KR20180054960A - 에스터 화합물을 정제하는 방법 - Google Patents

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Abstract

산과 알코올의 에스터화 반응에 의해 합성된 에스터 화합물의 가소제를 포함하는 결과적인 반응 혼합물에 염기를 첨가하여 미반응 산을 중화하는 중화 처리 단계; 상기 중화 처리된 결과적인 반응 혼합물에 스팀을 가하는 스팀 처리 단계; 상기 스팀 처리된 결과적인 반응 혼합물을 필터로 여과하기 전에 상기 스팀 처리된 결과적인 반응 혼합물에 규조토를 첨가한 뒤, 상기 규조토가 첨가된 결과적인 반응 혼합물을 필터로 1차 여과하는 여과 단계; 및 상기 1차 여과된 결과적인 반응 혼합물에 활성 백토를 첨가하고 필터로 2차 여과하는 후처리 여과 단계;를 포함하는 에스터 화합물을 정제하는 방법이 제공된다.

Description

에스터 화합물을 정제하는 방법{METHOD FOR REDUCING IMPURITIES DERIVED FROM ESTER COMPOUNDS PLASTICISER SYNTHESIS}
에스터 화합물을 정제하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 가소제의 제조는 크게 반응 공정, 과잉 알코올을 제거하기 위한 탈알콜 공정, 불순물 제거를 위한 정제 공정 또는 여과 공정으로 이루어지며, 반응 촉매로 PTSA (p-톨루엔 설폰산)와 같은 산촉매 또는 TIPT (테트라이소프로필티타네이트) 등과 같은 금속 촉매를 사용한다. 가소제 제조 공정 중 정제 공정은 완제품 가소제 생산을 위한 마지막 단계로, 이 과정에서 미반응물, 금속 이온, 중화 염, 촉매 염 등의 제거가 이루어진다. 때로는 정제 공정 단계 이전에 중화 공정 후 발생되는 불순 염을 제거하기 위하여 여러 차례의 수 세척을 위한 수세 공정이 적용될 수 있으며, 이 경우에는 대량의 폐수 처리 문제와 공정 시간이 증가되는 문제를 야기 할 수 있다.
본 발명의 일 구현예는 수세 공정에 의하지 않으면서 효과적으로 불순물이 제거된 에스터 화합물의 가소제의 생성물을 얻을 수 있는 에스터 화합물을 정제하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서, 산과 알코올의 에스터화 반응에 의해 합성된 에스터 화합물의 가소제를 포함하는 결과적인 반응 혼합물에 염기를 첨가하여 미반응 산을 중화하는 중화 처리 단계; 상기 중화 처리된 결과적인 반응 혼합물에 스팀을 가하는 스팀 처리 단계; 상기 스팀 처리된 결과적인 반응 혼합물을 필터로 여과하기 전에 상기 스팀 처리된 결과적인 반응 혼합물에 규조토를 첨가한 뒤, 상기 규조토가 첨가된 결과적인 반응 혼합물을 필터로 1차 여과하는 여과 단계; 및 상기 1차 여과된 결과적인 반응 혼합물에 활성 백토를 첨가하고 필터로 2차 여과하는 후처리 여과 단계;를 포함하는 에스터 화합물을 정제하는 방법을 제공한다.
상기 산은 프탈산, 테레프탈산 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 알코올은 직쇄 또는 분지쇄의 (C4-C13)알킬기를 갖는 알칸올일 수 있다.
상기 알코올은 부탄올, 2-에틸헥산올, 이소노닐알코올, 이소데실알코올, 프로필헵탄올 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 염기는 가성소다(NaOH), 탄산소다(Na2CO3), 중탄산소다(NaHCO3) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 스팀은 140 내지 200℃의 온도 및 2 bar 내지 10 bar의 압력 조건일 수 있다.
상기 규조토의 pH값이 7 내지 10이고, 상기 규조토는 SiO2 90 내지 100 중량부, Al2O3 1 내지 10 중량부, Fe2O3 1 내지 10 중량부, CaO 0.1 내지 1 중량부, MgO 0.1 내지 1 중량부 및 수분을 포함할 수 있다.
상기 활성 백토는 1 내지 10 mg KOH/g의 유리 산도 (Free Acidity)를 갖고, 90 내지 100 중량%의 입자 직경 (Particle Size)이 200 메쉬일 수 있다.
상기 활성 백토는 SiO2 65 내지 75 중량%, Al2O3 10 내지 20 중량%, Fe2O3 1 내지 2 중량%, CaO 0.1 내지 3 중량%, MgO 0.1 내지 2 중량% 및 수분 0.1 내지 10 중량%를 포함할 수 있다.
상기 활성 백토는 상기 1차 여과된 결과적인 반응 혼합물 100 중량부 대비 1 내지 10 중량부의 함량비로 첨가될 수 있다.
상기 에스터 화합물을 정제하는 방법에 의해 얻어진 에스터 화합물의 가소제의 생성물은 불순물 함량이 낮아 고순도이고, 얻어진 고순도의 에스터 화합물의 가소제의 생성물은 액체 체적 저항 (L.V.R.: Liquid Volume Resistivity)을 높고, 개선된 APHA COLOR를 가지므로 가소제로 적용하기에 유용하다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 구현예에서:
산과 알코올의 에스터화 반응에 의해 합성된 에스터 화합물의 가소제를 포함하는 결과적인 반응 혼합물에 염기를 첨가하여 미반응 산을 중화하는 중화 처리 단계;
상기 중화 처리된 결과적인 반응 혼합물에 스팀을 가하는 스팀 처리 단계;
상기 스팀 처리된 결과적인 반응 혼합물을 필터로 여과하기 전에 상기 스팀 처리된 결과적인 반응 혼합물에 규조토를 첨가한 뒤, 상기 규조토가 첨가된 결과적인 반응 혼합물을 필터로 1차 여과하는 여과 단계; 및
상기 1차 여과된 결과적인 반응 혼합물에 활성 백토를 첨가하고 필터로 2차 여과하는 후처리 여과 단계;
를 포함하는 에스터 화합물을 정제하는 방법을 제공한다.
산과 알코올의 에스터화 반응에 의해 합성된 에스터 화합물을 포함하는 결과적인 반응 혼합물은 합성된 에스터 화합물과 함께 미반응물, 금속 이온, 중화 염, 촉매 염이 혼합된 상태로 얻어지므로, 상기 결과적인 반응 혼합물은 불순물을 포함한다.
최종 얻어진 에스터 화합물의 가소제의 생성물에서 불순물 함량이 높아지면 가소제로서 요구되는 각종 물성을 발현하는 데에 저해가 된다.
예를 들어, PVC 전선 피복은 첨가제 중 하나로서 가소제를 사용하고, 상기 가소제로서 에스터 화합물의 가소제를 사용할 수 있다. PVC 전선 피복은 절연이 잘 이루어질 수 있도록 높은 저항 값을 가져야 하므로, 가소제가 높은 액체 체적 저항 (L.V.R.: Liquid Volume Resistivity)을 가지는 것이 중요하다. 상기 에스터 화합물을 정제하는 방법으로 얻어진 에스터 화합물의 가소제는 불순물의 함량을 낮춤으로써 액체 체적 저항을 높일 수 있어서, PVC 전선 피복 제조용 가소제로 사용되기에 적합하다.
또한, 상기 에스터 화합물을 정제하는 방법에 의해 얻어진 에스터 화합물의 가소제는 APHA COLOR값이 낮다.
이하, 상기 에스터 화합물을 정제하는 방법의 각 단계에 대하여 상세한 설명한다.
상기 에스터 화합물을 정제하는 방법은 산과 알코올의 에스터 교환 반응으로 생성되는 에스터 화합물의 가소제에 대하여 효과적으로 적용될 수 있다.
상기 산은 프탈산, 테레프탈산 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 알코올은 지방족 알코올일 수 있고, 구체적으로, 직쇄 또는 분지쇄 (C4-C13)알킬기를 갖는 알칸올일 수 있다.
예를 들어, 상기 알코올은 부탄올, 2-에틸헥산올, 이소노닐알코올, 이소데실알코올, 프로필헵탄올 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.
상기 결과적인 반응 혼합물은 전술한 바와 같이 불순물을 포함하고, 특히, 상기 불순물은 산의 미반응물을 포함하므로, 이를 중화시킬 필요가 있다. 따라서, 상기 결과적인 반응 혼합물에 염기를 첨가하여 미반응 산을 중화시킨다.
상기 염기는, 예를 들어, 가성소다(NaOH), 탄산소다(Na2CO3), 중탄산소다(NaHCO3) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있고, 이에 한정되지 않는다.
상기 염기는 상기 중화 처리된 결과적인 반응 혼합물 100 중량부 대비하여 0.1 내지 1 중량부의 함량비로 첨가할 수 있다. 상기 범위의 함량으로 첨가하여 상기 결과적인 반응 혼합물의 pH를 적절히 조절할 수 있다.
구체적으로, 상기 중화 처리된 결과적인 반응 혼합물의 pH는 7 내지 10 일 수 있다.
상기 중화 처리된 결과적인 반응 혼합물에 고온 및 고압의 스팀을 가하면 스팀과 함께 알코올이 공비 증류되어 제거된다. 상기 스팀 처리 단계에 의해 미반응 알코올을 제거할 뿐만 아니라, Ti계 촉매가 물과 반응하여 고체 상태의 TiO2로 추출될 수 있고, 상기 TiO2는 이어지는 여과 공정에 의해 제거될 수 있다.
상기 고온 및 고압의 스팀은 140 내지 200℃의 온도 및 2 bar 내지 10 bar의 압력 조건일 수 있다.
이어서, 상기 스팀 처리된 결과적인 반응 혼합물에 규조토를 첨가한 뒤, 상기 규조토가 첨가된 결과적인 반응 혼합물을 필터로 1차 여과하는 여과 단계를 수행한다.
상기 첨가된 규조토는 직접 상기 결과적인 반응 혼합물과 혼합되어 불순물을 흡착시킬 수 있다. 불순물 입자가 흡착된 상기 규조토는 필터로 1차 여과하는 여과 단계에서 걸러져 제거될 수 있다.
상기 규조토는 규조토의 세부 특성에 따라서 첨가되는 함량비를 적절히 조절할 수 있다. 구체적으로, 상기 스팀 처리된 결과적인 반응 혼합물에 첨가되는 규조토는 상기 스팀 처리된 결과적인 반응 혼합물 100 중량부 대비 1 내지 10 중량부의 함량비로 첨가될 수 있다. 상기 함량비로 규조토를 첨가하여 불순물 제거 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 필터는 규조토를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 필터는 규조토를 포함하는 프리코팅층이 형성된 여과막일 수 있다.
상기 여과막은 폴리프로필렌, 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE), 폴리에스터, 아크릴계 재료 등의 공지된 재료로 형성된 여과막을 사용할 수 있고, 이에 한정되지 않는다.
상기 첨가되는 규조토와 상기 프리코팅층을 형성하는 규조토는 주요 성분으로 실리카를 함유한 다공성 구조로 녹는점이 1400℃ 이상이고, 일반적인 화학 작용에 안정적이다.
상기 규조토는 여과 속도를 개선시키고, 필터를 보호하며, 특히, 이전에 수행된 중화 공정에서 발생된 중화 염을 효율적으로 제거할 수 있다.
규조토는 규조라 불리는 수중 단세포 식물의 잔해가 해저(海底)나 호저(湖底)에 퇴적한 집합체로 일종의 화석토이다. 규조는 수중환경에서 실리카를 추출해내어 자신의 단단한 골격 구조를 구성하는 능력이 있는데, 규조 골격의 퇴적물이 속성 작용을 받아 굳어져 형성된 규조토 퇴적암은 대부분이 비정질 실리카로 이루어져 있으며 대규모 응집상태로 산출된다. 규조토는 퇴적된 장소에 따라 담수성과 해수성으로 구분되며 이에 따른 물리적 특성의 차이도 보이게 된다.
구체적으로, 상기 규조토는 pH값이 7 내지 10 일 수 있다.
구체적으로, 규조토는 SiO2 90 내지 100 중량부, Al2O3 1 내지 10 중량부, Fe2O3 1 내지 10 중량부, CaO 0.1 내지 1 중량부, MgO 0.1 내지 1 중량부를 포함할 수 있고, 소량의 수분을 포함할 수 있다.
이어서, 상기 1차 여과된 결과적인 반응 혼합물에 활성 백토를 첨가하고 필터로 2차 여과하는 후처리 여과 단계를 수행할 수 있다.
상기 첨가된 활성 백토는 직접 상기 결과적인 반응 혼합물과 혼합되어 불순물을 흡착시킬 수 있다. 불순물 입자가 흡착된 상기 활성 백토는 필터로 2차 여과하는 후처리 여과 단계에서 걸러져 제거될 수 있다.
상기 1차 여과된 결과적인 반응 혼합물에 첨가되는 활성 백토는 상기 1차 여과된 결과적인 반응 혼합물 100 중량부 대비 1 내지 10 중량부의 함량비로 첨가될 수 있다. 상기 함량비로 활성 백토를 첨가하여 불순물 제거 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 필터는 1차 여과 단계 수행시 사용한 필터를 그대로 사용할 수 있다.
상기 첨가되는 활성 백토는 예를 들어, 산성 백토, 점토 등을 황산 또는 염산 등을 이용하여 산 처리하여 얻어질 수 있는 물질이다. 산성 백토, 점토 등을 산 처리 하면 유리 상태의 알루미나 및 기타 불필요한 물질들이 제거되면서 다공성이 활성 백토가 형성된다. 상기 활성 백토는 활성이 향상되어서, 예를 들어, 산성 백토보다 더욱 우수한 흡착 탈색능을 가진다.
상기 활성 백토는 여과 속도를 개선시키고, 필터를 보호하며, 특히, 이전에 수행된 중화 공정에서 발생된 중화 염을 효율적으로 제거할 수 있다.
상기 활성 백토는 프탈산계 가소제, 테레프탈산계 가소제의 불순물 제거에 효과적으로 작용할 수 있다.
상기 활성 백토는, 구체적으로, SiO2 65 내지 75 중량%, Al2O3 10 내지 20 중량%, Fe2O3 1 내지 2 중량%, CaO 0.1 내지 3 중량%, MgO 0.1 내지 2 중량% 및 수분 0.1 내지 10 중량%를 포함할 수 있다.
상기 활성 백토는 1 내지 10 mg KOH/g의 유리 산도 (Free Acidity)를 갖고, 90 내지 100 중량%의 입자 직경 (Particle Size)이 200 메쉬 (mesh) 일 수 있다.
상기 에스터 화합물을 정제하는 방법은 규조토를 사용하는 여과 단계 및 활성 백토를 사용하는 후처리 여과 단계를 2 단계로 수행한다.
규조토와 활성 백토를 차례로 여과 보조제로서 사용함에 따라 활성 백토는 규조토에 의해 제거되지 않는 불순물에 대하여 효과적으로 작용할 수 있고, 특히 금속 불순물이 효과적으로 제거될 수 있다. 금속 불순물이 효과적으로 제거되기 때문에, 최종 얻어진 에스터 화합물의 가소제는 액체 체적 저항 (L.V.R.)이 높아진다.
또한, 활성 백토는 흡착 탈색능이 높기 때문에 최종 얻어진 에스터 화합물의 가소제의 생성물의 APHA COLOR가 개선된다.
무수세 공정의 경우, 물에 의해 불순물이 제거되지 않기 때문에 여과 필터를 통해 미반응 테레프탈산의 중화 염, 무기 염과 유기 염과 같은 미립자를 제거해야 되어서 필터의 공정 속도가 느려지거나 혹은 필터가 막히는 문제가 발생할 수 있다. 미반응 테레프탈산의 중화 염, 촉매 염, 무기 염과 유기 염과 같은 불순물은 결정 입자 사이즈가 매우 작고, 필터 표면에 막을 쉽게 형성하기 때문에 필터가 막히는 문제를 쉽게 발생시킨다.
상기 에스터 화합물을 정제하는 방법은 무수세 공정으로서 규조토와 활성 백토를 함께 차례로 사용하여 2 단계 여과 공정을 수행함으로써, 특히 중화 염, 촉매 염과 같은 금속 불순물을 효과적으로 제거할 수 있으므로, 필터의 여과 속도와 효율을 개선할 수 있다. 상기 에스터 화합물을 정제하는 방법은 여과 속도가 개선됨에 따라 여과 시간이 단축될 수 있어서 에스터 화합물의 가소제의 생산 공정 시간을 줄일 수 있게 된다.
상기 에스터 화합물을 정제하는 방법에 의해 얻어진 에스터 화합물의 가소제는 불순물의 농도가 수 ppm 내지 수백 ppm 일 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니 된다.
( 실시예 )
이하, 실시예에서, Na 이온 함량, 액체 체적 저항 (L.V.R.) 및 APHA COLOR 값을 아래와 같이 측정하였다.
(1) Na 이온 함량
금속이온 분석기인 ICP (Agilent사 제조, 720 ICP-OES 모델)로 측정하였다.
단, Na 함량의 검출한계는 0.50 ppm이다.
(2) 액체 체적 저항 (L.V.R.)
체적 저항 측정기 (HIOKI사 제조, SME series 모델)로 측정하였다.
(3) APHA COLOR 값
ASTM D 1209-93에 의거하여, Pt/Co 표준 시약을 사용하여 육안으로 APHA COLOR 값을 확인하였다.
실시예 1
교반기, 온도계, 가열 맨틀 및 증류 칼럼을 구비한 2L 둥근바닥 플라스크에 350g(2.107mol)의 테레프탈산, 687g(5.28mol)의 2-에틸헥산올 및 0.208g(200ppm)의 테트라아이소프로폭사이드를 첨가하였다. 가열 시, 반응은 약 180℃에서 시작되었다. 반응이 진행됨에 따라 발생수가 생성되었으며, 생성된 물은 증류 칼럼에 의해 제거 되었다. 반응 종료 후, Na2CO3 수용액을 투입하여 미반응 테레프탈산을 중화시키고, 180℃의 스팀을 투입하여 잔존해 있는 2-에틸헥산올을 제거하였다. 그 후, N2를 주입하여 미량의 물을 제거하고, 규조토 5g을 강하게 교반한 후, 진공 여과기로 여과하였다. 상기 규조토는 pH 10이고, SiO2 90 내지 100 중량부, Al2O3 1 내지 10 중량부, Fe2O3 1 내지 10 중량부, CaO 0.1 내지 1 중량부, MgO 0.1 내지 1 중량부 및 및 수분의 조성비를 가지는 규조토를 사용하였다.
이어서, 테레프탈산과 2-에틸헥산올의 에스터 반응으로 얻어진 디옥틸테레프탈레이트 (DOTP)를 포함한 결과적인 반응 혼합물에 대하여, Na 이온 함량이 0.84ppm 이고, APHA COLOR 값은 25, 액체 체적 저항 (L.V.R.)이 2.80 × 1011Ω·cm 이었다.
상기 얻어진 디옥틸테레프탈레이트 (DOTP)를 포함한 결과적인 반응 혼합물에 규조토 1g 및 활성백토 1g을 넣은 후, 100℃ 에서 30분간 교반하였다. 반응액을 감압여과장치를 이용하여 여과하였다. 여과 후, 최종 얻어진 디옥틸테레프탈레이트 (DOTP)를 포함한 생성물의 액체 체적 저항은 48.0 × 1011Ω·cm 로 측정되었으며, Na 이온 함량은 0.50 ppm 이하, APHA COLOR 값은 20으로 측정되었다.
실시예 2
교반기, 온도계, 가열 맨틀 및 증류 칼럼을 구비한 2L 둥근바닥 플라스크에 350g(2.107mol)의 테레프탈산, 687g(5.28mol)의 2-에틸헥산올 및 0.208g(200ppm)의 테트라아이소프로폭사이드를 첨가하였다. 가열 시, 반응은 약 180℃에서 시작되었다. 반응이 진행됨에 따라 발생수가 생성되었으며, 생성된 물은 증류 칼럼에 의해 제거 되었다. 반응 종료 후, Na2CO3 수용액을 투입하여 미반응 테레프탈산을 중화시키고, 180℃의 스팀을 투입하여 잔존해 있는 2-에틸헥산올을 제거하였다. 그 후, N2를 주입하여 미량의 물을 제거하고, 규조토 5g을 강하게 교반한 후, 진공 여과기로 여과하였다. 상기 규조토는 pH 10이고, SiO2 90 내지 100 중량부, Al2O3 1 내지 10 중량부, Fe2O3 1 내지 10 중량부, CaO 0.1 내지 1 중량부, MgO 0.1 내지 1 중량부 및 수분의 조성비를 가지는 규조토를 사용하였다.
이어서, 테레프탈산과 2-에틸헥산올의 에스터 반응으로 얻어진 디옥틸테레프탈레이트 (DOTP)를 포함한 결과적인 반응 혼합물에 대하여, Na 이온 함량이 0.84ppm 이고, APHA COLOR 값은 25, 액체 체적 저항 (L.V.R.)이 2.80 × 1011Ω·cm 이었다.
상기 얻어진 디옥틸테레프탈레이트 (DOTP)를 포함한 결과적인 반응 혼합물에 활성백토 2g을 넣은 후, 100℃ 에서 30분간 교반하였다. 반응액을 감압여과장치를 이용하여 여과하였다. 여과 후, 최종 얻어진 디옥틸테레프탈레이트 (DOTP)를 포함한 생성물의 액체 체적 저항은 69.9 × 1011Ω·cm 로 측정되었으며, Na 이온 함량은 0.50 ppm 이하, APHA COLOR 값은 15로 측정되었다.
비교예 1
교반기, 온도계, 가열 맨틀 및 증류 칼럼을 구비한 2L 둥근바닥 플라스크에 350g(2.107mol)의 테레프탈산, 687g(5.28mol)의 2-에틸헥산올 및 0.208g(200ppm)의 테트라아이소프로폭사이드를 첨가하였다. 가열 시, 반응은 약 180℃에서 시작되었다. 반응이 진행됨에 따라 발생수가 생성되었으며, 생성된 물은 증류 칼럼에 의해 제거 되었다. 반응 종료 후, Na2CO3 수용액을 투입하여 미반응 테레프탈산을 중화시키고, 180℃의 스팀을 투입하여 잔존해 있는 2-에틸헥산올을 제거하였다. 그 후, N2를 주입하여 미량의 물을 제거하고, 규조토 5g을 강하게 교반한 후, 진공 여과기로 여과하였다. 상기 규조토는 pH 10이고, SiO2 90 내지 100 중량부, Al2O3 1 내지 10 중량부, Fe2O3 1 내지 10 중량부, CaO 0.1 내지 1 중량부, MgO 0.1 내지 1 중량부 및 수분의 조성비를 가지는 규조토를 사용하였다.
이어서, 테레프탈산과 2-에틸헥산올의 에스터 반응으로 얻어진 디옥틸테레프탈레이트 (DOTP)를 포함한 결과적인 반응 혼합물에 대하여, Na 이온 함량이 0.84ppm 이고, APHA COLOR 값은 25, 액체 체적 저항 (L.V.R.)이 2.80 × 1011Ω·cm 이었다.
상기 얻어진 디옥틸테레프탈레이트 (DOTP)를 포함한 결과적인 반응 혼합물을 100℃ 에서 30분간 교반하였다. 반응액을 감압여과장치를 이용하여 여과하였다. 여과 후, 최종 얻어진 디옥틸테레프탈레이트 (DOTP)를 포함한 생성물의 액체 체적 저항은 3.0 × 1011Ω·cm 로 측정되었으며, Na 이온 함량은 0.84ppm 이고, APHA COLOR 값은 25로 측정되었다.
비교예 2
교반기, 온도계, 가열 맨틀 및 증류 칼럼을 구비한 2L 둥근바닥 플라스크에 350g(2.107mol)의 테레프탈산, 687g(5.28mol)의 2-에틸헥산올 및 0.208g(200ppm)의 테트라아이소프로폭사이드를 첨가하였다. 가열 시, 반응은 약 180℃에서 시작되었다. 반응이 진행됨에 따라 발생수가 생성되었으며, 생성된 물은 증류 칼럼에 의해 제거 되었다. 반응 종료 후, Na2CO3 수용액을 투입하여 미반응 테레프탈산을 중화시키고, 180℃의 스팀을 투입하여 잔존해 있는 2-에틸헥산올을 제거하였다. 그 후, N2를 주입하여 미량의 물을 제거하고, 규조토 5g을 강하게 교반한 후, 진공 여과기로 여과하였다. 상기 규조토는 pH 10이고, SiO2 90 내지 100 중량부, Al2O3 1 내지 10 중량부, Fe2O3 1 내지 10 중량부, CaO 0.1 내지 1 중량부, MgO 0.1 내지 1 중량부 및 수분의 조성비를 가지는 규조토를 사용하였다.
이어서, 테레프탈산과 2-에틸헥산올의 에스터 반응으로 얻어진 디옥틸테레프탈레이트 (DOTP)를 포함한 결과적인 반응 혼합물에 대하여, Na 이온 함량이 0.84ppm 이고, APHA COLOR 값은 25, 액체 체적 저항 (L.V.R.)이 2.80 × 1011Ω·cm 이었다.
상기 얻어진 디옥틸테레프탈레이트 (DOTP)를 포함한 결과적인 반응 혼합물에 규조토 2g을 넣은 후, 100℃ 에서 30분간 교반하였다. 반응액을 감압여과장치를 이용하여 여과하였다. 여과 후, 최종 얻어진 디옥틸테레프탈레이트 (DOTP)를 포함한 생성물의 액체 체적 저항은 9.32 × 1011Ω·cm 로 측정되었으며, Na 이온 함량은 0.84ppm 이고, APHA COLOR 값은 25로 측정되었다.
하기 표 1에 결과를 정리하였다.
구분 실시예 1 실시예2 비교예 1 비교예 2
후처리 여과 단계 규조토
+활성백토		 활성백토 실시하지 않음 규조토
L.V.R (1011Ω·cm) 48.0 69.9 2.80 9.32
Na 함량 (ppm) 0.50이하 0.50이하 0.84 변화없음
APHA COLOR 20 15 25 변화없음
상기 표 1의 결과로부터, 실시예 1-2는 비교예 1-2에 대비하여 금속 이온인 나트륨 이온의 함량이 낮고, 액체 체적 저항을 향상시켰다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (10)

  1. 산과 알코올의 에스터화 반응에 의해 합성된 에스터 화합물의 가소제를 포함하는 결과적인 반응 혼합물에 염기를 첨가하여 미반응 산을 중화하는 중화 처리 단계;
    상기 중화 처리된 결과적인 반응 혼합물에 스팀을 가하는 스팀 처리 단계;
    상기 스팀 처리된 결과적인 반응 혼합물을 필터로 여과하기 전에 상기 스팀 처리된 결과적인 반응 혼합물에 규조토를 첨가한 뒤, 상기 규조토가 첨가된 결과적인 반응 혼합물을 필터로 1차 여과하는 여과 단계; 및
    상기 1차 여과된 결과적인 반응 혼합물에 활성 백토를 첨가하고 필터로 2차 여과하는 후처리 여과 단계;
    를 포함하는 에스터 화합물을 정제하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 산은 프탈산, 테레프탈산 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
    에스터 화합물을 정제하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 알코올은 직쇄 또는 분지쇄의 (C4-C13)알킬기를 갖는 알칸올인
    에스터 화합물을 정제하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 알코올은 부탄올, 2-에틸헥산올, 이소노닐알코올, 이소데실알코올, 프로필헵탄올 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
    에스터 화합물을 정제하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 염기는 가성소다(NaOH), 탄산소다(Na2CO3), 중탄산소다(NaHCO3) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
    에스터 화합물을 정제하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스팀은 140 내지 200℃의 온도 및 2 bar 내지 10 bar의 압력 조건인
    에스터 화합물을 정제하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 규조토의 pH값이 7 내지 10이고, 상기 규조토는 SiO2 90 내지 100 중량부, Al2O3 1 내지 10 중량부, Fe2O3 1 내지 10 중량부, CaO 0.1 내지 1 중량부, MgO 0.1 내지 1 중량부 및 수분을 포함하는
    에스터 화합물을 정제하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 활성 백토는 1 내지 10 mg KOH/g의 유리 산도 (Free Acidity)를 갖고, 90 내지 100 중량%의 입자 직경 (Particle Size)이 200 메쉬인
    에스터 화합물을 정제하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 활성 백토는 SiO2 65 내지 75 중량%, Al2O3 10 내지 20 중량%, Fe2O3 1 내지 2 중량%, CaO 0.1 내지 3 중량%, MgO 0.1 내지 2 중량% 및 수분 0.1 내지 10 중량%를 포함하는
    에스터 화합물을 정제하는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 1 활성 백토는 상기 1차 여과된 결과적인 반응 혼합물 100 중량부 대비 1 내지 10 중량부의 함량비로 첨가되는
    에스터 화합물을 정제하는 방법.
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