KR20240006760A - 1,3 펜탄디올을 이용한 폴리에스테르계 저융점 핫멜트 파우더 이용 건축용 내장재 - Google Patents

1,3 펜탄디올을 이용한 폴리에스테르계 저융점 핫멜트 파우더 이용 건축용 내장재 Download PDF

Info

Publication number
KR20240006760A
KR20240006760A KR1020220083294A KR20220083294A KR20240006760A KR 20240006760 A KR20240006760 A KR 20240006760A KR 1020220083294 A KR1020220083294 A KR 1020220083294A KR 20220083294 A KR20220083294 A KR 20220083294A KR 20240006760 A KR20240006760 A KR 20240006760A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polyester
based low
powder
pentanediol
adhesive
Prior art date
Application number
KR1020220083294A
Other languages
English (en)
Inventor
최재민
이민성
신현욱
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
Application filed by 주식회사 휴비스 filed Critical 주식회사 휴비스
Priority to KR1020220083294A priority Critical patent/KR20240006760A/ko
Publication of KR20240006760A publication Critical patent/KR20240006760A/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • B32B5/265—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary characterised by one fibrous or filamentary layer being a non-woven fabric layer
    • B32B5/266—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary characterised by one fibrous or filamentary layer being a non-woven fabric layer next to one or more non-woven fabric layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/0036—Heat treatment
    • B32B38/004—Heat treatment by physically contacting the layers, e.g. by the use of heated platens or rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/022—Non-woven fabric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/06—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer characterised by a fibrous or filamentary layer mechanically connected, e.g. by needling to another layer, e.g. of fibres, of paper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J167/00—Adhesives based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J9/00—Adhesives characterised by their physical nature or the effects produced, e.g. glue sticks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B32B37/1207—Heat-activated adhesive
    • B32B2037/1215—Hot-melt adhesive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02—Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0276—Polyester fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2419/00—Buildings or parts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/30—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
    • C09J2301/312—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier parameters being the characterizing feature

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

본 발명은 폴리에스테르계 니들펀칭 부직포로 구성된 기재층; 상기 기재층 상부에 형성되며, 분산된 폴리에스테르계 저융점 접착파우더로 구성된 접착층;상기 접착층 상부면에 형성된 폴리에스테르계 스펀본드 부직포의 표피층으로 구성되되, 상기 폴리에스테르계 저융점 접착파우더는 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성 유도체로 이루어진 산성분, 및 2-메틸-1,3프로판디올, 2-메틸-1,3-펜탄디올 및 에틸렌글리콜로 이루어진 디올성분으로 공중합 형성된 폴리에스테르계 수지가 분말화된 것으로, 유리전이온도(Tg)가 50℃ 이상이고, 경도(Shore D)가 80 이상이며, 연화점이 80~140℃인 것을 특징으로 하는 1,3 펜탄디올을 이용한 폴리에스테르계 저융점 핫멜트 파우더 이용 건축용 내장재에 관한 것이다.

Description

1,3 펜탄디올을 이용한 폴리에스테르계 저융점 핫멜트 파우더 이용 건축용 내장재{Interior Materials For Construction Using Polyester-based Low-Melting Hot Melt Powder Using 1,3-pentanediol}
본 발명은 1,3 펜탄디올을 이용한 폴리에스테르계 저융점 핫멜트 파우더 이용 건축용 내장재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 경도가 높고 상온분쇄가 가능하여 성형성, 접착성이 우수한 1,3 펜탄디올을 이용한 폴리에스테르계 저융점 핫멜트 파우더 이용 건축용 내장재에 관한 것이다.
섬유 구조체의 일종으로 부직포가 널리 사용되고 있다. 부직포는 기계조작에 의하거나 열접착 혹은 화학 약품을 사용하여 섬유를 접착시키거나 엉키게 하여 만든 직물을 가리킨다.
직물로 하는 과정에서 실의 단계를 거치지 않는 것으로 펠트, 수지접착의 부직포, 니들 펀치, 스펀본드, 스펀 레이스, 엠보스 필름, 습식(濕式) 부직포 등이 있다. 좁은 뜻으로는 랜덤에 겹친 웹으로 하고, 섬유끼리의 접점을 수지로 접착해서 심지 등에 사용하는 것을 가리키며, 최근에는 우레탄을 대체하는 소재로서 폴리에스테르계 단섬유들을 사용하는 부직포가 침구류, 쿠션, 방음재, 단열재 및 필터 등 광범위한 용도로 사용되고 있으며, 점차 그 용도가 확장되고 있다.
그러나 용도의 확장에 따라 특히 내구성을 포함하여 형태안정성, 탄성회복률 및 압축반발특성 등과 같은 높은 물성을 갖는 부직포의 개발이 더욱 요구되고 있는 것이 현실이다.
최근에는 특히, 매트리스, 자동차용 내장재 또는 건축용 내장재의 제조에 있어서 상호간 접착을 목적으로 열로 접착하는 핫멜트(Hotmelt)형 바인더 섬유가 폭넓게 사용되어 왔다.
예를 들어, 미합중국 특허 제3,589,956호에서는 저밀도 부직포를 형태적으로 안정하게 제조할 수 있는 섬유의 제조방법 및 그로 제조된 시스코어 복합방사가 개시된 바 있으나, 상기 제조방법으로 제조된 섬유 역시 강도가 저하되고 접착강도가 떨어지는 문제가 여전히 해결되지 않고 있다.
최근 일본국 공개특허공보 평10-298271호에서는 결정성과 내열성을 높이기 위하여, 중합 제조과정에서 테레프탈산 대신에 아디핀산(Adipic Acid)을 사용하고, 에틸렌글리콜 대신에 디올(Diol)성분으로서, 1,4-부탄디올(BD)을 사용하여 접착성을 높여주고, 고온 분위기에서도 섬유의 강도 저하가 적은 공중합 폴리에스테르 섬유를 제공한 바 있으나, 상기 제조방법으로 제조된 공중합 폴리에스테르 섬유 역시, 유리전이온도가 낮아, 여름철의 고온 조건에서 사용할 경우 여러 가지 공정온도를 제어해야 하는 단점이 지적된다.
따라서 낮은 유리전이온도를 갖는 바인더 섬유의 문제점을 개선한 핫멜트 접착파우더에 관심을 갖게 되었고, 일반적인 핫멜트 접착파우더는 자동차의 부품 등에 많이 사용되어 기재와 기재를 접착시켜주는 기능을 한다. 이들은 대체로 올레핀(Olefin)계 접착파우더를 많이 사용한다.
이러한 기존의 접착파우더는 자동차의 부품들을 접착시키기 위해서는 폴리에스테르(PET)계 기재에 접착력이 높아야 하는데 올레핀(Olefin) 파우더는 폴리에스테르계(PET)계 기재에 접착력이 높지 않아 불량이 많이 발생한다.
또한, 자동차 기재는 대부분 폴리에스테르(PET)계 부직포 등을 많이 사용하는데 올레핀(Olefin)계 파우더를 사용시 재활용이 불가능해지는 문제가 발생될 수 있다. 또한, 일반 폴리에스테르계 접착파우더는 본 발명의 폴리에스테르계 파우더에 비해 유리전이온도(Tg)가 낮아 상온 분쇄가 가능하지 못하고, 냉동분쇄만을 해야 되는 단점이 있어 가격경쟁력이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 상온분쇄가 가능한 저융점 폴리에스테르계 접착파우더를 사용하여 재활용성을 높이고, 접착성, 분쇄성, 성형성이 우수한 건축용 내장재를 제공한는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 올레핀(Olefin)계 접착파우더에 비해 경도가 높고 용융흐름지수(Melt Index, 190℃, 2.16kg) 낮아 성형성이 우수하고 파우더가 기재층에 균일하게 흡수하여 건축용 내장재의 형태 유지력이 상승하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 건축용 내장재의 접착파우더는 일반 폴리에스테르계 접착파우더에 비해서도 유리전이온도(Tg)가 높아 분쇄성을 우수하게 하여 상온분쇄가 가능하도록 제조하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 폴리에스테르계 니들펀칭 부직포로 구성된 기재층; 상기 기재층 상부에 형성되며, 분산된 폴리에스테르계 저융점 접착파우더로 구성된 접착층;상기 접착층 상부면에 형성된 폴리에스테르계 스펀본드 부직포의 표피층으로 구성되되, 상기 폴리에스테르계 저융점 접착파우더는 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성 유도체로 이루어진 산성분, 및 2-메틸-1,3프로판디올, 2-메틸-1,3-펜탄디올 및 에틸렌글리콜로 이루어진 디올성분으로 공중합 형성된 폴리에스테르계 수지가 분말화된 것으로, 유리전이온도(Tg)가 50℃ 이상이고, 경도(Shore D)가 80 이상이며, 연화점이 80~140℃인 것을 특징으로 하는 1,3 펜탄디올을 이용한 폴리에스테르계 저융점 핫멜트 파우더 이용 건축용 내장재를 제공한다.
또한 본 발명인 상기 폴리에스테르계 저융점 접착파우더의 2-메틸-1,3-펜탄디올은 디올 성분 중 0.01~5몰%를 함유하는 것을 특징으로 하는 1,3펜탄디올을 활용한 폴리에스테르계 저온 핫멜트 접착파우더를 이용한 건축용 내장재를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 폴리에스테르계 저융점 접착파우더의 용융점도(MV)가 1,000~3,500cp (220℃), 입자 크기는 50~1,500μm인 것을 특징으로 하는 1,3펜탄디올을 활용한 폴리에스테르계 저온 핫멜트 접착파우더를 이용한 건축용 내장재를 제공한다.
또한 본 발명의 상기 폴리에스테르계 저온 핫멜트 접착파우더의 접착력은 4.0kgf/in 이상인 것을 특징으로 하는 1,3펜탄디올을 활용한 폴리에스테르계 저온 핫멜트 접착파우더를 이용한 건축용 내장재를 제공한다.
또한 본 발명은 폴리에스테르(PET) 니들펀칭 부직포로 구성된 기재층 일면에 폴리에스테르계 저온 접착파우더를 산포하는 단계; 상기 일면에 폴리에스테르계 저온 접착파우더가 산포된 폴리에스테르(PET)니들펀칭 부직포 기재층을 예열기를 이용해 190~230도에서 20~40m/min 이동속도로 예열하는 단계;상기 예열된 부직포 기재층위의 접착층 위에 폴리에스테르(PET) 스펀본드 부직포를 적층한 뒤, 성형기를 상온에서 가압하여 상기 표피층과 기재층을 결착시키는 단계로 구성된 1,3펜탄디올을 활용한 폴리에스테르계 저온 핫멜트 접착파우더를 이용한 건축용 내장재 제조방법를 제공한다.
본 발명은 건축용 내장재로서 접착층의 접착파우더는 유리전이온도(Tg)가 높고 연화점이 낮은 폴리에스테르계 저융점 접착파우더로 상온분쇄를 가능하게 하고 경도를 높여서 성형성을 증가시켰으며, 또한, 접착력이 증가된 효과가 있다.
도1은 본 발명의 기재층 및 표피층 결합을 위해 층 사이 폴리에스테르계 저융점 접착파우더의 접착층 위치하는 것을 보여주는 단면도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 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.
본 발명은 폴리에스테르계 니들펀칭 부직포로 구성된 기재층; 상기 기재층 상부에 형성되며, 분산된 폴리에스테르계 저융점 접착파우더로 구성된 접착층; 및 상기 접착층 상부면에 형성된 폴리에스테르계 스펀본드 부직포의 표피층으로 구성된다.
폴리에스테르계 저융점 접착파우더의 폴리에스테르계 수지는 고융점 성분과 저융점 성분으로 이루어지는데, 저융점 성분이 존재하기 때문에 열접착성이 양호한 섬유를 제조할 수 있다. 다시 말해서, 고융점 성분은 종래의 통상의 폴리에틸렌테레프탈레이트로서 이는 약 250℃ 정도의 융점을 갖는 반면, 저융점 성분은 본 발명에 따른 공중합 폴리에스테르로서 250℃ 이하이고, 때로는 120∼130℃ 정도의 낮은 융점(또는 연화점)을 갖는 것을 의미한다.
일반적으로 폴리에스테르는 디카르본산 성분("제1성분"이라고도 함)과 디올성분("제2성분"이라고도 함)을 중합하여 제조되는데, 제1성분으로 테레프탈산을 사용하고 제2성분으로 에틸렌글리콜을 사용하면 약 250℃ 정도의 높은 융점을 갖는 통상의 폴리에스테르가 제조된다.
본 발명에서 사용되는 폴리에스테르계 저융점 접착파우더는 유리전이온도(Tg)가 50℃이상이고, 경도(Shore D)가 80 이상이며, 연화점이 80~140℃인 것을 특징으로 한다.
본 발명인 폴리에스테르계 저융점 접착파우더의 조성물인 폴리에스테르계 수지의 조성물에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
상기 저융점 공중합 폴리에스테르계 수지는 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성 유도체로 이루어진 산성분, 및 2-메틸-1,3프로판디올, 2-메틸-1,3-펜탄디올 및 에틸렌글리콜로 이루어진 디올성분으로 형성된 것에 특징이 있다.
본 발명에서 사용되는 저융점 공중합 폴리에스테르 수지의 2-메틸-1,3-프로판디올은 두 번째 탄소에 메틸기가 결합되어 고분자 주쇄의 회전을 용이하게 하며 고분자 말단부분인 것처럼 작용하여 주쇄 사이의 자유공간을 넓혀, 분자쇄 전체의 유동 가능성을 증가시킨다.
이로 인해 고분자가 비정형이 되도록 하며 이소프탈산과 동일한 열적 특성을 갖게 된다. 즉, 2-메틸-1,3프로판디올은 테레프탈레이트에 결합된 에틸렌 사슬에 메틸기를 측쇄로 포함하여 중합된 수지의 주쇄가 회전할 수 있도록 공간을 확보함으로써 주쇄의 자유도 증가 및 수지의 결정성 저하를 유도하여 연화점(Ts) 및 유리전이온도(Tg)를 조절할 수 있다.
이는 종래 결정성 폴리에스테르 수지의 결정성을 저하시키기 위하여 비대칭 방향족 고리를 함유하는 이소프탈산을 사용하는 경우와 동일한 효과를 나타낼 수 있다. 상기 2-메틸-1,3-펜탄디올은 상기 2-메틸-1,3-프로판디올과 같이 두 번재 탄소에 메틸기가 결합되어 고분자 주쇄의 회전을 용이하게 하며 폴리에스테르 수지에 저융점 특성을 부여하는 특성을 가지고 있으며, 2-메틸-1,3-프로판디올보다 더 긴분자 체인으로 폴리에스테르 수지의 용융점도를 증가시키면서 고온에서 용융점도가 급격하게 저하되는 것을 방지한다.
상기와 같은 디올성분으로 형성되는 본 발명의 폴리에스테르 수지는 저융점 특성을 위해 상기 폴리에스테르 수지의 2-메틸-1,3-프로판 디올은 디올성분 중 20~50몰% 함유되는 것이 바람직하다. 상기 2-메틸-1,3-펜탄디올은 디올성분중 0.01몰%미만으로 함유되면 용융점도 향상효과가 미미하며, 5몰%를 초과하면 용융점도가 급격하게 증가하여 생산 공정성이 저하될 수 있는 것으로 2-메틸-1,3펜탄디올은 디올성분 중 0.01~5몰%를 함유하는 것이 바람직할 것이다.
즉, 상기 2-메틸1,3-펜탄디올은 0.05~2몰%를 함유하는 것이 가장 바람직할 것이다.
상기 2-메틸-1,3-펜탄디올을 함유하는 저융점 공중합 폴리에스테르 수지는 220℃의 용융점도 및 260℃의 용융점도의 차이가 600포이즈(poise)이하로 고온에서 용융점도가 급격하게 저하되지 않는 특정을 가진다.
상기 저융점 공중합 폴리에스테르 수지의 220℃의 용융점도 및 260℃의 용융점도의 차이는 낮으면 낮을 수록 바람직한 것으로 500포이즈 이하인 것이 더욱 바람직할 것이다.
따라서, 본 발명의 상온분쇄가 가능한 핫멜트 접착 폴리에스테르계 파우더는 용융점도(MV)가 1,000~3,500cp (220℃), 연화점이 80~140℃, Tg값이 50℃이상, 경도(Shore D) 80이상 이고, 용융 흐름지수가 5 ~ 40g/10분이며 (190℃, 2.16kg 조건) 입자 크기는 50 ~ 1,500μm이다.
또한, 저융점 폴리에스테르계 수지는 고유점도(IV)가 0.6 내지 1.2로 다양한 형태의 사출 성형물, 필름 성형물의 원료로 사용이 적합할 것이다.
본 발명의 폴리에스테르계 저융점 접착파우더는 연화점이 80 ~ 140℃, 유리전이온도(Tg)가 50℃ 이상, 경도(Shore D)가 60이상이고, 용융 흐름지수가 5 ~ 40 g/10분이며 (190℃, 2.16kg 조건) 입자 크기는 50 ~ 1,500μm인 것이 바람직하다.
여기에서 용융 흐름 지수가 5g/10분 미만이면 가열 용융공정에서 접착파우더의 흐름이 원활치 못해 높은 접착력을 기대하기 어려우며, 용융 흐름 지수가 40g/10분을 초과할 경우 부직포 내부로 용융된 접착파우더가 너무 많이 흘러들어가 상대적으로 접착력이 낮아질 수 있다.
접착파우더는 연화점이 80~140℃로 80℃ 이하는 고온에서의 저장 안정성이 떨어지고, 140℃ 이상은 접착온도 증가 및 공정온도가 증가함에 따라, 공정 비용 증가와 기재손상이 일어날 수 있다. 유리전이온도(Tg)가 50℃ 이하일 경우 고온 저장안정성이 매우 떨어져 여름철 해외 수출시 이송할 때 파우더의 융착이 일어날 수 있다. 경도(Shore D)가 60미만일 경우 성형성이 떨어지는 문제가 있다.
또한, 본 발명의 상온분쇄가 가능한 접착파우더는 입자 크기가 50 ~ 1,500μm인 것이 바람직하다. 입자크기가 50μm 미만이면 접착파우더 산포시 폴리에스테르 부직포 내부로 함침되는 양이 많아져서 접착파우더 사용량이 증가되며, 입자 크기가 1,500μm를 초과할 경우 접착파우더의 균일한 산포가 어려우며, 가열에 의한 용융이 원활하지 않아서 높은 접착력을 기대하기 어렵다.
따라서, 본 발명의 상온분쇄가 가능한 폴리에스테르계 저융점 접착파우더는 연화점이 80~140℃, Tg값이 50℃이상, 경도(Shore D) 60이상 이고, 용융 흐름지수가 5 ~ 40g/10분이며 (190℃, 2.16kg 조건) 입자 크기는 50 ~ 1,500μm이다.
도1은 본 발명의 기재층 및 표피층 결합을 위해 층사이 폴리에스테르계 저융점 접착파우더의 접착층 위치하는 것을 보여주는 단면도이다. 기재층 및 표피층 사이에 존재하여 열을 가하면 융착되어 상기 기재층 및 표피층인 부직포를 결합시킬 수 있다.
또한 본 발명은 상기 폴리에스테르계 저융점 접착파우더를 이용하여 접착된 다른 다층 적층구조체를 제조할 수 있다.
본 발명의 제조방법은 폴리에스테르(PET) 니들펀칭 부직포로 구성된 기재층 일면에 폴리에스테르계 저융점 접착파우더를 산포하는 단계;
상기 일면에 폴리에스테르계 저융점 접착파우더가 산포된 폴리에스테르(PET)니들펀칭 부직포 기재층을 예열기를 이용해 190~230도에서 20~40m/min 이동속도로 예열하는 단계;
상기 예열된 부직포 기재층 위의 접착층 위에 표피층인 폴리에스테르(PET) 스펀본드 부직포를 적층한 뒤, 성형기를 상온에서 가압하여 상기 표피층과 기재층을 결착시키는 단계로 구성될 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 다만 이들 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시되는 것일 뿐 본 발명의 권리 범위가 이들 실시예에 반드시 한정되는 것으로 해석되어 져서는 아니된다.
<폴리에스테르계 저융점 접착파우더 합성>
실시예 1~6
공중합 폴리에스테르 수지는 에스테르 반응조에 테레프탈산(TPA) 및 에틸렌글리콜(EG)를 투입하고, 258℃에서 통상적인 중합반응을 수행하여 반응율이 약 96%인 폴리에틸렌테레프탈레이트 중합체(PET Oligomer)를 제조하였다. 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)에 2-메틸-1,3-프로판디올은 디올성분 중 42몰%를 함유시켰으며, 2-메틸-1,3-펜탄디올을 하기 표1에 나타낸 함량 비율로 혼합하고, 나머지는 2-메틸-1,3프로판디올로 혼합하였다. 에스테르 교환 반응 촉매를 첨가하여 250℃에서 에스테르 교환반응을 수행하였다. 그 후 얻어진 반응 혼합물에 축중합 반응 촉매를 첨가하고 반응조 내 최종 온도 및 압력이 각각 280℃ 및 0.1mmHg이 되도록 조절하면서 축중합 반응을 수행하여 공중합 폴리에스테르계 수지를 제조하며 상온에서 고체상태인 상기 수지를 분쇄기로 입자의 직경이 350㎛가 되도록 분쇄하였다.
비교예 1
실시예 1의 조건과 동일하며, 2-메틸-1,3-펜탄디올의 함량이 0몰%로 하였다.
비교예 2
실시예 4의 조건과 동일하며, 분쇄입자크기가 직경 1600㎛가 되도록 분쇄하였다.
비교예 3
실시예 4의 조건과 동일하며, 분쇄입자크기가 직경 10㎛가 되도록 분쇄하였다.
비교예 4
고밀도 폴리에틸렌계인 올레핀계 수지를 분쇄기로 입자의 직경이 350㎛가 되도록 분쇄하였다.
비교예 5
산성분 테레프탈산 45몰% 이소프탈산 55몰% 및 디올은 부틸렌 글리콜 100몰%로 합성된 일반 폴리에스테르계 수지를 사용하였으며 상기 수지를 분쇄기로 입자의 직경이 350㎛가 되도록 분쇄하였다.
구분 Polymer 2-메틸-1,3펜탄디올(몰%) 연화점
(℃)		 Tg
(℃)		 입자
크기
(μm)		 접착력
(kgf/in)		 경도
(shore D)		 성형성 상온
분쇄성		 2-메틸-1,3펜탄디올
(몰%)		 용융점도
220℃ 240℃ 260℃
실시예
1		 Co-PET 0.1 122 60.9 350 4.2 80 O O 0.1 1254 1019 783
실시예
2		 " 0.5 119 61.8 350 4.5 80 O O 0.5 1314 1078 864
실시예
3		 " 1.0 120 61.9 350 5.0 80 O O 1.0 1528 1387 1196
실시예
4		 " 2.0 123 63.5 350 5.2 80 O O 2.0 2271 1739 1444
실시예
5		 " 3.5 123 64.8 350 4.5 80 O O 3.5 2833 2571 2213
실시예
6		 " 5.0 126 67.3 350 4.2 80 O O 5.0 3341 3041 2733
비교예
1		 " 0 0121 61.5 350 2.6 80 O O 0 1197 992 664
비교예
2		 " 2.0 123 63.5 1600 1.5 80 O O 2.0 2271 1739 1444
비교예
3		 " 2.0 123 63.5 10 1.2 80 O O 2.0 2271 1739 1444
비교예
4		 Olefin - 124 -40.1 350 1.0 50 X O - 751 320 121
비교예
5		 Co-PET - 120 9.4 350 1.8 75 △ X - 1080 871 703
◎ 연화점 / Tg
- 열시차 주사 열량계 (Perkin elmer, DSC-7)를 이용하여 유리전이 온도(Tg)를 측정하였으며, 동적기계 분석기(DMA-7, Perkin Elmer)를 이용하여 TMA모드에서 연화 거동을 측정하였다.
◎ 용융점도
- 측정 시료를 측정온도로 용융시킨 후, Rheometric Scientific사의 RDA-Ⅲ을 이용하여 용융점도를 측정하였다. 구체적으로는, 설정한 온도에서 Frequency Sweep 조건에서 Initial Frequency = 1.0 rad/s부터 Final Frequency = 500.0 rad/s까지 설정하여 측정하였을 때, 100 rad/s에서의 값을 용융점도로 산출 하였다.
◎ 입자크기
- 입자크기는 SEM을 이용하여 측정하였다.
◎ 접착력
- 접착력 분석방법 : 폴리에스테르 니들펀칭 부직포 (PET) / 폴리에스테르 스펀본드 부직포 (PET)에 접착 Powder를 30gsm 올린 후, Hot Press기를 이용하여 135℃에서 압력 1.5kgf/cm2로 압을 가한후 접착된 시료를 1 inch의 폭으로 재단하여 ASTM D882 (Tensile Testing of Thin Plastic Sheet)의 측정방법에 의거 인장력을 측정하여 접착력을 평가하였다.
◎ 경도
- ASTM D2240의 측정 방법에 의거 경도를 측정하였다.
◎ 성형성
- 합지를 통한 구조물 제작후 성형을 진행하여 최종 성형품을 가지고 10명의 연구원의 육안검사로 실시하였다.
◎ 상온 분쇄성
- PG-10분쇄기를 이용하여 상온(10~35도)에서 파우더를 분쇄하여 파우더 형상을 10명의 연구원이 육안검사로 실시하였다.
상기 표1을 보면, 비교예 1은 2-메틸-1,3펜탄디올이 첨가되지 않을 경우 용융점도가 낮아지면서 흐름성이 실시예 대비 비교적 낮아 접착력이 저하됨을 알 수 있다.
비교예 2는 입자크기가 1,600μm로 1,500μm를 초과할 경우 접착파우더의 균일한 산포가 어려우며, 가열에 의한 용융이 원할치 않아서 접착력이 낮아짐을 알 수 있으며,
비교예 3은 입자크기가 10μm로 접착파우더 산포시 폴리에스테르 부직포 내부로 함침되는 양이 많아져서 접착력이 낮음을 알 수 있다.
또한 비교예 4는 고밀도 폴리에틸렌계인 올레핀계 수지를 사용한 것으로 용융점도가 낮아 흐름성이 실시예대비 상당히 크며, 폴리에스테르 부직포 기재에 접착제로 사용하기에 기재와의 조성이 달라서 접착력이 떨어짐을 알 수 있고, 경도(shoreD)가 50정도로 본 발명의 파우더에 비해 낮아서 성형성이 떨어짐을 알 수 있다.
비교예 5는 디올성분으로 부틸렌 글리콜 100몰%를 사용한 경우로 유리전이 온도가 9.4도로 상당히 낮아 상온에서의 분쇄가 어려워 냉동분쇄만을 사용해야하는 단점이 있으며, 용융점도가 비교적 낮아서 흐름성이 높기에 접착력이 저하되고, 본발명의 파우더 대비 경도가 약간 낮아 성형성이 발명에 비해 떨어짐을 알 수 있다.
10 : 표피층
20 : 폴리에스테르계 저융점 핫멜트 접착파우더
30 : 기재층

Claims (5)

  1. 폴리에스테르계 니들펀칭 부직포로 구성된 기재층;
    상기 기재층 상부에 형성되며, 분산된 폴리에스테르계 저융점 접착파우더로 구성된 접착층;
    상기 접착층 상부면에 형성된 폴리에스테르계 스펀본드 부직포의 표피층으로 구성되되,
    상기 폴리에스테르계 저융점 접착파우더는 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성 유도체로 이루어진 산성분, 및 2-메틸-1,3프로판디올, 2-메틸-1,3-펜탄디올 및 에틸렌글리콜로 이루어진 디올성분으로 공중합 형성된 폴리에스테르계 수지가 분말화된 것으로,유리전이온도(Tg)가 50℃ 이상이고, 경도(Shore D)가 80 이상이며, 연화점이 80~140℃인 것을 특징으로 하는 1,3 펜탄디올을 이용한 폴리에스테르계 저융점 핫멜트 파우더 이용 건축용 내장재.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르계 저융점 접착파우더의 2-메틸-1,3-펜탄디올은 디올 성분 중 0.01~5몰%를 함유하는 것을 특징으로 하는 1,3펜탄디올을 활용한 폴리에스테르계 저온 핫멜트 접착파우더를 이용한 건축용 내장재.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르계 저융점 접착파우더의 용융점도(MV)가 1,000~3,500cp (220℃), 입자 크기는 50~1,500μm인 것을 특징으로 하는 1,3펜탄디올을 활용한 폴리에스테르계 저온 핫멜트 접착파우더를 이용한 건축용 내장재.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르계 저온 핫멜트 접착파우더의 접착력은 4.0kgf/in 이상인 것을 특징으로 하는 1,3펜탄디올을 활용한 폴리에스테르계 저온 핫멜트 접착파우더를 이용한 건축용 내장재.
  5. 폴리에스테르(PET) 니들펀칭 부직포로 구성된 기재층 일면에 폴리에스테르계 저온 접착파우더를 산포하는 단계;
    상기 일면에 폴리에스테르계 저온 접착파우더가 산포된 폴리에스테르(PET)니들펀칭 부직포 기재층을 예열기를 이용해 190~230도에서 20~40m/min 이동속도로 예열하는 단계;
    상기 예열된 부직포 기재층위의 접착층 위에 폴리에스테르(PET) 스펀본드 부직포를 적층한 뒤, 성형기를 상온에서 가압하여 상기 표피층과 기재층을 결착시키는 단계로 구성된 1,3펜탄디올을 활용한 폴리에스테르계 저온 핫멜트 접착파우더를 이용한 건축용 내장재 제조방법.
KR1020220083294A 2022-07-06 2022-07-06 1,3 펜탄디올을 이용한 폴리에스테르계 저융점 핫멜트 파우더 이용 건축용 내장재 KR20240006760A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220083294A KR20240006760A (ko) 2022-07-06 2022-07-06 1,3 펜탄디올을 이용한 폴리에스테르계 저융점 핫멜트 파우더 이용 건축용 내장재

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220083294A KR20240006760A (ko) 2022-07-06 2022-07-06 1,3 펜탄디올을 이용한 폴리에스테르계 저융점 핫멜트 파우더 이용 건축용 내장재

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240006760A true KR20240006760A (ko) 2024-01-16

Family

ID=89719831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220083294A KR20240006760A (ko) 2022-07-06 2022-07-06 1,3 펜탄디올을 이용한 폴리에스테르계 저융점 핫멜트 파우더 이용 건축용 내장재

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20240006760A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101781938B1 (ko) 폴리에스테르계 핫멜트 접착파우더
KR101931229B1 (ko) 폴리에스테르계 접착파우더를 이용한 자동차 시트 및 제조방법
CN107580637A (zh) 低熔点复合纤维
KR20160024184A (ko) 열접착성이 우수한 저융점 바인더용 공중합 폴리에스테르 및 이를 이용한 폴리에스테르 바인더 복합섬유
JP2007025044A (ja) 吸音材
KR102115535B1 (ko) 폴리에스테르계 저온 접착파우더를 이용한 자동차 천장재 및 제조방법
KR102144063B1 (ko) 폴리에스테르계 저온 핫멜트 접착 파우더
US20080318041A1 (en) High frequency-weldable articles and method for connecting the same
KR20240006760A (ko) 1,3 펜탄디올을 이용한 폴리에스테르계 저융점 핫멜트 파우더 이용 건축용 내장재
KR102678506B1 (ko) 폴리에스테르 저융점 핫멜트 파우더를 이용한 자동차 시트 및 제조방법
KR20170077891A (ko) 내한굴곡성 및 접착력이 우수한 핫멜트접착필름
KR101948860B1 (ko) 폴리에스테르 발포시트를 이용한 친환경 자동차용 천정재
KR102375941B1 (ko) 1,3 펜탄디올을 활용한 폴리에스테르계 저온 핫멜트 접착 파우더
KR101931230B1 (ko) 폴리에스테르계 접착파우더를 이용한 자동차 천장재 및 제조방법
KR20200114395A (ko) 폴리에스테르계 저융점 접착 파우더를 이용한 건축용 내장재
KR20240048381A (ko) 폴리에스테르계 저융점 접착 파우더를 이용한 건축용 내장재
KR102502253B1 (ko) 폴리에스테르 저융점 핫멜트 접착파우더
KR20220019398A (ko) 1,3 펜탄디올이 포함된 폴리에스테르계 저온 핫멜트 접착 파우더를 이용한 자동차 시트 및 제조방법
KR20230030887A (ko) 폴리에스테르 저융점 핫멜트 파우더를 이용한 자동차 시트 및 제조방법
KR20220073245A (ko) 신규한 바인더용 폴리에스테르 수지
KR102117688B1 (ko) 접착강도가 향상된 다관능 성분을 포함하는 열융착 바인더용 폴리에스테르 섬유
KR20220048813A (ko) 1,3펜탄디올을 활용한 폴리에스테르계 저온 핫멜트 접착파우더를 이용한 자동차 천장재 및 제조방법
KR101515206B1 (ko) 복합 구조를 갖는 쿠션재
KR20200114396A (ko) 폴리에스테르계 접착파우더를 이용한 자동차 시트 및 제조방법
KR100476278B1 (ko) 폴리에스테르계 바인더 섬유