WO2017150747A1 - 저융점 복합섬유 - Google Patents

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WO2017150747A1
WO2017150747A1 PCT/KR2016/002041 KR2016002041W WO2017150747A1 WO 2017150747 A1 WO2017150747 A1 WO 2017150747A1 KR 2016002041 W KR2016002041 W KR 2016002041W WO 2017150747 A1 WO2017150747 A1 WO 2017150747A1
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acid
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propanediol
methyl
composite fiber
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PCT/KR2016/002041
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장부경
신현욱
박성윤
호요승
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(주)휴비스
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    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/14—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyester as constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/16—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C08G63/18—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds the acids or hydroxy compounds containing carbocyclic rings
    • C08G63/181—Acids containing aromatic rings
    • C08G63/183—Terephthalic acids
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/28—Formation of filaments, threads, or the like while mixing different spinning solutions or melts during the spinning operation; Spinnerette packs therefor
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    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00—Physical properties
    • D10B2401/04—Heat-responsive characteristics

Definitions

  • the present invention relates to a low melting point composite fiber in more detail, specifically, the present invention relates to a low melting point composite fiber having excellent heat adhesiveness or morphological stability and low content of a cyclic compound in the resin.
  • padding products for garments are made of non-woven fabrics with interfiber adhesion between fibers as adhesive materials (binder) after laminating several layers of carding web products in carding direction and semi-machine direction by carding short fibers. do.
  • adhesive materials binder
  • Such nonwovens are largely manufactured in two ways.
  • One method is to card short fibers in order to provide adhesiveness, and then dissolve a resin such as polyvinyl alcohol or an acrylic resin in a solvent and apply the adhesive onto the surface of the nonwoven fabric.
  • the other method is a homogeneous low melting point matrix fiber.
  • the method of dissolving and spraying the former polyvinyl alcohol or acrylic resin in a solvent is not only able to penetrate deeply into the inside of the web, but also causes environmental pollution and low compatibility with polyester, which becomes a matrix. Due to the problem of limited use of only the wick for clothing to simply adhere the surface of the nonwoven fabric, there is a disadvantage that can not be used in products that require high strength due to low adhesion and rough touch. In addition, organic solvents used in this process are most volatile and harmful to the human body, and in the case of being used as a nonwoven fabric for molding, there is a disadvantage in that the solvent and resin are buried in the mold.
  • the polyester and the homogeneous polymer having a low melting point which is a conventional matrix and a low melting point polymer are mixed and spun in a sheath-core type, and then heat-melted by heat treatment.
  • U.S. Patent No. 3,989,788 discloses a method using copolyester binder fibers to firmly produce nonwoven webs and sheets.
  • This US patent confers properties as a copolymer binder by converting certain terephthalic acid repeat units in isophthalic acid units in polyethylene terephthalic acid.
  • aromatic dicarboxylic acids such as isophthalic acid and phthalic acid or adipic acid and sebacic acid as aliphatic dicarboxylic acid in addition to terephthalic acid as dicarboxylic acid and ethylene glycol, hexanediol and the like as diol components.
  • U.S. Patent 4,129,675 also discloses low melting copolymers copolymerized using terephthalic acid and isophthalic acid.
  • the copolyester of this patent is capable of heat fusion at a high temperature of 190 ° C. or higher, which consumes a lot of energy in the process.
  • the U.S. Patents are characterized in that copolymerization of terephthalic acid and isophthalic acid, the polyester resin for the binder using isophthalic acid is formed at the time of synthesis a cyclic compound of the polymerization degree 2 or 3, as shown in the following formula.
  • isophthalic acid is expensive, but the cyclic compound of the above formula formed by isophthalic acid has a melting point of 325 ° C., thereby acting as a foreign material during spinning.
  • the generation of such foreign matters has a problem in that the pack needs to be replaced frequently by shortening the exchange cycle of the pack that acts as a filter.
  • US Pat. No. 4,065,439 discloses low melting copolymers copolymerized using terephthalic acid / isophthalic acid / adipic acid (or sebacic acid) and ethylene glycol / neopentyl glycol. Since the copolymerized polyester according to this US patent has a glass transition temperature of 45 to 60 ° C., when the product is transported in a container, it is frequently placed at a high temperature, and thus, the article containing the copolymerized polyester component may cause heat fusion. There is concern. In addition, even when the polyester component is used as an adhesive component, there is a weak strength due to the same problem.
  • the raw material components of the copolymerized polyester according to the prior art have a disadvantage in that it acts as a defect in the molecular chain of the polyester after copolymerization or acts as a non-linear molecular chain structure, leading to a decrease in crystallinity and strength. Furthermore, when the co-polyester is used in the manufacture of the binder fiber, the crystallinity is lowered, and thus, the non-woven fabric loses its role as a binder at a temperature above the softening point. There is a problem that the use is not suitable as a nonwoven fabric for clothing, automotive interior products or molding.
  • the present invention in order to solve the problems of the prior art as described above, in the copolyester polyester resin for low-melting point binder, the content of the cyclic compound acting as a foreign matter is small, the present invention having excellent adhesion even at low temperature below 180 °C A low-melting-point co-polyester resin for binders was developed, and a polyester-based binder composite fiber excellent in thermal fusion at low temperatures was developed using this resin.
  • Another object of the present invention is to provide a new low melting point composite fiber which can increase the pack exchange cycle because the content of the cyclic compound acting as a foreign matter in the resin is low in the low melting point composite fiber.
  • Still another object of the present invention is to provide a composite fiber having excellent heat fusion at low temperature.
  • Still another object of the present invention is to provide a low melting point composite fiber having almost no decrease in adhesive strength even in a high temperature environment.
  • phthalic anhydride By using -methyl-1,3-propanediol, there is less problem of poor color due to side reactions, and therefore, it is to provide a new low-melting composite fiber having a low color-b value indicating yellowing degree.
  • the present invention is a core component of the general polyester; And a sheath component prepared by copolymerizing an acid component consisting of terephthalic acid and isophthalic acid, or an ester-forming derivative thereof, and a diol component consisting of 2-methyl-1,3-propanediol, diethylene glycol, and ethylene glycol.
  • a low melting composite fiber prepared by complex spinning a copolyester resin for a low melting point binder.
  • the diol component is 1 to 50 mol% of 2-methyl-1,3-propanediol, 1 to 20 mol% of diethylene glycol, and isophthalic acid based on the moles of ester in the copolyester. It provides this low melting composite fiber containing 1 to 40 mol%.
  • the present invention is a core component as a general polyester; And a composite polyester resin for binder prepared by copolymerizing an acid component composed of terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof and a diol component composed of 2-methyl-1,3-propanediol and ethylene glycol as a sheath component. It provides a low melting composite fiber produced.
  • the present invention provides a low-melting composite fiber in which the 2-methyl-1,3-propanediol is added in the range of 20 to 50 mol% based on the mole of the copolyester.
  • the present invention provides a low-melting composite fiber in which the copolyester resin is further added to the polyfunctional component in the range of 50 ⁇ 10,000ppm with respect to the copolyester to strengthen the intermolecular bonds.
  • the polyfunctional component is polycarboxylic acid, polyol, polyoxycarboxylic acid, trimellitic acid, trimesic acid, 3,3,4,4-benzophenonetetracarboxylic acid, 1,2,3,4- Butanetetracarboxylic acid and derivatives thereof, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, and low melting point composite fibers are selected from the group consisting of sorbitol.
  • the present invention is a core component as a general polyester; And a copolyester polyester resin prepared by copolymerizing an acid component consisting of terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof and a diol component consisting of 2-methyl-1,3-propanediol, diethylene glycol and ethylene glycol as the sheath component. It provides a low melting composite fiber prepared by the composite spinning.
  • the present invention provides a low-melting composite fiber in which the 2-methyl-1,3-propanediol is added in the range of 10 to 50 mol% based on the mole of the copolyester.
  • the present invention provides a low-melting composite fiber further comprises a Ph-P composite-based thermal stabilizer of 1 ⁇ 1,000ppm phosphorus (P) content based on the polycondensation reaction:
  • the present invention provides a low-melting composite fiber in which the resin further adds a multifunctional component in the range of 10 ⁇ 10,000ppm to the copolyester to strengthen the intermolecular bonds.
  • the polyfunctional component is polycarboxylic acid, polyol, polyoxycarboxylic acid, trimellitic acid, trimesic acid, 3,3,4,4-benzophenonetetracarboxylic acid, 1,2,3,4- Butanetetracarboxylic acid and derivatives thereof, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, and low melting point composite fibers are selected from the group consisting of sorbitol.
  • the present invention can increase the pack exchange cycle because the content of the cyclic compound acting as a foreign matter is small, has excellent adhesion at a relatively low temperature of 180 ° C. or less, and the content of the cyclic compound acting as a foreign matter in the resin is small. And it has the effect of the invention to provide a polyester binder composite fiber excellent in thermal fusion at low temperature.
  • the present invention relates to a low melting point composite fiber, and more particularly, to a co-polyester for low melting point binders having excellent heat adhesiveness and a low content of a cyclic compound in a resin.
  • the present invention also includes a composite fiber for a polyester binder made from the copolymerized polyester for a binder of the present invention.
  • the present invention provides a binder composite fiber for low melting point bonding, which serves to thermally bond fibers, that is, serves as a binder, in the manufacture of automotive interior products or molding nonwoven fabrics.
  • This composite fiber has a glass transition temperature (Tg) of 60 ° C. or more and maintains adhesive strength even at high temperatures (100 ° C. to 130 ° C.).
  • the general sheath-core binder composite fiber according to the prior art lowers the melting point by degrading the crystallinity by copolymerizing a rigid chain or a folded molecular chain.
  • the softening temperature is generally not over a narrow temperature range, such as melting point, but is generally over a wide temperature range of 20 to 60 ° C.
  • Copolyester resin for low melting point binder is an acid component consisting of terephthalic acid and isophthalic acid, or ester-forming derivatives thereof; And a diol component composed of 2-methyl-1,3-propanediol, diethylene glycol, and ethylene glycol.
  • the diol component is 1 to 50 mol% of 2-methyl-1,3-propanediol, 1 to 20 mol% of diethylene glycol, and 1 to 40 isophthalic acid based on the moles of ester in the copolyester. It is preferable to contain in mol%.
  • 2-methyl-1,3-propanediol used in the present invention facilitates the rotation of the polymer main chain by binding a methyl group to the second carbon, and acts as if it is a polymer terminal portion, thereby expanding the free space between the main chains, and the molecular chain. Increase the overall liquidity.
  • This causes the polymer to be amorphous and has the same thermal properties as isophthalic acid. Due to the flexible molecular chain present in the polymer backbone, it improves the elasticity and serves to improve the tearing property when binding the nonwoven fabric.
  • the content of the 2-methyl-1,3-propanediol is preferably 1 to 50 mol% based on the moles of the ester in the copolymerized polyester, the melting point is lowered and cyclic if the content is less than 1 mol% It is not possible to obtain a polyester resin that suppresses the formation of a compound, and at 50 mol% or more, the crystallinity is sufficiently lowered and there is no further effect. I can bring it.
  • the content of the diethylene glycol is preferably 1 to 20 mol% based on the moles of ester, when the content is less than 1 mol%, it is not possible to obtain a polyester resin that suppresses the melting point decrease and the formation of the cyclic compound, 20 mol Above%, the glass transition temperature can be lowered, resulting in a change in fiber over time during spinning.
  • the content of isophthalic acid is preferably 1 to 40 mol% based on the mole of the ester, when the content is less than 1 mol%, the desired polymer can not be obtained at the melting point lowering and glass transition temperature of 60 °C or more, 40 mol% or more
  • the desired polymer can not be obtained at the melting point lowering and glass transition temperature of 60 °C or more, 40 mol% or more
  • cyclic compounds acting as foreign substances are excessively generated, resulting in poor radioactivity and shortening the pack replacement cycle.
  • the polyester-based binder composite fiber according to the present invention is characterized in that it is produced by composite spinning the copolyester resin for the binder as a general polyester, and the sheath component as a core component.
  • the copolymer polyester formed by copolymerizing the acid component and the diol component as the sheath component of the sheath-core binder fiber, not only can be thermally bonded at a low temperature in a range similar to the temperature applied to the existing binder fiber, but also glass Even if the transition temperature is over 60 °C and it requires durability and form stability in high temperature atmosphere such as automobile interior products, it is maintained strong and prevents sagging under high temperature atmosphere even in molding nonwoven fabric.
  • the polyester-based binder fiber according to the present invention has a low content of the cyclic compound derived from isophthalic acid, and a stretching process after spinning the binder fiber by using a copolymerizing component such that the glass transition temperature is 60 ° C or higher. It is possible to prevent the decrease in productivity due to the adhesion between adjacent fibers during the process by delaying the rate of change of fibers due to the low glass transition temperature in the process, and excellent thermal adhesive strength at low temperature and almost no non-woven fabric strength reduction at high temperature There is this.
  • Copolymerized polyester resin for a low melting point binder is an acid component consisting of terephthalic acid or its ester-forming derivative and a diol component consisting of 2-methyl-1,3-propanediol and ethylene glycol It may be prepared by copolymerization.
  • the methyl group of the second carbon of 2-methyl-1,3-propanediol facilitates the rotation of the polymer backbone and acts as if it is the terminal portion of the polymer, thus widening the free space between the backbones.
  • This has the same effect as the meta-structure of isophthalic acid forming a bending structure in the polymer backbone, preventing it from becoming a crystalline polymer and having an amorphous molecular structure. Therefore, it is very effective in lowering the melting temperature of the polymer and destroying the crystallinity.
  • the more the melting temperature is lower than the input amount the lower the glass transition temperature is, the more effective copolymerization component.
  • the effect of lowering the melting temperature is great.
  • the glass transition temperature does not drop significantly, and the glass transition temperature is higher than 65 ° C. even when a high content is added to form an amorphous polymer. Therefore, not only the thermal bonding between fibers is possible at low process temperatures, but also the shape stability is excellent even at a high temperature of 100 to 130 ° C after fabrication of the nonwoven fabric.
  • the thermal properties are very similar to isophthalic acid, which can replace production of relatively expensive isophthalic acid, thereby lowering the production cost.
  • the copolyester-based binder fiber may be a binder composite fiber in which a general polyester as a core component and a copolyester as a cis component are combined, and the copolyester is a terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof.
  • a diol component composed of 2-methyl-1,3-propanediol and ethylene glycol, and a copolymerized polyester, wherein the 2-methyl-1, based on the moles of esters in the copolymerized polyester, It is preferable that 3-propanediol is 20-50 mol%, and if the said content is less than 20 mol%, melting
  • the multifunctional component used in the preparation of the copolyester is selected from the group consisting of polycarboxylic acid, polyol and polyoxycarboxylic acid, and particularly, trimellitic acid, trimesic acid, 3,3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic acid, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid and acid esters thereof, derivatives such as acid anhydrides, glycerin, pentaerythritol and sorbitol desirable.
  • the polyfunctional component is to reduce the reaction temperature during the condensation polymerization of the binder according to the present invention, to shorten the reaction time to improve color defects, each copolyester to improve the workability when spinning and stretching into fibrous 5010,000 ppm, more preferably 501,000 ppm is added to the components.
  • the addition amount of the multifunctional component is less than 10ppm, the role of the desired crosslinking agent can not be achieved, if the addition amount exceeds 10,000ppm causes problems during polymerization, spinning and stretching due to the rapid crosslinking phenomenon.
  • the copolyester containing the diol component and the polyfunctional component described above is used as the sheath component of the sheath-core type binder fiber, heat-bonding is performed at a low temperature in a range similar to the temperature applied to the conventional binder fiber.
  • the glass transition temperature is higher than 65 °C, and it is strong even in the case of requiring durability and form stability in the high temperature atmosphere exposed to the sun for a long time outdoors such as automobile headliner products. Even at high temperatures, deflection can be prevented.
  • the composite fiber according to another embodiment of the present invention is a material for forming a sheath part with an acid component consisting of terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof, and 2-methyl-1,3-propanediol, diethylene glycol and ethylene glycol. Resin manufactured by copolymerizing the formed diol component can be used.
  • the pack exchange cycle can be increased during the spinning process than isophthalic acid. Productivity can be improved.
  • the methyl group of the second carbon of 2-methyl-1,3-propanediol facilitates the rotation of the polymer backbone and acts as if it is the terminal portion of the polymer, thus expanding the free space between the backbones. Therefore, not only the thermal bonding between fibers is possible at low process temperatures, but also the shape stability is excellent even at a high temperature of 100 to 130 ° C after fabrication of the nonwoven fabric. However, the effect of lowering the melting temperature is great, but the glass transition temperature does not drop significantly, resulting in a high glass transition temperature of more than 65 °C even when the amorphous polymer when used alone.
  • a high glass transition temperature is good for durability but has a stiff touch, which is not suitable for nonwoven fabrics or padding applications that require a soft touch.
  • the glass transition temperature drop phenomenon is large, it is possible to prepare a resin having a desired glass transition temperature by adjusting the input amount of diethylene glycol. Therefore, when the binder fiber of the present invention is used, it is possible to produce a nonwoven fabric having excellent heat adhesion at low temperature and a soft touch after adhesion.
  • the thermal properties are very similar to isophthalic acid, which can replace production of relatively expensive isophthalic acid, thereby lowering the production cost.
  • the composite fiber is a binder fiber in which a general polyester as a core component and a copolyester as a cis component are combined, and an acid component and 2-methyl-1,3-copolymer made of terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof. It is a copolyester copolymerized with the diol component which consists of propanediol, diethylene glycol, and ethylene glycol, and the said 2-methyl- 1, 3- propanediol is 10-50 based on the mole of ester in the said copolyester.
  • the melting point is not sufficiently lowered to obtain the desired polyester resin, and at 50 mol% or more, the crystallinity is sufficiently lowered to obtain no further effect, but rather excessive In this case, it can act as a main component in the diol component, which can bring about an adverse effect of increasing crystallinity.
  • the content of the diethylene glycol is preferably 1 to 25 mol% based on the ester mole, and if the content is less than 1 mol%, it is not possible to obtain a polyester resin that lowers the melting point and suppresses the formation of the cyclic compound, and 25 mol If it is higher than%, the glass transition temperature is lowered to 55 ° C. or lower, which may cause a change in fiber over time during spinning.
  • a Ph-P composite-based thermal stabilizer of the following chemical formula may be used, and the input amount may be 1 to 1,000 ppm with respect to the copolyester.
  • the amount of the thermal stabilizer is 1 ppm, it is not enough to improve the desired thermal stability, and if more than 1,000 ppm is added, there is a problem that the reactivity is lowered.
  • the polyfunctional component used in the preparation of the copolyester of the present invention is selected from the group consisting of polycarboxylic acid, polyol and polyoxycarboxylic acid, in particular, trimellitic acid, trimesic acid, 3,3 ', 4, It is preferably selected from the group consisting of 4'-benzophenonetetracarboxylic acid, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid and derivatives thereof such as acid esters and acid anhydrides, glycerin, pentaerythritol and sorbitol.
  • the multifunctional component lowers excessive temperature rise of the resin due to exothermic reaction during condensation polymerization of the binder according to the present invention, shortens the reaction time to improve color defects, and workability when spinning and stretching into fibrous form. It is preferable to include 10 to 10,000 ppm for each copolyester component to improve, but more preferably 50 to 3,000 ppm is added since it is advantageous that the melt viscosity is not too high for the adhesive use. At this time, if the addition amount of the multifunctional component is less than 10ppm, the role of the desired crosslinking agent can not be achieved, if the addition amount exceeds 10,000ppm may cause problems during polymerization, spinning and stretching due to the rapid crosslinking phenomenon.
  • a sheath-core polyester binder fiber having a monodenia of 4 denia was prepared using the copolyester chip thus prepared as a sheath component and a general polyethylene terephthalic acid chip as a core component. These fibers were cut into 51 mm of fiber length, and mechanically crimped together. Thereafter, the roller carding machine was blended with a conventional polyethylene terephthalic acid at a weight ratio of 50:50, and thermally bonded for 1 minute at a temperature of 175 ° C. Physical properties of the binder fiber obtained therefrom were measured as described above, and the results are shown in Table 1 below.
  • MePDO 2-methyl-1,3-propanediol
  • IPA isophthalic acid
  • the amount of each component was determined by the composition as shown in Table 2 below.
  • Terephthalic acid and ethylene glycol were added to the ester reactor, followed by reaction at a temperature of 258 ° C. in a conventional manner to prepare an oligomer having a reaction rate of 96%.
  • 2-methyl-1,3-propanediol was added to the oligomer obtained on the basis of moles of polyethylene terephthalic acid, and 1000 ppm of trimethylolpropane (hereinafter 'TMP') as a polyfunctional component and a general transesterification reaction were obtained. In the presence of a transesterification reaction at 250 °C.
  • Example 10 Except not using trimethylol propane, which is a multifunctional component, the same composition as in Example 10 was carried out to obtain a copolyester, and the physical properties thereof were measured as described above, and the results are shown in Table 3 below.
  • MePDO 2-methyl-1,3-propanediol
  • TMP trimethylolpropane
  • IPA isophthalic acid
  • DEG diethylene glycol
  • Terephthalic acid and ethylene glycol were added to the ester reactor, followed by reaction at a temperature of 258 ° C. in a conventional manner to prepare an oligomer having a reaction rate of 96%.
  • 2-methyl-1,3-propanediol, diethylene glycol and ethylene glycol were added to the oligomer together with a Ph-P composite thermal stabilizer and a conventional transesterification catalyst based on the amount of polyethylene terephthalic acid.
  • a transesterification reaction at 250 °C.
  • TMP Trimethylolpropane
  • an ordinary condensation polymerization catalyst were added to the esterified oligomer thus obtained, and then the mixture was heated up to 280 ° C while gradually depressurizing the final reduced pressure to 0.1 mmHg. Was carried out.
  • the performance of the polyester resin thus prepared was evaluated as described above, and the results are shown in Table 4 below.
  • the diol component input ratio was added in the same manner as in Example 12.
  • the polymerization was carried out in the same manner as in Examples 12 to 14, except that it was added or not added as described above.
  • the performance of the polyester resin thus prepared was evaluated as described above, and the results are shown in Table 4 below.
  • Isophthalic acid other than 2-methyl-1,3-propanediol was added by content, and the same method as in Examples 1 to 3 except that the thermal stabilizer and the multifunctional reactor were not added or added as shown in Table 4. Polymerize with. The performance of the polyester resin thus prepared was evaluated as described above, and the results are shown in Table 4 below.
  • MPD 2-methyl-1,3-propanediol
  • DEG diethylene glycol
  • EG ethylene glycol
  • IPA isophthalic acid
  • TMP trimethylolpropane
  • the prepared heat-sealed nonwoven fabric was fixed at a density of 2 g / 100 cm 2, and the ambient temperature was measured at 25 ° C. by the method of ASTM D1424, and the ambient temperature was measured at 100 ° C. (dry heat).
  • Examples 7 to 10 showed that the reaction time was shortened and the yellowing degree was lower than that of Example 11 and Comparative Examples 7 to 11, where 2-methyl-1,3-propanediol was used as a copolymerization component. And addition of the polyfunctional component have the effect of improving the physical properties and productivity of the polyester resin for binders.

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Abstract

본 발명은 코어 성분으로 일반 폴리에스테르; 및 쉬스 성분으로 테레프탈산과 이소프탈산, 또는 이들의 에스테르 형성성 유도체로 이루어진 산성분, 및 2-메틸-1,3-프로판다이올, 디에틸렌글리콜, 및 에틸렌글리콜로 이루어진 디올성분을 공중합시켜 제조한 저융점 바인더용 공중합 폴리에스테르 수지를 복합방사하여 제조된 저융점 복합섬유를 제공한다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 01.04.2016]　저융점 복합섬유
본 발명은 저융점 복합섬유에 관한 것으로 보다 상세하게는 구체적으로, 본 발명은 열접착성 내지 형태안정성이 우수하고 수지 내에 고리형 화합물의 함량이 적은 저융점 복합섬유에 관한 것이다.
일반적으로 의류용 패딩 제품은 단섬유를 카딩하여 기계 방향과 반기계 방향으로 몇 겹의 카딩 웹(carding web) 제품을 적층한 후 접착물질(바인더)로써 섬유간에 인터파이버 접착성을 갖는 부직포로 제조된다. 이러한 부직포는 크게 2 가지 방법으로 제조된다. 한 방법은 접착성을 부여하기 위하여 단섬유를 카딩한 후 폴리비닐알코올 또는 아크릴 계통 등의 수지를 용제에 녹여 부직포 표면에 도포 접착하는 방법이고, 다른 방법은 매트릭스 섬유에 일정 비율의 융점이 낮은 동일계 또는 쉬스-코어(Sheath-Core) 형으로 복합방사하여 제조한 바인더 섬유를 카딩시 혼합한 후 열처리를 통해서 구성 섬유들을 접착시키는 방법이다.
그러나 전자의 폴리비닐알코올 또는 아크릴 계통의 수지를 용제에 녹여 분사하는 방법은 웹의 내부까지 바인더가 깊이 침투하지 못할 뿐만 아니라, 용제 사용에 따른 환경오염 및 매트릭스가 되는 폴리에스테르와의 낮은 상용성 등의 문제점으로 인하여 부직포의 표면만을 간단히 접착시키는 의류용 심지에만 사용이 국한되며, 접착성 또한 낮고 촉감이 거칠어 고강력을 요구하는 제품에는 사용하지 못하는 단점이 있다. 또한, 이 과정에서 사용되는 유기용제는 휘발성이 강하고 인체에 유해한 물질이 대부분이며, 몰딩용 부직포로 사용되는 경우에는 금형에 용제 및 수지가 묻어나는 단점이 있다.
한편, 후자의 용제를 사용하지 않는 방법은 가열에 의해 접착이 순간적으로 완료되는 큰 이점을 가지고 있어서, 섬유접착 분야에 있어서 접착공정의 합리화, 노동력절감, 고속화에 기여하는 바가 크기 때문에, 현재 널리 이용되고 있다. 그러나 이 후자의 방법은 섬유 상호간의 상용성은 좋으나 폴리에스테르의 높은 융점 때문에 이종(異種)의 성분을 폴리에스테르에 공중합하여 융점을 저하시켜야 한다. 즉, 기존의 매트릭스가 되는 폴리에스테르와 융점이 낮은 동일계 또는 이종(異種)의 폴리머를 쉬스-코어형으로 복합방사하여 섞은 후 열처리하여 용융접착시킨다.
한 예로 미국특허 제3,989,788호는 부직포 웹(web) 및 쉬이트(sheet)를 견고하게 제조하기 위해 공중합 폴리에스테르 바인더 섬유를 이용하는 방법을 개시하고 있다. 이 미국특허에는 폴리에틸렌테레프탈산 중 소정의 테레프탈산 반복 단위를 이소프탈산 단위로 바꿈으로써 공중합 바인더로서의 특성을 부여한다. 또한, 디카르본산으로서 테레프탈산 이외에 이소프탈산, 프탈산 등의 방향족 디카르본산 또는 지방족 디카르본산으로서 아디핀산, 세바신산을 사용하고, 디올 성분으로서 에틸렌글리콜, 헥산디올 등을 사용하는 방법을 개시한다.
또한 미국특허 제4,129,675호에는 테레프탈산과 이소프탈산을 이용하여 공중합된 저융점 공중합 폴리에스테르를 개시한다. 그러나 이 특허의 공중합 폴리에스테르는 190℃ 이상의 고온에서 열융착이 가능하여 공정에 많은 에너지를 소모하는 단점이 있다.
상기 미국특허들은 테레프탈산과 이소프탈산을 공중합하는 것을 특징으로 하고 있으나, 이소프탈산을 사용한 바인더용 폴리에스테르 수지는 합성시에 하기 화학식과 같은 중합도 2 또는 3의 고리형 화합물이 형성된다.
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이소프탈산은 가격이 고가일 뿐만 아니라 이소프탈산에 의하여 형성된 상기 화학식의 고리형 화합물은 융점이 325℃에 이르기 때문에 방사시에 이물질로 작용하게 된다. 이러한 이물질의 발생은 필터역할을 하는 팩(pack)의 교환주기를 짧게 하여 팩을 자주 교체해야하는 문제가 있다.
한편, 미국특허 제4,065,439호에는 테레프탈산/이소프탈산/아디핀산(또는 세바신산) 및 에틸렌글리콜/네오펜틸글리콜을 사용하여 공중합된 저융점 공중합 폴리에스테르를 개시하고 있다. 이 미국특허에 따른 공중합 폴리에스테르는 유리전이온도가 45～60℃이기 때문에, 컨테이너로 제품을 운반하는 경우, 고온에 놓이는 경우가 빈번하므로, 상기 공중합 폴리에스테르 성분을 포함하는 물품은 열융착이 발생할 염려가 있다. 또한, 상기 폴리에스테르 성분을 접착용 성분으로 사용하는 경우에도 동일한 문제점으로 인해 강력이 약한 문제점이 있다.
전술한 바와 같이, 종래기술에 따른 공중합 폴리에스테르의 원료 성분들은 공중합 후 폴리에스테르의 분자쇄 내에서 결점으로 작용하거나 선형이 아닌 분자쇄 구조로 작용하여 결정성 및 강도 저하를 유발하는 단점이 있다. 더 나아가 바인더 섬유의 제조시 이러한 공중합 폴리에스테르를 사용하는 경우, 결정성이 저하되어 부직포로 제조한 후 연화점 이상의 온도에서는 바인더로서의 역할을 잃게 되므로, 연화점 이상의 온도에서는 부직포의 인열 특성이 현저하게 감소되어 의류용, 자동차 내장용 제품 또는 몰딩용 부직포로는 용도가 적합하지 않은 문제점이 있다.
본 발명에서는 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 저융점 바인더용 공중합 폴리에스테르 수지에 있어서, 이물질로 작용하는 고리형 화합물의 함량이 적고, 180℃ 이하의 저온에서도 우수한 접착력을 갖는 본 발명의 저융점 바인더용 공중합 폴리에스테르 수지를 개발하고, 이 수지를 이용하여 저온에서 열융착이 우수한 폴리에스테르계 바인더 복합섬유를 개발하기에 이른 것이다.
본 발명의 목적은, 저융점 복합섬유에 있어서, 이물질로 작용하는 고리형 화합물 함량이 적고, 180℃ 이하의 상대적 저온에서 우수한 접착력을 갖는 새로운 저융점 복합섬유를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 저융점 복합섬유에 있어서, 수지 내에서 이물질로 작용하는 고리형 화합물의 함량이 적기 때문에 팩(pack) 교환주기를 늘려줄 수 있는 새로운 저융점 복합섬유를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 저온에서 열융착이 우수한 복합섬유를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 유리전이온도를 60℃ 이상이 되도록 하는 공중합 성분을 사용함으로써 연신공정 중에 바인더 섬유의 낮은 유리전이온도로 인하여 인접한 섬유 간에 밀착되는 문제점을 개선할 수 있는 복합섬유를를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 일상적인 고온 환경에서도 접착강도의 저하가 거의 없는 저융점 복합섬유를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기존에 폴리에스테를 중합시 공중합 성분으로 무수프탈산을 이용하여 중합하는 경우 열분해 및 부반응으로 인해 착색물질이 축적되어 색상이 불량해지는 문제가 있는데 반하여, 선형의 지방족 화합물인 2-메틸-1,3-프로판다이올을 사용함으로써 부반응으로 인한 색깔이 불량해지는 문제가 적고, 따라서 황변도를 나타내는 수치인 Color-b 값이 낮게 나타나는 새로운 저융점 복합섬유를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 상세히 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명은 코어 성분으로 일반 폴리에스테르; 및 쉬스 성분으로 테레프탈산과 이소프탈산, 또는 이들의 에스테르 형성성 유도체로 이루어진 산성분, 및 2-메틸-1,3-프로판다이올, 디에틸렌글리콜, 및 에틸렌글리콜로 이루어진 디올성분을 공중합시켜 제조한 저융점 바인더용 공중합 폴리에스테르 수지를 복합방사하여 제조된 저융점 복합섬유를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 디올성분이 상기 공중합 폴리에스테르 중의 에스테르의 몰을 기준으로 2-메틸-1,3-프로판다이올이 1~50몰%, 디에틸렌글리콜이 1~20몰%, 그리고 이소프탈산이 1~40몰% 함유하는 저융점 복합섬유를 제공한다.
또한 본 발명은 코어 성분으로 일반 폴리에스테르; 및 쉬스 성분으로 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성 유도체로 이루어진 산성분, 및 2-메틸-1,3-프로판다이올과 에틸렌글리콜로 이루어진 디올 성분을 공중합시켜 제조된 바인더용 공중합 폴리에스테르 수지를 복합방사하여 제조된 저융점 복합섬유를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 2-메틸-1,3-프로판다이올이 공중합 폴리에스테르의 몰을 기준으로 20~50몰% 범위로 투입되는 저융점 복합섬유를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 공중합 폴리에스테르 수지가 분자간 결합을 강화하기 위해 상기 공중합 폴리에스테르에 대하여 50~10,000ppm 범위의 다관능 성분을 더 첨가된 저융점 복합섬유를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 다관능 성분이 폴리카르본산, 폴리올, 폴리옥시카르본산, 트리멜리트산, 트리메신산, 3,3,4,4-벤조페논테트라카르본산, 1,2,3,4-부탄테트라카르본산 및 이들의 유도체, 글리세린, 트리메틸올프로판, 펜타에리스리톨, 및 솔비톨로 이루어진 군으로부터 선택되는 저융점 복합섬유를 제공한다.
또한 본 발명은 코어 성분으로 일반 폴리에스테르; 및 쉬스 성분으로 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성 유도체로 이루어진 산성분, 및 2-메틸-1,3-프로판다이올, 디에틸렌글리콜과 에틸렌글리콜로 이루어진 디올 성분을 공중합시켜 제조된 바인더용 공중합 폴리에스테르 수지를 복합방사하여 제조된 저융점 복합섬유를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 2-메틸-1,3-프로판다이올은 공중합 폴리에스테르의 몰을 기준으로 10~50몰% 범위로 투입되는 저융점 복합섬유를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 축중합 반응시 인(P) 함량 기준 1~1,000ppm의 하기 화학식의 Ph-P 복합계 열안정제를 더 포함하는 저융점 복합섬유를 제공한다:
Figure PCTKR2016002041-appb-I000002
또한 본 발명은 상기 수지가 분자간 결합을 강화하기 위해 상기 공중합 폴리에스테르에 대하여 10~10,000ppm 범위의 다관능 성분을 더 첨가하는 저융점 복합섬유를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 다관능 성분이 폴리카르본산, 폴리올, 폴리옥시카르본산, 트리멜리트산, 트리메신산, 3,3,4,4-벤조페논테트라카르본산, 1,2,3,4-부탄테트라카르본산 및 이들의 유도체, 글리세린, 트리메틸올프로판, 펜타에리스리톨, 및 솔비톨로 이루어진 군으로부터 선택되는 저융점 복합섬유를 제공한다.
본 발명은 이물질로 작용하는 고리형 화합물 함량이 적고, 180℃ 이하의 상대적 저온에서 우수한 접착력을 갖고, 수지 내에서 이물질로 작용하는 고리형 화합물의 함량이 적기 때문에 팩(pack) 교환주기를 늘려줄 수 있으며, 저온에서 열융착이 우수한 폴리에스테르계 바인더 복합섬유를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
본 발명은 저융점 복합섬유에 관한 것으로, 특히 열접착성이 우수하고 수지 내에 고리형 화합물의 함량이 적은 저융점 바인더용 공중합 폴리에스테르에 관한 것이다. 본 발명은 본 발명의 바인더용 공중합 폴리에스테르로 제조된 폴리에스테르 바인더용 복합섬유도 포함한다.
본 발명에서는 자동차 내장용 제품 또는 몰딩(molding)용 부직포 제조시 섬유를 열적으로 접착시키는 역할, 즉 바인더의 역할을 하는 저융점 접착용 바인더 복합섬유를 제공한다. 이 복합섬유는 유리전이온도(Tg)가 60℃ 이상이고 고온(100℃～130℃)에서도 접착강력이 유지된다.
종래기술에 따른 일반적인 쉬스-코어형 바인더 복합섬유는 강직쇄나 꺾임이 있는 분자쇄를 공중합함으로써 결정성을 떨어뜨리게 하여 융점을 강하시킨다. 이러한 경우, 결정성 저하 또는 소멸로 인해 섬유의 강도가 저하될 뿐만 아니라, 결정이 형성되지 않아 융점이 존재하지 않고 연화온도만이 남게 된다. 그러나, 연화온도는 융점과 같이 좁은 온도범위가 아닌 통상적으로 20～60℃ 이상의 넓은 온도범위에 걸쳐서 존재하기 때문에 공중합물을 열접착시키려면 최소한 연화온도의 최종온도보다 10～20℃ 높은 온도에서 가공해야 하는 단점이 있다.
본 발명에서는 2-메틸-1,3-프로판다이올을 공중합시켜 유리전이온도를 60 ℃ 이상이 되도록 하여 제조공정 상에서 생산성을 높이고 제품운송시에 융착이 일어나는 것을 방지할 수 있다. 또한, 열적특성이 이소프탈산과 매우 유사하고 저온에서의 열접착력이 우수하여 상대적으로 고가인 이소프탈산을 대체하여 사용시 생산원가를 낮출 수 있으며 이물질로서 작용하는 고리형 화합물이 생성되지 않아 팩 교환 주기를 늘릴 수 있다.
본 발명에 따른 저융점 바인더용 공중합 폴리에스테르 수지는 테레프탈산과 이소프탈산, 또는 이들의 에스테르 형성성 유도체로 이루어진 산성분; 및 2-메틸-1,3-프로판다이올, 디에틸렌글리콜, 및 에틸렌글리콜로 이루어진 디올성분을 공중합시켜 제조하는 것을 그 특징으로 한다. 상기 디올성분은 상기 공중합 폴리에스테르 중의 에스테르의 몰을 기준으로 2-메틸-1,3-프로판다이올이 1~50몰%, 디에틸렌글리콜이 1~20몰%, 그리고 이소프탈산이 1~40몰% 함유되는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 2-메틸-1,3-프로판다이올은 두 번째 탄소에 메틸기가 결합되어 고분자 주쇄의 회전을 용이하게 하며 고분자 말단 부분인 것처럼 작용하여 주쇄 사이의 자유공간을 넓혀, 분자쇄 전체의 유동가능성을 증가시킨다. 이로 인해 고분자가 비정형이 되도록 하며 이소프탈산과 동일한 열적특성을 갖게 된다. 폴리머 주쇄에 존재하는 유연 분자쇄로 인해 탄성을 향상시켜 부직포 바인딩시 인열특성을 개선시키는 역할을 한다. 이때, 상기 2-메틸-1,3-프로판다이올의 함량은 상기 공중합 폴리에스테르 중의 에스테르의 몰을 기준으로 1~50몰%인 것이 좋고, 상기 함량이 1몰% 미만이면 융점저하 및 고리형 화합물의 형성을 억제하는 폴리에스테르 수지를 얻을 수 없고, 50몰% 이상에서는 충분히 결정성이 저하되어 그 이상의 효과가 없고, 오히려 과도하게 투입시 디올 성분 중의 주성분으로 작용하여 결정성을 증대시키는 역효과를 가져올 수 있다.
상기 디에틸렌글리콜의 함량은 에스테르 몰을 기준으로 1~20몰%인 것이 좋고, 상기 함량이 1몰% 미만이면 융점저하 및 고리형 화합물의 형성을 억제하는 폴리에스테르 수지를 얻을 수 없고, 20몰% 이상에서는 유리전이온도를 낮추어 방사시에 섬유의 경시변화 문제를 가져올 수 있다.
상기 이소프탈산의 함량은 에스테르의 몰을 기준으로 1~40몰%인 것이 좋고, 상기 함량이 1몰% 미만이면 융점저하 및 유리전이온도 60℃ 이상의 목적하는 고분자를 얻을 수 없고, 40몰% 이상에서는 결정성을 증대시키는 역효과를 가져올 뿐 아니라, 이물질로 작용하는 고리형 화합물이 과도하게 생성되어 방사성이 저하되고 팩 교환주기를 단축시킨다.
본 발명에 따른 폴리에스테르계 바인더 복합섬유는 코어 성분으로 일반 폴리에스테르, 및 쉬스 성분으로 상기 바인더용 공중합 폴리에스테르 수지를 복합방사하여 제조하는 것을 특징으로 한다.
상기 산성분 및 디올성분이 공중합되어 이루어진 공중합 폴리에스테르를 쉬스-코어형 바인더 섬유의 쉬스 성분으로 사용하는 경우, 기존 바인더 섬유에 적용되는 온도와 유사한 범위의 저온에서 열접착시킬 수 있을 뿐만 아니라, 유리전이온도가 60℃이상으로 자동차 내장용 제품과 같이 고온의 분위기에서 내구성 및 형태 안정성을 필요로 하는 경우에도 강력이 유지되며 몰딩용 부직포에서도 고온 분위기하에서 처짐 현상을 예방할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리에스테르계 바인더 섬유는 이소프탈산으로부터 유래된 고리형 화합물의 함량이 적고, 유리전이온도가 60℃ 이상이 되도록 하는 공중합 성분을 사용함으로써 바인더 섬유의 방사 후 연신공정에서 낮은 유리전이온도에 기인하는 섬유의 경시변화 속도를 지연시켜 공정 중 인접한 섬유간 밀착 발생 등에 따른 생산성 저하를 방지할 수 있고, 저온에서의 열접착력이 우수하고 고온에서 부직포 강도저하가 거의 없는 장점이 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 저융점 바인더용 공중합 폴리에스테르 수지는 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성 유도체로 이루어진 산성분, 및 2-메틸-1,3-프로판다이올과 에틸렌글리콜로 이루어진 디올 성분을 공중합시켜 제조되는 것일 수 있다.
여기서, 2-메틸-1,3-프로판다이올의 두번째 탄소의 메틸기는 고분자 주쇄가 회전을 하는데 용이하게 하고 고분자의 말단 부분인 것처럼 작용하여 주쇄 사이의 자유공간을 넓힌다. 이는 이소프탈산의 메타-구조가 고분자 주쇄에 꺾임 구조를 형성하여 결정성 고분자가 되는 것을 방해하고 비정형 분자구조를 갖도록 하는 것과 동일한 효과를 나타낸다. 따라서 고분자의 용융온도를 저하시키고 결정성을 파괴하는 데 있어 매우 효과적으로 기능한다. 한편, 투입량 대비 용융온도를 많이 떨어뜨릴수록, 유리전이온도를 적게 떨어뜨릴수록 효과적인 공중합 성분이라 할 수 있는데, 2-메틸-1,3-프로판다이올의 경우 용융온도를 떨어뜨리는 효과는 크지만 유리전이온도를 크게 떨어뜨리지 않아 고함량을 투입하여 비정형 고분자가 된 상태에서도 65℃ 이상의 유리전이온도를 나타낸다. 따라서, 낮은 공정 온도에서도 섬유간 열접착을 가능하게 할뿐 아니라, 부직포 제조 후 100~130℃의 고온에서도 형태안정성이 우수하다. 또한, 열적 특성이 이소프탈산과 매우 유사한데 상대적으로 고가인 이소프탈산을 대체하여 사용시 생산원가를 낮출 수 있다.
본 발명의 또 다른 예로서 공중합 폴리에스테르계 바인더 섬유는 코어 성분으로서 일반 폴리에스테르와 시스 성분으로서 공중합 폴리에스테르가 복합된 바인더 복합섬유일 수 있는데, 상기 공중합 폴리에스테르가 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성 유도체로 이루어진 산 성분, 및 2-메틸-1,3-프로판다이올과 에틸렌글리콜로 이루어진 디올 성분을 공중합시켜 된 공중합 폴리에스테르이고, 상기 공중합 폴리에스테르 중의 에스테르의 몰을 기준으로 상기 2-메틸-1,3-프로판다이올이 20~50몰%인 것이 좋고 상기 함량이 20몰% 미만이면 융점이 충분히 저하되지 않아 목적하는 폴리에스테르 수지를 얻을 수 없고, 50몰% 이상에서는 충분히 결정성이 저하되어 그 이상의 효과를 얻을 수 없으며, 오히려 과도하게 투입시 디올 성분중의 주성분으로 작용하여 결정성을 증대시키는 역효과를 가져올 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 예로서 공중합 폴리에스테르 제조시 사용되는 다관능 성분은 폴리카르본산, 폴리올 및 폴리옥시카르본산으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 특히, 트리멜리트산, 트리메신산, 3,3', 4,4'-벤조페논테트라카르본산, 1,2,3,4-부탄테트라카르본산 및 이들의 산에스테르, 산무수물 등의 유도체, 글리세린, 펜타에리스리톨 및 솔비톨로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 이 때, 다관능 성분은 본 발명에 따른 바인더의 축중합시 반응온도를 낮추고, 반응시간을 단축하여 색상 불량을 개선시키고, 섬유상으로 방사 및 연신하는 경우 작업성을 향상시키도록 각각의 공중합 폴리에스테르 성분에 대하여 5010,000ppm, 더욱 바람직하게는 501,000ppm이 첨가된다. 이 때, 상기 다관능 성분의 첨가량이 10ppm 미만이면, 목적하는 가교제의 역할을 달성할 수 없으며, 상기 첨가량이 10,000ppm을 초과하면 급격한 가교 현상에 의하여 중합, 방사 및 연신시 문제를 일으킨다.
상술한 디올성분 및 다관능 성분이 포함된 공중합 폴리에스테르를 쉬스-코어(sheath-core)형 바인더 섬유의 쉬스 성분으로 사용하는 경우, 기존의 바인더 섬유에 적용되는 온도와 유사한 범위의 저온에서 열접착시킬 수 있을 뿐만 아니라, 유리전이온도가 65℃이상으로 자동차 내장용 헤드라이너 제품과 같이 야외에서 오랫동안 태양에 노출된 고온의 분위기에서 내구성 및 형태안정성을 필요로 하는 경우에도 강력이 유지되며 몰딩용 부직포에서도 고온 분위기하에서 처짐현상을 예방할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합섬유는 쉬스부를 형성하는 소재로서 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성 유도체로 이루어진 산성분, 및 2-메틸-1,3-프로판다이올, 디에틸렌글리콜과 에틸렌글리콜로 이루어진 디올 성분을 공중합시켜 제조되는 수지를 사용할 수 있다.
상기 2-메틸-1,3-프로판다이올을 이용하여 수지를 제조하는 경우 부반응 생성물인 고리형 화합물의 생성에 관여하지 않아, 이소프탈산을 사용하는 경우 보다 방사공정시 팩 교환주기를 늘릴 수 있어 생산성 향상을 도모할 수 있다.
또한, 2-메틸-1,3-프로판다이올의 두번째 탄소의 메틸기는 고분자 주쇄가 회전을 하는데 용이하게 하고 고분자의 말단 부분인 것처럼 작용하여 주쇄 사이의 자유공간을 넓힌다. 따라서, 낮은 공정 온도에서도 섬유간 열접착을 가능하게 할뿐 아니라, 부직포 제조 후 100~130℃의 고온에서도 형태안정성이 우수하다. 다만, 용융온도를 떨어뜨리는 효과는 크지만 유리전이온도를 크게 떨어뜨리지 않아 단독으로 사용시에 비정형 고분자가 된 상태에서도 65℃ 이상의 높은 유리전이온도를 나타낸다. 유리전이온도가 높으면 내구성이 좋으나 뻣뻣한 촉감을 가지게 되어 부드러운 촉감을 필요로하는 부직포 또는 패딩 용도에는 적합하지 않다. 한편, 디에틸렌글리콜을 사용하여 공중합 시키면 유리전이온도 강하현상이 커서 디에틸렌글리콜의 투입량을 조정하여 원하는 유리전이온도를 가진 수지를 제조할 수 있다. 따라서 본 발명에서의 바인더 섬유를 사용하면 저온에서의 열접착이 우수하고, 접착 후 촉감이 부드러운 부직포를 제조할 수 있다. 또한, 열적 특성이 이소프탈산과 매우 유사한데 상대적으로 고가인 이소프탈산을 대체하여 사용시 생산원가를 낮출 수 있다.
상기 복합섬유는 코어 성분으로서 일반 폴리에스테르와 시스 성분으로서 공중합 폴리에스테르가 복합된 바인더 섬유로서, 상기 공중합 폴리에스테르가 테레프탈산과 또는 그 에스테르 형성성 유도체로 이루어진 산 성분과 2-메틸-1,3-프로판다이올, 디에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜로 이루어진 디올 성분을 공중합시켜 된 공중합 폴리에스테르이고, 상기 공중합 폴리에스테르 중의 에스테르의 몰을 기준으로 상기 2-메틸-1,3-프로판다이올이 10~50몰%인 것이 좋고 상기 함량이 10몰% 미만이면 융점이 충분히 저하되지 않아 목적하는 폴리에스테르 수지를 얻을 수 없고, 50몰% 이상에서는 충분히 결정성이 저하되어 그 이상의 효과를 얻을 수 없고, 오히려 과도하게 투입시 디올 성분중의 주성분으로 작용하여 결정성을 증대시키는 역효과를 가져올 수 있다. 상기 디에틸렌글리콜의 함량은 에스테르 몰을 기준으로 1~25몰%인 것이 좋고, 상기 함량이 1몰% 미만이면 융점저하 및 고리형 화합물의 형성을 억제하는 폴리에스테르 수지를 얻을 수 없고, 25몰% 이상에서는 유리전이온도를 55℃ 이하로 낮추어 방사시에 섬유의 경시변화 문제를 가져올 수 있다.
본 발명에서는 열안정성을 증대시키기 위해 하기 화학식의 Ph-P 복합계 열안정제를 사용할 수 있으며 그 투입량은 공중합 폴리에스테르에 대하여 1~1,000ppm인 것이 좋다.
Figure PCTKR2016002041-appb-I000003
상기 열안정제의 첨가량이 1ppm이면 목적하는 열안정성을 개선하기에는 부족하고, 1,000ppm이상을 투입하면 반응성이 저하되는 문제점이 발생한다.
한편, 본 발명의 공중합 폴리에스테르 제조시 사용되는 다관능 성분은 폴리카르본산, 폴리올 및 폴리옥시카르본산으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 특히, 트리멜리트산, 트리메신산, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르본산, 1,2,3,4-부탄테트라카르본산 및 이들의 산에스테르, 산무수물 등의 유도체, 글리세린, 펜타에리스리톨 및 솔비톨로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 다관능 성분은 본 발명에 따른 바인더의 축중합시 발열반응에 의한 수지의 과도한 온도 상승을 낮추고, 반응시간을 단축하여 색상 불량을 개선시키고, 섬유상으로 방사 및 연신하는 경우 작업성을 향상시키도록 각각의 공중합 폴리에스테르 성분에 대하여 10~10,000ppm이 포함되는 것이 바람직하나, 접착 용도에 맞게 용융점도가 너무 높지 않은 것이 유리하므로 더욱 바람직하게는 50~3,000ppm이 첨가된다. 이 때, 상기 다관능 성분의 첨가량이 10ppm 미만이면, 목적하는 가교제의 역할을 달성할 수 없으며, 상기 첨가량이 10,000ppm을 초과하면 급격한 가교 현상에 의하여 중합, 방사 및 연신시 문제를 일으킬 수 있다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하지만 이에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.
실시예 1~3: 저융점 바인더용 공중합 폴리에스테르 수지의 제조
에스테르 반응조에 테레프탈산 및 에틸렌글리콜을 투입한 후 258℃의 온도에서 통상적인 방법으로 반응시켜 반응율이 96% 진행된 올리고머를 제조하였다. 이로부터 얻은 올리고머에 폴리에틸렌테레프탈산의 몰을 기준으로 2-메틸-1,3-프로판다이올을 함량 별로 통상의 에스테르 교환반응 촉매와 함께 투입하여 250℃에서 에스테르 교환반응을 시켰다. 이렇게 해서 얻어진 에스테르화 올리고머에 통상의 축중합 반응촉매를 투입한 후, 최종 감압도가 0.1mmHg가 되도록 서서히 감압하면서 280℃까지 승온시켜 축중합 반응을 실시하였다. 이와 같이 제조된 폴리에스테르 수지의 성능은 상술한 바와 같이 평가하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 4~6: 폴리에스테르 바인더 복합섬유의 제조
에스테르 반응조에 테레프탈산 및 에틸렌글리콜을 투입한 후 258℃의 온도에서 통상적인 방법으로 반응시켜 반응률이 96% 진행된 올리고머를 제조하였다. 이로부터 얻은 올리고머에 이소프탈산과 2-메틸-1,3-프로판다이올 함량비를 달리하여 두 개의 성분을 더한 몰%가 폴리에틸렌테레프탈산 기준으로 30몰%에 이르도록 하였다. 이외에 다이올 성분으로 디에틸렌글리콜을 15몰% 투입하였다. 통상의 에스테르 교환 반응 촉매와 함께 투입하여 250℃에서 에스테르 교환반응을 시켰다. 이렇게 해서 얻어진 에스테르화 올리고머에 통상의 축중합 반응촉매를 투입한 후, 최종 감압도가 0.1mmHg가 되도록 서서히 감압하면서 280℃까지 승온시켜 축중합 반응을 실시하였다.
이렇게 제조된 공중합 폴리에스테르 칩을 쉬스 성분으로 통상의 폴리에틸렌테레프탈산 칩을 코어 성분으로 하여 모노데니아가 4데니아인 쉬스-코어형 폴리에스테르 바인더 섬유를 제조하였다. 이러한 섬유를 섬유장 51㎜로 절단하고, 또한 기계적 권축을 함께 부여하였다. 그 후 로울러 카딩기에서 통상적인 폴리에틸렌테레프탈산과 50:50의 무게비로 혼면 카딩하고, 175℃의 온도에서 1분간 열접착시켰다. 이로부터 얻은 바인더 섬유의 물성을 상술한 바와 같이 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
비교예 1~3: 저융점 바인더용 공중합 폴리에스테르 수지의 제조
2-메틸-1,3-프로판다이올이 아닌 이소프탈산을 함량별로 투입한 것을 제외하고는 실시예 1~3과 동일하게 실시하였다. 이와 같이 제조된 폴리에스테르 수지의 성능은 상술한 바와 같이 평가하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
비교예 4~5: 폴리에스테르 바인더 복합섬유의 제조
2-메틸-1,3-프로판다이올이 아닌 이소프탈산을 함량을 달리하여 투입한 것을 제외하고는 실시예 4~6과 동일하게 실시하였다. 통상적인 폴리에스테르계 바인더 섬유의 수지 조성중의 하나라고 할 수 있는 조성으로 이 수지의 성능은 상술한 바와 같이 평가하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
Figure PCTKR2016002041-appb-T000001
MePDO: 2-메틸-1,3-프로판다이올, IPA: 이소프탈산
DEG: 디에틸렌글리콜
실시예 7~10: 폴리에스테르 수지 제조
하기 표 2에 나타낸 바와 같은 조성으로 각 성분의 사용량을 결정하였다. 에스테르 반응조에 테레프탈산 및 에틸렌글리콜을 투입한 후 258℃의 온도에서 통상적인 방법으로 반응시켜 반응율이 96% 진행된 올리고머를 제조하였다. 이로부터 얻은 올리고머에 폴리에틸렌테레프탈산의 몰을 기준으로 2-메틸-1,3-프로판다이올을 함량별로 투입하고, 다관능 성분으로 트리메틸올프로판(이하 'TMP')을 1000ppm 및 통상의 에스테르 교환반응 존재하에서 250℃에서 에스테르 교환반응을 시켰다. 이렇게 해서 얻어진 에스테르화 올리고머에 통상의 축중합 반응촉매를 투입한 후, 최종 감압도가 0.1mmHg가 되도록 서서히 감압하면서 280℃까지 승온시켜 축중합반응을 실시하였다. 이와 같이 제조된 폴리에스테르 수지의 성능은 상술한 바와 같이 평가하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
실시예 11: 폴리에스테르 수지 제조
다관능 성분인 트리메틸올 프로판을 사용하지 않은 것을 제외하고는 실시예 10과 동일한 조성으로 실시하여 공중합 폴리에스테르를 얻은 후, 이의 물성을 상술한 바와 같이 측정하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
비교예 6~9: 공중합 성분으로 이소프탈산 사용
하기 표 2에 나타낸 것과 같이, 2-메틸-1,3-프로판다이올이 아닌 이소프탈산을 함량별로 투입하고, 다관능 성분을 투입하지 않았다. 그 외에는 실시예 1~4와 동일한 조건에서 중합하였다. 이와 같이 제조된 폴리에스테르 수지의 성능은 상술한 바와 같이 평가하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
비교예 10~11: 2-메틸-1,3-프로판다이올 대신에 디에틸렌글리콜 사용
하기 표 2에 나타낸 것과 같이, 2-메틸-1,3-프로판다이올이 아닌 디에틸렌글리콜을 투입하고, 다관능 성분을 투입하지 않았다. 그 외에는 실시예 7~10과 동일한 조건에서 중합하였다. 이와 같이 제조된 폴리에스테르 수지의 성능은 상술한 바와 같이 평가하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
Figure PCTKR2016002041-appb-T000002
MePDO: 2-메틸-1,3-프로판다이올, TMP: 트리메틸올프로판
IPA: 이소프탈산, DEG: 디에틸렌글리콜
Figure PCTKR2016002041-appb-T000003
실시예 12~14
에스테르 반응조에 테레프탈산 및 에틸렌글리콜을 투입한 후 258℃의 온도에서 통상적인 방법으로 반응시켜 반응율이 96% 진행된 올리고머를 제조하였다. 이로부터 얻은 올리고머에 폴리에틸렌테레프탈산의 몰을 기준으로 2-메틸-1,3-프로판다이올, 디에틸렌글리콜 그리고 에틸렌글리콜을 함량 별로 Ph-P 복합계 열안정제 및 통상의 에스테르 교환 반응 촉매와 함께 투입하여 250℃에서 에스테르 교환 반응을 시켰다. 이렇게 해서 얻어진 에스테르화 올리고머에 다관능성 반응기의 일종인 트리메틸올프로판(TMP)과 통상의 축중합 반응촉매를 투입한 후, 최종 감압도가 0.1mmHg가 되도록 서서히 감압하면서 280℃까지 승온시켜 축중합 반응을 실시하였다. 이와 같이 제조된 폴리에스테르 수지의 성능은 상술한 바와 같이 평가하여 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
비교예 12~14
열안정제와 다관능성 반응기의 효과를 검증하기 위해 디올성분투입비는 실시예 12와 동일하게 투입하고 열안정제 종류(Ph-P 복합계 또는 통상의 인계 열안정제인 P계)와 다관능성 반응기를 표 4과 같이 투입하거나 투입하지 않은 것을 제외하고는 실시예 12~14와 동일한 방법으로 중합한다. 이와 같이 제조된 폴리에스테르 수지의 성능은 상술한 바와 같이 평가하여 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
비교예 15~17
2-메틸-1,3-프로판다이올이 아닌 이소프탈산을 함량별로 투입하고, 열안정제 종류와 다관능성 반응기를 표 4와 같이 투입하거나 투입하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1~3과 동일한 방법으로 중합한다. 이와 같이 제조된 폴리에스테르 수지의 성능은 상술한 바와 같이 평가하여 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
Figure PCTKR2016002041-appb-T000004
MPD : 2-메틸-1,3-프로판다이올, DEG : 디에틸렌글리콜, EG : 에틸렌글리콜
IPA : 이소프탈산, TMP : 트리메틸올프로판
상기 실시예 및 비교예에 나타낸 평가 항목의 측정은 다음과 같이 실시하였다.
1. 고리형 화합물 함량 측정: 공중합 폴리에스테르의 첨가물 몰%는 공중합 폴리에스테르를 트리플로로아세트산에 용해하여 브루커(Bruker)사의 DRX-300 프로톤 핵 자기공명장치(1H NMR)를 이용하여 측정하였다.
2. 융점/유리전이온도 및 연화거동 측정: 열시차 주사 열량계(Perkin Elmer, DSC-7)를 이용하여 측정하였으며, 열 흡수 피크가 존재하지 않는 경우, 즉 융점이 존재하지 않는 경우 동적 열특성 측정기(Perkin Elmer, DMA-7; TMA 모드)를 이용하여 연화 거동을 측정하였다.
3. 극한점도(IV) 측정: 공중합 폴리에스테르를 페놀/테트라클로로에탄(중량비 50/50)에 녹여 0.5중량%의 용액을 만든 후, 우베로드 점도계로 35℃에서 측정하였다.
4. 상온 접착력: 제조된 열융착 부직포를 밀도 2g/100㎠로 고정하고, ASTM D1424의 방법으로 분위기 온도를 25℃에서 고온접착력은 분위기 온도를 100℃(건열)에서 측정하였다.
5. 촉감: 손으로 만져서 상대적인 평가를 하였다. (◎(우수), ○(양호), △(보통), ×(불량))
표 1에 나타낸 바와 같이, 2-메틸-1,3-프로판다이올을 사용한 실시예 1~3과 이소프탈산을 사용한 비교예 1~3을 비교하였을 때 적어도 동등한 정도의 극한 점도를 가지며, 60℃ 이상의 유리전이온도를 가짐을 알 수 있다. 또한 바인더 수지 조성의 실시예 4~6의 경우 이소프탈산만으로 공중합된 비교예 4와 비교하여 상온접착력이 동등한 수준 이상이며 이물로 작용하는 중합도 2의 고리형 화합물의 생성량도 줄어들었음을 알 수 있다.
또한 본 발명의 또 다른 실시예들은 상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 2-메틸-1,3-프로판다이올을 사용한 실시예 1~4와 이소프탈산을 사용한 비교예 1~4를 비교해 봤을 때 적어도 동등한 정도의 극한 점도를 가지며, 용융 온도를 떨어뜨리는 효과가 유사할 뿐 아니라 65℃ 이상의 유리전이온도를 가진다. 상온접착력과 고온접착력 결과에서 볼 수 있듯이 2-메틸-1,3-프로판다이올과 다관능 성분을 사용한 실시예 7~10에서 접착 강력이 우수함을 알 수 있다. 디에틸렌글리콜을 이용하여 공중합하는 경우 유리전이온도의 강하현상이 커서 상온접착력 및 특히 고온접착력이 상대적으로 떨어지는 것을 알 수 있어, 디에틸렌글리콜을 이용할 경우에는 분자간 결합력을 증가시켜주는 첨가제 투입이 필요하다. 또한 이소프탈산을 이용하여 공중합된 비교예 6~9에 반해 2-메틸-1,3-프로판다이올은 고리형 이합체 생성에 관여하지 않아 폴리에스테르 내에 이물질 함량을 낮추고 팩 교환주기를 늘리는데 기여할 수 있다. 한편, 실시예 10과 11을 비교해봤을 때 다관능 성분 중의 하나인 트리메틸올프로판을 넣음으로써 얻을 수 있는 효과를 알 수 있다. 다관능 성분을 투입한 실시예 10의 경우 실시예 11보다 중축합 반응시간이 단축되었으며, 그에 따라 황변도(Color-b값)가 낮게 나왔다. 전반적으로 실시예 7~10는 실시예 11, 비교예 7~11에 비해 반응시간이 단축되고 황변도도 낮게 나온 것으로 알 수 있듯이 2-메틸-1,3-프로판다이올을 공중합 성분으로 사용하는 것과 다관능 성분의 첨가는 바인더용 폴리에스테르 수지의 물성과 생산성을 향상시키는 효과를 갖는다.
상기 표 4에 나타낸 바와 같이 2-메틸-1,3-프로판다이올을 사용한 실시예 12~14에서 이소프탈산을 사용한 비교예 12~15를 비교해 봤을 때 적어도 동등한 정도의 극한 점도를 가지며, 2-메틸-1,3-프로판다이올을 투입했을 때 황변도를 나타내는 b가가 더 낮아 색상이 더 양호하고 촉감이 더 부드럽다. 상온접착력 결과에서 알 수 있듯이 2-메틸-1,3-프로판다이올을 이용하여 중합하여도 접착력이 동등 수준이며, 실시예 12와 비교예 12를 비교해 보았을 때 다관능성 반응기를 투입했을 때 분자간 결합력이 증가하여 접착력이 더 우수하고 반응시간이 줄어들었다. 실시예 12과 비교예 13을 비교했을 때 통상의 P계 열안정제를 사용한 것보다 Ph-P 복합계 열안정제를 투입한 경우 b가가 더 낮아 색상이 양호함을 알 수 있다. 또한, 이소프탈산은 에틸렌글리콜과 반응하여 고리형 이합체를 생성하는데 이는 이물로 작용하여 팩교환주기를 단축시키며, 방사성을 안 좋게 할 뿐 아니라 통상 이소프탈산의 가격이 고가인 단점이 있다. 2-메틸-1,3-프로판다이올과 디에틸렌글리콜은 고리형 이합체 생성에 관여하지 않아 폴리에스테르 내 이물함량을 낮추고 팩교환주기를 늘리는데 기여하며 원료 가격이 저렴하여 생산원가를 낮출 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (11)

  1. 코어 성분으로 일반 폴리에스테르; 및
    쉬스 성분으로 테레프탈산과 이소프탈산, 또는 이들의 에스테르 형성성 유도체로 이루어진 산성분, 및 2-메틸-1,3-프로판다이올, 디에틸렌글리콜, 및 에틸렌글리콜로 이루어진 디올성분을 공중합시켜 제조한 저융점 바인더용 공중합 폴리에스테르 수지;
    를 복합방사하여 제조된 저융점 복합섬유.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디올성분은 상기 공중합 폴리에스테르 중의 에스테르의 몰을 기준으로 2-메틸-1,3-프로판다이올이 1~50몰%, 디에틸렌글리콜이 1~20몰%, 그리고 이소프탈산이 1~40몰% 함유하는 저융점 복합섬유.
  3. 코어 성분으로 일반 폴리에스테르; 및
    쉬스 성분으로 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성 유도체로 이루어진 산성분, 및 2-메틸-1,3-프로판다이올과 에틸렌글리콜로 이루어진 디올 성분을 공중합시켜 제조된 바인더용 공중합 폴리에스테르 수지;
    를 복합방사하여 제조된 저융점 복합섬유.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 2-메틸-1,3-프로판다이올은 공중합 폴리에스테르의 몰을 기준으로 20~50몰% 범위로 투입되는 저융점 복합섬유.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 공중합 폴리에스테르 수지가 분자간 결합을 강화하기 위해 상기 공중합 폴리에스테르에 대하여 50~10,000ppm 범위의 다관능 성분을 더 첨가된 저융점 복합섬유.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 다관능 성분은 폴리카르본산, 폴리올, 폴리옥시카르본산, 트리멜리트산, 트리메신산, 3,3,4,4-벤조페논테트라카르본산, 1,2,3,4-부탄테트라카르본산 및 이들의 유도체, 글리세린, 트리메틸올프로판, 펜타에리스리톨, 및 솔비톨로 이루어진 군으로부터 선택되는 저융점 복합섬유.
  7. 코어 성분으로 일반 폴리에스테르; 및
    쉬스 성분으로 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성 유도체로 이루어진 산성분, 및 2-메틸-1,3-프로판다이올, 디에틸렌글리콜과 에틸렌글리콜로 이루어진 디올 성분을 공중합시켜 제조된 바인더용 공중합 폴리에스테르 수지;
    를 복합방사하여 제조된 저융점 복합섬유.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 2-메틸-1,3-프로판다이올은 공중합 폴리에스테르의 몰을 기준으로 10~50몰% 범위로 투입되는 저융점 복합섬유.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 축중합 반응시 인(P) 함량 기준 1~1,000ppm의 하기 화학식의 Ph-P 복합계 열안정제를 더 포함하는 저융점 복합섬유:
    Figure PCTKR2016002041-appb-I000004
  10. 제7항에 있어서,
    상기 수지가 분자간 결합을 강화하기 위해 상기 공중합 폴리에스테르에 대하여 10~10,000ppm 범위의 다관능 성분을 더 첨가하는 저융점 복합섬유.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 다관능 성분은 폴리카르본산, 폴리올, 폴리옥시카르본산, 트리멜리트산, 트리메신산, 3,3,4,4-벤조페논테트라카르본산, 1,2,3,4-부탄테트라카르본산 및 이들의 유도체, 글리세린, 트리메틸올프로판, 펜타에리스리톨, 및 솔비톨로 이루어진 군으로부터 선택되는 저융점 복합섬유.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101924774B1 (ko) 2017-06-13 2018-12-05 주식회사 휴비스 충격강도가 향상된 폴리메틸프로필렌 테레프탈레이트, 그의 제조방법 및 그를 이용한 필름
CN112663227A (zh) * 2019-10-16 2021-04-16 汇维仕股份公司 含有低熔点聚酯纤维的座舱空气过滤器用无纺布
US20220041801A1 (en) * 2018-11-30 2022-02-10 Huvis Corporation Polyester resin having improved adhesion strength for binder and polyester fiber using same
CN114318585A (zh) * 2021-12-24 2022-04-12 余姚大发化纤有限公司 一种高弹性热粘合复合聚酯纤维、制备方法和应用
US12030982B2 (en) * 2018-11-30 2024-07-09 Huvis Corporation Polyester resin having improved adhesion strength for binder and polyester fiber using same

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102172280B1 (ko) * 2019-05-13 2020-10-30 도레이첨단소재 주식회사 열접착성 섬유용 폴리에스테르 조성물, 이를 통해 구현된 열접착성 복합섬유 및 부직포
KR102213844B1 (ko) * 2019-08-30 2021-02-09 주식회사 휴비스 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 자동차용 흡음 에어덕트
CN110938195A (zh) * 2019-12-05 2020-03-31 中国纺织科学研究院有限公司 一种聚酯的制备方法及聚酯
CN110938196A (zh) * 2019-12-18 2020-03-31 中国纺织科学研究院有限公司 一种低熔点聚酯及其制备方法
CN111575831B (zh) * 2020-05-19 2022-12-16 浙江恒逸石化研究院有限公司 一种拒水抗污低熔点复合纤维的制备方法
CN115232293A (zh) * 2022-07-14 2022-10-25 天津华新盈聚酯材料科技有限公司 用于生产磨粉热熔胶的低熔点聚酯切片及其制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3989788A (en) 1973-04-25 1976-11-02 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method of making a bonded non-woven web
US4065439A (en) 1975-06-10 1977-12-27 Toyobo Co., Ltd. Copolyester and process for the production thereof
US4129675A (en) 1977-12-14 1978-12-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Product comprising blend of hollow polyester fiber and crimped polyester binder fiber
US5830992A (en) * 1996-12-12 1998-11-03 Union Camp Corporation Light color, color stable rosin esters and methods for preparing same
KR100436722B1 (ko) * 2001-11-05 2004-06-22 주식회사 휴비스 열접착성 폴리에스테르계 바인더 섬유의 제조방법
CN100447177C (zh) * 2001-10-12 2008-12-31 新光合成纤维股份有限公司 一种具有良好色泽的聚酯及其制法
KR20120075117A (ko) * 2010-12-28 2012-07-06 웅진케미칼 주식회사 저융점 폴리에스테르사 및 그의 제조방법
CN103184572A (zh) * 2011-12-31 2013-07-03 东丽纤维研究所（中国）有限公司 一种易粘着共聚酯纤维及其织物

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2006092835A1 (ja) * 2005-02-28 2008-07-24 ユニチカファイバー株式会社 自動車用天井材及びその成形方法
CN105155034B (zh) * 2015-07-06 2018-02-02 中国纺织科学研究院 热粘合弹性纤维及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3989788A (en) 1973-04-25 1976-11-02 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method of making a bonded non-woven web
US4065439A (en) 1975-06-10 1977-12-27 Toyobo Co., Ltd. Copolyester and process for the production thereof
US4129675A (en) 1977-12-14 1978-12-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Product comprising blend of hollow polyester fiber and crimped polyester binder fiber
US5830992A (en) * 1996-12-12 1998-11-03 Union Camp Corporation Light color, color stable rosin esters and methods for preparing same
CN100447177C (zh) * 2001-10-12 2008-12-31 新光合成纤维股份有限公司 一种具有良好色泽的聚酯及其制法
KR100436722B1 (ko) * 2001-11-05 2004-06-22 주식회사 휴비스 열접착성 폴리에스테르계 바인더 섬유의 제조방법
KR20120075117A (ko) * 2010-12-28 2012-07-06 웅진케미칼 주식회사 저융점 폴리에스테르사 및 그의 제조방법
CN103184572A (zh) * 2011-12-31 2013-07-03 东丽纤维研究所（中国）有限公司 一种易粘着共聚酯纤维及其织物

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101924774B1 (ko) 2017-06-13 2018-12-05 주식회사 휴비스 충격강도가 향상된 폴리메틸프로필렌 테레프탈레이트, 그의 제조방법 및 그를 이용한 필름
US20220041801A1 (en) * 2018-11-30 2022-02-10 Huvis Corporation Polyester resin having improved adhesion strength for binder and polyester fiber using same
US12030982B2 (en) * 2018-11-30 2024-07-09 Huvis Corporation Polyester resin having improved adhesion strength for binder and polyester fiber using same
CN112663227A (zh) * 2019-10-16 2021-04-16 汇维仕股份公司 含有低熔点聚酯纤维的座舱空气过滤器用无纺布
CN112663227B (zh) * 2019-10-16 2023-08-11 汇维仕股份公司 含有低熔点聚酯纤维的座舱空气过滤器用无纺布
CN114318585A (zh) * 2021-12-24 2022-04-12 余姚大发化纤有限公司 一种高弹性热粘合复合聚酯纤维、制备方法和应用
CN114318585B (zh) * 2021-12-24 2024-03-08 余姚大发化纤有限公司 一种高弹性热粘合复合聚酯纤维、制备方法和应用

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