KR920002341B1 - 폴리에스테르 필름용 중합물의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

폴리에스테르 필름용 중합물의 제조방법

본 발명은 폴리에스테르 필름용 중합물의 제조방법에 관한 것이다.

좀더 상세하게는 폴리에스테르 필름용 중합물 제조시 마찰방지용으로 첨가하는 불활성 무기입자에 신규한 분산제를 도입하여 이들 무기입자의 분산성을 향상시켜 최종제품인 필름에서 피쉬-아이(Fish-Eye)를 방지하고, 드롭-아웃(Drop-Out)의 문제점을 해결한 신규한 폴리에스테르 필름용 중합물의 제조방법에 관한 것이다.

폴리에스테르, 특히 폴리에틸렌테레프탈레이트는 우수한 물리적 및 화학적 특성 때문에 섬유, 필름, 병(Bottle)등의 광범위하게 사용되고 있다.

그러나 일반적인 폴리에스테르를 필름으로 사용하는데는 일정한 한계가 있다.

즉, 일반적인 폴리에스테르를 그대로 필름으로 사용할 경우 마찰로 인한 작업성의 악화와 제품가치를 저하시키는 문제가 발생한다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 폴리에스테르 중에 불활성 무기 미립자를 함유하여, 필름 표면에 요철(凹凸)을 형성시킴으로써 마찰을 방지한다는 것은 공지의 사실이며, 그 방법은 크게 나누어 다음의 두가지로 분류될 수 있다.

(1) 폴리에스테르 제조시 사용하는 촉매의 일부 또는 전부를 반응공정에서 석출시키는 내부입자 석출방법(일본 공개 특허소 61-44922)

(2) 카오린(Kaoline), 산화티탄(TiO₂), (이산화규소(SiO₂), 탄산칼슘(cAcO₃) 등의 무기 불활성 미립자를 폴리에스테르 제조과정에 투입하는 외부입자 첨가방법(일본 공개 특허소 61-127730)

상기 내부입자 석출방법에서는 석출량을 증가시킬 목적으로 금속화합물을 첨가하는데, 이 금속화합물의 양이 증가할수록 조대(粗大)입자가 증가하는 경향이 있다.

이 방법에서는 일반적으로 알칼리 또는 알칼리 토금속의 염에 인산 계통의 시약을 넣어서 금속을 석출시키는데, 이때 인산이 부반응을 일으킬 수 있으므로 폴리머의 특성 및 입자 안정성에 불리하다.

한편, 외부입자 첨가방법은 입자량과 입자경의 조절이 용이하고 폴리에스테르에 불용, 불활성이므로 폴리머 특성 및 입자안정성에 유리한 반면에 불활성 무기입자간의 응집성이 커서 5μm이상의 조대입자들이 존재하게 된다.

즉, 입자들 사이의 유발 쌍극자(Induced Dipole)에 의한 상호작용 (Interaction) 때문에 입자간의 응집현상이 일어나 조대입자가 존재하게 되는 것이다.

조대입자가 존재할 경우, 이로부터 제조된 필름내에 피쉬-아이(Fish-Eye)가 생성되고 필름의 드롭-아웃(Drop-Out)의 문제가 따른다.

외부입자 첨가방법에 있어서 이와 같은 조대입자를 방지할 목적으로 분산제를 투입하는 방법이 많이 제안되어 왔다.

예를 들면, 분산제로서 아크릴산-말레인산 공중합물의 나트륨염(일본 공개 특허소 61-127730)이나, 테트라 에틸렌 암모늄 히드록시드(일본 공고 특허 51-68695)등이 있다.

그러나 이들 분산제로는 고품질의 필름을 제조하는데 미흡하여 본 발명자들은 보다 향상된 분산 효과를 나타내는 신규한 분산제를 도입 고품질의 폴리에스테르 필름용 중합물을 제조하는 것을 착안하게 되었다.

즉, 본 발명자들은 분산효과 향상을 기하기 위해 분산제를 집중 검토한 결과 분산성이 뛰어나면서도 무기 미립자간의 응집을 방지할 수 있는 분산제로써 파우더상의 2-히드록시기에 탄 술폰산의 염이 이같은 목적에 부합함을 알고 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명 폴리에스테르 필름용 중합물의 제조방법을 좀더 구체적으로 설명하면, 불활성 무기 미립자를 분산제인 파우더상의 2-히드록시에탄 술폰산 염과 함께 글리콜(Glycol)에 투입하고, 혼합 파쇄기인 샌드그라인더(Sandgrinder), 샌드밀 (Sand Mill), 볼밀(Ball Mill)등으로 파쇄하여 글리콜 슬러리를 만든 다음, 이 슬러리를 통상의 폴리에스테르 중합공정에 투입하여 폴리에스테르 중합물을 얻는다.

이때 분산제의 첨가량은 글리콜에 대하여 0.05 내지 2중량%인 것이 바람직하다.

폴리에스테르 중합시 이산(二酸)성분으로는 테레프탈산 또는 그의 에스테르나 나프탈레닉산 또는 그의 에스테르가 사용되며, 디올 성분으로는 에틸렌 글리콜, 1,4-부틸렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 1,6-시클로 헥실렌 글리콜 중에서 선택할 수 있다.

본 발명에 따른 효과를 측정하는 수단으로서, 입자경과 분산성을 평가하였으며, 분산성의 척도로 침강도(S)를 사용하였는데, 침강도는 다음과 같이 정의된다.

(A는 198℃에서의 실린더내 슬러리의 높이며, B는 198℃에서 1시간 후에 침전된 부분의 높이)

입자경은 입도 분포 분석기를 사용하며 그의 평균 입경 값을 측정하였다.

이와 같이하여 준비된 본 발명의 폴리에스테르 중합물을 사용하여 제조한 필름은 소기의 목적, 즉, 불활성 무기 미립자의 분산성 향상을 통하여 필름내의 피쉬-아이 (Fish-Eye)를 방지할 수 있었으며, 드롭-아웃(Drop-Out)의 문제를 해결하여 포장지용의 필름으로부터 고품질이 요구되는 자기 테이프용, 사진용 필름등 제조에 유용하다.

[실시예 1]

에틸렌 글리콜에 대하여 0.2중량부의 2-히드록시에탄 술폰산 나트륨염과 2.5μm입경의 탄산칼슘 20중량부를 첨가한다.

이 슬러리를 글라스 비드(Glass Bead)가 있는 샌드그라인더에서 처리한 후 0.5μm의 입자경을 갖는 탄산칼슘을 얻는다.

디메틸 테레프탈레이트 100중량부와 에틸렌글리콜 70중량부에 에스터 교환 반응의 촉매로서 0.035중량부의 칼슘 아세테이트·사수화물(Ca(OAc)₂·4H₂O)을 투입하여 반응시키고, 상기의 분산제 함유 불활성 무기입자 슬러리를 첨가한다.

180℃ 내지 200℃에서 5시간 반응시킨 후 얻어진 생성물에 안정제로서 0.03중량부의 트리메틸인산과 폴리콘덴세이션(PC) 촉매로서 0.03중량부의 산화안티몬을 첨가하여 280℃에서 0.5mmHg까지 감압한다.

이렇게 제조된 폴리에스테르의 점도는 0.670였다.

[비교예 1]

실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 분산제로 아크릴산-말레인산 공중합물의 나트륨염 0.3중량부 사용하여 슬러리를 제조하였으며, 에스터 교환 반응의 촉매로서 0.035 중량부의 망간 아세테이트·사수화물이 사용되었다.

생성된 폴리에스테르의 점도는 0.620이었다.

[실시예 2]

실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 불활성 무기입자는 0.8μm 입자경의 카오린 20중량부를 사용하였으며, 분산제로는 2-히드록시에탄 술폰산 나트륨염의 파우더(Powder) 0.2중량부를 첨가하였다.

[비교예 2]

실시예 1과 동일하나 분산제로서 아크릴산-말레인산 공중합물의 나트륨염을 0.3중량부 첨가하여 슬러리를 제조하였다.

[실시예 3]

실시예 1과 동일하나 불활성 무기 미립자로서 3.5μm의 황산바륨 20중량부, 분산제로서 2-히드록시에탄 술폰산 나트륨염 0.2 중량부를 사용하였다.

[표 1]

Claims (3)

1. 불활성 무기 미립자를 글리콜에 분산시키고 이산성분과 반응중합시켜 폴리에스테르필름용 중합물을 제조하는 방법에 있어서, 불활성 무기 미립자와 함께 분산제로서 2-히드록시에탄 술폰산 나트륨염을 첨가시키는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름용 중합물의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 분산제는 글리콜 함량에 대하여 0.05 내지 2중량% 첨가하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름용 중합물의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 불활성 무기 미립자는 탄산 칼슘 또는 카오린, 황산바륨 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름용 중합물의 제조방법.