester is minimized by including bis(2-hydroxyethyl) terephthalate as a diol component.

이러한 비스(2-하이드록시에틸) 테레프탈레이트의 함량은 폴리에스테르 사슬 내 비스(2-하이드록시에틸) 테레프탈레이트 유래의 디올 기준으로, 상기 테레프탈산, 상기 이소프탈산 및 상기 비스(2-하이드록시에틸) 테레프탈레이트 총 함량 중에 60 몰% 이하, 바람직하게는 10 내지 60 몰%, 더욱 바람직하게는 35 내지 60 몰% 범위로 함유될 수 있다. 상기 비스(2-하이드록시에틸) 테레프탈레이트 함량이 일정 수준에 미치지 못할 경우 유리전이온도가 감소되고, 그 함량이 과도할 경우에는 공정상 에틸렌글리콜로써 제거되어야 하나, 이는 자유 에틸렌글리콜(free ethylene glycol)의 함량을 최소화하여 디에틸렌글리콜의 생성을 억제함으로써 투명성 개선 및 유리전이온도 감소 정도를 최소화하고자 하는 본 발명의 목적에 부합하지 않게 되고, 또한, 기존 공정 대비 증가된 에틸렌글리콜의 증기는 감압 제거가 필요한데, 감압 제거 시 감압 설비에 과부하를 줄 수 있다.The content of such bis(2-hydroxyethyl) terephthalate is based on a diol derived from bis(2-hydroxyethyl) terephthalate in the polyester chain, the terephthalic acid, the isophthalic acid and the bis(2-hydroxyethyl) It may be contained in the range of 60 mol% or less, preferably 10 to 60 mol%, and more preferably 35 to 60 mol% in the total terephthalate content. When the bis(2-hydroxyethyl) terephthalate content does not reach a certain level, the glass transition temperature is reduced, and when the content is excessive, it must be removed as ethylene glycol in the process, which is free ethylene glycol ) by suppressing the production of diethylene glycol by minimizing the content of the present invention does not meet the purpose of the present invention of improving transparency and minimizing the decrease in the glass transition temperature, and, in addition, the vapor of ethylene glycol, which is increased compared to the existing process, is removed under reduced pressure. is required, but it may overload the decompression equipment when removing the decompression.

본 발명에서 상기 비스(2-하이드록시에틸) 테레프탈레이트 이외의 상기 디올 성분으로는 방향족 디올 및 지방족 디올이 포함될 수 있며, 방향족 디올로는 폴리옥시에틸렌-(a)-2,2-비스(4-하이드록시페닐) 프로판, 폴리옥시프로필렌-(b)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(c)-폴리옥시에틸렌-(d)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판 등 탄소수 8 내지 40, 바람직하게는 탄소수 8 내지 33의 방향족 디올의 단일물 또는 이들을 혼합물을 예시할 수 있으나, 구체적인 예가 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 상기 a, b, c, d는 폴리옥시에틸렌 또는 폴리옥시프로필렌 단위(unit)의 개수(number)를 의미한다. 또한, 상기 지방족 디올로는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로판디올, 부탄디올, 펜탄디올, 헥산디올, 네오펜틸 글리콜, 사이클로헥산디올, 사이클로헥산디메탄올 등 탄소수 2 내지 20, 바람직하게는 탄소수 2 내지 12의 지방족 디올의 단일물 또는 이들의 혼합물을 예시할 수 있으나, 구체적인 예가 이에 한정되는 것은 아니다.In the present invention, the diol component other than the bis(2-hydroxyethyl) terephthalate may include an aromatic diol and an aliphatic diol, and the aromatic diol is polyoxyethylene-(a)-2,2-bis(4). -Hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene-(b)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane, polyoxypropylene-(c)-polyoxyethylene-(d)-2,2-bis A single substance of aromatic diol having 8 to 40 carbon atoms, preferably 8 to 33 carbon atoms, such as (4-hydroxyphenyl) propane, or a mixture thereof may be exemplified, but specific examples are not limited thereto. Here, a, b, c, and d mean the number of polyoxyethylene or polyoxypropylene units. In addition, as the aliphatic diol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propanediol, butanediol, pentanediol, hexanediol, neopentyl glycol, cyclohexanediol, cyclohexanedimethanol, etc. having 2 to 20 carbon atoms, preferably A single compound of an aliphatic diol having 2 to 12 carbon atoms or a mixture thereof may be exemplified, but specific examples are not limited thereto.

본 발명에 따른 폴리에스테르 제조는 상기 에스테르화 반응 및 상기 축중합 반응에서 티타늄 화합물, 안티몬 화합물, 게르마늄 화합물, 알루미늄계 화합물, 주석계 화합물 또는 이들의 혼합물로 이루어진 금속 촉매의 존재 하에서 수행될 수 있으며, 상기 촉매는 폴리에스테르 대비 중심 금속 원자 기준으로 1 내지 500 ppm의 함량으로 첨가될 수 있다.Polyester production according to the present invention may be performed in the presence of a metal catalyst consisting of a titanium compound, an antimony compound, a germanium compound, an aluminum compound, a tin compound, or a mixture thereof in the esterification reaction and the polycondensation reaction, The catalyst may be added in an amount of 1 to 500 ppm based on the central metal atom compared to the polyester.

한편, 본 발명에 따른 폴리에스테르의 제조 과정에서는 열 안정제로서 인계 안정제가 사용될 수 있으며, 따라서, 상기 에스테르화 반응 또는 상기 축중합 반응에 인계 안정제를 첨가하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 인계 안정제의 구체적인 예로는 인산, 트리메틸포스페이트, 트리에틸포스페이트, 트리페닐포스페이트, 트리에틸 포스포노 아세테이트 또는 이들의 2 이상의 혼합물을 들 수 있다.On the other hand, in the manufacturing process of the polyester according to the present invention, a phosphorus-based stabilizer may be used as a heat stabilizer, and thus, the step of adding a phosphorus-based stabilizer to the esterification reaction or the polycondensation reaction may be further included. Specific examples of the phosphorus-based stabilizer include phosphoric acid, trimethyl phosphate, triethyl phosphate, triphenyl phosphate, triethyl phosphono acetate, or a mixture of two or more thereof.

또한, 본 발명에 따른 폴리에스테르의 제조 과정에서는 폴리에스테르 제조 시 색상 개선을 위한 조색제 역할을 위해 통상 사용되는 코발트 화합물이나 토너가 사용될 수 있다.In addition, in the manufacturing process of the polyester according to the present invention, a cobalt compound or a toner which is commonly used for the role of a colorant for color improvement when manufacturing the polyester may be used.

상기 에스테르화 반응에서 상기 디카르복실산 성분 및 상기 디올 성분의 몰비는 1:1.05 내지 1:3.0일 수 있고, 바람직하게는 1:1.05 내지 1:1.5일 수 있다. 상기 몰비를 맞추기 위해 추가적으로 에틸렌글리콜이 투입될 수 있으며, 촉매, 안정제, 조색제 등을 용해하여 투입하기 위해 에틸렌글리콜을 용매로 사용할 수 있다.In the esterification reaction, the molar ratio of the dicarboxylic acid component and the diol component may be 1:1.05 to 1:3.0, preferably 1:1.05 to 1:1.5. In order to match the molar ratio, ethylene glycol may be additionally added, and ethylene glycol may be used as a solvent to dissolve a catalyst, a stabilizer, a colorant, and the like.

본 발명에서 상기 에스테르화 반응은 0 내지 10 kg/㎠의 압력 및 150 내지 330℃ 온도에서 수행될 수 있다. 이때, 상기 에스테르화 반응 조건은 제조되는 폴리에스테르의 구체적인 특성, 디카르복실산 성분과 디올 성분의 몰비, 또는 공정 조건 등에 따라 적절히 조절될 수 있음은 물론이다. 다만, 상기 에스테르화 반응 조건의 바람직한 예로서, 0 내지 5.0 kg/㎠, 보다 바람직하게는 0.1 내지 3.0 kg/㎠의 압력과, 200 내지 330℃의 온도, 보다 바람직하게는 230 내지 300℃의 온도 조건에서 수행될 수 있다. 이때, 에스테르화 반응 중에 발생하는 물은 즉시 제거 가능하도록 하는 것이 바람직하다.In the present invention, the esterification reaction may be performed at a pressure of 0 to 10 kg/cm 2 and a temperature of 150 to 330° C. In this case, it goes without saying that the esterification reaction conditions may be appropriately adjusted according to specific characteristics of the polyester, the molar ratio of the dicarboxylic acid component and the diol component, or process conditions. However, as a preferred example of the esterification reaction conditions, a pressure of 0 to 5.0 kg/cm 2 , more preferably 0.1 to 3.0 kg/cm 2 , and a temperature of 200 to 330° C., more preferably a temperature of 230 to 300° C. conditions can be carried out. At this time, it is preferable that water generated during the esterification reaction can be removed immediately.

한편, 본 발명에서 상기 디카르복실산 성분과 상기 디올 성분을 일정 비율로 포함한 슬러리 혼합물을 준비하는 슬러리 탱크와 에스테르화 반응이 수행되는 반응기는 최종 제조되는 폴리에스테르의 색상 개선을 고려하여 질소로 치환된 조건하에서 사용될 수 있다.Meanwhile, in the present invention, a slurry tank for preparing a slurry mixture containing the dicarboxylic acid component and the diol component in a certain ratio and a reactor in which the esterification reaction is performed are replaced with nitrogen in consideration of color improvement of the finally manufactured polyester It can be used under the specified conditions.

본 발명에서 상기 축중합 반응은 250 내지 330℃의 온도에서 수행될 수 있으며, 바람직하게는 270 내지 310℃의 온도, 0.1 내지 5 torr의 압력, 바람직하게는 0.5 내지 2 torr의 압력 조건에서 1 내지 20시간 정도 교반하에 반응이 수행되도록 할 수 있다. 이때, 축중합 반응으로 발생하는 에틸렌글리콜 등의 디올 및 부산물은 즉시 제거 가능하도록 하는 것이 바람직하다.The polycondensation reaction in the present invention may be carried out at a temperature of 250 to 330 °C, preferably at a temperature of 270 to 310 °C, a pressure of 0.1 to 5 torr, preferably 1 to at a pressure of 0.5 to 2 torr. The reaction can be allowed to proceed under stirring for about 20 hours. In this case, it is preferable to immediately remove diols and by-products such as ethylene glycol generated by the polycondensation reaction.

본 발명에서 상기 에스테르화 반응 및 축중합 반응을 통해 제조되는 용융 상태의 폴리에스테르는 고유점도(IV)가 0.45 내지 0.90 ㎗/g일 수 있고, 바람직하게는 0.55 내지 0.85 ㎗/g일 수 있다. 상기 범위의 고유점도 값으로 제조되는 폴리에스테르 프리폴리머는 컷팅기를 통하여 액상칩으로 제조될 수 있으며, 칩의 형태는 원기둥, 구형 등 다양할 수 있고, 특정 형태에 한정되지 않는다.In the present invention, the polyester in a molten state prepared through the esterification reaction and the polycondensation reaction may have an intrinsic viscosity (IV) of 0.45 to 0.90 dl/g, preferably 0.55 to 0.85 dl/g. The polyester prepolymer prepared with an intrinsic viscosity value within the above range may be manufactured as a liquid chip through a cutting machine, and the shape of the chip may be various, such as a cylinder, a sphere, and the like, and is not limited to a specific shape.

상기 에스테르화 반응 및 축중합 반응을 통해 제조되는 폴리에스테르는 고상중합을 거쳐 고유점도를 상승시킬 수 있으며, 상기 고상중합은 반응온도 190 내지 240℃에서 0.2 내지 2torr의 압력조건 또는 질소 분위기 하에서 수행될 수 있다. 상기 고상중합 반응을 통해 제조되는 폴리에스테르는 고유점도가 0.60 내지 1.10 ㎗/g일 수 있고, 바람직하게는 0.70 내지 1.00 ㎗/g일 수 있다. 다만, 본 발명에서는 이소프탈산이 고함량 함유될 경우 무정형 특성을 나타내어 용융중합까지만 진행하고 고상중합을 추가로 진행하지 않을 수 있다.The polyester produced through the esterification reaction and the polycondensation reaction may increase intrinsic viscosity through solid-state polymerization, and the solid-state polymerization may be performed under a pressure condition of 0.2 to 2 torr or a nitrogen atmosphere at a reaction temperature of 190 to 240 ° C. can Polyester prepared through the solid-state polymerization may have an intrinsic viscosity of 0.60 to 1.10 dl/g, preferably 0.70 to 1.00 dl/g. However, in the present invention, when isophthalic acid is contained in a high content, it may exhibit an amorphous characteristic and proceed only to melt polymerization and not further proceed to solid-state polymerization.

이하, 구체적인 제조예, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through specific Preparation Examples, Examples and Comparative Examples.

제조예manufacturing example

폴리에스테르 수지 제조에 사용되는 용융중합기로 배치식 중합기를 사용하였으며, 중합기는 슬러리 탱크 1개, 반응기로 에스테르화 반응기 1개, 축중합 반응기 1개 및 커팅 시스템을 구비한 반응기를 포함한다. 본 실시예에서는 단일 배치 형태의 중합방법을 적용하여 슬러리 탱크를 이용하지 않았으나, 사용의 목적에 따라 슬러리 탱크를 이용하여 세미(semi) 배치 형태의 중합방법을 적용할 수 있다. 세미 배치 형태의 중합방법을 적용할 경우 슬러리 탱크에 반응물의 단량체를 넣은 후 BHET의 융점 이상의 온도를 가하여 슬러리화하는 방법을 채택할 수 있으며, 별도 준비된 가열 용융조를 활용하여 BHET를 용융시켜 별도로 에스테르화 반응기에 투입할 수도 있다. 에스테르화 반응은 상압 내지 2 bar의 압력에서 반응물 온도 260℃의 조건하에서 진행하였으며, 반응 시 발생하는 부산물인 물을 컬럼과 콘덴서를 통해 계외로 유출시키면서 2 내지 7시간 반응시켰다. 에스터화 반응이 완료되고 축중합 반응이 시작되기 전에 열 안정제를 투입한 후 10분간 상압에서 교반하였다. 이후 축중합 반응을 1.5 내지 3시간 동안 수행하였고, 최종 진공도가 1.0 torr 이하가 되도록 감압하면서 280℃까지 승온시켜 폴리에스테르 수지를 제조하였다. 일반적으로 보틀용으로 사용되는 폴리에스테르의 경우 용융중합을 통해 0.55 ㎗/g 이상 수준의 고유점도(IV) 값을 얻은 후 고상중합을 통해 0.72 ㎗/g 이상의 고유점도를 얻는 방법이 통상적이나, 이소프탈산이 고함량 함유되는 폴리에스테르의 경우 무정형 특성을 나타내어 고상중합을 추가로 진행하지 않으므로 본 실시예에서도 용융중합까지만 진행하였다.A batch-type polymerizer was used as a melt polymerizer used for producing the polyester resin, and the polymerizer includes a reactor equipped with one slurry tank, one esterification reactor, one polycondensation reactor, and a cutting system as a reactor. In this embodiment, a single batch type polymerization method is applied and a slurry tank is not used, but a semi batch type polymerization method may be applied using a slurry tank depending on the purpose of use. When the semi-batch type polymerization method is applied, a method of adding the monomer of the reactant to the slurry tank and then applying a temperature higher than the melting point of BHET to form a slurry can be adopted. It can also be fed into the reactor. The esterification reaction was carried out under conditions of a reactant temperature of 260° C. at a pressure of normal pressure to 2 bar, and the reaction was carried out for 2 to 7 hours while flowing out water, a by-product generated during the reaction, out of the system through a column and a condenser. After the esterification reaction was completed and the heat stabilizer was added before the polycondensation reaction was started, the mixture was stirred at atmospheric pressure for 10 minutes. Thereafter, the polycondensation reaction was carried out for 1.5 to 3 hours, and the temperature was raised to 280° C. while reducing the pressure so that the final degree of vacuum was 1.0 torr or less to prepare a polyester resin. In general, in the case of polyester used for bottles, it is common to obtain an intrinsic viscosity (IV) value of 0.55 dl/g or higher through melt polymerization and then 0.72 dl/g or higher through solid-state polymerization. In the case of polyester containing a high content of phthalic acid, since it exhibited amorphous characteristics and did not further proceed with solid-state polymerization, only melt polymerization was performed in this example.

실시예 및 비교예Examples and Comparative Examples

하기 표 1에 기재된 조성으로 원료를 에스테르화 반응기에 투입하였다. 최종 제조되는 폴리에스테르 총 중량 기준으로 안티몬 촉매인 안티몬아세테이트를 630 ppm(안티몬 원소 함량 기준 256 ppm)을 에틸렌글리콜에 용해시킨 후 에스테르화 반응기에 투입하였으며, 열 안정제로 트리에틸포스포노아세테이트 145 ppm(인 원소 함량 기준 20 ppm)을 에스테르화 반응이 완료되고, 축중합 반응을 시작하기 전에 투입하였다. 축중합 반응 후 이를 토출하여 칩상으로 절단하여 최종 폴리에스테르를 제조하였다.The raw material was put into the esterification reactor with the composition shown in Table 1 below. Based on the total weight of the final polyester, 630 ppm (256 ppm of antimony element content) of antimony acetate, an antimony catalyst, was dissolved in ethylene glycol and then put into an esterification reactor, and triethylphosphonoacetate 145 ppm ( 20 ppm based on the elemental phosphorus content) was added before the esterification reaction was completed and the polycondensation reaction was started. After the polycondensation reaction, it was discharged and cut into chips to prepare a final polyester.

시험예test example

상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 폴리에스테르에 대하여 하기 방법으로 DSC(Differential Scanning Calorimetry) 분석을 실시 및 고유점도와 이소프탈산 함량을 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.DSC (Differential Scanning Calorimetry) analysis was performed and intrinsic viscosity and isophthalic acid content were measured for the polyesters prepared according to the Examples and Comparative Examples as follows, and the results are shown in Table 1 below.

[DSC 분석 방법][DSC analysis method]

제조된 폴리에스테르 칩 시료(5 mg)에 대하여 30℃에서 300℃까지 10 ℃/분 속도로 승온하여 300℃에서 3분간 용해 후, 80 ℃/분 속도로 30℃까지 냉각하여 30℃에서 3분간 유지시킨 후, 다시 300℃까지 10 ℃/분 속도로 승온하면서 유리전이온도를 확인하고, 유리전이온도 이상의 온도에서 발현되는 흡열 곡선에서의 용융온도를 확인하였다.For the prepared polyester chip sample (5 mg), the temperature was raised from 30°C to 300°C at a rate of 10°C/min, dissolved at 300°C for 3 minutes, cooled to 30°C at a rate of 80°C/min, and then cooled at 30°C for 3 minutes After maintaining, the glass transition temperature was checked while the temperature was raised to 300° C. at a rate of 10° C./min, and the melting temperature in the endothermic curve expressed at a temperature above the glass transition temperature was confirmed.

[고유점도 측정방법][Method for measuring intrinsic viscosity]

고유점도는 ASTM D4603에 따라 측정되었고, 칩 시료(250 mg)에 대하여 자동점도 측정기를 이용하여 고유점도를 측정하였다. 구체적으로, 시료를 50 ㎖의 페놀을 이용하여 120℃의 용해조에서 20분간 가열하여 완전히 용해시킨 후 실온까지 냉각시켰다. 냉각된 용액을 메쉬 필터로 여과한 후 약 15 ㎖의 용해액을 자동점도 측정기에 투입하여 고유점도를 측정하였다. 고유점도는 폴리에스테르의 분자량을 대변할 수 있는 요소로, 선형 고분자에서 고유점도가 높을수록 중합도가 높음을 나타낸다.The intrinsic viscosity was measured according to ASTM D4603, and the intrinsic viscosity was measured for a chip sample (250 mg) using an automatic viscometer. Specifically, the sample was completely dissolved by heating in a dissolution bath at 120° C. for 20 minutes using 50 ml of phenol, and then cooled to room temperature. After the cooled solution was filtered through a mesh filter, about 15 ml of the solution was put into an automatic viscometer to measure intrinsic viscosity. Intrinsic viscosity is a factor that can represent the molecular weight of polyester, and in a linear polymer, the higher the intrinsic viscosity, the higher the polymerization degree.

[이소프탈산 함량 측정방법][Method for measuring isophthalic acid content]

제조된 폴리에스테르 사슬 내 이소프탈산 구조의 함량은 1H-NMR(1H-Nuclear Magnetic Resonance)로 측정되었으며, 폴리에스테르를 Deuterated Chloroform/ Trifluoroacetic acid 혼합 용액에 0.5 중량% 농도로 용해시킨 후 Agilent DD2 500MHz Spectrometer를 이용하여 측정하였다.Content of the isophthalic acid structure manufactured polyester chain is 1 H-NMR (1H-Nuclear Magnetic Resonance) was measured by dissolving the polyester in Deuterated Chloroform / Trifluoroacetic acid mixture solution of 0.5 wt% concentration in the Agilent DD2 500MHz Spectrometer was measured using

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Figure pat00004

표 1을 참조하면, DSC 분석 장비를 활용한 열적 특성 분석 결과 먼저, 이소프탈산을 30 내지 50 몰% 함량 수준으로 사용한 경우(실시예 1, 2 및 비교예 1 참조) 결정이 형성된 후 융해되는 용융온도가 검출되지 않았으며, 이는 최종 제조된 폴리에스테르가 무정형임을 나타내다. 여기서, 동일한 함량의 이소프탈산을 사용한 실시예 2 및 비교예 1을 대비해 보면, 유리전이온도(Tg)가 5℃ 차이를 보이며, 이는 본 발명에 따라 비스(2-하이드록시에틸) 테레프탈레이트를 일정 함량 수준으로 포함하여 유리전이온도 감소 정도가 최소화된 것이라 볼 수 있다.Referring to Table 1, as a result of thermal characteristic analysis using DSC analysis equipment, first, when isophthalic acid is used at a content level of 30 to 50 mol% (see Examples 1 and 2 and Comparative Example 1), crystals are formed and then melted No temperature was detected, indicating that the final produced polyester was amorphous. Here, when comparing Example 2 and Comparative Example 1 using the same content of isophthalic acid, the glass transition temperature (Tg) shows a difference of 5°C, which is bis(2-hydroxyethyl) terephthalate according to the present invention. It can be seen that the degree of decrease in the glass transition temperature is minimized by including the content level.

또한, 디카르복실산 성분으로 테레프탈산을 모두 이소프탈산으로 대체할 경우(실시예 1)의 유리전이온도의 감소 정도와, 이소프탈산 함량이 일정 수준에 이르지 못할 경우(실시예 3, 4 및 비교예 2) 용융온도가 검출되는 것으로부터, 투명성을 개선하면서 유리전이온도 감소를 최소화하는 이소프탈산의 특정 함량비가 존재함을 확인할 수 있다.In addition, when all terephthalic acid as a dicarboxylic acid component is replaced with isophthalic acid (Example 1), the degree of decrease in the glass transition temperature and when the isophthalic acid content does not reach a certain level (Examples 3, 4 and Comparative Examples) 2) From the detection of the melting temperature, it can be confirmed that there is a specific content ratio of isophthalic acid that minimizes the decrease in the glass transition temperature while improving the transparency.

또한, 이소프탈산을 동일 함량으로 사용할 때 비스(2-하이드록시에틸) 테레프탈레이트 함량 변화에 따른 유리전이온도 감소 정도를 비교해 보면(실시예 2, 5 내지 7) 그 함량이 과소하거나 과도하지 않을 때 유리전이온도 감소를 최소화할 수 있음이 확인된다.In addition, when comparing the degree of reduction of the glass transition temperature according to the change in the content of bis(2-hydroxyethyl) terephthalate when using isophthalic acid in the same content (Examples 2, 5 to 7), when the content is not too little or too much It is confirmed that the reduction in the glass transition temperature can be minimized.

한편, 이소프탈산 함량이 과도할 경우(비교예 3)에는 유리전이온도(Tg) 감도 정도가 더욱 심화되는 것을 알 수 있다.On the other hand, it can be seen that when the content of isophthalic acid is excessive (Comparative Example 3), the sensitivity of the glass transition temperature (Tg) is further increased.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.The preferred embodiment of the present invention has been described in detail above. The description of the present invention is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that other specific forms can be easily modified without changing the technical spirit or essential features of the present invention.

따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning, scope, and equivalent concept of the claims are included in the scope of the present invention. should be interpreted

Claims (3)

테레프탈산 및 이소프탈산 유래의 디카르복실산 성분과, 비스(2-하이드록시에틸) 테레프탈레이트 유래의 디올 성분을 포함하고, 용융온도가 나타나지 않는 무정형인, 하기 화학식 1로 표시되는 폴리에스테르:
[화학식 1]
Figure pat00005

화학식 1에서, n 및 m은 몰분율을 나타내는 실수로서, 0 < n < 1 이고, m은 1-n 이다.
Polyester represented by the following formula (1), which contains a dicarboxylic acid component derived from terephthalic acid and isophthalic acid, and a diol component derived from bis(2-hydroxyethyl) terephthalate, and is an amorphous type having no melting temperature:
[Formula 1]
Figure pat00005

In Formula 1, n and m are real numbers representing mole fractions, 0 < n < 1, and m is 1-n.
테레프탈산 및 이소프탈산을 포함하는 디카르복실산 성분과, 비스(2-하이드록시에틸) 테레프탈레이트를 포함하는 디올 성분을 중합하여 폴리에스테르를 제조하는 방법.A method for producing polyester by polymerizing a dicarboxylic acid component containing terephthalic acid and isophthalic acid and a diol component containing bis(2-hydroxyethyl) terephthalate. 제2항에 있어서,
상기 테레프탈산, 상기 이소프탈산 및 상기 비스(2-하이드록시에틸) 테레프탈레이트 총 함량 중에 상기 이소프탈산은 10 내지 60 몰%, 상기 비스(2-하이드록시에틸) 테레프탈레이트는 1 내지 60 몰% 함량으로 사용되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 제조방법.
3. The method of claim 2,
Among the total contents of the terephthalic acid, the isophthalic acid and the bis(2-hydroxyethyl) terephthalate, the isophthalic acid is 10 to 60 mol%, and the bis(2-hydroxyethyl) terephthalate is 1 to 60 mol%. Polyester production method, characterized in that used.
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