KR0162552B1

KR0162552B1 - 세탁내구성이 우수한 제전성 폴리에스테르 중공섬유의 제조방법

Info

Publication number: KR0162552B1
Application number: KR1019960000543A
Authority: KR
Inventors: 송기용; 박성윤
Original assignee: 김상응; 주식회사삼양사
Priority date: 1996-01-12
Filing date: 1996-01-12
Publication date: 1998-12-01
Also published as: KR970059324A

Abstract

본 발명의 세탁내구성이 우수한 제전성 폴리에스테르 중공섬유의 제조방법으로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 변성폴리에스테르에 대하여 분자량이 1,000~40 ,000 인 폴리에틸렌글리콜 0.3~10.0 중량 % 와 술폰산금속염 음이온계면활성제 0.1~0.8 중량 % 를 중합단계에서 투입, 중축합시켜서 폴리에스테르 칩을 만든다음에 상기 폴리에스테르 칩을 중공사용 노즐을 사용하여 중공사로 제조함을 특징으로 하는 방법임.

본 발명은 방사성이 양호하였으며 제조된 제진성 섬유는 30 회 세탁후에도 마찰대전압의 변화가 별로 없었다.

Description

세탁내구성이 우수한 제전성 폴리에스테르 중공섬유의 제조방법

제1도는 본 발명에 사용되는 중공사용 노즐의 확대단면도.

본 발명은 폴리에스테르 섬유의 대전 방지성능을 개선하기 위해 폴리에틸렌테레프탈레이트 혹은, 변성폴리에스테르에 폴리 (알킬렌옥사이드) 글리콜과 술폰산 금속염 음이온 계면활성제를 함유시켜 원사를 개질하고, 방사시 섬유의 횡단면내에 중공부를 형성시켜서 영구적인 대전 방지 효과를 부여한 세탁내구성이 우수한 제전성 폴리에스테르 섬유의 제조 방법에 관한 것이다.

폴리에스테르 섬유는 기계적 강도 및 물리, 화학적 성질이 우수하여 의류용 및 산업용으로 널리 사용되고 있으나 마찰에 의한 정전기 발생으로 말미암아 작업성 저하와 품질 저하가 일어나고 있다. 즉 정전기는 방사, 연신, 방적, 편직, 사가공 등의 섬유 제반 공정중에서 사절, 연신반점, 방적성 저하, 기계 표면에의 흡착 등과 제품의 경우 분진에 의한 오염, 신체적인 불쾌감 등의 장해를 유발시킨다.

폴리에스테르 섬유에 대전 방지 성능을 부여하는 대표적인 기술로는 대전 방지제는 표면에 부착시키는 방법과 내부에 혼합 분산시키는 방법이 있다. 전자의 친수성 화합물의 표면처리방법은 넓게 실시되고 있지만 대전 방지 작용이 공기중의 수증기함유량에 크게 좌우되며 반복적인 마찰에 의하여 그 효과가 저하되고, 수세, 세탁 등에 의해 쉽게 탈락되는 결함을 피할 수 없다. 한편, 내구성을 갖게 되는 표면처리 중합법 등은 섬유자체의 촉감을 현저히 손상 시킨다. 후자의 대전 방지제를 내부에 혼합 분산시키는 방법은 후처리 방법과 비교하여 세탁등에 대한 내구성의 증가, 소량 첨가에 의한 만족할 만한 성능부여, 대량생산 대한 적합성 등의 특성이 있지만 잘 알려진 바와 같이 대전 방지제 침가시에 일어나는 분산성과 열안정성불량 그리고 착색성 문제때문에 충분히 만족할만한 것은 아니다. 예를 들면, 일본특허공고 소 50-161592, 소 50-107206, 소 51-37993 등에는 폴리알킬렌글리콜 유도체를 중합시 투입하여 공중합 시키는 방법이 소개되었으며, 물성개선을 위한 노력으로 일본 특허공고 소 45-17547, 소 53-149245, 소 56-134211 등에는 폴리옥시알킬렌글리콜 유도체와 여러가지 유기 전해질을 중합시 투입하는 방법이 소개되어 있으나 내열성, 색상, 작업성, 염색성이 기존 폴리에스테르에 비해 만족스럽지 못하여 실용화 되지 못하고 있다. 따라서 본 발명의 목적은 대전방지 성능을 더욱 향상시키고 물성저하가 없는 영구적인 대전 방지성 폴리에스테르 섬유의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 폴리에틸렌테레프탈레이트 혹은 제 3 성분을 공중합 또는 혼합시킨 변성 폴리에스테르류에 폴리 (알킬렌옥사이드) 글리콜과 일반식 (1) 의 술폰산 금속염 음이온 계면활성제 화합물을 함유시키고, 중공사로 방사하는 것을 특징으로 하는 세탁내구성이 우수한 제전성 폴리에스테르중공사의 제조방법에 관한 것이다.

상기에서 R₁: 탄소수 12 ~ 18 의 탄화수소

M : Na, 또는 K, 또는 Li

본 발명에 사용하는 폴리 (알킬렌옥사이드)글리콜은 중합공정의 임의의 단계에서 투입해도 좋으나 에스테르화 반응말기 중축합 반응전에 투입하는 것이 더욱 좋다. 첨가량은 0.3~10.0 중량% 의 범위가 좋고 더욱 바람직하기는 0.5~5.0중량%이며, 10.0중량%를 초과하면 방사시에 사절 및 강신도 저하, 착색 등의 문제를 발생시키고, 0.3 중량 % 미만의 경우 효과가 불충분하다. 제전성 부여 물질인 폴리 (알킬렌옥사이드)글리콜로는, 폴리에틸렌글리콜, 폴리 (1,2-프로필렌옥사이드) 글리콜, 폴리 (1,3-프로필렌옥사이드) 글리콜, 폴리 (테트라메틸렌옥사이드) 글리콜, 폴리 (헥사메틸렌옥사이드) 글리콘, 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드의 블록 또는 랜덤 공중합체 및 에틸렌옥사이드와 테트라하이드로퓨란의 블록 또는 랜덤 공중합체 등이 사용되어질 수 있다. 이것들 중에서도, 제전성, 열안정성 및 공중합시 중합반응성을 고려하여 폴리에틸렌글리콜이 주로 사용된다. 폴리 (알킬렌옥사이드) 글리콜의 분자량은 1,000~40,000 가 바람직하며, 분자량이 1,000 미만일경우에는 제전성이 미약하게 되고, 40,000을 넘는 경우에 있어서는 중합 반응성이 미약하고 상용성면에서도 바람직하지 못하여 균일한 제품을 생산할 수 없게 된다.

상기 일반식 (1)의 화합물은 적절한 용융점도 조절과 섬유 고분자쇄의 비결정부 생성 증대 및 대전 방지 성능 향상을 위해 중합 또는 방사시에 폴리에스테르 중합물과 균일 혼합하여 용융방사 함이 바람직하며 투입량은 중합체 대비 0.1~0.8 중량 % 가 좋다. 0.1 중량 % 미만이면 상기의 효과를 얻기 어렵고 0.8 중량 % 을 초과하면 사절과 황변현상을 보일 수 있다.

상기한 바와 같은 조성으로 제조된 폴리에스테르 칩을 통상의 방법으로 건조하였고 제1도에 도시한 바와 같은 방사구금을 사용하여 중공사로 방사 연신하여 최종적으로 기존의 폴리에스테르 사와는 달리 섬유의 횡단면내에 중공부가 형성되어 있는 영구 제전성 폴리에스테르 중공사를 제조하였다. 중공사로 제조하는 이유는 넓은 표면적에 의해 수분흡착을 용이하게 하기위함이며, 또 방사과정중 높은 전단속도에 의한 상분리 현상으로 말미암아 이온전달 통로인 폴리 (알킬렌옥사이드) 글리콜공중합 성분이 피브릴 상으로 섬유 축방향으로 배열하게 되어 효과적인 제전성능을 발휘하도록 하기 위함이다.

[실시예 1]

테레프탈산과 에틸렌글리콜을 에스테르화 반응시켜 얻은 폴리에틸렌테레프탈레이트 올리고머에 대해 분자량 20,000 의 폴리에틸렌글리콜 2.0 중량 %, 아연아세테이트 0.01 중량 % 를 첨가하여 250 ℃ 에서 1 시간 에스테르 교환반응을 시킨 후 중합촉매인 삼산화안티몬 0.014 중량 % 를 첨가하여 250 ℃ 에서 1 시간 에스테르 교환반응을 시킨 후 중합촉매인 삼산화안티몬 0.014 중량 % 와도데실벤젠술폰산나트륨 0.4 중량 % 를 첨가하여 0.1~0.2 ㎜Hg 로 감압하면서 285 ℃ 까지 승온하여 2 시간 중축합 반응을 시킨다. 이때 얻어진 중합체의 고유점도는 0.72 이었다. 이렇게 얻어진 폴리에스테르칩을 열풍건조기에서 130 ℃ 8시간 건조한 후 제1도의 방사구금을 통하여 275℃ 의 온도에서 방사, 연신을 하여 75 데니어 / 24 필라멘트 삼각중공 단면의 폴리에스테르사를 제조하였다. 편직물로 제조한 후 제전성 평가는 25 ℃, 40 % 상대습도에서 세탁횟수에 따른 마찰 대전압을 KS K0555 B 법에 의해 측정하였으며 그 결과는 표 1 과 같다.

[실시예 2,3 및 비교 실시예 1,2]

다음 표 1 의 함량에 따라 폴리에틸렌글리콜과 일반식 (1) 의 화합물로서 도데실벤젠술폰산 나트륨을 사용하는 것 외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 중합, 제사 하였다. 제직후 세탁횟수에 따른 마찰 대전압을 측정하였으며 그결과는 표 1과 같다.

[비교실시예 3,4,5]

다음 표 2 의 조성과 함량에 따라 폴리에틸렌글리콜과 일반식 (1) 의 화합물을 사용하는 것 외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 중합, 제사하였다. 제직후 세탁횟수에 따른 마찰 대전압을 측정하였으며 그결과는 표 2 과 같다.

Claims

폴리에스테르 섬유를 제조함에 있어서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 혹은 제 3 성분을 공중합 또는 혼합시킨 변성 폴리에스테르류에 분자량이 1,000~40,000 인 폴리에틸렌글리콜 과 아래의 일반식 (1) 의 솔폰산금속염 음이온 계면활성제 화합물을 첨가, 중합하여 이를 중공사로 제조하는 것을 특징으로 하는 세탁내구성이 우수한 제전성 폴리에스테르 중공섬유의 제조방법.

상기에서 R₁: 탄소수 12 ~ 18 의 탄화수소

M : Na 또는 K 또는 Li
제1항에 있어서, 폴리에틸렌글리콜을 폴리에스테르 성분에 대하여 0.3-10.0 중량 % 을 중합공정 단계에서 투입하여 중합시키는 것을 특징으로 하는 세탁내구성이 우수한 제전성 폴리에스테르 중공섬유의 제조방법.
제1항에 있어서, 일반식 (1) 의 술폰산금속염 음이온계면활성제 화합물을 폴리에스테르 성분에 대하여 0.1-0.8 중량 % 를 중합공정 단계에서 투입하여 중합시키는 것을 특징으로 하는 세탁내구성이 우수한 제전성 폴리에스테르 중공섬유의 제조방법.