KR101831877B1 - 바인더용 공중합 폴리에스테르 섬유 - Google Patents

바인더용 공중합 폴리에스테르 섬유 Download PDF

Info

Publication number
KR101831877B1
KR101831877B1 KR1020160053031A KR20160053031A KR101831877B1 KR 101831877 B1 KR101831877 B1 KR 101831877B1 KR 1020160053031 A KR1020160053031 A KR 1020160053031A KR 20160053031 A KR20160053031 A KR 20160053031A KR 101831877 B1 KR101831877 B1 KR 101831877B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polyester resin
present
repeating unit
resin
glass transition
Prior art date
Application number
KR1020160053031A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170123481A (ko
Inventor
신현욱
호요승
박성윤
장부경
Original Assignee
주식회사 휴비스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=60385437&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR101831877(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 주식회사 휴비스 filed Critical 주식회사 휴비스
Priority to KR1020160053031A priority Critical patent/KR101831877B1/ko
Publication of KR20170123481A publication Critical patent/KR20170123481A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101831877B1 publication Critical patent/KR101831877B1/ko

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/78Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products
    • D01F6/84Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products from copolyesters
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/28Formation of filaments, threads, or the like while mixing different spinning solutions or melts during the spinning operation; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/30Conjugate filaments; Spinnerette packs therefor
    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02GCRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/02Yarns or threads characterised by the material or by the materials from which they are made
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04HMAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4326Condensation or reaction polymers
    • D04H1/435Polyesters
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/04Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyesters, e.g. polyethylene terephthalate [PET]
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00Physical properties
    • D10B2401/04Heat-responsive characteristics
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00Physical properties
    • D10B2401/06Load-responsive characteristics
    • D10B2401/063Load-responsive characteristics high strength
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2501/00Wearing apparel
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2505/00Industrial
    • D10B2505/12Vehicles

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 화학식 1 및 화학식 2로 나타내는 반복단위를 포함하고, 연화점이 110℃ 내지 130℃인 폴리에스테르 수지로 형성되어 박리강도가 23 내지 35kgf-mm인 것을 특징으로 하는 공중합 폴리에스테르 섬유에 관한 것이다.

Description

바인더용 공중합 폴리에스테르 섬유{Copolymeric polyester fiber using binder}
본 발명은 촉감이나 색상 등의 물성이 우수한 바인더용 공중합 폴리에스테르 섬유에 관한 것이다.
폴리에스테르는 친환경 소재로서, 기계적 특성이 우수하고 내열성 및 내화학성 등이 뛰어나 경량 및 높은 물리적 특성이 요구되는 각종 분야에서 활용이 가능하다. 최근 부직포 등의 섬유 분야에서 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET)로 대표되는 폴리에스테르 섬유의 역할이 커지고 있다. 구체적으로 폴리에스테르 수지를 접착성분으로 하여 의류 접착코어나 자동차 내장재 등에 사용 가능한 열 접착성 섬유에 대한 수요가 증가되고 있는 것이 그 예이다.
이에 따라 폴레에스테르 섬유의 물성을 개선하여 그 활용도를 확대시키고자 하는 노력이 다각도로 진행되고 있으며, 이러한 노력의 일환으로 폴리에스테르 수지의 구조를 변형시켜 연화점이나 유리전이온도 등의 온도를 제어하는 기술들이 연구되고 있다. 예를 들면, 테레프탈산, 이소프탈산, 아디핀산, 세바신산 등의 디카르복실산과 에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜 등의 디올 화합물을 공중합시켜 폴리에스테르 수지의 융점이나 유리전이온도를 조절하는 기술이 개발된 바 있다.
그러나, 현재까지 개발된 폴리에스테르 수지는 융점의 조절 범위가 좁거나 유리전이온도의 제어가 용이하지 않은 한계가 있다. 또한, 폴리에스테르 수지의 융점을 조절하기 위하여 디카르복실산으로 사용되는 이소프탈산은 가격이 높으므로 제조 단가를 상승시킬 뿐만 아니라 중합도 2 내지 3을 갖는 고리형 화합물(융점: 약 325±2℃)을 부산물로 형성하여 폴리에스테르 수지의 물성을 저하시키거나 수지를 이용한 작업의 공정성을 저하시키는 문제가 있다.
미국 공개특허 제4,129,675호 미국 공개특허 제4,065,439호
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로 연화점(Ts)이나 유리전이온도(Tg)의 조절이 가능하고, 수지의 물성 저하가 적으며, 작업성 및 경제성이 우수한 공중합 폴리에스테르 수지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기 공중합 폴리에스테르 수지의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 하기 화학식 1 및 화학식 2로 나타내는 반복단위를 포함하고, 연화점이 110℃ 내지 130℃인 폴리에스테르 수지로 형성되어 박리강도가 23 내지 35kgf-mm인 것을 특징으로 하는 바인더용 공중합 폴리에스테르 섬유를 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112016041544234-pat00001
[화학식 2]
Figure 112016041544234-pat00002
상기 화학식 1 및 화학식 2에서,
m 및 n은 공중합 폴리에스테르 수지에 함유된 반복단위의 몰 분율을 나타내고,
m+n=1을 기준으로 n은 0.01 내지 1이고
m=0 및 n=1인 경우 화학식 2로 나타내는 반복단위를 주쇄로 포함한다.
또한, 상기 공중합 폴리에스테르 수지는 하기 화학식 3으로 나타내는 반복단위를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바인더용 공중합 폴리에스테르 섬유를 제공한다.
[화학식 3]
Figure 112016041544234-pat00003
상기 화학식 3에서,
X는 2-메틸프로필렌기 또는 옥시디에틸렌기이고,
r은 공중합 폴리에스테르 수지에 함유된 반복단위의 몰 분율로서, 0.3 이하이다.
또한, 상기 공중합 폴리에스테르 수지의 유리전이온도는 50℃ 내지 80℃인 것을 특징으로 하는 바인더용 공중합 폴리에스테르 섬유를 제공한다.
또한, 상기 공중합 폴리에스테르 수지는 중합도가 2 내지 3인 고리형 화합물을 전체 중량에 대하여 1 중량% 이하로 포함하는 것을 특징으로 하는 바인더용 공중합 폴리에스테르 섬유를 제공한다.
본 발명에 따른 공중합 폴리에스테르 수지는 에스테르기를 포함하는 반복단위(화학식 1)와 함께 에스테르의 알킬 사슬에 측쇄가 도입된 반복단위(화학식 2)를 포함하는 구조를 가져 폴리에스테르 수지의 연화점(Ts)이나 유리전이온도(Tg) 등을 용이하게 조절할 수 있다. 또한, 종래 수지의 열적 물성을 제어하기 위하여 사용된 고가의 이소프탈산 함량을 제어할 수 있으므로 경제적이고 폴리에스테르 수지 중합 시 발생되는 부산물의 함량이 적어 작업성이 뛰어나며 제조된 수지의 물성 저하가 적은 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 공중합 폴리에스테르 수지의 핵자기 공명 분광 분석한 결과를 도시한 그래프이다.
이하 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 '약', '실질적으로' 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
또한, 본 발명에서 "중량부"란, 각 성분간의 중량 비율을 의미한다
아울러, 본 발명에서 "몰부"이란, 각 성분간의 몰(mol) 분율을 의미한다.
이와 더불어, 본 발명에서 "중합체"란, 단량체 또는 중합 가능한 반응성기를 함유하는 화합물의 중합 반응을 수행하여 얻어지는 올리고머(oligomer) 및/또는 고분자(polymer)를 의미한다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 일실시예에서, 하기 화학식 1 및 화학식 2로 나타내는 반복단위를 포함하는 공중합 폴리에스테르 수지를 제공한다:
[화학식 1]
Figure 112016041544234-pat00004
[화학식 2]
Figure 112016041544234-pat00005
상기 화학식 1 및 화학식 2에서,
m 및 n은 공중합 폴리에스테르 수지에 함유된 반복단위의 몰 분율로서, m+n=1을 기준으로 n은 0.01 내지 1이고,
m=0 및 n=1인 경우 화학식 2로 나타내는 반복단위를 주쇄로 포함한다.
본 발명에 따른 공중합 폴리에스테르 수지는 화학식 1 및 2로 나타내는 반복단위를 포함하는 구조를 가질 수 있다. 상기 화학식 1로 나타내는 반복단위는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET)의 반복단위를 나타내고, 화학식 2로 나타내는 반복단위는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 반복단위를 포함하는 폴리에스테르 수지의 인열 특성을 개선하는 기능을 수행한다. 구체적으로, 상기 화학식 2로 나타내는 반복단위는 테레프탈레이트에 결합된 에틸렌 사슬에 메틸기(-CH3)를 측쇄로 포함하여 중합된 수지의 주쇄가 회전할 수 있도록 공간을 확보함으로써 주쇄의 자유도 증가 및 수지의 결정성 저하를 유도하여 연화점(Ts) 및/또는 유리전이온도(Tg)를 조절할 수 있다. 이는 종래 결정성 폴리에스테르 수지의 결정성을 저하시키기 위하여 비대칭 방향족 고리를 함유하는 이소프탈산(isophthalic acid, IPA)을 사용하는 경우와 동일한 효과를 나타낼 수 있다.
이때, 상기 공중합 폴리에스테르 수지는 에스테르 반복단위를 포함하는 화학식 1의 반복단위와 함께 수지의 결정성을 저하시키는 화학식 2의 반복단위를 주쇄로서 포함할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 공중합 폴리에스테르 수지는 전체 수지의 몰 분율을 1로 하였을 경우, 화학식 1 및 2로 나타내는 반복단위를 0.5 내지 1로 포함할 수 있다.
또한, 공중합 폴리에스테르 수지에 포함된 화학식 2로 나타내는 반복단위의 몰 분율은 화학식 1 및 2로 나타내는 반복단위의 총 몰 분율이 1인 경우(m+n=1) 0.01 내지 1일 수 있다.
여기서, 화학식 1로 나타내는 반복단위의 몰 분율이 0(m=0)이고 화학식 2로 나타내는 반복단위의 몰 분율이 1(n=1)인 공중합 폴링에스테르 수지는 화학식 2로 나타내는 반복단위를 주쇄로 포함하는 구조를 가질 수 있다.
아울러, 상기 공중합 폴리에스테르의 연화점은 110℃ 내지 130℃일 수 있다.
나아가, 상기 공중합 폴리에스테르 수지는 50℃ 이상의 유리전이온도(Tg)를 가질 수 있다. 구체적으로 상기 유리전이온도는 50℃ 내지 80℃일 수 있다.
또한, 상기 공중합 폴리에스테르 수지는 0.5 ㎗/g 내지 0.8 ㎗/g의 고유점도(I.V)를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 공중합 폴리에스테르 수지는 화학식 2로 나타내는 반복단위를 포함하여 폴리에스테르 수지의 연화점(Ts), 및/또는 유리전이온도(Tg)를 상기 범위로 조절할 수 있으므로 다양한 분야에 적절히 활용 가능한 이점이 있다.
하나의 예로서, 본 발명에 따른 공중합 폴리에스테르 수지를 포함하는 섬유는 우수한 열 접착성을 가져 가질 수 있다. 구체적으로 상기 공중합 폴리에스테르 수지는 ASTM D1424를 기준으로 상온 및 고온에서의 접착성을 평가할 경우 25±0.5℃에서 55kgf 내지 75kgf이고, 100±0.5℃에서 3.5kgf 내지 4.5kgf인 우수한 접착력을 나타낼 수 있다.
한편, 상기 공중합 폴리에스테르 수지는 화학식 1 및 2로 나타내는 반복단위와 함께 하기 화학식 3으로 나타내는 반복단위를 더 포함할 수 있다:
[화학식 3]
Figure 112016041544234-pat00006
상기 화학식 3에서,
X는 2-메틸프로필렌기 또는 옥시디에틸렌기이고,
r은 공중합 폴리에스테르 수지에 함유된 반복단위의 몰 분율로서, 0.3 이하이다.
구체적으로, 상기 화학식 3에서 r은 0.25 이하, 0.2 이하, 0.15 이하 또는 0.1 이하일 수 있다.
본 발명은 공중합 폴리에스테르 수지 내에 포함된 화학식 3으로 나타내는 반복단위를 상기 분율 범위로 조절함으로써 폴리에스테르 수지의 연화점(Ts), 유리전이온도(Tg) 등을 조절하는 범위를 확장하면서 공중합 시 발생되는 분산물, 예컨대, 이소프탈산(IPA)로부터 유래되는 중합도 2 내지 3의 고리형 화합물의 함량을 현저히 감소시킬 수 있다.
하나의 예로서, 본 발명에 따른 공중합 폴리에스테르 수지는 중합도 2 내지 3의 고리형 화합물의 함량이 현저히 감소하여 전체 수지 중량을 기준으로 1 중량%로 포함할 수 있으며, 구체적으로는 전체 수지 중량을 기준으로 0.5 중량% 이하, 0.4 중량% 이하, 0.3 중량% 이하, 또는 0.2 중량% 이하로 포함하거나, 상기 고리형 화합물을 포함하지 않을 수 있다.
또한, 본 발명은 일실시예에서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 2-메틸-1,3-프로판디올을 포함하는 혼합물의 에스터 교환반응을 수행하는 단계를 포함하는 공중합 폴리에스테르 수지의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 공중합 폴리에스테르 수지의 제조방법은 방향족 디카르복실산인 테레프탈산(terephthlic acid)과 디올 화합물인 에틸렌글리콜(ethylene glycol, EG)을 중합한 폴리에스테르 중합체를 포함하는 혼합물에 2-메틸-1,3-프로판디올을 혼합한 후 당업계에서 통상적으로 적용하는 방식에 따라 혼합물의 에스터 교환반응을 진행함으로써 진행될 수 있다.
하나의 예로서, 상기 공중합 폴리에스테르 수지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 올리고머((PET oligomer)에 2-메틸-1,3-프로판디올을 혼합하고, 에스테르 교환 반응 촉매를 첨가한 후 250±10℃에서 에스테르 교환 반응을 수행하여 제조될 수 있다.
이때, 상기 2-메틸-1,3-프로판디올은 폴리에스테르 중합체인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 100 몰부에 대하여 1 몰부 내지 100 몰부로 혼합될 수 있다.
본 발명은 2-메틸-1,3-프로판디올의 함량을 상기 범위로 조절함으로써 2-메틸-1,3-프로판디올 의 낮은 함량으로 인해 수지의 연화점(Ts) 및/또는 유리전이온도(Tg)가 충분히 낮아지지 않거나 과량의 첨가제로 인해 수지의 결정성이 저감되는 임계점을 초과하여 결정성이 다시 증가하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 에스테르 교환 반응이 수행되는 상기 혼합물은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 2-메틸-1,3-프로판디올과 함께 이소프탈산(isophthalic acid, IPA) 및 디에틸렌글리콜(diethylene glycol, DEG) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 혼합물은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 2-메틸-1,3-프로판디올 및 디에틸렌글리콜(DEG)을 포함하거나, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 2-메틸-1,3-프로판디올, 디에틸렌글리콜(DEG) 및 이소프탈산(IPA)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 이소프탈산(IPA)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 100 몰부에 대하여 30 몰부 이하로 포함될 수 있다. 보다 구체적으로 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 100 몰부에 대하여 0.25 몰부 이하, 0.2 몰부 이하, 0.15 몰부 이하 또는 0.1 몰부 이하로 포함될 수 있다.
아울러, 상기 디에틸렌글리콜(DEG)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 100 몰부에 대하여 10 내지 20 몰부로 포함될 수 있다.
본 발명은 이소프탈산(IPA)의 함량을 상기 범위로 조절함으로써 제조 단가를 낮출 수 있을 뿐만 아니라 제조되는 공중합 폴리에스테르 수지 내에 중합도 2 내지 3의 고리형 화합물의 함량을 최소화할 수 있고, 디에틸렌글리콜(DEG)의 함량을 상기 범위로 조절함으로써 수지의 연화점(Ts) 및/또는 유리전이온도(Tg) 등을 용이하게 조절하면서 유리전이온도(Tg)의 현저한 감소를 억제하여 방사 시 발생되는 경시변화 문제를 예방할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의해 보다 상세히 설명한다.
단, 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 내지 실시예 8
에스테르 반응조에 테레프탈산 및 에틸렌글리콜을 투입하고, 258℃에서 통상적인 중합반응을 수행하여 반응율이 약 96%인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중합체(PET oligomer)를 제조하였다. 제조된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)에 2-메틸-1,3-프로판디올(MPD)과 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol, DEG) 및 이소프탈산(isophthalic acid, IPA)을 하기 표 1에 나타낸 함량 비율로 혼합하고, 에스테르 교환 반응 촉매를 첨가하여 250±2℃에서 에스테르 교환 반응을 수행하였다. 그 후 얻어진 반응 혼합물에 축중합 반응 촉매를 첨가하고 반응조 내 최종 온도 및 압력이 각각 280±2℃ 및 0.1 mmHg이 되도록 조절하면서 축중합 반응을 수행하여 공중합 폴리에스테르 수지를 제조하였으며, 제조된 공중합 폴리에스테르 수지의 1H-NMR을 측정하여 도 1에 나타내었다.
IPA TPA MPD DEG EG
실시예 1 15 85 30 0 70
실시예 2 0 100 40 0 60
실시예 3 20 80 10 15 75
실시예 4 10 90 20 15 65
실시예 5 0 100 30 15 55
실시예 6 0 100 25 15 60
실시예 7 10 90 20 10 70
실시예 8 0 100 20 20 60
표 1에서, 각 성분의 몰부는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 올리고머(PET oligomer)의 몰수(100 몰부)를 기준으로 도출한 것이다.
도 1에 나타낸 상기 공중합 폴리에스테르 수지의 1H-NMR 스펙트럼을 살펴보면, 상기 수지는 4.70 내지 4.78 ppm에서 화학식 1의 반복 단위에 포함된 에틸렌기에 대한 피크가 있는 것을 알 수 있다. 또한, 화학식 2의 반복단위에 포함된 측쇄 메틸기와 측쇄 메틸기가 결합된 프로필렌기를 나타내는 피크는 각각 1.10 내지 1.24 ppm; 2.54 내지 2.58 ppm; 및 4.45 내지 4.47 ppm에 존재하는 것으로 나타났다. 이러한 결과로부터, 상기 공중합 폴리에스테르 수지는 화학식 1 및 2로 나타내는 반복단위를 포함하는 구조를 갖는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따른 공중합 폴리에스테르 수지의 물성을 확인하기 위하여, 실시예 1 내지 6과 비교예 1 내지 6에서 제조된 공중합 폴리에스테르 수지를 대상으로 하기와 같은 실험을 수행하였으며, 그 결과는 하기 표 3에 나타내었다:
(1) 연화점( Ts ) 및 유리전이온도( Tg ) 측정
시차 주사 열량계(Perkin Elmer, DSC-7)를 이용하여 공중합 폴리에스테르 수지의 유리전이온도(Tg)를 측정하였으며, 동적기계 분석기(DMA-7, Perkin Elmer)를 이용하여 TMA 모드에서 연화 거동을 측정하였다.
(2) 고유점도 ( I.V ) 측정
실시예 및 비교예에서 얻은 폴리에스테르 수지를 페놀 및 테트라클로로에탄을 1:1 중량비율로 혼합한 용액에 각각 0.5 중량%의 농도로 용해시킨 후 우베로드 점도계를 이용하여 35℃에서 고유점도(I.V)를 측정하였다.
(3) 고리형 화합물의 함량 측정
실시예 및 비교예에서 얻은 폴리에스테르 수지를 각각 ( ) 중량%의 농도로 트리플루오로 아세트산(trifluoro acetic acid, TFA)에 용해시키고 이를 PTFE 실린지 필터(직경: 0.45㎛)로 여과한 다음 핵자기 공명 분광기(nuclear magnetic resonance, NMR, Bruker)를 이용하여 1H-NMR 스펙트럼을 측정하였다. 측정된 결과로부터 공중합 폴리에스테르 수지 내에 잔류하는 중합도 2 내지 3인 고리형 화합물의 함량을 도출하였다.
(4) 상온 및 고온 접착성 측정
실시예 및 비교예에서 얻은 폴리에스테르 수지를 복합방사하고 열융착하여 밀도가 2g/100㎠로 고정된 부직포를 준비하고, 준비된 부직포를 ASTM D1424에 따라 25±0.5℃ 및 100±0.5℃에서의 접착력을 측정하였다.
연화온도
[℃]
Tg
[℃]
상온접착력
[kgf]
고온접착력
[kgf]
박리강도
[kgf-mm]
인열강도
[N/m]
실시예 1 110 68.0 72 5.4 32.1 581
실시예 2 120 70.4 75 5.5 33.5 564
실시예 3 125 60.5 64 3.8 30.2 675
실시예 4 115 60.7 54 4.2 29.8 725
실시예 5 118 60.8 62 4.5 29.6 692
실시예 6 121 63.5 55 4.6 27.5 779
실시예 7 120 62.0 61 4.2 25.1 916
실시예 8 129 61.4 59 3.8 24 953
상기 표 3에 나타낸 바와 같이 실시예에서 제조된 공중합 폴리에스테르 수지는 일반적인 폴리에스테르 수지와 대비하여 연화점(Ts)이 저하된 것을 알 수 있다. 또한, 실시예에서 제조된 수지는 2-메틸-1,3-프로판디올 대신 이소프탈산(IPA)으로 제조된 비교예의 수지와 대비하여 동등한 수준의 고유점도를 나타내나, 유리전이온도는 다소 낮고 중합 부산물인 고리형 화합물의 함량은 현저히 저감되는 것을 알 수 있다. 이는 본 발명에 따른 공중합 폴리에스테르 수지는 부산물로 인한 물성 저하가 방지됨을 의미하는 것이다. 나아가, 실시예에서 제조된 공중합 폴리에스테르 수지를 이용하여 제조되는 섬유는 상온 및 고온에서의 접착력이 우수한 것을 알 수 있다.
이러한 결과로부터, 본 발명에 따른 공중합 폴리에스테르 수지는 폴리에스테르 수지의 연화점(Ts), 유리전이온도(Tg) 등을 용이하게 조절할 수 있음을 알 수 있다. 또한, 상기 공중합 폴리에스테르 수지의 중합 시 종래 수지의 연화점(Ts), 유리전이온도(Tg) 등을 저하시키기 위해 사용되는 고가의 이소프탈산(IPA) 함량을 줄일 수 있으므로 경제적일 뿐만 아니라 중합 시 발생되는 부산물의 함량이 적어 작업성이 우수하고 제조된 제품의 물성 저하가 적어 다양한 분야에서 사용 가능함을 알 수 있다.

Claims (4)

  1. 하기 화학식 1, 화학식 2, 화학식 3으로 나타내는 반복단위로 이루어지고,
    연화점이 110℃ 내지 130℃인 폴리에스테르 수지로 형성되어 박리강도가 23 내지 35kgf-mm인 것을 특징으로 하는 바인더용 공중합 폴리에스테르 섬유.
    [화학식 1]
    Figure 112018007846974-pat00011

    [화학식 2]
    Figure 112018007846974-pat00012

    [화학식 3]
    Figure 112018007846974-pat00013

    상기 화학식 1, 화학식 2 및 화학식 3에서,
    m, n 및 r은 공중합 폴리에스테르 수지에 함유된 반복단위의 몰 분율을 나타내고,
    m+n+r=1을 기준으로 n은 0.01 내지 0.4이고, r은 0.3 이하이며,
    X는 2-메틸프로필렌기이다.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 공중합 폴리에스테르 수지의 유리전이온도는 50℃ 내지 80℃인 것을 특징으로 하는 바인더용 공중합 폴리에스테르 섬유.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공중합 폴리에스테르 수지는 중합도가 2 내지 3인 고리형 화합물을 전체 중량에 대하여 1 중량% 이하로 포함하는 것을 특징으로 하는 바인더용 공중합 폴리에스테르 섬유.
KR1020160053031A 2016-04-29 2016-04-29 바인더용 공중합 폴리에스테르 섬유 KR101831877B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160053031A KR101831877B1 (ko) 2016-04-29 2016-04-29 바인더용 공중합 폴리에스테르 섬유

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160053031A KR101831877B1 (ko) 2016-04-29 2016-04-29 바인더용 공중합 폴리에스테르 섬유

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170123481A KR20170123481A (ko) 2017-11-08
KR101831877B1 true KR101831877B1 (ko) 2018-02-26

Family

ID=60385437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160053031A KR101831877B1 (ko) 2016-04-29 2016-04-29 바인더용 공중합 폴리에스테르 섬유

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101831877B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007517926A (ja) 2003-12-04 2007-07-05 イーストマン ケミカル カンパニー 脂環式ポリエステル組成物からの造形品
JP2008518066A (ja) 2004-10-26 2008-05-29 エボニック デグサ ゲーエムベーハー 一定のジシドール異性体をベースとする無定形の不飽和ポリエステルをベースとする水性分散液の使用

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007517926A (ja) 2003-12-04 2007-07-05 イーストマン ケミカル カンパニー 脂環式ポリエステル組成物からの造形品
JP2008518066A (ja) 2004-10-26 2008-05-29 エボニック デグサ ゲーエムベーハー 一定のジシドール異性体をベースとする無定形の不飽和ポリエステルをベースとする水性分散液の使用

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170123481A (ko) 2017-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2478031B1 (en) Polyester resin and method for preparing the same
KR102675032B1 (ko) 폴리에스테르 수지 및 이의 제조방법
KR101684234B1 (ko) 형태 안정성이 우수한 저융점 바인더용 공중합 폴리에스테르 및 이를 이용한 폴리에스테르 바인더 복합섬유
EP3676310B1 (en) Copolyester resin composition with improved melt flow properties
KR101831879B1 (ko) 접착강도가 향상된 바인더용 폴리에스테르 섬유
KR101767132B1 (ko) 공중합 폴리에스테르 수지 제조용 화합물 및 이를 이용한 공중합 폴리에스테르 수지의 제조방법
KR101831878B1 (ko) 접착강도가 향상된 바인더용 폴리에스테르 섬유
KR101831877B1 (ko) 바인더용 공중합 폴리에스테르 섬유
KR101807001B1 (ko) 열접착성 공중합 폴리에스테르 수지 및 이를 함유하는 바인더 섬유
KR20200065646A (ko) 공정성이 향상된 바인더용 폴리에스테르 섬유
KR20180047090A (ko) 저융점 폴리에스테르 수지 제조방법
KR20150056684A (ko) 폴리에테르 에스테르 엘라스토머 및 제조 방법
KR20080043587A (ko) 공중합 폴리에스테르 수지 및 이를 이용한 성형제품
KR102043372B1 (ko) 촉감과 색상이 우수한 저융점 바인더용 공중합 폴리에스테르 및 이를 이용한 폴리에스테르 바인더 복합섬유
KR101433898B1 (ko) 열안정성이 우수한 폴리에테르 에스테르 엘라스토머 및 그 제조방법
KR20170114037A (ko) 폴리에스테르 중합체
KR101873524B1 (ko) 공중합 폴리에스테르계 저융점 접착수지 조성물 및 이를 이용한 접착웹
KR101694189B1 (ko) 폴리에스테르 공중합체 및 그 제조방법
KR101496633B1 (ko) 내약품성 및 내수축성이 우수한 폴리에스테르 수지
KR20180062606A (ko) 난연성 저융점 폴리에스테르 단독섬유 및 이를 이용한 굴곡강도 및 굴곡탄성이 우수한 섬유집합체
KR20170115193A (ko) 폴리에스테르 중합체
KR101699342B1 (ko) 열접착성이 향상된 바인더용 공중합 폴리에스테르 제조방법 및 이를 이용한 폴리에스테르 바인더 복합섬유
KR101870908B1 (ko) 저융점 폴리에스테르 단독섬유 및 이를 이용한 굴곡강도 및 굴곡탄성이 우수한 섬유집합체
KR20220086807A (ko) 신규한 바인더용 폴리에스테르 수지
KR20240107786A (ko) 폴리에스테르 수지 및 이의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
Z031 Request for patent cancellation [new post grant opposition system introduced on 1 march 2017]
Z072 Maintenance of patent after cancellation proceedings: certified copy of decision transmitted [new post grant opposition system as of 20170301]
Z131 Decision taken on request for patent cancellation [new post grant opposition system as of 20170301]