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KR20080109264A - Flame retardant copolyester composition containing 1,4-cyclohexanedimethanol, its preparation and products using it - Google Patents

Flame retardant copolyester composition containing 1,4-cyclohexanedimethanol, its preparation and products using it Download PDF

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KR20080109264A
KR20080109264A KR1020070057369A KR20070057369A KR20080109264A KR 20080109264 A KR20080109264 A KR 20080109264A KR 1020070057369 A KR1020070057369 A KR 1020070057369A KR 20070057369 A KR20070057369 A KR 20070057369A KR 20080109264 A KR20080109264 A KR 20080109264A
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polyester resin
cyclohexanedimethanol
resin composition
mol
flame retardant
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김진원
최오곤
김연수
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웅진케미칼 주식회사
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Abstract

A polyester resin composition is provided to improve transparency, processability and fire retardancy by copolymerizing an interactive phosphate flame retardant. A polyester resin composition is copolymerized so that the sum total of the diol component is 100 mole % based on a diacid component 100 mole %. The diol component comprises 1,4- cyclohexanedimethanol 30~80 mole %; a diol component 5~69 mole % except for 1,4- cyclohexanedimethanol; and phosphate flame retardant 1~25 mole % represented by the chemical formula 1 or 2.

Description

난연성이 우수한 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 공중합 폴리에스테르 수지 조성물, 그 제조방법 및 그를 이용한 성형제품{FLAME RETARDANT COPOLYESTER COMPOSITION CONTAINING 1,4-CYCLOHEXANEDIMETHANOL, ITS PREPARATION AND PRODUCTS USING IT}1,4-cyclohexanedimethanol-containing copolymerized polyester resin composition having excellent flame retardancy, a method of manufacturing the same and a molded product using the same {FLAME RETARDANT COPOLYESTER COMPOSITION CONTAINING 1,4-CYCLOHEXANEDIMETHANOL, ITS PREPARATION AND PRODUCTS USING IT}

본 발명은 난연성이 우수한 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 공중합 폴리에스테르 수지 조성물, 그 제조방법 및 그를 이용한 성형제품에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 공중합 폴리에스테르 수지 조성물에 반응형 인계 난연제를 함유하여 제조함으로써, 투명하고 색상변화가 적고 옐로우쉬한 색조를 띄지 않으면서, 난연성이 우수한 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 공중합 폴리에스테르 수지를 제조하고, 이를 이용한 단독 또는 이종의 폴리머와 블렌딩하여 성형화된 성형제품에 관한 것이다. The present invention relates to a 1,4-cyclohexanedimethanol-containing copolyester polyester resin composition excellent in flame retardancy, a method for producing the same, and a molded product using the same, and more particularly, to a 1,4-cyclohexanedimethanol-containing copolyester polyester resin. By preparing a composition containing a reactive phosphorus flame retardant, a 1,4-cyclohexanedimethanol-containing copolymerized polyester resin having excellent flame retardancy without producing a transparent, low color change and yellowish color tone is prepared and used alone. Or to molded articles molded by blending with different polymers.

최근 폴리에스테르 수지는 성형품, 필름 및 포장재료 분야에 많이 사용되고 있으며, 산업용으로 투명성과 가공성이 우수하여 많은 분야에 접목되고 있다. 특히, 디올 성분인 1,4-사이클로헥산디메탄올을 함유하는 공중합 폴리에스테르 수지 조성물은 단독 또는 이종의 수지와 컴파운딩하여 투명성을 부여하는 가공 공정에 접목되고 있다. Recently, polyester resins are widely used in the fields of molded articles, films, and packaging materials, and have been applied to many fields because of their excellent transparency and processability. In particular, the copolymerized polyester resin composition containing 1,4-cyclohexanedimethanol which is a diol component is incorporated in a processing step of compounding with single or different types of resins to impart transparency.

또한, 최근 산업 분야에서는 안전에 대한 요구가 증가함에 따라, 폴리에스테르 수지에도 난연성 요구가 확대되고 있다. In addition, in recent years, as the demand for safety increases, the demand for flame retardancy also increases in polyester resins.

일반적으로 폴리에스테르 수지에 난연성을 부여하는 방법으로 반응형 난연제를 이용하거나 첨가형 난연제를 이용하는 방법으로 분류할 수 있다. In general, a method of imparting flame retardancy to a polyester resin may be classified into a method using a reactive flame retardant or an additive flame retardant.

먼저, 첨가형 난연제를 이용한 폴리에스테르 수지의 제조방법을 설명하면, 고농도의 난연제가 포함된 폴리에스테르 마스터배치 수지를 제조하고, 상기 마스터배치 수지를 폴리에스테르 수지의 방사공정에 일정비율로 투입하여 제조할 수 있다. 첨가형 난연제를 이용한 방법은 난연제를 다량 함유할 수 있으나, 고농도의 난연제로 인하여 마스터배치 수지의 제조공정에서 점도가 떨어지며, 난연제를 균일하게 제조하지 못하며, 결국 난연성이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 폴리에스테르 수지에 난연제 분말 또는 입자형태의 난연 성분을 첨가하면, 성형 가공 시, 입자에 의한 파단이나 균일한 표면을 얻기 힘들다. First, a method of preparing a polyester resin using an additive flame retardant will be described. A polyester masterbatch resin containing a high concentration of flame retardant may be prepared, and the masterbatch resin may be prepared by adding a predetermined ratio to the spinning process of the polyester resin. Can be. The method using the additive-based flame retardant may contain a large amount of flame retardant, but due to the high concentration of the flame retardant, the viscosity in the manufacturing process of the master batch resin, the flame retardant is not uniformly produced, there is a problem that the flame retardancy is inferior. In addition, when a flame retardant powder or particle-shaped flame retardant component is added to the polyester resin, it is difficult to obtain fracture or uniform surface caused by the particles during the molding process.

이에 반하여, 반응형 난연제를 이용한 폴리에스테르 수지의 제조방법은 폴리에스테르와 반응할 수 있는 난연제를 에스테르화 반응 또는 중축합 반응에 함께 투입하여 폴리에스테르 수지와 공중합되도록 하는 방법이다. 상기 방법은 폴리에스테르 수지와 난연제가 공중합되므로, 균일한 난연제의 분포를 가져올 수 있으며, 난연성이 우수하다.In contrast, a method of preparing a polyester resin using a reactive flame retardant is a method in which a flame retardant capable of reacting with a polyester is copolymerized with a polyester resin by being added together in an esterification reaction or a polycondensation reaction. Since the method copolymerizes the polyester resin and the flame retardant, it can bring a uniform distribution of the flame retardant and is excellent in flame retardancy.

그러나, 투명성과 가공 특성이 우수한 폴리에스테르 수지의 대부분은 난연성에 대한 기능을 갖추기 못하고 있다.However, most of polyester resins excellent in transparency and processing characteristics do not have a function for flame retardancy.

투명성과 가공성이 우수한 공중합 폴리에스테르 수지 조성물에 대한 제조방법의 일례로서, 대한민국 공개특허 제2006-71712호에서는 1,4-사이클로헥산디메탄올로 공중합된 공중합 폴리에스테르와 폴리카보네이트 수지가 블렌딩되어 제조되는 방법을 기술하고 있으나, 상기 공중합 폴리에스테르 수지 조성물에 난연성을 부여하기 위해서는 첨가형 난연제를 사용하고 있다. As an example of a manufacturing method for the copolymer polyester resin composition excellent in transparency and processability, Korean Patent Laid-Open No. 2006-71712 is prepared by blending the copolymerized polyester copolymerized with 1,4-cyclohexane dimethanol and polycarbonate resin Although the method is described, in order to impart flame retardancy to the copolyester resin composition, an additive flame retardant is used.

대한민국 공개특허 제2003-30726호, 제2004-29760호 및 제2004-80323호 역시 1,4-사이클로헥산디메탄올을 사용하는 공중합 폴리에스테르 수지의 제조방법에 대하여 개시하고 있으나, 난연성을 부여하고자 하는 구체적인 방법에 대해서는 기술하지 못하고 있다. Korean Patent Laid-Open Publication Nos. 2003-30726, 2004-29760 and 2004-80323 also disclose methods for preparing copolyester resins using 1,4-cyclohexanedimethanol, but are intended to impart flame retardancy. No specific method is described.

따라서, 종래 방법으로는 폴리에스테르 수지에 난연성을 부여하기에 공정 상 투입에 대한 문제로 인하여 첨가형 난연제를 사용하며, 상기 첨가형 난연제를 사용할 경우는 점도와 투명성이 나빠지는 문제점이 있다. Therefore, in the conventional method, since the flame retardancy is imparted to the polyester resin, an additive flame retardant is used due to a problem in the process, and when the additive flame retardant is used, there is a problem in that viscosity and transparency deteriorate.

대한민국 공개특허 제2005-304호에 따르면, 1,4-사이클로헥산디메탄올이 공중합된 폴리에스테르 수지의 제조시 다관능성 모노머 및 폴리에틸렌글리콜 비스페놀-A를 추가하여 공중합함으로써, 우수한 투명성과 높은 용융점도 및 용융강도를 가지며, 그에 반해 낮은 용융압력으로 인한 우수한 성형성을 갖는 공중합 폴리에스테르 수지를 제조하는 방법을 개시하고 있다. 그러나, 상기 발명에서도 난연성을 부여하 기 위해서는 첨가형 난연제를 사용하여 1,4-사이클로헥산디메탄올이 공중합된 폴리에스테르 수지를 제조하고 있다. According to Korean Patent Laid-Open Publication No. 2005-304, in the production of a polyester resin copolymerized with 1,4-cyclohexanedimethanol, by adding and copolymerizing a polyfunctional monomer and polyethylene glycol bisphenol-A, excellent transparency and high melt viscosity and Disclosed is a method for producing a copolyester resin having a melt strength, while having excellent moldability due to low melt pressure. However, in order to impart flame retardancy in the above invention, a polyester resin copolymerized with 1,4-cyclohexanedimethanol is prepared using an additive flame retardant.

이에, 본 발명자들은 투명성과 가공성이 우수한 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 공중합 폴리에스테르 수지에 난연성을 효율적으로 부여하기 위하여 노력한 결과, 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 공중합 폴리에스테르 수지 조성물에 특정의 반응형 인계 난연제를 함유하여, 투명하고 색상변화가 적고 옐로우쉬한 색조를 띄지 않으면서, 난연성이 우수한 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 공중합 폴리에스테르 수지를 제조하고, 이를 이용한 단독 또는 이종의 폴리머와 블렌딩하여 성형화된 성형제품의 난연성을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors have endeavored to efficiently impart flame retardancy to the 1,4-cyclohexanedimethanol-containing copolyester polyester resin having excellent transparency and processability, and as a result, have been identified in the 1,4-cyclohexanedimethanol-containing copolyester polyester resin composition. 1,4-cyclohexanedimethanol-containing copolyester polyester resin containing a reactive phosphorous flame retardant of 1,4-cyclohexanedimethanol, which is transparent, has little color change and does not exhibit a yellowish color tone, and is used alone or as a heterogeneous The present invention was completed by blending with a polymer to confirm the flame retardancy of the molded article.

본 발명의 목적은 투명성과 가공성이 우수한 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 공중합 폴리에스테르 수지에 우수한 난연성을 부여한 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 공중합 폴리에스테르 수지 조성물을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a 1,4-cyclohexanedimethanol-containing copolymerized polyester resin composition in which excellent flame retardancy is imparted to the 1,4-cyclohexanedimethanol-containing copolymerized polyester resin having excellent transparency and processability.

본 발명의 다른 목적은 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 공중합 폴리에스테르 수지 조성물와 특정의 반응형 인계 난연제를 공중합하는 것으로 이루어진, 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 공중합 폴리에스테르 수지 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to prepare a 1,4-cyclohexanedimethanol-containing copolymerized polyester resin composition comprising copolymerizing a 1,4-cyclohexanedimethanol-containing copolymerized polyester resin composition with a specific reactive phosphorus flame retardant. To provide.

본 발명의 또 다른 목적은 난연성이 우수한 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 공중합 폴리에스테르 수지 조성물을 이용한 난연성이 확보된 그 성형제품을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a molded product of which flame retardancy is secured using a 1,4-cyclohexanedimethanol-containing copolyester polyester composition having excellent flame retardancy.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 디엑시드 성분 100몰%에 대하여, 디올 성분의 합이 100몰%가 되도록 중축합 반응하여 공중합된 폴리에스테르 수지 조성물이되, 상기 디올 성분이 1,4-사이클로헥산디메탄올 30∼80 몰%, 1,4-사이클로헥산디메탄올을 제외한 디올 성분 5∼69 몰% 및 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 인계 난연제 1∼25 몰%로 이루어진, 난연성이 우수한 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a polyester resin composition copolymerized by polycondensation reaction with respect to 100 mol% of the diex component, so that the sum of the diol component is 100 mol%, the diol component is 1,4- Excellent flame retardant composition consisting of 30 to 80 mol% of cyclohexanedimethanol, 5 to 69 mol% of diol components excluding 1,4-cyclohexanedimethanol and 1 to 25 mol% of phosphorus flame retardant represented by the following formula (1) or (2): 1,4-cyclohexane dimethanol containing polyester resin composition is provided.

화학식 1Formula 1

Figure 112007042507896-PAT00003
Figure 112007042507896-PAT00003

화학식 2Formula 2

Figure 112007042507896-PAT00004
Figure 112007042507896-PAT00004

상기 인계 난연제는 전체 폴리에스테르 수지 조성물에 대하여, 인의 함량이 1,000 ∼30,000 ppm이 함유된다.The phosphorus flame retardant contains 1,000 to 30,000 ppm of phosphorus relative to the total polyester resin composition.

본 발명에서 디엑시드 성분은 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 디메틸 테레프탈레이트, 티메틸이소프탈레이트 및 프탈릭무수물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고, 디올 성분은 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부틸렌글리콜, 이소프로필렌글리콜, 1-메틸 프로필렌 글리콜, 펜틸렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종이상을 사용한다.In the present invention, the diacid component is any one selected from the group consisting of terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, dimethyl terephthalate, thymethylisophthalate and phthalic anhydride, and the diol component is ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, iso At least one selected from the group consisting of propylene glycol, 1-methyl propylene glycol and pentylene glycol is used.

본 발명은 상기 난연성이 부여된 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 조성물의 제조방법을 제공한다. 더욱 상세하게는, The present invention provides a method for producing a 1,4-cyclohexanedimethanol-containing polyester resin composition imparted flame retardancy. More specifically,

1) 디엑시드 100 몰%에 대하여, 디올 성분의 합이 100몰%가 되도록 중축합 반응시키되, 디올 성분 5∼69 몰% 및 1,4-사이클로헥산디메탄올 30∼80 몰%를 에스테르화 반응시켜, 비스하이드록시테레프탈레이트를 제조하고,1) Polycondensation reaction is carried out so that the sum of diol components is 100 mol% with respect to 100 mol% of diacids, but esterification reaction of 5-69 mol% of diol components and 30-80 mol% of 1, 4- cyclohexane dimethanol is carried out. To prepare bishydroxyterephthalate,

2) 상기 비스하이드록시테레프탈레이트에 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물에서 선택되는 인계 난연제 1∼25 몰%을 투입하고, 전체 조성물에 대하여, 반응촉매 60 ∼ 400 ppm를 투입하여 혼합물을 제조하고,2) 1 to 25 mol% of a phosphorus flame retardant selected from compounds represented by Formula 1 or Formula 2 was added to the bishydroxyterephthalate, and 60 to 400 ppm of a reaction catalyst was added to the entire composition to prepare a mixture. ,

3) 상기 혼합물을 1.0 Torr이하의 진공하에서 중축합 반응시켜, 고유점도 0.5 내지 1.0 dl/g의 공중합 폴리에스테르 수지를 제조하는 것으로 이루어진다.3) The mixture is subjected to a polycondensation reaction under vacuum of 1.0 Torr or less to prepare a copolyester resin having an intrinsic viscosity of 0.5 to 1.0 dl / g.

상기 제조방법에서, 반응촉매는 티타늄 화합물, 안티몬 화합물, 게르마늄 화합물 및 알루미늄 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 혼합형태를 사용하고, 전체 폴리에스테르 수지 조성물에 대하여, 60 ∼ 400 ppm 함유되며, 더욱 바람직하게는 상기 반응촉매가 티타늄 화합물 10 내지 100 ppm 및 안티몬 화합물 50 내지 300 ppm을 함유하는 것이다.In the above production method, the reaction catalyst is used alone or mixed form selected from the group consisting of titanium compounds, antimony compounds, germanium compounds and aluminum compounds, 60 to 400 ppm of the total polyester resin composition, more preferably Preferably, the reaction catalyst contains 10 to 100 ppm of titanium compound and 50 to 300 ppm of antimony compound.

나아가, 본 발명은 상기 난연성이 부여된 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 조성물 단독 또는 이종의 폴리에스테르 수지와 블렌딩하여 성형화된 난연성이 부여된 폴리에스테르 수지의 성형제품을 제공한다.Furthermore, the present invention provides a molded article of a flame retardant polyester resin imparted with the flame retardancy is molded by blending with the 1,4-cyclohexane dimethanol-containing polyester resin composition alone or a heterogeneous polyester resin.

상기 이종의 폴리에스테르 수지와 블렌딩하는 경우는 난연성이 부여된 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 조성물 5 내지 30 중량%를 이종의 폴리에스테르 수지 70 내지 95 중량%에 블렌딩하여 성형화된, 난연성이 부여된 폴리에스테르 수지의 성형제품을 제공하는 것이다.When blending with the heterogeneous polyester resin, 5 to 30 wt% of a 1,4-cyclohexanedimethanol-containing polyester resin composition imparting flame retardancy is blended with 70 to 95 wt% of the heterogeneous polyester resin to be molded. To provide a molded product of a polyester resin imparted flame retardancy.

이하, 본 발명을 상세히 설명하고자 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 디엑시드 성분 100몰%에 대하여, 디올 성분의 합이 100몰%가 되도록 중축합 반응하여 공중합된 폴리에스테르 수지 조성물이되, 상기 디올 성분이 1,4-사이클로헥산디메탄올 30∼80 몰%, 1,4-사이클로헥산디메탄올을 제외한 디올 성분 5∼69 몰% 및 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 인계 난연제 1∼25 몰%로 이루어진, 난연성이 우수한 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 조성물을 제공한다.The present invention is a polyester resin composition copolymerized by polycondensation reaction with respect to 100 mol% of the diacid component, so that the sum of the diol components is 100 mol%, wherein the diol component is 30 to 80 of 1,4-cyclohexanedimethanol 1,4-cyclohexanedi having excellent flame retardance, consisting of 5 to 69 mol% of diol components except 1,4-cyclohexanedimethanol and 1 to 25 mol% of phosphorus flame retardants represented by the following general formula (1) or (2): Provided is a methanol-containing polyester resin composition.

화학식 1Formula 1

Figure 112007042507896-PAT00005
Figure 112007042507896-PAT00005

화학식 2Formula 2

Figure 112007042507896-PAT00006
Figure 112007042507896-PAT00006

본 발명은 디엑시드 성분과 디올 성분로 제조되는 폴리에스테르 수지의 제조공정 중, 추가적인 디올 성분으로 1,4-사이클로헥산디메탄올을 에스테르화 반응단계에 투입하여 제조된, 1,4-사이클로헥산디메탄올 공중합 폴리에스테르 수지를 대상으로 한다.The present invention was prepared by adding 1,4-cyclohexanedimethanol to the esterification step as an additional diol component in the process of preparing a polyester resin prepared from a diacid component and a diol component, 1,4-cyclohexanedi The methanol copolyester resin is used.

이때, 디엑시드 성분 및 디올 성분은 통상의 폴리에스테르 수지를 제조하는 원료로서 사용되는 것이라면 제한없이 사용될 수 있으나, 디엑시드 성분으로는 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 디메틸 테레프탈레이트, 티메틸이소프탈레이트 및 프탈릭무수물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나가 사용되는 것이 바람직하고, 디올 성분은 에틸렌 글리콜, 부틸렌글리콜, 이소프로필렌글리콜, 1-메틸 프로필렌 글리콜, 펜틸렌글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌글리콜 및 폴리알킬렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종 이상을 사용한다.At this time, the diexide component and the diol component may be used without limitation as long as it is used as a raw material for producing a conventional polyester resin, the diexide component is terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, dimethyl terephthalate, dimethylisophthalate and phthalate It is preferable that any one selected from the group consisting of talic anhydride is used, and the diol component is ethylene glycol, butylene glycol, isopropylene glycol, 1-methyl propylene glycol, pentylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol and poly At least one selected from the group consisting of alkylene glycols is used.

이에, 본 발명의 난연성이 부여된 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 조성물에서, 에스테르화 반응에 디엑시드 성분에 대하여 디올 화합물의 반응몰은 1.1 내지 2.0 몰비가 되도록 투입하는 것이 바람직하다.Thus, in the 1,4-cyclohexanedimethanol-containing polyester resin composition imparted flame retardancy of the present invention, the reaction mole of the diol compound with respect to the diexide component in the esterification reaction is preferably added in a ratio of 1.1 to 2.0 molar ratio. .

본 발명의 난연성이 부여된 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 조성물에서, 1,4-사이클로헥산디메탄올의 디올 성분을 더 함유함으로써, 통상의 공중합 폴리에스테르에 투명성과 우수한 가공성을 부여한다.In the 1,4-cyclohexanedimethanol-containing polyester resin composition imparted flame retardancy of the present invention, by further containing a diol component of 1,4-cyclohexanedimethanol, transparency and excellent processability are imparted to ordinary copolymerized polyester. do.

이때, 1,4-사이클로헥산디메탄올은 전체 디올성분의 30∼80 몰%를 함유하며, 30 몰% 미만이면, 얻어지는 공중합 폴리에스테르에 부여되는 투명성이 미흡하고, 80 몰%를 초과하면, 인계 난연제와 공중합이 어려워지며, 가격이 높아지므로 바람직하지 않다.At this time, 1,4-cyclohexane dimethanol contains 30-80 mol% of all diol components, and when it is less than 30 mol%, the transparency provided to the obtained copolyester is inadequate, and when it exceeds 80 mol%, phosphorus system Copolymerization with the flame retardant becomes difficult, and the price is high, which is not preferable.

본 발명의 난연성이 부여된 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 조성물에서, 인계 난연제는 화학식 1로 표시되는 3-(하이드록시페닐포스피닐)-프로파노익 에시드 또는 화학식 2로 표시되는 3-(하이드록시페닐포스피닐)-프로파노익 글리콜 에스테르에서 선택하여 사용할 수 있다.In the 1,4-cyclohexanedimethanol-containing polyester resin composition imparted flame retardancy of the present invention, the phosphorus flame retardant is represented by 3- (hydroxyphenylphosphinyl) -propanoic acid represented by the formula (1) or formula (2). 3- (hydroxyphenylphosphinyl) -propanoic glycol ester can be used.

본 발명의 인계 난연제는 종래의 할로겐원소를 함유하는 난연제로 인한 환경적인 문제를 해소하고, 폴리에스테르 수지에 적용할 경우, 난용성을 부여하는 동시에, 이를 함유하는 최종 제품의 옐로쉬(yellowsh)한 문제를 최소화한 난연제이다. Phosphorus-based flame retardant of the present invention solves the environmental problems caused by the flame retardant containing a conventional halogen element, and when applied to polyester resins, impart a poor solubility, and at the same time yellowish the final product containing it It is a flame retardant that minimizes the problem.

본 발명의 인계 난연제는 전체 디올성분의 1∼25 몰%가 함유되는 것이 바람직하고, 이때, 1몰% 미만이면, 공중합 폴리에스테르 수지 내 인 함량이 낮아 난연성 효과가 미흡하게 되고, 25몰%를 초과하면, 공중합 폴리에스테르 수지 내 인 함량이 과량 존재하여 옐로쉬(yellowsh)한 문제가 야기될 수 있다.Phosphorus-based flame retardant of the present invention preferably contains 1 to 25 mol% of the total diol component, in this case, less than 1 mol%, the phosphorus content in the copolyester resin is low, the flame retardant effect is insufficient, 25 mol% If exceeded, excessive phosphorus content in the copolyester resin may cause yellowshing problems.

본 발명의 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 조성물을 핵자기 공명분석 기기를 통하여 각 성분의 함량을 확인한 결과, 본 발명의 인계 난연제는 전체 폴리에스테르 수지 조성물에 대하여, 인의 함량 1,000∼30,000 ppm이 함유되어, 폴리에스테르 수지 조성물에 난연성을 부여한다. 이때, 인계 난연제의 함량이 1,000 ppm 미만이면, 난연성 효과가 미흡하고, 30,000 ppm을 초과하면, 과도한 반응형 난연제로 인하여 가격이 상승하고, 제조공정이 불안한 단점이 있다.As a result of confirming the content of each component of the 1,4-cyclohexanedimethanol-containing polyester resin composition of the present invention through a nuclear magnetic resonance analysis device, the phosphorus-based flame retardant of the present invention, the total phosphorus content of 1,000 to 30,000 ppm is contained to impart flame retardancy to the polyester resin composition. At this time, if the content of the phosphorus-based flame retardant is less than 1,000 ppm, the flame retardant effect is insufficient, if it exceeds 30,000 ppm, the price increases due to excessive reactive flame retardant, there is a disadvantage that the manufacturing process is unstable.

본 발명의 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 조성물은 색상변화가 적고 옐로우쉬한 색조를 띄지 않으면서 UL-94V 규격에 의한, V-0 수준의 우수한 난연성을 확인할 수 있다.The 1,4-cyclohexanedimethanol-containing polyester resin composition of the present invention can confirm excellent flame retardancy of the V-0 level according to the UL-94V standard with little color change and without a yellowish hue.

본 발명은 상기 난연성이 부여된 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 조성물의 제조방법을 제공한다. 더욱 상세하게는, The present invention provides a method for producing a 1,4-cyclohexanedimethanol-containing polyester resin composition imparted flame retardancy. More specifically,

1) 디엑시드 100 몰%에 대하여, 디올 성분의 합이 100몰%가 되도록 중축합 반응시키되, 디올 성분 5∼69 몰% 및 1,4-사이클로헥산디메탄올 30∼80 몰%를 에스테르화 반응시켜, 비스하이드록시테레프탈레이트를 제조하고,1) Polycondensation reaction is carried out so that the sum of diol components is 100 mol% with respect to 100 mol% of diacids, but esterification reaction of 5-69 mol% of diol components and 30-80 mol% of 1, 4- cyclohexane dimethanol is carried out. To prepare bishydroxyterephthalate,

2) 상기 비스하이드록시테레프탈레이트에 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합 물에서 선택되는 인계 난연제 1∼25 몰%을 투입하고, 전체 조성물에 대하여, 반응촉매 60 ∼ 400 ppm를 투입하여 혼합물을 제조하고,2) 1 to 25 mol% of a phosphorus flame retardant selected from the compounds represented by Formula 1 or Formula 2 was added to the bishydroxyterephthalate, and 60 to 400 ppm of the reaction catalyst was added to the entire composition to prepare a mixture. and,

3) 상기 혼합물을 1.0 Torr이하의 진공하에서 중축합 반응시켜, 고유점도 0.5 내지 1.0 dl/g의 공중합 폴리에스테르 수지를 제조하는 것으로 이루어진다.3) The mixture is subjected to a polycondensation reaction under vacuum of 1.0 Torr or less to prepare a copolyester resin having an intrinsic viscosity of 0.5 to 1.0 dl / g.

단계 1의 에스테르화 반응은 200∼250℃ 온도에서 상압 또는 2.0 kgf/cm3 이하의 압력 하에서 실시한다.The esterification reaction of step 1 is carried out at atmospheric pressure at a temperature of 200-250 ° C. or under a pressure of 2.0 kgf / cm 3 or less.

상기 에스테르화 반응 단계에 1,4-사이클로헥산디메탄올 성분을 투입하여, 에스테르화 반응으로 제조된 비스하이드록시테레프탈레이트(BHTE)를 제조한다. 이때, 사용된 디엑시드 성분, 디올 성분 및 1,4-사이클로헥산디메탄올은 상기에서 설명한 바와 동일하다.1,4-cyclohexanedimethanol component is added to the esterification step to prepare bishydroxyterephthalate (BHTE) prepared by esterification. At this time, the diacid component, diol component and 1,4-cyclohexanedimethanol used are the same as described above.

단계 2에서 사용되는 인계 난연제 중, 화학식 1로 표시되는 3-(하이드록시페닐포스피닐)-프로파노익 에시드는 분말형태로 글리콜 화합물과 슬러리화하여 투입하고, 화학식 2로 표시되는 3-(하이드록시페닐포스피닐)-프로파노익 글리콜 에스테르는 액상 형태로서, 중축합 단계에서 투입이 용이하다. 인계 난연제의 함량은 1∼25 몰%가 바람직하고, 전체 폴리에스테르 수지 조성물에 대하여, 인의 함량 1,000∼30,000 ppm이 함유되는 것이 바람직하다. 이때, 인계 난연제의 함량이 1,000 ppm 미만이면, 난연성 효과가 미흡하고, 30,000 ppm을 초과하면, 과도한 반응형 난연제 로 인하여 가격이 상승하고, 제조공정이 불안한 단점이 있다Of the phosphorus-based flame retardants used in step 2, 3- (hydroxyphenylphosphinyl) -propanoic acid represented by Chemical Formula 1 is slurried with a glycol compound in powder form, and 3- (hydroxy represented by Chemical Formula 2 The oxyphenylphosphinyl) -propanoic glycol ester is in liquid form and is easy to add in the polycondensation step. As for content of a phosphorus flame retardant, 1-25 mol% is preferable, and it is preferable that 1,000-30,000 ppm of phosphorus content is contained with respect to all the polyester resin compositions. At this time, if the content of the phosphorus-based flame retardant is less than 1,000 ppm, the flame retardant effect is insufficient, if it exceeds 30,000 ppm, the price is increased due to excessive reactive flame retardant, there is an unstable manufacturing process.

단계 2에서 사용되는 반응촉매라 함은 티타늄 화합물, 안티몬 화합물, 게르마늄 화합물 및 알루미늄 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 혼합형태를 전체 폴리에스테르 수지 조성물에 대하여, 60 ∼ 400 ppm 함유되는 것이다.The reaction catalyst used in step 2 is one containing 60 to 400 ppm of single or mixed form selected from the group consisting of titanium compound, antimony compound, germanium compound and aluminum compound with respect to the total polyester resin composition.

상기 반응촉매 중, 티타늄 화합물은 소량 사용하여도 반응이 빠른 단점이 있으나 폴리에스테르 수지의 색상이 엘로우쉬하게 변하게 하는 단점이 있다. 또한, 안티몬 화합물은 통상적으로 폴리에스테르 수지의 중합에 사용되는 대표적인 촉매로서 가격이 저렴하고 안정적인 반응을 가져오지만, 공중합 함량이 높아짐에 따라 점도형성이 급격히 나빠지는 단점이 있다. 게르마늄과 알루미늄 화합물은 소량 사용하여도 반응이 가능하지만 가격이 비싸다는 단점이 있다. Among the reaction catalysts, the titanium compound has a disadvantage in that the reaction is quick even when a small amount is used, but there is a disadvantage in that the color of the polyester resin becomes yellowish. In addition, the antimony compound is a typical catalyst used in the polymerization of polyester resins, but the low cost and stable reaction, but has a disadvantage in that the viscosity is sharply worse as the copolymerization content increases. Germanium and aluminum compounds can be reacted even if used in small amounts, but they are expensive.

본 발명에서는 공중합물의 점도 형성과 색상을 확보하기 위하여 바람직한 반응촉매로서, 상기 티타늄 화합물 및 안티몬 화합물을 조합하여 실시하고, 바람직한 반응촉매의 사용량은 티타늄 화합물 10 내지 100 ppm 및 안티몬 화합물 50 내지 300 ppm 범위에서 조합하여 사용한다. 이때, 티타늄 화합물 10 ppm 미만이고, 안티몬 화합물 50 ppm 미만이면, 점도형성이 어려우며 색상이 나쁘게 변하는 단점이 있고, 티타늄 화합물이 100 ppm을 초과하고, 안티몬 화합물이 300 ppm을 초과되면, 점도 형성이 쉽지만, 색상에서 엘로쉬하게 변하는 단점이 있다. In the present invention, in order to ensure the viscosity formation and color of the copolymer as a preferred reaction catalyst, the titanium compound and the antimony compound are carried out in combination, and the preferred amount of the reaction catalyst is in the range of 10 to 100 ppm titanium compound and 50 to 300 ppm antimony compound Use in combination. At this time, if the titanium compound is less than 10 ppm, and the antimony compound is less than 50 ppm, the viscosity is difficult to form and the color is badly changed, if the titanium compound exceeds 100 ppm, the antimony compound exceeds 300 ppm, the viscosity is easy to form This has the disadvantage of changing from color to polished.

상기 단계 2의 중축합 반응에서는 열안정제, 보색제 등의 기타 첨가제를 사용할 수 있다. 상기 열안정제로는 인산 또는 인산화합물인 트리메틸포스페이트, 트리에틸 포스페이트 등을 100∼500 ppm 함량으로 사용할 수 있으나, 본 발명에서는 인계 난연제로 함유하여 난연성을 부여함으로써, 궁극적으로 투입하지 않아도 무관하며, 필요에 따라 선택적으로 사용할 수 있다. 또한, 보색제를 사용할 수 있으며, 상기 보색제로는 코발트 화합물 또는 염료를 사용할 수 있다.In the polycondensation reaction of Step 2, other additives such as a heat stabilizer and a complementary agent may be used. The thermal stabilizer may be used in the content of 100 to 500 ppm, such as phosphoric acid or phosphoric acid trimethyl phosphate, triethyl phosphate, but in the present invention by containing as a phosphorus flame retardant to impart flame retardant, ultimately do not need to be added, Can be optionally used according to. In addition, a complementary agent may be used, and as the complementary agent, a cobalt compound or a dye may be used.

단계 3의 중축합 반응은 1.0 torr이하의 진공 하에서 실시하며, 고유점도가 0.5 ∼ 1.0 dl/g가 되는 공중합 난연 폴리에스테르 수지를 제조한다.The polycondensation reaction of step 3 is carried out under a vacuum of 1.0 torr or less to prepare a copolymerized flame retarded polyester resin having an intrinsic viscosity of 0.5 to 1.0 dl / g.

이때, 제조된 고유점도가 0.5 dl/g 미만이면, 수지의 점도가 너무 낮아 원하는 물성을 가질 수가 없으며, 1.0 dl/g을 초과하면, 중합 공정이 길어지고, 수지의 색상이 나빠진다.At this time, if the produced intrinsic viscosity is less than 0.5 dl / g, the viscosity of the resin is too low to have the desired physical properties, if it exceeds 1.0 dl / g, the polymerization process is long, the color of the resin is bad.

나아가, 본 발명은 상기 난연성이 부여된 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 조성물 단독 또는 이종의 폴리에스테르 수지와 블렌딩하여 성형화된 난연성이 부여된 폴리에스테르 수지의 성형제품을 제공한다.Furthermore, the present invention provides a molded article of a flame retardant polyester resin imparted with the flame retardancy is molded by blending with the 1,4-cyclohexane dimethanol-containing polyester resin composition alone or a heterogeneous polyester resin.

상기 이종의 폴리에스테르 수지와 블렌딩하는 경우는 본 발명의 난연성이 부여된 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 조성물 5 내지 30 중량% 및 이종의 폴리에스테르 수지 70 내지 95 중량%를 블렌딩하여 성형화된, 난연성이 부여된 폴리에스테르 수지의 성형제품을 제공하는 것이다.When blending with the heterogeneous polyester resin, 5 to 30 wt% of the flame retardant 1,4-cyclohexanedimethanol-containing polyester resin composition and 70 to 95 wt% of the heterogeneous polyester resin are blended. It is to provide a molded product of a molded, flame retardant polyester resin imparted.

본 발명에서 성형제품이란, 통상의 폴리에스테르 수지가 이용될 수 있는 분야에서 성형화되는 형상을 포함할 수 있으며, 더욱 상세하게는, 필름, 시트, 튜브, 보틀 등의 압출 중공 성형제품 및 이형 압출 성형제품을 포함한다. 또한, 상기의 난연성을 갖는 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 조성물과 블렌딩하는 수지의 고유한 물성에 영향을 주지 않고 난연성과 가공성을 향상시켜주는 사출 또는 압출 성형제품을 포함한다. In the present invention, the molded product may include a shape that is molded in a field in which a conventional polyester resin may be used, and more specifically, an extruded blow molded product such as a film, a sheet, a tube, a bottle, and a release extrusion Include molded products. The present invention also includes an injection or extrusion molded product which improves flame retardancy and processability without affecting the inherent physical properties of the resin blended with the 1,4-cyclohexanedimethanol-containing polyester resin composition having the flame retardancy.

본 발명의 난연성이 부여된 폴리에스테르 수지의 성형제품은 상기 난연성이 부여된 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 조성물이 함유됨으로써, 투명성은 유지되면서, UL-94V 규격에 의한 V-0 수준의 우수한 난연성이 제공된다. The molded article of the flame-retardant polyester resin of the present invention contains the flame-retardant 1,4-cyclohexanedimethanol-containing polyester resin composition, thereby maintaining transparency, V-0 according to the UL-94V standard Excellent level of flame retardancy is provided.

특히, 이종의 폴리에스테르 수지와 블렌딩하여 성형화된 성형제품의 경우, 본 발명의 난연성이 부여된 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 조성물이 5 내지 30 중량% 함유됨으로써, UL-94V 규격에 의한 V-0 수준의 우수한 난연성이 부여된다.Particularly, in the case of a molded article molded by blending with a heterogeneous polyester resin, UL-94V is contained by containing 5 to 30% by weight of the flame retardant 1,4-cyclohexanedimethanol-containing polyester resin composition. Excellent flame retardancy of V-0 level is given by the standard.

이때, 본 발명의 난연성이 부여된 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 조성물이 5 중량% 미만으로 함유되면, 기대하는 난연성 수준에 도달하지 못하고, 30 중량%로 초과 함유되면, 가격이 높아지는 문제점과 블렌딩하고자 하는 수지와의 상용성이 떨어지는 문제가 있다.At this time, if the 1,4-cyclohexane dimethanol-containing polyester resin composition imparted flame retardancy of the present invention is contained in less than 5% by weight, the expected flame retardancy level does not reach, if it is contained in excess of 30% by weight, the price is There is a problem of increasing and compatibility with the resin to be blended is poor.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

본 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 실시일례를 바탕으로 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. This embodiment is specifically described based on the most preferred embodiment of the present invention, the scope of the present invention is not limited to these examples.

<실시예 1><Example 1>

에스테르화 반응기와 중축합 반응기로 구성된 설비를 이용하되, 2L의 에스테르화 반응기에 테레프탈산 648g와 에틸렌글리콜 119g, 1,4-사이클로헥산디메탄올 337g을 투입하여 비스하이드록시테레프탈레이트(BHTE)를 제조한 후, 중축합 반응기로 보내어 인계 난연제 42g을 투입하고 반응촉매인 티타늄과 안티몬 화합물을 전체 폴리머에 대하여 각각 20 ppm과 200 ppm 투입하였다. 보색제로 코발트아세테이트를 150 ppm을 투입하여 진공 1.0 Torr이하에서 고유점도 0.65 dl/g 될 때까지 반응시키고 칩상으로 토출하여 1,4-사이클로헥산디메탄올을 함유하는 공중합 폴리에스테르를 제조하였다. Using the equipment consisting of an esterification reactor and a polycondensation reactor, bishydroxy terephthalate (BHTE) was prepared by adding 648 g of terephthalic acid, 119 g of ethylene glycol, and 337 g of 1,4-cyclohexanedimethanol to a 2 L esterification reactor. After that, 42 g of phosphorus-based flame retardant was added to the polycondensation reactor, and 20 ppm and 200 ppm of titanium and antimony compounds as reaction catalysts were added to the entire polymer, respectively. Cobalt acetate was added with 150 ppm of cobalt acetate as a complementary agent, and reacted until the intrinsic viscosity was 0.65 dl / g at 1.0 Torr or less under vacuum. The copolyester containing 1,4-cyclohexanedimethanol was prepared by discharging onto a chip.

<실시예 2><Example 2>

에스테르화 반응기와 중축합 반응기로 구성된 설비를 이용하되, 2L의 에스테르화 반응기에 테레프탈산 583g와 에틸렌글리콜 106g, 1,4-사이클로헥산디메탄올 304g을 투입하여 BHET를 제조한 후, 중축합 반응기로 보내어 인계 난연제 111g을 투입하고 반응촉매인 티타늄과 안티몬 화합물을 전체 폴리머에 중량부에 대하여 각각 15 ppm과 250ppm 투입하였다. 보색제로 코발트아세테이트를 150 ppm투입하여 진공 1.0 Torr이하에서 고유점도 0.68 dl/g 될 때까지 반응시키고 칩상으로 토출하여 1,4-사이클로헥산디메탄올을 함유하는 공중합 폴리에스테르를 제조하였다. Using a facility consisting of an esterification reactor and a polycondensation reactor, 583 g of terephthalic acid, 106 g of ethylene glycol, and 304 g of 1,4-cyclohexanedimethanol were added to a 2 L esterification reactor to prepare BHET, and then sent to a polycondensation reactor. 111 g of a phosphorus flame retardant was added, and 15 ppm and 250 ppm of titanium and antimony compounds as reaction catalysts were added to the total weight of the polymer, respectively. Cobalt acetate was added with 150 ppm of a complementary colorant, and reacted until the intrinsic viscosity was 0.68 dl / g under vacuum 1.0 Torr and discharged onto a chip to prepare a copolyester containing 1,4-cyclohexanedimethanol.

<비교예 1>Comparative Example 1

상기 실시예 1과 동일하게 에스테르화 반응으로 BHET를 제조하되, 이후 인계 난연제를 투입하지 않는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하여 공중합 폴리에스테르를 제조하였다. Co-polyester was prepared in the same manner as in Example 1 except that BHET was prepared by the esterification reaction, except that no phosphorus-based flame retardant was added thereto.

<비교예 2>Comparative Example 2

반응촉매로서 티타늄 5 ppm 및 안티몬 150 ppm을 투입하는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 실시하여 공중합 폴리에스테르를 제조하였다. 이때 고유점도는 반응시간을 길게 하였으나, 0.45 dl/g였다.A copolyester was prepared in the same manner as in Example 1 except that 5 ppm titanium and 150 ppm antimony were added as a reaction catalyst. At this time, the intrinsic viscosity increased the reaction time, but was 0.45 dl / g.

Figure 112007042507896-PAT00007
Figure 112007042507896-PAT00007

<실험예 1> 고유점도 측정Experimental Example 1 Intrinsic Viscosity Measurement

상기 실시예 1∼2 및 비교예 1∼2에서 제조된 공중합 폴리에스테르를 오르쏘-클로로 페놀(ortho-chloro phenol) 용매에 110℃ 온도에서 2.0g/25ml의 농도로 30분간 용융한 후, 25℃에서 30분간 항온하여 캐논(CANON) 점도계가 연결된 자동 점도측정 장치를 이용하여 측정하였다.The copolyesters prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were melted in an ortho -chloro phenol solvent at a temperature of 2.0 g / 25 ml at 110 ° C. for 30 minutes, and then 25 It was measured by using an automatic viscosity measuring device connected to a CANON viscometer by incubating at 30 ° C. for 30 minutes.

<실험예 2> 수지의 색상 측정Experimental Example 2 Color Measurement of Resin

상기 실시예 1∼2 및 비교예 1∼2에서 제조된 공중합 폴리에스테르에 대하여, 니폰덴소끼의 ZE-2000 컬러메터를 사용하여 색상(L, a, b)을 측정하였다.The co-polyesters prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were measured using the ZE-2000 color meter of Nippon Densoki for color (L, a, b).

<실험예 3> 수지의 성분분석Experimental Example 3 Component Analysis of Resin

상기 실시예 1∼2 및 비교예 1∼2에서 제조된 공중합 폴리에스테르에 대하여, 1H-핵자기 공명분석기(Nuclear Magnetic Resonance)를 이용하여, 디엑시드, 디올 및 인계 난연제 성분의 몰 성분비를 확인하였다.For the copolyesters prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, using a 1 H-nuclear magnetic resonance (Nuclear Magnetic Resonance), the molar component ratio of the diexide, diol and phosphorus-based flame retardant component is confirmed It was.

<실험예 4> 난연성 UL-94V 시험Experimental Example 4 Flame Retardant UL-94V Test

표준시험시편을 제작하여 수직으로 시편을 유지하고, 하단에 버너의 불을 10초간 접염시킨 후에 불길을 제거하고, 시험편에 착화한 불이 꺼지는 시간을 측정하였다. 다음으로 시험편에 불이 꺼짐과 동시에 다시 접염을 10초간 개시하고, 상기와 동일한 방법으로 불을 제거하고 착화한 불이 꺼지는 시간을 반복 측정하였다. Standard test specimens were prepared and the specimens were held vertically, flames were burned at the bottom of the burner for 10 seconds, the flames were removed, and the time when the fires ignited on the specimens was measured. Next, when the test piece went out of fire, contacting was started again for 10 seconds, and the same time as above, the fire was removed and the time for the ignition of the fire was repeated.

또한, 낙하하는 불씨에 의해서 시험편의 아래의 면이 착화하는지의 여부에 대해서도 동시에 평가하였다. Moreover, it evaluated simultaneously whether the lower surface of a test piece was ignited by falling embers.

상기에서 측정한 연소시간과 아래의 면에 착화되는지 여부에 대한 평가를 UL-94V 규격에 의하여, V-0, V-1, V-2로 분류하여 난연성의 평가하였다. 이때, V-0일 때, 최고의 난연성을 의미한다. The flame retardancy was evaluated by classifying V-0, V-1 and V-2 according to the UL-94V standard. At this time, when V-0, it means the highest flame retardancy.

또한, 상기 실시예 1∼2 및 비교예 1∼2에서 제조된 공중합 폴리에스테르에 대하여, 산소지수에 대해서도 시험을 수행하였다.In addition, for the copolyesters prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, the test was also performed on the oxygen index.

상기 산소지수는 연소 원통 속에 봉상 플라스틱 시편을 세우고, 하부에서 산소와 질소의 혼합가스를 보내면서, 시료의 선단에서 점화하여 어느 정도 연소하는지를 시험하였다. 산소지수는 하기 식 1에 의해서 산출되었다.The oxygen index was tested to see how much combustion was achieved by igniting the tip of the sample while placing a rod-shaped plastic specimen in a combustion cylinder and sending a mixed gas of oxygen and nitrogen from the bottom. The oxygen index was calculated by the following equation.

Figure 112007042507896-PAT00008
Figure 112007042507896-PAT00008

(상기에서, OI(Oxygen Index)는 산소지수이고, [O2]는 산소유량 (l/min)이고, [N2]는 질소유량 (l/min)이다.)(In the above, OI (Oxygen Index) is the oxygen index, [O 2 ] is the oxygen flow rate (l / min), [N 2 ] is nitrogen flow rate (l / min).)

상기 실시예 1∼2 및 비교예 1∼2에서 제조된 공중합 폴리에스테르에 대한 고유점도, 색상, 각 성분의 함량 결과 및 난연성 시험결과를 하기 표 2에 기재하였다. Intrinsic viscosity, color, content of each component, and flame retardancy test results for the copolymerized polyesters prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in Table 2 below.

Figure 112007042507896-PAT00009
Figure 112007042507896-PAT00009

상기 표 2에서 보이는 바와 같이, 실시예 1∼2에서 제조된 공중합 폴리에스테르는 색상변화가 적고 옐로우쉬한 색조를 띄지 않으며, 특히 UL-94V 규격에 의한, V-0 수준의 난연성을 확인하였다. As shown in Table 2, the copolyesters prepared in Examples 1 to 2 had little color change and did not have a yellowish hue, and in particular, the flame retardancy of V-0 level was confirmed by the UL-94V standard.

상세하게는, 인계 난연제를 첨가하지 않고 제조된 비교예 1의 공중합 폴리에스테르와 비교할 때, 실시예 1에서 제조된 공중합 폴리에스테르는 명도가 낮으면서 색상차이가 크지 않았으며 우수한 난연성을 보였다.Specifically, when compared with the copolyester of Comparative Example 1 prepared without the addition of a phosphorus-based flame retardant, the copolyester prepared in Example 1 was low in brightness and did not have a large color difference and showed excellent flame retardancy.

또한, 반응촉매인 티타늄 촉매 및 안티몬 촉매의 함량에 따른 실시예 2와 비교예 3에서 제조된 공중합 폴리에스테르를 비교하면, 난연성에는 차이가 없으나 큰 색상변화로 인하여, 최종 제품의 색상 불량을 초래할 수 있다.In addition, when comparing the copolyester prepared in Example 2 and Comparative Example 3 according to the content of the titanium catalyst and the antimony catalyst as the reaction catalyst, there is no difference in flame retardancy, but due to a large color change, it may cause a color defect of the final product have.

또한, 인 함량의 증가에 따라 제조된 공중합 폴리에스테르는 산소지수가 높으므로, 우수한 난연성을 뒷받침한다.In addition, the copolyester prepared with increasing phosphorus content has a high oxygen index, and thus supports excellent flame retardancy.

<실시예 3> <Example 3>

이종 수지인 폴리카보네이트에 난연성을 부여하기 위하여, 130℃에서 4시간 동안 진공 건조한 폴리카보네이트(삼양사 제품) 85 중량%와 실시예 2로부터 제조된 난연성이 부연된 공중합 폴리에스테르 수지 15 중량%를 블렌딩하여, 통상의 방법으로 압출 성형하여 폴리카보네이트의 시트를 제조하였다. 상기 제조된 시편을 난연성 시험 평가하여 하기 표 3에 기재하였다.In order to impart flame retardance to the polycarbonate, which is a dissimilar resin, 85% by weight of a vacuum dried polycarbonate (manufactured by Samyang) for 4 hours at 130 ° C. and 15% by weight of the flame retardant copolymerized polyester resin prepared in Example 2 were blended. By extrusion molding in a conventional manner, a sheet of polycarbonate was prepared. The prepared specimens were evaluated for flame retardancy test and are shown in Table 3 below.

<비교예 3>Comparative Example 3

난연성이 부연된 공중합 폴리에스테르 수지를 투입하지 않은 상태의 폴리카보네이트(삼양사 제품)에 대하여, 난연성 시험하고 그 결과를 표 3에 기재하였다.The flame retardance test was performed on the polycarbonate (manufactured by Samyang Corporation) in the state where no flame-retardant co-polyester resin was added, and the results are shown in Table 3.

Figure 112007042507896-PAT00010
Figure 112007042507896-PAT00010

상기 표 3에서 보이는 바와 같이, 본 발명의 난연성 공중합 폴리에스테르를 함유함으로써, 투명성은 유지되면서, 함유하지 않은 비교예 3의 폴리카보네이트 보다 현저히 난연성이 향상되었으며, UL-94V 규격에 의한 V-0 수준의 난연성을 보였다. As shown in Table 3, by containing the flame-retardant co-polyester of the present invention, while maintaining transparency, the flame retardancy is significantly improved than the polycarbonate of Comparative Example 3 not containing, V-0 level according to the UL-94V standard Showed flame retardancy.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 As described above, the present invention

첫째, 투명성과 가공성이 우수한 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 공중합 폴리에스테르 수지에 UL-94V 규격에 부합된 V-0 수준의 난연성을 갖는 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 공중합 폴리에스테르 수지 조성물을 제공하였고, First, 1,4-cyclohexanedimethanol-containing copolyester polyester resin having excellent transparency and processability has a V-0 level of flame retardancy conforming to the UL-94V standard. Provided,

둘째, 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 공중합 폴리에스테르 수지 조성물에 반응형 인계 난연제를 에스테르화 반응 또는 중축합 반응 단계에 투입하여 제조되는, 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 공중합 폴리에스테르 수지 조성물의 제조방법을 제공하였고, Second, the 1,4-cyclohexane dimethanol-containing copolymerized polyester resin composition prepared by adding a reactive phosphorous flame retardant to the esterification or polycondensation reaction step to the 1,4-cyclohexane dimethanol-containing copolymerized polyester resin composition Providing a manufacturing method of

셋째, 난연성이 우수한 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 공중합 폴리에스테르 수지 조성물을 이용한 난연성이 확보된 그 성형제품을 제공하였다.Third, there was provided a molded product having flame retardancy secured using a 1,4-cyclohexanedimethanol-containing copolyester polyester resin composition excellent in flame retardancy.

이상에서 본 발명은 기재된 실시예에 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.Although the present invention has been described in detail only with respect to the embodiments described, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical spirit of the present invention, and such modifications and variations belong to the appended claims. .

Claims (9)

디엑시드 성분 100몰%에 대하여, 디올 성분의 합이 100몰%가 되도록 중축합 반응하여 공중합된 폴리에스테르 수지 조성물이되, 상기 디올 성분이 1,4-사이클로헥산디메탄올 30∼80 몰%, 1,4-사이클로헥산디메탄올을 제외한 디올 성분 5∼69 몰% 및 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 인계 난연제 1∼25 몰%로 이루어진 것을 특징으로 하는 난연성이 부여된 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 조성물.To 100 mol% of the diex component, a polycondensation reaction is carried out so that the sum of the diol components is 100 mol%, and the copolymerized polyester resin composition, wherein the diol component is 30 to 80 mol% of 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexane imparted with flame retardancy, comprising 5 to 69 mol% of diol components except 1,4-cyclohexane dimethanol and 1 to 25 mol% of phosphorus flame retardants represented by the following general formula (1) or (2): Diethanol-containing polyester resin composition. 화학식 1Formula 1
Figure 112007042507896-PAT00011
Figure 112007042507896-PAT00011
화학식 2Formula 2
Figure 112007042507896-PAT00012
Figure 112007042507896-PAT00012
제1항에 있어서, 상기 인계 난연제가 폴리에스테르 수지 조성물에 대하여, 인의 함 량이 1,000∼30,000 ppm인 것을 특징으로 하는 상기 난연성이 부여된 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 조성물.The polyester flame retardant 1,4-cyclohexanedimethanol-containing polyester resin composition according to claim 1, wherein the phosphorus flame retardant has a phosphorus content of 1,000 to 30,000 ppm relative to the polyester resin composition. 제1항에 있어서, 상기 디엑시드 성분이 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 디메틸 테레프탈레이트, 티메틸이소프탈레이트 및 프탈릭무수물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 상기 난연성이 부여된 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 조성물.According to claim 1, wherein the diacid component is any one selected from the group consisting of terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, dimethyl terephthalate, dimethyl isophthalate and phthalic anhydride 1, 4-cyclohexanedimethanol containing polyester resin composition. 제 1항에 있어서, 상기 디올 성분이 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부틸렌글리콜, 이소프로필렌글리콜, 1-메틸 프로필렌 글리콜, 펜틸렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 상기 난연성이 부여된 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 조성물.The flame retardancy is imparted according to claim 1, wherein the diol component is at least one member selected from the group consisting of ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, isopropylene glycol, 1-methyl propylene glycol, and pentylene glycol. 1,4-cyclohexanedimethanol containing polyester resin composition. 1) 디엑시드 100 몰%에 대하여, 디올 성분의 합이 100몰%가 되도록 중축합 반응시키되, 디올 성분 5∼69 몰% 및 1,4-사이클로헥산디메탄올 30∼80 몰%를 에스테르화 반응시켜, 비스하이드록시테레프탈레이트를 제조하고,1) Polycondensation reaction is carried out so that the sum of diol components is 100 mol% with respect to 100 mol% of diacids, but esterification reaction of 5-69 mol% of diol components and 30-80 mol% of 1, 4- cyclohexane dimethanol is carried out. To prepare bishydroxyterephthalate, 2) 상기 비스하이드록시테레프탈레이트에 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물에서 선택되는 인계 난연제 1∼25 몰%을 투입하고, 전체 조성물에 대하여, 반응촉매 60 ∼ 400 ppm를 투입하여 혼합물을 제조하고,2) 1 to 25 mol% of a phosphorus flame retardant selected from compounds represented by the following general formula (1) or (2) is added to the bishydroxyterephthalate, and 60 to 400 ppm of the reaction catalyst is added to the entire composition to prepare a mixture. and, 3) 상기 혼합물을 1.0 Torr이하의 진공하에서 중축합 반응시켜, 고유점도 0.5 내지 1.0 dl/g의 공중합 폴리에스테르 수지를 제조하는 것으로 이루어진 것을 특징으로 하는 난연성이 부여된 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 조성물의 제조방법.3) 1,4-cyclohexanedimethanol imparting flame retardancy, characterized in that the polycondensation reaction of the mixture under vacuum of 1.0 Torr or less to prepare a copolyester resin having an intrinsic viscosity of 0.5 to 1.0 dl / g. The manufacturing method of containing polyester resin composition. 화학식 1Formula 1
Figure 112007042507896-PAT00013
Figure 112007042507896-PAT00013
화학식 2Formula 2
Figure 112007042507896-PAT00014
Figure 112007042507896-PAT00014
제5항에 있어서, 상기 반응촉매가 티타늄 화합물, 안티몬 화합물, 게르마늄 화합물 및 알루미늄 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 혼합형태이고, 전체 폴리에스테르 수지 조성물에 대하여, 60 ∼ 400 ppm 함유되는 것을 특징으로 하는 상 기 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 조성물의 제조방법.The method according to claim 5, wherein the reaction catalyst is a single or mixed form selected from the group consisting of titanium compounds, antimony compounds, germanium compounds and aluminum compounds, 60 to 400 ppm of the total polyester resin composition, characterized in that Method for producing a 1,4-cyclohexane dimethanol-containing polyester resin composition. 제5항에 있어서, 상기 반응촉매가 티타늄 화합물 10 내지 100 ppm 및 안티몬 화합물 50 내지 300 ppm이 함유되는 것을 특징으로 하는 상기 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 조성물의 제조방법.The method for producing the 1,4-cyclohexanedimethanol-containing polyester resin composition according to claim 5, wherein the reaction catalyst contains 10 to 100 ppm of titanium compound and 50 to 300 ppm of antimony compound. 제1항의 난연성이 부여된 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 조성물 단독 또는 이종의 폴리에스테르 수지와 블렌딩하여 성형화된 것을 특징으로 하는 난연성이 부여된 폴리에스테르 수지의 성형제품. A 1,4-cyclohexanedimethanol-containing polyester resin composition imparted with flame retardancy according to claim 1 or a molded product of a flame-retardant polyester resin imparted with a flame retardancy, characterized in that it is molded by blending with a heterogeneous polyester resin. 제8항에 있어서, 상기 난연성이 부여된 1,4-사이클로헥산디메탄올 함유 폴리에스테르 수지 조성물 5 내지 30 중량%를 이종의 폴리에스테르 수지 70 내지 95 중량%에 블렌딩하여 성형화된 것을 특징으로 하는 상기 난연성이 부여된 폴리에스테르 수지의 성형제품. The method according to claim 8, wherein 5 to 30% by weight of the flame retardant imparted 1,4-cyclohexanedimethanol-containing polyester resin composition is blended and molded into 70 to 95% by weight of heterogeneous polyester resin. A molded product of the polyester resin imparted with the flame retardancy.
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