KR20210100899A - POLYESTER-BASED CARBON BLACK MASTER BATCH COMPOSITION AND Preparation method THEREOF - Google Patents

POLYESTER-BASED CARBON BLACK MASTER BATCH COMPOSITION AND Preparation method THEREOF Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a polyester-based carbon black masterbatch composition including a polyester resin, carbon black having a surface pH of 3 to 7, and an aliphatic carbodiimide, and a method for manufacturing the same. According to the present invention, a carbon black masterbatch having relatively high viscosity can be manufactured, and when a product is produced by applying the carbon black masterbatch through the same, a product having superior physical properties can be manufactured.

Description

폴리에스터계 카본블랙 마스터배치 조성물 및 그의 제조방법{POLYESTER-BASED CARBON BLACK MASTER BATCH COMPOSITION AND Preparation method THEREOF}Polyester-based carbon black masterbatch composition and its manufacturing method {POLYESTER-BASED CARBON BLACK MASTER BATCH COMPOSITION AND Preparation method THEREOF}

본 발명은 폴리에스터계 카본블랙 마스터배치 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내가수분해성이 향상된 폴리에스터계 카본블랙 마스터배치 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a polyester-based carbon black masterbatch composition and a method for preparing the same, and more particularly, to a polyester-based carbon black masterbatch composition with improved hydrolysis resistance and a method for preparing the same.

폴리에스터 수지에 도전성을 갖게 할 목적 또는 착색 목적으로, 흑연 또는 카본블랙 등의 탄소계 입자를 혼합하는 것은 일반적으로 행해지고 있다. It is generally practiced to mix carbon-based particles such as graphite or carbon black for the purpose of imparting conductivity to the polyester resin or for the purpose of coloring.

단, 카본블랙은 반죽하기 매우 어렵기 때문에, 카본블랙의 첨가량을 증가시켜 나가는 경우, 카본블랙의 분산 불량에 기인하여 수지 조성물의 용융이 곤란해지거나, 플로우 마크 등이 성형품의 외관에 발생해지고, 분산불량에 기인하여 성형품 표면에 카본블랙이 드러나 박리강도가 저하되는 문제가 있다.However, since carbon black is very difficult to knead, when the amount of carbon black added is increased, it is difficult to melt the resin composition due to poor dispersion of carbon black, or flow marks are generated on the appearance of the molded article, There is a problem in that carbon black is exposed on the surface of the molded article due to poor dispersion, and peel strength is lowered.

한편, 종래, 열가소성 수지를 흑색으로 착색하는 경우, 수지 조성물에, 카본블랙을 배합하고, 이것을 압출기로 용융혼련하여 압출하고, 절단하여 펠릿상으로 하는 방법이 널리 행해지고 있다. 그러나 이러한 방법에 있어서, 카본블랙의 분말을 그대로 수지 조성물에 배합하는 경우, 미분에 의한 작업환경의 오염, 취급의 문제, 나아가 분급 혹은 응집 등에 의한 카본블랙의 불균일의 발생, 후속 로트에 대하여 색이 남거나, 색이 혼합되는 등의 문제가 있다. On the other hand, conventionally, when coloring a thermoplastic resin in black, the method of mix|blending carbon black with a resin composition, melt-kneading this with an extruder, extruding, cutting|disconnecting and making into pellet form is widely performed. However, in this method, when the powder of carbon black is blended into the resin composition as it is, contamination of the working environment due to fine powder, handling problems, occurrence of non-uniformity of carbon black due to classification or agglomeration, etc., and color change with respect to subsequent lots There is a problem such as remaining or color mixing.

이에 따라서, 미리 수지 중에 카본블랙을 고농도로 분산시킨 마스터배치를 제조해 두고, 이것을 이용하여 수지를 착색하는 방법이 알려져 있다. 이러한 착색방법은, 카본블랙의 비산도 없고 취급성이 우수하므로, 현재로는 수지의 착색방법의 주류가 되고 있다. Accordingly, there is known a method of preparing a masterbatch in which carbon black is dispersed in a high concentration in a resin in advance and using this to color the resin. Since this coloring method does not scatter carbon black and has excellent handleability, it has become a mainstream method for coloring resins at present.

폴리에스터계 카본블랙 마스터배치는 폴리에스터계 수지에 카본블랙을 투입하여 컴파운딩을 통해 제조한다. 카본블랙의 경우, 파우더 형태로 존재하므로 건조하기에 어려움이 있어 별도의 수분관리가 없는 상황이다. 일반적으로 카본블랙은 넓은 표면적 및 수분과의 친화성에 의해 높은 수분율을 갖는다. 이러한 특성으로 인해서 카본블랙 마스터배치 제조 시 사용하게 되면 고온의 컴파운딩 과정에서 베이스 수지의 가수분해가 발생한다. 예를 들어, 고유점도 0.8의 베이스 칩이 컴파운딩 공정을 거치면 고유점도 0.3 수준으로 감소하는 문제가 발생한다. 특히 폴리에스터 수지는 유리전이온도보다 높은 온도에서의, 가수분해에 대해서 민감하다. 폴리에스터 수지의 가수분해에 대한 민감성은 수분 조건 하에서 가수 분해에 의해 열화되는 폴리에스터의 특성이며, 예를 들어 IV값의 감소로 확인할 수 있다. 이와 같이 폴리에스터계 수지는 가수분해에 매우 취약하여, 통상적으로 카본블랙 마스터배치 제조 시 분자량 감소가 심각하게 나타난다. 따라서 카본블랙 마스터배치를 원사 제조 시에 사용하는 경우에 제품의 물성 감소에 심대한 영향을 미친다.A polyester-based carbon black masterbatch is prepared through compounding by adding carbon black to a polyester-based resin. In the case of carbon black, since it exists in powder form, it is difficult to dry, so there is no separate moisture management. In general, carbon black has a high moisture content due to its large surface area and affinity for moisture. Due to these characteristics, when used in the manufacture of carbon black masterbatch, hydrolysis of the base resin occurs during compounding at a high temperature. For example, when a base chip having an intrinsic viscosity of 0.8 undergoes a compounding process, a problem occurs in that the intrinsic viscosity is reduced to a level of 0.3. In particular, polyester resins are sensitive to hydrolysis at temperatures higher than the glass transition temperature. The susceptibility to hydrolysis of the polyester resin is a property of the polyester that is deteriorated by hydrolysis under moisture conditions, and can be confirmed, for example, by a decrease in the IV value. As such, polyester-based resins are very vulnerable to hydrolysis, and generally, a significant decrease in molecular weight occurs during the manufacture of carbon black masterbatch. Therefore, when the carbon black masterbatch is used in the production of yarn, it has a profound effect on the reduction of the physical properties of the product.

이에 따라서 가수분해 안정제(hydrolysis stabilizer)의 혼합을 통하여 폴리에스터계 카본블랙 마스터배치의 내가수분해성을 향상시키기 위한 다양한 시도가 있었다. Accordingly, various attempts have been made to improve the hydrolysis resistance of the polyester-based carbon black masterbatch through the mixing of a hydrolysis stabilizer.

국내 특허 공개 제2003-0090516호에서는 가수분해 안정화제로 폴리카보디이미드를 사용하는 기술이 개시되어 있으나, 이러한 폴리카보디이미드는 공정 중의 황변(yellowing) 문제로 인해, 그것의 사용은 의류용 섬유, 필름 및 시트와 같이 색상이 심각하게 고려되는 적용분야에 적용하기에는 어려움이 있고, 압출 중에 점도 증가를 초래하므로, 압출과정이 불안정하고 조절하기 어렵게 되는 문제가 있다. Korean Patent Publication No. 2003-0090516 discloses a technique of using polycarbodiimide as a hydrolysis stabilizer, but this polycarbodiimide has a yellowing problem during the process, and its use is limited to clothing fibers, It is difficult to apply to applications where color is seriously considered, such as films and sheets, and since viscosity increases during extrusion, the extrusion process is unstable and difficult to control.

독일 특허 제1048068호에는 가수분해 안정화제로서 유기 카르복실산의 구리염을 사용하는 기술이 개시되어 있다. 미국 특허 공개 제2007/0238816호에는 에폭시화 지방산 알킬 에스테르 및 에폭시화 지방산 글리세리드를 폴리에스터 조성물에서 가수분해 안정화제로서 사용하는 기술이 개시되어 있다. German Patent No. 1048068 discloses the use of copper salts of organic carboxylic acids as hydrolysis stabilizers. US 2007/0238816 discloses the use of epoxidized fatty acid alkyl esters and epoxidized fatty acid glycerides as hydrolysis stabilizers in polyester compositions.

그러나 이러한 종래 기술들은 폴리에스터계 카본블랙 마스터배치의 내가수분해성에 대해서는 인식을 하지 못하고 있고, 폴리에스터 수지의 내가수분해성을 충분히 향상시키지는 못하기 때문에, 이에 대한 개선이 요구되고 있다. However, these prior arts do not recognize the hydrolysis resistance of the polyester-based carbon black masterbatch, and do not sufficiently improve the hydrolysis resistance of the polyester resin, so improvement is required.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제를 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 하나의 목적은 우수한 내가수분해성으로 인하여, 기계적 강도 등의 물성을 보다 지속적으로 유지할 수 있는 폴리에스터계 카본블랙 마스터배치 조성물을 제공하는 것이다. The present invention is to solve the problems of the prior art described above, and one object of the present invention is to provide a polyester-based carbon black masterbatch composition that can more continuously maintain physical properties such as mechanical strength due to excellent hydrolysis resistance. will provide

본 발명의 다른 목적은 카본블랙 마스터배치 제조 시 분자량 감소가 심각한 문제를 해결하여 카본블랙 마스터배치를 원사 제조에 사용하는 경우에 제품의 물성을 향상시킬 수 있는 폴리에스터계 카본블랙 마스터배치 조성물 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is a polyester-based carbon black masterbatch composition capable of improving the physical properties of a product when the carbon black masterbatch is used for yarn production by solving a serious problem of molecular weight reduction in the production of carbon black masterbatch, and a composition thereof To provide a manufacturing method.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은, One aspect of the present invention for achieving the above object is,

폴리에스터 수지, 표면 pH가 3~7인 카본블랙 및 하기 화학식 1로 표시되는 지방족 카보디이미드를 포함하는 폴리에스터계 카본블랙 마스터배치 조성물에 관한 것이다: It relates to a polyester-based carbon black masterbatch composition comprising a polyester resin, carbon black having a surface pH of 3 to 7, and an aliphatic carbodiimide represented by the following formula (1):

[화학식 1][Formula 1]

R1-N=C=N-R2 R 1 -N=C=NR 2

상기 식에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 5 내지 30의 방향족기, 탄소수 5 내지 20의 지환족기, 또는 탄소소 5 내지 30의 벌키한 알킬기임. In the above formula, R 1 and R 2 are each independently an aromatic group having 5 to 30 carbon atoms, an alicyclic group having 5 to 20 carbon atoms, or a bulky alkyl group having 5 to 30 carbon atoms.

상기 지방족 카보디이미드 화합물의 구체적인 예로는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 들 수 있다. Specific examples of the aliphatic carbodiimide compound include a compound represented by the following formula (2).

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 식에서, R3, R4, R5, 및 R6는 각각 독립적으로 수소 원자이거나 또는 탄소수 2 내지 20의 선형 또는 가지형 알킬기, 또는 탄소수 3 내지 8의 시클로알킬기임. In the above formula, R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms.

본 발명에서 상기 카본블랙은 평균 입도가 10~200 ㎚이고, 비표면적이 160 내지 340 ㎡/g인 것을 사용할 수 있다. In the present invention, the carbon black may have an average particle size of 10 to 200 nm and a specific surface area of 160 to 340 m 2 /g.

상기 마스터배치 조성물은, 함수율이 4 이상이고, 고유점도가 0.3~0.6이다. 본 발명에서 상기 폴리에스터 수지는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 바이벤젠-개질된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(bibenzene-modified polyethylene terephthalate), 바이벤젠-개질된 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 바이벤젠-개질된 폴리에틸렌 나프탈레이트, 또는 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 것일 수 있다. The masterbatch composition has a moisture content of 4 or more, and an intrinsic viscosity of 0.3 to 0.6. In the present invention, the polyester resin is polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, bibenzene-modified polyethylene terephthalate (bibenzene-modified polyethylene terephthalate), bibenzene-modified It may be one selected from the group consisting of polybutylene terephthalate, bibenzene-modified polyethylene naphthalate, or a mixture thereof.

본 발명의 조성물은 폴리에스터 수지와 카본블랙의 혼합물 100 중량%에 대해서 화학식 1의 지방족 카보디이미드 화합물 1~4 중량%를 포함할 수 있다.The composition of the present invention may contain 1 to 4% by weight of the aliphatic carbodiimide compound of Formula 1 based on 100% by weight of the mixture of the polyester resin and carbon black.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은, One aspect of the present invention for achieving the above object is,

폴리에스터 수지, 표면 pH가 3 ~8인 카본블랙 및 하기 화학식 1의 지방족 카보디이미드를 혼합하는 것을 특징으로 하는 폴리에스터계 카본블랙 마스터배치의 제조방법에 관한 것이다. It relates to a method for producing a polyester-based carbon black masterbatch, comprising mixing a polyester resin, carbon black having a surface pH of 3 to 8, and an aliphatic carbodiimide represented by the following formula (1).

본 발명에 의하면 폴리에스터계 카본블랙 마스터배치 제조 시, 가수분해 방지제 첨가를 통해 상대적으로 높은 점도를 가지는 마스터배치를 제조할 수 있고, 이를 통해 카본블랙 마스터배치를 적용하여 제품을 생산할 경우, 기존보다 우수한 물성을 가지는 제품을 제조할 수 있다. According to the present invention, when producing a polyester-based carbon black masterbatch, a masterbatch having a relatively high viscosity can be prepared by adding a hydrolysis inhibitor, and through this, when a product is produced by applying the carbon black masterbatch, It is possible to manufacture a product having excellent physical properties.

또한 본 발명에 의하면 양산이 용이하며, 착색 원사 또는 성형품에 외관 불량이 발생하지 않는 착색용 카본블랙 마스터배치를 제공할 수 있다. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a carbon black masterbatch for coloring that is easy to mass-produce and does not cause appearance defects in colored yarns or molded articles.

이하에서 본 발명에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 명세서에서 사용될 때, 용어 "포함하다," "포함하는" 이라는 용어는 언급된 특징부, 요소, 단계 또는 성분의 존재를 명시하고, 하나 이상의 다른 특징부, 요소, 단계, 성분의 존재 또는 부가를 배제하는 것으로 의도되는 것은 아니다. As used herein, the terms "comprises," "comprising," specify the presence of the stated feature, element, step or component, and the presence or addition of one or more other features, elements, steps, components. It is not intended to exclude

본 발명의 하나의 양상은 폴리에스터 수지, 표면 pH가 3~7인 카본블랙 및 하기 화학식 1로 표시되는 지방족 카보디이미드를 포함하는 폴리에스터계 카본블랙 마스터배치 조성물에 관한 것이다: One aspect of the present invention relates to a polyester-based carbon black masterbatch composition comprising a polyester resin, carbon black having a surface pH of 3 to 7, and an aliphatic carbodiimide represented by the following formula (1):

[화학식 1][Formula 1]

R1-N=C=N-R2 R 1 -N=C=NR 2

상기 식에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 5 내지 30의 방향족기, 탄소수 5 내지 20의 지환족기, 또는 탄소소 5 내지 30의 벌키한 알킬기임. In the above formula, R 1 and R 2 are each independently an aromatic group having 5 to 30 carbon atoms, an alicyclic group having 5 to 20 carbon atoms, or a bulky alkyl group having 5 to 30 carbon atoms.

상기 지방족 카보디이미드 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 예로 들 수 있으나, 반드시 이들로 제한되는 것은 아니다. The aliphatic carbodiimide compound may include, but is not limited to, a compound represented by Formula 2 below.

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 식에서, R3, R4, R5, 및 R6는 각각 독립적으로 수소 원자이거나 또는 탄소수 2 내지 20의 선형 또는 가지형 알킬기, 또는 탄소수 3 내지 8의 시클로알킬기임. In the above formula, R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms.

카본블랙의 높은 수분율에 의해 발생하는 폴리에스터계 카본블랙 마스터배치의 가수분해는 분자량 감소를 통해 제품의 심각한 물성 저하를 초래하며, 이를 개선하기 위한 기술은 알려져 있지 않다. 본 발명은 카본블랙 마스터배치 제조 시, 상기 화학식 1과 같이 카보디이미드계 가수분해 방지제를 첨가하여, 가수분해를 유발하는 물을 제거함과 동시에 가수분해를 촉진하는 카르복실기를 제거하여 가수분해를 방지한다. 화학식 1의 카보디이미드는 하기 반응식과 같이 물과 반응하여 물을 제거할 수 있고, 동시에 폴리에스터계 수지의 말단인 카르복실기와 반응하여 말단 제거를 통해 가수분해를 방지하는 역할을 한다. Hydrolysis of the polyester-based carbon black masterbatch caused by the high moisture content of carbon black causes serious deterioration in physical properties of the product through reduction of molecular weight, and a technique for improving this is not known. The present invention prevents hydrolysis by adding a carbodiimide-based hydrolysis inhibitor as shown in Formula 1 when preparing a carbon black masterbatch to remove water that induces hydrolysis and at the same time removes a carboxyl group that promotes hydrolysis. . Carbodiimide of Formula 1 can react with water to remove water as shown in the following reaction formula, and at the same time react with a carboxyl group, which is the terminal of the polyester-based resin, to prevent hydrolysis through terminal removal.

[반응식 1][Scheme 1]

Figure pat00003
Figure pat00003

카본블랙 마스터배치 제조 시 사용되는 지방족 카보디이미드 화합물의 첨가량은 폴리에스터계 수지와 카본블랙의 혼합물 100중량%에 대해서 1~4 중량% 수준이며, 바람직하게는 2~3% 수준이 적절하다. 지방족 카보디이미드 화합물의 함량이 1 중량% 미만인 경우에는 충분한 가수분해 방지효과를 얻기 어려우며, 함량이 5%를 초과하는 경우에는 제품 자체의 특성을 변질하는 문제를 발생시킨다.The amount of the aliphatic carbodiimide compound used in preparing the carbon black masterbatch is 1 to 4% by weight, preferably 2 to 3%, based on 100% by weight of the mixture of the polyester-based resin and carbon black. When the content of the aliphatic carbodiimide compound is less than 1% by weight, it is difficult to obtain a sufficient effect of preventing hydrolysis, and when the content exceeds 5%, there is a problem of altering the properties of the product itself.

본 발명의 카본블랙 마스터배치 조성물은, 함수율이 4 이상이고, 고유점도가 0.3~0.6이다. The carbon black masterbatch composition of the present invention has a water content of 4 or more and an intrinsic viscosity of 0.3 to 0.6.

폴리에스터 수지polyester resin

폴리에스터 수지는 방향족 폴리에스터 수지로서, 테레프탈산 또는 테레프탈산 알킬 에스테르와 2 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 글리콜 성분으로부터 용융 중합에 의하여 축중합된 수지일 수 있다. The polyester resin is an aromatic polyester resin, and may be a resin polycondensed by melt polymerization from terephthalic acid or an alkyl terephthalic acid ester and a glycol component having 2 to 10 carbon atoms.

상기 폴리에스터 수지의 예로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리헥사메틸렌 테레프탈레이트 수지, 폴리시클로헥산 디메틸렌 테레프탈레이트 수지, 바이벤젠-개질된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(bibenzene-modified polyethylene terephthalate), 바이벤젠-개질된 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 바이벤젠-개질된 폴리에틸렌 나프탈레이트, 이들 수지를 비결정성으로 개질한 폴리에스터 수지 등을 들 수 있으며, 이들을 단독으로 또는 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 혼합 사용의 예로는, 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지와 상기 폴리부틸렌 테레프탈레이트 수지를 혼합하여 사용한 것을 들 수 있다Examples of the polyester resin include polyethylene terephthalate resin, polytrimethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, polyhexamethylene terephthalate resin, polycyclohexane dimethylene terephthalate resin, bibenzene-modified polyethylene terephthalate. (bibenzene-modified polyethylene terephthalate), bibenzene-modified polybutylene terephthalate, bibenzene-modified polyethylene naphthalate, polyester resins obtained by modifying these resins to be amorphous, and the like, and these alone or both It can be used by mixing the above. Examples of the mixed use include a mixture of the polyethylene terephthalate resin and the polybutylene terephthalate resin.

(B) 카본블랙(B) carbon black

본 발명에서 카본블랙은 10~200 ㎚, 바람직하게는 10 내지 100 ㎚, 더욱 바람직하게는 10 내지 20 ㎚의 평균입경을 가질 수 있다. 상기 카본블랙의 평균 입경이 200 ㎚ 를 초과하는 경우에는 제조된 폴리에스터 원사에 충분한 흑색성을 부여할 수 없으며, 또한 과도한 비표면적으로 인하여 마스터 칩 제조 시 자체 응집으로 인한 균일 분산이 어렵고 그러한 이유로 공정상 문제를 유발할 가능성이 크기 때문에, 카본블랙의 평균입경을 상기 범위로 조절하는 것이 매우 중요하다.In the present invention, the carbon black may have an average particle diameter of 10 to 200 nm, preferably 10 to 100 nm, more preferably 10 to 20 nm. When the average particle diameter of the carbon black exceeds 200 nm, sufficient blackness cannot be imparted to the prepared polyester yarn, and it is difficult to uniformly disperse due to self-agglomeration when manufacturing the master chip due to the excessive specific surface area, and for this reason, the process Since there is a high possibility of causing a phase problem, it is very important to control the average particle diameter of carbon black within the above range.

또한, 상기 카본블랙의 비표면적은 400 ㎡/g 이하, 바람직하게는 100 내지 400 ㎡/g, 좀더 바람직하게는 150 내지 350 ㎡/g, 더욱 바람직하게는 200 내지 300 ㎡/g가 될 수 있으며, 폴리에스터 원사의 충분한 색조 유지 및 카본블랙의 응집을 방지하기 위해서는 상기 범위의 비표면적을 갖는 것이 바람직하다. In addition, the specific surface area of the carbon black may be 400 m2/g or less, preferably 100 to 400 m2/g, more preferably 150 to 350 m2/g, more preferably 200 to 300 m2/g, , it is preferable to have a specific surface area within the above range in order to maintain sufficient color tone of the polyester yarn and prevent agglomeration of carbon black.

또한, 카본블랙의 표면 pH는, 약간 알칼리성을 나타내는 것과, 중성에서 산성을 나타내는 것이 있는데, 폴리에스터 수지는 알칼리에 의해 가수분해되는 경향이 있다. 따라서, 카본블랙으로는 중성에서 산성인 것이 적합하고, 표면 pH가 3~7인 것이 바람직하다. The surface pH of carbon black is slightly alkaline and some is acidic in neutral, however, polyester resins tend to be hydrolyzed by alkali. Therefore, neutral to acidic carbon black is suitable, and it is preferable that the surface pH is 3-7.

폴리에스터 수지, 카본블랙 분말, 지방족 카보디이미드 화합물의 혼합물은 카본블랙의 종류에 따라 혼합물 표면에 나타나는 -COOH, -OH기의 개수가 달라지면서 서로 다른 pH값을 나타내게 된다. 카본블랙의 표면의 pH가 높을수록 카본블랙의 분산성이 불량하며 pH값이 7 이하로 산성 영역에 있을 때, 더 바람직하게는 pH값이 3∼4일때 분산안정성이 가장 우수한데, pH값이 상기 범위 이하로 낮아지면 카본블랙 표면에 -OH기 또는 -COOH기가 많아짐에 따라 지방족 카보디이미드와 결합할 수 있는 부위가 많아지면서 분산안정성이 향상되기 때문이다. A mixture of polyester resin, carbon black powder, and aliphatic carbodiimide compound exhibits different pH values as the number of -COOH and -OH groups appearing on the surface of the mixture varies depending on the type of carbon black. The higher the pH of the surface of the carbon black, the poorer the dispersibility of the carbon black. When the pH value is 7 or less in an acidic region, more preferably, when the pH value is 3 to 4, the dispersion stability is the most excellent. When it is lowered below the above range, as the number of -OH groups or -COOH groups on the carbon black surface increases, the number of sites capable of bonding with the aliphatic carbodiimide increases, and dispersion stability is improved.

지방족 카보디이미드 화합물Aliphatic Carbodiimide Compounds

본 발명에서 내가수분해성 첨가제로 사용되는 지방족 카보디이미드는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 사용할 수 있다. As the aliphatic carbodiimide used as the hydrolysis resistance additive in the present invention, a compound represented by the following Chemical Formula 1 may be used.

[화학식 1][Formula 1]

R1-N=C=N-R2 R 1 -N=C=NR 2

상기 식에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 5 내지 30의 방향족기, 탄소수 5 내지 20의 지환족기, 또는 탄소소 5 내지 30의 벌키한 알킬기임. In the above formula, R 1 and R 2 are each independently an aromatic group having 5 to 30 carbon atoms, an alicyclic group having 5 to 20 carbon atoms, or a bulky alkyl group having 5 to 30 carbon atoms.

구체적으로 상기 지방족 카보디이미드 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다. Specifically, the aliphatic carbodiimide compound may be a compound represented by Formula 2 below.

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00004
Figure pat00004

상기 식에서, R3, R4, R5, 및 R6는 각각 독립적으로 수소 원자이거나 또는 탄소수 2 내지 20의 선형 또는 가지형 알킬기, 또는 탄소수 3 내지 8의 시클로알킬기임.In the above formula, R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms.

바람직한 라디칼 R3 내지 R6은 각각 독립적으로 에틸, 프로필, 이소프로필, sec-부틸, tert-부틸, 시클로 헥실, 도데실, 페닐, 톨릴, 벤질 또는 나프틸이다. 일반적으로, 카르보디이미드는 시판 제품으로서 입수 가능하다. Preferred radicals R 3 to R 6 are each independently ethyl, propyl, isopropyl, sec-butyl, tert-butyl, cyclohexyl, dodecyl, phenyl, tolyl, benzyl or naphthyl. In general, carbodiimides are available as commercial products.

상기 지방족 카보디이미드 화합물의 구체적인 예를 들면, N,N'-디-o-톨일카보디이미드, N,N'-디페틸카보디이미드, N,N'-디옥틸데실카보디이미드, N,N'-디-2,6-디케틸페닐카보디이미드, N-톨일-N'시클로헥실카보디이미드, N,N'-디-2,6-디이소프로필페닐카보디이미드, N,N'-디-2,6-디-터셔리-부틸페닐카보디이미드, N-톨일-N'-페닐카보디이미드, N,N'-디-p-니트로페닐카보디이미드, N,N'-디-p-아미노페닐카보디이미드, N,N'-디-p-히드록시페닐카보디이미드, N,N'-디-시클로헥실카보디이미드, N,N'-디-p-톨일카보디이미드, p-페닐렌-비스-디-o-톨일카보디이미드, p-페닐렌-비스디시클로헥실카보디이미드, 헥사메틸렌-비스디시클로헥실카보디이미드, 에틸렌-비스디페닐카보디이미드, 벤젠-2,4-디이소시아나토-1,3,5-트리스(1-메틸에틸) 호모폴리머, 2,4-디이소시아나토-1,3,5-트리스(1-메틸에틸)과 2,6-디이소프로필 디이소시아네이트의 코폴리머 등이고, 이에 한정되는 것은 아니다. Specific examples of the aliphatic carbodiimide compound include N,N'-di-o-tolylcarbodiimide, N,N'-diethylcarbodiimide, N,N'-dioctyldecylcarbodiimide, N,N '-di-2,6-diketylphenylcarbodiimide, N-tolyl-N'cyclohexylcarbodiimide, N,N'-di-2,6-diisopropylphenylcarbodiimide, N,N' -di-2,6-di-tertiary-butylphenylcarbodiimide, N-tolyl-N'-phenylcarbodiimide, N,N'-di-p-nitrophenylcarbodiimide, N,N'- Di-p-aminophenylcarbodiimide, N,N'-di-p-hydroxyphenylcarbodiimide, N,N'-di-cyclohexylcarbodiimide, N,N'-di-p-tolylcar Bodyimide, p-phenylene-bis-di-o-tolylcarbodiimide, p-phenylene-bisdicyclohexylcarbodiimide, hexamethylene-bisdicyclohexylcarbodiimide, ethylene-bisdiphenylcarbodiimide Meide, benzene-2,4-diisocyanato-1,3,5-tris(1-methylethyl) homopolymer, 2,4-diisocyanato-1,3,5-tris(1-methylethyl) and a copolymer of 2,6-diisopropyl diisocyanate, and the like, but is not limited thereto.

상기 내가수분해성 첨가제는 폴리에스터 수지와 카본블랙의 혼합물 100 중량% 대비하여 1 중량% 내지 4 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 2 내지 약 3 중량%로 포함될 수 있다. 지방족 카보디이미드 화합물의 함량이 1 중량% 미만이면 내가수분해성 향상 효과가 부족할 수 있고, 지방족 카보디이미드 화합물의 함량이 4 중량%를 초과하면 열분해를 초래하고, 이로 인해 올리고머 함량이 증가하여 물성을 저하하며, 스크류 부하도 저하시킬 수 있다. The hydrolysis resistance additive may be included in an amount of 1 wt% to 4 wt%, specifically 2 to about 3 wt%, based on 100 wt% of a mixture of the polyester resin and carbon black. If the content of the aliphatic carbodiimide compound is less than 1% by weight, the effect of improving hydrolysis resistance may be insufficient, and if the content of the aliphatic carbodiimide compound exceeds 4% by weight, thermal decomposition is caused, thereby increasing the oligomer content to increase physical properties , and the screw load can also be reduced.

본 발명의 카본블랙 마스터배치 조성물에는, 필요에 따라 추가로 다른 성분을 첨가할 수 있다. 이러한 첨가제로는, 충전제, 보강제, 내후성개량제, 발포제, 활제, 유동성개량제, 내충격성개량제, 염료, 안료, 분산제 등을 들 수 있다. Other components may be further added to the carbon black masterbatch composition of the present invention as needed. Examples of such additives include fillers, reinforcing agents, weatherability modifiers, foaming agents, lubricants, fluidity modifiers, impact modifiers, dyes, pigments, dispersants, and the like.

예를 들어, 충전제나 보강제로는, 유기, 무기 중 어느 것이나 이용 가능하나, 통상은, 유리섬유, 탈크, 티탄산칼륨, 탄산칼슘, 실리카 등의 무기물을 이용하는 것이 바람직하다. For example, as a filler or a reinforcing agent, either organic or inorganic may be used, but in general, it is preferable to use an inorganic material such as glass fiber, talc, potassium titanate, calcium carbonate, and silica.

본 발명의 폴리에스터계 카본블랙 마스터배치 조성물은 용융혼련에 의해 제조될 수 있다. 용융혼련은, 예를 들어, 폴리에스터 수지에 카본블랙, 추가로 필요에 따라 상기한 바와 같은 지방족 카보디이미드 화합물이나 기타 첨가제를 배합하고, 헨셀믹서, 리본블렌더, V형 블렌더 등에 의해 균일하게 혼합한 후, 1축 또는 다축 혼련압출기, 롤, 반바리믹서, Labo PlastoMill(Brabender) 등으로 가열하여 용융상태에서 혼련함으로써 행할 수 있다. 한편 전체 성분을 일괄적으로 혼합 및 혼련하는 대신에, 몇 가지 성분을 미리 혼합하거나, 미리 혼합하지 않고 혼련 도중에 공급하거나 할 수도 있다. 혼련 온도와 혼련 시간은, 목적으로 하는 폴리에스터계 카본블랙 마스터배치 조성물이나 혼련기의 종류 등에 따라 상이한데, 통상, 혼련온도는 200~350℃, 바람직하게는 220~320℃, 혼련시간은 20분 이하가 바람직하다. 350℃ 또는 20분을 초과하면, 폴리에스터 수지의 열 열화가 문제가 되어, 원사나 성형품의 물성의 저하나 외관불량을 발생시키는 경우가 있다. The polyester-based carbon black masterbatch composition of the present invention may be prepared by melt-kneading. Melt-kneading, for example, blends the polyester resin with carbon black and, if necessary, an aliphatic carbodiimide compound or other additives as described above, and mixes uniformly with a Henschel mixer, a ribbon blender, a V-type blender, etc. Then, it can be carried out by kneading in a molten state by heating with a single-screw or multi-screw kneading extruder, roll, Banbari mixer, Labo PlastoMill (Brabender), or the like. On the other hand, instead of mixing and kneading all the components at once, some components may be mixed beforehand, or it may supply in the middle of kneading|mixing without mixing beforehand. The kneading temperature and kneading time vary depending on the desired polyester-based carbon black masterbatch composition or the type of kneader, etc. In general, the kneading temperature is 200 to 350°C, preferably 220 to 320°C, and the kneading time is 20 Minutes or less are preferred. When it exceeds 350 degreeC or 20 minutes, the thermal deterioration of a polyester resin becomes a problem, and the fall of the physical property of a yarn or a molded article, or appearance may generate|occur|produce.

이렇게 하여 얻어진 폴리에스터계 카본블랙 마스터배치 조성물 펠릿은, 열가소성 수지에 일반적으로 이용되는 성형법, 예를 들어, 사출성형법, 압출성형법, 중공성형법, 열성형법, 프레스성형법 등을 사용하여 성형품으로 할 수 있다. 그 중에서도, 생산성, 제품 성능의 관점에서, 사출성형법이 바람직하다. The polyester-based carbon black masterbatch composition pellets thus obtained can be molded using molding methods generally used for thermoplastic resins, for example, injection molding, extrusion, blow molding, thermoforming, press molding, etc. . Among them, the injection molding method is preferable from the viewpoint of productivity and product performance.

기존의 폴리에스터 칩에 본 발명의 카본블랙 마스터배치를 일정 비로 혼합하여 용융 방사 및 제사 공정을 거쳐 제조하는 폴리에스터 원착사를 제조할 수 있다. 폴리에스터 원사의 제조방법은 본 발명의 방법에 따라서 폴리에스터 카본블랙 마스터배치를 제조하고, 상기 카본블랙 마스터배치와 일반 폴리에스터 칩을 함께 투입하여 용융 방사하고 연신하여 제조할 수 있다. 본 발명에 있어서, 방사방법은 특별히 제한되지 않으며, 화학방사를 제외한 건식방사, 습식방사, 용융방사법이 이용될 수 있으며, 특히 건식방사법을 이용하는 것이 효과적이다. It is possible to prepare a polyester original yarn manufactured by mixing the carbon black masterbatch of the present invention with an existing polyester chip in a predetermined ratio through melt spinning and spinning processes. The polyester yarn manufacturing method can be prepared by preparing a polyester carbon black masterbatch according to the method of the present invention, inserting the carbon black masterbatch and a general polyester chip together, melt spinning, and stretching. In the present invention, the spinning method is not particularly limited, and dry spinning, wet spinning, and melt spinning other than chemical spinning may be used, and in particular, it is effective to use the dry spinning method.

본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 잘 설명될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시를 위한 것이고, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. The present invention may be better illustrated by the following examples, which are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of protection defined by the appended claims.

실시예Example

실시예 1Example 1

고유점도 1.0 g/dL의 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩 74.92 ㎏, 평균입경 10 ㎚, 비표면적 550 ㎡/g이고, 표면 pH=4의 카본블랙(Degussa社) 25 ㎏ 및 가수분해방지제로서 화학식 1의 지방족 카보디이미드 화합물 0.75 ㎏을 배합하고, 텀블러 믹서로 균일하게 혼합하였다. 이것을 L/D=29이고 직경 45 mm인 이축 압출기에서 250℃로 압출한 후, 압출물을 펠렛 형태로 제조하였다. 이어서 올리고머 함량(%)과 스크류 부하를 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 74.92 kg of polyethylene terephthalate chips with an intrinsic viscosity of 1.0 g/dL, an average particle size of 10 nm, a specific surface area of 550 m/g, and 25 kg of carbon black (Degussa) having a surface pH of 4 and an aliphatic car of Formula 1 as a hydrolysis inhibitor 0.75 kg of bodyimide compound was mix|blended, and it mixed uniformly with a tumbler mixer. After this was extruded at 250° C. in a twin-screw extruder having L/D=29 and a diameter of 45 mm, the extrudate was prepared in the form of pellets. Then, the oligomer content (%) and screw load were measured, and the results are shown in Table 2 below.

비교예 1Comparative Example 1

가수분해 방지제를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 펠렛을 제조한 후, 제조된 페렛의 물성을 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 함께 나타내었다. After preparing pellets in the same manner as in Example 1 except that no hydrolysis inhibitor was added, physical properties of the prepared pellets were measured, and the results are shown in Table 2 below.

비교예 2Comparative Example 2

가수분해 방지제의 함량을 하기 표 2에 표시한 바와 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 펠렛을 제조한 후, 제조된 페렛의 물성을 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 함께 나타내었다. After preparing pellets in the same manner as in Example 1 except that the content of the hydrolysis inhibitor was changed as shown in Table 2 below, the physical properties of the prepared pellets were measured and the results are shown in Table 2 below. indicated.

시험예 : 물성 측정 Test Example: Measurement of physical properties

실시예 및 비교예에서 수득된 펠렛의 물성을 아래의 방법으로 측정하였다.The physical properties of the pellets obtained in Examples and Comparative Examples were measured by the following method.

(1) 올리고머 함량(1) oligomer content

PET 칩 0.1 g 내외의 시료를 HFIP/CH2Cl2 = 1/3 (v/v) 5ml 용해한 뒤, 아세토니트릴 10 mL로 재침전후 HPLC를 이용하여 올리고머 함량 분석하였다. 이때 HPLC 분석 조건은 아래 표 1과 같이 설정하였다. After dissolving 5 ml of HFIP/CH 2 Cl 2 = 1/3 (v/v) of a sample of about 0.1 g of PET chip, reprecipitation with 10 mL of acetonitrile was used to analyze the oligomer content using HPLC. At this time, HPLC analysis conditions were set as shown in Table 1 below.

사용기기device used Waters UPLCWaters UPLC ColumnColumn X-bridge C18 5㎛ (4.6×250mm)X-bridge C18 5㎛ (4.6×250mm) EluentEluent : A/B=90/10→A/B=0/100→A/B=90/10
A : 0.3% H3PO4 B : CH3CN
: A/B=90/10→A/B=0/100→A/B=90/10
A: 0.3% H 3 PO 4 B: CH 3 CN
Flow rateflow rate 1.0 ml/min (5.0μL Inj, Run time 40 min )1.0 ml/min (5.0μL Inj, Run time 40 min ) DetectionDetection UV Detector at 242 nmUV Detector at 242 nm

(2) 스크류 부하 (2) screw load

카본블랙 마스터배치 제조 시에, 동일한 rpm의 속도로 스크류를 회전할 경우, 점도가 높을수록 부하(A)값이 높게 형성된다. When the carbon black masterbatch is manufactured, when the screw is rotated at the same rpm, the higher the viscosity, the higher the load (A) value.

(3) 강도, 신도, 및 터프니스(3) Strength, Elongation, and Toughness

원사 강도/신도, 터프니스 값은 PET 칩 95%, 카본블랙 M/B 5%의 비율로 원착사 제조하여 측정한 결과임.The yarn strength/elongation and toughness values are the results measured by manufacturing the original yarn at a ratio of 95% PET chip and 5% carbon black M/B.

구분division 비교예 1Comparative Example 1 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 3Comparative Example 3 PET chip 투입량(kg)PET chip input (kg) 7575 74.2574.25 72.7572.75 71.2571.25 카본블랙 투입량(kg)Carbon black input (kg) 2525 2525 2525 2525 지방족 카보디이미드
화합물 투입량(kg)
Aliphatic Carbodiimide
Compound dosage (kg)
00 0.750.75 2.252.25 3.753.75
PET 칩대비
가수분해 방지제 농도(%)
Compared to PET chips
Hydrolysis inhibitor concentration (%)
00 1One 33 55
올리고머 함량(%)Oligomer content (%) 1.11.1 1.11.1 1.11.1 1.41.4 스크류 부하(A)screw load (A) 130130 140140 142142 138138 원사강도(g/d)Yarn strength (g/d) 4.204.20 4.274.27 4.324.32 4.244.24 원사신도(%) Yarn Elongation (%) 36.436.4 37.237.2 37.537.5 37.037.0 터프니스toughness 25.325.3 26.026.0 26.526.5 25.825.8

상기 표 2의 결과를 통해서 확인되는 바와 같이, 카본블랙 마스터배치 제조 시, 실시예 1 및 실시예 2의 경우 스크류 부하값이 140 내지 142로 높아서 가수분해가 가장 많이 방지되는 것을 확인할 수 있었다. 이에 비해서 PET 칩 대비 지방족 카보디이미드 화합물의 함량을 5 중량%로 한 비교예 2의 경우는, 지나치게 많은 함량으로 인해 열분해를 초래하고, 이로 인해 올리고머 함량이 증가하여 물성을 저하하며, 스크류 부하도 낮게 나타나는 것으로 확인하였다. As can be seen from the results in Table 2, when the carbon black masterbatch was prepared, in the case of Examples 1 and 2, the screw load value was as high as 140 to 142, and it was confirmed that hydrolysis was most prevented. In contrast, in the case of Comparative Example 2, in which the content of the aliphatic carbodiimide compound was 5 wt % compared to the PET chip, thermal decomposition was caused due to an excessively large content, which resulted in an increase in the oligomer content to decrease the physical properties, and the screw load was also was found to be low.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 기술되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.In the above, the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, but it is apparent to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope of the technical spirit of the present invention, and it is natural that such variations and modifications belong to the appended claims. .

Claims (10)

폴리에스터 수지, 표면 pH가 3~7인 카본블랙 및 하기 화학식 1로 표시되는 지방족 카보디이미드를 포함하는 폴리에스터계 카본블랙 마스터배치 조성물.
[화학식 1]
R1-N=C=N-R2
상기 식에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 5 내지 30의 방향족기, 탄소수 5 내지 20의 지환족기, 또는 탄소소 5 내지 30의 벌키한 알킬기임.
A polyester-based carbon black masterbatch composition comprising a polyester resin, carbon black having a surface pH of 3 to 7, and an aliphatic carbodiimide represented by the following formula (1).
[Formula 1]
R 1 -N=C=NR 2
In the above formula, R 1 and R 2 are each independently an aromatic group having 5 to 30 carbon atoms, an alicyclic group having 5 to 20 carbon atoms, or a bulky alkyl group having 5 to 30 carbon atoms.
제1항에 있어서, 상기 지방족 카보디이미드 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물임을 특징으로 하는 폴리에스터계 카본블랙 마스터배치 조성물:
[화학식 2]
Figure pat00005

상기 식에서, R3, R4, R5, 및 R6는 각각 독립적으로 수소 원자이거나 또는 탄소수 2 내지 20의 선형 또는 가지형 알킬기, 또는 탄소수 3 내지 8의 시클로알킬기임.
The polyester-based carbon black masterbatch composition according to claim 1, wherein the aliphatic carbodiimide compound is a compound represented by the following Chemical Formula 2:
[Formula 2]
Figure pat00005

In the above formula, R3, R4, R5, and R6 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms.
제1항에 있어서, 상기 카본블랙은 평균 입도가 10~200 ㎚이고, 비표면적이 160 내지 340 ㎡/g인 것을 특징으로 하는 폴리에스터계 카본블랙 마스터배치 조성물.
The polyester-based carbon black masterbatch composition according to claim 1, wherein the carbon black has an average particle size of 10 to 200 nm and a specific surface area of 160 to 340 m 2 /g.
제1항에 있어서, 상기 마스터배치 조성물은, 함수율이 4 이상이고, 고유점도가 0.3~0.6인 것을 특징으로 하는 폴리에스터계 카본블랙 마스터배치 조성물.
The polyester-based carbon black masterbatch composition according to claim 1, wherein the masterbatch composition has a water content of 4 or more and an intrinsic viscosity of 0.3 to 0.6.
제1항에 있어서, 상기 폴리에스터 수지는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 바이벤젠-개질된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(bibenzene-modified polyethylene terephthalate), 바이벤젠-개질된 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 바이벤젠-개질된 폴리에틸렌 나프탈레이트, 또는 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 것임을 특징으로 하는 폴리에스터계 카본블랙 마스터배치 조성물.
According to claim 1, wherein the polyester resin, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, bibenzene-modified polyethylene terephthalate (bibenzene-modified polyethylene terephthalate), bibenzene - A polyester-based carbon black masterbatch composition, characterized in that it is selected from the group consisting of modified polybutylene terephthalate, bibenzene-modified polyethylene naphthalate, or a mixture thereof.
폴리에스터 수지, 표면 pH가 3 ~8인 카본블랙 및 하기 화학식 1의 지방족 카보디이미드를 혼합하는 것을 특징으로 하는 폴리에스터계 카본블랙 마스터배치의 제조방법.
[화학식 1]
R1-N=C=N-R2
상기 식에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 5 내지 30의 방향족기, 탄소수 5 내지 20의 지환족기, 또는 탄소소 5 내지 30의 벌키한 알킬기임.
A method for producing a polyester-based carbon black masterbatch, comprising mixing a polyester resin, carbon black having a surface pH of 3 to 8, and an aliphatic carbodiimide represented by the following formula (1).
[Formula 1]
R 1 -N=C=NR 2
In the above formula, R 1 and R 2 are each independently an aromatic group having 5 to 30 carbon atoms, an alicyclic group having 5 to 20 carbon atoms, or a bulky alkyl group having 5 to 30 carbon atoms.
제6항에 있어서, 상기 지방족 카보디이미드 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물임을 특징으로 하는 폴리에스터계 카본블랙 마스터배치의 제조방법:
[화학식 2]
Figure pat00006

상기 식에서, R3, R4, R5, 및 R6는 각각 독립적으로 수소 원자이거나 또는 탄소수 2 내지 20의 선형 또는 가지형 알킬기, 또는 탄소수 3 내지 8의 시클로알킬기임.
The method according to claim 6, wherein the aliphatic carbodiimide compound is a compound represented by the following formula (2):
[Formula 2]
Figure pat00006

In the above formula, R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms.
제6항에 있어서, 상기 카본블랙은 평균 입도가 10~30 ㎚이고, 비표면적이 160 내지 340 ㎡/g인 것을 특징으로 하는 폴리에스터계 카본블랙 마스터배치의 제조방법.
The method according to claim 6, wherein the carbon black has an average particle size of 10 to 30 nm and a specific surface area of 160 to 340 m 2 /g.
제6항에 있어서, 상기 마스터배치 조성물은, 함수율이 4 이상이고, 고유점도가 0.3~0.6인 것을 특징으로 하는 폴리에스터계 카본블랙 마스터배치의 제조방법.
The method of claim 6, wherein the masterbatch composition has a water content of 4 or more and an intrinsic viscosity of 0.3 to 0.6.
제6항에 있어서, 상기 폴리에스터계 폴리에스터 수지는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 바이벤젠-개질된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(bibenzene-modified polyethylene terephthalate), 바이벤젠-개질된 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 바이벤젠-개질된 폴리에틸렌 나프탈레이트, 또는 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택되는 것임을 특징으로 하는 폴리에스터계 카본블랙 마스터배치의 제조방법.

The method of claim 6, wherein the polyester-based polyester resin is polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, bibenzene-modified polyethylene terephthalate (bibenzene-modified polyethylene terephthalate) , bibenzene-modified polybutylene terephthalate, bibenzene-modified polyethylene naphthalate, or a mixture thereof.

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