KR100743130B1 - 저융점 공중합 폴리에스테르의 제조방법, 그로 제조된저융점 공중합 폴리에스테르를 이용한 공중합 폴리에스테르바인더 섬유 및 그의 용도 - Google Patents

저융점 공중합 폴리에스테르의 제조방법, 그로 제조된저융점 공중합 폴리에스테르를 이용한 공중합 폴리에스테르바인더 섬유 및 그의 용도 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저융점 공중합 폴리에스테르의 제조방법, 그로 제조된 저융점 공중합 폴리에스테르를 시스성분으로 이용한 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유 및 그의 용도에 관한 것이다.
본 발명의 저융점 공중합 폴리에스테르의 제조방법은 공중합 폴리에스테르 섬유의 결정성을 높이기 위하여, 산성분으로 아디핀산과 디올 성분으로 에틸렌글리콜 및 1,4-부타디올을 공중합 개질제로 사용하여 폴리에스테르를 제조하되, 상기 폴리에스테르의 에스테르반응 또는 중합반응시, 유기 나노클레이를 첨가하여 결정성을 향상시켜 고온에서의 열적 안정성은 물론 접착강력을 극대화한 저융점 공중합 폴리에스테르의 제조방법, 그로 제조된 저융점 공중합 폴리에스테르를 시스성분으로 사용하고, 통상의 폴리에스테르 섬유를 코아 성분으로 사용하여 복합방사된 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유를 제조한다. 나아가, 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유는 고온에서의 열적 안정성과 접착강도가 우수하므로 종래의 핫 멜트형 바인더 수지를 대체 활용될 수 있다.
저융점, 공중압 폴리에스테르, 섬유, 바인더섬유, 유기나노클레이

Description

저융점 공중합 폴리에스테르의 제조방법, 그로 제조된 저융점 공중합 폴리에스테르를 이용한 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유 및 그의 용도{METHOD OF MANUFACTURING COPOLYESTER, COPOLYESTER BINDER FIBER USING COPOLYESTER AND ITS USE}
도 1은 본 발명의 저융점 공중합 폴리에스테르의 형성을 도시한 것이다.
본 발명은 저융점 공중합 폴리에스테르의 제조방법, 그로 제조된 저융점 공중합 폴리에스테르를 시스성분으로 이용한 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유 및 그의 용도에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공중합 폴리에스테르 섬유의 결정성을 높이기 위하여, 산성분으로 아디핀산과 디올 성분으로 에틸렌글리콜 및 1,4-부타디올을 공중합 개질제로 사용하여 폴리에스테르를 제조하되, 상기 폴리에스테르의 에스테르반응 또는 중합반응시, 유기 나노클레이를 첨가하여 결정성을 향상시킨, 내열성 및 접착강도가 우수한 저융점 공중합 폴리에스테르의 제조방법, 그로 제조된 저융점 공중합 폴리에스테르를 이용한 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유 및 그의 용도에 관한 것이다.
종래 매트리스, 자동차용 내장재 또는 비닐하우스에 사용되는 패팅용으로 섬유 구조물에 있어서, 상호간 접착을 목적으로 열로 접착하는 핫멜트(Hotmelt)형 바인더 섬유가 폭넓게 사용되어 왔다.
예를들어, 미합중국 특허 제4,129,675호에는 테레프탈산과 이소프탈산을 이용하여 공중합된 저융점 공중합 폴리에스테르가 소개되어 있으나, 상기 저융점 공중합 폴리에스테르는 명확한 결정 융점을 나타나지 않아, 가공시 내열성과 성형성 측면의 불리한 점이 있고, 특히 유리전이온도 이상의 고온 분위기에서 사용되는 산업용 섬유제품의 경우, 섬유의 강도가 저하되고 접착강도가 현저히 저하되는 문제가 있다.
또한 미합중국 특허 제3,589,956호에서도 저밀도 부직포를 형태적으로 안정하게 제조할 수 있는 섬유의 제조방법 및 그로 제조된 시스-코아 복합방사가 개시된 바 있으나, 상기 제조방법으로 제조된 섬유 역시 강도가 저하되고 접착강도가 떨어지는 문제가 여전히 해결되지 않고 있다.
최근 일본국 공개특허공보 평10-298271호에서는 결정성과 내열성을 높이기 위하여, 중합 제조과정에서 테레프탈산 대신에 아디핀산(Adipic Acid)을 사용하고, 에틸렌글리콜 대신에 디올(Diol)성분으로서, 1,4-부탄디올(BD)을 사용하여 접착성을 높여 주고 고온 분위기에서도 섬유의 강도 저하가 적은 공중합 폴리에스테르 섬유를 제 공한 바 있으나, 상기 제조방법으로 제조된 공중합 폴리에스테르 섬유 역시, 유리전이온도가 낮아, 여름철의 고온 조건에서 사용할 경우 여러 가지 공정온도를 제어해야 하는 단점이 지적된다.
이에, 본 발명자들은 종래의 저융점 폴리에스테르의 단점을 해소하기 위하여 노력한 결과, 공중합 폴리에스테르 섬유의 결정성을 높이고자 산성분으로 아디핀산과 디올 성분으로 1,4-부타디올을 공중합 개질제로 사용하여 폴리에스테르를 제조하되, 상기 폴리에스테르의 에스테르반응 또는 중합반응시, 유기 나노클레이를 첨가하여 결정성을 향상시켜, 고온에서의 열적 안정성은 물론 접착강력을 극대화한 저융점 공중합 폴리에스테르를 제조하고, 상기 제조된 저융점 공중합 폴리에스테르를 시스성분으로 사용하고, 통상의 폴리에스테르 섬유를 코아 성분으로 하여 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유를 제조하고, 상기 바인더 섬유가 고온 분위기에서도 열적안정은 물론 접착 강도저하가 적고, 촉감이 우수한 물성을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 내열성 및 접착강도가 우수한 저융점 공중합 폴리에스테르의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 제조방법으로 제조된 저융점 공중합 폴리에스테르를 이용한 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유의 용도를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
1) 하기 화학식 1로 표시되는 유기화제를 제조하고,
2) 상기 제조된 유기화제를 Na+-몬모릴로나이트 또는 Na+-마이카에서 선택되는 점토에 삽입하여 유기 나노클레이를 제조하고,
3) 테레프탈산(TPA)/아디핀산(AA)의 몰비가 95/5∼75/25으로 이루어진 산성분 및 에틸렌글리콜(EG)/1,4-부탄디올(BD)의 몰비가 80/20∼20/80으로 이루어진 디올성분을 혼합하여 수행되는 폴리에스테르 수지의 에스테르화 반응 단계에 상기 제조된 유기 나노클레이를 투입하는 것으로 이루어진, 저융점 공중합 폴리에스테르의 제조방법을 제공한다.
Figure 112006079670773-pat00001
(상기 식에서, R1은 하이드록시 또는 메톡시기이며, R2 및 R'2는 탄소수 0 내지 10개의 알킬기이고, R3는 아릴기이다.)
상기에서 유기 나노클레이의 함량은 폴리에스테르 수지 100 중량부에 대하여, 유기 나노클레이 0.1 내지 2.0 중량부를 사용한다.
상기 유기 나노클레이에 있어서, 화학식 1로 표시되는 유화제와 결합되는 점토간의 층간 거리가 20 내지 40Å인 것이다.
더욱 바람직하게는 상기 유기 나노클레이가 하기 화학식 2로 표시된다.
Figure 112006079670773-pat00002
본 발명은 상기 제조방법으로 제조되고, 그 결정융점이 120∼180℃인 저융점 공중합
폴리에스테르를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 저융점 공중합 폴리에스테르를 시스(Sheath)성분으로 하고, 통상의 폴리에틸렌테레프탈산 칩을 코아(Core)성분으로 하여, 65:35 내지 35:65의 복합방사 비율로 방사 및 연신과정을 수행하여 제조된 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유를 제공한다.
상기 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유는 결정융점이 120∼180℃이고, 극한점도가 0.50 이상의 특성을 갖는다.
나아가, 본 발명은 상기 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유의 용도를 제공한다.
그의 바람직한 일례로는 도어트림, 해드라이링 및 트렁크 도어 메트로 이루어진 군 에서 선택되는 어느 하나의 자동차 내장재로 유용하다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명하고자 한다.
본 발명은 폴리에스테르 수지의 에스테르화 반응 단계에 유기 나노클레이를 투입하여, 내열성 및 접착강도가 개선된 저융점 공중합 폴리에스테르의 제조방법을 제공한다.
보다 상세하게는 1) 하기 화학식 1로 표시되는 유기화제를 제조하고,
2) 상기 제조된 유기화제를 Na+-몬모릴로나이트 또는 Na+-마이카에서 선택되는 점토에 삽입하여 유기 나노클레이를 제조하고,
3) 테레프탈산(TPA)/아디핀산(AA)의 몰비가 95/5∼75/25으로 이루어진 산성분 및 에틸렌글리콜(EG)/1,4-부탄디올(BD)의 몰비가 80/20∼20/80으로 이루어진 디올성분을 혼합하여 수행되는 폴리에스테르 수지의 에스테르화 또는 중축합반응 단계에 상기 제조된 유기 나노클레이를 투입하는 것으로 이루어진다.
상기 단계 1) 유기화제는 하기 화학식 1로 표시된다.
화학식 1
Figure 112006079670773-pat00003
(상기 식에서, R1은 하이드록시 또는 메톡시기이며, R2 및 R'2는 탄소수 0 내지 10개의 알킬기이고, R3는 아릴기이다 )
단계 2)의 "유기 나노클레이"라 함은 통상의 유기클레이와는 달리, 300℃이상의 고온에서도 분해되지 않고 결정성이 우수하며 입자크기가 나노 수준의 유기 점토를 의미한다.
즉, 통상의 유기 나노클레이는 폴리머 중합 시 광택의 안정성과 물리적 열안정성을 가지나, 고온에서 분해되어 층간 거리가 다시 줄어드는 문제점이 발생하여 250℃의 높은 온도에서 유기물의 분해로 인해서 폴리에스테르가 변색하는 결점이 있다. 그러나, 본 발명의 유기 나노클레이는 고온에서도 분해가 되지 않으며 클레이의 층간 박리(剝離)가 완전히 일어나는 물질이다.
본 발명의 유기 나노클레이는 하기 화학식 1로 표시되는 유화제에 Na+-몬모릴로나이트 또는 Na+-마이카에서 선택되는 점토를 투입하여 20 내지 80℃의 온도 범위에서 2 내지 6 시간동안 교반시켜 제조된다.
화학식 1의 유화제는 폴리에스테르와 반응할 수 있는 관능기를 가지며, 양이온 교환반응을 통해 유기 나노클레이가 제조된다. 더욱 바람직한 유기 나노클레이는 하기 화학식 2와 같다.
화학식 2
Figure 112006079670773-pat00004
본 발명의 유기 나노클레이는 유화제와 결합되는 점토간의 층간 거리가 20 내지 40Å이다. 이때, 층간거리가 20Å 미만이면, 폴리머의 삽입이 어렵고, 40Å를 초과하면 폴리머내 유기나노클레이 박리과정이 불규칙해진다.
또한, 유기 나노클레이는 20∼200nm의 입자 크기를 갖는다. 이때, 입자크기가 20nm 미만이면, 지나치게 미세하여 폴리머 내 특성발현이 불충분하고, 200nm를 초과하면 성형가공 공정에서 입자 분산등의 문제가 발생된다.
본 발명의 유기 나노클레이는 에스테르반응 또는 중합반응시 첨가함으로써, 섬유 상에 광택 저하가 없고 섬유의 물성을 향상시켜 부직포 상태에서 내열특성 및 접착 강도를 향상시키는 기능을 수행한다.
이에, 유기 나노클레이의 함량은 폴리에스테르 수지 100중량부에 대하여, 0.1∼2.0중량부가 바람직하다. 이때, 유기 나노클레이의 함량이 0.1중량부 미만이면, 내열특성 및 접착 강도의 효과가 적고, 반면에, 2.0중량부를 초과하면, 작업성(팩압)의 저하가 나타나기 시작하며, 사용량이 증가에 따라 제조원가에 대한 부담이 있어 비경제적이다.
단계 3)은 폴리에스테르 수지의 에스테르화 반응 단계에 상기 유기 나노클레이를 투입하여, 저융점 공중합 폴리에스테르를 제조하는 단계이다.
도 1은 본 발명의 저융점 공중합 폴리에스테르의 형성을 개략적으로 도시한 것으로서, (a)는 통상의 Na+-몬모릴로나이트 또는 Na+-마이카에서 선택되는 클레이를 나타낸 것이고, (b)는 유기화제를 상기 클레이 내에 삽입하여 제조된 유기 나노클레이이고, (c)는 상기 유기 나노클레이가 폴리에스테르 수지의 에스테르반응 및 중합반응시, 첨가하여 제조된 저융점 공중합 폴리에스테르를 나타낸 것이다.
상기 단계 3)는 섬유의 결정성을 높이기 위하여, 산성분으로 아디핀산과 디올 성분으로 1,4-부타디올을 공중합 개질제로 사용하여 폴리에스테르를 제조한다. 보다 상세하게는 단계 3)의 폴리에스테르 수지가 테레프탈산(TPA)/아디핀산(AA)의 몰비가 95/5∼75/25으로 이루어진 산성분 및 에틸렌글리콜(EG)/1,4-부탄디올(BD)의 몰비가 80/20∼20/80으로 이루어진 디올 성분을 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 사용되는 산성분으로서, 아디핀산은 지방족 물질이며, 공중합 후에 폴리머의 융점을 낮추고, 이소프탈산에 비해 결정성을 방해하지 않을 뿐만 아니라 섬유 형성 후에 부직포 상태에서 통상의 저융점 폴리에스테르 섬유에 비해 인열강도를 증가시킨다.
상기 아디핀산의 함량은 전체 산성분에 대하여, 5∼25몰%가 바람직하다. 이때, 아 디핀산의 함량이 5몰% 미만이면, 이소프탈산과 병행하여 사용하더라도 융점을 낮추는데 한계가 있고, 25몰%를 초과하면, 결정 저하는 물론, 낮은 유리전이온도로 인하여 내열 특성이 저하된다.
또한, 본 발명에서 사용되는 디올성분으로서, 1,4-부탄디올은 공중합 폴리에스테르의 결정을 높이는 역할을 한다.
상기 1,4-부탄디올의 함량은 전체 디올 성분에 대하여, 20∼80몰%가 바람직하며, 이때, 1,4-부탄디올의 함량이 20몰% 미만이면 결정성이 저하되고, 80몰%를 초과하면, 결정성이 지나치게 높아 오히려 융착성이 저하되어 요구되는 물성을 만족시킬 수 없다.
상기 공중합 폴리에스테르 바인더 수지를 제조함에 있어서, 중합시 중축합 촉매 및 산화방지제를 사용할 수 있다. 산화방지제로는 페놀계 일가녹스 1010가 바람직하고, 중축합 촉매로는 티탄계 화합물이 바람직하다. 상기 중축합 촉매 및 산화방지제는 제조되는 최종 폴리머 물성에 방해되지 않는 범위 내에서 적당한 조절될 수 있으며, 바람직하게는, 본 발명에서는 티탄계 화합물은 유기 나노클레이의 특성을 감안하여 0.5×10-4∼1.0×10-4 몰을 사용하는 것이 바람직하다.
바람직한 중축합 반응온도는 240∼280℃의 온도 범위로 진행하고, 더욱 바람직하게는 250∼270℃의 범위에서 제조함으로써, 저융점 공중합 폴리에스테르의 색조 및 열분해를 방지할 수 있다.
본 발명은 상기 제조방법으로 제조되고, 결정융점이 120∼180℃인 저융점 공중합 폴리에스테르를 제공한다.
이때, 상기 저융점 공중합 폴리에스테르의 결정융점이 120℃ 미만이면, 결정이 잘 형성되지 않아 비결정 영역이 많아지므로 섬유의 강도가 저하되어, 바인더 섬유의 재료로서 사용할 수 없고, 180℃를 초과하면, 접착온도가 일반섬유의 융점과 가까워지므로, 섬유의 피브릴 구조가 손상되어 바람직하지 않다.
또한, 본 발명의 저융점 공중합 폴리에스테르를 시스(Sheath)성분으로 하고, 통상의 폴리에틸렌테레프탈산 칩을 코아(Core)성분으로 하여, 65:35 내지 35:65의 복합방사 비율로 방사 및 연신과정을 수행하여 제조된 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유를 제공한다.
상기 방사비율 중, 시스 성분의 비율이 35% 미만이면, 접착력이 저하되고, 65%를 초과하면 강도저하 및 원가상승의 문제가 발생한다.
본 발명의 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유는 시스-코아형 복합방사 형태로서, 상기 제조된 저융점 공중합 폴리에스테르를 시스 성분으로 사용함으로써, 특정 융점까지는 섬유의 연화 거동이 약하게 나타나 내열성 및 성형성이 우수하고 고온에서도 강도 저하가 없는 섬유를 얻을 수 있다.
본 발명의 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유는 결정융점이 120∼180℃이고, 극한점도가 0.50 이상의 특성을 갖는다.
본 발명의 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유가 저온 열접착이 용이할 뿐만이 아니라, 고온에서 내구성 및 형태안정성을 필요로 하는 경우에도 강력(强力)이 유지된다.
따라서, 본 발명은 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유는 결정성이 높아 융점이상에서는 강도 저하로 인한 변형이 적고, 유리전이온도에서도 경시변화 속도를 지연시켜, 고온 분위기에서 접착강도가 떨어지지 않으므로, 핫 멜트형 바인더 수지를 대체 활용될 수 있다.
그의 바람직한 일례로는 도어트림, 해드라이링 및 트렁크 도어메트로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 자동차 내장재 또는 비닐하우스에 사용되는 패팅용도로 유용하다.
이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다.
하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 저융점 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유 제조 1
단계 1: 저융점 공중합 폴리에스테르의 제조
상기 산성분으로서 테레프탈산(TPA)/아디핀산(AA)의 공중합 조성비 및 디올성분으 로서 에틸렌글리콜(EG)/1,4-부탄디올(BD)의 공중합 조성비를 하기 표 1에 제시된 바와 같이 조절하고, 250℃ 조건 내에서 투입하여 1.5kg/㎠ㆍG압력 조건에서 에스테르화 반응시켰다(반응률 97.5%). 상기 에스테르 반응시, 단계 2에서 제조된 유기 나노클레이를 첨가하여 저융점 공중합 폴리에스테르를 제조하였다.
에스테르 반응물을 중축합 반응기에 이송하고, 상기에서 제조된 올리고머에 대하여, 삼산화 안티몬 화합물 0.03 중량%, 테트라부틸 티타네이트 0.03 중량% 및 유기나노클레이를 하기 표 1에 제시된 바와 같이, 투입하여 최종 압력이 0.5 torr가 되도록 서서히 감압하면서 260℃까지 승온하여 중축합 반응을 수행하였다.
단계 2: 저융점 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유의 제조
상기 제조된 저융점 공중합 폴리에스테르를 시스 성분으로 사용하고, 코아 성분으로서 통상의 폴리에틸렌테레프탈산 칩을 사용하여 방사 및 연신과정을 거쳐 모노데니아가 4d×51mm인 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유를 제조하였다.
상기 저융점 공중합 폴리에스테르와 일반 폴리에스테르 섬유를 비율별로 혼섬하고 카딩을 통하여 50g/㎡의 웹을 제조하여 180℃에서 2분간 열처리하여 접착실험을 하였다. 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
<실시예 2∼5> 저융점 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유 제조 2∼5
하기 표 1에 기재된 바와 같이, 산성분으로서, 아디핀산(AA)과 디올성분으로서 1,4-부탄디올(BD)의 공중합 조성비를 달리하는 것 이외에는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유를 제조하였다. 상기 섬유의 물성을 하기 표 1에 기재하였다.
<비교예 1∼2>
상기 산성분으로서 테레프탈산(TPA)/아디핀산(AA)의 몰비를 86/14로 조절하고, 디올성분으로서 에틸렌글리콜(EG)/1,4-부탄디올(BD)의 몰비를 60/40으로 조절하고, 이소프탈산(IPA)을 하기 표 1에 제시된 바와 같이, 더 투입하여 중합한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여, 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유를 제조하였다. 상기 섬유의 물성을 하기 표 1에 기재하였다.
<실험예 1> 물성측정
(1)융점 및 유리전이온도 측정
상기 실시예 1∼5 및 비교예 1∼2에서 제조된 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유에 대하여, 시차주사열량계(DSC, 퍼킨엘머사)를 사용하여 20℃/분당 승온속도로 측정하였으며, 융점과 유리전이온도의 선명성을 보기 위해 DSC와 DTA를 이용하여 폴리머의 열적 거동을 측정하였다.
(2)공중합 몰% 측정
반응형 공중합 몰%는 트리클로로아세트산에 용해하여 핵자기 공명장치(NMR)를 이용하여 분석하였다. 단, 디에틸렌글리콜 분석은 가스크로마토그래프로 측정하였다.
(3)극한점도(IV)측정
공중합 폴리에스테르를 60/40 중량비로 이루어진 페놀 및 테트라클로로에탄의 혼합용매에 용해하여 농도 0.5g/㎗ 우베로드 점도계로 35℃에서 측정하였다.
(4)접착력 측정
상기 실시예 1∼5 및 비교예 1∼2에서 제조된 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유를 밀도 2g/100㎠로 고정하고, ASDM D-1424 방법으로 건열 온도 100℃에서 고온접착력 측정 및 평가하였다. 그 결과를 표 1에 기재하였으며, 상온 25℃에 대한 결과는 참고치이다.
Figure 112006079670773-pat00005
상기 실시예 1∼5에서 제조된 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유는 비교예 1∼2에서 제조된 섬유와 비교시, 부직포 강력이 우수하고, 유리전이온도 이상의 고온 조건하에서도 강력이 유지되었다. 따라서, 본 발명의 제조방법에 따라, 융점이하의 온도에서 변형이 거의 없는 즉, 고온 분위기에서도 열적안정이 확인된 바인더 섬유가 제조되었다.
또한, 실시예 1∼5에서 제조된 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유는 접착 강도 저하가 적으며, 각 섬유의 관능적 실험 결과, 종래의 섬유보다 촉감이 부드러운 것을 확인하였다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은
첫째, 고온에서의 열적 안정성 및 접착강력을 극대화한 저융점 공중합 폴리에스테르의 제조방법을 제공하였다.
둘째, 본 발명의 저융점 공중합 폴리에스테르의 제조방법에 따라 결정융점이 120∼180℃인 저융점 공중합 폴리에스테르를 제공하였다.
셋째, 본 발명의 저융점 공중합 폴리에스테르를 시스성분으로 이용하여, 고온에서의 열적 안정성 및 접착강력이 우수하고 촉감이 부드러운 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유를 제조하였다.
넷째, 본 발명의 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유의 물성으로 인하여, 상호간을 접착하는 목적으로 고온에서 섬유구조물인 자동차용 내장재 또는 비닐하우스에 사용되는 패팅 용도에 활용될 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 실시예에 대해서만 상세히 기술되었지만, 본 발명의 기술사상 범위내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구 범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (7)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 유기화제를 제조하고,
    상기 제조된 유기화제를 Na+-몬모릴로나이트 또는 Na+-마이카에서 선택되는 점토에 삽입하여 유기 나노클레이를 제조하고,
    테레프탈산(TPA)/아디핀산(AA)의 몰비가 95/5∼75/25으로 이루어진 산성분 및 에틸렌글리콜(EG)/1,4-부탄디올(BD)의 몰비가 80/20∼20/80으로 이루어진 디올성분을 혼합하여 수행되는 폴리에스테르 수지의 에스테르화 반응 단계에 상기 제조된 유기 나노클레이를 투입하는 것을 특징으로 하는 저융점 공중합 폴리에스테르의 제조방법.
    화학식 1
    Figure 112006079670773-pat00006
    (상기 식에서, R1은 하이드록시 또는 메톡시기이며, R2 및 R'2는 탄소수 0 내지 10개의 알킬기이고, R3는 아릴기이다.)
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 수지 100 중량부에 대하여 유기 나노클레이 0.1 내지 2.0 중량부인 것을 특징으로 하는 상기 저융점 공중합 폴리에스테르의 제 조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유기 나노클레이가 화학식 1로 표시되는 유화제와 결합되는 점토간의 층간 거리가 20 내지 40Å인 것을 특징으로 하는 상기 저융점 공중합 폴리에스테르의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 유기 나노클레이가 하기 화학식 2로 표시되는 것을 특징으로 하는 상기 저융점 공중합 폴리에스테르의 제조방법.
    화학식 2
    Figure 112006079670773-pat00007
  5. 제1항의 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 결정융점이 120∼180℃인 저융점 공중합 폴리에스테르.
  6. 제5항의 저융점 공중합 폴리에스테르를 시스 성분으로 하고, 통상의 폴리에틸렌테레프탈산 칩을 코아 성분으로 하여, 65:35 내지 35:65의 복합방사 비율로 방사 및 연신과정을 수행하여 제조된 것을 특징으로 하는 결정융점이 120∼180℃이고, 극한점도가 0.50 이상인 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유.
  7. 제6항의 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유를 이용한 것을 특징으로 하는 자동차 내장재.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101367915B (zh) * 2008-10-10 2011-07-27 北京服装学院 一种半连续直接酯化法制造低熔点聚酯的方法
KR101542559B1 (ko) 2013-07-09 2015-08-06 주식회사 휴비스 흘러내림이 적은 열접착 폴리에스터 필름
KR20190007930A (ko) * 2017-07-14 2019-01-23 주식회사 휴비스 고강성 및 흡음성이 우수한 자동차 언더바디

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050042880A (ko) * 2003-11-04 2005-05-11 호남석유화학 주식회사 클레이 미네랄의 유기화 처리 방법, 및 상기의 유기화클레이 및 무기 클레이를 함유하여 물성이 향상된폴리에스터 나노복합재를 제조하는 방법
KR20050078095A (ko) * 2004-01-30 2005-08-04 재단법인서울대학교산학협력재단 폴리에스테르/점토 나노복합재 및 그의 제조방법
US7083854B1 (en) 2005-05-10 2006-08-01 Cornell Research Foundation, Inc. Fibers from polymer nanoclay nanocomposites by electrospinning

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050042880A (ko) * 2003-11-04 2005-05-11 호남석유화학 주식회사 클레이 미네랄의 유기화 처리 방법, 및 상기의 유기화클레이 및 무기 클레이를 함유하여 물성이 향상된폴리에스터 나노복합재를 제조하는 방법
KR20050078095A (ko) * 2004-01-30 2005-08-04 재단법인서울대학교산학협력재단 폴리에스테르/점토 나노복합재 및 그의 제조방법
US7083854B1 (en) 2005-05-10 2006-08-01 Cornell Research Foundation, Inc. Fibers from polymer nanoclay nanocomposites by electrospinning

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101367915B (zh) * 2008-10-10 2011-07-27 北京服装学院 一种半连续直接酯化法制造低熔点聚酯的方法
KR101542559B1 (ko) 2013-07-09 2015-08-06 주식회사 휴비스 흘러내림이 적은 열접착 폴리에스터 필름
KR20190007930A (ko) * 2017-07-14 2019-01-23 주식회사 휴비스 고강성 및 흡음성이 우수한 자동차 언더바디
KR101959029B1 (ko) * 2017-07-14 2019-03-18 주식회사 휴비스 고강성 및 흡음성이 우수한 자동차 언더바디

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