KR20210074439A - 저융점 코폴리아미드 및 그의 제조방법 - Google Patents

저융점 코폴리아미드 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (a) 카프로락탐, (b) 2종 이상의 선형 지방족 디카르복실산, (c) 탄소수 8 이상의 선형 지방족 디아민, (d) 탄소수 3 내지 10인 선형 α,ω-지방족 디아민, 및 (e) 상기 (b)의 선형 지방족 디카르복실산 이외의 방향족 이산을 중합시켜 수득되고, DIN 53765에 따라서 측정한 융점(Tm)이, 60℃ 내지 110℃인 것을 특징으로 하는 저융점 코폴리아미드에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 고분자의 비결정부 함량을 변화시킬 수 있는 첨가제를 도입하여 핫멜트용 중합물의 융점을 만족시키면서도 방사 공정 후 원사의 수축률을 감소시킬 수 있어, 기존의 핫멜트용 중합물의 적용 범위를 수축에 민감한 소재까지 확대할 수 있고, 제조 원가를 절감할 수 있다.

Description

저융점 코폴리아미드 및 그의 제조방법{Low-melting copolyamide and PREPARATION METHOD THEREOF}
본 발명은 저융점 코폴리아미드 및 그의 제조방법에 관하는 것으로, 더욱 상세하게는 기본 중합 조성에서 수축을 감소시키는 첨가제를 투입함으로써 저융점 특성은 유지하면서도 가공 시의 수축률은 감소시킨 저융점 코폴리아미드 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 폴리아미드 수지는 여러 산업 분야에서 다양한 용도로 사용되고 있는데, 예를 들면 가장 널리 알려진 용도인 섬유 이외에도 플라스틱, 접착제 등의 다양한 용도로 사용되고 있다.
그 중 접착제와 관련하여서는 종래부터 핫멜트형 접착제가 여러 분야에서 사용되어 왔고, 특히 섬유업계에 있어서 봉제공업의 합리화를 위하여 직물간에 분말, 에멀젼, 원사, 필름 등 여러 형태의 핫멜트형 접착제를 가열, 가압하여 접착력을 부여함으로써 2매의 섬유직물을 접착하여 봉제하는 공정에 사용되고 있다. 또한, 재봉사의 연사공정 중 가연후 복원에 의한 비틀림에 대한 안정성을 위하여 저융점사를 합연하여 열처리하기도 한다.
상기와 같이 폴리아미드 수지가 섬유용 접착제로 사용되는 경우 폴리아미드 수지는 융점이 높아서 접착을 위하여 고온, 고압을 가할 때 섬유 직물 자체가 가연에 의해 변형되거나 열열화하는 등의 문제가 발생하게 된다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 피접착제인 섬유형성 재료를 손상시키지 않으면서 가능한한 낮은 온도에서 융해되는 접착 성능을 발휘하는 폴리아미드 조성물이 요구된다.
폴리아미드의 융점을 낮추는 방법은 카프로락탐에 여러 폴리아미드의 주재료가 되는 이산, 디아민을 첨가하여 기존의 폴리아미드가 가지는 구조적인 규칙을 일부 파괴함으로써 융점을 낮추는 것이다. 핫멜트용 코폴리아미드는 일반 폴리아미드에 비해 낮은 융점을 가지고 있고 접착 후에는 소프트한 터치감을 유지하여 의료용에 많이 사용되고 있다. 최근에는 사용 범위가 신발, 가방 등 더욱 넓어지고 있어 시장과 생산 규모가 증가하고 있는 추세이다. 그러나 비결정부의 증가로 인한 원사 상태에서의 가공 시 수축이 발생할 수 있고, 제품 품질 저하의 문제를 야기할 수 있다.
국내특허 공개 제2018-0097780호는 카프로락탐에 탄소수 4 이상의 지방족 이산, 디아민 및 탄소수 4 이상의 아미노산의 혼합 조성으로 구성되는 핫멜트용 코폴리아미드를 개시하고 있다.
종래의 핫멜트용 코폴리아미드 중합물 및 원사는 수축률이 높아 접착 후 제품 형태의 변형을 일으킬 수 있다. 이러한 문제로 핫멜트 코폴리아미드를 사용할 수 있는 제품이 제한적이고, 수축에 민감한 제품의 경우에는 고가의 원료로 제조한 핫멜트 중합물을 사용할 수 밖에 없고, 제조 원가의 상승을 초래하는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제를 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 하나의 목적은 2개 이상의 단위를 포함한 코폴리아미드를 공중합하여 제조되는 코폴리아미드의 융점을 낮추어 접착성을 향상시키면서도, 수축률을 감소시켜, 핫멜트용 코폴리아미드의 품질을 향상시키는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 접착력은 우수하면서도 수축률이 낮아서 보다 다양한 제품에 적용이 가능한 향상된 품질의 핫멜트용 코폴리아미드를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명이 하나의 양상은,
` (a) 카프로락탐, (b) 2종 이상의 선형 지방족 디카르복실산, (c) 탄소수 8 이상의 선형 지방족 디아민, (d) 탄소수 3 내지 10인 선형 α, ω-지방족 디아민, 및 (e) 상기 (b)의 선형 지방족 디카르복실산 이외의 방향족 이산을 중합시켜 수득되고, DIN 53765에 따라서 측정한 융점(Tm)이, 60℃ 내지 110℃인 것을 특징으로 하는 저융점 코폴리아미드에 관한 것이다.
상기 (b) 2종 이상의 지방족 디카르복실산은, 숙신산, 펜탄이산, 아디프산, 헵탄이산, 옥탄이산, 아젤라산, 세바스산, 운데칸이산, 브라실산, 테트라데칸이산, 헥사데칸이산, 옥타데칸이산, 옥타데센이산, 에이코산이산 및 도코산이산으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것이다.
상기 (b) 2종 이상의 지방족 디카르복실산은, 아디프산과 세바스산일 수 있다.
상기 (c) 탄소수 8 이상의 선형 지방족 디아민은, 옥탄디아민, 노난디아민, 데칸디아민, 운데칸디아민, 도데칸디아민, 트리데칸디아민, 테트라데칸디아민, 헥사데칸디아민, 옥타데칸디아민, 옥타데센디아민, 에이코산디아민, 및 도코산디아민으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것이다.
바람직하게, 상기 (c) 탄소수 8 이상의 선형 지방족 디아민은, 데칸디아민이다.
상기 (d) 탄소수 3 내지 10인 선형 α,ω-지방족 디아민은 헥사메틸렌디아민이다.
상기 (b)의 선형 지방족 디카르복실산 이외의 방향족 이산은, 테레프탈산이다.
상기 (b)의 선형 지방족 디카르복실산 이외의 방향족 이산의 양은 전체 배합물에 대하여 5 내지 15 중량%이다.
본 발명의 다른 양상은, 본 발명의 코폴리아미드를 포함하는 핫멜트 접착제 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 양상은 아래의 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 저융점 코폴리아미드의 제조방법에 관한 것이다:
물을 용매로 하여 (a) 카프로락탐, (b) 2종 이상의 선형 지방족 디카르복실산, (c) 탄소수 8 이상의 선형 지방족 디아민, 및 (d) 탄소수 3 내지 10인 선형 α,ω-지방족 디아민을 함유하는 농축 혼합액을 수득하는 단계;
60℃ 내지 130℃의 온도에서 상기 농축 혼합액에서 염 생성 반응이 진행될 때, 상기 (b)의 지방족 디카르복실산 이외의 방향족 이산을 첨가해서 반응시키는 단계;
반응 구역의 온도 240℃ 내지 260℃이고 압력이 15 ㎏/㎠ 내지 20 ㎏/㎠ 인 조건 하에서 중축합 반응을 진행하여 코폴리아미드를 형성하는 단계.
본 발명은 코폴리아미드 분자 내, 분자 간 결합력을 증가시킬 수 있는 방향족 모노머를 첨가해줌으로써 핫멜트용 중합물의 융점을 만족시킬 뿐만 아니라 가공 시 발생하는 수축률 문제를 해결할 수 있다.
기존의 핫멜트 중합물의 가공 시 수축률이 약 10% 내외인데 비해서, 본 발명의 코폴리아미드는 수축률이 3~4%로 감소시킬 수 있어, 기존의 핫멜트용 중합물의 적용 범위를 수축에 민감한 소재까지 확장할 수 있다. 이로 인해서 기존 시장 점유율 증가를 기대할 수 있고, 고품질 제품의 개발로 발전 가능성이 있다.
본 발명에 의하면 수축에 민감한 제품의 경우에도 고가의 원료로 제조한 핫멜트 중합물을 사용하지 않고 제조할 수 있어, 제조 원가를 절감할 수 있다.
이하에서 본 발명에 대해서 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서에서 사용될 때, 용어 "포함하다," "포함하는" 이라는 용어는 언급된 특징부, 요소, 단계 또는 성분의 존재를 명시하고, 하나 이상의 다른 특징부, 요소, 단계, 성분의 존재 또는 부가를 배제하는 것으로 의도되는 것은 아니다.
본 발명은 (a) 카프로락탐, (b) 2종 이상의 선형 지방족 디카르복실산, (c) 탄소수 8 이상의 선형 지방족 디아민, (d) 탄소수 3 내지 10인 선형 α,ω-지방족 디아민, 및 (e) 상기 (b)의 선형 지방족 디카르복실산 이외의 방향족 이산을 중합시켜 수득되고, DIN 53765에 따라서 측정한 융점(Tm)이, 60℃ 내지 110℃인 것을 특징으로 하는 저융점 코폴리아미드에 관한 것이다.
종래 기술의 일반 핫멜트용 코폴리아미드 구조는 비결정부 내 사슬의 꼬임이 가공 시 주어지는 열에 의해 본래의 형태로 회복하려는 힘에 의해 원사의 수축이 발생한다. 본 발명에서는 코폴리아미드에 분자 내 방향족 고리를 가지는 방향족 이산을 도입하여 방향족 이산이 코폴리아미드 분자 사이에 결합하고 주사슬의 강도를 증가시킬 수 있다. 이는 방향족 이산이 지방족 이산에 비해 더욱 강직한 성질을 가지기 때문이다.
이하에서 본 발명의 코폴리아미드를 구성하는 각 성분에 대해서 보다 상세하게 설명한다.
a) 카프로락탐
본 발명에서는 락탐으로 카프로락탐을 사용하고, 카프로락탐의 첨가량(중량%)은 특별히 제한은 없지만, (b) 2종 이상의 선형 지방족 디카르복실산, (c) 탄소수 8 이상의 선형 지방족 디아민, (d) 탄소수 3 내지 10인 선형 α,ω-지방족 디아민, 및 (e) 상기 (b)의 선형 지방족 디카르복실산 이외의 방향족 이산의 각 모노머 전체의 중량에 대하여 바람직하게는 5 중량% 이상 15 중량% 이하일 수 있다. 카프로락탐의 첨가량이 상기 범위 내이어야만 내열성, 저흡수성, 강도 및 이형성 등이 우수한 코폴리아미드의 특성을 유지할 수 있다.
(b) 2종 이상의 선형 지방족 디카르복실산
상기 (b) 2종 이상의 지방족 디카르복실산은, 숙신산 (C4), 펜탄이산 (C5), 아디프산(C6), 헵탄이산 (C7), 옥탄이산 (C8), 아젤라산 (C9), 세바스산 (C10), 운데칸이산 (C11), 도데칸이산(C12), 브라실산 (C13), 테트라데칸이산 (C14), 헥사데칸이산 (C16), 옥타데칸이산 (C18), 옥타데센이산(C18), 에이코산이산 (C20) 및 도코산이산 (C22)으로부터 선택된다.
상기 (b) 2종 이상의 지방족 디카르복실산은, 아디프산과 세바스산의 조합으로 사용할 수 있다.
(c) 탄소수 8 이상의 선형 지방족 디아민
상기 (c) 탄소수 8 이상의 선형 지방족 디아민은, 옥탄디아민(C8), 노난디아민(C9), 데칸디아민(C10), 운데칸디아민(C11), 도데칸디아민(C12), 트리데칸디아민 (C13), 테트라데칸디아민(C14), 헥사데칸디아민(C16), 옥타데칸디아민(C18), 옥타데센디아민(C18), 에이코산디아민(C20), 및 도코산디아민으로 구성되는 군으로부터 수득되는 디아민으로부터 선택된다.
바람직하게 상기 (c) 탄소수 8 이상의 선형 지방족 디아민은, 데칸디아민일 수 있다.
(d) 탄소수 3 내지 10인 선형 α,ω-지방족 디아민
상기 (d) 탄소수 3 내지 10인 선형 α,ω-지방족 디아민이 헥사메틸렌디아민이 바람직하고, 이 밖에도 2-메틸헥사메틸렌디아민, 테트라메틸헥사메틸렌디아민, 2,5-디메틸헥사메틸렌디아민 등을 사용할 수 있다.
본 발명의 코폴리아미드의 디카복실산 및 디아민에 대한 양적 세부 사항에서, 모든 디아민의 몰량의 합은 본질적으로 모든 디카복실산의 몰량의 합과 실질적으로 동일하도록 적용된다. 기본적으로 본질적으로 디카복실산 또는 디아민의 최대 초과량이 3%인 것을 의미한다. 즉, 디카복실산:디아민의 몰비는 1.03:1 내지 1:1.03이다. 바람직하게는, 디카복실산 또는 디아민의 최대 초과량은 2%이다. 즉, 디카복실산:디아민의 몰비는 1.02:1 내지 1:1.02이다.
(e) 상기 (b)의 선형 지방족 디카르복실산 이외의 방향족 이산
상기 방향족 이산은 우선적으로는 테레프탈산이고, 이소프탈산 또는 나프텐이산으로부터 선택될 수 있다.
낮은 융점을 얻기 위해서는, 실제의 경험으로부터 폴리아미드의 성분으로서 2개 이상의 디카르복실산이 필요하고, 본 발명에서는 선형 지방족 디카르복실산의 일부를 선형 지방족 디카르복실산 이외의 방향족 이산으로 치환한다. 다만 그러나 방향족 화합물의 성분의 양이 많아지면 유리전이온도(Tg)가 높아지고 결정화가 억제될 수 있으므로, 방향족의 이산의 첨가량은 전체의 배합물에 대해서 5 중량% 내지 15 중량%의 범위 내로 한다.
[코폴리아미드의 특성]
본 발명의 일 실시예의 코폴리아미드의 25℃의 황산상대점도는, 인성, 강도 및 강성 등의 기계 물성 그리고 성형성 등의 관점에서, 바람직하게는 2.00 ∼ 2.50 이고, 보다 바람직하게는 2.15 ∼ 2.35이다. 본 발명에서 코폴리아미드의 25℃의 황산상대점도의 측정은 시약급의 황산(95.0 %)을 용매로 중합물을 1.0 wt% 농도로 용해시킨 후, 캐논사제의 PolyVisc Airbath 점도계를 사용해서 25℃에서 측정할 수 있다.
본 발명에 따른 코폴리아미드는 저융점 코폴리아미드로서, DIN 53765에 따라서 측정한 융점이 60℃ 내지 110℃, 바람직하게 70℃ 내지 100℃의 융점을 갖는다.
본 발명의 저융점 코폴리아미드는 저융점을 가지므로, 압출성형하여 필름상으로 심지에 이용되거나, 분말상이라도 저융점에서 성형성이 양호하므로 전기 다리미 등에 의하여 간단하게 접착될 수 있다. 또는, 방사하여 파이버 상태로 재봉사 등으로 사용하거나 알콜 등에 용해성이므로 용액상으로 접착에 응용해도 좋다. 특히, 레이온이나 아크릴섬유로 만드는 스웨터용 원사에 적용하면 잔털이 빠지지 않는 고부가 제품을 제조할 수 있다.
본 발명의 다른 양상은 본 발명의 코폴리아미드를 포함하는 접착제 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 코폴리아미드는 접착제 또는 글루, 특히 핫멜트 접착제 조성물의 제조에 사용될 수 있다. 본 발명의 핫멜트 접착제 조성물은 접착제를 사용한 섬유 제품을 고온에서 세탁하더라도 접착제가 경화하여 접착성이 저하되지 않고, 접착제 본래의 기능을 유지할 수 있을 만큼 우수한 접착력을 제공할 수 있다.
[코폴리아미드의 제조방법]
본 발명의 또 다른 양상은 저융점 코폴리아미드의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법에서는 먼저 물을 용매로 하여 (a) 카프로락탐, (b) 2종 이상의 선형 지방족 디카르복실산, (c) 탄소수 8 이상의 선형 지방족 디아민, 및 (d) 탄소수 3 내지 10인 선형 α,ω-지방족 디아민을 함유하는 농축 혼합액을 수득한다. 이어서 60℃ 내지 130℃의 온도에서 상기 농축 혼합액에서 염 생성 반응이 진행될 때, 상기 (b)의 지방족 디카르복실산 이외의 방향족 이산을 첨가해서 반응시킨다. 염 생성 반응 후 반응 구역의 온도 240℃ 내지 260 ℃이고 압력이 15 ㎏/㎠ 내지 20 ㎏/㎠인 조건 하에서 중축합 반응을 진행하여 코폴리아미드를 제조한다.
본 발명의 일 실시예의 코폴리아미드의 제조방법으로는, 상기 단계를 거쳐서 제조되는 것이라면 특별히 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 일 실시예의 코폴리아미드의 제조방법으로는, 코폴리아미드의 중합도를 상승시키는 공정을 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
폴리아미드는, 예를 들어 모노머를 포함하는 수용액 또는 모노머를 포함하는 액체일 수 있는 중합 매질로부터 얻어질 수 있다. 유리하게, 중합 매질은 용매로서 물을 포함한다. 이는 매질의 교반을 용이하게 하며, 따라서 균질화를 용이하게 한다. 폴리아미드는 일반적으로, 폴리아미드 사슬을 형성하기 위하여, 물을 형성하면서, 전부 또는 부분적으로 존재하는 다양한 모노머 사이에서의 중축합에 의해 얻어진다.
본 발명의 일 실시예의 코폴리아미드의 제조방법으로는, 아래와 같은 방법들을 예로 들 수 있다.
1) 디카르복실산, 디아민염 또는 그 혼합물의 수용액 또는 물의 현탁액을 가열하여, 용융 상태를 유지한 채로 중합시키는 방법 (열용융중합법).
2) 열용융 중합법으로 얻어진 폴리아미드를 융점 이하의 온도에서 고체 상태를 유지한 채로 중합도를 상승시키는 방법 (열용융 중합·고상 중합법).
3) 디카르복실산과 등가인 디카르복실산할라이드 성분과 디아민 성분을 사용하여 중합시키는 방법 (「용액법」).
그 중에서도, 열용융 중합법을 포함하는 제조방법이 바람직하고, 열용융 중합법에 의해 코폴리아미드를 제조할 때에는, 중합이 종료될 때까지 용융 상태를 유지하는 것이 바람직하다. 용융 상태를 유지하기 위해서는, 코폴리아미드 조성에 적합한 중합 조건으로 제조하는 것이 필요하다. 예를 들어, 그 열용융 중합법에 있어서의 중합 압력을 15 ㎏/㎠ 내지 20 ㎏/㎠의 고압으로 제어하고, 가열을 계속하면서, 조 내의 압력이 대기압이 될 때까지 30 분 이상에 걸쳐서 강압하는 방법 등을 들 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 코폴리아미드의 제조방법에 있어서, 중합 형태로는, 배치식이어도 되고 연속식이어도 된다.
중합 장치로는 특별히 한정되는 것은 아니며, 공지된 장치, 예를 들어, 오토클레이브형 반응기, 텀블러형 반응기, 및 니더 등의 압출기형 반응기 등을 들 수 있다.
중축합 생성물은 용융 폴리머 또는 프리폴리머이다. 중축합 생성물은, 형성 및/또는 증발될 수 있는 물의 증기로 필수적으로 구성되는 증기 상을 포함할 수 있다.
이러한 생성물은 원하는 중축합 정도를 달성하기 위하여 증기상의 분리 단계 및 마무리 단계를 거칠 수 있다. 증기상의 분리는, 예를 들어 사이클론 유형의 장비에서 수행될 수 있다. 이와 같은 장비는 공지되어 있다.
마무리 단계는 대기압 근처의 압력 하 또는 감압 하에서, 원하는 진행 정도를 달성하기에 충분한 시간 동안 용융 상태로 중축합 생성물을 유지하는 것으로 이루어진다. 이와 같은 작업은 당업자에게 공지되어 있다. 마무리 단계의 온도는 유리하게 100℃ 이상이고, 모든 경우에 있어서 폴리머가 고화하는 온도를 초과한다. 마무리 장비에서의 체류 시간은 바람직하게 5 분 이상이다.
중축합 생성물은 또한 고체상 후축합 단계를 거칠 수 있다. 이 단계는 당업자에게 공지되어 있으며, 중축합 정도를 원하는 값까지 증가시키는 것을 가능하게 한다.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 잘 설명될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시를 위한 것이고, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예
실시예 1
카프로락탐 34.0 중량%에, 아디프산 5.0 중량%, 헥사메틸렌디아민 17.0 중량%, 세바스산 12.0 중량%, 데칸디아민 12.0 중량%, 도데칸이산 15.0 중량%에 테레프탈산 5.0 중량%를 조제조에 투입하고, 100℃에서 교반하여 조제액을 제조한다. 반응기 이송 후 반응온도 240~260℃와 압력 17kg/㎠의 조건 하에서 3~4시간 반응하고 감압조건에서 1~2hr 반응하여 최종적인 코폴리아미드를 얻는다.
수득된 코폴리아미드의 융점을 측정하였으며, 얻어진 중합물을 이용하여 70데니어 10필라멘트 사종으로 동일한 용융조건과 방사조건(240~260℃ 방사)에서 가공하여 원사를 제조하였다. 조성물의 융점과 수득된 원사의 수축률을 측정하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[물성 평가 방법]
-융점: 융점은 DIN 53765 방법에 따라서 측정하였다. Tm 및 Tc는 Perkin-Elmer의 시차주사열량계 DSC-7을 사용하여 질소 분위기 하에서 측정하였다. 실온 40에서 250℃까지 10℃/min의 속도로 승온하고(승온 퍼스트런으로 부름), 250℃로 3분 유지한 뒤, 40℃ 까지 15℃/min의 속도로 강온(강온 퍼스트런으로 부름)하고 3분 유지한 뒤, 다음으로 250℃까지 10℃/min의 속도로 승온하였다(승온 세컨드런으로 부름). 얻어진 DSC 차트로부터 강온 퍼스트런의 발열 피크온도를 Tc, 승온 세컨드런의 흡열 피크온도를 Tm으로 했다.
-수축률: 수축률은 코폴리아미드 원사를 분위기 온도 60℃에서 15분간 대류 오븐 내에 방치하였을 때 길이 변화를 측정하여 비율로 나타내었다.
실시예 2
상기 중합 조건에서 카프로락탐 35.0 중량%에, 아디프산 5.0 중량%, 헥사메틸렌디아민 17.0 중량%, 세바스산 12.0 중량%, 데칸디아민 13.0 중량%, 도데칸이산 9.0 중량%에 테레프탈산을 9.0 중량%를 투입하여 실시예 1과 동일하게 실시하여 코폴리아미드를 수득하였다. 수득된 코폴리아미드의 융점은 98℃이고, 원사의 수축률은 4.2%이었다.
실시예 3~5
상기 실시예1 조성에서 도데칸이산 8.0 중량%, 6.0 중량%, 2.0 중량%, 테레프탈산 10.0 중량%, 12.0 중량%, 15.0 중량%를 혼합한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 코폴리아미드를 수득하였다. 수득된 코폴리아미드의 융점 및 가공 원사의 수축률을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
비교예 1
카프로락탐 28.8 중량%, 아디프산 10.2 중량%, 헥사메틸렌디아민 10.2 중량%, 아미노도데칸산 31.4 중량%, 아미노운데칸산 19.4 중량%를 혼합한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 코폴리아미드를 수득하였다. 수득된 코폴리아미드의 융점 및 가공 원사의 수축률을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
비교예 2
상기 중합조건에서 카프로락탐 34.1 중량%, 아디프산 2.5 중량%, 헥사메틸렌디아민 18.2 중량%, 세바스산 15.2 중량%, 데칸디아민 14.6 중량%, 도데칸이산 8.8 중량%, 이소프탈산 5.9 중량%를 혼합한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 코폴리아미드를 수득하였다. 수득된 코폴리아미드의 융점 및 가공 원사의 수축률을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
모노머
(중량%)		 실시예 비교예
1 2 3 4 5 1 2
카프로락탐 34 35 34 34 34 28.8 34.5
아디프산 5 5 5 5 5 10.2 2.5
세바스산 12 12 12 12 12 - 15.4
도데칸이산 15 9 8 6 2 - 8.9
헥사메틸렌디아민 17 17 18 19 18 10.2 18.2
데칸디아민 12 13 13 12 14 - 14.6
테레프탈산 5 9 10 12 15 - -
아미노도데칸산 - - - - - 31.4 -
아미노운데칸산 - - - - - 19.4 -
이소프탈산 - - - - - - 5.9
융점[℃] 90℃ 98℃ 95℃ 98℃ 106℃ 90℃ 80℃
수축률[%] 3.7% 4.2% 4.1% 3.5% 3.7% 9% 16%
상기 표 1의 결과를 통해서 확인되는 바와 같이, 본 발명의 핫멜트용 코폴리아미드는 분자 간 결합력을 증가시킬 수 있는 방향족 모노머를 첨가하여, 핫멜트용 중합물의 융점을 만족시킬 뿐만 아니라 가공 시 발생하는 수축률 문제를 해결할 수 있다는 것을 확인할 수 있다. 비교예 1 및 2의 핫멜트용 코폴리아미드의 가공 시 수축률은 9~16%인데 비해서, 본 발명의 코폴리아미드의 가공 시 수축률은 4% 미만으로 감소되어 보다 향상된 품질의 핫멜트용 코폴리아미드를 제조할 수 있었다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 기술되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 통상의 기술자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (11)

  1. (a) 카프로락탐, (b) 2종 이상의 선형 지방족 디카르복실산, (c) 탄소수 8 이상의 선형 지방족 디아민, (d) 탄소수 3 내지 10인 선형 α,ω-지방족 디아민, 및 (e) 상기 (b)의 선형 지방족 디카르복실산 이외의 방향족 이산을 중합시켜 수득되고, DIN 53765에 따라서 측정한 융점(Tm)이, 60℃ 내지 110℃인 것을 특징으로 하는 저융점 코폴리아미드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 (b) 2종 이상의 지방족 디카르복실산은, 숙신산, 펜탄이산, 아디프산, 헵탄이산, 옥탄이산, 아젤라산, 세바스산, 운데칸이산, 브라실산, 테트라데칸이산, 헥사데칸이산, 옥타데칸이산, 옥타데센이산, 에이코산이산 및 도코산이산으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 저융점 코폴리아미드.
  3. 제2항에 있어서, 상기 (b) 2종 이상의 지방족 디카르복실산은, 아디프산과 세바스산임을 특징으로 하는 저융점 코폴리아미드
  4. 제1항에 있어서, 상기 (c) 탄소수 8 이상의 선형 지방족 디아민은, 옥탄디아민, 노난디아민, 데칸디아민, 운데칸디아민, 도데칸디아민, 트리데칸디아민, 테트라데칸디아민, 헥사데칸디아민, 옥타데칸디아민, 옥타데센디아민, 에이코산디아민, 및 도코산디아민으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것임을 특징으로 하는 저융점 코폴리아미드.
  5. 제4항에 있어서, 상기 (c) 탄소수 8 이상의 선형 지방족 디아민은, 데칸디아민임을 특징으로 하는 저융점 코폴리아미드.
  6. 제1항에 있어서, 상기 (d) 탄소수 3 내지 10인 선형 α,ω－지방족 디아민은, 헥사메틸렌디아민인 것을 특징으로 하는 저융점 코폴리아미드.
  7. 제1항에 있어서, 상기 (b)의 선형 지방족 디카르복실산 이외의 방향족 이산은, 테레프탈산인 것을 특징으로 하는 저융점 코폴리아미드.
  8. 제1항에 있어서, 상기 (b)의 선형 지방족 디카르복실산 이외의 방향족 이산은, 이소프탈산 또는 나프텐이산인 것을 특징으로 하는 저융점 코폴리아미드.
  9. 제1항에 있어서, 상기 (b)의 선형 지방족 디카르복실산 이외의 방향족 이산의 양은 전체 배합물에 대하여 5 내지 15 중량%인 것을 특징으로 하는 저융점 코폴리아미드.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항의 저융점 코폴리아미드를 포함하는 핫멜트 접착제 조성물.
  11. 아래의 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 저융점 코폴리아미드의 제조방법:
    물을 용매로 하여 (a) 카프로락탐, (b) 2종 이상의 선형 지방족 디카르복실산, (c) 탄소수 8 이상의 선형 지방족 디아민, 및 (d) 탄소수 3 내지 10인 선형 α,ω-지방족 디아민을 함유하는 농축 혼합액을 수득하는 단계;
    60℃ 내지 130℃의 온도에서 상기 농축 혼합액에서 염 생성 반응이 진행될 때, 상기 (b)의 지방족 디카르복실산 이외의 방향족 이산을 첨가해서 반응시키는 단계;
    반응 구역의 온도 240℃ 내지 260℃이고 압력이 15 ㎏/㎠ 내지 20 ㎏/㎠ 인 조건 하에서 중축합 반응을 진행하여 코폴리아미드를 형성하는 단계.
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