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1
(a) 아래 반응식 1과 같이 구조식 1로 표시되는 화합물 및 구조식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 제1 반응물을 에스터화 반응시켜 구조식 3으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계; 및(b) 아래 반응식 2와 같이 상기 구조식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 제2 반응물을 축중합(polycondensation) 반응시켜 구조식 4로 표시되는 폴리에스터를 제조하는 단계;를 포함하는 친환경 폴리에스터 제조방법:[반응식 1] [반응식 2]상기 반응식 1에서,R1은 각각 수소 원자 또는 C1 내지 C5 알킬기이고,R2는 C1 내지 C10 알킬렌기이고,상기 반응식 2에서,R2는 C1 내지 C10 알킬렌기이고,n은 반복단위의 반복수이고,구조식 4로 표시되는 폴리에스터의 수평균 분자량(Mn)은 5,000 내지 1,000,000 g/mol이다
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2
제1항에 있어서,단계 (a)의 상기 에스터화 반응 및 단계 (b)의 상기 축중합 반응이 각각 니더 반응기(Kneader reactor)에서 수행되는 것을 특징으로 하는 친환경 폴리에스터 제조방법
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3
제1항에 있어서,단계 (a)의 상기 제1 반응물이 제1 촉매를 추가로 포함하고,상기 제1 촉매가 티타늄(IV) 이소프로폭사이드(Titanium(IV) isopropoxide), 티타늄 부톡사이드(Titanium(IV) butoxide), 아세트산 아연(Zinc acetate), 아세트산 나트륨(Sodium acetate), 삼산화 안티모니(Antimony Trioxide) 및 디부틸틴옥사이드(Dibutyltin oxide)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 폴리에스터 제조방법
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4
제3항에 있어서,단계 (a)의 상기 제1 반응물이 열안정제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 폴리에스터 제조방법
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5
제1항에 있어서,단계 (a)가 질소, 헬륨, 네온 및 아르곤으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 비활성 기체 분위기에서 수행되는 것을 특징으로 하는 친환경 폴리에스터 제조방법
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6
제1항에 있어서,단계 (a)는 상기 에스터화 반응이 150℃ 내지 210℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 친환경 폴리에스터 제조방법
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7
제6항에 있어서,단계 (a)가(a-1) 150℃ 내지 185℃에서 0
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8
제1항에 있어서,상기 구조식 1로 표시되는 화합물이 2,5-퓨란디카르복실산(2,5-Furandicarboxylic acid, FDCA) 및 2,5-퓨란디카르복실산 디메틸 에스터(2,5-Furandicarboxylic acid dimethyl ester, FDME)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 폴리에스터 제조방법
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9
제1항에 있어서,상기 구조식 1로 표시되는 화합물이 바이오매스에서 유래된 것을 특징으로 하는 친환경 폴리에스터 제조방법
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10
제1항에 있어서,상기 구조식 2로 표시되는 화합물이 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol, EG), 1, 3-프로판디올(1,3-Propanediol), 1,4-부탄디올(1,4-Butanediol), 1,6-헥산디올(1,6-Hexanediol) 및 1,10-데칸디올(1,10-decanediol)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 폴리에스터 제조방법
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11
제1항에 있어서,단계 (b)가(b-1) 225℃ 내지 235℃에서 0
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제1항에 있어서,상기 구조식 4로 표시되는 폴리에스터의 수평균 분자량(Mn)이 10,000 내지 200,000 g/mol인 것을 특징으로 하는 친환경 폴리에스터 제조방법
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13
제12항에 있어서,상기 구조식 4로 표시되는 폴리에스터의 다분산지수(polydispersity index, PDI)가 1
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제1항에 있어서,단계 (b)의 상기 제2 반응물이 제2 촉매를 추가로 포함하고,상기 제2 촉매가 삼산화 안티모니(Antimony Trioxide), 티타늄(IV) 이소프로폭사이드(Titanium(IV) isopropoxide), 티타늄 부톡사이드(Titanium(IV) butoxide), 아세트산 아연(Zinc acetate), 아세트산 나트륨(Sodium acetate) 및 디부틸틴옥사이드(Dibutyltin oxide)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 폴리에스터 제조방법
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15
제1항에 있어서,단계 (b)가 진공 분위기에서 수행되는 것을 특징으로 하는 친환경 폴리에스터 제조방법
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(a) 아래 반응식 3과 같이 구조식 1로 표시되는 화합물, 구조식 1'로 표시되는 화합물 및 구조식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 제1 반응물을 에스터화 반응시켜 구조식 3으로 표시되는 화합물 및 구조식 3'로 표시되는 화합물을 각각 제조하는 단계; 및(b) 아래 반응식 4와 같이 상기 구조식 3으로 표시되는 화합물 및 구조식 3'로 표시되는 화합물을 포함하는 제2 반응물을 축중합(polycondensation) 반응시켜 구조식 4'로 표시되는 폴리에스터를 제조하는 단계;를 포함하는 친환경 폴리에스터 제조방법:[반응식 3][반응식 4]상기 반응식 3에서,R1은 각각 수소 원자 또는 C1 내지 C5 알킬기이고,R2는 C1 내지 C10 알킬렌기이고,R3은 각각 수소 원자 또는 C1 내지 C5 알킬기이고,상기 반응식 4에서,R2는 C1 내지 C10 알킬렌기이고,l 및 m은 각각 반복단위의 반복수이고,구조식 4'로 표시되는 폴리에스터의 수평균 분자량은 5,000 내지 1,000,000이다
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17
제16항에 있어서,단계 (a)의 상기 에스터화 반응 및 단계 (b)의 상기 축중합 반응이 각각 니더 반응기(Kneader reactor)에서 수행되는 것을 특징으로 하는 친환경 폴리에스터 제조방법
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18
(a) 아래 반응식 1과 같이 구조식 1로 표시되는 화합물 및 구조식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 제1 반응물을 에스터화 반응시켜 구조식 3으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계; (b) 아래 반응식 2와 같이 상기 구조식 3으로 표시되는 화합물을 포함하는 제2 반응물을 축중합(polycondensation) 반응시켜 구조식 4로 표시되는 폴리에스터를 제조하는 단계; 및(c) 상기 구조식 4로 표시되는 폴리에스터를 용융방사(melt spinning)하여 폴리에스터 원사를 제조하는 단계;를 포함하는 친환경 폴리에스터 원사 제조방법:[반응식 1] [반응식 2]상기 반응식 1에서,R1은 각각 수소 원자 또는 C1 내지 C5 알킬기이고,R2는 C1 내지 C10 알킬렌기이고,상기 반응식 2에서,R2는 C1 내지 C10 알킬렌기이고,n은 반복단위의 반복수이고,구조식 4로 표시되는 폴리에스터의 수평균 분자량은 5,000 내지 1,000,000이다
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제18항에 있어서,단계 (c)에서 로터(rotor)의 온도가 170℃ 내지 220℃이고,헤더(header)의 온도가 180℃ 내지 250℃이고,와인딩 속도(winding rate)가 200 내지 1,000m/min인 것을 특징으로 하는 친환경 폴리에스터 원사 제조방법
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제1항 또는 제16항의 제조방법에 따라 제조된 친환경 폴리에스터
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