KR910009916B1 - 공중합 폴리에스테르의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

공중합 폴리에스테르의 제조방법
본 발명은 압출성형과 섬유방사가 가능한 이방성의 공중합 폴리에스테르의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 파라옥시 벤조일, 치환된 하이드로퀴논, 4-4′ 비페닐렌, 이소프탈릭산들을 일정량 사용하여 종래보다 더욱 물성이 향상된 고강력, 고탄성 모듈러스를 갖는 공중합 폴리에스테르의 제조방법에 관한 것이다.
종래에도 상기한 5가지 성분들중에서 몇개의 성분들을 공중합시켜서 고강력, 고모듈러스의 공중합 폴리에스테르를 제조하는 방법들이 알려진 바 있으나 기대한 만큼의 물성향상을 달성할 수 없었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결한 것으로서 상기한 5가지 성분을 모두 함께 사용하되 공중합 폴리에스테르내에서의 각 성분의 함유량이 일정한 범위내에 있도록 함을 특징으로 하는 것이다.
본 발명을 더욱 상세히 설명하면 아래와 같다. 다음의 일반식(Ⅰ),(Ⅱ),(Ⅲ),(Ⅳ) 및 (Ⅴ)의 성분으로 구성되는 공중합 폴리에스테르를 제조함에 있어서, 일반식(Ⅰ)의 화합물이 20 내지 80몰%, 일반식(Ⅱ)의 화합물이 2 내지 30몰%, 일반식(Ⅲ)의 화합물이 10 내지 60몰%, 일반식(Ⅳ)의 화합물이 2 내지 20몰%, 그리고 일반식(Ⅴ)의 화합물이 10 내지 60몰% 포함되도록 투입하여 공중합시키는 공중합 폴리에스테르의 제조방법이다.
본 발명에서 반응중간단계에 무수초산을 첨가하면 이방성 폴리에스테르에서 나타나는 피브릴화현상을 최소화시킬 수 있으며 점도가 향상된 공중합체를 얻을 수 있다.
Figure kpo00001
Figure kpo00002
Figure kpo00003
Figure kpo00004
Figure kpo00005
여기서, Ar은 메타-페닐렌, 또는 파라-페닐렌, 또는 2,6-나프탈렌기, X는 수소, 또는 메틸기, 또는 Cl이다.
이 공중합 폴리에스테르를 용융 방사하여 얻어진 섬유는 180-190℃로 가열하였을 때 수축율이 매우 적고 높은 배향성과 고탄성율을 나타낸다. 본 발명에서 단위(Ⅰ) 성분은 20 내지 80몰%, 바람직하게는 50 내지 60몰%를 사용하는 것이 좋은데 이 범위를 벗어나면 이방성의 폴리에스테르를 얻을 수 없게 되며, 단위(Ⅱ) 성분은 2 내지 30몰%, 바람직하게는 5 내지 10몰%가 가장 좋고, 단위(Ⅲ) 성분은 10 내지 60몰%, 바람직하게는 40 내지 50몰%가 좋으며, 단위(Ⅳ) 성분은 5 내지 20몰%, 바람직하게는 10 내지 15몰%가 좋다. 단위(Ⅴ) 성분은 10 내지 60몰% 바람직하게는 40 내지 50몰%를 사용한다. 이들 (Ⅱ)-(Ⅴ) 성분들의 상기 사용범위를 벗어나게 되면 용융 방사하여 얻어진 섬유의 강도가 저하하여 고모듈러스의 공중합 폴리에스테르를 얻을 수 없게 된다. 이러한 방법으로 제조된 공중합 폴리에스테르는 종래의 폴리에스테르 섬유에 비하여 고강력, 고모듈러스를 갖기 때문에 고강력사, 플라스틱 보강재료, 타이어 코드 및 필름등에 적합하다.
이하 실시예에서 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
[실시예 1]
교반기, 질소유입관 및 유출물을 응축시킬 수 있는 콘덴서를 장치한 1l의 3구 반응플라스크에 폴리에틸렌 테레프탈레이트(ηinh=0.67) 115.7g(0.6몰), 파라-아세톡시벤조익산 9.1g(0.05몰), 디아세테이트 클로로퀴논 78.9g(0.3몰), 4-4′ 디아세테이트 비페닐 27.0g(0.1몰)과 테레프탈릭산 66.4g(0.4몰)을 투입하고서 반응플라스크 내부를 질소분위기로 만든 후 질소기류하에서 온도를 270℃로 올리면 반응물들이 녹아들어가면서 투명한 용액을 이루는데 이때 교반기를 250rpm이내로 교반하면 초산이 왕성하게 반응플라스크로부터 유출되기 시작하면서 반응물은 뿌옇게 변한다.
이 단계에서 무수초산 360g(0.3몰)을 가하고서 10분 더 교반시킨 후 온도를 290℃로 올리고서 진공을 서서히 걸어 0.5mmHg의 진공이 되도록 하여 2.5시간동안 교반하여 주면 원하는 중합도에 도달한다. 생성된 중합체의 ηinh는 0.85이다.
이 중합체를 280℃에서 방사하면 강도 4.0g/d, 신도 2.8%, 탄성 모듈러스 170g/d의 섬유가 되며 180℃ 내지 270℃에서 10시간에 걸쳐 단계적으로 열처리하면 강도 12.5g/d, 신도 1.7%, 탄성 모듈러스 450g/d로 증가한다.
[실시예 2]
폴리에틸렌 테레프탈레이트(ηinh=0.67) 96.3g(0.5몰), 파라-아세톡시벤조익산 9.1g(0.05몰), 디아세테이트 클로로퀴논 105.2g(0.4몰), 4,4′ 디아세테이트 비페닐 27.0g(0.1몰)과 테레프탈릭산 88.0g(0.5몰)을 투입하고서 실시예 1과 같은 방법으로 290℃에서 0.5mmHg 진공으로 3시간동안 교반하여 주면 원하는 중합도에 도달하게 된다.
생성된 중합체의 점도 ηinh는 0.86이다.
이 중합체를 280℃에서 방사하면 강도 4.9g/d, 신도 2.4%, 탄성 모듈러스 190g/d의 섬유를 얻는다.
[실시예 3]
폴리에틸렌 테레프탈레이트(ηinh=0.67) 77.1g(0.4몰), 파라-아세톡시벤조익산 54.3g(0.3몰), 디아세테이트 클로로퀴논 38.8g(0.2몰), 4,4′ 디아세테이트 비페닐 27.0(0.1몰), 테레프탈릭산 53.1g(0.32몰) 및 이소프탈릭산 4.9g(0.03몰)을 투입하고서 반응플라스크 내부를 질소분위기로 만든 후 질소기류하에서 온도를 275℃로 올리면 반응물들이 녹아들어가면서 투명한 용액을 변하는데 이때 교반기를 250rpm이내로 교반하면 초산이 반응플라스크로부터 유출되기 시작하면서 반응물은 뿌옇게 변한다. 이 단계에서 무수초산 24.0g(0.2몰)을 가하고서 10분간 교반한 후 온도를 290℃로 올리고서 진공을 서서히 걸어 0.5mmHg의 진공이 되도록 하여 2.5시간동안 교반하여 주면 원하는 중합도에 도달한다. 생성된 중합체의 ηinh는 0.87이다. 이 중합체를 290℃에서 방사하면 강도 3.2g/d, 신도 2.2%, 탄성 모듈러스 166g/d의 섬유가 되며 온도 180℃ 내지 280℃에서 10시간에 걸쳐 단계적으로 열처리하면 강도 9.8g/d, 신도 1.4%, 탄성 모듈러스 360g/d로 증가한다.
[실시예 4]
폴리에틸렌 테레프탈레이트(ηinh=0.67) 96.3g(0.5몰), 파라-아세톡시벤조익산 45.3g(0.25몰), 디아세테이트 하이드로퀴논 29.1g(0.15몰), 4,4′ 디아세테이트 비페닐 27.0g(0.1몰)과 테레프탈릭산 36.5g(0.22몰)과 이소프탈릭산 4.9g(0.03몰)을 투입하고서 실시예 1과 같은 방법으로 290℃에서 0.5mmHg의 진공으로 3시간동안 교반하여 주면 원하는 중합도에 도달하게 된다.
생성된 중합체의 점도 ηinh는 0.88이다.
이 중합체를 290℃에서 방사하면 강도 2.9g/d, 신도 1.8%, 탄성 모듈러스 220g/d의 섬유를 얻는다.
[비교실시예 1]
교반기, 질소유입관 및 콘덴서를 장치한 1l의 3구 반응플라스크에 폴리에틸렌-테레프탈레이트(ηinh=0.67) 77.1g(0.4몰), 파라-아세톡시벤조익산 108g(0.6몰)을 투입하고서 반응플라스크 내부를 질소분위기로 만든 후 질소기류하에서 온도를 280℃로 올리면 반응물들이 녹아들어가면서 투명한 용액으로 변하는데 이때 교반기를 250rpm이내로 교반하면 초산이 반응플라스크로부터 유출되기 시작하면서 반응물은 뿌옇게 변한다.
진공을 서서히 걸어 0.5mmHg의 진공이 되도록 하여 4시간 교반하여준 후 중합체를 분출한다. 생성된 중합체의 ηinh는 0.64이다.
이 중합체를 280℃에서 방사하면 강도 1.8g/d, 신도 2.4%, 탄성 모듈러스 120g/d의 섬유가 된다.
[비교실시예 2]
폴리에틸렌 테레프탈레이트 77.1g(0.4몰), 테레프탈릭산 66.4g(0.4몰) 디아세테이트 클로로퀴논 105.2g(0.4몰)을 투입하고서 비교실시예 1과 같은 방법으로 290℃에서 0.5mmHg 진공으로 4시간동안 교반하여준 후 중합체를 분출하면 점도 ηinh는 0.80이 된다. 이 중합체를 280℃에서 방사하면 강도 2.1g/d, 신도 2.5%, 탄성 모듈러스 160g/d의 섬유가 된다.

Claims (1)

  1. 일반식(Ⅰ),(Ⅱ),(Ⅲ),(Ⅳ) 및 (Ⅴ)로 구성되는 공중합 폴리에스테르를 제조함에 있어서, (Ⅰ) 성분이 20 내지 80몰%, (Ⅱ) 성분이 2 내지 30몰%, (Ⅲ) 성분이 10 내지 60몰%, (Ⅳ) 성분이 2 내지 20몰%, (Ⅴ) 성분이 10 내지 60몰% 포함되도록 투입하여 공중합시킴을 특징으로 하는 공중합 폴리에스테르의 제조방법.
    Figure kpo00006
    여기서, Ar은 메타-페닐렌, 또는 파라-페닐렌, 또는 2,6-나프탈렌기이고, X는 수소, 또는 메틸기, 또는 Cl이다.
KR1019870007959A 1987-07-22 1987-07-22 공중합 폴리에스테르의 제조방법 KR910009916B1 (ko)

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