KR0131838B1 - 대전 방지성이 우수한 폴리에스테르 섬유의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리에스테르 섬유를 제조함에 있어서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 혹은 제3성분을 공중합 또는 혼합시킨 변성 폴리에스테르류에 하기 일반식 (I)로 표현되는 알킬디올 술폰산 금속염 화합물을 폴리에스테르에 대해 0.5 ∼ 5.0중량%를 중합공정 단계에서 투입하며, 하기 일반식 (Ⅱ)로 표현되는 술폰산 금속염 음이온 계면활성제 화합물을 폴리에스테르에 대해 0.1 ∼ 0.8중량%를 중합체와 균일 혼합하여 용융방사하여 제조함을 특징으로 하는 대전방지성이 우수한 폴리에스테르 섬유의 제조방법에 관한 것이다.

Description

대전 방지성이 우수한 폴리에스테르 섬유의 제조방법

본 발명은 대전 방지성이 향상된 폴리에스테르 섬유의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 통상의 방법으로 제조된 폴리에스테르 올리고머에 알킬디올술폰산금속염 화합물을 중합공정중에서 투입하고 술폰산음이온계면활성제를 방사시에 폴리에스테르 중합물과 균일 혼합하고 용융, 방사하여 원사를 개질함으로써 영구적인 대전 방지효과를 부여시킨 신규한 폴리에스테르 섬유의 제조방법에 관한 것이다.

폴리에스테르 섬유는 기계적 강도 및 물리·화학적 성질이 우수하여 의류용 및 산업용으로 널리 사용되고 있으나 마찰에 의한 정전기 발생으로 인해 방사, 연신, 방적, 편직, 사가공 등 섬유 제반공정중에서 사절, 연신반점, 방적성 저하 및 기계표면의 흡착 등 작업성 저하와 품질저하가 발생하고, 제품의 사용시 분진에 의한 오염, 신체적 불쾌감 등을 유발하는 단점이 있다.

이에 폴리에스테르 섬유에 대전방지 성능을 부여하기 위한 많은 시도가 있었고 이러한 연구는 대전 방지제를 섬유의 표면에 부착시키거나 또는 내부에 혼합, 분산시키는 방법으로 크게 나누어 볼 수 있다. 전자의 경우 친수성 화합물을 사용하여 표면처리하는 방법이 주로 시행되고 있지만 섬유자체의 촉감이 저하되며, 대전 방지 작용이 공기중의 수증기 함유량에 의해 크게 좌우되고 수세, 세탁 및 계속되는 마찰에 의해 표면의 대전 방지제가 탈락하여 그 효과가 점차적으로 감소하는 단점이 있다.

후자의 대전 방지제를 내부의 혼합, 분산시키는 방법은 후처리 방법과 비교하여 세탁 등에 대한 내구성의 증가, 소량 첨가에 의한 만족할 만한 성능부여, 대량 생산에 적합한 특성이 있다. 그러나, 대전 방지제 첨가에 따른 분산성, 열안정성, 착색성 등이 저하되는 문제가 지적되고 있다. 예를 들면, 일본특공 소50-161592, 50-107206, 51-37993호 등에는 폴리알킬렌글리콜 유도체를 중합시 투입하여 공중합시키는 방법이 공지되어 있고, 일본특공 소54-17547, 53-149245, 56-134211호 등에는 물성개선을 위해 폴리옥시알킬렌글리콜 유도체와 여러 유기전해질을 중합시 투입하는 방법이 소개되어 있으나, 내열성, 색상, 작업성, 염색성이 기존의 폴리에스테르에 비해 만족스럽지 못하기 때문에 실용화되지 못하고 있다. 또한, 일본특공 소46-7462호에는 폴리에스테르에 소량의 나프톨모노술폰산금속염 또는 나프톨디술폰산 금속염을 균일하게 함유시켜 제전성을 부여하였고, 일본특공 소63-282311호에는 폴리에테르에스테르아미드와 술폰산 금속염과 힌더드페놀로 이루어진 제전제를 폴리에스테르에 블랜드하여 용융 방사하여 제조하는 방법이 공지되어 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 대전방지 성능을 향상시키면서 물성저하가 없고 영구적인 대전방지 효과를 부여한 폴리에스테르 섬유의 제조방법을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 폴리에스테르 섬유를 제조함에 있어서, 친수성 단량체로 알킬디올술폰산 금속염(I)을 공중합시키고 섬유고분자쇄의 비결정부 생성 및 대전 방지성능의 상승효과를 위하여 방사과정중 술폰산 금속염 음이온 계면활성체(II)를 첨가하여 원사를 개질함으로써 대전방지성능이 우수한 폴리에스테르 섬유를 제조할 수 있었다.

본 발명을 좀 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

테레프탈산과 에틸렌글리콜을 통상의 방법으로 에스테르화 반응시켜 얻은 폴리에틸렌테레프탈레이트 올리고머와 하기 일반식 (I)로 표현되는 알킬디올술폰산 금속염 화합물을 중축합 반응전 에스테르화 반응말기에 투입하고 하기 일반식 (II)로 표현되는 술폰산 음이온 화합물을 방사시에 폴리에스테르 중합물과 균일 혼합하고 용융, 방사함으로써 대전 방지성이 우수한 폴리에스테르 섬유를 제조하였다.

본 발명에 사용하는 친수성 단량체로 상기 일반식 (I)이 화합물을 중합공정의 임의의 단계에서 투입할 수 있으며, 특히 에스테르화반응 말기 중축합 반응전에 투입하는 것이 더욱 효과적이다.

상기 일반식 (I)의 화합물의 사용량은 0.5∼5.0중량%, 더욱 바람직하기로는 1.0∼3.0중량%가 사용되었다. 만일, 사용량이 0.5중량% 미만이면 그 효과가 미미하였고, 5.0중량% 초과이면 방사시에 사절, 강신도 저하 및 착색이 불량하였다.

또한, 제사과정중 적절한 용융점도 조절과 섬유 고분자쇄의 비결정부 생성증대 및 대전방지 성능 향상을 위해 상기 일반식 (II)로 표현되는 화합물을 방사시에 폴리에스테르 중합물과 균일 혼합하여 용융, 방사한다. 이때, 상기 일반식 (II)의 화합물은 0.1∼0.8중량% 사용하였으며, 그 사용량이 0.1중량% 미만이면 그 효과를 얻기 어렵고, 0.8중량% 초과이면 사절 및 황변현상이 나타나는 문제가 발생한다.

본 발명에서 폴리에스테르의 제조시 제3의 성분을 공중합 또는 혼합한 변성 폴리에스테르를 사용할 수 있다.

다음의 실시예 및 비교예는 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하는 것이지만, 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.

다음의 예중 특별히 기재하지 않고 쓰여진 백분율은 중량백분율을, 부는 중량부를 나타낸다.

[실시예 1]

테레프탈산과 에틸렌글리콜을 에스테르화 반응시켜 얻은 폴리에틸렌테레프탈레이트 올리고머 100부에 1,4-부탄디올-2-술폰산나트륨 2부, 아연아세테이트 0.01부를 첨가하여 250℃에서 1시간 에스테르 교환반응을 시킨 후 중합촉매인 삼산화인티몬 0.014중량부를 첨가하여 0.1∼0.2mmHg로 감압하면서 285℃ 까지 승온하여 2시간 중축합 반응을 시킨다. 이때 얻어진 중합체의 고유점도는 0.64이었다. 진공건조기에서 180℃ 12시간 건조시킨 중합체 100부에 도데실벤젠술폰산나트륨 0.25부를 균일 혼합시킨 뒤 통상의 방법으로 용융방사 후 제직하였다. 제전성 평가는 25℃, 60% 상대습도에서 세탁횟수에 따른 마찰 대전압을 측정하였으며, 그 결과는 표 1에 나타내었다.

[실시예 2, 3 및 비교에 1, 2]

표 1에 기재된 바와 같이 1,4-부탄디올-2-술폰산나트륨과 도데실벤젠술폰산나트륨의 사용량을 변경한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

[실시예 4, 5 및 비교예 3]

표 2에 기재된 바와 같이 일반식 (I)의 화합물과 일반식 (II)의 화합물의 사용량을 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.

Claims (3)

1. 테레프탈산과 에틸렌글리콜을 통상의 방법으로 에스테르화 반응시켜 얻은 폴리에틸렌테레프탈레이트 올리고머에 하기 일반식 (I)로 표현되는 알킬디올술폰산 금속염 화합물을 에스테르화반응 말기 중축합 반응전에 투입하고, 하기 일반식 (II)로 표현되는 술폰산 음이온 화합물을 방사시에 폴리에스테르 중합물과 균일 혼합하여 용융방사함을 특징으로 하는 대전 방지성이 우수한 폴리에스테르 섬유의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 일반식 (I)로 표현되는 알킬디올술폰산 금속염 화합물은 폴리에스테르에 대하여 0.5∼5.0중량% 사용함을 특징으로 하는 대전 방지성이 우수한 폴리에스테르 섬유의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 일반식 (II)로 표현되는 술폰산 음이온 화합물은 폴리에스테르에 대하여 0.1∼0.8중량% 사용함을 특징으로 하는 대전 방지성이 우수한 폴리에스테르 섬유의 제조방법.