KR100295015B1 - 생분해성지방족폴리에스테르섬유의제조방법 - Google Patents

생분해성지방족폴리에스테르섬유의제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100295015B1
KR100295015B1 KR1019940013749A KR19940013749A KR100295015B1 KR 100295015 B1 KR100295015 B1 KR 100295015B1 KR 1019940013749 A KR1019940013749 A KR 1019940013749A KR 19940013749 A KR19940013749 A KR 19940013749A KR 100295015 B1 KR100295015 B1 KR 100295015B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aliphatic polyester
biodegradable aliphatic
polyester fiber
spinning
ethylene glycol
Prior art date
Application number
KR1019940013749A
Other languages
English (en)
Other versions
KR960001216A (ko
Inventor
신종욱
한광석
한민식
Original Assignee
조민호
주식회사 휴비스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 조민호, 주식회사 휴비스 filed Critical 조민호
Priority to KR1019940013749A priority Critical patent/KR100295015B1/ko
Publication of KR960001216A publication Critical patent/KR960001216A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100295015B1 publication Critical patent/KR100295015B1/ko

Links

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10—Other agents for modifying properties
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D01D5/098—Melt spinning methods with simultaneous stretching
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/62—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/02—Yarns or threads characterised by the material or by the materials from which they are made
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/04—Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyesters, e.g. polyethylene terephthalate [PET]
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00—Physical properties
    • D10B2401/12—Physical properties biodegradable

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

본 발명은 1,4-부탄디올 단독 또는 1,4-부탄디올과 에틸렌글리콜의 혼합물을 숙신산 또는 디메틸숙시네이트 단독, 또는 이들중 하나 이상을 반드시 포함하는 글루타르산 및/또는 디메틸글루타레이트와의 혼합물을 축중합시켜서 용융흐름지수 5∼40의 수지를 제조하고 이를 용융 방사하여 생분해성 지방족 폴리에스테르 섬유를 제조하는 방법에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 방사, 연신성이 우수하여 강력이 향상된 생분해성 지방족 폴리에스테르 섬유를 제조할 수 있다.

Description

[발명의 명칭]
생분해성 지방족 폴리에스테르 섬유의 제조방법
[발명의 상세한 설명]
본 발명은 생분해성 지방족 폴리에스테르 섬유의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 1,4-부탄디올 단독 또는 1,4-부탄디올/에틸렌글리콜 혼합물과 디카르본산 화합물을 축중합시켜 용융흐름지수 5∼40의 수지를 제조하고 이를 용융, 방사하여 생분해성 지방족 폴리에스테르 섬유를 제조하는 방법에 관한 것이다.
최근의 사회환경적 추세를 살펴보면 세계적으로 환경 오염이 심각한 사회문제로 대두되고 있으며, 특히 각종 용도에 사용되는 플라스틱이 난(難) 분해성 소재이기 때문에 자연환경을 파괴하고 있어서, 이에 대한 규제방안이 실시되거나 도입단계에 있다.
한편, 일반적으로 지방족 폴리에스테르는 생분해성을 가지고 있어 이를 비닐 및 플라스틱으로 제조하면 의료용 재료, 일회용품 및 농어업용 재료 등으로 응용될 수 있으며, 본 발명자들도 다수의 발명을 개시하였다. (국내 특허 출원 제 93-29543호, 제 93-10793호, 제 93-20638호)
이러한 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지를 장섬유의 형태로 제조하면 낚시줄, 어망 등 수산재료의 응용이 가능하며, 단섬유 부직포의 형태로는 기저귀, 생리대, 일회용 물수건 등의 일회성 섬유제품 및 산업용 일회용 부직포로 사용가능하다.
그러나, 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지를 섬유로 제조할 경우에는 방향족 폴리에스테르와 다른 주쇄의 구조 및 결정성의 문제 등으로 인해 방사성이 불량하며 연신성이 저하되어 이에 따른 강력 저하로 섬유 용도의 제품 전개에 어려움이 있었다.
따라서, 본 발명은 생분해성 지방족 폴리에스테르 수지 제조시 투입 원료의 조성 변경 및 분자량의 조절 등으로 방사 및 연신성이 향상된 생분해성 지방족 폴리에스테르 섬유를 제조하는 방법을 제공하는데에 그 목적이 있다.
이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 생분해성 지방족 폴리에스테르 섬유를 제조함에 있어서, 1,4-부탄디올 85∼100중량%와 에틸렌글리콜 0∼15중량%로 이루어진 디올 화합물과, 숙신산 또는 디메틸숙시네이트 단독, 또는 이들 중 하나 이상을 반드시 포함하는 글루타르산 및/또는 디메틸글루타레이트와의 혼합물을 축중합시켜서 용융흐름지수 5∼40의 수지를 제조하고, 이를 용융, 방사하는 것을 특징으로 하는 생분해성 지방족 폴리에스테르 섬유의 제조방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
섬유는 일정 이상의 결정화도, 결정의 배향도 및 비결정부의 배향도등이 요구된다. 그런데 지방족 폴리에스테르는 일반 방향족 폴리에스테르와 달리 융점이 낮고 주쇄가 연약하기 때문에 방사시 권취장력에 의한 사절현상 등 방사 공정성이 불량하다. 따라서 주쇄가 연약한 취약점을 보강하기 위해서는 방사시 결정화가 빨리 진행되어야 하며 또한 생성된 결정이 안정하여야 한다.
이러한 이유로 중합시 투입되는 혼합 글리콜로는 1,4-부탄디올이 에틸렌글리콜보다 유리하다. 그러나 1,4-부탄디올만 단독으로 중합된 경우에는 혼합 글리콜을 사용했을때 보다 생분해성이 떨어지는 단점이 있다. 따라서 에틸렌글리콜의 첨가가 요구되는데 이때 에틸렌글리콜이 15중량% 이하 첨가된 경우에는 결정생성 및 결정의 안정성에 영향을 주지않지만 에틸렌글리콜의 첨가량이 증가할수록 결정생성 및 결정의 안정성에 영향을 주게된다. 실험에 의한 결과, 에틸렌글리콜이 15중량% 이하 첨가된 경우에는 방사성이 양호하였으나 15중량%를 초과할 경우에는 사절현상에 의해 장시간 권취가 불가능하였다.
본 발명에서 디카르본산 화합물로는 숙신산 또는 디메틸숙시네이트를 단독으로 사용하거나 이들과 글루타르산, 디메틸글루타레이트의 혼합물을 사용할 수 있다. 즉, 반드시 숙신산 또는 디메틸숙시네이트가 포함되어야 한다.
그리고 에스테르화반응을 진행하는데 있어서 디카르본산 화합물과 디올 화합물과의 반응 몰비는 1 : 1.2∼2로 하는 것이 적당하며, 이때의 에스테르교환반응은 190∼220℃의 온도에서 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명의 에스테르교환반응 초기에 첨가하는 촉매로는 테트라부틸티타네이트 단독, 또는 테트라부틸티타네이트와 칼슘아세테이트, 징크아세테이트, 디부틸틴옥사이드, 테트라프로필티타네이트 중에서 선택된 하나 이상과의 혼합촉매를 사용할 수 있으며, 첨가량은 0.005∼2중량%가 적당하다.
에스테르교환반응 말기 또는 축중합 초기에 첨가하는 촉매로는 테트라부틸틴옥사이드 단독, 또는 디부틸틴옥사이드와 테트라부틸티타네이트, 테트라프로필티타네이트, 칼슘아세테이트, 테트라이소프로필티타네이트중에서 선택된 하나 이상의 혼합촉매를 사용할 수 있으며, 첨가량은 0.2∼1.5중량%가 적당하다.
그리고 이때 수지의 색상측면을 고려하여 안정제를 투입할 수 있는데 트리메틸포스페이트 단독, 또는 트리메틸포스페이트와 네오펜틸-디아릴-옥시트리포스페이트, 트리페닐포스핀, 트리페닐포스페이트, 포스페이트 중에서 선택된 하나 이상과의 혼합 안정제를 사용할 수 있으며, 첨가량은 0.1∼0.8중량%가 양호하다.
이 경우 황변현상이 일어날 수도 있는 바, 이를 방지하기 위하여 조정제를 극소량 투입할 수도 있는데 그 양은 0.015중량% 이하가 적당하다.
본 발명에서 축중합온도는 240∼270℃가 바람직하고, 축중합시간은 촉매와 안정제의 양에 따라 차이가 있지만 250∼360분 정도가 바람직하다.
한편, 일반적으로 생분해성 지방족 폴리에스테르를 방사한 후에 얻은 미연신사는 일반 방향족 폴리에스테르와 다른 폴리올레핀과 유사한 연신거동을 보이며 연신성 또한 불량하여 연신조건 설정에 어려움이 있다. 이에 본 발명에서는 지방족 폴리에스테르 수지의 용융흐름지수의 조절에 의해 연신성을 향상시킬 수 있었다.
섬유 제조시 방사, 연신성은 수지의 용융흐름지수와 밀접한 관계가 있고 이 용융흐름지수는 수지의 분자량 조절로 조절가능하다. 섬유용으로 사용되는 생분해성 지방족 폴리에스테르의 용융흐름지수는 5∼40이 적당한 바, 본 발명에서는 분자량을 20,000∼40,000으로 조절하여 용융흐름지수를 조절하였다.
중합수지의 용융흐름지수가 5미만의 경우에는 방사성이 불량할 뿐만 아니라 방사 후 연신성이 불량하여 적정배율 이상의 연신이 불가능하며 또한 용융흐름지수가 40을 초과할 경우에는 수지의 분자량이 낮아 연신 후 강력저하가 동반되는 문제점이 발생하였다.
이하, 실시예를 통하여 더욱 구체적으로 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
가열용융 축합반응관에 숙신산 118.9g과 1,4-부탄디올 108g에 에틸렌글리콜 10g을 혼합 투입한 후 에스테르 반응촉매로 테트라부틸티타네이트를 0.03g 혼합한 후 온도를 200℃ 까지 승온시켜 이론양의 물이 유출될 때까지 반응을 시켰다. 에스테르반응이 끝난 후 촉매로 디부틸틴옥사이드 0.4g과 테트라부틸티타네이트 0.4g, 안정제로 트리메틸포스페이트 0.25g을 1,4-부탄디올에 슬러리(slurry)하여 첨가한 다음 230℃에서 상기 혼합물을 10분 동안 잘 혼합한 후 온도를 245℃로 서서히 승온시키면서 압력을 0.03mmHg로 하여 축중합을 하였다.
적정 전력치로 원하는 고유점도를 맞춘 후 토출하여 칩 형상으로 제조하였다. 이렇게하여 얻어진 수지를 80℃에서 6시간 건조 후 스크류 압출식 소형방사기에서 직경 0.5mm 10홀의 노즐을 사용하여 방사온도 155℃, 토출량 14.5g/분, 권취속도 500m/분으로 하여 250데이어의 미연사를 제조하였다. 이 미연사를 연신속도 450m/분, 연신배율 3.5의 조건에서 연신하여 75데이어, 강도 3.45g/d, 신도 67%의 연신사를 얻었다.
[실시예 2]
상기 실시예와 동일하게 숙신산 118.9g을 넣고 1,4-부탄디올 103g 에 에틸렌글리콜 15g을 혼합하고 이론양의 물이 유출될 때까지 반응시켰다.
그 후 테트라부틸티타네이트 0.3g을 에틸렌글리콜에 슬러리하여 질소 기류하에 투입한 후 동일 온도, 동일 압력하에 축중합반응을 시킨 후 토출하였다.
[비교예 1]
가열용융 축합중합 반응관에 디메틸숙시네이트와 디메틸글루타레이트가 혼합되어 있는 모노머 80.3g에 1,4-부탄디올 75g과 에틸렌글리콜 31g을 혼합하여 투입한 후 220℃까지 승온시켜 메탄올이 완전히 유출될 때까지 반응시킨 후 상기 실시예와 동일한 방법으로 축중합 후 토출하였다.
[비교예 2]
상기 실시예 1에서 1,4-부탄디올 대신에 에틸렌글리콜을 85g 투입한 후 동일한 방법으로 중합하였다.
[비교예 3]
상시 실시예 1과 동일한 방법으로 중합하였고 반응시간으로 분자량을 조절하였다.
[비교예 4∼5]
상시 실시예 2과 동일한 방법으로 중합하였고 반응시간으로 분자량을 조절하였다.
상기 실시예 및 비교예의 방사 및 연신조건과 제조된 연신사의 물성을 다음 표 1에 나타내었다.

Claims (1)

  1. 생분해성 지방족 폴리에스테르 섬유를 제조함에 있어서, 1,4-부탄디올 85∼100 중량%와 에틸렌글리콜 0∼15 중량%로 이루어진 디올화합물과, 숙신산 또는 디메틸숙시테이트 단독, 또는 이들 중 하나 이상을 반드시 포함하는 글루타르산 및/또는 디메틸글루타레이트와의 혼합물을 축중합시켜서 용융흐름지수 5∼40의 수지를 제조하고, 이를 용융, 방사하는 것을 특징으로 하는 생분해성 지방족 폴리에스테르 섬유의 제조방법.
KR1019940013749A 1994-06-17 1994-06-17 생분해성지방족폴리에스테르섬유의제조방법 KR100295015B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019940013749A KR100295015B1 (ko) 1994-06-17 1994-06-17 생분해성지방족폴리에스테르섬유의제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019940013749A KR100295015B1 (ko) 1994-06-17 1994-06-17 생분해성지방족폴리에스테르섬유의제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR960001216A KR960001216A (ko) 1996-01-25
KR100295015B1 true KR100295015B1 (ko) 2001-10-24

Family

ID=37527663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019940013749A KR100295015B1 (ko) 1994-06-17 1994-06-17 생분해성지방족폴리에스테르섬유의제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100295015B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103215688A (zh) * 2013-04-24 2013-07-24 浙江理工大学 一种可完全生物降解脂肪族共聚酯预取向丝的制备方法
CN103215684A (zh) * 2013-04-24 2013-07-24 绍兴九洲化纤有限公司 一种可完全生物降解脂肪族共聚酯拉伸变形丝的制备方法
KR20230015022A (ko) 2021-07-22 2023-01-31 도레이첨단소재 주식회사 유연성이 우수한 생분해성 섬유 및 이의 제조방법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100330379B1 (ko) * 1994-12-21 2002-08-28 에스케이케미칼주식회사 투명성이우수한열가소성지방족폴리에스테르수지및그제조방법
KR100330380B1 (ko) * 1994-12-21 2002-10-25 에스케이케미칼주식회사 열가소성지방족폴리에스테르수지및그제조방법
KR19990015024A (ko) * 1997-08-01 1999-03-05 조민호 전화카드용 생분해성 포장필름의 제조방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103215688A (zh) * 2013-04-24 2013-07-24 浙江理工大学 一种可完全生物降解脂肪族共聚酯预取向丝的制备方法
CN103215684A (zh) * 2013-04-24 2013-07-24 绍兴九洲化纤有限公司 一种可完全生物降解脂肪族共聚酯拉伸变形丝的制备方法
KR20230015022A (ko) 2021-07-22 2023-01-31 도레이첨단소재 주식회사 유연성이 우수한 생분해성 섬유 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR960001216A (ko) 1996-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4157437A (en) Addition copolymers of lactide and glycolide and method of preparation
US4082731A (en) Method for producing a high modulus polyester yarn
CA2085541A1 (en) Flame resistant, low pilling polyester fiber
US4550730A (en) Flexible monofilament surgical sutures comprising poly(polymethylene terephthalate, isophthalate or cyclohexane-1,4-dicarboxylate-co-dimerate)
KR100295015B1 (ko) 생분해성지방족폴리에스테르섬유의제조방법
US3446778A (en) Block copolyester containing crystallizable polymeric units and rubbery polyester units
JP3131100B2 (ja) ポリエステル組成物およびその繊維
US5070178A (en) Highly elastic ionic dye-dyeable polyether-ester block copolymer filaments
KR102115406B1 (ko) 내열성이 우수한 생분해성 폴리에스테르 섬유 및 이를 이용한 원단
EP0081369B1 (en) Flexible monofilament surgical sutures comprising poly(polymethylene terephthalate, isophthalate or cyclohexane-1,4-dicarboxylate-codimerate)
KR0123041B1 (ko) 이용성 폴리에스테르 섬유의 제조방법
KR960011604B1 (ko) 이용성 폴리에스테르 수지 조성물 및 섬유
JPS5958051A (ja) ポリエ−テルエステルブロツク共重合体組成物
KR0138173B1 (ko) 미생물 분해성 지방족 폴리에스테르 멀티필라멘트의 제조방법
KR100234556B1 (ko) 고강도 생분해성 지방족 폴리에스테르 섬유의 제조방법
KR20110032183A (ko) 난연성 폴리유산 수지, 폴리유산 섬유 및 그의 제조방법
KR930007826B1 (ko) 고수축 폴리에스테르 섬유 및 그 제조방법
KR900004915B1 (ko) 고신축성 탄성사의 제조방법
KR0175940B1 (ko) 개질 폴리에스테르 섬유
KR100587123B1 (ko) 폴리에스테르 고수축사 및 그 제조방법
KR930011340B1 (ko) 탄성체 섬유의 제조방법
KR970010720B1 (ko) 폴리에스터 섬유의 초고속 방사방법
KR100323611B1 (ko) 고수축성 폴리에스테르 블랜드의 제조방법
KR950002611B1 (ko) 저점도 폴리에스테르의 제조방법
JPH04300323A (ja) ポリエーテルエステル系弾性繊維

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20050328

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee