KR101767687B1 - Polyarylate resin and method of preparing the resin, and fiber including the polyarylate resin and method of preparing the fiber - Google Patents

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Abstract

폴리아릴레이트 수지와 그의 제조방법, 및 상기 폴리아릴레이트 수지를 포함하는 섬유와 그의 제조방법이 개시된다. 개시된 폴리아릴레이트 수지는 히드록시 벤조산계 화합물에서 유도된 반복단위(A), 히드록시 나프토산계 화합물에서 유도된 반복단위(B) 및 비스페놀계 화합물에서 유도된 반복단위(C)를 포함하고, 상기 반복단위(A)는 70~80몰부, 상기 반복단위(B)는 20~30몰부, 상기 반복단위(C)는 1~5몰부의 비율로 포함된다.A polyarylate resin, a process for producing the same, and a fiber comprising the polyarylate resin and a process for producing the same are disclosed. The disclosed polyarylate resin comprises a repeating unit (A) derived from a hydroxybenzoic acid compound, a repeating unit (B) derived from a hydroxynaphthoic acid compound and a repeating unit (C) derived from a bisphenol compound, The repeating unit (A) is 70 to 80 molar parts, the repeating unit (B) is 20 to 30 molar parts, and the repeating unit (C) is 1 to 5 molar parts.

Description

폴리아릴레이트 수지와 그의 제조방법, 및 상기 폴리아릴레이트 수지를 포함하는 섬유와 그의 제조방법{Polyarylate resin and method of preparing the resin, and fiber including the polyarylate resin and method of preparing the fiber}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polyarylate resin, a method for producing the same, a fiber including the polyarylate resin, and a method for preparing the same,

폴리아릴레이트 수지와 그의 제조방법, 및 상기 폴리아릴레이트 수지를 포함하는 섬유와 그의 제조방법이 개시된다. 보다 상세하게는, 탄성 및 강도가 개선된 폴리아릴레이트 수지와 그의 제조방법, 및 상기 폴리아릴레이트 수지를 포함하는 고강도 및 고탄성 섬유와 그의 제조방법이 개시된다.A polyarylate resin, a process for producing the same, and a fiber comprising the polyarylate resin and a process for producing the same are disclosed. More particularly, the present invention relates to a polyarylate resin having improved elasticity and strength, a process for producing the same, and a high strength and high-elastic fiber including the polyarylate resin and a process for producing the same.

현재 방탄복, 방염복 및 복합재료용 보강재로서 탄소섬유, 아라미드섬유 및 유리섬유 등이 많이 사용되고 있으나, 이러한 소재들은 가격이 매우 높고 생산량이 한정적이며, 경량화하기 어려운 단점이 있다. Carbon fiber, aramid fiber, and glass fiber are widely used as a bulletproof garment, a fireproof garment, and a reinforcing material for a composite material, but these materials have a disadvantage that they are very expensive, have a limited production amount, and are not lightweight.

따라서, 탄소섬유나 아라미드섬유 대비 가격과 공정 측면에서 유리하며, 유리섬유 대비 경량화가 용이한 소재를 개발할 필요가 있다.Therefore, it is necessary to develop a material which is advantageous from the viewpoint of cost and process compared to carbon fiber or aramid fiber and which can be easily lightened compared with glass fiber.

본 발명의 일 구현예는 히드록시 벤조산계 화합물에서 유도된 반복단위(A), 히드록시 나프토산계 화합물에서 유도된 반복단위(B) 및 비스페놀계 화합물에서 유도된 반복단위(C)를 소정 비율로 포함하는 폴리아릴레이트 수지를 제공한다.One embodiment of the present invention is a method for producing a resin composition, which comprises reacting a repeating unit (A) derived from a hydroxybenzoic acid compound, a repeating unit (B) derived from a hydroxynaphthoate-based compound and a repeating unit (C) derived from a bisphenol- And a polyarylate resin.

본 발명의 다른 구현예는 상기 폴리아릴레이트 수지의 제조방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention provides a method for producing the polyarylate resin.

본 발명의 다른 구현예는 상기 폴리아릴레이트 수지를 포함하는 섬유를 제공한다.Another embodiment of the present invention provides a fiber comprising the polyarylate resin.

본 발명의 또 다른 구현예는 상기 섬유의 제조방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention provides a method of making the fiber.

본 발명의 일 측면은,According to an aspect of the present invention,

히드록시 벤조산계 화합물에서 유도된 반복단위(A);A repeating unit (A) derived from a hydroxybenzoic acid-based compound;

히드록시 나프토산계 화합물에서 유도된 반복단위(B); 및 A repeating unit (B) derived from a hydroxynaphthoate-based compound; And

비스페놀계 화합물에서 유도된 반복단위(C)를 포함하고,(C) derived from a bisphenol-based compound,

상기 반복단위(A)는 70~80몰부, 상기 반복단위(B)는 20~30몰부, 상기 반복단위(C)는 1~5몰부의 비율로 포함된 폴리아릴레이트 수지를 제공한다.The polyarylate resin comprises 70 to 80 mol parts of the repeating unit (A), 20 to 30 mol% of the repeating unit (B), and 1 to 5 mol% of the repeating unit (C).

상기 폴리아릴레이트 수지는 200℃ 이상의 유리전이온도 및 310℃~330℃의 용융온도를 갖는 것일 수 있다.The polyarylate resin may have a glass transition temperature of 200 ° C or higher and a melting temperature of 310 ° C to 330 ° C.

본 발명의 다른 측면은,According to another aspect of the present invention,

상기 폴리아릴레이트 수지를 포함하는 폴리아릴레이트 섬유를 제공한다.And a polyarylate resin comprising the polyarylate resin.

본 발명의 또 다른 측면은,According to another aspect of the present invention,

상기 폴리아릴레이트 섬유를 포함하는 폴리아릴레이트 직물을 제공한다.And a polyarylate fabric comprising the polyarylate fibers.

본 발명의 또 다른 측면은,According to another aspect of the present invention,

상기 폴리아릴레이트 직물을 포함하는 물품을 제공한다.An article comprising the polyarylate fabric is provided.

본 발명의 또 다른 측면은,According to another aspect of the present invention,

히드록시 벤조산계 화합물, 히드록시 나프토산계 화합물 및 비스페놀계 화합물을 산무수물로 아실화하여 아실화물을 얻는 단계; Acylating a hydroxybenzoic acid compound, a hydroxynaphthoic acid compound and a bisphenol compound with an acid anhydride to obtain an acylate;

상기 아실화물을 중축합함으로써 폴리아릴레이트 프리폴리머를 합성하는 단계; 및Synthesizing the polyarylate prepolymer by polycondensation of the acylate; And

상기 폴리아릴레이트 프리폴리머를 고상 중축합함으로써 폴리아릴레이트 수지를 합성하는 단계를 포함하는 폴리아릴레이트 수지의 제조방법을 제공한다.And synthesizing a polyarylate resin by solid-phase polycondensation of the polyarylate prepolymer. The present invention also provides a method for producing a polyarylate resin.

본 발명의 또 다른 측면은,According to another aspect of the present invention,

히드록시 벤조산계 화합물, 히드록시 나프토산계 화합물 및 비스페놀계 화합물을 산무수물로 아실화하여 아실화물을 얻는 단계;Acylating a hydroxybenzoic acid compound, a hydroxynaphthoic acid compound and a bisphenol compound with an acid anhydride to obtain an acylate;

상기 아실화물을 중축합함으로써 폴리아릴레이트 프리폴리머를 합성하는 단계;Synthesizing the polyarylate prepolymer by polycondensation of the acylate;

상기 폴리아릴레이트 프리폴리머를 고상 중축합함으로써 폴리아릴레이트 수지를 합성하는 단계; 및Synthesizing the polyarylate resin by solid-phase polycondensation of the polyarylate prepolymer; And

상기 폴리아릴레이트 수지를 섬유화하는 단계를 포함하는 폴리아릴레이트 섬유의 제조방법을 제공한다.And fiberizing the polyarylate resin. The present invention also provides a method for producing a polyarylate fiber.

상기 폴리아릴레이트 섬유의 제조방법은 상기 폴리아릴레이트 섬유를 추가로열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of manufacturing the polyarylate fiber may further include a step of further heat-treating the polyarylate fiber.

본 발명의 일 구현예에 따른 폴리아릴레이트 수지를 포함함으로써, 일반적인 내화학성 및 난연성을 지니면서도 고탄성 및 고강도를 가질 수 있는 폴리아릴레이트 섬유, 이를 채용한 직물 및 상기 직물을 구비한 물품을 얻을 수 있다.By including the polyarylate resin according to one embodiment of the present invention, it is possible to obtain a polyarylate fiber, a fabric employing the polyarylate fiber, and an article having the fabric, which can have high elasticity and high strength while having general chemical resistance and flame retardancy have.

이하에서는 본 발명의 일 구현예에 따른 폴리아릴레이트 수지를 상세히 설명한다.Hereinafter, the polyarylate resin according to one embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 구현예에 따른 폴리아릴레이트 수지는 히드록시 벤조산계 화합물에서 유도된 반복단위(A), 히드록시 나프토산계 화합물에서 유도된 반복단위(B) 및 비스페놀계 화합물에서 유도된 반복단위(C)를 포함하며, 상기 반복단위(A) 및 반복단위(B)의 합계 100몰부에 대하여, 상기 반복단위(A)의 함량은 70~80몰부이고, 상기 반복단위(B)의 함량은 20~30몰부이며, 상기 반복단위(C)의 함량은 1~5몰부이다. 즉, 상기 폴리아릴레이트 수지에는 상기 반복단위(A)가 70~80몰부, 상기 반복단위(B)가 20~30몰부, 및 상기 반복단위(C)가 1~5몰부의 비율로 포함된다.The polyarylate resin according to one embodiment of the present invention is a resin composition comprising a repeating unit (A) derived from a hydroxybenzoic acid compound, a repeating unit (B) derived from a hydroxynaphthoic acid compound and a repeating unit derived from a bisphenol compound Wherein the content of the repeating unit (A) is 70 to 80 molar parts and the content of the repeating unit (B) is 100 molar parts based on the total 100 molar parts of the repeating unit (A) and the repeating unit (B) 20 to 30 molar parts, and the content of the repeating unit (C) is 1 to 5 molar parts. That is, the polyarylate resin contains 70 to 80 molar parts of the repeating unit (A), 20 to 30 molar parts of the repeating unit (B), and 1 to 5 molar parts of the repeating unit (C).

상기 히드록시 벤조산계 화합물은 벤조산의 수소원자가 히드록시기로 치환된 방향족 화합물을 의미하며, 예를 들어, 4-히드록시 벤조산, 3-히드록시 벤조산, 2-히드록시 벤조산 또는 이들 중 2 이상의 혼합물일 수 있다.The hydroxybenzoic acid compound means an aromatic compound in which a hydrogen atom of benzoic acid is substituted with a hydroxy group, and examples thereof include 4-hydroxybenzoic acid, 3-hydroxybenzoic acid, 2-hydroxybenzoic acid or a mixture of two or more thereof have.

상기 히드록시 나프토산계 화합물은 나프토산의 수소원자가 히드록시기로 치환된 방향족 화합물을 의미하며, 예를 들어, 6-히드록시-2-나프토산, 3-히드록시-2-나프토산, 2-히드록시-3-나프토산, 1-히드록시-2-나프토산 또는 이들 중 2 이상의 혼합물일 수 있다.The hydroxynaphthoate-based compound means an aromatic compound in which the hydrogen atom of naphthoic acid is substituted with a hydroxy group, and examples thereof include 6-hydroxy-2-naphthoic acid, 3-hydroxy- 3-naphthoic acid, 1-hydroxy-2-naphthoic acid, or a mixture of two or more thereof.

상기 비스페놀계 화합물은 비스페놀 A, 비스페놀 AP, 비스페놀 AF, 비스페놀 B, 비스페놀 BP, 비스페놀 C, 비스페놀 E, 비스페놀 F, 비스페놀 G, 비스페놀 M, 비스페놀 S, 비스페놀 P, 비스페놀 PH, 비스페놀 TMC, 비스페놀 Z 또는 이들 중 2 이상의 혼합물일 수 있다.Wherein the bisphenol compound is selected from the group consisting of bisphenol A, bisphenol AP, bisphenol AF, bisphenol B, bisphenol BP, bisphenol C, bisphenol E, bisphenol F, bisphenol G, bisphenol M, bisphenol S, bisphenol P, bisphenol PH, bisphenol TMC, bisphenol Z And mixtures of two or more thereof.

상기 히드록시 벤조산계 화합물, 상기 히드록시 나프토산계 화합물 및/또는 상기 비스페놀계 화합물에 존재하는 하나 이상의 수소 원자는 다양한 치환기로 치환될 수 있으며, 예를 들어 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 알콕시기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2-C20 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C1-C20 헤테로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C7-C30 아릴알킬기, 치환 또는 비치환된 C5-C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C5-C30 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C3-C30 헤테로시클로알킬기, 또는 치환 또는 비치환된 C3-C30 헤테로아릴알킬기로 치환될 수 있다.At least one hydrogen atom present in the hydroxybenzoic acid compound, the hydroxynaphthoic acid compound and / or the bisphenol compound may be substituted with various substituents and includes, for example, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a substituent Or a substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkyl group, a substituted or unsubstituted C 1 -C 20 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C 2 -C 20 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C 2 -C 20 alkynyl group, A substituted or unsubstituted C 1 -C 20 heteroalkyl group, a substituted or unsubstituted C 6 -C 30 aryl group, a substituted or unsubstituted C 7 -C 30 arylalkyl group, a substituted or unsubstituted C 5 -C 30 hetero An aryl group, a substituted or unsubstituted C 5 -C 30 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C 3 -C 30 heterocycloalkyl group, or a substituted or unsubstituted C 3 -C 30 heteroarylalkyl group.

본 명세서에서, 용어 “알킬기”는 탄소수 1~20, 탄소수 1~5, 또는 탄소수 1~5의 직쇄형 또는 분지형 사슬로서, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, iso-아밀기, 헥실기일 수 있다. 상기 알킬기에 포함되어 있는 하나 이상의 수소 원자는 다른 치환기로 치환될 수 있으며, 이러한 치환기의 비제한적인 예로는 C1-C10의 알킬기, C2-C10의 알케닐기, C2-C10의 알키닐기, C6-C12의 아릴기, C2-C12의 헤테로아릴기, C6-C12의 아릴알킬기, 할로겐 원자, 시아노기, 아미노기, 아미디노기, 니트로기, 아미드기, 카르보닐기, 히드록시기, 술포닐기, 카바메이트기, C1-C10의 알콕시기 등을 들 수 있다.As used herein, the term "alkyl group" is a straight chain or branched chain having 1 to 20 carbon atoms, 1 to 5 carbon atoms, or 1 to 5 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, A butyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, an iso-amyl group, and a hexyl group. At least one hydrogen atom contained in the alkyl group may be substituted with another substituent. Non-limiting examples of the substituent include a C 1 -C 10 alkyl group, a C 2 -C 10 alkenyl group, a C 2 -C 10 alkynyl group, C 6 -C 12 aryl group, C 2 -C 12 heteroaryl group, C 6 -C 12 aryl group, a halogen atom, a cyano group, an amino group, an amidino group, a nitro group, an amide group, a carbonyl group , A hydroxy group, a sulfonyl group, a carbamate group, and a C 1 -C 10 alkoxy group.

본 명세서에서, 용어 “알케닐기” 또는 “알키닐기”는 상기 정의된 바와 같은 알킬기의 중간이나 맨 끝단에 탄소 이중결합이나 삼중결합을 각각 1개 이상 함유하고 있는 것을 의미하며, 그 구체적인 예로서는 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 헥실렌기, 아세틸렌기 등을 들 수 있다. 상기 알케닐기 또는 알키닐기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환될 수 있다.As used herein, the term " alkenyl group " or " alkynyl group " means that the alkyl group as defined above contains at least one carbon double bond or triple bond at the middle or the far end, , A propylene group, a butylene group, a hexylene group, and an acetylene group. At least one hydrogen atom of the alkenyl group or alkynyl group may be substituted with the same substituent as the alkyl group.

본 명세서에서, 용어 “헤테로알킬기”는 상기 알킬기의 주쇄 중의 탄소원자 중 하나 이상, 예를 들어, 1~5개의 탄소원자가 산소 원자, 황 원자, 질소 원자, 인 원자 등과 같은 헤테로 원자로 치환된 것을 의미하며, 상기 헤테로알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환될 수 있다.As used herein, the term " heteroalkyl group " means that at least one of the carbon atoms in the main chain of the alkyl group, e.g., 1 to 5 carbon atoms, is replaced by a heteroatom such as an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, And at least one hydrogen atom of the heteroalkyl group may be substituted with the same substituent as in the case of the alkyl group.

본 명세서에서, 용어 “아릴기”는 탄소수 6~30의 하나 이상의 방향족 고리를 포함하는 카르보사이클 방향족 시스템을 의미하며, 상기 고리들은 펜던트 방법으로 함께 부착되거나 또는 융합(fused)될 수 있다. 이와 같은 아릴기의 구체적인 예로는 페닐기, 나프틸기, 테트라히드로나프틸기 등과 같은 방향족 그룹을 들 수 있다. 이러한 아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 각각 상기 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환될 수 있다.As used herein, the term " aryl group " means a carbocyclic aromatic system comprising at least one aromatic ring having from 6 to 30 carbon atoms, which rings may be attached together or fused together by a pendant method. Specific examples of such an aryl group include an aromatic group such as a phenyl group, a naphthyl group, and a tetrahydronaphthyl group. At least one hydrogen atom in each of these aryl groups may be substituted with the same substituent as the alkyl group.

본 명세서에서, 용어 “아릴알킬기”는 상기 정의된 바와 같은 알킬기에서 수소 원자 중 일부가 상기 아릴기로 치환된 것을 의미한다. 예를 들어 벤질기, 페닐에틸기 등이 있다. 상기 아릴알킬기중 하나 이상의 수소 원자는 상기 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환될 수 있다.As used herein, the term " arylalkyl group " means that in the alkyl group as defined above, some of the hydrogen atoms are replaced by the aryl group. For example, a benzyl group and a phenylethyl group. At least one hydrogen atom of the arylalkyl group may be substituted with the same substituent as the alkyl group.

본 명세서에서, 용어 “시클로알킬기”는 탄소원자수 5~30의 1가 모노시클릭 시스템을 의미하며, "헤테로시클로알킬기"는 N, O, P 또는 S 중에서 선택된 1, 2 또는 3개의 헤테로원자를 포함하고, 나머지 고리원자가 C인 고리원자수 5~30의 1가 모노시클릭 시스템을 의미한다. 이러한 시클로알킬기 또는 헤테로시클로알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 각각 상기 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환될 수 있다.As used herein, the term " cycloalkyl group " means a monovalent monocyclic system having 5 to 30 carbon atoms, and "heterocycloalkyl group" means 1,2 or 3 heteroatoms selected from N, O, Means a monovalent monocyclic system having 5 to 30 ring atoms and the remaining ring atoms C, At least one hydrogen atom in each of these cycloalkyl groups or heterocycloalkyl groups may be substituted with the same substituent as the alkyl group.

본 명세서에서, 용어 “헤테로아릴기”는 N, O, P 또는 S 중에서 선택된 1, 2 또는 3개의 헤테로 원자를 포함하고, 나머지 고리 원자가 C인 고리원자수 5~30의 고리 방향족 시스템을 의미하며, 상기 고리들은 펜던트 방법으로 함께 부착되거나 또는 융합될 수 있다. 상기 헤테로아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 각각 상기 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환될 수 있다.As used herein, the term " heteroaryl group " means a cyclic aromatic system having 5 to 30 ring atoms, with 1, 2 or 3 heteroatoms selected from N, O, P or S and the remaining ring atoms C , The rings may be attached together or fused together by a pendant method. At least one hydrogen atom of the heteroaryl group may each be substituted with the same substituent as the alkyl group.

본 명세서에서, 용어 “헤테로아릴알킬기”는 상기 정의된 바와 같은 알킬기의 수소 원자 일부가 상기 헤테로아릴기로 치환된 것을 의미하며, 상기 헤테로아릴알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 각각 상기 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환될 수 있다.As used herein, the term " heteroarylalkyl " means that a part of the hydrogen atoms of the alkyl group as defined above is substituted with the above-mentioned heteroaryl group, and at least one hydrogen atom of the heteroarylalkyl group has the same Lt; / RTI >

본 명세서에서, 용어 “알콕시기”는 라디칼-O-알킬을 말하고, 이 때 알킬은 위에서 정의된 바와같다. 구체적인 예로는 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소부틸옥시기, sec-부틸옥시기, 펜틸옥시기, iso-아밀옥시기, 헥실옥시기 등을 들 수 있다. 이러한 알콕시기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 알킬기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환될 수 있다.As used herein, the term "alkoxy group" refers to a radical -O-alkyl, wherein alkyl is as defined above. Specific examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isobutyloxy group, a sec-butyloxy group, a pentyloxy group, an isoamyloxy group and a hexyloxy group. At least one hydrogen atom of these alkoxy groups may be substituted with the same substituent as in the case of the alkyl group.

상기 히드록시 벤조산계 화합물, 상기 히드록시 나프토산계 화합물 및 상기 비스페놀계 화합물에서 유도된 각각의 반복단위는 자가중합되거나, 각각이 다른 단량체 또는 중합체와 중합하여 반복적인 단위구조를 형성한 것을 의미한다.Each of the repeating units derived from the hydroxybenzoic acid compound, the hydroxynaphthoic acid compound and the bisphenol compound is autopolymerized or polymerized with another monomer or polymer to form a repeating unit structure .

상기 폴리아릴레이트 수지에서 히드록시 벤조산계 화합물에서 유도된 반복단위(A)는 상기 폴리아릴레이트 수지에 강성과 같은 물성을 부여하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 반복단위 (A)의 함량은 전술한 바와 같이 상기 반복단위 (A) 및 반복단위(B)의 합계 100몰부에 대하여 70~80몰부일 수 있는데, 상기 반복단위 (A)의 함량이 상기 범위를 벗어나면, 상기 폴리아릴레이트 수지의 강도 저하 및 후가공 불가의 우려가 있다.In the polyarylate resin, the repeating unit (A) derived from the hydroxybenzoic acid compound may play a role in imparting physical properties such as stiffness to the polyarylate resin. The content of the repeating unit (A) may be 70 to 80 moles per 100 moles of the total of the repeating unit (A) and the repeating unit (B) as described above. When the content of the repeating unit (A) There is a possibility that the strength of the polyarylate resin is lowered and that post-processing is impossible.

상기 폴리아릴레이트 수지에서, 상기 히드록시 나프토산계 화합물에서 유도된 반복단위(B)는 상기 폴리아릴레이트 수지에 내열성과 같은 물성을 부여하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 반복단위 (B)의 함량은 전술한 바와 같이 상기 반복단위 (A) 및 반복단위(B)의 합계 100몰에 대하여 20~30몰부일 수 있는데, 상기 반복단위 (B)의 함량이 상기 범위를 벗어나며, 상기 폴리아릴레이트 수지의 내열도 저하 및 후가공 불가의 우려가 있다.In the polyarylate resin, the repeating unit (B) derived from the hydroxynaphthoate-based compound may serve to impart physical properties such as heat resistance to the polyarylate resin. The content of the repeating unit (B) may be 20 to 30 moles per 100 moles of the total of the repeating unit (A) and the repeating unit (B), and the content of the repeating unit (B) And there is a fear that the heat resistance of the polyarylate resin is lowered and post-processing is impossible.

상기 폴리아릴레이트 수지에서, 상기 비스페놀계 화합물에서 유도된 반복단위(C)는 상기 폴리아릴레이트 수지에 탄성과 같은 물성을 부여하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 반복단위 (C)의 함량은 전술한 바와 같이 상기 반복단위(A) 및 반복단위(B)의 합계 100몰부에 대하여 1~5몰부일 수 있는데, 상기 반복단위 (C)의 함량이 상기 범위를 벗어나면, 상기 폴리아릴레이트 수지의 중합 불가, 탄성 저하 및 가공성 저하의 우려가 있다.In the polyarylate resin, the repeating unit (C) derived from the bisphenol-based compound may serve to impart physical properties such as elasticity to the polyarylate resin. The content of the repeating unit (C) may be 1 to 5 moles per 100 moles of the total of the repeating unit (A) and the repeating unit (B), and the content of the repeating unit (C) , There is a fear that the polyarylate resin can not be polymerized, the elasticity is lowered, and the workability is lowered.

상기 폴리아릴레이트 수지는 중량평균분자량이 1,000~100,000이고, 유리전이온도는 200℃ 이상, 예를 들어, 200℃~250℃이며, 용융온도는 310℃~330℃ 범위의 값을 가질 수 있다.The polyarylate resin may have a weight average molecular weight of 1,000 to 100,000, a glass transition temperature of 200 ° C or more, for example, 200 ° C to 250 ° C, and a melting temperature of 310 ° C to 330 ° C.

또한, 상기와 같은 폴리아릴레이트 수지는 전술한 각 반복단위를 소정 몰분율로 포함함으로써 목표 물성을 나타내게 된다. 구체적으로, 상기 각 반복단위가 갖는 물성이 복합적으로 작용함으로써 일반적인 내화학성 및 난연성을 지니면서도 고탄성 및 고강도의 특징을 갖게 된다.In addition, the polyarylate resin as described above exhibits the target properties by including the above-mentioned respective repeating units at a predetermined molar fraction. Specifically, since the physical properties possessed by the respective repeating units act in a complex manner, they have characteristics of high elasticity and high strength while having general chemical resistance and flame retardancy.

이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 폴리아릴레이트 수지의 제조방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a method for producing a polyarylate resin according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

상기 폴리아릴레이트 수지의 제조방법은 히드록시 벤조산계 화합물, 히드록시 나프토산계 화합물 및 비스페놀계 화합물을 산무수물(acid anhydride)로 아실화하여 아실화물을 얻는 단계(아실화단계), 상기 아실화물을 중축합함으로써 폴리아릴레이트 프리폴리머를 합성하는 단계(프리폴리머 합성단계), 및 상기 폴리아릴레이트 프리폴리머를 고상 중축합함으로써 폴리아릴레이트 수지를 합성하는 단계(폴리아릴레이트 수지 합성단계)를 포함한다.The method for producing the polyarylate resin comprises the steps of acylating a hydroxybenzoic acid compound, a hydroxynaphthoic acid compound and a bisphenol compound with an acid anhydride to obtain an acylate (acylation step) To synthesize a polyarylate prepolymer (prepolymer synthesis step), and synthesizing a polyarylate resin by solid-phase polycondensation of the polyarylate prepolymer (polyarylate resin synthesis step).

상기 아실화단계에서는 상기 각 화합물에 포함된 히드록시기(-OH)에 아세틸기(-COCH3)가 도입되어 아세틸옥시기(-OCOCH3)를 형성하고 부생성물로서 초산이 생성된다. 여기서, 부생성물인 초산은 생성물로부터 가스 상태로 제거될 수 있다. In the acylation step is the introduction of an acetyl group (-COCH 3) a hydroxy group (-OH) contained in each compound is formed acetyl-oxy group (-OCOCH 3) and the resulting acetic acid as by-products. Here, the by-product acetic acid can be removed from the product in a gaseous state.

상기 아실화단계에서, 상기 산무수물의 사용량은 상기 3종의 화합물(즉, 원료 단량체의 집합)에 포함된 총 히드록시기 1몰부에 대하여 0.5~2.0몰부일 수 있다. 상기 산무수물의 사용량이 상기 범위 이내이면, 생성되는 폴리아릴레이트 수지의 착색이 줄어들고, 생성된 폴리아릴레이트 수지에서 원료 단량체 등의 승화가 일어나지 않으며, 페놀 가스의 발생량도 적어지게 된다. 이와 같은 아실화 반응은 130℃~170℃의 온도범위에서 30분~8시간, 예를 들어, 140℃~160℃에서 2시간~4시간 동안 진행될 수 있다.In the acylation step, the amount of the acid anhydride to be used may be 0.5 to 2.0 moles per 1 mole of the total hydroxyl groups contained in the three compounds (that is, the set of starting monomers). When the amount of the acid anhydride is within the above range, coloration of the produced polyarylate resin is reduced, sublimation of the raw monomer or the like does not occur in the resultant polyarylate resin, and the amount of phenol gas generated is also reduced. Such an acylation reaction can be carried out at a temperature range of 130 ° C to 170 ° C for 30 minutes to 8 hours, for example, at 140 ° C to 160 ° C for 2 hours to 4 hours.

상기 아실화 반응에 사용되는 산무수물은 아세트산 무수물, 무수 프로피온산, 무수 이소부티르산, 무수 길초산, 무수 피발산, 무수 부티르산 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The acid anhydrides used in the acylation reaction may include acetic anhydride, propionic anhydride, isobutyric anhydride, anhydrous acetic anhydride, anhydrous pivalic acid, anhydrous butyric acid, or a combination thereof.

상기 아실화단계는 용액 중축합법(solution condensation polymerization) 또는 괴상 중축합법(bulk condensation polymerization)에 의해 수행될 수 있다.The acylation step may be performed by solution condensation polymerization or bulk condensation polymerization.

상기 프리폴리머 합성단계는 상기 아실화물에 존재하는 아실기와 카르복실기간의 에스테르 교환 반응에 의한 중축합에 의해 수행될 수 있다.The prepolymer synthesis step may be carried out by polycondensation by transesterification reaction between an acyl group and a carboxyl group present in the acyl group.

상기 프리폴리머의 합성단계는 150~330℃의 온도 범위에서 3~6시간 동안 진행될 수 있다. 상기 온도 및 시간이 각각 상기 범위이내이면, 중축합 반응후 배출시 생성물(즉, 프리폴리머)의 점도가 높은 경우에 발생하는 공정 장애가 발생하지 않으며, 고상 중축합반응시 부산가스가 많이 발생하지 않아 고상반응에 적합한 물성의 폴리아릴레이트 프리폴리머를 얻을 수 있다. 예를 들어, 상기 프리폴리머의 합성단계는 170~310℃의 온도 범위에서 3~4시간 동안 진행될 수 있다.The synthesis of the prepolymer may be carried out at a temperature ranging from 150 to 330 ° C for 3 to 6 hours. When the temperature and time are within the above ranges, no process trouble occurs when the viscosity of the product (that is, the prepolymer) is high at the time of discharge after the polycondensation reaction, and when the solid- A polyarylate prepolymer of suitable physical properties can be obtained. For example, the synthesis of the prepolymer may be performed at a temperature ranging from 170 to 310 ° C for 3 to 4 hours.

상기 폴리아릴레이트 프리폴리머의 합성단계는 용액 중축합법 또는 괴상 중축합법에 의해 수행될 수 있다.The step of synthesizing the polyarylate prepolymer may be carried out by a solution polycondensation method or a bulk polycondensation method.

또한, 폴리아릴레이트 프리폴리머의 합성단계에서, 화학평형을 이동시켜 반응속도를 증가시키기 위해, 부생되는 지방산(예를 들어, 초산)과 미반응 무수물을 증발, 증류 또는 감압에 의해 반응계 밖으로 배출시킬 수 있다.In order to increase the reaction rate by moving the chemical equilibrium in the synthesis step of the polyarylate prepolymer, the by-produced fatty acid (for example, acetic acid) and the unreacted anhydride may be discharged out of the reaction system by evaporation, distillation, have.

또한, 상기 아실화 반응 및 에스테르 교환 반응은 촉매의 존재하에 진행될 수 있다. 상기 촉매는 초산마그네슘, 초산 제1주석, 테트라부틸티타네이트, 초산납, 초산나트륨, 초산칼륨, 삼산화안티몬, N,N-디메틸아미노피리딘, N-메틸이미다졸 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 촉매는 원료 단량체의 투입시 원료 단량체와 동시에 투입될 수 있으며, 상기 촉매의 존재하에 아실화 반응 및 에스테르 교환 반응이 일어날 수 있다. 상기 촉매의 사용량은, 예를 들어 상기 원료 단량체의 총사용량 100중량부를 기준으로 0.10 중량부 이하일 수 있다. In addition, the acylation reaction and transesterification reaction can be carried out in the presence of a catalyst. The catalyst may include magnesium acetate, stannous acetate, tetrabutyl titanate, acetic acid, sodium acetate, potassium acetate, antimony trioxide, N, N-dimethylaminopyridine, N-methylimidazole or combinations thereof . The catalyst may be added at the same time as the starting monomer at the time of introduction of the raw material monomer, and acylation reaction and transesterification reaction may occur in the presence of the catalyst. The amount of the catalyst to be used may be, for example, 0.10 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the total amount of the raw monomers.

상기 고상 중축합은 상기 프리폴리머 합성단계에서 배출된 폴리아릴레이트 프리폴리머를 분쇄하여 플레이크상 또는 파우더 상으로 만든 후 중합을 진행시킴에 의해 실행될 수 있다. 이러한 고상 중축합은, 예를 들어, 질소 등의 불활성 분위기에서 200℃~400℃에서 1시간~30시간 동안 고상 상태에서 열처리함에 의해 진행될 수 있다. 또한, 상기 고상 중축합은 교반하에 진행될 수도 있고, 무교반 상태로 진행될 수도 있다. 또한, 적당한 교반 설비를 장착한 반응기를 용융 중합조와 고상 중합조로 병용할 수도 있다.The solid-phase polycondensation can be carried out by pulverizing the polyarylate prepolymer discharged in the prepolymer synthesis step to form a flake or powder phase, and then proceeding polymerization. Such solid phase polycondensation can be carried out, for example, by heat treatment in a solid state at 200 ° C to 400 ° C for 1 hour to 30 hours in an inert atmosphere such as nitrogen. In addition, the solid state polycondensation may proceed under stirring or in a non-crosslinked state. Further, a reactor equipped with a suitable stirring equipment may be used in combination with a molten polymerization reactor and a solid-phase polymerization reactor.

상기와 같이 제조된 폴리아릴레이트는 150℃ 이상, 예를 들어 150~180℃의 유리전이온도, 250℃~350℃의 용융온도를 가질 수 있다.The polyarylate prepared as described above may have a glass transition temperature of 150 ° C or more, for example, 150 to 180 ° C, and a melting temperature of 250 ° C to 350 ° C.

상기와 같이 제조된 폴리아릴레이트 수지는 공지의 방법에 의해 펠렛화된후 성형되거나, 또는 공지의 방법에 의해 섬유화될 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리아릴레이트 수지는 그의 용융온도보다 5℃~20℃가 높은 온도에서 압출 가공되어 펠렛화될 수 있다.The polyarylate resin thus prepared may be pelletized by a known method and then molded or may be formed into a fiber by a known method. For example, the polyarylate resin may be extruded and pelletized at a temperature higher than its melting temperature by 5 ° C to 20 ° C.

상기 펠렛화된 폴리아릴레이트 수지는 그의 용융온도보다 5℃~20℃ 높은 온도에서 섬유화되어 폴리아릴레이트 섬유를 형성할 수 있다. 상기 섬유화 방법으로는 당해 기술분야에서 알려져 있는 방법이라면 제한 없이 사용될 수 있으며, 예를 들어 용융방사, 습식방사 및 건식방사 등의 방법이 사용될 수 있다.The pelletized polyarylate resin may be fiberized at a temperature higher than its melting temperature by 5 ° C to 20 ° C to form polyarylate fibers. Any method known in the art can be used as the fibrous method, and for example, methods such as melt spinning, wet spinning and dry spinning can be used.

상기와 같이 얻어진 폴리아릴레이트 섬유는 물성 향상을 위해 추가로 열처리될 수 있다. 예를 들어, 이와 같은 추가 열처리는 상기 폴리아릴레이트 섬유를 건조 오븐에 넣고 불활성 분위기하에서 150℃까지 빠른 속도(약 30분 이내)로 가열하고, 150℃에서 310℃까지 1℃~5℃/시간의 승온속도로 가열한 다음, 310℃의 온도를 0.5시간~5시간 동안 유지함으로써 수행될 수 있다.The polyarylate fiber obtained as described above can be further heat-treated to improve physical properties. For example, such additional heat treatment can be performed by heating the polyarylate fibers in a drying oven at a high rate (up to about 30 minutes) to 150 ° C. in an inert atmosphere and heating the polyarylate fibers from 150 ° C. to 310 ° C. at a rate of 1 ° C. to 5 ° C./hr , And then maintaining the temperature at 310 DEG C for 0.5 to 5 hours.

 상기와 같이 추가 열처리를 수행한 폴리아릴레이트 섬유는 유리전이온도 200℃ 이상, 예를 들어 200℃~250℃; 용융온도 310℃ 이상, 예를 들어 310℃~330℃의 값을 나타내고, 일반적인 내화학성 및 난연성을 지니고 있으며, 특히, 고탄성 및 고강도의 특성을 갖는다.The polyarylate fiber subjected to the additional heat treatment as described above has a glass transition temperature of 200 ° C or higher, for example, 200 ° C to 250 ° C; Has a melting point of 310 ° C or higher, for example, 310 ° C to 330 ° C, has general chemical resistance and flame retardancy, and has particularly high elasticity and high strength.

상기 방법으로 얻어진 폴리아릴레이트 섬유는 통상의 제직방법에 의하여 직물 형태로 가공될 수 있다. 이때, 상기 직물의 제조에 사용되는 폴리아릴레이트 섬유는 굵기는, 경사가 50데니어~500데니어, 위사가 75데니어~750데니어일 수 있으며, 섬유의 굵기와 제직방법을 다양하게 변형시킴으로써 직물의 두께를 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 직물의 두께는 0.1mm~0.8mm일 수 있다. The polyarylate fibers obtained by the above method can be processed into a fabric form by a conventional weaving method. At this time, the polyarylate fibers used for the fabrication of the fabric may have a thickness of 50 to 500 denier and a warp of 75 to 750 denier. By varying the thickness of the fibers and the weaving method, Can be adjusted. For example, the thickness of the fabric may be 0.1 mm to 0.8 mm.

상기 제직공정은 폴리아릴레이트 섬유로 직물을 제직하는 단계이다. 이때 사용되는 섬유는 다수 개의 다발로 이루어지는 것이 물리적 물성을 만족시킬 수 있다는 점에서 유리하다. 한편, 용도에 따라 직물의 두께를 조절하여 제직하는데, 통상적인 직물의 두께는 0.1~0.8 mm이다. 이때, 직물의 두께는 실의 굵기와 기본 직조방식(예를 들어 평직, 능직, 주자직)의 변형을 통한 조직의 변화로 조정이 가능한데, 직물의 두께가 0.1mm인 경우에 실의 굵기는 위사와 경사 모두 50데니어~75데니어인 것을 사용하며, 직물의 두께가 0.25mm인 경우에는 경사는 75데니어이고 위사는 150 데니어, 225 데니어, 300 데니어 중 어느 하나의 굵기를 가지는 것을 선택하여 사용할 수 있다. 직물의 두께가 0.5mm인 경우에는 경사는 150데니어이고 위사는 500데니어인 것을 사용할 수 있다. 한편, 두께가 1mm으로서 상당히 두껍게 직조하는 경우에는 경사는 500데니어이고 위사는 750데니어인 것을 사용하게 된다. 이때 섬유의 굵기는 어떤 직조 방식을 선택하는지 여부에 따라 상기 위사와 경사로 사용되는 범위 내에서 선택적으로 선별하여 사용할 수 있다.The weaving process is a step of weaving a fabric with polyarylate fibers. It is advantageous that the fibers used at this time are composed of a plurality of bundles so that physical properties can be satisfied. On the other hand, the thickness of the fabric is adjusted according to the application, and the thickness of a typical fabric is 0.1 to 0.8 mm. In this case, the thickness of the fabric can be adjusted by the change of the tissue through the thickness of the thread and the deformation of the basic weaving method (for example, plain weave, twill weave, weave weave). When the thickness of the weave is 0.1 mm, And the warp yarns are 50 denier to 75 denier. When the thickness of the fabric is 0.25 mm, the warp yarn is 75 denier and the weft yarn having 150 denier, 225 denier or 300 denier can be selected and used . When the thickness of the fabric is 0.5 mm, the warp is 150 denier and the weft yarn is 500 denier. On the other hand, in the case of weaving with a thickness of 1 mm and a fairly thick weave, the warp yarn is 500 denier and the warp yarn is 750 denier. In this case, the thickness of the fiber can be selectively used within the range of the weft and the warp depending on whether the weaving method is selected or not.

상기와 같이 얻어진 직물은 경량이면서도 강도 및 탄성이 높아 복합재료(예를 들어, 자동차 범퍼, 방탄복 및 산업용 로프의 보강재 등의 소재)로서 사용될 수 있다. The fabric thus obtained is lightweight and high in strength and elasticity and can be used as a composite material (for example, as a material for reinforcing materials for automobile bumpers, armor and industrial ropes).

상기 폴리아릴레이트 섬유를 포함하는 직물을 사용하여 상기 복합재료를 제조하는 방법으로는 당해 기술분야에서 알려져 있는 방법을 제한없이 사용할 수 있다. As the method for producing the composite material using the fabric comprising the polyarylate fibers, any method known in the art can be used without any limitation.

이하에서 본 발명을 실시예를 들어 보다 상세히 설명하나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

실시예Example 1~5 및  1 to 5 and 비교예Comparative Example 1~4 1-4

교반 장치, 질소가스 도입관, 온도계 및 환류 냉각기를 구비한 100L 용량의반응기에 p-히드록시 벤조산, 6-히드록시-2-나프토산 및 비스페놀 A를 소정 비율로 투입하고 질소가스를 주입하여 상기 반응기의 내부 공간을 불활성 상태로 만든 다음, 상기 반응기에 소정량의 아세트산 무수물(Ac2O)을 더 첨가하였다. 각 실시예 및 비교예에서 사용된 p-히드록시 벤조산, 6-히드록시-2-나프토산, 비스페놀 A 및 아세트산 무수물의 상대적인 양을 하기 표 1에 열거하였다. 이후, 반응기 온도를 1시간에 걸쳐 140℃까지 승온시키고 상기 온도에서 2시간 동안 환류시키면서 상기 단량체들의 히드록시기를 아실화하였다. 이어서, 상기 아실화 반응에서 생성된 초산을 제거하면서 반응기 온도를 4시간에 걸쳐 300℃까지 승온시켜 단량체의 축중합 반응에 의해 폴리아릴레이트 프리폴리머를 제조하였다. 또한, 상기 프리폴리머 제조시 부산물로 초산이 더 생성되는데, 이 초산도 상기 아실화 반응에서 생성된 초산과 함께 상기 프리폴리머 제조과정에서 연속적으로 제거하였다. 다음에, 상기 프리폴리머를 반응기로부터 회수하여 냉각 및 고화시켰다. Hydroxybenzoic acid, 6-hydroxy-2-naphthoic acid and bisphenol A were fed into a reactor having a capacity of 100 L equipped with a stirrer, a nitrogen gas introducing tube, a thermometer and a reflux condenser at a predetermined ratio, After the internal space of the reactor was made inactive, a predetermined amount of acetic anhydride (Ac 2 O) was further added to the reactor. The relative amounts of p-hydroxybenzoic acid, 6-hydroxy-2-naphthoic acid, bisphenol A and acetic anhydride used in each of the Examples and Comparative Examples are listed in Table 1 below. Thereafter, the reactor temperature was raised to 140 ° C over 1 hour and the hydroxyl groups of the monomers were acylated while refluxing at this temperature for 2 hours . Then, the acetic acid produced in the acylation reaction was removed, and the temperature of the reactor was raised to 300 ° C. over 4 hours to prepare a polyarylate prepolymer by condensation polymerization of monomers. In addition, acetic acid was further produced as a by-product in the preparation of the prepolymer. The acetic acid was continuously removed together with the acetic acid generated in the acylation reaction during the preparation of the prepolymer. Next, the prepolymer was recovered from the reactor and cooled and solidified.

이후, 상기 폴리아릴레이트 프리폴리머를 평균 입경 1mm로 분쇄한 후, 상기 분쇄된 폴리아릴레이트 프리폴리머 15kg을 100리터 용량의 로터리킬른 반응기에 투입하고, 질소를 1N㎥/시간의 유속으로 계속 흘려주면서 무게 감량 시작 온도인 200℃까지 1시간에 걸쳐 승온시킨 후, 다시 320℃까지 10시간에 걸쳐 승온시켜 3시간 동안 유지함으로써 폴리아릴레이트 수지를 제조하였다. 이어서, 상기 반응기를 상온(25℃)으로 1시간에 걸쳐 냉각시킨 후 상기 반응기로부터 폴리아릴레이트 수지를 회수하였다. Thereafter, the polyarylate prepolymer was pulverized to an average particle size of 1 mm, 15 kg of the pulverized polyarylate prepolymer was introduced into a 100-liter rotary kiln reactor, nitrogen was continuously flowed at a flow rate of 1 Nm 3 / The temperature was raised to 200 deg. C, which is the starting temperature, over 1 hour, and then the temperature was elevated to 320 deg. C over 10 hours and maintained for 3 hours to prepare a polyarylate resin. Subsequently, the reactor was cooled to room temperature (25 DEG C) over 1 hour, and the polyarylate resin was recovered from the reactor.

이후 고상반응이 완료된 상기 폴리아릴레이트 수지를 이축 압출기를 이용하여 펠렛화하였다. 구체적으로, 이축 압출기의 온도가 상기 폴리아릴레이트 수지의 용융온도(Tm)+15℃인 조건하에서 상기 폴리아릴레이트 수지를 용융혼련함으로써 폴리아릴레이트 수지의 펠렛을 제조하였다. 이때, 이축 압출기에 진공을 가해 부산물을 제거하였다.Then, the polyarylate resin having undergone the solid-phase reaction was pelletized using a twin-screw extruder. Specifically, the polyarylate resin was melt-kneaded under the conditions that the temperature of the twin-screw extruder was the melting temperature (Tm) of the polyarylate resin + 15 占 폚 to prepare pellets of the polyarylate resin. At this time, vacuum was applied to the twin-screw extruder to remove the by-products.

이후, 용융방사법을 이용하여 상기 폴리아릴레이트 수지의 펠렛을 섬유화하였다. 구체적으로, 상기 펠렛을 Tm+15℃의 온도 조건하에서 용융시켜 방사구금(spinneret)을 통하여 압출하고, 이를 냉각 및 고화시킴으로 폴리아릴레이트 섬유를 얻었다. 이렇게 얻어진 폴리아릴레이트 섬유는 수지의 특성상 연신능이 떨어지기 때문에 추가 열처리를 하여 물성을 향상시켰다. 구체적으로, 불활성 분위기하의 오븐에 상기 섬유를 넣고 100℃까지 빠르게 승온시킨 후(승온시간: 약 30분) 100℃에서 300℃까지 2℃/시간의 속도로 승온시켰다. 이후, 300℃에서 8시간 동안 유지함으로 최종적으로 물성이 향상된 폴리아릴레이트 섬유를 얻었다.Thereafter, the pellets of the polyarylate resin were fiberized by melt spinning. Specifically, the pellets were melted under a temperature condition of Tm + 15 캜, extruded through a spinneret, cooled and solidified to obtain polyarylate fibers. The polyarylate fibers thus obtained were subjected to additional heat treatment to improve their physical properties because of their low elongation properties due to the nature of the resin. Specifically, the fibers were placed in an oven under an inert atmosphere, and the temperature was rapidly raised to 100 ° C (temperature rise time: about 30 minutes), and then the temperature was raised from 100 ° C to 300 ° C at a rate of 2 ° C / hour. Thereafter, the fiber was maintained at 300 DEG C for 8 hours to finally obtain polyarylate fibers having improved physical properties.

사용량(몰부*1)Amount used (molar * 1 ) 사용량(몰부*2)Amount used (molar * 2 ) 구분division p-히드록시 벤조산(HBA)p-hydroxybenzoic acid (HBA) 6-히드록시-2-나프토산
(HNA)
6-hydroxy-2-naphthoic acid
(HNA)
비스페놀 A
(BPA)
Bisphenol A
(BPA)
아세트산 무수물
(Ac2O)
Acetic anhydride
(Ac 2 O)
실시예 1Example 1 7575 2525 2.52.5 1.01.0 실시예 2Example 2 7070 3030 2.52.5 1.01.0 실시예 3Example 3 8080 2020 2.52.5 1.01.0 실시예 4Example 4 7575 2525 1One 1.01.0 실시예 5Example 5 7575 2525 55 1.01.0 비교예 1Comparative Example 1 6565 3535 2.52.5 1.01.0 비교예 2Comparative Example 2 8585 1515 2.52.5 1.01.0 비교예 3Comparative Example 3 7575 2525 00 1.01.0 비교예 4Comparative Example 4 7575 2525 66 1.01.0

*1: (HBA+HNA) 100몰부 기준* 1: (HBA + HNA) based on 100 parts by mole

*2: (HBA+HNA+2*BPA) 1몰부 기준
* 2: (HBA + HNA + 2 * BPA) Based on 1 moles

비교예Comparative Example 5 5

시판 중인 E-글래스 파이버(Nittobo社)를 사용하였다.
A commercially available E-glass fiber (Nittobo) was used.

평가예Evaluation example

<평가예 1: 수지의 물성 평가>&Lt; Evaluation Example 1: Evaluation of physical properties of resin &

상기 실시예 1~5 및 비교예 1~4에서 제조된 각 폴리아릴레이트 수지의 유리전이온도, 용융온도 및 용융지수(melt index)를 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.The glass transition temperature, melting temperature and melt index of each polyarylate resin prepared in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 were measured and are shown in Table 2 below.

구분division 유리전이온도℃)Glass transition temperature ℃) 용융온도(℃)Melting temperature (캜) 용융지수Melt Index 실시예 1Example 1 231231 315315 450450 실시예 2Example 2 230230 310310 430430 실시예 3Example 3 240240 325325 420420 실시예 4Example 4 230230 314314 410410 실시예 5Example 5 215215 310310 425425 비교예 1Comparative Example 1 160160 270270 15001500 비교예 2Comparative Example 2 280280 390390 250250 비교예 3Comparative Example 3 235235 340340 390390 비교예 4Comparative Example 4 182182 298298 760760

상기 표 2에서, 유리전이온도 및 용융온도는 DSC를 사용하여 20℃/min으로 승온하면서 측정하였으며, 용융지수는 Goettfert사의 MI-3을 이용하여 폴리아릴레이트 수지의 용융온도(Tm)+20℃에서 2.16kg의 하중으로 측정하였다. 용융지수는 수지의 흐름성을 나타내는 지표이다.
In Table 2, the glass transition temperature and melting temperature were measured using DSC at a rate of 20 ° C / min. The melt index was determined by using MI-3 from Goettfert, melting temperature (Tm) of the polyarylate resin + 20 ° C At a load of 2.16 kg. The melt index is an index indicating the flowability of the resin.

상기 표 2를 참조하면, 비교예 1에서 제조된 폴리아릴레이트 수지는 실시예1~5에서 제조된 폴리아릴레이트 수지에 비해 흐름성이 너무 높아 급격한 흐름이 발생하였으며, 유리전이온도와 용융온도가 낮아 내열특성이 나쁜 것으로 나타났다. 비교예 2에서 제조된 폴리아릴레이트 수지는 실시예 1~5에서 제조된 폴리아릴레이트 수지에 비해 높은 용융온도 및 동등 수준의 유리전이온도를 가져서 내열특성은 매우 우수하나 흐름성이 좋지 않아, 섬유 제조시 방사성 확보가 어려운 것으로 나타났다. 비교예 3에서 제조된 폴리아릴레이트 수지는 실시예 1~5에서 제조된 폴리아릴레이트 수지에 비해 유리전이온도가 높고 흐름성도 낮아 가공성 확보가 어려운 것으로 나타났다. 비교예 4에서 제조된 폴리아릴레이트 수지는 실시예 1~5에서 제조된 폴리아릴레이트 수지에 비해 유리전이온도와 용융온도가 낮아 내열특성이 나쁘며 흐름성이 너무 높아 급격한 흐름이 발생하는 경향을 보였다.
Referring to the above Table 2, the polyarylate resin prepared in Comparative Example 1 had an excessively high flow rate as compared with the polyarylate resin prepared in Examples 1 to 5, resulting in an abrupt flow, and a glass transition temperature and a melting temperature And the heat resistance was poor. The polyarylate resin prepared in Comparative Example 2 had a higher melting temperature and an equivalent glass transition temperature than the polyarylate resin prepared in Examples 1 to 5, so that the heat resistance was excellent, but the flowability was not good, It is difficult to secure radioactivity in the production. It was found that the polyarylate resin prepared in Comparative Example 3 had a higher glass transition temperature and lower flowability than the polyarylate resin prepared in Examples 1 to 5, The polyarylate resin prepared in Comparative Example 4 had a lower glass transition temperature and a lower melting temperature than the polyarylate resin prepared in Examples 1 to 5, so that the heat resistance was poor and the flowability was too high, .

<평가예 2: 섬유의 물성 평가>&Lt; Evaluation Example 2: Evaluation of physical properties of fiber &

상기 실시예 1~5 및 비교예 1~4에서 제조된 폴리아크릴레이트 섬유, 및 비교예 5의 유리섬유의 물성을 측정하여 하기 표 3에 나타내었다.The properties of the polyacrylate fibers prepared in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 and the glass fiber of Comparative Example 5 were measured and are shown in Table 3 below.

Tg(℃)Tg (占 폚) 인장탄성율
(tensile modulus, GPa)
Tensile modulus
(tensile modulus, GPa)
비인장탄성율
(specific tensile modulus, GPa/(g/dl))
Non-tensile modulus
(specific tensile modulus, GPa / (g / dl))
인장강도
(tensile strength, GPa)
The tensile strength
(tensile strength, GPa)
비인장강도
(specific tensile strength, GPa/(g/dl))
Vientiane
(specific tensile strength, GPa / (g / dl))
밀도(g/dl)Density (g / dl)
실시예 1Example 1 231231 112112 7777 3.103.10 2.122.12 1.461.46 실시예 2Example 2 230230 111111 7676 3.243.24 2.212.21 1.461.46 실시예 3Example 3 240240 114114 7878 3.523.52 2.412.41 1.461.46 실시예 4Example 4 230230 112112 7777 3.513.51 2.402.40 1.461.46 실시예 5Example 5 215215 116116 7979 3.493.49 2.392.39 1.461.46 비교예 1Comparative Example 1 160160 9090 6262 2.882.88 1.971.97 1.461.46 비교예 2Comparative Example 2 280280 -- -- -- -- 1.461.46 비교예 3Comparative Example 3 235235 5858 4040 1.901.90 1.311.31 1.451.45 비교예 4Comparative Example 4 182182 -- -- -- -- 1.451.45 비교예 5Comparative Example 5 -- 7272 2828 3.403.40 1.301.30 2.602.60 비고Remarks DSCDSC 인스트론
(Instron)
(UTM, 5900)
Instron
(Instron)
(UTM, 5900)
인장탄성율/밀도Tensile modulus / density 인스트론Instron 인장강도/
밀도
The tensile strength/
density

상기 표 3을 참조하면, 비교예 2 및 비교예 4에서 제조된 폴리아릴레이트 수지는 섬유화 공정이 불가하여 인장탄성율 및 인장강도 등을 측정할 수 없었다.Referring to Table 3, the polyarylate resin prepared in Comparative Example 2 and Comparative Example 4 could not be subjected to a fiberization process, and thus the tensile modulus and tensile strength could not be measured.

또한, 상기 표 3의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 실시예 1~5에서 제조된 폴리아릴레이트 섬유는 비교예 1에서 제조된 폴리아릴레이트 섬유, 비교예 3에서 제조된 폴리아릴레이트 섬유 및 시판중인 E-글래스 파이버(비교예 5)와 비교하여 탄성이 우수하고, 강도는 비슷하거나 우수한 것으로 나타났다. Also, as can be seen from the results of Table 3, the polyarylate fibers prepared in Examples 1 to 5 were the same as the polyarylate fibers prepared in Comparative Example 1, the polyarylate fibers prepared in Comparative Example 3, It was found that the elasticity was superior to that of commercially available E-glass fiber (Comparative Example 5), and the strength was similar or superior.

본 발명은 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

Claims (5)

히드록시 벤조산계 화합물에서 유도된 반복단위(A);
히드록시 나프토산계 화합물에서 유도된 반복단위(B); 및
비스페놀계 화합물에서 유도된 반복단위(C)를 포함하고,
상기 반복단위(A)는 70~80몰부, 상기 반복단위(B)는 20~30몰부, 상기 반복단위(C)는 1~5몰부의 비율로 포함된 폴리아릴레이트 수지.
A repeating unit (A) derived from a hydroxybenzoic acid-based compound;
A repeating unit (B) derived from a hydroxynaphthoate-based compound; And
(C) derived from a bisphenol-based compound,
Wherein the repeating unit (A) is 70 to 80 mol parts, the repeating unit (B) is 20 to 30 mol parts, and the repeating unit (C) is 1 to 5 mol parts.
제1항에 있어서,
상기 폴리아릴레이트 수지는 200℃ 이상의 유리전이온도 및 310℃~330℃의 용융온도를 갖는 폴리아릴레이트 수지.
The method according to claim 1,
Wherein the polyarylate resin has a glass transition temperature of 200 ° C or higher and a melting temperature of 310 ° C to 330 ° C.
제1항 또는 제2항에 따른 폴리아릴레이트 수지를 포함하는 폴리아릴레이트 섬유.A polyarylate fiber comprising the polyarylate resin according to any one of claims 1 to 3. 히드록시 벤조산계 화합물, 히드록시 나프토산계 화합물 및 비스페놀계 화합물을 산무수물로 아실화하여 아실화물을 얻는 단계;
상기 아실화물을 중축합함으로써 폴리아릴레이트 프리폴리머를 합성하는 단계; 및
상기 폴리아릴레이트 프리폴리머를 고상 중축합함으로써 폴리아릴레이트 수지를 합성하는 단계를 포함하는 폴리아릴레이트 수지의 제조방법.
Acylating a hydroxybenzoic acid compound, a hydroxynaphthoic acid compound and a bisphenol compound with an acid anhydride to obtain an acylate;
Synthesizing the polyarylate prepolymer by polycondensation of the acylate; And
And synthesizing a polyarylate resin by solid-phase polycondensation of the polyarylate prepolymer.
히드록시 벤조산계 화합물, 히드록시 나프토산계 화합물 및 비스페놀계 화합물을 산무수물로 아실화하여 아실화물을 얻는 단계;
상기 아실화물을 중축합함으로써 폴리아릴레이트 프리폴리머를 합성하는 단계;
상기 폴리아릴레이트 프리폴리머를 고상 중축합함으로써 폴리아릴레이트 수지를 합성하는 단계; 및
상기 폴리아릴레이트 수지를 섬유화하는 단계를 포함하는 폴리아릴레이트 섬유의 제조방법.
Acylating a hydroxybenzoic acid compound, a hydroxynaphthoic acid compound and a bisphenol compound with an acid anhydride to obtain an acylate;
Synthesizing the polyarylate prepolymer by polycondensation of the acylate;
Synthesizing the polyarylate resin by solid-phase polycondensation of the polyarylate prepolymer; And
And fiberizing the polyarylate resin. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 11. &lt; / RTI &gt;
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