KR101788632B1 - The thermoplastic cellulose derivative and thereby made fiber - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열가소성 셀룰로오스 유도체 조성물 및 이를 통해 제조된 섬유에 관한 것으로, 환경 및 인체에 유독한 유기용매를 사용하지 않는 용융방사를 할 수 있으며, 이를 통해 강신도 및 생분해도가 향상된 셀룰로오스 섬유를 제공할 수 있다. 또한, 고속 방사가 가능하여 생산성을 증대시킬 수 있으며, 세섬도 방사가 가능하고, 염색공정 중 수용성 가소제가 용출되어 염반이 발생하는 것을 방지하여 염색성이 향상된 셀룰로오스 섬유를 제공할 수 있다.The present invention relates to a thermoplastic cellulose derivative composition and a fiber produced therefrom, and is capable of melt spinning without using an organic solvent which is toxic to the environment and human body, thereby providing a cellulose fiber having improved strength and biodegradability have. In addition, it is possible to provide a cellulose fiber having improved dyeability by allowing high-speed spinning to increase productivity, capable of spinning three spindles, and preventing a water-soluble plasticizer from being eluted during the dyeing process.

Description

열가소성 셀룰로오스 유도체 조성물 및 이를 통해 제조된 섬유{The thermoplastic cellulose derivative and thereby made fiber} TECHNICAL FIELD The present invention relates to a thermoplastic cellulose derivative composition,

본 발명은 열가소성 셀룰로오스 유도체 조성물 및 이를 통해 제조된 섬유에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유기용매에 용해하지 않고 용융 방사가 가능하며, 생분해가 잘 이루어지는 친환경 셀룰로오스 유도체 조성물 및 섬유에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a thermoplastic cellulose derivative composition and a fiber produced thereby. More particularly, the present invention relates to an eco-friendly cellulose derivative composition and fiber capable of melt-spinning without dissolving in an organic solvent and being biodegradable.

고분자 합성수지는 기계적 물성, 내화학성, 내구성 등이 우수하기 때문에 다양한 용도로 광범위하게 사용되어 왔으나, 이러한 합성수지의 경우 자연에서 스스로 분해가 되지 않아 소각 처리를 할 경우, 유해 물질이 방출되는 단점을 지녔다.Polymer synthetic resins have been extensively used for a variety of purposes because of their excellent mechanical properties, chemical resistance and durability. However, such synthetic resins have a disadvantage in that harmful substances are released when they are incinerated because they are not decomposed by themselves in nature.

최근 환경오염 문제가 사회적인 큰 문제로 대두되면서 자연에서 완전 분해가 가능한 생분해성 수지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 전세계적으로 관심을 불러일으키고 있다.Recently, environmental pollution problem has become a big social problem, and biodegradable resins that can be completely decomposed in nature have been actively studied and are attracting interest worldwide.

생분해성 수지로 폴리부틸렌석시네이트, 폴리에틸렌석시네이트, 폴리라틱에시드 등은 생분해성이 우수하지만, 높은 가격으로 경제성이 결여되어 있거나, 용융점이 낮아 1회 용품인 성형 사출물에 한정적일 수밖에 없고, 섬유 제품군과 같은 제품 제조에 있어, 열적 안정성을 유지해야 하는 제품군의 용도 전개는 곤란한 실정이다. Although biodegradable resins such as polybutylene succinate, polyethylene succinate and polylactic acid are excellent in biodegradability, they are not economical due to their high cost, or have a low melting point, In the manufacture of products such as textile products, it is difficult to develop a product group that needs to maintain thermal stability.

이 중 최근 바이오 매스계인 자연에서부터 원료가 공급이 되는 제품으로 폴리락트산(PLA) 또는 전분 등과 같은 제품들이 각광을 받고 있으나, 섬유화하기에는 고온 염색이 불가하고 가수분해에 취약하여 물성이 취약하며, 후가공에서 텐터작업을 진행하게 되면 경화가 일어나 브리틀(brittle)한 특성을 지니는 등 여러 가지 단점을 갖고 있으며, 기존 폴리에스테르를 방사하는 방사기기에서 방속 4000mpm에서 방사를 진행하기 곤란한 문제점을 갖고 있다.Recently, products such as polylactic acid (PLA) or starch have been spotlighted in recent biomass-based products, which are supplied from nature. However, they can not be dyed at high temperature for fiberization and are susceptible to hydrolysis, It has various disadvantages such as hardening and brittle property when the tenter work is carried out, and it is difficult to carry out spinning at 4000mpm in the spinning apparatus which emits the conventional polyester.

셀룰로오스 재료는 지구상에서 가장 대량으로 생산되는 생분해가 가능한 자원순환형 바이오매스 재료이다. 셀룰로오스의 섬유로의 이용은 자연계 중에서 생산되는 면이나 마 등의 단섬유를 그대로 방적하여 사용하는 것이 예로부터 행해져 왔었다. 또한, 단섬유가 아닌 필라멘트재료를 얻기 위해서 셀룰로오스를 특수한 용매에 용해시켜 습식방사법을 행하거나, 셀룰로오스아세테이트와 같이 셀룰로오스를 유도체화하고, 염화메틸렌이나 아세톤 등의 유기용매에 용해시킨 후, 이 용매를 증발시키면서 방사하는 건식 방사법이 행해져 왔다.Cellulosic materials are the most massively biodegradable resource recycling biomass materials on the planet. The use of cellulose as a fiber has been conventionally carried out by spinning short fibers such as cotton and hemp produced in the natural environment. In order to obtain a filament material other than short fibers, cellulose is dissolved in a specific solvent to effect wet spinning, cellulose is derivatized such as cellulose acetate, dissolved in an organic solvent such as methylene chloride or acetone, A dry spinning process has been carried out in which the spinning is carried out while evaporating.

그러나, 이들 습식방사법 또는 건식방사법으로 얻어지는 섬유는 방사속도가 느리기 때문에 생산성이 낮다는 문제가 있을 뿐만 아니라, 섬유의 제조에 사용되는 이황화탄소, 아세톤, 염화메틸렌 등의 유기용매가 환경 및 인체에 악영향을 미칠 염려가 있었다. 따라서 셀룰로오스를 원료로 하는 환경친화형 섬유를 얻기 위해서는 유기용매를 사용하지 않는 용융 방사법에 의한 것이 필요하다.However, these wet spinning or dry spinning fibers have a problem of low productivity due to a slow spinning speed, and also have problems in that organic solvents such as carbon disulfide, acetone, and methylene chloride used in the production of fibers have a bad influence on the environment and human body . Therefore, in order to obtain an environmentally friendly fiber comprising cellulose as a raw material, it is necessary to use a melt spinning method without using an organic solvent.

용융방사가 가능한 열가소성 셀룰로오스 조성물 및 이것으로 이루어진 섬유로는 셀룰로오스아세테이트에 폴리에틸렌글리콜과 같은 수용성 가소제를 대량으로 첨가한 셀룰로오스 조성물 및 그것으로 이루어진 섬유가 알려져 있다. 그러나 조성물 중 가소제의 함유량이 고비율이므로 방사 시의 단사율이 높아 낮은 방사 드래프트가 아니면 용융방사는 곤란한 문제점이 있었다. As a thermoplastic cellulose composition capable of melt spinning and fibers made of the same, a cellulose composition in which a large amount of a water-soluble plasticizer such as polyethylene glycol is added to cellulose acetate, and a fiber comprising the cellulose composition are known. However, since the content of the plasticizer in the composition is high, the spin rate during spinning is high, and melt spinning is difficult unless the spinning draft is low.

방사속도에 있어서도 방속 4,000 mpm 정도의 고속 방사가 불가능하여 생산성이 떨어질 뿐만 아니라, 강신도가 부족하여 직물화할 경우 뻣뻣하고 유연성이 없는데다가 쉽게 훼손되는 등의 문제로 인해 의류 제품 등의 일반분야에 사용하기 어려운 문제점이 있었다.It is impossible to spin at a high speed of about 4,000 mpm even at a spinning speed, resulting in a decrease in productivity. In addition, since it is not stiff, flexible and easily damaged when a fabric is made into a fabric, There was a difficult problem.

또한, 조성물 중 수용성 가소제가 고함량 포함됨에 따라 섬유 제품으로 제조된 후 염색공정 중 미용출된 수용성 가소제가 용출되어 나와 이염의 문제를 발생시킬 수 있으며, 섬유 제품의 사용 중 수용성 가소제가 섬유 표면으로 배출될 수 있는 문제점이 있었다.Also, since a high content of a water-soluble plasticizer is contained in the composition, a water-soluble plasticizer produced from a textile product after being dyed in the dyeing process may be eluted and cause a problem of dyes. There is a problem that it can be discharged.

일본 특허공개번호 특2003-0058950(공개일 2003.07.07)Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-0058950 (published July 2003)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 환경 및 인체에 유독한 유기용매를 사용하지 않는 용융방사가 가능하며, 강신도 및 생분해도가 향상되고, 고속 방사가 가능하여 생산성을 증대시킬 수 있는 열가소성 셀룰로오스 유도체 조성물 및 이를 통해 제조된 섬유를 제공하려는 목적이 있다.Disclosure of the Invention The present invention has been conceived to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a process for producing a polymerizable composition capable of melt spinning without using an organic solvent toxic to the environment and human body, To provide a thermoplastic cellulose derivative composition and a fiber produced therewith.

또한, 세섬도 방사가 가능하며, 염색공정 중 수용성 가소제가 용출되어 염반이 발생하는 것을 방지하고 염색성을 향상시킬 수 있는 열가소성 셀룰로오스 유도체 조성물 및 이를 통해 제조된 섬유를 제공하려는 목적이 있다. Also, it is an object of the present invention to provide a thermoplastic cellulose derivative composition capable of spinning three fibers, dissolving a water-soluble plasticizer in the dyeing process to prevent the occurrence of a dyestuff and improving dyeability, and a fiber produced by the method.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,In order to solve the above-described problems,

셀룰로오스 에스테르, 수용성 가소제 및 폴리락트산(Polylactic acid, PLA)을 포함하는 제1수지; 및 방향족 다가 카르복실산, 지방족 다가 카르복실산 및 설폰산 금속염을 포함하는 산성분 및 탄소수 2 내지 14의 디올성분을 혼합하여 에스테르화 및 중축합시켜 제조되는 제2수지를 포함하는 열가소성 셀룰로오스 유도체 조성물을 제공한다.A first resin comprising a cellulose ester, a water-soluble plasticizer and polylactic acid (PLA); And a second resin prepared by esterifying and polycondensing a mixture of an acid component comprising an aromatic polycarboxylic acid, an aliphatic polycarboxylic acid and a sulfonic acid metal salt, and a diol component having 2 to 14 carbon atoms, and a thermoplastic cellulose derivative composition .

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 조성물은 제1수지 및 제2수지의 혼합 중량비가 2:8 내지 4:6일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the composition may have a mixing weight ratio of the first resin and the second resin of 2: 8 to 4: 6.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1수지는 셀룰로오스 에스테르 70 내지 90중량%, 수용성 가소제 5 내지 20중량% 및 폴리락트산(PLA) 5 내지 20중량%를 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the first resin may comprise 70 to 90% by weight of a cellulose ester, 5 to 20% by weight of a water-soluble plasticizer and 5 to 20% by weight of polylactic acid (PLA).

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 수용성 가소제 및 폴리락트산(PLA)의 중량비는 4:6 내지 9: 1일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the weight ratio of the water-soluble plasticizer and the polylactic acid (PLA) may be 4: 6 to 9: 1.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1수지 및 제2수지의 혼합 중량비가 2:8 내지 4:6이며, 제1수지의 수용성 가소제 및 폴리락트산(PLA)의 중량비는 7:3 내지 9: 1일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the mixing ratio of the first resin and the second resin is 2: 8 to 4: 6, the weight ratio of the water-soluble plasticizer and the polylactic acid (PLA) To 9: 1.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1수지 100중량부에 대하여 테트라키스메틸렌(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시하이드로시나메이트)메테인 및 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스페이트로 구성되는 군에서 선택된 어느 하나 이상의 산화방지제를 0.1 내지 0.5중량부 더 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, tetrakis methylene (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyhydrocinnamate) methane and tris (2, Di-t-butylphenyl) phosphate, and 0.1 to 0.5 parts by weight of at least one antioxidant selected from the group consisting of 4-di-t-butylphenyl) phosphate.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 셀룰로오스 에스테르는 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스아세테이트 프탈레이트, 셀룰로오스아세테이트카프로네이트, 셀룰로오스아세테이트카프릴레이트, 셀룰로오스아세테이트라울레이트, 셀룰로오스아세테이트팔미테이트, 셀룰로오스아세테이트스테아레이트 및 셀룰로오스아세테이트올레이트로 구성되는 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the cellulose ester is selected from the group consisting of cellulose acetate, cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate phthalate, cellulose acetate caproate, cellulose acetate caprylate, cellulose acetate laurethate, cellulose Acetate palmitate, cellulose acetate stearate, and cellulose acetate oleate.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 셀룰로오스 에스테르는 치환도가 2.2 내지 2.6일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the degree of substitution of the cellulose ester may be 2.2 to 2.6.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 수용성 가소제는 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리카프로락톤, 폴리글리콜산 및 폴리부틸아디페이트로 구성되는 군에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the water-soluble plasticizer may be at least one selected from the group consisting of polyethylene glycol, polypropylene glycol, polycaprolactone, polyglycolic acid and polybutyl adipate.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 산성분은 방향족 다가 카르복실산 70 내지 89몰%, 지방족 다가 카르복실산 10 내지 30몰% 및 설폰산 금속염 0.1 내지 3.0몰%를 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the acid component may comprise 70 to 89 mol% of an aromatic polycarboxylic acid, 10 to 30 mol% of an aliphatic polycarboxylic acid and 0.1 to 3.0 mol% of a sulfonic acid metal salt have.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 산성분 및 디올 성분은 1.0: 1.0 내지 1.4 중량비로 혼합하여 중합할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the acid component and the diol component may be mixed and polymerized at a weight ratio of 1.0: 1.0 to 1.4.

또한, 본 발명은 방향족 다가 카르복실산, 지방족 다가 카르복실산 및 설폰산 금속염을 포함하는 산성분 및 탄소수 2 내지 14의 디올성분을 혼합하여 에스테르화 및 중축합시켜 제조되는 생분해성 폴리에스테르, 셀룰로오스 에스테르 및 폴리락트산(Polylactic acid, PLA)을 포함하는 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 제공한다.The present invention also relates to a biodegradable polyester prepared by esterifying and polycondensing a mixture of an acid component containing an aromatic polycarboxylic acid, an aliphatic polycarboxylic acid and a sulfonic acid metal salt, and a diol component having 2 to 14 carbon atoms, Ester and polylactic acid (PLA). ≪ Desc / Clms Page number 2 >

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 섬유는 폴리락트산(PLA) 1 내지 10중량% 및 생분해성 폴리에스테르 50 내지 80 중량% 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the fibers may comprise 1 to 10% by weight of polylactic acid (PLA) and 50 to 80% by weight of biodegradable polyester.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 산성분은 방향족 다가 카르복실산 70 내지 89몰%, 지방족 다가 카르복실산10 내지 30몰% 및 설폰산 금속염 0.1 내지 3.0몰%를 포함하여 중합할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the acid component comprises 70 to 89 mol% of an aromatic polycarboxylic acid, 10 to 30 mol% of an aliphatic polycarboxylic acid and 0.1 to 3.0 mol% of a sulfonic acid metal salt .

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 산성분 및 디올 성분은 1.0: 1.0 내지 1.4 중량비로 혼합하여 중합할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the acid component and the diol component may be mixed and polymerized at a weight ratio of 1.0: 1.0 to 1.4.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유는 강도가 2.5g/de이상이고, 신도가 30%이상일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the thermoplastic cellulose derivative fiber may have a strength of 2.5 g / de or more and an elongation of 30% or more.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유는 섬도가 100 De 이하일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the thermoplastic cellulose derivative fiber may have a fineness of 100 De or less.

본 발명의 열가소성 셀룰로오스 유도체 조성물은 환경 및 인체에 유독한 유기용매를 사용하지 않는 용융방사가 가능하고, 이를 통해 강신도 및 생분해도가 향상된 셀룰로오스 섬유를 제공할 수 있다. The thermoplastic cellulose derivative composition of the present invention is capable of melt spinning without using an environmentally and toxic organic solvent, thereby providing a cellulose fiber having improved strength and biodegradability.

또한, 고속 방사가 가능하여 생산성을 증대시킬 수 있으며, 세섬도 방사가 가능하고, 염색공정 중 수용성 가소제가 용출되어 염반이 발생하는 것을 방지하여 염색성을 향상시켜 다양한 원사, 원면, 부직포, 직물, 시트 등으로의 실용화가 가능할 수 있다.In addition, it is possible to increase productivity by enabling high-speed spinning, and it is possible to spin three spindles, to dissolve a water-soluble plasticizer during the dyeing process to prevent occurrence of a dyed yarn, And the like can be practically used.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

상술한 바와 같이 기존의 열가소성 셀룰로오스 유도체 조성물 및 이를 통해 제조된 섬유는 고속 방사가 불가능하여 생산성이 떨어질 뿐만 아니라, 강신도가 부족하여 직물화할 경우 뻣뻣하고 유연성이 없는데다가 쉽게 훼손되는 등의 문제점이 있었다. 또한, 조성물 중 수용성 가소제가 고함량 포함됨에 따라 섬유 제품으로 제조된 후 염색공정 중 미용출된 수용성 가소제가 용출되어 나와 이염의 문제를 발생시킬 수 있으며, 섬유 제춤의 사용 중 수용성 가소제가 배출될 수 있는 문제점이 있었다.As described above, the conventional thermoplastic cellulose derivative composition and the fibers produced therefrom have a problem of not being able to spin at high speed, resulting in a low productivity, and a lack of strength and stiffness when fabricated. In addition, since a high content of water-soluble plasticizer is contained in the composition, a water-soluble plasticizer prepared from a textile product after being dyed in a dyeing process may be eluted and cause a problem of dyes, and a water-soluble plasticizer may be discharged There was a problem.

이에 본 발명에서는 셀룰로오스 에스테르, 수용성 가소제 및 폴리락트산(Polylactic acid, PLA)을 포함하는 제1수지; 및 방향족 다가 카르복실산, 지방족 다가 카르복실산 및 설폰산 금속염을 포함하는 산성분 및 탄소수 2 내지 14의 디올성분을 혼합하여 에스테르화 및 중축합시켜 제조되는 제2수지를 포함하는 열가소성 셀룰로오스 유도체 조성물을 제공하여 상술한 문제의 해결을 모색하였다. 이를 통해 고속 방사가 가능하므로 생산성을 증대시킬 수 있으며, 셀룰로오스 섬유의 강신도 및 생분해도를 향상시키고, 수용성 가소제가 염색공정 중 용출되어 나와 염반을 발생시키는 것을 방지할 수 있다. Accordingly, in the present invention, a first resin comprising a cellulose ester, a water-soluble plasticizer and polylactic acid (PLA); And a second resin prepared by esterifying and polycondensing a mixture of an acid component comprising an aromatic polycarboxylic acid, an aliphatic polycarboxylic acid and a sulfonic acid metal salt, and a diol component having 2 to 14 carbon atoms, and a thermoplastic cellulose derivative composition To solve the above-mentioned problem. As a result, high-speed spinning is possible, which can increase productivity, improve the strength and biodegradability of cellulosic fibers, and prevent the water-soluble plasticizer from being eluted during the dyeing process to generate dyes.

본 발명의 셀룰로오스 에스테르는 셀룰로오스의 수산기 일부 또는 전부가 에스테르 결합에 의해서 치환되어 있는 셀룰로오스 유도체로, 셀룰로오스 수산기의 강한 수소 결합을 약하게 하여 가소제가 그 사이로 잘 혼합될 수 있도록 한다. 가소제를 효과적으로 혼합함에 따라 셀룰로오스 수산기로 인한 강한 수소결합을 방해하여 용융 방사가 가능해질 수 있다.  The cellulose ester of the present invention is a cellulose derivative in which a part or all of the hydroxyl groups of cellulose are substituted by an ester bond, weakening strong hydrogen bonds of the cellulose hydroxyl groups and allowing the plasticizer to mix well therebetween. By effectively mixing the plasticizer, strong hydrogen bonding due to cellulose hydroxyl groups can be prevented and melt spinning can be enabled.

상기 셀룰로오스 에스테르는 바람직하게는 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스아세테이트 프탈레이트, 셀룰로오스아세테이트카프로네이트, 셀룰로오스아세테이트카프릴레이트, 셀룰로오스아세테이트라울레이트, 셀룰로오스아세테이트팔미테이트, 셀룰로오스아세테이트스테아레이트 또는 셀룰로오스아세테이트올레이트 등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있다.The cellulose ester is preferably selected from the group consisting of cellulose acetate, cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate phthalate, cellulose acetate caprate, cellulose acetate caprylate, cellulose acetate laurethate, cellulose acetate palmitate, cellulose acetate stearate Or cellulose acetate oleate, and the like.

본 발명의 셀룰로오스 에스테르는 평균 중합도가 30,000 내지 50,000일 수 있으며, 치환도가 2.2내지 2.6일 수 있다. 상기 셀룰로오스 에스테르의 치환도란, 셀룰로오스의 수산기가 에스테르 결합으로 치환된 정도를 말하는 것으로 셀룰로오스 에스테르의 치환도가 2.2 미만일 경우, 유동성이 떨어지고 습윤 시 강도가 저하될 수 있으며, 2.6을 초과할 경우 생분해성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.The cellulose ester of the present invention may have an average degree of polymerization of 30,000 to 50,000 and a degree of substitution of 2.2 to 2.6. The substitution degree of the cellulose ester means the degree of substitution of the hydroxyl group of the cellulose by the ester bond. When the degree of substitution of the cellulose ester is less than 2.2, the fluidity may be lowered and the strength may be lowered at the time of wetting. There may be a problem of degradation.

본 발명의 제1수지에 포함되는 수용성 가소제는 셀룰로오스 유도체에 혼합되어 셀룰로오스 수산기로 인한 강한 수소결합을 방해하고 용융 방사할 수 있도록 하고, 방사 후 물 등으로 추출하여 제거할 수 있는 것이라면 특별한 제한은 없으나, 보다 바람직하게는 가소화가 촉진될 수 있도록 1000이하의 저분자량을 사용할 수 있다. The water-soluble plasticizer contained in the first resin of the present invention is not particularly limited as long as it can be mixed with a cellulose derivative to inhibit strong hydrogen bonding due to cellulose hydroxyl groups and to be capable of melt spinning, , And more preferably, a low molecular weight of 1000 or less can be used so that plasticization can be promoted.

상기 수용성 가소제는 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리(에틸렌-프로필렌)글리콜, 폴리카프로락톤, 폴리글리콜산 또는 폴리부틸아디페이트 등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있다. The water-soluble plasticizer may be in the form of polyethylene glycol, polypropylene glycol, poly (ethylene-propylene) glycol, polycaprolactone, polyglycolic acid or polybutyl adipate.

상기 제1수지는 셀룰로오스 에스테르 70 내지 90 중량%, 수용성 가소제 5 내지 20중량% 및 폴리락트산(PLA) 5 내지 20 중량%를 포함할 수 있다. 폴리락트산(PLA)을 가소제로써 5 내지 20 중량%를 함께 포함함에 따라 수용성 가소제를 과량으로 포함하지 않아도 셀룰로오스 에스테르를 효과적으로 가소화시킬 수 있으며, 과량의 수용성 가소제를 사용하지 않아도 되므로 수용성 가소제가 미용출되고 잔존하다가 염색 공정이나 섬유 사용 중 용출되어 나와 미끌거리는 부작용을 줄일 수 있다. 또한, 수용성 가소제 및 폴리락트산(PLA)의 함량비를 최적으로 조절함에 따라 섬유의 강신도가 현저히 향상될 수 있으며, 100De 이하의 세섬도 방사가 가능해지고 염색성이 향상될 수 있다. 특별히 제한된 것은 아니나, 바람직하게는 평균분자량이 1,000 내지 20.000인 폴리락트산(PLA)을 포함할 수 있으며, 폴리락트산(PLA)이 과량으로 첨가될 경우 가소화율이 떨어져 컴파운딩 조업성이 좋지 않고, 방사 시 원사 사절에 의한 방사 조업성이 나쁜 문제가 있을 수 있다.The first resin may include 70 to 90 wt% of a cellulose ester, 5 to 20 wt% of a water-soluble plasticizer, and 5 to 20 wt% of polylactic acid (PLA). By including polylactic acid (PLA) as a plasticizer in an amount of 5 to 20% by weight, the cellulose ester can be effectively plasticized even when the water-soluble plasticizer is not contained in an excessive amount, and an excessive amount of the water-soluble plasticizer is not used. And can be eluted during the dyeing process or using the fiber to reduce the side effects of slipping. Further, by optimally adjusting the content ratio of the water-soluble plasticizer and polylactic acid (PLA), the strength of the fiber can be remarkably improved, and the three denier yarns of 100 Da or less can be radiated and the dyeability can be improved. (PLA) having an average molecular weight of 1,000 to 20,000 may be included, and when an excessive amount of polylactic acid (PLA) is added, plasticization rate is poor and compounding workability is poor, There is a problem that the spinning workability due to yarn thread trimming is poor.

상기 수용성 가소제 및 폴리락트산(PLA)의 중량비는 4:6 내지 9:1일 수 있다. 이와 같은 수용성 가소제 및 폴리락트산(PLA)의 중량비를 벗어날 경우 가소화율이 떨어져 컴파운딩 조업성에 문제가 있을 수 있고, 방사 후 원사 강신도 물성이 약하거나, 방사가 불가능한 문제가 있을 수 있다.The weight ratio of the water soluble plasticizer and polylactic acid (PLA) may be 4: 6 to 9: 1. When the weight ratio of the water-soluble plasticizer and polylactic acid (PLA) is out of the range, the plasticization rate may be lowered and the compounding operation may be problematic.

본 발명의 제1수지에는 산화방지제를 더 포함할 수 있는데, 산화방지제는 셀룰로오스 에스테르를 열가소화 시킬 때 및 가소화된 셀룰로오스 에스테르를 방사하는 공정에서 열에 의한 분해를 방지하는 역할을 한다.  The first resin of the present invention may further comprise an antioxidant, which serves to prevent thermal degradation in the process of thermolabeling the cellulose ester and of radiating the plasticized cellulose ester.

이와 같은 산화방지제는 바람직하게는 테트라키스메틸렌(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시하이드로시나메이트)메테인 및 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스페이트 등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있으며, 상기 제1수지 100중량부에 대하여 0.1 내지 0.5중량부를 포함할 수 있다. 산화방지제가 0.1중량부 미만일 경우 열분해 방지능이 미흡하여 열가소화 또는 방사 과정에서 셀룰로오스 에스테르가 열분해 될 수 있으며, 0.5중량부를 초과할 경우 팩 압력 상승의 원인으로 방사 조업성에 문제가 있을 수 있다.Such antioxidants are preferably selected from the group consisting of tetrakis- methylene (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyhydrocinnamate) methane and tris (2,4- Or mixed form, and may include 0.1 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the first resin. When the amount of the antioxidant is less than 0.1 part by weight, the ability of the thermal decomposition prevention is insufficient, and the cellulose ester may be thermally decomposed in the thermoplastic or radial process. If the amount is more than 0.5 part by weight,

이와 같은 상기 제1수지는 바람직하게는 고유점도 0.95 내지 1.42 η, 용융비중(M.D) 1.01 내지 1.18g/cc, 용융흐름지수(M.I) 50 내지 80g/10min 일 수 있다.The first resin may preferably have an intrinsic viscosity of 0.95 to 1.42, a melt specific gravity (MD) of 1.01 to 1.18 g / cc, and a melt flow index (MI) of 50 to 80 g / 10 min.

본 발명은 상기 제1수지에 방향족 다가 카르복실산, 지방족 다가 카르복실산 및 설폰산 금속염을 포함하는 산성분 및 탄소수 2 내지 14의 디올성분을 혼합하여 에스테르화 및 중축합시켜 제조되는 생분해성 폴리에스테르인 제2수지를 혼합한 조성물을 제공한다. 이와 같은 본 발명의 조성물은 상기 제1수지에 상기 생분해성 폴리에스테르인 제2수지를 혼합함으로써 고속 용융 방사가 가능하고, 이와 같이 제조된 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유는 강신도 및 생분해도가 향상될 수 있다. The present invention relates to a biodegradable polyol produced by esterification and polycondensation of an acid component comprising an aromatic polycarboxylic acid, an aliphatic polycarboxylic acid and a sulfonic acid metal salt and a diol component having 2 to 14 carbon atoms, And a second resin which is an ester. The composition of the present invention is capable of high-speed melt spinning by mixing the first resin with the second resin, which is the biodegradable polyester, and the thermoplastic cellulose derivative fiber thus produced can have improved strength and biodegradability.

본 발명에 따라 개질된 폴리에스테르가 아닌 통상의 폴리에스테르를 혼합할 경우 셀룰로오스 섬유의 강신도 향상을 가져올 수는 있으나, 고속 방사가 불가하여 생산성이 떨어지며, 생분해도가 급격히 저하되는 문제가 있을 수 있다. When conventional polyester other than the modified polyester according to the present invention is mixed, it is possible to improve the strength of the cellulose fiber. However, since it is impossible to spin at high speed, the productivity may be decreased and the biodegradability may be rapidly deteriorated.

상기 제2수지인 생분해성 폴리에스테르 중합에 사용되는 산성분은 방향족 다가 카르복실산 70 내지 89몰%, 지방족 다가 카르복실산10 내지 30몰% 및 설폰산 금속염 0.1 내지 3.0몰%를 포함할 수 있다.The acid component used in the biodegradable polyester polymerization which is the second resin may comprise 70 to 89 mol% of aromatic polycarboxylic acid, 10 to 30 mol% of aliphatic polycarboxylic acid and 0.1 to 3.0 mol% of sulfonic acid metal salt have.

상기 산성분 중 방향족 다가 카르복실산은 보다 바람직하게는 테레프탈산(Terephthalic acid), 이소프탈산(Isophthalic acid), 디메틸테레프탈레이트(Dimethyl Terephthalate) 또는 디메틸이소프탈레이트(Dimethyl Isophthalate)등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있다. 상기 방향족산의 사용량은 상기 산성분 총 중량 중 상기 지방족산과 상기 술폰산 금속염의 함량을 제외한 잔여량으로 사용될 수 있으나, 상기 방향족산의 사용량이 70몰% 미만으로 너무 적은 경우, 수득되는 생분해성 폴리에스테르를 섬유 제품군으로 적용하기 위한 방사성이 좋지 않게 되는 문제점이 있을 수 있고, 89몰%를 초과하여 너무 많은 경우, 수득되는 생분해성 폴리에스테르의 분해 및 퇴비화가 어렵게 되는 문제점이 있을 수 있다. The aromatic polycarboxylic acid in the acid component may more preferably be a single compound or a mixture of terephthalic acid, isophthalic acid, dimethyl terephthalate or dimethyl isophthalate . The amount of the aromatic acid to be used may be used as the remaining amount excluding the content of the aliphatic acid and the sulfonic acid metal salt in the total weight of the acid components. When the amount of the aromatic acid used is less than 70 mol%, the resultant biodegradable polyester There may be a problem of poor radioactivity for application to a fiber product group, and when it is more than 89 mol%, it may be difficult to decompose and compost the biodegradable polyester obtained.

상기 산성분 중 지방족 다가 카르복실산은 보다 바람직하게는 옥살산(Oxalic acid), 말론산(Malonic acid), 석신산(Succinic acid), 글루타르산(Glutaric acid), 아디프산(Adipic acid), 수베린산(suberic acid), 시트르산(Citric acid), 피메르산(Pimeric acid), 아젤라인산(Azelaic acid), 세바스산(Sebasic acid), 노나노산(Nonanoic acid), 데카노인산(Decanoic acid), 도데카노인산(Dodecanoic acid) 또는 헥사노데카노인산(Headecanoic acid) 등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있다. The aliphatic polycarboxylic acid in the acid component is more preferably selected from the group consisting of oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, The organic acid may be selected from the group consisting of suberic acid, citric acid, pimeric acid, azelaic acid, sebasic acid, nonanoic acid, decanoic acid, Dodecanoic acid or hexanoadecanoic acid may be used alone or in combination.

상기 지방족산은 가장 바람직하게는 탄소수가 짝수인 옥살산, 숙신산, 아디프산, 세바신산 등을 1 또는 2 이상 혼합하여 사용할 수 있는데, 이는 이와 같은 지방족산이 2가 글리콜과의 반응 시 우수한 물리적 성질을 지닐 수 있기 때문이다. 상기 지방족산은 10 내지 30몰%의 범위로 사용되는 것이 바람직한데, 상기 지방족산의 사용량이 10몰% 미만으로 사용되는 경우, 생분해성을 갖지 못하게 되는 단점이 있을 수 있고, 반대로 30몰%를 초과할 경우, 성형 가공 시에 기계적 물성이 매우 불량하게 되는 문제점이 있을 수 있다.The aliphatic acid is most preferably an oxalic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid or the like which is an even number of carbon atoms and can be used by mixing one or more of these aliphatic acids because these aliphatic acids have excellent physical properties when reacted with divalent glycol It is because. When the amount of the aliphatic acid used is less than 10 mol%, it may be disadvantageous in that it does not have biodegradability. On the contrary, when the amount of the aliphatic acid is more than 30 mol% There is a problem that the mechanical properties are very poor at the time of molding.

또한, 상기 산성분 중 설폰산 금속염은 알칼리금속 또는 알칼리토금속을 사용하여 생분해도를 개선시킬 수 있는데, 상기 술폰산금속염은 0.1 내지 3몰%의 범위의 양으로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 술폰산금속염이 0.1몰% 미만으로 사용되는 경우 수득되는 생분해성 폴리에스테르의 생분해성이 저하되는 문제점이 있을 수 있고, 3.0몰%를 초과하는 경우, 성형성이 나빠지게 되는 문제점이 있을 수 있다.In addition, the sulfonic acid metal salt in the acid component may improve the biodegradability by using an alkali metal or an alkaline earth metal. The sulfonic acid metal salt is preferably used in an amount of 0.1 to 3 mol%. When the sulfonic acid metal salt is used in an amount of less than 0.1 mol%, there may be a problem that the biodegradability of the obtained biodegradable polyester is lowered, and when it exceeds 3.0 mol%, moldability may be deteriorated.

상기 생분해성 폴리에스테르 중합에 사용되는 디올성분은 탄소수 2 내지 14인 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 트리메틸글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 펜타메틸글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 헵타메틸렌글리콜, 옥타메틸렌글리콜, 노나메틸렌글리콜, 데카메틸렌글리콜, 운데카메틸렌글리콜, 도데카메틸렌글리콜, 트리데카메틸렌글리콜, 테트라데카메틸렌글리콜의 지방족 2가 글리콜로서, 특히 탄소수가 2 내지 6개이고, 짝수인 에틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜 등이 물성개선에 있어서 우수하다.The diol component used in the biodegradable polyester polymerization may be any one of ethylene glycol, propylene glycol, trimethyl glycol, tetramethylene glycol, pentamethyl glycol, hexamethylene glycol, heptamethylene glycol, octamethylene glycol, nonamethylene glycol, Aliphatic divalent glycols such as decamethylene glycol, undecamethylene glycol, dodecamethylene glycol, tridecamethylene glycol, and tetradecamethylene glycol, especially those having 2 to 6 carbon atoms and even-numbered ethylene glycol, tetramethylene glycol, hexamethylene glycol Etc. are excellent in improvement of physical properties.

본 발명의 생분해성 폴리에스테르는 상기 다가 카르복실산 성분 및 탄소수 2 내지 14의 디올 성분을 1 : 1.0 내지 1.4 중량비로 혼합하여 에스테르화 공정 및 중축합 공정으로 제조할 수 있다.The biodegradable polyester of the present invention can be prepared by mixing the polyvalent carboxylic acid component and the diol component having 2 to 14 carbon atoms at a weight ratio of 1: 1.0 to 1.4 in the esterification step and the polycondensation step.

상기 에스테르화 공정은 산성분과, 디올성분을 생분해성 폴리에스테르 용도에 따른 조성으로 조성한 후, 200~260℃에서 210~330분, 40~80rpm으로 올리고머를 제조하는 공정이다. 상기 에스테르화 공정에서 반응온도는 260℃ 이하에서 진행하는 것이 부산물 생성이 적고 원료물질의 열분해를 방지할 수 있다.The esterification step is a step of preparing an acid component and a diol component with a composition according to the biodegradable polyester use and then producing an oligomer at 200 to 260 ° C for 210 to 330 minutes at 40 to 80 rpm. In the esterification step, the reaction is carried out at a temperature of 260 ° C or less, which is less likely to produce by-products and can prevent thermal decomposition of the raw material.

상기 중축합 공정은 상기 에스테르 공정으로 제조된 올리고머를 240~285℃에서 180~210분, 40~100rpm으로 중축합하여 폴리에스테르를 제조한다. 일반적으로 지방족 폴리에스테르 중합물의 경우 200 내지 270℃의 저온에서 행해지는데, 본 발명의 경우, 방향족 공중합 폴리에스테르 중합물을 제조하기 위하여 240 내지 285℃의 더 높은 온도에서 반응시킴으로써 촉매와 열안정제의 선택은 중요하다.In the polycondensation process, the oligomer produced by the ester process is polycondensed at 240 to 285 DEG C for 180 to 210 minutes at 40 to 100 rpm to produce a polyester. In general, the aliphatic polyester polymer is carried out at a low temperature of 200 to 270 ° C. In the case of the present invention, the catalyst and the heat stabilizer are selected by reacting at a higher temperature of 240 to 285 ° C. in order to prepare the aromatic copolymer polyester polymer It is important.

상기 중합공정에서 중합촉매로 티탄계 촉매 또는 안티몬계 촉매를 사용할 수 있다.In the polymerization process, a titanium catalyst or an antimony catalyst may be used as the polymerization catalyst.

상기 티탄계 촉매는 테트라부틸 이소프로폭시드(Tetrabutyl Isopropoxide) 또는 테트라부틸 티탄네이트(Tetrabutyl Titanate)를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 안티몬계 촉매는 안티몬 트리옥시드(Antimon Trioxide)를 사용하는 것이 바람직할 것이다.It is preferable that tetrabutyl isopropoxide or tetrabutyl titanate is used as the titanium catalyst, and antimony trioxide is preferably used as the antimony catalyst will be.

상기 중합촉매는 티탄계 촉매 또는 안티몬계 촉매를 단독으로 사용할 수 있으나 두 촉매를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하며, 상기 티탄계 촉매, 안티몬계촉매를 혼합하여 사용시에는 티탄계 촉매와 안티몬계 촉매를 25:75~50:50으로 혼합하여 사용하는 것을 바람직할 것이다.The polymerization catalyst may be a titanium catalyst or an antimony catalyst alone, but it is preferable to use a mixture of two catalysts. When the titanium catalyst and the antimony catalyst are mixed, the titanium catalyst and the antimony catalyst are mixed with 25 : 75 to 50: 50.

본 발명 조성물은 셀룰로오스 에스테르 및 가소제를 포함하는 제1수지에 생분해성 폴리에스테르인 제2수지를 적정량 혼합함으로써 고속 용융 방사가 가능하여 생산성을 증대시킬 수 있으며, 이와 같이 제조된 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유는 강신도 및 생분해도가 향상될 수 있다.The composition of the present invention can increase the productivity by allowing high-speed melt spinning by mixing an appropriate amount of a second resin, which is a biodegradable polyester, with a first resin including a cellulose ester and a plasticizer, and the thermoplastic cellulose derivative fiber thus produced has high strength And biodegradability can be improved.

제1수지 및 제2수지의 바람직한 혼합 중량비는 2:8 내지 4:6일 수 있는데, 상기 범위를 벗어날 경우 컴파운딩 시 스트랜드 형성이 원활하지 않으며, 방사 공정 중 사절 발생률이 높고, 강도 및 신도의 향상이 저하되는 문제가 있을 수 있다.The preferred mixing weight ratio of the first resin and the second resin may be from 2: 8 to 4: 6. If the range is out of the range, strand formation during compounding is not smooth, yarn incidence is high during the spinning process, There is a problem that the improvement is deteriorated.

또한, 가장 바람직하게는 상기 제1수지 및 제2수지의 혼합 중량비가 2:8 내지 4:6이면서 제1수지의 수용성 가소제 및 폴리락트산(PLA)의 중량비는 7:3 내지 9: 1일 수 있다. 이 경우 4000mpm 이상의 고속 방사가 가능하여 생산성이 증대될 수 있으며, 염반이 발생하지 않고 염색성이 우수하며, 80데니어 이하의 세섬도 방사가 가능할 수 있다. 이와 같이 제조된 섬유는 3.5g/de 이상의 강도 및 35%이상의 신도를 만족할 수 있다.Most preferably, the weight ratio of the first resin to the second resin is from 2: 8 to 4: 6 and the weight ratio of the water-soluble plasticizer of the first resin to the polylactic acid (PLA) is from 7: 3 to 9: 1 have. In this case, high-speed spinning of 4000mpm or more is possible, productivity can be increased, yarn dyes are not generated, dyes are excellent, and three-fineness of 80 denier or less can be emitted. The fiber thus prepared can satisfy the strength of not less than 3.5 g / de and elongation of not less than 35%.

또한, 본 발명은 방향족 다가 카르복실산, 지방족 다가 카르복실산 및 설폰산 금속염을 포함하는 산성분 및 탄소수 2 내지 14의 디올성분을 혼합하여 에스테르화 및 중축합시켜 제조되는 생분해성 폴리에스테르, 셀룰로오스 에스테르 및 폴리락트산(Polylactic acid, PLA)을 포함하는 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유를 제공한다.The present invention also relates to a biodegradable polyester prepared by esterifying and polycondensing a mixture of an acid component containing an aromatic polycarboxylic acid, an aliphatic polycarboxylic acid and a sulfonic acid metal salt, and a diol component having 2 to 14 carbon atoms, Ester and polylactic acid (PLA). ≪ Desc / Clms Page number 2 >

상기 셀룰로오스 에스테르는 셀룰로오스의 수산기 일부 또는 전부가 에스테르 결합으로 치환된 것으로, 보다 바람직하게는 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트 프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스아세테이트 프탈레이트, 셀룰로오스아세테이트카프로네이트, 셀룰로오스아세테이트카프릴레이트, 셀룰로오스아세테이트라울레이트, 셀룰로오스아세테이트팔미테이트, 셀룰로오스아세테이트스테아레이트 또는 셀룰로오스아세테이트올레이트 등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있다. The cellulose ester is a cellulose ester in which a part or all of the hydroxyl groups of the cellulose are substituted with an ester bond, more preferably cellulose acetate, cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate phthalate, cellulose acetate caproate, cellulose acetate caprylate , Cellulose acetate laurethate, cellulose acetate palmitate, cellulose acetate stearate or cellulose acetate oleate, or the like.

본 발명의 셀룰로오스 에스테르는 평균 중합도가 30,000 내지 50,000일 수 있으며, 치환도가 2.2 내지 2.6일 수 있다. 치환도가 2.2 미만일 경우, 유동성이 떨어지고 습윤 시 강도가 저하될 수 있으며, 2.6을 초과할 경우 생분해성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.The cellulose ester of the present invention may have an average degree of polymerization of 30,000 to 50,000 and a degree of substitution of 2.2 to 2.6. If the degree of substitution is less than 2.2, the fluidity may be lowered and the strength may be lowered at the time of wetting. If the degree of substitution is more than 2.6, the biodegradability may be deteriorated.

상기 생분해성 폴리에스테르 중합에 사용되는 산성분은 방향족 다가 카르복실산 70 내지 89몰%, 지방족 다가 카르복실산 10 내지 30몰% 및 설폰산 0.1 내지 3.0몰%를 포함할 수 있다.The acid component used in the biodegradable polyester polymerization may comprise 70 to 89 mol% of an aromatic polycarboxylic acid, 10 to 30 mol% of an aliphatic polycarboxylic acid, and 0.1 to 3.0 mol% of a sulfonic acid.

상기 산성분 중 방향족 다가 카르복실산은 보다 바람직하게는 테레프탈산(Terephthalic acid), 이소프탈산(Isophthalic acid), 디메틸테레프탈레이트(Dimethyl Terephthalate) 또는 디메틸이소프탈레이트(Dimethyl Isophthalate)등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있다. 상기 방향족산의 사용량은 상기 산성분 총 중량 중 상기 지방족산과 상기 술폰산 금속염의 함량을 제외한 잔여량으로 사용될 수 있으나, 상기 방향족산의 사용량이 70몰% 미만으로 너무 적은 경우, 수득되는 생분해성 폴리에스테르를 섬유제품군으로 적용하기 위한 방사성이 좋지 않게 되는 문제점이 있을 수 있고, 89몰%를 초과하여 너무 많은 경우, 수득되는 생분해성 폴리에스테르의 분해 및 퇴비화가 어렵게 되는 문제점이 있을 수 있다. The aromatic polycarboxylic acid in the acid component may more preferably be a single compound or a mixture of terephthalic acid, isophthalic acid, dimethyl terephthalate or dimethyl isophthalate . The amount of the aromatic acid to be used may be used as the remaining amount excluding the content of the aliphatic acid and the sulfonic acid metal salt in the total weight of the acid components. When the amount of the aromatic acid used is less than 70 mol%, the resultant biodegradable polyester There may be a problem of poor radioactivity for application to a fiber product group, and when it is more than 89 mol%, it may be difficult to decompose and compost the biodegradable polyester obtained.

상기 산성분 중 지방족 다가 카르복실산은 보다 바람직하게는 옥살산(Oxalic acid), 말론산(Malonic acid), 석신산(Succinic acid), 글루타르산(Glutaric acid), 아디프산(Adipic acid), 수베린산(suberic acid), 시트르산(Citric acid), 피메르산(Pimeric acid), 아젤라인산(Azelaic acid), 세바스산(Sebasic acid), 노나노산(Nonanoic acid), 데카노인산(Decanoic acid), 도데카노인산(Dodecanoic acid) 또는 헥사노데카노인산(Headecanoic acid) 등의 단독 또는 혼합 형태일 수 있다. The aliphatic polycarboxylic acid in the acid component is more preferably selected from the group consisting of oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, The organic acid may be selected from the group consisting of suberic acid, citric acid, pimeric acid, azelaic acid, sebasic acid, nonanoic acid, decanoic acid, Dodecanoic acid or hexanoadecanoic acid may be used alone or in combination.

상기 지방족산은 가장 바람직하게는 탄소수가 짝수인 옥살산, 숙신산, 아디프산, 세바신산 등을 1 또는 2 이상 혼합하여 사용할 수 있는데, 이는 이와 같은 지방족산이 2가 글리콜과의 반응 시 우수한 물리적 성질을 지닐 수 있기 때문이다. 상기 지방족산은 10 내지 30몰%의 범위로 사용되는 것이 바람직한데, 상기 지방족산의 사용량이 10몰% 미만으로 사용되는 경우, 생분해성을 갖지 못하게 되는 단점이 있을 수 있고, 반대로 30몰%를 초과할 경우, 성형 가공시에 기계적 물성이 매우 불량하게 되는 문제점이 있을 수 있다.The aliphatic acid is most preferably an oxalic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid or the like which is an even number of carbon atoms and can be used by mixing one or more of these aliphatic acids because these aliphatic acids have excellent physical properties when reacted with divalent glycol It is because. When the amount of the aliphatic acid used is less than 10 mol%, it may be disadvantageous in that it does not have biodegradability. On the contrary, when the amount of the aliphatic acid is more than 30 mol% There is a problem that the mechanical properties are very poor at the time of molding.

또한, 상기 산성분 중 설폰산 금속염은 알칼리금속 또는 알칼리토금속을 사용하여 생분해도를 개선시킬 수 있는데, 상기 술폰산금속염은 0.1 내지 3몰%의 범위의 양으로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 술폰산금속염이 0.1몰% 미만으로 사용되는 경우 수득되는 생분해성 폴리에스테르의 생분해성이 저하되는 문제점이 있을 수 있고, 3.0몰%를 초과하는 경우, 성형성이 나빠지게 되는 문제점이 있을 수 있다.In addition, the sulfonic acid metal salt in the acid component may improve the biodegradability by using an alkali metal or an alkaline earth metal. The sulfonic acid metal salt is preferably used in an amount of 0.1 to 3 mol%. If the sulfonic acid metal salt is used in an amount of less than 0.1 mol%, the biodegradability of the obtained biodegradable polyester may be deteriorated. If the amount is more than 3.0 mol%, the moldability may be deteriorated.

상기 생분해성 폴리에스테르 중합에 사용되는 디올성분은 탄소수 2 내지 14인 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 트리메틸글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 펜타메틸글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 헵타메틸렌글리콜, 옥타메틸렌글리콜, 노나메틸렌글리콜, 데카메틸렌글리콜, 운데카메틸렌글리콜, 도데카메틸렌글리콜, 트리데카메틸렌글리콜, 테트라데카메틸렌글리콜의 지방족 2가 글리콜로서, 특히 탄소수가 2 내지 6개이고, 짝수인 에틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜 등이 물성개선에 있어서 우수하다.The diol component used in the biodegradable polyester polymerization may be any one of ethylene glycol, propylene glycol, trimethyl glycol, tetramethylene glycol, pentamethyl glycol, hexamethylene glycol, heptamethylene glycol, octamethylene glycol, nonamethylene glycol, Aliphatic divalent glycols such as decamethylene glycol, undecamethylene glycol, dodecamethylene glycol, tridecamethylene glycol, and tetradecamethylene glycol, especially those having 2 to 6 carbon atoms and even-numbered ethylene glycol, tetramethylene glycol, hexamethylene glycol Etc. are excellent in improvement of physical properties.

본 발명의 생분해성 폴리에스테르는 상기 다가 카르복실산 성분 및 탄소수 2 내지 14의 디올 성분을 1.0: 1.0 내지 1.4 중량비로 혼합하여 에스테르화 공정 및 중축합 공정으로 제조할 수 있다.The biodegradable polyester of the present invention can be prepared by mixing the polyvalent carboxylic acid component and the diol component having 2 to 14 carbon atoms at a ratio of 1.0: 1.0 to 1.4: 1 by weight, followed by an esterification step and a polycondensation step.

본 발명의 섬유는 폴리락트산(PLA) 1 내지 10 중량% 및 생분해성 폴리에스테르 50 내지 80 중량% 포함할 수 있다. 생분해성 폴리에스테르가 50 중량% 미만으로 포함될 경우, 고속방사가 불가능하거나 원사 강신도 물성이 약한 문제가 있으며, 80 중량%를 초과할 경우 생분해도가 떨어지는 문제가 있을 수 있다. 또한, 폴리락트산(PLA)이 1중량% 미만으로 포함될 경우 수용성 가소제의 미반응물이 용출되어 원사 표면에 미끌거림이 나타나는 문제가 있으며, 10 중량%를 초과할 경우 가소화율이 떨어져 컴파운딩 조업에 문제가 있을 수 있다.The fiber of the present invention may contain 1 to 10% by weight of polylactic acid (PLA) and 50 to 80% by weight of biodegradable polyester. When the biodegradable polyester is contained in an amount of less than 50% by weight, there is a problem that high-speed spinning is not possible or the physical properties of the yarn are weak, and when the content is more than 80% by weight, the biodegradability may be low. When the content of polylactic acid (PLA) is less than 1% by weight, unreacted materials of the water-soluble plasticizer are eluted to cause slipping on the surface of the yarn. When the content exceeds 10% by weight, .

이와 같은 본 발명의 섬유는 셀룰로오스 에스테르, 수용성 가소제 및 폴리락트산(PLA)을 포함하는 제1수지; 및 방향족 다가 카르복실산, 지방족 다가 카르복실산 및 설폰산 금속염을 포함하는 산성분 및 탄소수 2 내지 14의 디올성분을 혼합하여 에스테르화 및 중축합시켜 제조되는 생분해성 폴리에스테르인 제2수지를 2:8 내지 4:6의 중량비로 혼합하며, 수용성 가소제 및 폴리락트산(PLA)는 4:6 내지 9:1의 중량비로 포함하여 200 내지 300℃ 방사온도에서 용융 방사하여 제조할 수 있다. Such fibers of the present invention include a first resin comprising a cellulose ester, a water soluble plasticizer and polylactic acid (PLA); And a second resin which is a biodegradable polyester prepared by esterifying and polycondensing a mixture of an acid component containing an aromatic polycarboxylic acid, an aliphatic polycarboxylic acid and a sulfonic acid metal salt and a diol component having 2 to 14 carbon atoms, : 8 to 4: 6, and the water-soluble plasticizer and polylactic acid (PLA) are contained at a weight ratio of 4: 6 to 9: 1 and melt spinning at a spinning temperature of 200 to 300 캜.

이와 같이 제조된 상기 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유는 강도가 2.5g/de이상이고, 신도가 30% 이상일 수 있다. The thermoplastic cellulose derivative fiber thus produced may have a strength of 2.5 g / de or more and an elongation of 30% or more.

가장 바람직하게는 제1수지 및 제2수지의 혼합 중량비가 2:8 내지 4:6이면서 제1수지의 수용성 가소제 및 폴리락트산(PLA)의 중량비는 7:3 내지 9: 1을 만족하도록 제조된 섬유는 4000mpm 이상의 고속 방사가 가능하여 생산성이 증대될 수 있으며, 염반이 발생하지 않고 염색성이 우수하다. 또한, 3.5g/de 이상의 강도 및 35% 이상의 신도를 만족하며, 80데니어 이하의 세섬도 방사가 가능할 수 있다. Most preferably, the mixing ratio by weight of the first resin and the second resin is from 2: 8 to 4: 6, and the weight ratio of the water-soluble plasticizer of the first resin and the polylactic acid (PLA) is from 7: 3 to 9: The fiber is capable of high-speed spinning of 4000mpm or more, which can increase the productivity, does not generate a dyed yarn, and is excellent in dyeability. Also, it satisfies a strength of not less than 3.5 g / de and an elongation of not less than 35%, and it is possible to spin at three denier of 80 denier or less.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the following examples should not be construed as limiting the scope of the present invention, and should be construed to facilitate understanding of the present invention.

<< 실시예1Example 1 >>

치환도가 2.4이며, 평균 분자량이 40,000인 셀룰로스 아세테이트(이스트만 社) 75 중량%와 평균 분자량 600인 수용성 가소제 폴리에틸렌글리콜 10 중량%, 바이오매스계 가소제인 평균 분자량 14만의 폴리락트산(네이쳐웍스 社 제공) 15 중량%를 준비하였다. 75% by weight of cellulose acetate having an average degree of substitution of 2.4 and an average molecular weight of 40,000 (Eastman), 10% by weight of a water-soluble plasticizer polyethylene glycol having an average molecular weight of 600, and polylactic acid having an average molecular weight of 140,000 as a biomass plasticizer (NatureWorks Co., 15% by weight.

여기에 컴파운더기로 열가소화를 시킬 때 열에 의한 분해를 방지하기 위하여 1차 산화방지제인 테트라키스메틸렌(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시하이드로시나메이트)메테인(Anox 20, 캠추라코퍼레이션/ Chemtura Corporation )과 가소화칩 적용 방사공정에서 열에 의한 분해를 방지하기 위해 2차 산화 방지제인 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스페이트(Alcanox240, 캠추라코퍼레이션/ Chemtura Corporation) 을 셀룰로스 아세테이트 및 폴리에틸렌글리콜을 포함하는 수지 100 중량부에 대하여 각각 0.1 중량부 첨가 후 트윈익스트루더가 장착된 혼련기를 이용하여 서클피터 25kg/hr, 혼련기 모터 속도 270 rpm로 고정 후 혼련기 다이(DIE) 시작온도 170℃에서 5단계에 걸쳐 최종 말단온도 200℃까지 온도를 부여하면서 5분동안 블랜딩 시킨 후 열가소성 셀룰로스아세테이트 수지(1)를 얻었다.(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyhydrocinnamate) methane (Anox 20, manufactured by Tosoh Corporation), which is a primary antioxidant, is added to prevent thermolysis when thermally- Tetris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphate (Alcanox 240, Chemtura Corporation), a secondary antioxidant, was used to prevent thermal decomposition in the plasticizer- Was added in an amount of 0.1 part by weight to 100 parts by weight of a resin containing cellulose acetate and polyethylene glycol. After that, the mixture was fixed at 25 kg / hr using a kneader equipped with a twin extruder at a kneader speed of 270 rpm, (DIE) The thermoplastic cellulose acetate resin (1) was obtained by blending for five minutes at a starting temperature of 170 占 폚 over five steps while applying a temperature to a final terminal temperature of 200 占 폚.

교반기 및 콘덴서가 부착된 250㎖ 플라스크에 산성분으로서 반응 몰비로 아디프산 10몰%와 테레프탈산 89몰%, 술폰산금속염(알칼리토금속) 1몰%를 투입한 후, 에틸렌글리콜의 투입량은 상기 산성분: 에틸렌 글리콜이 1: 1.2의 중량비가 되도록 투입한 후, 에스테르화 촉매로 리튬아세테이트 400ppm을 첨가하고, 반응기 내의 온도를 상온으로부터 30분간에 걸쳐 120℃까지 승온시키고 교반하면서 120분간 250℃까지 승온 반응시켰다. 이어서 열안정제로 인산 300ppm, 촉매로서 삼산화안티몬 300ppm을 첨가한 후, 40분간에 걸쳐 관내 압력을 0.5mmHg까지 서서히 감압시킴과 동시에 관내 온도를 280℃까지 승온 반응시키면서 180분 동안 교반 반응을 진행한 다음 교반을 중단하고 토출시켜 생분해성 폴리에스테르 수지(2)를 수득하였다.A 250 ml flask equipped with a stirrer and a condenser was charged with 10 mol% of adipic acid, 89 mol% of terephthalic acid and 1 mol% of a sulfonic acid metal salt (alkaline earth metal) as an acid component in the reaction molar ratio, : Ethylene glycol was added so that the weight ratio of ethylene glycol was 1: 1.2. Then, 400 ppm of lithium acetate was added as an esterification catalyst. The temperature in the reactor was elevated from room temperature to 120 deg. C over 30 minutes, . Subsequently, 300 ppm of phosphoric acid as a heat stabilizer and 300 ppm of antimony trioxide as a catalyst were added, and the pressure in the tube was gradually reduced to 0.5 mmHg over 40 minutes, and the reaction was carried out for 180 minutes while the temperature in the tube was raised to 280 ° C Stirring was stopped and the mixture was discharged to obtain a biodegradable polyester resin (2).

상기로 제조된 열가소성 셀룰로오스 에스테르 수지(1)와 생분해성 폴리에스테르 수지(2)를 7:3로 혼합 후 상용화제 즉, 쇄연장제인 ADR-4300 (바스프 社)를 열가소성 셀룰로오스 에스테르 수지(1) 및 생분해성 폴리에스테르 수지(2)의 혼합 조성물 100 중량부에 대하여 0.5 중량부를 첨가하여 트윈익스트루더가 장착된 혼련기로 서클피더 20kg/hr, 모터속도 135rpm 로 고정 후 다이 온도 260℃, 폴리머온도 269℃에서 블랜딩하여 복합 수지(3)을 제조하였다.The thermoplastic cellulose ester resin (1) and the biodegradable polyester resin (2) prepared above were mixed in a ratio of 7: 3, and a compatibilizer, that is, ADR-4300 (BASF Corporation) as a chain extender was mixed with the thermoplastic cellulose ester resin 0.5 part by weight based on 100 parts by weight of the mixed composition of the biodegradable polyester resin (2) was added, and the mixture was fixed with a circulator feeder at a rate of 20 kg / hr and a motor speed of 135 rpm using a kneader equipped with a twin extruder. Lt; 0 &gt; C to prepare a composite resin (3).

이렇게 제조된 수지(3)를 바탕으로 24Hole 구금이 장착된 용융방사기에 수지 방사온도 265℃의 조건에서 방사를 진행하였다. 얻어진 섬유를 40℃ 온도에서 10분간 물 세정하여 수용성 가소제를 제거하고, 60℃에서 건조시켰다.Based on the resin (3) thus produced, spinning was carried out at a resin spinning temperature of 265 DEG C in a melt spinning machine equipped with a 24Hole cage. The obtained fibers were washed with water at 40 占 폚 for 10 minutes to remove the water-soluble plasticizer, and then dried at 60 占 폚.

<< 실시예2Example 2 >>

수지(1) 및 수지(2)를 5:5의 중량비로 혼합한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.Was prepared in the same manner as in Example 1, except that the resin (1) and the resin (2) were mixed at a weight ratio of 5: 5.

<< 실시예3Example 3 >>

수지(1) 및 수지(2)를 3:7의 중량비로 혼합한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.Was prepared in the same manner as in Example 1, except that the resin (1) and the resin (2) were mixed in a weight ratio of 3: 7.

<< 실시예4Example 4 >>

수지(1) 제조 시 폴리에틸렌글리콜 20중량% 및 폴리락트산 5중량%를 포함한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.The procedure of Example 1 was repeated except that 20% by weight of polyethylene glycol and 5% by weight of polylactic acid were contained in the preparation of Resin (1).

<< 실시예5Example 5 >>

수지(1) 및 수지(2)를 5:5의 중량비로 혼합한 것을 제외하고는 실시예4와 동일하게 실시하여 제조하였다.Was prepared in the same manner as in Example 4, except that the resin (1) and the resin (2) were mixed at a weight ratio of 5: 5.

<< 실시예6Example 6 >>

수지(1) 및 수지(2)를 3:7의 중량비로 혼합한 것을 제외하고는 실시예4와 동일하게 실시하여 제조하였다.Was prepared in the same manner as in Example 4, except that the resin (1) and the resin (2) were mixed in a weight ratio of 3: 7.

<< 실시예7Example 7 >>

수지(1) 제조 시 폴리에틸렌글리콜 15중량% 및 폴리락트산 10중량%를 포함한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.The procedure of Example 1 was repeated except that 15% by weight of polyethylene glycol and 10% by weight of polylactic acid were contained in the preparation of Resin (1).

<< 실시예8Example 8 >>

수지(1) 및 수지(2)를 5:5의 중량비로 혼합한 것을 제외하고는 실시예7과 동일하게 실시하여 제조하였다.Was prepared in the same manner as in Example 7, except that the resin (1) and the resin (2) were mixed at a weight ratio of 5: 5.

<< 실시예9Example 9 >>

수지(1) 및 수지(2)를 3:7의 중량비로 혼합한 것을 제외하고는 실시예7과 동일하게 실시하여 제조하였다.Was prepared in the same manner as in Example 7 except that the resin (1) and the resin (2) were mixed in a weight ratio of 3: 7.

<< 실시예10Example 10 > >

수지(2) 제조시 산성분으로 테레프탈산을 59몰%, 아디프산 40몰%, 술폰산금속염 1몰%를 사용한 것을 제외하고는 실시예6과 동일하게 실시하여 제조하였다.The procedure of Example 6 was repeated except for using 59 mol% of terephthalic acid, 40 mol% of adipic acid, and 1 mol% of metal sulfonate as acid components in the production of resin (2).

<< 비교예1Comparative Example 1 >>

생분해성 폴리에스테르인 수지(2)를 혼합하지 않은 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 제조하였다.Was prepared in the same manner as in Example 1, except that the resin (2) as a biodegradable polyester was not mixed.

<< 비교예2Comparative Example 2 >>

생분해성 폴리에스테르인 수지(2)를 혼합하지 않은 것을 제외하고는 실시예4와 동일하게 실시하여 제조하였다.Was prepared in the same manner as in Example 4, except that the resin (2) as a biodegradable polyester was not mixed.

<< 비교예3Comparative Example 3 >>

생분해성 폴리에스테르인 수지(2)를 혼합하지 않은 것을 제외하고는 실시예7과 동일하게 실시하여 제조하였다.Was prepared in the same manner as in Example 7, except that the resin (2) as a biodegradable polyester was not mixed.

<< 비교예4Comparative Example 4 > >

수지(2) 제조 시 산성분으로 테레프탈산을 60몰%, 석신산 40몰%을 혼합하고, 술폰산금속염을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예3과 동일하게 실시하여 제조하였다.The procedure of Example 3 was repeated except that 60 mol% of terephthalic acid and 40 mol% of succinic acid were mixed as an acid component in the production of Resin (2) and no sulfonic acid metal salt was used.

<< 비교예5Comparative Example 5 > >

수지(2)를 대신하여 테레프탈산 및 에틸렌글리콜을 중합하여 제조된 PET를 혼합한 것을 제외하고는 실시예6과 동일하게 실시하여 제조하였다.Was prepared in the same manner as in Example 6, except that PET prepared by polymerizing terephthalic acid and ethylene glycol in place of resin (2) was mixed.

<< 비교예6Comparative Example 6 > >

수지(1) 제조 시 셀룰로스 아세테이트 75 중량% 및 폴리에틸렌글리콜 25 중량%를 포함한 것을 제외하고는 실시예6과 동일하게 실시하여 제조하였다.A resin (1) was prepared in the same manner as in Example 6, except that 75% by weight of cellulose acetate and 25% by weight of polyethylene glycol were used.

<< 실험예Experimental Example >>

1. 염색성 평가1. Evaluation of dyeability

염색성 평가는 분산염료를 직물 무게대비 0.3 중량%, pH4.5의 염액 조건에서 승온 속도 2분으로 온도 120℃에서 염색 후 NaOH 1g/L, Na2SO3 2g/L의 용액에 80℃에서 2분간 환원 세정하여 염반 발생 여부로 염색성을 평가하였다.Dyeability was evaluated by dyeing the disperse dye at a temperature of 120 ° C at a heating rate of 2 minutes in a salt solution of 0.3 wt%, pH 4.5, relative to the weight of the fabric, and then reducing and cleaning the solution at 2 g / L of Na 2 SO 3 and 2 g / And the dyeability was evaluated by the presence of a dyke.

구분division 수지(1) 가소제 혼합비(중량%)Resin (1) Mixing ratio of plasticizer (% by weight) 수지(2) 산성분
(몰%)
Resin (2) Acid component
(mole%)
수지(1) : 수지(2)Resin (1): Resin (2)
PEG 600PEG 600 PLAPLA 실시예 1Example 1 1010 1515 TPA(89)/AA(10)/DMS(1)TPA (89) / AA (10) / DMS (1) 7:37: 3 실시예 2Example 2 1010 1515 TPA(89)/AA(10)/DMS(1)TPA (89) / AA (10) / DMS (1) 5:55: 5 실시예 3Example 3 1010 1515 TPA(89)/AA(10)/DMS(1)TPA (89) / AA (10) / DMS (1) 3:73: 7 실시예 4Example 4 2020 55 TPA(89)/AA(10)/DMS(1)TPA (89) / AA (10) / DMS (1) 7:37: 3 실시예 5Example 5 2020 55 TPA(89)/AA(10)/DMS(1)TPA (89) / AA (10) / DMS (1) 5:55: 5 실시예 6Example 6 2020 55 TPA(89)/AA(10)/DMS(1)TPA (89) / AA (10) / DMS (1) 3:73: 7 실시예 7Example 7 1515 1010 TPA(89)/AA(10)/DMS(1)TPA (89) / AA (10) / DMS (1) 7:37: 3 실시예 8Example 8 1515 1010 TPA(89)/AA(10)/DMS(1)TPA (89) / AA (10) / DMS (1) 5:55: 5 실시예 9Example 9 1515 1010 TPA(89)/AA(10)/DMS(1)TPA (89) / AA (10) / DMS (1) 3:73: 7 실시예 10Example 10 2020 55 TPA(59)/AA(40)/DMS(1)TPA (59) / AA (40) / DMS (1) 3:73: 7 비교예 1Comparative Example 1 1010 1515 -- 1:01: 0 비교예 2Comparative Example 2 2020 55 -- 1:01: 0 비교예 3Comparative Example 3 1515 1010 -- 1:01: 0 비교예 4Comparative Example 4 2020 55 TPA(60)/SA(40)TPA (60) / SA (40) 3:73: 7 비교예 5Comparative Example 5 2020 55 TPA(100)TPA (100) 3:73: 7 비교예 6Comparative Example 6 2525 00 TPA(89)/AA(10)/DMS(1)TPA (89) / AA (10) / DMS (1) 3:73: 7

PEG: 폴리에틸렌글리콜, PLA: 폴리락트산PEG: polyethylene glycol, PLA: polylactic acid

TPA: 테레프탈산, AA: 아디프산, SA: 석신산, DMS: 설폰산 금속염TPA: terephthalic acid, AA: adipic acid, SA: succinic acid, DMS: sulfonic acid metal salt

컴파운딩
조업성
Compounding
Operability
방사
조업성
radiation
Operability
방사 속도
(mpm)
Spinning speed
(mpm)
물성Properties 염색성Dyeability 세섬도 방사Radiation of three fibers
섬도Fineness 강도burglar 신도Shindo 실시예 1Example 1 15001500 145.2145.2 1.51.5 2222 불가Impossible 실시예 2Example 2 10001000 150.1150.1 1.21.2 2323 불가Impossible 실시예 3Example 3 30003000 100.5100.5 2.92.9 3838 가능possible 실시예 4Example 4 19001900 144.8144.8 2.02.0 3030 불가Impossible 실시예 5Example 5 15001500 151.1151.1 1.81.8 2828 불가Impossible 실시예 6Example 6 4,5004,500 75.175.1 3.83.8 3737 가능possible 실시예 7Example 7 18001800 145.1145.1 1.91.9 2525 불가Impossible 실시예 8Example 8 15001500 143.5143.5 1.51.5 2828 불가Impossible 실시예 9Example 9 31003100 75.875.8 3.0.3.0. 3535 가능possible 실시예10Example 10 XX -- -- -- -- -- 방사불가No spinning 비교예 1Comparative Example 1 800800 150.1150.1 1.21.2 2424 XX 불가Impossible 비교예 2Comparative Example 2 15001500 145.2145.2 1.51.5 2525 XX 불가Impossible 비교예 3Comparative Example 3 12001200 143.7143.7 1.41.4 2222 XX 불가Impossible 비교예 4Comparative Example 4 XX -- -- -- -- -- 방사불가No spinning 비교예 5Comparative Example 5 XX XX -- -- -- -- -- 방사불가No spinning 비교예 6Comparative Example 6 4,0004,000 74.874.8 3.53.5 3838 가능possible

<컴파운딩 조업성> <Compounding workability>

X : 컴파운딩 작업 안됨, △ : 스트랜드 형성 후 5분이내 절단, ○ : 10분내 절단, ◎ 작업성 우수X: No compounding is performed, △: Cutting is performed within 5 minutes after strand formation, ∘: Cutting is performed within 10 minutes, ◎ Workability is excellent

<방사 조업성> <Spreadability>

X : 방사 안됨, △ : 방속 2,00mpm이하 방사 가능, X: no spinning,?: Free spinning 2,

○ : 3,000mpm방사 가능하나 5분내 사절, ◎ : 4,000mpm 이상 방사 가능○: 3,000mpm can be emitted, but not in 5 minutes, ◎: More than 4,000mpm can be emitted

<염색성><Dyeability>

X: 염색 불가, △: 염반 발생 심함, ○: 일부 염반 발생, ◎: 양호 X: Dyeing impossible,?: Significant occurrence of a dyestuff,?: Occurrence of some dyestuffs,?: Good

상기 표에서 알 수 있듯이, 수지(2)를 혼합하지 않은 비교예1내지 3에 비하여 본 발명에 따른 수지(2)을 혼합한 실시예의 강도 및 신도가 현저히 향상된 것으로 나타났다. 또한, 수용성 가소제 PEG 및 PLA의 함량비와 수지(1) 및 수지(2)의 혼합비에 따라 그 효과가 달라지는데, 수지(1) 및 수지(2)의 혼합비가 3:7인 실시예의 경우가 컴파운딩 및 방사조업성이 가장 우수하고, 강신도 및 염색성 면에서도 우수하였다. 가장 바람직하게는 수용성 가소제 PEG 및 PLA의 중량비가 8:2이면서 수지(1) 및 수지(2)의 혼합비가 3:7인 실시예6이 컴파운딩 및 방사 조업성이 가장 우수하고, 4,500mpm의 고속 방사할 수 있고, 100De 이하의 세섬도 방사가 가능하였으며, 특히 염색성에서 현저히 우수하였다. PLA를 포함하지 않은 비교예6은 강신도 등은 유사하나, 수용성 가소제가 표면으로 용출되어 표면 염반 발생 현상이 일어나 염색성이 떨어지는 것으로 나타났다.As can be seen from the above table, the strength and elongation of the resin mixed with the resin (2) according to the present invention were significantly improved as compared with Comparative Examples 1 to 3 in which the resin (2) was not mixed. The effects of the water-soluble plasticizers PEG and PLA in the mixing ratio of the resin 1 and the resin 2 vary depending on the content ratio of the water-soluble plasticizer PEG and PLA and the mixing ratio of the resin 1 and the resin 2 is 3: It has the best pounding and spinning ability, and is also excellent in strength and dyability. Most preferably, Example 6 in which the weight ratio of water-soluble plasticizer PEG and PLA is 8: 2 and the mixing ratio of resin (1) and resin (2) is 3: 7 is the most excellent in compounding and spinnability, High speed spinning and spinning of less than 100De were possible, and especially excellent in dyeability. Comparative Example 6, which did not contain PLA, was similar to that of the light source, but the water-soluble plasticizer was eluted on the surface and the surface was found to be dyed due to occurrence of the surface vibrations.

본 발명 범위를 벗어나는 산성분으로 중합된 수지(2)를 혼합한 실시예10과 술폰산금속염 포함하지 않고 중합한 수지(2)를 혼합한 비교예4는 방사를 진행할 수 없었다. 또한, 일반PET을 혼합한 비교예5는 수지(1)과 PET를 컴파운딩하는 온도 260℃에서 PET가 용융되지 않는 문제가 발생하여 컴파운딩이 불가하였으며, 온도를 290℃까지 상승시킬 경우 수지(1)의 열분해로 인하여 컴파운딩이 불가하였다.In Comparative Example 4 in which Example 10 in which the resin (2) polymerized with the acid component deviating from the scope of the present invention was mixed with Resin (2) polymerized without containing the sulfonic acid metal salt, spinning could not proceed. In Comparative Example 5 in which general PET was mixed, there was a problem that the PET did not melt at a temperature of 260 占 폚 at which the resin (1) and PET were compounded, and compounding was impossible. When the temperature was raised to 290 占 폚, Compounding was not possible due to pyrolysis of 1).

Claims (6)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 셀룰로오스 에스테르, 수용성 가소제 및 폴리락트산을 포함하는 열가소성 셀룰로오스 아세테이트 수지; 및
지방족 다가 카르복실산 10 ~ 30 몰%, 설폰산 금속염 0.1 ~ 3.0 몰% 및 잔량의 방향족 다가 카르복실산을 포함하는 산성분 및 탄소수 2 내지 14의 디올성분을 혼합하여 에스테르화 및 중축합시켜 제조되는 생분해성 폴리에스테르;를 2:8 내지 4:6 중량비로 포함하고,
열가소성 셀룰로오스 아세테이트 수지는 상기 셀룰로오스 에스테르 70 내지 90중량%를 포함하고, 상기 수용성 가소제 및 상기 폴리락트산을 7:3 ~ 9:1 중량비로 포함하며,
섬도 80 de 이하이며, 강도가 3.0 g/de 이상이고, 신도가 30% 이상인 것을 특징으로 하는 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유.
A thermoplastic cellulose acetate resin comprising a cellulose ester, a water-soluble plasticizer and a polylactic acid; And
By mixing 10 to 30 mol% of an aliphatic polycarboxylic acid, 0.1 to 3.0 mol% of a sulfonic acid metal salt, and an acid component containing a residual amount of an aromatic polycarboxylic acid and a diol component having 2 to 14 carbon atoms, Of biodegradable polyester at a weight ratio of 2: 8 to 4: 6 Including,
Wherein the thermoplastic cellulose acetate resin comprises 70 to 90% by weight of the cellulose ester, the water soluble plasticizer and the polylactic acid in a weight ratio of 7: 3 to 9: 1,
Wherein the fiber has a fineness of 80 deg. Or less, a strength of 3.0 g / de or more, and an elongation of 30% or more.
제4항에 있어서,
상기 산성분 및 디올 성분은 1 : 1.0 ~ 1.4 중량비로 혼합하여 중합한 것을 특징으로 하는 열가소성 셀룰로오스 유도체 섬유.
5. The method of claim 4,
Wherein the acidic component and the diol component are mixed at a weight ratio of 1: 1.0 to 1.4, and polymerized.
삭제delete
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