KR100407034B1 - Thermally adhesive polyester and binder fiber comprising it - Google Patents

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Abstract

본 발명은 (a) 디카르본산 성분이 테레프탈산 및/또는 그 에스테르 형성성 유도체 80∼50몰%와 디-베타-하이드록시에틸렌프탈레이트 및/또는 그 에스테르 형성성 유도체 20∼50몰%로 구성되며, (b) 디올 성분이 에틸렌글리콜 100∼75몰%와 디에틸렌글리콜 0∼25몰%로 구성되며, 융점이 없이 연화거동만을 보이는 것을 특징으로 하는 열접착성 공중합 폴리에스테르 및 이를 함유하는 바인더 섬유에 관한 것으로, 본 바인더 섬유는 접착력과 촉감이 우수할 뿐만 아니라 색상이 양호한 고 품질의 폴리에스테르 부직포를 향상된 생산성을 제조하는 것을 가능하게 한다.The present invention (a) the dicarboxylic acid component is composed of 80 to 50 mol% of terephthalic acid and / or its ester forming derivatives and 20 to 50 mol% of di-beta-hydroxyethylene phthalate and / or its ester forming derivatives (b) a heat-adhesive copolyester and a binder fiber containing the diol component comprising 100 to 75 mol% of ethylene glycol and 0 to 25 mol% of diethylene glycol and showing only softening behavior without melting point. The present invention relates to a binder fiber that is excellent in adhesion and feel as well as making it possible to produce improved productivity of high quality polyester nonwovens with good color.

Description

열접착성 폴리에스테르 및 이를 함유하는 바인더 섬유 {Thermally adhesive polyester and binder fiber comprising it}Thermal Adhesive Polyester and Binder Fiber Containing It {Thermally adhesive polyester and binder fiber comprising it}

본 발명은 부직포 및 패딩(Padding) 제품의 제조에 사용되는 열접착성 바인더 섬유에 관련된 것으로, 보다 구체적으로는 섬유를 열적으로 상호간 접착시 고도의 접착력과 우수한 촉감을 발현하는 비결정성 공중합 폴리에스테르계 바인더 섬유에 관한 것이다.The present invention relates to heat-adhesive binder fibers used in the production of nonwoven fabrics and padding products, and more particularly, amorphous copolyester-based polyesters that exhibit high adhesion and excellent touch when thermally bonding fibers together. It relates to a binder fiber.

일반적으로 의류용 부직포 및 패딩 제품은 단섬유를 카딩하여 기계 방향과 반기계 방향으로 몇겹의 카딩 웹 제품을 적층한 후 접착물질(바인더)로서 섬유간(inter-fiber) 접착성을 가지게 하는 방법이 널리 알려져있다.In general, nonwoven fabrics and padding products for clothing are made of carding short fibers, laminating several layers of carding web products in the machine direction and the semi-machine direction, and then having inter-fiber adhesion as an adhesive material (binder). It is widely known.

이와 같은 부직포를 제조하는 방법으로는 크게 2가지로 분류할 수 있으며 그 첫째 방법은 아크릴 또는 폴리비닐알콜계 등의 수지를 용제에 녹여 부직포 표면에 도포 접착하는 것이며, 둘째 방법은 매트릭스 섬유에 일정 비율의 융점이 낮은 동일계 또는 시스-코어(Sheath-Core)형으로 복합 방사하여 제조한 바인더 섬유를 카딩시 혼합한 후 열처리에 의해 구성 섬유들을 융착시키는 방법이다.There are two main methods for manufacturing such a nonwoven fabric. The first method is to dissolve an acrylic or polyvinyl alcohol-based resin in a solvent and apply the adhesive onto the surface of the nonwoven fabric. It is a method of fusion of the constituent fibers by heat treatment after mixing the binder fibers prepared by complex spinning in the in-situ or sheath-core type with a low melting point of carding.

그러나, 첫째 방법인 아크릴 또는 폴리비닐알콜 계통의 수지를 용제에 녹여 분사하는 방법은 웹의 내부까지 바인더가 깊이 침투하지 못할 뿐만 아니라 용제에 의한 환경적인 오염 및 매트릭스가 되는 폴리에스테르와의 낮은 상용성 등으로 인하여 접착성 또한 낮고 촉감이 불량한 단점이 있다.However, the first method of dissolving and spraying an acrylic or polyvinyl alcohol-based resin in a solvent does not allow the binder to penetrate deeply to the inside of the web, but also has low compatibility with the polyester, which is environmentally contaminated by the solvent and becomes a matrix. Due to the low adhesiveness also has a disadvantage of poor touch.

용제를 사용하지 않고 바인더 섬유의 열융착성을 이용하는 방법은 가열에 의해 접착이 순간적으로 완료되는 큰 이점을 가지고 있고, 섬유 접착의 분야에 있어서도 접착 공정의 합리화, 인원 절감, 고속화에 기여하는 바가 크기 때문에 다수 개발, 상품화 되어지고 있다. 특히, 의류용 섬유 제품 등의 접착 봉제에 있어서는 제품의 촉감, 색조 등이 중시되기 때문에 접착 조건은 온화하지 않으면 안된다는 점은 언급할 필요가 없다.The method of using the heat sealability of the binder fiber without using a solvent has a big advantage that the adhesion is completed instantly by heating, and also contributes to the rationalization of the bonding process, the reduction of personnel, and the high speed even in the field of fiber adhesion. Because of this, a lot of development and commercialization. In particular, it is needless to say that the adhesive conditions must be gentle because adhesive sewing of textile products such as garments is important because the feel, color tone, etc. of the product are important.

종래, 부직포, 패딩 제품 등의 제조에 사용되는 열융착성 바인더 섬유로서는 종래의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아마이드, 에틸렌-초산 비닐 공중합체 등이 알려져 있다. 그러나 종래의 바인더 섬유는 접착 강도 특히 폴리에스테르계 합성 섬유에의 접착력이 충분하지 않고, 접착부의 촉감 측면에서 만족할 만 한 수준은 아니다. 예를 들면, 비교적 접착 강도도 크고, 내용제성도 우수한 폴리아미드 11(나일론 11)과 폴리아미드 12(나일론 12)를 함유하는 공중합 폴리아마이드 접착제의 경우는 용융 점도의 온도 의존성이 크고 사용 중 접착력 저하가 발생하며, 또한 접착부의 촉감을 양호하게 하는 것이 어려울 뿐만 아니라 일광에 의한 황변화 현상 이 발생하는 등의 결점이 있다. 한편, 폴리에스테르계 섬유와 친화성이 큰 폴리에스테르계 바인더 섬유는 접착력이 우수할 뿐만 아니라 촉감과 내일광성도 양호한장점을 가지고 있다.BACKGROUND ART Conventionally, as heat-sealable binder fibers used for the production of nonwoven fabrics, padding products, and the like, conventional polyethylene, polypropylene, polyamide, ethylene-vinyl acetate copolymer, and the like are known. However, the conventional binder fibers do not have sufficient adhesive strength, in particular, adhesive strength to the polyester-based synthetic fibers, and are not satisfactory in terms of the touch of the adhesive portion. For example, copolymerized polyamide adhesives containing polyamide 11 (nylon 11) and polyamide 12 (nylon 12), which have relatively high adhesive strength and excellent solvent resistance, have a large temperature dependency of melt viscosity and a decrease in adhesive strength during use. In addition, it is difficult to improve the feel of the adhesive part, and there is a drawback in that a yellowing phenomenon occurs due to sunlight. On the other hand, polyester-based binder fibers having a high affinity with polyester-based fibers not only have excellent adhesion, but also have good touch and daylight resistance.

지금 까지 알려진 열융착성 폴리에스테르계 바인더 섬유는 방향족 디카르본산 성분으로 테레프탈산, 이소프탈산 그리고 탄소수 30 이하의 지방족 디카르본산을 사용하는 것과, 디올 성분으로 디에틸렌글리콜, 테트라 메틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 폴리에틸렌글리콜 등을 사용하는 것으로 구성된 것이 대부분이다.The heat-sealable polyester binder fibers known to date include terephthalic acid, isophthalic acid and aliphatic dicarboxylic acid having 30 or less carbon atoms as the aromatic dicarboxylic acid component, and diethylene glycol, tetramethylene glycol, neopentyl glycol as the diol component. Mostly consisting of polyethylene glycol and the like.

예를 들면, 미국 특허 제4,129,675호에는 테레프탈산과 이소프탈산을 주성분으로 하는 저융점 폴리에스테르 섬유가 기술되어 있다. 그러나 이러한 섬유는 열접착시 190℃ 이상의 온도를 필요로하기 때문에 경제적으로 불리한 결함이 있다.For example, US Pat. No. 4,129,675 describes low-melting polyester fibers based primarily on terephthalic acid and isophthalic acid. However, these fibers are economically disadvantageous because they require temperatures of 190 ° C. or higher when thermally bonded.

미국 특허 제4,166,896호에는 폴리에스테르를 해중합한 저분자물에 불포화 디카르본산 등을 공중합시켜서 제조한 불포화 폴리에스테르로 되는 섬유가 기술되어 있다. 이 섬유 또한 경제성이 낮을 뿐만 아니라 접착제로 사용하기에는 지나치게 고융점, 고결정성인 단점이 있다.U.S. Patent No. 4,166,896 describes fibers made of unsaturated polyesters prepared by copolymerizing unsaturated dicarboxylic acids and the like on low molecular weight polymerized depolymerized polyesters. This fiber also has the disadvantage of low economical efficiency, too high melting point, high crystallinity to use as an adhesive.

미국 특허 제4,065,439호에는 테레프탈산/이소프탈산/아디핀산(또는 세바신산) 및 에틸렌글리콜/네오펜틸 글리콜을 사용하여 저융점 폴리에스테르 섬유가 기술되어 있으나, 이러한 바인더 섬유는 융점이 45℃∼60℃로 너무 낮아 의류용 심지로는 사용하기 곤란한 단점이 있다.US Pat. No. 4,065,439 describes low melting polyester fibers using terephthalic acid / isophthalic acid / adipic acid (or sebacic acid) and ethylene glycol / neopentyl glycol, but these binder fibers have a melting point of 45 ° C. to 60 ° C. Too low a wick for clothing is difficult to use disadvantages.

테레프탈산과 이소프탈산을 디카르본산 성분으로 하여 에스테르 유도체를 합성할 경우 중합도 2의 고리 올리고머 화합물이 발생하는데 이의 융점이 325℃ 정도이므로 일반적인 폴리에스테르 섬유의 방사 온도보다도 높아 방사 공정중 팩 교환 주기를 단축시켜 생산성을 저하시키는 경향이 있었다.When the ester derivative is synthesized using terephthalic acid and isophthalic acid as the dicarboxylic acid component, a cyclic oligomer compound having a polymerization degree of 2 is generated. Since its melting point is about 325 ° C., it is higher than the spinning temperature of general polyester fiber, thus shortening the pack exchange cycle during the spinning process. It tended to lower productivity.

본 발명자들은 종래의 바인더 섬유의 상기 결점에 착안하여 피접착물이 되는 폴리에스테르와의 접착력이 우수하고 접착 후 접착 부위의 촉감 또한 양호한 열접착성 폴리에스테르계 바인더 섬유를 제공하기 위한 시도로서 무수프탈산(혹은 오르소-프탈산)의 분자 구조가 통상의 폴리에틸렌테레프탈레이트를 구성하는 테레프탈산의 대칭적인 분자 구조에 비하여 고분자 주쇄의 구조적 규칙성을 파괴하는데 기존의 이소프탈산에 비해 고분자의 용융온도를 저하시키고 결정성을 파괴시키는 정도가 크다는 사실에 착안하여 산 성분을 테레프탈산과 무수프탈산으로 하여 수지를 제조한 결과, 저분자량의 고리 화합물이 생성되지만 이의 융점은 198℃로서 방사 공정 시 팩 수명에 거의 영향을 미치지 않아 생산성 향상을 도모할 수 있었다. 그러나 무수프탈산(혹은 오르소-프탈산)을 사용하여 합성한 공중합 폴리에스테르는 통상의 1mmHg이하의 감압하에서 270℃ ∼ 290℃로 가열시키는 폴리에틸렌테레프탈레이트 축중합 공정과 같은 조건에서는 얻어진 고분자의 색상이 불량해지는 문제점이 있음을 알게 되었다. 이러한 문제는 고온, 고진공의 중합 조건에서 반응계의 조성물중 투입 되어진 무수프탈산이 반응 공정중 개환반응과 직접에스테르화 반응, 에스테르 교환반응이 혼조된 상태로 반응에 참여함으로 인하여 열분해 및 부반응 발생을 일으켜 착색 물질을 생성하는 것에 원인을 둔다.In view of the above drawbacks of the conventional binder fibers, the present inventors have attempted to provide a heat-adhesive polyester-based binder fiber having excellent adhesion to the polyester to be adhered and a good touch to the bonding site after adhesion. Orso-phthalic acid) molecular structure breaks the structural regularity of the polymer backbone compared to the symmetric molecular structure of terephthalic acid constituting the usual polyethylene terephthalate, lowering the melting temperature of the polymer and crystallinity compared to conventional isophthalic acid In view of the fact that the degree of destruction is high, the resin was prepared using the acid component as terephthalic acid and phthalic anhydride. As a result, a low molecular weight cyclic compound was produced, but its melting point was 198 ° C. The productivity was improved. However, the copolyester synthesized using phthalic anhydride (or ortho-phthalic acid) is poor in the color of the obtained polymer under the same conditions as the polyethylene terephthalate polycondensation process which is heated to 270 ° C to 290 ° C under a reduced pressure of 1 mmHg or less. I found that there is a problem. This problem is caused by thermal decomposition and side reactions caused by phthalic anhydride introduced in the composition of the reaction system under high temperature and high vacuum polymerization conditions, participating in the reaction in a ring-opening reaction, a direct esterification reaction, and a transesterification reaction. Caused by the creation of a substance.

따라서 본 발명은 피접착물이 되는 폴리에스테르와의 접착력이 우수하고 접착 후 접착 부위의 촉감이 양호할 뿐만 아니라 색상이 양호하여 고 품질의 폴리에스테르 부직포를 제조하는데 적합한 열접착성 공중합 폴리에스테르계 바인더 섬유를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention is excellent in adhesive strength with the polyester to be adhered, and good adhesion of the adhesive site after adhesion as well as good color, heat-adhesive copolymerized polyester-based binder fiber suitable for producing a high quality polyester nonwoven fabric The purpose is to provide.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명자들은 공중합 폴리에스테르의 축중합 공정에 있어서 발생하는 색상 불량 문제의 개선을 목적으로 하여 각종의 검토를 한 결과, 공중합 폴리에스테르 중합시에 무수프탈산 또는 오르소-프탈산을 직접 사용하는 대신 무수프탈산 또는 오르소-프탈산과 에틸렌글리콜을 반응시켜 얻어진 디-베타-하이드록시에틸렌프탈레이트를 공중합성분으로 사용하는 경우 얻어진 공중합 폴리에스테르의 색상이 개선되고 융점 없이 연화거동만을 보이는 비결정성의 형태로 우수한 섬유 접착 기능을 발휘하고, 접착 후 접착 부위의 촉감 또한 양호하다는 사실을 알게 되어 본 발명을 안출하게 된 것이다.In order to achieve the above object, the present inventors have conducted various studies for the purpose of improving the color defect problem occurring in the polycondensation polymerization process of copolyester. When using di-beta-hydroxyethylene phthalate obtained by reacting phthalic anhydride or ortho-phthalic acid with ethylene glycol instead of directly as a copolymerization component, the color of the obtained copolyester is improved and the softening behavior is shown without melting point. The present invention provides the excellent fiber adhesion function in a qualitative form, and it is found that the touch of the adhesion site after adhesion is also good.

그러므로 본 발명에 의하면, 테레프탈산을 포함하는 디카르본산 성분과 에틸렌글리콜을 포함하는 디올성분이 축중합된 공중합 폴리에스테르에 있어서, (a) 디카르본산 성분이 테레프탈산 및/또는 그 에스테르 형성성 유도체 80∼50몰%와 디-베타-하이드록시에틸렌프탈레이트 및/또는 그 에스테르 형성성 유도체 20∼50몰%로 구성되며, (b) 디올 성분이 에틸렌글리콜 100∼75몰%와 디에틸렌글리콜 0∼25몰%로 구성되며, 융점이 없이 연화거동만을 보이는 것을 특징으로 하는 열접착성 공중합 폴리에스테르가 제공된다.Therefore, according to the present invention, in the copolyester of polycondensation of a dicarboxylic acid component containing terephthalic acid and a diol component containing ethylene glycol, (a) the dicarboxylic acid component is a terephthalic acid and / or its ester-forming derivative 80 It consists of-50 mol% and 20-50 mol% of di-beta-hydroxyethylene phthalate and / or its ester forming derivative, (b) 100-75 mol% of ethylene glycol and 0-25 diethylene glycol A heat-adhesive copolyester is provided which is composed of mol% and shows only softening behavior without melting point.

또한 본 발명에 의하면 상기한 폴리에스테르를 적어도 일부 함유하는 열접착성 공중합 폴리에스테르계 바인더 섬유가 제공된다.Moreover, according to this invention, the heat-adhesive co-polyester type binder fiber containing at least one part of said polyester is provided.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 열접착성 공중합 폴리에스테르는 디카르본산 성분으로 테레프탈산 및/또는 그 에스테르 형성성 유도체(이하, 테레프탈산은 그 에스테르 형성성 유도체를 포함하는 의미로 사용된다.) 80∼50몰%와 화학식 1의 디-베타-하이드록시에틸렌프탈레이트 및/또는 그 에스테르 형성성 유도체(이하, 디-베타-하이드록시에틸렌프탈레이트는 그 에스테르 형성성 유도체를 포함하는 의미로 사용된다.) 20∼50몰%를 사용한다.The heat-adhesive copolyester of the present invention is a terephthalic acid and / or its ester-forming derivative (hereinafter, terephthalic acid is used to include its ester-forming derivative) as a dicarboxylic acid component. 20 to 50 mole% of di-beta-hydroxyethylene phthalate and / or its ester-forming derivatives (hereinafter, di-beta-hydroxyethylene phthalate is used to include its ester-forming derivatives). use.

디카르본산 성분으로 테레프탈산과 디-베타-하이드록시에틸렌프탈레이트의 조성비가 상기한 범위내에 있을 때 얻어진 중합체가 소망하는 연화 온도와 접착 성능 및 색상을 만족하게 된다. 디-베타-하이드록시에틸렌프탈레이트의 함량이 20몰% 미만에서는 제조된 공중합 폴리에스테르에 결정이 형성 되어지고 연화온도가 높아짐에 따라 가공 온도 상승의 원인이 되고, 함량이 50몰%를 초과하게 되면 연화 온도 저하 효과는 미약해지면서 공중합 폴리에스테르의 물성이 저하하고 색상이 불량하게 된다.When the composition ratio of terephthalic acid and di-beta-hydroxyethylene phthalate as the dicarboxylic acid component is within the above range, the obtained polymer satisfies the desired softening temperature, adhesion performance and color. If the content of di-beta-hydroxyethylene phthalate is less than 20 mol%, crystals are formed in the prepared copolyester, and the softening temperature increases, causing processing temperature to rise, and if the content exceeds 50 mol%, As the softening temperature lowering effect becomes weaker, the physical properties of the copolyester are lowered and the color becomes poor.

축중합 반응에 의해 공중합 폴리에스테르를 구성하는 디올로서는 에틸렌글리콜을 단독으로 사용하거나 또는 에틸렌글리콜 이외에 디카르본산 단위의 몰을 기준으로 하여 25몰% 이하의 디에틸렌글리콜을 함께 사용할 수 있다. 에틸렌글리콜과 디에틸렌글리콜의 조성비가 상기한 범위내에 있을 때 얻어진 중합체의 소망하는 연화 온도와 접착 성능 및 가공성을 만족하게 된다. 만일 디에틸렌글리콜의 함량이 25몰%를 초과하게 되면 공중합 폴리에스테르의 연화시작 온도가 50℃ 미만으로 너무 낮아져 의류용 심지 등으로 사용하는데 부적합하게 된다.As the diol constituting the copolyester by the polycondensation reaction, ethylene glycol may be used alone or 25 mol% or less of diethylene glycol based on the moles of dicarboxylic acid units in addition to ethylene glycol may be used together. When the composition ratio of ethylene glycol and diethylene glycol is within the above range, the desired softening temperature, adhesion performance and processability of the obtained polymer are satisfied. If the content of diethylene glycol exceeds 25 mol% softening start temperature of the copolyester is too low below 50 ℃ is unsuitable for use as a wick for clothes and the like.

또한 본 발명에 의하면, 공중합 폴리에스테르 반응계에 다관능 성분을 첨가할 수 있다. 첨가하기에 바람직한 다관능성 성분의 예로는 폴리카르본산, 폴리올, 폴리옥시카르본산 등이 있으며, 그 첨가량은 공중합 폴리에스테르 성분에 대해 10 ∼ 1,000ppm, 바람직하기로는 50 ∼ 500ppm 이다. 다관능 성분으로는 트리멜리트산, 트리메신산, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르본산, 1,2,3,4-부탄테트라카르본산 및 이것들의 산에스테르, 산무수물 등의 유도체, 글리세린, 펜타에리스리톨, 솔비톨 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.Moreover, according to this invention, a polyfunctional component can be added to a copolyester reaction system. Examples of preferred polyfunctional components for addition include polycarboxylic acids, polyols, polyoxycarboxylic acids, and the like, with the addition amount being 10 to 1,000 ppm, preferably 50 to 500 ppm relative to the copolyester component. Examples of the polyfunctional component include trimellitic acid, trimesic acid, 3,3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic acid, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, acid esters thereof, acid anhydrides, and the like. Derivatives, glycerin, pentaerythritol, sorbitol and the like can be used alone or in combination of two or more thereof.

상기한 첨가량 범위내에서 다관능 성분을 첨가하면 목적하는 공중합 폴리에스테르의 축중합시 반응 온도의 저하와 반응 시간의 단축을 가능케 하여 색상 불량을 개선함과 동시에 섬유상으로 방사 및 연신시에 작업성을 향상시킬 수가 있다. 만일 다관능 성분의 첨가량을 10ppm 미만으로 하는 경우에는 목적하는 가교제의 역할을 하기에는 부족하고, 1,000ppm을 초과하게 하는 경우에는 반대로 급격한 가교 현상에 의하여 중합 및 방사, 연신시에 문제를 일으킬 수 있으므로 부적합하다.When the polyfunctional component is added within the above-mentioned addition amount range, it is possible to reduce the reaction temperature and shorten the reaction time during the polycondensation of the desired copolyester, thereby improving color defects, and at the same time, workability during spinning and stretching into fibers It can be improved. If the amount of the polyfunctional component is less than 10 ppm, it is insufficient to serve as a desired crosslinking agent. If the content of the polyfunctional component is more than 1,000 ppm, the crosslinking phenomenon may cause problems during polymerization, spinning, and stretching due to rapid crosslinking. Do.

본 발명에 따르는 열접착성 공중합 폴리에스테르는 바인더 섬유 원료의 일부 또는 전부로 사용할 수 있다. 본 발명의 공중합 폴리에스테르로 바인더 섬유를 제조하는 데에는 동일계 방사 또는 복합방사 방법을 이용할 수 있다. 즉, 본 발명의 공중합 폴리에스테르 단일성분으로 방사하여 바인더 섬유를 제조하거나 또는 다른 섬유형성성 성분과 복합방사하여 바인더 섬유를 제조할 수 있다. 복합 방사에 의한 섬유형태는 사이 바이 사이드 형태로도 할 수 있고, 본 발명의 공중합 폴리에스테르를 시스성분으로 하는 시스-코어 형태로도 할 수 있다.The heat adhesive copolyester according to the invention can be used as part or all of the binder fiber raw material. In-situ spinning or a composite spinning method can be used to prepare binder fibers from the copolyester of the present invention. That is, the binder fiber may be prepared by spinning with the copolyester polyester component of the present invention, or by composite spinning with other fiber-forming components. The fiber form by the composite spinning can be made into the bi-side form, and can also be made into the sheath-core form which uses the copolyester of this invention as a sheath component.

바람직하게 본 발명에 따르는 열접착성 공중합 폴리에스테르계 바인더 섬유는 융점이 없고 110℃∼180℃ 범위의 접착 가공 온도에서 연화 거동을 보이며 접착력이 우수하고 접착후의 촉감이 부드러울 뿐만아니라 색상이 우수한 등의 장점이 있어 특히 폴리에스테르계 부직포 또는 패딩 제품의 제조에 효과적으로 적용할 수 있다.Preferably, the heat-adhesive copolyester-based binder fiber according to the present invention has no melting point, exhibits softening behavior at an adhesive processing temperature in the range of 110 ° C to 180 ° C, has excellent adhesion, soft touch, and excellent color. It is advantageous in that it can be effectively applied especially in the manufacture of polyester-based nonwovens or padded products.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 특징 및 기타의 장점은 후술되는 실시예로부터 보다 명백하게 될 것이다. 단, 본 발명은 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.Features and other advantages of the present invention as described above will become more apparent from the following examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

하기 실시예 및 비교예에서 나타난 평가 항목의 측정은 다음과 같이 하였다.Measurement of the evaluation items shown in the following Examples and Comparative Examples was as follows.

* 융점 및 연화거동 : 열시차주사열량계(Perkin Elmer, DSC-7)를 이용하여 측정하였으며 열 흡수 피크가 존재하지 않는 경우, 즉 융점이 존재하지 않는 경우동적 열특성 측정기(Perkin Elmer, DMA-7; TMA 모드)를 이용하여 연화거동을 측정하였다.* Melting point and softening behavior: Measured using a differential differential scanning calorimeter (Perkin Elmer, DSC-7), and when there is no heat absorption peak, that is, no melting point, a dynamic thermal measuring instrument (Perkin Elmer, DMA-7) TMA mode) to measure softening behavior.

* 극한 점도(IV) : 공중합 폴리에스테르를 페놀/테트라클로로에탄(중량비 50/50)에 녹여 0.5중량% 용액을 만든 후 우베로드 점도계로 35℃에서 측정 하였다.* Intrinsic Viscosity (IV): The copolyester was dissolved in phenol / tetrachloroethane (50/50 by weight) to make a 0.5% by weight solution and measured at 35 ° C. with a Uberod viscometer.

* 접착력 : 제조된 공중합 폴리에스테르 칩을 시스 성분으로 통상의 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 코어 성분으로 하여 제조한 단사섬도가 4데니아인 시스-코어형 폴리에스테르 바인더 섬유를 섬유장 51mm로 절단하고 또한 기계적 권축을 함께 부여한 후 로울러 카딩기에서 통상적인 폴리에틸렌테레프탈레이트와 50:50의 무게비로 혼면 카딩하여 2g/100㎠의 부직포를 제조하고 165℃의 온도에서 1분간 열접착 한 후 ASTM D1424의 방법으로 접착력을 측정하였다.* Adhesive force: The sheath-core polyester binder fiber having 4 denier single yarn fineness produced by using the prepared copolyester chip as the cis component and the conventional polyethylene terephthalate chip as the core component was cut into 51 mm of fiber length, and mechanically crimped. After impregnating together, in a roller carding machine, a non-woven fabric of 2g / 100㎠ was mixed by carding at a weight ratio of 50:50 with a conventional polyethylene terephthalate, and heat-bonded for 1 minute at a temperature of 165 ° C., followed by ASTM D1424. Measured.

* 촉감 : 상기 접착력 측정용 시료를 손으로 만져서 상대적인 평가를 하였다.* Touch: Relative evaluation was performed by touching the adhesive force measurement sample by hand.

◎ (우수), ○ (양호) , △ (보통) , Ⅹ (불량)◎ (excellent), ○ (good), △ (normal), Ⅹ (bad)

[실시예 1]Example 1

테레프탈산과 에틸렌글리콜을 직접에스테르화 반응시켜 얻은 폴리에틸렌테레프탈레이트 올리고머가 들어 있는 에스테르 반응조에 표 1에 기재된 비율로 디-베타-하이드록시에틸렌프탈레이트(이하, "DEP"라 약칭함)를 테레프탈산 70몰%, 디-베타-하이드록시에틸렌프탈레이트 30몰%의 비율이 되도록 투입한 후 통상의 에스테르 교환반응 촉매인 망간아세테이트 존재하에서 245℃에서 1시간동안 에스테르 교환반응을 완료 하였다. 여기에 통상의 축중합 반응 촉매인 삼산화안티몬을 첨가한 후 최종 진공도가 1mmHg 이하가 되도록 감압하면서 275℃까지 승온하여 축중합 반응을 행하였다. 이때 얻어진 공중합 폴리에스테르의 물성을 측정하였다. 측정결과는 표 1에 제시된다.70 mol% of di-beta-hydroxyethylene phthalate (hereinafter, abbreviated as "DEP") in an ester reactor containing polyethylene terephthalate oligomer obtained by direct esterification of terephthalic acid and ethylene glycol in a ratio shown in Table 1 After the addition of di-beta-hydroxyethylene phthalate at a rate of 30 mol%, the transesterification reaction was completed at 245 ° C. for 1 hour in the presence of manganese acetate, a common transesterification catalyst. After adding antimony trioxide which is a normal condensation polymerization catalyst, it heated up to 275 degreeC under reduced pressure so that final vacuum might be 1 mmHg or less, and the polycondensation reaction was performed. The physical properties of the copolyester obtained at this time were measured. The measurement results are shown in Table 1.

얻어진 공중합 폴리에스테르 칩을 시스 성분으로 통상의 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 코어 성분으로 하여 단사섬도 4데니아의 시스-코어형 폴리에스테르 바인더 섬유를 제조하였다. 제조된 바인더 섬유를 섬유장 51mm로 절단하고 또한 기계적 권축을 함께 부여한 후 로울러 카딩기에서 통상적인 폴리에틸렌테레프탈레이트와 50:50의 무게비로 혼면 카딩하여 웹을 적층하고 165℃의 온도에서 1분간 열접착하여 2g/100㎠의 부직포를 제조하였다. 제조된 부직포의 접착력 및 촉감을 측정하였다. 측정결과는 표 1에 제시된다.A cis-core polyester binder fiber having a single yarn fineness of 4 denier was produced by using the obtained copolymerized polyester chip as a cis component and a normal polyethylene terephthalate chip as a core component. The binder fiber was cut into 51 mm of fiber length, and mechanically crimped together, and the web was laminated in a roller carding machine at a weight ratio of 50:50 with a conventional polyethylene terephthalate, and the webs were laminated and heat-bonded for 1 minute at a temperature of 165 ° C. To produce a nonwoven fabric of 2 g / 100 cm 2. The adhesion and the touch of the prepared nonwoven fabric were measured. The measurement results are shown in Table 1.

[실시예 2 내지 4 및 비교예 1 내지 5][Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 5]

다음 표 1에 기재된 바와 같이 테레프탈산, 디-베타-하이드록시에틸렌프탈레이트, 무수프탈산, 이소프탈산, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리멜리트산의 공중합 조성비를 달리하는 것 외에는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.As described in Table 1, the same procedure as in Example 1 was repeated except that the copolymerization ratio of terephthalic acid, di-beta-hydroxyethylene phthalate, phthalic anhydride, isophthalic acid, ethylene glycol, diethylene glycol, and trimellitic acid was changed. It was.

구분division 실시예Example 비교예Comparative example 1One 22 33 44 1One 22 33 44 55 공중합조 성(몰%)Copolymerization composition (mol%) 테레프탈산Terephthalic acid 7070 7373 7575 8080 8282 4545 7070 8585 8080 디-β-하이드록시에틸렌프탈레이트Di-β-hydroxyethylene phthalate 3030 2727 2525 2020 1818 5555 -- -- -- 무수프탈산Phthalic anhydride -- -- -- -- -- -- 3030 -- -- 이소프탈산Isophthalic acid -- -- -- -- -- -- -- 1515 2020 에틸렌글리콜Ethylene glycol 100100 9898 9292 8585 100100 100100 100100 7575 9595 디에틸렌글리콜Diethylene glycol -- 22 88 1515 -- -- -- 2525 55 트리멜리트산Trimellitic acid -- 150150 150150 150150 -- -- -- -- -- 폴리머특 성Polymer properties 극한점도 (IV)Intrinsic viscosity (IV) 0.600.60 0.590.59 0.600.60 0.610.61 0.600.60 0.580.58 0.600.60 0.600.60 0.590.59 색 상 (b가)Color (b) 4.54.5 3.03.0 3.53.5 3.03.0 2.52.5 15.015.0 12.012.0 2.22.2 2.02.0 융 점 (℃)Melting point (℃) -- -- -- -- 201201 -- -- 182182 196196 연화온도 (℃)Softening Temperature (℃) 112112 115115 108108 111111 -- 9292 110110 -- -- 부직포특 성Nonwoven Characteristic 접착력 (㎏)Adhesive force (㎏) 2.62.6 2.52.5 2.42.4 2.22.2 0.50.5 1.71.7 2.42.4 1.21.2 0.90.9 촉감touch ×× ××

상기한 표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 4의 공중합 폴리에스테르와 비교예 2 및 3의 공중합 폴리에스테르는 융점은 측정되지 않고 연화 거동만이 나타나며, 이들중 본 발명에 따르는 실시예 1 내지 4의 경우는 색상, 접착력 및 촉감이 우수한 반면에 디-베타-하이드록시에틸렌프탈레이트의 사용량이 본 발명의 범위를 초과하는 비교예 2의 경우에는 색상, 접착력 및 촉감이 불량하고, 무수프탈산을 사용한 경우에는 색상이 불량하였다. 또한 디-베타-하이드록시에틸렌프탈레이트의 사용량이 본 발명의 범위에 못미치는 비교예 1의 경우에는 융점이 나타나고, 접착력 및 촉감이 매우 불량하였고, 이소프탈산을 사용한 비교예 4 및 5의 경우에는 융점이 측정되었고 접착력 및 촉감이 매우 불량하였다.As can be seen from the results of Table 1, the copolymerized polyesters of Examples 1 to 4 and the copolymerized polyesters of Comparative Examples 2 and 3 exhibited no softening point but only softening behavior. Examples 1 to 4 are excellent in color, adhesion, and feel, while Comparative Example 2 in which the amount of di-beta-hydroxyethylene phthalate exceeds the scope of the present invention is poor in color, adhesion, and feel, When phthalic anhydride was used, the color was poor. In addition, in the case of Comparative Example 1 in which the amount of di-beta-hydroxyethylene phthalate was less than the range of the present invention, melting point appeared, adhesion and touch were very poor, and melting point in Comparative Examples 4 and 5 using isophthalic acid. Was measured and the adhesion and touch were very poor.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르는 공중합 폴리에스테르로 되는 열접착성 바인더 섬유는 비결정성으로 융점이 없이 연화거동만 나타내며 종래의 폴리에스테르계 바인더 섬유와 비교하여 부직포 제조시 접착 온도와 가공 온도를 낮추는 것을 가능하게 하여 생산성이 우수하고 접착력과 촉감도 우수할 뿐만 아니라, 색상이 양호하여 고 품질의 폴리에스테르 부직포를 제조하는데 매우 유용하다.As described above, the heat-adhesive binder fiber made of the copolyester according to the present invention is amorphous and exhibits only softening behavior without melting point, and lowers the adhesion temperature and processing temperature when manufacturing nonwoven fabrics compared with conventional polyester-based binder fibers. In addition to excellent productivity, excellent adhesion and feel as well as good color, it is very useful for producing high quality polyester nonwoven fabric.

Claims (5)

테레프탈산을 포함하는 디카르본산 성분과 에틸렌글리콜을 포함하는 디올성분이 축중합된 공중합 폴리에스테르에 있어서, (a) 디카르본산 성분이 테레프탈산 및/또는 그 에스테르 형성성 유도체 80∼50몰%와 디-베타-하이드록시에틸렌프탈레이트 및/또는 그 에스테르 형성성 유도체 20∼50몰%로 구성되며, (b) 디올 성분이 에틸렌글리콜 100∼75몰%와 디에틸렌글리콜 0∼25몰%로 구성되며, 융점이 없이 연화거동만을 보이는 것을 특징으로 하는 열접착성 공중합 폴리에스테르.In the copolyester obtained by condensation polymerization of a dicarboxylic acid component containing terephthalic acid and a diol component containing ethylene glycol, (a) the dicarboxylic acid component is 80 to 50 mol% of terephthalic acid and / or its ester-forming derivative and di Beta-hydroxyethylene phthalate and / or its ester-forming derivative 20 to 50 mol%, (b) the diol component consists of 100 to 75 mol% of ethylene glycol and 0 to 25 mol% of diethylene glycol, Heat-adhesive copolyester characterized by showing only softening behavior without melting point. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 폴리에스테르 성분에 대해 10 ∼ 1000ppm의 다관능 성분을 첨가하는 것을 특징으로 하는 열접착성 공중합 폴리에스테르.The heat-adhesive copolyester of Claim 1 which adds 10-1000 ppm polyfunctional component with respect to a polyester component. 제 3 항에 있어서, 다관능 성분이 트리멜리트산, 트리메신산, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르본산, 1,2,3,4-부탄테트라카르본산 및 이것들의 산에스테르와 산무수물, 글리세린, 펜타에리스리톨, 솔비톨로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 열접착성 공중합 폴리에스테르.The polyfunctional component according to claim 3, wherein the polyfunctional component is trimellitic acid, trimesic acid, 3,3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic acid, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid and acids thereof A heat-adhesive copolyester, characterized in that one or two or more mixtures selected from the group consisting of esters, acid anhydrides, glycerin, pentaerythritol, and sorbitol. 상기 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항 기재의 열접착성 공중합 폴리에스테르를 적어도 일부 함유하는 열접착성 공중합 폴리에스테르계 바인더 섬유.The heat-adhesive co-polyester-based binder fiber containing at least a part of the heat-adhesive co-polyester according to any one of claims 1 to 4.
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