KR910006391B1 - Composition of polyester adhersives - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가열 용융형 폴리에스테르계 접착제에 관한 것이다. 좀더 상세하게는, 이산성분으로 테레프탈산 , 이소프탈산 및 고순도 다이어산으로 구성되고, el울성분으로 에틸렌클리콜과 헥사메틸렌글리콜로 구성되는 가열 용융형 공중합 폴리에스테르 접착제 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a hot melt polyester adhesive. More specifically, the present invention relates to a heat-melting copolymerized polyester adhesive composition composed of terephthalic acid, isophthalic acid and high purity diacid as a diacid component, and composed of ethylene glycol and hexamethylene glycol as an el wool component.
최근 가열 용융형 접착제는 무공해, 에너지 절약 및 우수한 작업성을 갖는 특징으로 그 수요가 급속히 신장되고 있다.In recent years, the hot melt adhesive has been rapidly increasing in demand due to its pollution-free, energy-saving and excellent workability.
종래의 폴리에스테르계 가열 용융형 접착제는 산성분으로서 테레프탈산, 이소프탈산, 탄소수 30이하의 지방 즉 디카착산으로 구성된 것이 대부분이다. 예를 들면 테레프탈산과 이소프탈산을 주성분으로 한 것에는 일본 특허 공고 제34-3238호(테레프탈산이 95 내지 65중량 %, 이소프탈산이 5 내지 35 중량%), 미국 특허 공보 제3,090,772호, 동제3,212,115호, 동제3,232,813호 (테레프탈산 70 내지 90 몰 %, 동이소프탈산 10 내지 30몰 %)가 있고 산성분으로 테레프탈산을 포함하는 방향족 디카본산과 탄소수 30이하의 지방족 디카본산으로 구성된 폴리에스테르를 사용하는 예에는 미국 특허 공고 제2,623,303호, 동제2,765,250호, 동제2,765,251호, 일본 공개 특허 공보 제50-130830호, 미국 특허공보 제3,421,944호 등이 있다.Conventional polyester-based hot melt adhesives are mostly composed of terephthalic acid, isophthalic acid, fat having 30 or less carbon atoms, or dicarboxylic acid, as acid components. For example, Japanese Patent Publication No. 34-3238 (95 to 65% by weight of terephthalic acid, 5 to 35% by weight of isophthalic acid), U.S. Patent Nos. 3,090,772 and 3,212,115 are mainly composed of terephthalic acid and isophthalic acid. , No. 3,232,813 (terephthalic acid 70 to 90 mol%, isophthalic acid 10 to 30 mol%), and examples of using polyesters composed of aromatic dicarboxylic acid containing terephthalic acid as an acid component and aliphatic dicarboxylic acid having 30 or less carbon atoms US Patent Publication Nos. 2,623,303, 2,765,250, 2,765,251, Japanese Patent Application Publication Nos. 50-130830, US Patent Publication No. 3,421,944, and the like.
이러한 종래의 폴리에스테르 산성분중 방향족 디카본산의 함량이 높고, 디카본산의 탄소수가 적기 때문에 일반적으로 용융점도가 높고 수지의 연화점이 높아 피착제에의 밀착성이 현저히 떨어지는 결점이 있다. 용융점도를 낮추기 위해서는 지방족 디카본산의 함량을 높이는 방법이 있으나 지방족 디카본산의 함량이 많아지면 융점이 급격히 낮아지며 접착강도도 더불어 떨어지게 되므로 지방족 디카본산의 함량을 너무 높일수도 없는 단점이 있다.Because of the high content of aromatic dicarboxylic acid and low carbon number of dicarboxylic acid in such conventional polyester acid components, there is a drawback that the melt viscosity is high and the softening point of the resin is high and the adhesion to the adherend is remarkably inferior. In order to lower the melt viscosity, there is a method of increasing the content of aliphatic dicarboxylic acid, but if the content of aliphatic dicarboxylic acid is increased, the melting point is sharply lowered and the adhesive strength is also lowered, so that the content of aliphatic dicarboxylic acid cannot be too high.
산성분으로 방향족 디카본산의 함량이 높은 종래의 공중합 폴리에스테르는 분자의 강직성 및 대칭성이 매우 높기 때문에 결정화도 및 결정화속도가 상승하게 된다. 이러한 공중합 폴리에스테르를 유효 성분으로 한 가열 용융형 접착제는 도포직후 결정화가 현저히 진행되어 접착제가 피착재 사이로 충분히 스며들지 못하므로 접착력을 발휘하지 못하게 될 가능성이 높다.Conventional copolyester having a high content of aromatic dicarboxylic acid as an acid component has high crystallinity and crystallization rate because of high rigidity and symmetry of molecules. Heat-melt adhesives using such a copolyester as an active ingredient are highly likely to undergo crystallization immediately after application, and thus the adhesive may not sufficiently penetrate between the adherends and thus may not exhibit adhesive force.
이런 현상을 피하기 위해 일반적으로 가열용융형 접착제의 사용온도(연화점+20 내지 40℃)보다 높은 온도(연화점+40℃ 이상)에서 적용하는 방법이 있긴 하나, 이 경우에는 고온으로 인한 접착제 성분의 열분해, 피착재의 열분해등의 위험을 수반해야 하는 결점이 있다.In order to avoid this phenomenon, there is a method of applying at a temperature higher than the operating temperature of the hot melt adhesive (softening point +20 to 40 ° C) or higher (softening point + 40 ° C or more), but in this case, pyrolysis of adhesive components due to high temperature However, there is a drawback that must be accompanied by the risk of thermal decomposition of the adherend.
본 발명자들은 상기한 종래의 결점을 극복하기 위한 여러가지 연구를 수행한 결과 접착강도를 떨어뜨리지 않고도 용융점도를 낮출 수 있는 신규한 공중합 폴리에스테르 조성물을 얻고 본 발명을 완성하게 되었다. 즉, 본 발명의 가열 용융형 폴리에스테르는 이산성분으로 (1) 60 내지 90몰 %의 테레탈산과 (2) 5 내지 35 몰 %의 이소프탈산과 (3) 5 내지 35 몰 %의 이소프탈산과 (3) 탄소수 36의 다이머산을 98% 이상 포함하는 5 내지 35 몰 % 의 고순도 다이머산으로 구성하고, 디올 성분으로는 (4) 5 내지 40 몰 %의 에틸렌글리콜과 (5) 60 내지 95몰 %의 헥사메틸렌글리콜로 구성되며, 상기의 이산성분중 (2) 와 (3)을 합한 몰 %가 전체 이산상분중 10 내지 40 몰 %로 구성됨을 특징으로 한다.The present inventors have conducted various studies to overcome the above-mentioned drawbacks, and have thus obtained a novel copolyester composition capable of lowering the melt viscosity without lowering the adhesive strength and completing the present invention. That is, the heat-melting polyester of the present invention comprises (1) 60 to 90 mol% of terephthalic acid, (2) 5 to 35 mol% of isophthalic acid and (3) 5 to 35 mol% of isophthalic acid (3) 5 to 35 mol% of high purity dimer acid containing 98% or more of dimer acid having 36 carbon atoms, and as diol component, (4) 5 to 40 mol% of ethylene glycol and (5) 60 to 95 mol It consists of% hexamethylene glycol, It is characterized by the mole% which combined (2) and (3) in the said diacid component comprised 10-40 mol% in all the diacid phase parts.
특히 본 발명의 폴리에스테르를 구성하고 있는 이산 성분중 탄소수 36의 다이머산은 98%이상의 순도를 가지기 때문에 일반의 순도가 낮은 다이머산(다이머산 순도 90%이하)과는 달리 고중합도의 중합물 생성이 가능하다. 본 발명의 실시예에서는 Unichema의 상품명 PRIPOL 1009를 사용하여 소량 첨가하더라도 공중합 폴리에스테르의 용융점도가 현저히 낮아져 작업성이 크게 향상됨을 확인할 수 있었다.Particularly, since dimer acid having 36 carbon atoms among the diacid components constituting the polyester of the present invention has a purity of 98% or more, it is possible to produce a polymer having a high degree of polymerization unlike a dimer acid having a low purity (90% or less of dimer acid). Do. In the embodiment of the present invention, even when a small amount was added using the brand PRIPOL 1009 of Unichema, it was confirmed that the melt viscosity of the copolyester is significantly lowered, thereby greatly improving workability.
상기의 공중합 폴리에스테르는 극한점도(페놀/1.1.2,2-테트라 클로로에탄=6/4 중량비의 혼합용매 사용, 25℃에서 측정)가 0.3dl/g 이상, 특히 0.3 내지 1.5dl/g의 것이 바람직하다.The copolymerized polyester has an extreme viscosity (using a mixed solvent of phenol / 1.1.2,2-tetra chloroethane = 6/4 weight ratio, measured at 25 ° C.) of 0.3 dl / g or more, especially 0.3 to 1.5 dl / g. It is preferable.
극한점도가 0.3dl/g 이하이면 공중합 폴리에스테르의 분자량이 낮기 때문에 응집력이 낮고 접착제로서의 밀착력, 내열성, 강도등이 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 또한 연화점은 180℃ 이하, 특히 60 내지 150℃의 것이 좋다. 본 발명에 따른 공중합 폴리에스테르의 제조는 통상의 방법에 따른다.If the intrinsic viscosity is 0.3 dl / g or less, since the molecular weight of the copolyester is low, the cohesive force is low, and the adhesive force, heat resistance, strength, etc. as the adhesive are lowered, which is not preferable. The softening point is preferably 180 ° C or lower, particularly 60 to 150 ° C. The preparation of the copolyesters according to the invention is in accordance with conventional methods.
예를 들면 테레프탈산 또는 그의 에스테르 형성 유도체, 이소프탈산 또는 에스테르 형성 유도체 탄소수 36의 그의 고순도 다이머산 또는 그의 에스테르 형성 유도체를 상기의 디올 성분과 직접 에스테르화 또는 에스테르 교환 후 중합하는 방법이 있다. 이때 임의의 각족 촉매, 안정제, 개질제 및 첨가제를 사용할 수 있음은 널리 알려져 있는 사실이다. 또한 상기의 공중합 폴리에스터를 제조하기 위한 이산성분으로는 테레프탈산 또는 그의 에스테르 형성유도체 이소프탈산 또는 그의 에스테르 형성유도체를 사용할 수 있다.For example, there is a method of polymerizing terephthalic acid or its ester-forming derivative, isophthalic acid or its ester-forming derivative, having its high purity dimer acid or its ester-forming derivative having 36 carbon atoms after direct esterification or transesterification with the diol component. It is well known that any catalyst, stabilizer, modifier and additive can be used. In addition, as the diacid component for producing the copolymerized polyester, terephthalic acid or its ester-forming derivative isophthalic acid or its ester-forming derivative can be used.
본 발명의 폴리에스테르를 제조함에 있어서 각 이산성분 및 디올 성분의 투입순서를 변경할 수 있으며 이는 통상의 방법에 따라 가능하다. 직접 에스테르화 반응 및 에스테르 교환 반응에 있어서 이산성분과 디올 성분의 직접 에스테르화 또는 에스테르 교환 반응물의 존재하에서 이산성분과 다음성분을 투입하여 반응을 진행할 수 있음도 주지의 사실이다.In preparing the polyester of the present invention, it is possible to change the order of input of each of the diacid component and diol component, which is possible according to a conventional method. It is also well known that in the direct esterification reaction and transesterification reaction, the reaction may proceed by adding the diacid component and the next component in the presence of the direct esterification of the diacid component and the diol component or the transesterification reaction product.
본 발명의 가열 용융형 폴리에스테르 접착제 조성물은 60 내지 150℃의 연화점을 가지며 0.3 내지 1.5dl/g의 극함점도 범위를 가진다. 본 발명의 폴리에스테르는 종래의 가열 용융형 폴리에스테르계 접착제와는 달리 접착강도가 높고, 용융점도가 낮아져 피착재에의 밀착성이 우수하다.The hot melt polyester adhesive composition of the present invention has a softening point of 60 to 150 ° C. and an intrinsic viscosity range of 0.3 to 1.5 dl / g. The polyester of the present invention has a high adhesive strength and a low melt viscosity unlike conventional heat-melt polyester adhesives, and is excellent in adhesion to adherends.
특히, 본 발명의 폴리에스테르는 섬유, 필름, 시이트, 분말, 펠레트, 블록, 봉(Rod)상으로 가공되어 섬유접착, 폴리에스테르 필름 접착, 신발의 접착등 광범위한 용도에 사용이 가능하다. 상기의 폴리에스테르를 섬유, 필름, 시이트, 분말, 팔레트, 봉(Rod) 상으로 가공하는 방법은 알려져 있는 통상의 방법으로 가능하다.In particular, the polyester of the present invention is processed into a fiber, film, sheet, powder, pellet, block, rod (Rod) can be used for a wide range of applications, such as fiber bonding, polyester film bonding, shoe bonding. The process of processing the above polyester onto fibers, films, sheets, powders, pallets, rods is possible by known conventional methods.
아래의 실시예 및 비교예에서 본 발명의 가열용융형 공중합 폴리에스테르를 제조하는 방법을 나타내었다. 특별한 언급이 없는 한 단위는 몰 %를 기준으로 한다. 본 발명의 기술된 물성의 측정방법은 다음의 방법에 기준한다.In the following Examples and Comparative Examples show a method for producing a hot melt co-polyester of the present invention. Unless otherwise specified, units are based on mole percent. The measuring method of the described physical property of the present invention is based on the following method.
* 폴리마의 극한점도(dl/g)* Extreme viscosity of the polymer (dl / g)
페놀/1,1,2,2-테트라클로로에탄올을 6/4 중량비로 혼합한 용액을 사용 25℃에서 측정Measured at 25 ° C. using a solution of phenol / 1,1,2,2-tetrachloroethanol in a 6/4 weight ratio
* 피착재에의 밀착성* Adhesion to adherend
1mm 두께의 스테인레스상판에 폴리마를 210℃에서 두께 100μ으로 용융도포하여 실온까지 냉각한 후 바둑판과 같은 눈(10cm×10cm) 100개를 NK절단기로 만든다. 이 표면에 셀로테이프를 점착시켜 1분간 방치 후 셀로테이프를 제거한다. 셀로테이프에 붙어 제거된 바둑판 모양의 눈의 갯수로 밀착성을 평가하였다.After melt-coating polyma on a 1 mm thick stainless steel plate at 210 ° C. to 100 μm, it is cooled to room temperature, and 100 eyes (10cm × 10cm) like a checkerboard are made with an NK cutter. Stick the cello tape on this surface and leave for 1 minute to remove the cello tape. The adhesion was evaluated by the number of checkerboard eyes attached to the cello tape.
*전단 접착력(㎏/㎠)* Shear Adhesion (㎏ / ㎠)
JIS K 6850-72에 기준하여 측정하였다. 즉, 2장의 시험편(1.6mm×1cm×10cm)의 사이에 필름상의 접착제를 넣고 230℃에서 5㎏/㎠ 2분간 열압착후(열압착후의 접착제층의 두께는 100μ), 인장시험기를 사용하여 23℃에서 20mm/분의 속도로 2장의 시험편을 접착편에 대한 수평으로 각각 반대방향으로 당겼을 때의 인장강도를 측정하였다.It measured based on JISK 6850-72. That is, a film-like adhesive is placed between two test pieces (1.6 mm x 1 cm x 10 cm), and thermocompression-bonding is carried out at 230 ° C. for 5 kg / cm 2 for 2 minutes (the thickness of the adhesive layer after thermo-compression is 100 µ), using a tensile tester. Tensile strength at the time of pulling two test pieces horizontally with respect to an adhesive piece at the speed | rate of 20 mm / min at 23 degreeC, respectively, was measured.
* 카복실수(meq/㎏)* Carboxyl number (meq / ㎏)
KOH로 적정하여 측정한다.Measure by titration with KOH.
[실시예 1]Example 1
테레프탈산, 이소프탈산, 고순도 다이머산(Unichema의 상품명 PRIPOL 1009 사용), 에틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜을 사용하여 통상의 방법으로 중합하여 전체 이산성분중 테레프탈산 60 몰% , 이소프탈산 30 몰 %, 다이머산 10몰% 및 전체 디올 성분중 에틸렌글리콜 40 몰% 헥사메틸렌글리콜 62 몰 %로 구성된 폴리에스테르를 합성하였다. 생성된 폴리에스테르의 극한점도는 0.650 dl/g 카복실수는 17meq/㎏이었다.Terephthalic acid, isophthalic acid, high-purity dimer acid (using Unichema trade name PRIPOL 1009), ethylene glycol, and hexamethylene glycol were polymerized in a conventional manner to make 60 mole percent terephthalic acid, 30 mole percent isophthalic acid, and dimer acid 10 in all the diacid components. A polyester composed of 40 mol% ethylene glycol hexamethylene glycol 62 mol% in mol% and the total diol components was synthesized. The intrinsic viscosity of the resulting polyester was 0.650 dl / g carboxyl number was 17 meq / kg.
[실시예 2-6, 비교예 1-3][Example 2-6, Comparative Example 1-3]
(실시예 1)과 동일한 방법으로 실시하였으며, 각각의 폴리머 조성은 표와 같이 하여 공중합 폴리에스테르를 얻었다.It carried out by the same method as Example (1), and obtained the copolyester as each polymer composition was as Table.
[표 1]TABLE 1
상기표중 기호는 다음의 것을 뜻한다.The symbol in the above table means the following.
TPA : 테레프탈산TPA: Terephthalic Acid
IPA : 이소프탈산IPA: isophthalic acid
DMA : 다이머산DMA: Dimer acid
SA : 세바신산SA: Sebacic Acid
AA : 아디핀산AA: adipic acid
HG : 헥사메틸렌글리콜HG: Hexamethylene glycol
EG : 에틸렌글리콜EG: ethylene glycol
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- 1988-12-22 KR KR1019880017171A patent/KR910006391B1/en not_active IP Right Cessation
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CN106189983B (en) * | 2016-07-27 | 2019-04-23 | 揭阳市亮丰达五金塑胶有限公司 | A kind of shoes rapid link low melting point, high-adhesive-strength polyester hot-melt adhesive and its preparation method and application |
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