KR980009316A - 바인더 파이버용 폴리에스테르의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저응점의 바인더 파이버용 폴리에스테르의 제조방법에 관한 것으로, 융점이 200 내지 235℃의 범위를 갖도록 디에틸렌글리콜을 테레프탈산 기준으로 10∼20몰% 공중합하고, 또 열안정제로 테트라키스[메틸렌-3-(3,5-디-3-부틸-4-히드록시메틸)프로피오네이트] 메탄올 폴리머 기준으로 0.1 내지 2중량% 함께 고중합 하므로서 방사시의 점도를 최소화하여 방사작업성뿐만 아니라 파이버의 몰성이 우수한 특성을 갖도록 한 바인더 파이버용 폴리에스테르를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.

Description

바인더 파이버용 폴리에스테르의 제조방법

본 발명은 저 융점의 바인더 파이버용 공중합 폴리에스테르의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하자면 융정이 200 내지 235℃의 범위에 드는 공중합 바인더 파이버용 폴리에스테르로서 기존의 폴리에스테르 파이버 또는 나일론 파이버 등과의 접촉시 우수한 접착력을 갖는 바인더 파이버용 공중합 폴리에스테르의 제조방법에 관한 것이다.

폴리에스테르는 일반적으로 우수한 기계적 성질, 내약품성, 내열성 등을 보유하고 있어서 파이버 필름등 여러 분야에 사용하고 있지만 융점이 높기 때문에 바인더 파이버로 사용할 경우 부직포웹을 안정화시키기 위하여 열접착을 할 때에 높은 온도와 압력을 필요로 한다.

또한 낮은 온도에서 파이버를 바인딩시키기 위해서는 폴리비닐알코올이나 아크릴 계통의 접착제를 이용하였으나, 이 경우 접착력이 부족하게 되고 촉감이 거칠어지는 등의 문제점이 있으며, 아울러 작업 환경이나 설비의 오염 및 폐수처리가 필요한 점 등의 여러가지 불리한 점이 있었다.

이에 따라 아크릴계 접착제를 사용하는 대신에 낮은 온도에서 쉽게 융착할 수 있고 비교적 우수한 접착력을 가지는 동시에 초감을 부드럽게 하기 위하여 폴리에스테르 계통의 저융점 파이버를 매트릭스 파이버에 일정 비율로 섞어 바인딩 역할을 하게 하는 방법이 시도되고 있다.

폴리에스터와 나일론을 혼방하여 의류용 심지를 제조한 때에는 서로의 용점 차이 때문에 열처리 가공시 접착이 제대로 안되고 제품 제조 후 필링이 발생하여 섬유가 의류 겉감 밖으로 빠져 나오는 문제가 있었다. 따라서 이와 같은 점을 해결하기 위해서는 중합시 가급적이면 융점을 낮게 한 필요가 있다.

지금까지 알려진 저 융점을 갖는 폴리에스터의 제조방법에는 방향족 카르복실산이나 테레프탈산이나 이소프탈산을, 지방족 디카르복실산으로 아디프산이나 세바스산을 사용하는 방법과 글리콜 성분으로 에틸렌글리콜 이외에 디에틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 헥사디올 등을 적당한 비율로 사용하는 방법이 공지 되어왔다.

예를 들면, 테레프탈산과 이소프탈산을 주성분으로 한 폴리에스테르가 일본국 특공소 34-3238호(테레프탈산이 95 내지 65중량%, 이소프탈산이 5 내지 35중량%), 미국특허 제3,090,722호(테레프탈산이 70 내지 90중량%, 이소프탈산이 10 내지 30중량%)에 기재되어 있으며, 산성된으로 테레프탈산, 이소프탈산 및 아디프산 또는 세바스산을 사용하고 글리콜 성분으로 하는 에틸렌글리콜 및 네오펜틸그리콜을 사용한 경우(미국특허 제4,065,439호)는 융점이 45∼60℃로 너무 낮아 의류용 심지로 사용하는 것이 불가능하다.

특히, 산성분으로 테레프탈산을, 글리콜 성분으로 에틸렌글리콜과 디에틸렌글리콜을 사용한 경우(일본국 특공소 58-87320호)는 디에틸렌글리콜 성분에 의해 방사시 작업성이 나쁘고 파이버의 몰성도 나빠진다.

따라서, 본 발명은 상기와 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 기존의 폴리에스테르 파이버 또는 나일론 파이버 등과의 결합력이 우수하도록 융점이 220 내지 235℃의 범위를 가지고 방사작업성 뿐만 아니라 파이버의 몰성이 우수한 특성을 가질 수 있도록 점도 저하를 최소화하여 열적 안정성을 갖는 공중합 폴리에스테르를 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 공중합 폴리에스테르는 산성분으로 테레프탈산을, 글리콜 성분으로 에티렌글리콜과 디에틸렌글리콜을 사용하였으며, 디에틸렌글리콜은 테레프탈산 단위의 기준으로 10내지 20몰%를 공중합한다. 디에틸렌글리콜의 사용량이 10몰%미만이면 융점이 너무 높아지게 되고, 20몰%를 초과하면 융점이 너무 낮게 되어 방사성이 불량해진다.

본 발명에 따른 공중합 폴리에스테르를 제조하기 위해 디에틸렌글리콜을 공중합시킬 때에는 기존의 폴리에스테르 제조시와는 달리 열안정성이 떨어져 방사시 극한점도의 저하가 커서 방사성과 파이버의 몰성이 나빠지게 되는 문제가 있다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 열안정제를 사용 하도록 하였다. 열안정제는 힌더드 페놀계 화합물을 블렌드 또는 공중합시 병용하거나 인계 열안정제를 공중합한다.

여기서 힌더드 페놀계 화합물로는 페놀계 수산기의 인접위치에 입체장애를 가진 치환기를 가진 페놀 유도체로 테트라키스 [메틸렌-3-(3,5-디-3-부틸-4-히드록시메틸)프로피오네이트] 메탄을 사용한다 인계 열안정제로는 트리에틸 포스페이트 등이 있다.

본 발명에서는 열안정제를 테레프탈산 기준으로 0.1 내지 2중량%를 초과하는 경우는 방사성이 불량해진다.

열안정제의 함량이 0.1중량% 미만에서는 열안정성이 불량하여 방사시 점도 저하가 만아 방사성이 나쁘고, 파이버의 몰성이 불량하게 되며 2중량%를 초과하는 경우는 방사성이 불량해진다.

이하 실시예 및 비교실시예를 참고로 하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 실시예들은 본 발명의 한 실시형태를 단지 예시한 것에 지나지 않으며 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 목적을 벗어나지 않는 범위내에서는 얼마든지 변형실시가 가능하다.

실시예에서 사용한 단위는 특별한 언급이 없는 한 몰%를 기준으로 하며, 실시예 및 비교예에서 기술된 몰성은 다음과 같은 방법으로 측정한다

1. 극한점도

제조된 중합체를 페놀과 사염화에탄이 60 : 40의 증량비로 혼합된 용매에 0.5dℓ/g의 농도로 용해한 중합체의 용액을 25℃에서 우베로우드 점도계를 이용하여 측정하였다.

2. 융점측정

폴리헤스테르 칩을 파우더 상으로 만들어 시차주사열분석기(Perkin-Elmer사와 DSC-7)를 사용하여 분당 10℃의 승온속도로 측정하였다.

[실시예 1]

환류가 가능하도록 설계된 응축기와 교반장치가 설치된 스테인레스스틸 반응기에 테레프탈산, 에틸렌글리콜을 1 : 1.5의 몰비가 되도록 하고 디에틸렌글리콜을 테레프탈산 단위 기준으로 13몰% 첨가하고 난 후, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 에스테르 교환반응 촉매를 첨가하고 가열 교반하여 온도를 250℃까지 상승시키면서 에스테르 교환반응을 행한다. 에스테르 교환반응이 완료되면 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되고 있는 중축합 촉매를 가하고 열안정제로서 테트라키스[메틸렌-3-(3,5-디-3-부틸-4-히드록시메틸)프로피오네이트] 메탄올 폴리머 기준 0.1중량%의 비율로 가하고 온도를 서서히 올려서 최종온도가 275내지 285℃가 되게 하며, 서서히 감압하여 최종 강압도가 0.2torr이하가 되도록 하여 반응을 진행시켜 플리머를 얻는다. 이 중합체는 통상의 방법에 따라 방사 및 연신하고 절단하여 단섬유 형태로 만들었다. 제조된 폴리먼의 다음과 같은 몰성은 다음 표에 나타내었다.

[실시예 2, 3]

[비교실시예 1 ∼4]

디에틸렌글리콜 및 열안정제로서 테트라키스 [메틸렌-3-(3,5-디-3-부틸-4-히드록시메틸)프로피오네이트] 메탄올 다음 표에 기재된 함량으로 첨가한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 폴리머 및 단 섬유를 얻고, 몰성을 측정하여 그 결과를 다음 표에 나타내었다.

[표]

DEG : 디에틸렌글리콜

열안정제 : 테트라키스[메틸렌-3-(3,5-디-3-부틸-4-히드록시메틸)프로피오네이트]메탄

○ : 우수 △ : 양호 X : 불량

Claims (2)

1. 저융점의 바인더 파이버용 폴리에스테르 제조에 있어서도, 글리콜 성분으로 에틸렌글괴콜과 디에틸렌글리콜을 사용하여 디에틸렌글리콜을 테레프탈산 기준으로 10 내지 20몰%, 열안정세를 폴리머 기준으로 0.1∼2중량% 참가하여 공중합함으로써 융점이 200 내지 235℃가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 바인더 파이버용 공중합 폴리에스테르의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 열안정제가 테트라키스[메틸렌-3-(3,5-디-3--부틸-4--히드록시메틸)프로피오네이트]메탄인 것을 특징으로 하는 바인더용 공중합 폴리에스테르의 제조방법.

   ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.