KR0181183B1

KR0181183B1 - 폴리에스테르 미세 필라멘트의 제조

Info

Publication number: KR0181183B1
Application number: KR1019930702247A
Authority: KR
Inventors: 로버트 제임스 콜린스; 한스 루돌프 에드워드 프랭크포트; 스티븐 부크너 존슨; 벤자민 휴즈 녹스; 엘머 에드윈 쥬니어 모스트
Original assignee: 미리암 디. 메코너헤이; 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
Priority date: 1991-01-29
Filing date: 1992-01-29
Publication date: 1999-02-01
Also published as: KR930703490A

Abstract

우수한 기계적 품질 및 균제도를 가지며, 또한 양호한 염색적성 및 바람직한 수축 밸러스를 갖는 폴리에스테르 미세 필라멘트가 중합체 점도 및 방사 조건의 선택에 의한 단순화된 직접 방사 배향법에 의해 제조된다.

Description

폴리에스테르 미세 필라멘트의 제조

본 발명은 개선된 폴리에스테르 미세 필라멘트 및 그외 제조 및 용도에 관한 것이다.

역사적으로, 폴리에스테르 섬유를 비롯하여 의복에 사용하기 위한 합성 섬유는 일반적으로 천연 섬유를 재현하거나 또는 더 개선시킬 목적으로 직물 및 의류용의 섬유 공업 분야에 공급되어 왔다. 수년 동안 의복용으로 제조되고 사용된 통상적인 합성 섬유 필라멘트는 대부분 대중적인 천연 섬유, 즉 면 및 양모와 유사한 필라멘트 당 수 데니어(dpf) 범위이었다. 그러나, 보다 최근에는, 비용 증가에도 불구하고 천연 실크와 유사한 dpf 범위, 즉 1dpf 정도, 및 심지어는 서브데니어(subdenier) 범위, 즉 약 1 dpf 이하의 폴리에스테르 필라멘트가 시판되고 있다. 이와 같은 약 1 dpf 또는 심지어 서브데니어와 같은 보다 작은 dpf에 대한 최근의 상업적인 관심에는 여러 가지 이유가 있다.

최근, 미세 데니어 폴리에스테르 필라멘트에 대한 깊은 관심을 나타내는 많은 저술이 있었다. 그러나, 당 업계의 통상의 지식을 가진 자들은 종래의 제조 및 처리 기술이 이와 같은 미세 필라멘트에는 사용될 수 없다는 것을 잘 알고 있었음에도 불구하고, 이와 같은 미세 필라멘트의 제조에 사용되었거나 심지어 요망되는 방사(즉, 압출 및 권취) 기술의 난점에 관한 상세한 기술 설명은 거의 발표된 것이 없었다. 예를 들면, 문헌 [Textile Month, 1990년 6월호, 제40-46 페이지]에는 마이크로 섬유 제조를 위한 3가지 방법, 즉, (1) 재래식 방사에 의해 미세 디니어로 하는 방법, (2) 2성분 섬유(고 데니어)를 분할하는 방법, (3) 고 데니어의 2성분 섬유로부터 한 성분을 용해시키는 방법인 기재되어 있다. 제2 및 제3 방법은 먼저 고 데니어의 제1 필라멘트를 형성시키는 2성분 방사, 및 이와 같이 방사된 고 데니어의 필라멘트로부터 감소된 데니어의 필라멘트를 얻기 위한 처리를 수반하지만, 이와 같은 처리 기술은 본 발명의 주제가 아니다.

본 발명은, 방직물에 사용하기에 바람직한 감소된 미세 데니어 필라멘트를 얻기 위해서는 추가로 처리되어야 하는, 보다 고 데니어의 2성분 필라멘트의 제1 방사 및 권취 방법과는 대조적으로, 신규한 직접 방사/권취 방법에 의한 미세 필라멘트의 제조에 관한 것이다. 데니어가 감소된 필라멘트를 제조할 수 있는 또 다른 2 단계 방법으로는, 1 데니어 보다 큰 필라멘트를 방사시키고 방사 작업 후 이 필라멘트를 연신시키는 방법이 있지만, 이 방법은 당 업계에서 논의되었던 중요한 단점을 갖고 있다. 즉, 한편으로는 행해질 수 있는 연신의 양에는 실제적인 한계가 있고, 또한 직접 방사 배향(spin-oriented) 사와 대조해 보면 연신사의 특성에 단점이 있으며, 특히, 연신이 방사 필라멘트의 1차 패키징 후 단사 또는 경사 연신과 같은 별도 작업으로서 수행될 경우 이와 같은 처리(즉, 연신)의 비용이 고려되어야 한다는 것이다. 이와 같이 제안된 연신법에는 통상적인 연신 기술이 수반되거나 또는 다른 기술, 예를 들면 공기 역학적 처리 또는 필라멘트의 응고 후 그의 재가열 기술이 수반될 수 있지만, 여전히 연신시키기에 충분한 장력하에서 전진시켜야 한다(속도가 서로 다른 고데트(godet) 없이 수행할 경우, 이를 종종 스페이스 연신이라 칭한다). 제안된 몇몇 직접 방사법들은, 예를 들면 특정 점도의 중합체 조성물의 사용에 의존한, 이는 단점으로 작용하므로, 특별한 점도 또는 다른 특별한 조성물의 사용을 필요로 하지 않는 방법을 사용하는 것이 바람직하다.

요약하면, 당업계에 공지된 종전의 플리에스테르 필라멘트 제조 기술에는 간단한 직접 방사/권취 작업에 의한 미세 데니어 플리에스테르 필라멘트의 제조가 구체적으로 지적되어 있지 않으며, 실제로 그의 제조에 부적합하거나 또는 한계와 단점들을 수반하고 있다. 그러므로, 이와 같은 단점이 없이, 목적하는 dpf 및 특성을 갖는 미세 플리에스테르 필라멘트를 제조하는 직접 방사법이 요망되어 왔다. 본 발명은 이러한 문제를 해결하는 것이다. 본 발명의 필라멘트는 방사 배향된 필라멘트이며, 그 의의는 선행 기술 및 이하 설명으로 논의한다.

통상의 플리에스테르 필라멘트는 미연신된 필라멘트를 방사 및 권취시킨 후 별도의 연신 단계를 수반하는 분할(split) 공정에 의해 처음 제조되었다. 1950년대에 헤블러(Hebeler)는 미합중국 특허 제2,604,667호 및 동 제2,604,689호에서 폴리에스테르 용융물의 고속 방사의 가능성을 제안하였다. 1970년대에는, 페트릴(Petrille)의 미합중국 특허 제3,771,307호 및 피아자(Piazza) 및 리즈(Reese)의 미합중국 특허 제3,772,872호에 기재된 바와 같은 폴리에스테르 용융물의 고속 방사가 피드사를 연신 방직하는데 사용되어 온 방사 배향사 제조 방법의 기초를 이루었다. 또한, 플리에스테르 용융물의 고속 방사는 녹스(Knox)의 미합중국 특허 제4,156,071호 및 프랭크포트(Frankfort) 및 녹스의 미합중국 특허 제4,134,882호 및 동 제4,195,051호와 같은 1970년대에 최초로 개시된 다른 방법들의 기초가 되었다.

상기 선행 기술들은, (고속) 방사로부터 얻은 폴리에스테르 분자의 배향을 나타내는 방사 배향된 필라멘트와, 방사 필라멘트를 권취시킨 후 완전히 별도의 공정으로서, 또는 권취시키기 전(그러나 이러한 필라멘트를 연신시키기 전에 용융물을 냉각시켜 고체 필라멘트를 형성한 후에 연속 공정으로서 필라멘트를 연신시킴으로서 유도된 배향으로 나타내는 연신 필라멘트 사이의 미세 구조 및 특성 면에서의 근본적인 차이점을 개시하고 있다.

본 발명의 목적은, 방사 배향되는 특징을 가지며 이 특징에 의해 제공되는 유리한 특성을 갖는 미세 필라멘트를 제공하는 것이다.

본 발명에 의해 제공되는 몇가지 특징 및 실시태양은 다음과 같다.

1) 방사 배향 플리에스테르 미세 필라멘트의 제조 방법, 2) 고속 방직 가공에 특히 적합하도록 향상된 기계적 품질 및 데니어 균제도를 갖는, 약 1 이하의 데니어의 방사 배향 플리에스테르 미세 필라멘트, 3) 고속 텍스쳐링, 크림핑 및 경사 꼬임(warping) 공정에서 연신 피드사로 사용하기에 특히 적합한 방사 배향 플리에스테르 미세 필라멘트, 4) 정밀하게 염색된 평직포 및 편직물에서 추가 연신 또는 열처리할 필요없이 직용(直用) 방직사로서, 또한 연신이 필요없는 에어 제트식 텍스쳐링 및 스터퍼 박스 크림핑(stuffer-box crimping)용 피드사로서 사용하기에 특히 적합하고, 필요할 경우 정밀하게 염색되는 최종 용도에 적합한 염료 균일성을 갖는 보다 고 수축성의 경사를 제조하기 위해 균일하게 냉연신될 수 있는 방사 배향 플리에스테르 미세 필라멘트, 5) 정밀하게 염색된 평직포 및 편직물에서 방직사로서 사용하기에 특히 적합한 연신된 방사 배향 플리에스테르 미세 필라멘트 및 이들 미세 연신된 미세 필라멘트사의 제조 방법, 6) 담체의 사용없이 대기 조건하에서 균일하게 염색될 수 있는 벌크화 플리에스테르 미세 필라멘트 및 그의 제조 방법, 7) 본 발명의 미세 필라멘트들이 혼합된 필라멘트사, 특히, 모든 필라멘트가 본 발명의 필라멘트이고 데니어, 횡단면 및(또는) 수축 전위가 상이한 본 발명의 필라멘트들이 혼합된 필라멘트사.

특히, 본 발명에 의해 다음과 같은 것들이 제공된다.

방사 배향 플리에스테르 미세 필라멘트의 제조 방법, 즉 (i) 약 13 내지 약 23 범위의 사대 점도(LRV), 약 240℃ 내지 약 265℃ 범위의 제로 전단(zero-shear) 융점(TM⁰) 및 약 40℃ 내지 약 80℃ 범위의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 폴리에스테르 중합체를 선택하고, (ii) 상기 폴리에스테르를 겉보기 중합체 융점(T_M)a보다 약 25℃ 내지 약 55℃, 바람직하게는 약 30℃ 내지 약 50℃ 더 높은 범위의 온도(T_P)로 용융 및 가열시키고, (iii) 생성된 용융물을 중합체 용융 온도(Tp)에서의 여과 체류 시간(t_r)이 약 4분 이하가 되도록 충분히 금속하게 여과시키고, (iv) 약 125 × 10^-6㎠(19.4 밀²) 내지 약 1250 × 10^-6㎠(194 밀²) 범위, 바람직하게는 약 125 × 10^-6㎠(19.4 밀²) 내지 약 750 × 10^-6㎠(116.3 밀²) 범위의 단면적(Ac) 및 길이(L)/직경(D_RND)비가 약 1.25 이상, 바람직하게는 약 6 이하, 특히 바람직하게는 약 4 이하가 되도록 하는 길이(L) 및 직경(D_RND)을 갖는 방사구 모세관을 선택하고, 이 모세관을 통해 1분당 약 0.07 내지 약 0.7 그람(g/분) 범위의 질량 유속(w)으로 여과된 용융물을 압출시키고, (v) 압출된 용융물이 약 2 ㎝ 이상 약 (12 dpf^1/2)㎝ 이하의 거리(L_DQ)에 걸쳐 방사구 모세관으로부터 나옴에 따른 직접 냉각으로부터 압출 용융물을 보호하고, 여기에서 dpf는 미세 방사 배향 폴리에스테르 필라멘트의 필라멘트. 당 데니어로서 바람직하게는 약 1 내지 약 0.2 dpf, 더욱 바람직하게는 약 0.8 내지 약 0.2 dpf, 특히 바람직하기로는 약 0.6 내지 약 0.2 dpf의 범위이며, 평균 어롱엔트(along-end) 데니어 연정성(DS)은 바람직하게는 약 4% 이하, 더욱 바람직하게는 약 3% 이하 및 특히 바람직하게는 약 2% 이하이고, (vi) 바람직하게는 중합체 Tg 보다 낮은 온도(Ta) 및 1분당 약 10 내지 약 30m 범위의 속도(Va)를 갖는 방사상으로 유도된 공기에 의해, 감시 스핀라인(spinline)을 중합체 유리 전이 온도(Tg) 이하로 냉각시키고, (vii) 약 0.5 내지 약 1 g/d 범위의 7% 신도서의 비강도(tenacity-at-7%-elongation(T₇))를 특징으로 하는, 연신 피드사에 특히 적합한 필라멘트 제조에 있어서는 약 5.7 내지 약 7.6 범위의 겉보기 스핀라인 변형률(ε_a) 및 1 데니어 당 약 0.045 내지 약 0.195 그람(g/d) 범위, 바람직하게는 약 0.045 내지 약 0.105 g/d 범위의 겉보기 내부 스핀라인 응력(σ_a)으로 감쇠시키고, 약 1 내지 약 1.75 g/d의 범위의 7% 신도에서의 비강도(T₇)를 특징으로 하는, 직용 사에 특히 적합한 필라멘트 제조에 있어서는 바람직하게는 0.105 내지 0.195 g/d 범위의 겉보기 내부 스핀라인 응력(σ_a)으로 감쇠시키며, (viii) 냉각 및 감쇠된 필라멘트를 방사구면으로부터 약 50㎝ 내지 약 140㎝ 범위, 바람직하게는 약 50㎝ 내지 약 (50 +90 dpf^1/2)㎝ 범위의 거리(Lc)에서 저마찰 표면을 사용함으로써 멀리필라멘트속(bundle)으로 수속하고, (ix) 멀티필라멘트속을 약 2 내지 약 6㎞/분 범위, 바람직하게는 약 2 내지 약 5㎞/분 범위, 특히 바람직하게는 약 2.5 내지 약 5㎞/분 범위의 해사 속도(V)의 약 95% 내지 100%의 속도로 권취하는 것으로 이루어지는, 방사 배향 폴리에스테르 미세 필라멘트의 제조 방법.

또한, 본 발명에 의하면 다음과 같은 방사 배향 폴리에스테르 미세 필라멘트 및 이로부터 얻어지는 제품이 제공된다.

약 13 내지 약 23 범위의 상대 점도(LRV), 약 240℃ 내지 약 265℃ 범위의 제로 점단 중합체 융점(TM⁰) 및 약 40℃ 내지 약 80℃ 범위의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르의 방사 배향 미세 필라멘트이며, 필라멘트 당 약 1 이하, 바람직하게는 약 0.8 내지 0.2 데니어(dpf) 범위의 섬도를 갖고, 또한 (i) 최대 수축 전위(Sm) (여기에서, Sm(%) = [(550-E_B)/6.5]이고, 절단시 신도(E_B) 는 약 40% 내지 약 160% 범위임)보다 작은 보일 오프 수축률(S), (ii) 중합체 유리 전이 온도(Tg)보다 약 5℃ 내지 약 30℃ 더 높은 범위의 피크 온도 [T(ST_max)]에서, 약 0.05 내지 약 0.2 g/d 범위의 최대 수축 장력(ST_max), (iii) [(T_B)n/T₇]비(여기에서, (T_B)n은 20.8의 기준 LRV 및 0%의 무광제(예를들면, TiO₂) 퍼센트로 표준화된 절단시 비강도임)가 (5/T₇) 이상, 바람직하게는 (6/T₇) 이상이 되도록 하는, 약 0.5 내지 약 1.75 g/d 범위의 7% 신도에서의 비강도(T₇), 및 (iv) 적합하게는 약 4% 이하, 바람직하게는 약 3% 이하, 특히 바람직하게는 약 2% 이하의 평균 어롱엔드 데니어 연전성(DS)을 추가 특징으로 하는, 방사 배향 폴리에스테르 미세 필라멘트.

약 12% 이상의 보일 오프 수축률(S) 및 건식 열처리 수축률(DHS), 약 80% 내지 약 160% 범위의 절단시 신도(E_B) 및 약 0.5 내지 약 91 g/d 범위의 7% 신도에서의 비강도(T₇)를 특징으로 하는, 연신 피드사(DFY)로서 사용하기에 특히 적합한 방사 배향 미세 필라멘트.

약 +2% 이하의 수축률차(△S=DHS-S) (여기에서, 보일 오프 수축 후의 필라멘트 데니어, dpf(ABO)가 1 이하, 바람직하게는 약 1 내지 0.2 dpf, 더욱 바람직하게는 약 0.8 내지 0.2 dpf가 되도록 보일 오프 수축률(S) 및 건식 열처리 수축률(DHS)은 약 2% 내지 약 12% 범위임), 약 1 내지 약 1.75 g/d 범위의 7% 신도에서의 비강도(T₇), dir 40% 내지 약 90% 범위의 절단시 신도(E_B) 및 약 2 내지 약 12 g/d 범위의 항복후 모듈러스(Mpy)를 특징으로 하는, 직용사(DUY)로서 사용하기에 특히 적합한 방사 배향 미세 필라멘트.

약 +2% 이하의 수축률차(△S=DHS-S) (여기에서, 보일 오프 수축률(S) 및 건식 열처리 수축률(DHS)은 약 2% 내지 약 12%의 범위임), 약 105℃ 이하의 저온 결정화 개시 온도[Tcc(DSC)] 및 약 0 이상의 순간 인장 모듈러스(Mi)를 특징으로하는, 균일하게 냉연신될 수 있는 방사 배향 미세 필라멘트.

약 1 dpf 이하, 바람직하게는 약 0.8 내지 0.2 dpf 범위의 보일 오프 수축후 데니어[dpf(AOB)]를 가지며, 또한 (i) 약 2% 내지 약 12% 범위의 보일 오프 수축률(S) 및 건식 열처리 수축률(DHS), (ii) [(T_B)_n/T₇]비 (여기에서, (T_B)_n은 20.8의 기준 LRV 및 0%의 무광제(예를 들면, TiO₂) 퍼센트로 표준화된 절단시 비강도이고, 절단시 신도(E_B)는 약 15% 내지 약 55% 범위임)가 (5/T₇) 이상, 바람직하게는 (6/T₇) 이상이 되도록 하는 약 1 g/d 이상의 7% 신도에서의 비강도(T₇), (iii) 바람직하게는 약 5 내지 약 25 g/d 범위의 항복후 모듈러스(Mpy) 및 (iv) 적합하기로는 약 4% 이하, 바람직하게는 약 3% 이하, 특히 바람직하게는 약 2% 이하의 평균 어롱엔드 데니어 연전성(DS)을 추가 특징으로 하는, 연신된 방사 배향 폴리에스테르 미세 필라멘트.

약 1 내지 0.2 dpf, 바람직하게는 약 0.8 내지 0.2 dpf 범위의 보일 오프 수축후 데니어[dpf(ABO)]를 가지며, 또한 약 2% 내지 약 12% 범위의 보일 오프 수축률(S) 및 1 g/d 이상의 7% 신도에서의 비강도(T₇) 및 바람직하게는 약 5 내지 약 25 g/d 범위의 항복후 모듈러스(Mpy)와 함께 1 dpf로 표준화된 약 0.1 이상의 상대 분산 염색 속도(RDDR)를 추가 특징으로 하는, 벌크화 방사 배향 폴리에스테르 미세 필라멘트.

본 발명의 미세 필라멘트가 혼합된 필라멘트사, 특히, 모든 필라멘트가 본 발명의 필라멘트이고 데니어, 횡단면 및(또는) 수축 전위가 상이한 본 발명의 필라멘트들로 혼합된 필라멘트사.

바람직한 방사 배향, 벌크화 및 연신된 플래트 필라멘트는 약 1 내지 약 3 몰% 범위의 에틸렌-5-M-술포-이소프탈레이트 구조 단위(여기에서, M은 나트륨 또는 리튬과 같은 알칼리 금 속의 양이온임)를 함유하기 때문에 양이온성 색소로 염색될 수 있다.

담체 없이 대기 조건하에서 균일하게 분산 염색될 수 있는, 특히 바람직한 방사 배향, 벌크화 및 연신된 플래트 필라멘트는 약 115℃ 이하, 바람직하게는 약 110℃ 이하의 동적 손실 모듈러스 피크 온도 T(E_max)를 특징으로 하며, 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A, [-O-C₂H₄-O-] 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B, [-C(O)-C₆H₄-C(O)-]로 이루어지고, 약 240℃ 내지 약 265℃ 범위의 제로 전단 융점(T_M°) 및 약 40℃ 내지 약 80℃ 범위의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 폴리에스테르 중합체를 제공하도록, 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B와는 상이한 소량의 다른 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A' 또는 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B' 또는 이들 양자에 의해 개질된 폴리에스테르 중합체, 특히 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)이다.

본 발명의 필라멘트는 향상된 촉감 및 심미감 그리고 편안함을 위해서 비원형일 수 있으며, 여기에서 비원형 필라멘트는 약 1.25 이상의 형상 계수(SF)를 가지며, 이 형상 계수(SF)는 필라멘트 파라미터 측정치(P_M) 및 동일한 단면적의 원형 필라멘트에 있어서의 필라멘트 파라미터 이론치(P_RND)의 비율로 정의된다. 중공형 필라멘트를 세그먼트화 방사구 모세관 오리피스로부터 후합체(post-coalescence)를 거쳐 방사함으로써, 개선된 직물 드레이프를 위해 보다 큰 벌크와 필라멘트 굴곡 모듈러스를 갖는 보다 경량의 직물을 제공할 수 있다.

본 발명의 다른 특징 및 실시태양들은 이하에서 명백해질 것이다.

제1도는 스핀라인 속도(V) 대 거리(X)의 그래프도로서, 방사 속도가 압출시 속도(Vo)로부터 감쇠 완결 후의 최종(해사) 속도(통상 수속점(point of cnvergence) 하류에서 측정, Vc)까지 증가하고 있다. 여기에서, 겉보기 내부 스핀라인 응력(σ_a)은 목 지점(neck-point)에서의 스핀라인 점도 (η)_N(즉, 여기에서 대략 LRV/Tp⁶(Tp는 ℃로 나타냄) 비에 비레하는 것으로 나타남)와 목 지점에서의 속도 구배(dV/dx) (여기에서 약 2 내지 4 ㎞/min 범위의 보다 높은 방사 속도에서 대략 V^3/2/dpf에 비례하는 것으로 나타남)의 곱에 비례하는 것으로 본다. 또한, 스핀라인 거리(X)에 대하여 스핀라인 온도를 도시하였는데, 목 지점에서 스핀라인 속도가 급상승한 것에 비하여 거리에 따라 균일하게 감소하는 것으로 나타난다.

제2도는 방사 배향 필라멘트의 복굴절(△n) 대 겉보기 내부 스핀라인 응력(σ_a)의 그래프도인데, 여기에서 기울기는 응력 광학 계수, SOC로 칭하며, 선 A, B 및 C는 각각 0.75, 0.71 및 0.645 (g/d)^-1의 SOC 값을 가져서 평균 SOC는 약 0.7이고, 선 A 및 C는 2GT 폴리에스테르에 대한 문헌에서 밝혀진 전형적인 상관 관계를 갖는다. 겉보기 내부 스핀라인 응력(σ_a) 값은 문헌 기재의 값과 양호하게 부합한다.

제3도는 방사 배향 필라멘트의 7% 시도에서의 비강도((T₇) 대 겉보기 내부 스핀라인 응력(σ_a)의 그래프도이다. 제2도 및 제3도에 도시된 바와 같은 겉보기 내부 스핀라인 응력(σ_a)에 대한 복굴적(△n) 및 T₇의 거의 선형의 상관 관계는 필라멘트의 평균 배향도를 나타내는 유용한 매개 변수로서 T₇을 사용할 수 있게 한다. 복굴절(△n)은 전형적으로 1 데니어 미만의 미세 필라멘트에 대해서는 측정하기 매우 어려운 구조 매개 변수이다.

제4도는 겉보기 내부 스핀라인 응력(σ_a) 및 방사 배향 필라멘트사의 7% 신도에서의 비강도(T₇) 대 자연 대수 척도상의 스핀라인 신장비 E_R(=V/Vo) (여기에서, 200 및 2000의 E_R값은 x축 상에 0.2 및 2로 나타냄; 즉 E_R/1000)의 바람직한 수치들의 그래프도인데, 여기에서, 자연 대수 1n(E_R)은 본 명세서에서 겉보기 스핀라인 변형률(ε_a)로 칭하며, V는 최종(해사) 스핀라인 속도이고 V0는 모세관 압출 속도이다. 본 발명의 방법은 직용 필라멘트를 제조하기에 바람직한 영역 ADHE(Ⅱ)와 연신 피드사를 제조하기에 바람직한 영역 EHLI(Ⅰ)를 지닌 밀폐 영역 ADLI로 묘사된다. 특히 바람직한 방법들은 영역 BCGF 및 FGKI로 나타낸다.

제5도는 C 지점으로 표시하는 7% 신도에서의 비강도(T₇) 및 A 지점으로 표시하는 20% 신도에서의 비강도(T₂₀)로부터 계산되고 (1.2 T₂₀-1.07 T₇)/0.13으로 정의되는 항복후 시컨트 모듈러스(Mpy)의 그래프적 계산법을 나타내는 대표적인 인스트론 하중 신장 곡선으로서, 시컨트 Mpy(본 명세서에서 tan β로 표시함)를 탄젠트 Mpy(본 명세서에서 tanα, 즉 선분 AB의 기울기로 표시함)와 비교한 것이다. 약 0 이상의 순간 모듈러스 Mi(=d(응력)/d(신도))를 지닌 사(yarns)에 대해서 tanβ 값은 tanα 값과 대략 동일하다.

제6도는 시컨트 Mpy(제5도의 tanβ) 대 방사 배향 필라멘트의 복굴절(△n)의 그래프도이다. 기본적으로 tanα가 tanβ와 일치하는 사에 대해서, 항복후 모듈러스(Mpy)는 분자 배향의 유용한 척도가 된다.

제7도는 1 dpf로 표준화한 상대 분산 염색 속도(RDDR) 대 평균 필라멘트 복굴절(△n)의 그래프도이다.

제8도는 섬유의 필라멘트 비정질 자유 부피(이후 V_f.am으로 칭함)대 전형적으로 중합체의 Tg보다 20℃ 내지 약 50℃ 높은 유리 전이 온도의 척도로 삼는 섬유 운동 손실 모듈러스의 피크 온도 T(E_max)의 그래프도이다. 감소하는 T(E_max) 값은 보다 더 큰 비정질 자유 부피(V_f.am)에 해당하며, 따라서 약 0.1 이상의 상대 분산 염색 속도(RDDR)값 (1) dpf로 표준화됨)으로 측정되는 바와 같이 향상된 염색성에 해당한다.

제9도는 필라멘트 밀도(p) 대 복굴절(Δn)의 그래프도로서, 대각선은, 제8도에 나타난 자유 부피 V_f.am의 계산에 사용된, 증가하는 분수 비정질(fractional amorpho us) 배향함수(f_a)의 밀도(p)와 복굴절(Δn)의 조합을 나타낸다.

제10도는 유리 전이 온도(Tg)에 해당하는 열전이점, 저온 결정화 개시 온도[Tcc(DSC)] 및 섬유 융점의 결정화도 및 배향으로 인하여 중합체의 제로 전단 융점(T_M°)보다 높은 섬유의 제로 전단 융범 T_M을 나타내는 시차 주사 열량계(DSC) 스펙트럼이다. 중합체의 제로 전단 융점(T_M°)을 측정하기 위해서는, 섬유를 압출하기 보다는 사전에 용융된 DSC 섬유 샘플을 2차 DSC 가열하여 중합체의 DSC 스펙트럼을 제공한다.

제11도는 최대 수축 장력 ST_(max), 피크 온도 T(STmax) 및 바람직한 열경화 온도 T_set(이 이하의 온도에서는 열경화가 염료의 기능에 불리한 영향을 미치지 않는다)를 나타내는 본 발명의 방사 배향 미세 중합체 필라멘트의 대표적인 수축 장력 (ST)-온도 스펙트럼이다.

제12도는 본 발명의 전형적인 연신 피드사(곡선 C), 본 발명의 전형적인 직용사(곡선 B) 및 이완 열처리 후(즉, 염색 후와 유사함) 본 발명의 바람직한 직용사(곡선 A)에 대한 대표적인 비강도(T = 충진량(gms)/최초 데니어) 대 신도(%) 곡선이다.

제13도는 (T_B)_n/T₇비 대 T₇의 역수(즉, 1/T₇)로서 작성한 LRV 및 무광제(%) (예, TiO₂)의 영향에 대해 표준화된 절단 비강도(T_B)_n의 바람직한 값의 그래프도이며, 그래프에서 곡선 A : [(T_B)n/T₇] = (5/T₇)이고, 곡선 B : [(T_B)n/T₇] = (6/T₇)이다.

제14도는 T₇/(V²/dpf) 비 대 사 압출 속(#c) 당 필라멘트 수 × (D_ref/D_sprt)²비(여기에서, D_ref및 D_sprt는 각각 기준 방사구(예, 약 75㎝) 및 시험 방사구의 직경이다)의 플롯이다. ln-ln 플롯에서 기울기 n은 약 -0.7로 나타나는데, 즉, 7% 신도에서의 비강도(T₇)는 (V²/dpf) 및 [(#c)(D_ref/D_sprt)²]^-0.7에 정비례적으로 변화하는 것으로 나타나며, 다시 말해서 7% 신도에서의 비강도((T₇)는 필라멘트 압출 밀도의 중가에 따라 0.7 제곱까지 거의 선형으로 감소하며, 그리하여 필라멘트 압출 밀도는 보다 큰 방사 속도(V)에서 보다 미세한 데니어의 필라멘트를 방사시키기 위한 공정 파라미터로 사용할 수 있다. 보다 큰 방사 속도, 예를 들면 약 4 내지 6㎞/min의 범위에서는 겉보기 스핀라인 응력이 방사 소도(V)에 따라 덜 빠르게 증가하는 것으로 나타나는데, 다시말해서 겉보기 스핀라인 응력은 (V^3/2/dpf)에 비례하는 것으로 나타난다.

본 발명의 방사 배향 필라멘트를 제조하는 데에 사용되는 폴리에스테르 중합체는 약 13 내지 약 23 범위의 상대 점도(LRV), 약 240℃ 내지 약 265℃ 범위의 제로 전단 융점(T_M ⁰) 및 약 40℃ 내지 약 80℃ 범위의 전이 온도(Tg) (여기에서, T_M ⁰및 T_g는 20℃/min의 가열 속도에서 질소 가스 하에 제2 DSC 가열 사이클로부터 측정한 것임)를 지닌 것으로 선택한다. 상기 폴리에스테르 중합체는 A와 B 구조 단위가 교대로 나타나는 구조의 선형 축합 중합체로서, 여기에서 A는 [-O-R'-O-] (식 중, R'는 에틸렌디옥시 (글리콜) 단위 [-O-C₂H₂-O-] 중에 있는 것과 같이 주로 [-C₂H₂-]임) 형태의 히드로카르볼렌디옥시 단위이며, B는 [-C(O)-R-C(O)-] (식 중, R는 1,4-벤젠디카르보닐 단위 [-C(O)-C₆H₄-C(O)-] 중에 있는 것과 같이 주로 [-C₆H₄-]임) 형태의 히드로카르볼렌디카르보닐 단위를 나타낸다. 따라서 예를 들면 에틸렌 테레프탈레이트, [-O-C₂H₄-O-C(O)-C₆H₄-C(O)-]와 같은 반복 구조 단위가 약 85% 이상 나타난다.

적합한 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) (본 명세서에서는 PET 또는 2GT로 칭함) 기재의 중합체는 루드윅(H. Ludwig)의 서적(Polyester Fibers, Chemistry and Technology, John Wiley and Sons Limited (1971))에 기재된 DMT법 및 엣징(Edging)의 미합중국 특허 제4,110,316호에 기재된 TPA법에 의하여 생성될 수 있다. 또한, 예를 들어 약 15%까지의 히드로카르볼렌디옥시 및 (또는) 히드로카르볼렌디 카르보닐 단위가 다른 히드로카르볼렌디옥시 및 히드로카르볼렌디카르보닐 단위로 교환되어 향상된 저온 분산 염색성, 안락감 및 심미감을 제공하는 코폴리에스테르류도 포함된다. 적합한 교환 단위들은 모스트(Most)의 미합중국 특허 제4,444,710호(실시예 VI), 파코프스키(Pacofsky)의 미합중국 특허 제3,748,844호 (Col. 4) 및 한코크(Hancock) 등의 미합중국 특허 제4,639,347호 (Col. 3)에서 찾을 수 있다.

폴리에스테르 중합체들은 또한 에틸렌-5-M-술포-이소프탈레이트 잔기 (여기에서, M은 나트륨 또는 리튬과 같은 알칼리 금 속의 양이온임)와 같은 이온성 염료 부위로 개질될 수 있는데, 예를 들면 그리핑(Griffing)과 레밍톤(Remington)의 미합중국 특허 제3,018,272호, 헤이지우드(Hagewood) 등의 미합중국 특허 제4,929,698호, 던칸(Duncan)과 스크리브너(Scrivener)의 미합중국 특허 제4,041,689호 (실시예 VI) 및 피아자(Piazza) 와 리즈(Reese)의 미합중국 특허 제3,772,872호 (실시예 VII)에 개시되어 있는 바와 같이 1 내지 약 3 몰%의 에틸렌-5-소듐-술포-이소프탈레이트 잔기를 가하여 폴리에스테르 필라멘트에 양이온성 염료에 대한 염색성을 제공할 수 있다. 방사 배향 필라멘트 및 그로부터의 연신 필라멘트의 염색성 또는 다른 성질을 조절하기 위하여, 보슬리(Bosley)와 던칸의 미합중국 특허 제4,025,592호에 개시되어 있는 바와 같이 특정의 디에틸렌 글리콜 (DEG)을 폴리에스테르 중합체에 가할 수 있으며, 또한 구들리(Goodley)와 테일러(Taylor)의 미합중국 특허 제4,945,151호에 개시되어 있는 바와 같은 연쇄-분지화제와 함께 배합하여 폴리에스테르 중합체에 가할 수도 있다.

본 발명에 따라 예를 들면 약 1 내지 약 0.2 데니어/필라멘트(dpf), 바람직하게는 약 0.8 내지 약 0.2 데니어/필라멘트(dpf) 범위의 섬도(fineness)를 갖는 방사 배향 폴레에스테르 필라멘트의 제조 방법이 제공되는데, 이 방법은, (a) 전술한 바와 같이, 폴리에스테르 중합체를 겉보기 융점 (T_M)_a[여기에서, (T_M°)_a는 압출 동안 중합체의 전단 작용의 결과로 제로 전단 융점 (T_M°)보다 크며, 본 명세서에서 식

(T_M)a=[T_M°+ 2x10-4(L/D_RND)G_a]

(식중, L은 모세관의 길이이고; D_RND는 원형 모세관인 경우에는 모세관 직경이고 비원형 모세관인 경우에는 D_RND(㎝)는 동일 단면적 A_c(㎠)의 원형 모세관의 계산량 직경이며; G_A(sec^-1)는 이후에 정의되는 겉보기 모세관 전단율임)으로 정의함]보다 높은, 약 25℃ 내지 약 55℃, 바람직하게는 약 30℃ 내지 약 50℃ 범위의 온도 (Tp)로 용융 가열시키고, (b) 생성된 중합체 용융물을 체류 시간(tr)이 약 4분 이하로 되도록 충분히 급속도로 팩 캐비티 (재미슨(jamieson)의 미합중국 특허 제3,249,669호의 제2-31도에 도시된 것과 유사함) 중에서 필립스(Phillips)의 미합중국 특허 제3,965,010호에 기재된 바와 같은 불활성 매질로 여과시키고 [여기에서, t_r은 필터 캐비티 (불활성 여과 매질로 충전되어 있음)의 자유 부피(V_F, ㎤) 대 필터 캐비티를 통과하는 중합체 용융물의 부피 유속(Q, ㎤/분)의 비(V_F/Q)로 정의한다. 필터 캐비티를 통과하는 중합체 용융물의 부피 유속(Q)은 모세관 질량 유속(w, g/min)과 캐비티 당 모세관 수(#c)를 곱한 값을 용융물 밀도(본 명세서에서는 약 1.2195 g/㎤로 함)로 나눈 값, 즉 Q=#cw/1.2195로 정한다. 필터 캐비티 (불활성 여과 매질로 충전되어 있음)의 자유 부피(V_F, ㎤)은 에탄올과 같은 저 표면장력 액체를 사용하는 표준 액체 전위 기술에 의하여 실험적으로 측정한다. 용융물 체루 시간 t_r에 대한 상기 정의에서 모세관 질량 유속 (w)을 그의 등가식 w=[(dpf·V)/9] (여기에서, V는 km/min으로 나타내는 해사 방사 속도임)로 대체함으로써, 체류 시간 tr은 필라멘트 데니어, 해사 속도(V) 및 필터 캐비티 당 필라멘트 수(#c)가 증가함에 따라 감소하고, 필터 캐비티 자유 부피(VF)가 감소함에 따라 감소함을 알 수 있다. 캐비티 자유 부피(V_F)는 팩 캐비티 치수를 젼경하고 보다 작은 자유 부피로도 충분한 여과 능력을 제공하는 불활성 물질을 이용함으로써 감소시킬 수 있다. 필터 키비티 당 필라멘트(즉, 모세관) 수(#c)는 주어진 사번수에 대해서 단일 필터 키비티로부터 1개 이상의 멀리필라멘트속을 압출함으로써, 즉 다수개의 필라멘트를 방사시킨 다음 바람직하게는 약 50㎝ 내지 약 (50+90dpf^1/2)㎝ 사이에 위치한 계량형 피니쉬 팁 분리기 가이드를 사용하여 필라멘트속을 원하는 사 데니어의 보다 작은 필라멘트속으로 스플리팅(본 명세서에서는 멀티 엔팅(multi ending)이라 칭함)함으로써 증가시킬 수 있다.], (c) 여과된 중합체 용융물을 방사구 모세관을 통하여 약 0.07 내지 약 0.7g/min 범위의 질량 유속(w)으로 압출시키고 (여기서, 모세관은 약 125×10^-6㎠(19.4 밀²) 내지 약 1250×10^-6㎠(194 밀²), 바람직하게는 약 125×10^-6㎠(19.4 밀²) 내지 약 750×10^-6㎠(116 밀²)의 횡단면적 A_c=(π/4)D_RND ², 및 L/D_RND비가 약 1.25 내지 약 6, 바람직하게는 약 1.25 내지 약 4이도록 하는 길이(L) 및 직경(D_RND)을 갖고, Ga (sec-1) = [(32/60π)(w/ρ)/D_RND ³] (여기에서, w는 모세관 질량 유속(g/min)이고, ρ는 폴리에스테르 용융물 밀도 (약 1.2195 g/㎤로 함)이며, D_RND는 ㎝ 단위의 모세관 직경(상기 정의한 바와 같음)임)이도록 선택함), (d) dir 2㎝ 이상 약 (12dpf^1/2)㎝ (여기에서, dpf는 방사 배향된 폴리에스테르 미세 필라멘트의 필라멘트 당 데니어임) 이하의 거리 L_DQ상의 방사구 모세관으로부터 배출시킬 때, 새로 압출된 중합체 용융물을 직접적인 냉각으로부터 보호하고, (e) 지연 튜브가 장착된 횡층류 급냉(laminar cross-flow quench)(마캔시(Makansi)의 미합중국 특허 제4,529,368호에 개시된 바와 같음)를 사용하여, 바람직하게는 방사상으로 배향된 공기(다우처트(Dauchert)의 미합중국 특허 제3,067,458호에 개시된 바와 같음)에 의하여, 급냉 공기의 온도(T_a)를 대략 중합체의 유리 전이 온도(T_g) 이하로 하고 급냉 공기의 속도(V_a)를 약 10 내지 약 30m/min으로 하면서, 압출된 용융물을 중합체의 유리 전이 온도(T_g)보다 낮게 주의하여 냉각시키고; (f) 냉각된 용융물을 약 5.7 내지 약 7.6, 바람직하게는 약 6 내지 약 7.3 범위의 겉보기 스핀라인 변형률(ε_a)[여기에서, 겉보기 스핀라인 변형률(ε_a)은 스핀라인 신장비(E_R)의 자연 대수(ln)로 정의되고, E_R은 해사 속도(V) 대 모세관 압출 속도(V₀)의 비임; 즉 ㎝ 단위의 D_RND에 대하여, εa는

ln(E_R)=ln(V/V₀) = ln[(2.25×10-5πρ)(D_RND ²/dpf)]

로 주어짐]으로 감쇠시키면서;

(g) 감쇠 동안, 약 0.5 내지 약 1 g/d 범위의 7% 신도에서의 비강도(T₇)를 특징으로 하는, 특히 연신 피드사(DFY)에 적합한 방사 배향 필라멘트의 제조를 위해서 겉보기 내부 스핀라인 응력(ε_a)을 약 0.045 내지 약 0.195 g/d 범위로, 바람직하게는 약 0.045 내지 약 0.105 g/d 범위로 진전시키고, 바람직하게는, 약 1 내지 약 1.75 g/d 범위의 7% 신도에서의 비강도(T₇)를 특징으로 하는, 직용사(DUY)에 특히 적합한 방사 배향 필라멘트의 제조를 위하여 겉보기 내부 스핀라인 응력(ε_a)을 약 0.105 내지 약 0.195 g/d 범위로 진전시키고[여기에서, 겉보기 내부 스핀라인 응력(ε_a)은 본 명세서에서 감쇠가 기본적으로 종결되는 지점(본 명세서에서는 '목 지점'이라 칭함)에서의 감쇠되는 용융물의 겉보기 점도(η_m)와 스핀라인 속도 구비(dV/dx)의 곱으로 정의하는데, 겉보기 내부 스핀라인 응력(ε_a)은 중합체 LRV 및 해사 속도(V)가 증가함에 따라 증가하고, 필라멘트 dpf, 주어진 방사구 표면적(A₀㎠)d 대한 필라멘트 수(#c) 및 중합체 온도(T_p)가 증가함에 따라 감소하며, 식

(ε_a)=k(LRV/LRV_20.8)(T_R/T_P)⁶(V²/)(A₀/#c)^0.7

[여기에서, k는 10-2(ρ_m/SOC) (여기에서, ρm은 예를 들어 약 1.345 내지 1.385 g/㎤, 즉 약 1.36 g/㎤ 범위의 방사 배향 필라멘트의 밀도이고, SOC는 예를 들어 2GT 단일중합체(homopolymer)에 대하여 약 0.7 (g/d)-1인 폴리에스테르 중합체의 응력 광학 계수임)의 근사값을 가지며; T_R은 (T_M ⁰+ 40℃) (여기에서, T_M ⁰는 제로 전단(DSC) 중합체 융점임)로 정의되는 중합체 기준 온도이고; T_P는 중합체 용융물 방사 온도(℃)이며; V는 해사 속도(km/min)이고; #c는 주어진 압출 표면적(A0)에 대한 필라멘트(즉, 모세관)의 수(#c/㎠)이며; LRV는 측정된 중합체 (실험실급) 점도이고; LRV_20.8은 295℃에서 LRV값이 20.8인 2GT 단일중합체의 것과 동일한 제로 전단 뉴톤 용융 점도(η₀)를 지닌 폴리에스테르 중합체의 대응 기준 LRV값(이하에서 정의되는데, 예를 들면, 15 LRV의 양이온 염색성 폴리에스테르는 약 20 LRV의 2GT 동형중합체 범위의 모세관 압력 강하로 나타내는 용융물 점도를 지닌 것으로 알려져 있으므로 이와 같은 개질 중합체의 바람직한 기준 LRV는 약 15.5이고 표준 모세관 압력 강하 측정법으로 실험적으로 측정된다)임]의 실험 분석적 상관 관계로 표현할 수 있음]; (h) 방사구 면으로부터 약 50㎝ 내지 약 140㎝, 바람직하게는 약 50㎝ 내지 약 (50+90 dpf^1/2)㎝ 범위의 거리(L_c)에서, 예를 들어 피니쉬 롤, 바람직하게는 계량 피니쉬 팁 도포기(에이저스(Agers)의 미합중국 특허 제4,926,661호에 개시된 바와 같음)와 같은 저마찰면을 사용하여(즉, 필라멘트를 연마하거나 인취하지 않는 방식으로) 냉각되고 완전 감쇠된 필라멘트를 멀티필라멘트속으로 수속하고(여기에서, 피니쉬는 통상 약 5 중량% 내지 약 20 중량% 고상물의 수성 에멀젼이며, 피니쉬-온-얀(finish-on-yarn)은 최종 용도의 처리 조건에 따라 약 0.4 중량% 내지 약 2 중량%임); (i) 기본적으로 번팅(Bunting)과 넬슨(Nelson)의 미합중국 특허 제2,985,995호 및 그레이(Gray)의 미합중국 특허 제3,563,021호에 개시된 바와 같은 에어 제트를 사용하여 필라멘트속을 교차시키고(여기에서, 필라멘트 내부의 얽힘의 정도(본 명세서에서는 히트(Hitt)의 미합중국 특허 제3,290,932호에 따라 측정된 급속 핀 카운트 RPC로 칭함)를 사 패키징 및 최종 용도 조건에 기초하여 선택한다; (j) 약 2 내지 약 6km/min, 바람직하게는 약 2 내지 약 5km/min, 특히 약 2.5 내지 약 4.5 km/min 범위의 해사 속도(V)(본 명세서에서 제1 구동 롤의 표면 속도로 정의함)로 멀티필라멘트속을 권취하는 것(여기서, 공기 역학적 드래그(aerodynamic drag)로부터의 수축력은, 해리스(Harris)의 미합중국 특허 제4,932,109호에 기재된 바와 같이 교차 제트 표면상에 피니쉬가 부착되는 것을 방지하기 위하여 열 적용 없이(가열 공기 또는 수포화 공기와 같은 가열된 교차 분사 유체의 사용을 제외함) 약 0.5 내지 약 5% 범위의 과공급에 의하여 제1 구동 롤과 권취 롤 사이의 스핀라인을 이완시킴으로써 감소된다)으로 이루어진다. 즉, 상기 언급된 약 0.5 내지 약 5.0% 범위의 과공급 및 사와 구동 롤 사이의 미끄러짐 또는 사의 해연(untwisting) 등과 같은 다른 요인들에 의해, 실제의 권취 속도는 해사 속도의 약 95% 내지 약 100%가 된다.

본 발명의 폴리에스테르 미세 필라멘트는 연신 또는 열 처리를 포함하지 않는 단순화된 직접 방사 배향(SDSO) 방법에 의해 제조되는데, 이러한 점 때문에 수축 및 염색 특성의 바람직한 균형을 이루어 본 발명의 폴리에스테르 미세 필라멘트가 특히 실크와 같은 천연 연속 필라멘트의 대체물로서 적합하게 된다. 수축률이 약 12% 이하인 미세 필라멘트가 멀티필라멘트 직용사(DUY)에 이용되어 고속 제직 및 편직에서 절단 필라멘트를 형성하지 않은 채 가공될 수 있도록 하기 위하여, 바람직하게는 수축률이 약 12%를 초과하는 필라멘트를 마찰-가연 텍스쳐링, 에어 제트식 텍스쳐링, 스터퍼 박스 크림핑 및 경사 연신법과 같은 고속 방직 연신 공정에서 절단 필라멘트를 형성하지 않은 채 멀티필라멘트 연신 피드사(DFY)에 이용될 수 있도록 하기 위하여 SDSO 공정 변수를 신중히 선택함으로써, 우수한 기계적 특성 및 균제도를 갖는 미세 필라멘트가 제조된다.

본 발명의 미세 필라멘트는 이 필라멘트로부터 제조된 사(yarn)가 연신 가연 및 에어 제트식 텍스쳐링, 경사 연신법, 연신 기어 및 스터퍼-박스 크림핑 및 공기 및 물 분사식 제직 및 경사 편직법과 같은 고속 방직 공정에서 절단 필라멘트를 형성하지 않은채 사용될 수 있게 하는 우수한 기계적 특성을 갖는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 필라멘트는 정밀하게 염색된 직물에 사용가능하게 하는 우수한 데니어 균제도(본 명세서에서는 어롱엔드 데니어 연전성, DS로 표기함)를 갖는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 필라멘트는 연신 피드사( 및 토우)에서 필라멘트로서 이용될 수 있으며, 바람직하게는 보일 오프 수축률(S) 및 건식 열처리 수축률(DHS)이 약 12%를 초과하는 필라멘트는 연신 피드사에 특히 적당하고; 수축률이 약 12% 이하인 본 발명의 필라멘트는 플래트 비제직용 멀티필라멘트사에 특히 적합하며, 연신이 필요하지 않은 경우 에어 제트식 텍스쳐링, 기어 크림핑법 및 스터퍼박스 크림핑법과 같은 텍스쳐링 공정을 위한 사로서, 본 발명의 플래트 제직용 필라멘트는 스테이플 섬유 및 플록으로 절단될 수 있지만; 수축률이 약 12% 이하인 필라멘트는 녹스(Knox) 및 노우(Noe)의 미합중국 특허 제5,066,447호에 기재된 바와 같이 균일 냉각 연신될 수 있다.

본 발명에 따라서 제조된 폴리에스테르 미세 필라멘트s와는 대조적으로, 필라멘트의 데니어 감소 및(또는) 분자 배향 및(또는) 결정성 증가를 위하여 예를 들면 공기 역학적 또는 기계적 연신 및(또는) 열 처리 단계를 포함하는 방사 기술에 의해 제조되는 미세 필라멘트는 일반적으로 1) 고수축 장력(ST_max)이 약 0.2 g/d를 초과하고, 2) 피크 수축 장력이 일어나는 온도 T(ST_max)가 약 100℃를 초과하며(즉, 대기 중에서의 염색 온도보다 높으며), 3) 약 100℃ 내지 약 180℃의 정상적인 방직 염색 및 가공 온도 범위에서 처리 온도에 따라 증가하는 건식 열 처리 수축률(DHS)(즉, 100℃≤T≤180°에서 d(DHS)/dT0) 및 약 +2%를 초과하는 수축률 차이(△S=DHS-S) (여기서, S는 보일 오프 수축률이고 DHS는 건식 열 처리 수축률임)를 가져서, 미세필라멘트로부터 제조된 직물에 충분한 열 치수 안정성을 제공하기 위하여 염색하기 전 또는 후에 폴리에스테르 미세 필라멘트 또는 이로부터 제조된 방직 제품의 고온 처리를 필요로 하고, 4) 염색성이 불량하여, 진한 음영 및 균일하게 염색된 직물을 얻기 위하여 담체라고 불리는 화학 염료 보조제를 이용하여 고온 가압하에서 염색하는 것을 필요로 하는 것을 특징으로 한다.

특히, 본 발명에 의하면, 1. (a) 수축률 차(△S=DHS-S)가 약 +2% 이하, 바람직하게는 약 +1% 이하, 특히 약 0% 이하이고(여기서, S는 보일 오프 수축률이고, DHS는 180℃에서 측정된 건식 열처리 수축률임), (b) 최대 수축 장력(ST_max)이 약 0.05 내지 약 0.2 g/d이고, 최대 수축 장력의 피크 온도 T(ST_max)가 약 Tg + 5℃ 내지 Tg +30℃ (즉, 중합체의 Tg가 약 70℃인 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)인 경우 약 75℃ 내지 약 100℃)이고, (c) 7% 신도에서의 비강도(T₇)가 약 0.5 내지 약 1.75 g/d이고, [(T_B)_n/T₇] 비가 약 (5/T₇) 이상, 바람직하게는 약 (6/) 이상이며(여기서, (T_B)_n은 기준 LRV 20.8 및 무광제 (예 : TiO₂) 백분율 0%로 표준화된 절단시 비강도이며, (T_B)_n= (T_B)[20.8/LRV]^0.75)(1-X)^-4로 정의되고, 여기서 절단시 비강도 (T_B)라 = T(1+E_B/100)이고, E_B, 즉 절단시 신도 백분율은 약 40% 내지 약 160%이며, X는 무광제 분별 중량%이고, T는 절단 하중(그람)을 원래의 비연신 데니어로 나눈 것으로 정의되는 강도이다), (e) 평균 어롱엔트 데니어 연전성(DS)이 약 4% 이하, 바람직하게는 약 3% 이하, 특히 2% 이하인 것을 특징으로 하며, 상대 점도(LRV)가 약 13 내지 약 23이며, 제로 전단 중합체 용융 온도(T_M°)가 약 240℃ 내지 약 265℃이고, 중합체 유리 전이 온도(Tg)가 약 40℃ 내지 약 80℃인, 약 1 dpf 이하, 바람직하게는 약 0.8 dpf 이하, 특히 약 0.6 dpf 이하이며 약 0.2 dpf 이상의 방사 배향 폴리에스테르 미세 멘트필라가 제공되고, 2. (a) 보일 오프 수축률(S) 및 건식 열처리 수축률(DHS)이 약 12%를 초과하되 최대 수축률 전위(S_M= [(550-E_B)/6.5]% 이하이며, 절단시 신도(E_B)가 약 80% 내지 약 160%이며, (b) 7% 신도에서의 비강도(T₇)가 약 0.5 내지 약 1 g/d인 것을 특징으로 하는, 고속 연신 경사 가연 및 에어 제트식 텍스쳐링, 연신 경사법, 연신 크림핑법 및 스터퍼 박스 텍스쳐링과 같은 연신 피드사(DFY)로서 이용하기에 특히 적당한 방사 배향 미세 필라멘트가 제공되고, 3. (a) 보일 오프 후의 필라멘트 데니어 dpf(ABO) = dpf(BBO) × [(100/(100-S))]가 약 1 내지 약 0.2 dpf, 바람직하게는 약 0.8 내지 약 0.2 dpf, 특히 약 0.6 내지 약 0.2가 되도록, 보일 오프 수축률(S) 및 건식 열처리 수축률(DHS)이 약 2% 내지 약 12%이며, 직물의 경우 바람직하게는 약 6% 내지 약 12%이고 편직의 경우 바람직하게는 약 2% 내지 약 6%이고, (b) 7% 신도에서의 비강도(T₇)가 약 1 내지 약 1.75 g/d이고 절단시 신도(E_B)가 약 40% 내지 약 90%이며, (c) 항복후 모듈러스(Mpy)(제5도에서 시컨트 tan β로 정의됨. 즉, Mpy = (1.2T₂₀-1.07T₇)/0.13))가 약 2 내지 약 12 g/d인 것을 특징으로 하는, 직용사(DUY)로 이용하기에 특히 적합한 방사 배향 미세 필라멘트가 제공되고, 4. (i) 보일 오프 수축률(S) 및 건식 열처리 수축률(DHS)이 약 12% 이하이고, (ii) 저온 결정화 개시점(20℃/분의 가열 속도로 시차 주사 열량계(DSC)로 측정) Tcc(DCS)가 약 105℃ 이하이고, (iii) 순간 인장 모듈러스 Mi(=d(응력)/d(신도))x100 [여기에서 [d(응력)/d(신도)]는 신도(%)에 대한 응력(g/연신 데니어) 그래프의 접선이고, 연신 응력은 연신력(g)을 연신 데니어로 나눈 것이고, 연신 데니어는 비연신 데니어의 비 및 잔류 연신비(RDR = 1 + EB, %/100)로 정의됨]가 약 0보다 큰 것을 특징으로 하며, 방직 필라멘트를 제공하기 위해 열 세팅없이 저온 연신될 수 있는 방사 배향 미세 필라멘트가 제공되고 [필요에 따라서 상기 연신 필라멘트의 수축률(S)은, 열처리 후 세트 온도(Tset)가 수축 장력이 온도 증가에 따라 더 이상의 의미있는 감소를 나타내지 않는 온도 이하이라는 것을 조건으로하여 염색성에 있어서의 상당한 손실없이 감소될 수 있으며; 즉, Tset를 신속(재) 결정화의 개시가 시작되는 온도 이하로 유지시키는 것이 바람직하다. 본 명세서에서 Tset의 최대치는 온도 스펙트럼에 대한 수축 장력의 기울기 [d(ST)/dT]가 급격히 감소하는(보다 적게 음성으로 되는) 온도로서 정의된다.(제11도 참조)], 5. (a) 보일 오프 수축 후 필라멘트 당 데니어 dpf(ABO)가 약 1 내지 약 0.2 dpf, 바람직하게는 약 0.8 내지 약 0.2 dpf이고, (b) 보일 오프 수축률(S) 및 건식 열처리 수축률(DHS)이 약 2% 내지 약 12%, 편직의 경우 바람직하게는 약 2% 내지 약 6%, 직물의 경우 바람직하게는 약 6% 내지 약 10%이고, (c) [(TB)n/T₇]비가 약 5/T₇이상, 바람직하게는 약 6/T₇이상이 되도록 7% 신도에서의 비강도(T₇)가 약 1 g/d 이상이고 (여기서 (T_B)n은 기준 Lrv 20.8 및 무광제(예 : TiO₂) 백분율 0%로 표준화한 절단시 강도이며, 약 15% 내지 약 55%의 E_B를 가짐), (e) 항복후 모듈러스(Mpy)가 약 5 내지 약 25 g/d이고, (f) 상대 분산 염색 속도(RDDR)(1 dpf로 표준화됨)이 약 0.1 이상, 바람직하게는 약 0.15 이상이고, (g) 동적 손실 모듈러스 피크 온도 T(Emax)가 약 115℃ 이하, 바람직하게는 약 110℃ 이하이고, (h) 평균 어롱엔드 데니어 연전성(DS)이 약 4% 이하, 바람직하게는 약 3% 이하, 특히 약 2% 이하인 것을 특징으로 하는, 상기 본 발명의 방사 배향 필라멘트를 연신시킴으로써 제조되는 바람직한 연신사가 제공된다.

6. 벌크 미세 필라멘트사(또는 토우)는 본 발명의 미세 필라멘트사를 에어 제트식 텍스쳐링, 가연(false-twist) 텍스쳐링, 스터퍼 박스 및 기어 크림핑과 같은 벌크 공정을 통해 통과시킴으로써 제공되고, 여기서 상기 벌크 필라멘트는 각각의 필라멘트 데니어(수축 후)가 약 1 이하, 바람직하게는 약 0.8 이하이고, 보일 오프 수축률(S) 및 건식 열처리 수축률(DHS)이 약 12% 이하인 것을 특징으로 하며 T(E_max)가 약 115℃ 이하, 바람직하게는 약 110℃ 이하이고, RDDR이 약 0.1 이상, 바람직하게는 약 0.15 이상인 것을 특징으로 한다.

직용사(또는 토우)에 이용하기에 특히 바람직한 필라멘트는, (a) 평균 결정 크기(CS)(광각 Xtjs 산란법(WAXS)에 의해 010 평면으로부터 측정됨)가 약 50 내지 약 90 옹스트롬(Å)이고, 분별 부피 결정성 Xv = (ρm - 1.335)/0.12이, 약 1.355 내지 약 1.395 g/㎤의 밀도치(σm)(무광제 백분율에 대해 보정됨)에 대해 약 0.2 내지 약 0.5이고, (b) 분별 평균 배향 함수 f = △n/△n°(여기서 △n°은 약 0.25 내지 약 0.5의 평균 고유 복굴절(본 명세서에서는 0.22로 정의됨)이고, 분별 비정질 배향 함수는 fa = (f - Xvfc)/(1-Xv)이다)는 약 0.4 이하, 바람직하게는 약 0.3 이하이고, 여기서 (△n)은 평균 복굴절이고 fc는 분별 결정성 배향 함수로서 fc = (180 - COA)/180이고, 여기서 COA는 WAXS로 측정된 결정성 배향 각도이며, (c) 비정질 자유 부피(V_f,am)이 약 0.5 × 10⁶세제곱옹스트롬(Å³) 이상, 바람직하게는 약 1 × 10⁶Å³이고(여기서 V_f,am은 본 명세서에서 (CS)³[(1-Xv)/Xv][(1-fa)/fa]로 정의됨), 동적 손실 모듈러스 피크 온도 T(E_max)이 약 115℃ 이하, 바람직하게는 약 110℃ 이하를 제공하며, (d) 대기중의 상대 분산 염색 속도(RDDR) (1dpf로 표준화함)가 약 0.1 이상, 바람직하게는 약 0.15 이상인 것을 특징으로 한다.

실의 특성은 미합중국 특허 제4,134,882호, 제4,156,071호, 및 제5,066,447호에 기재된 바에 따라 측정하였으며, 단, 상대 분산 염색 속도(RDDR)은 1 dpf로 표준화하고, 건식 열처리 수축률(DHS)는 180℃에서 측정하였으며, 랩(lab) 상대 점도(LRV)는 보로두스(Broaddus)의 미합중국 특허 제4,712,998호에 기재된 바에 따라 정의되며, 약 (HRV-1.2)와 동일하고, 여기서 HRV는 미합중국 특허 제4,134,882호 및 제4,156,071호에 주어져 있다. LRV_20.8의 값은 20.8 LRV 2GT 단일중합체의 점도와 동일한 제로 전단 뉴톤 용융 점도 η₀의 폴리에스테르 중합체의 기준 LRV로서 취해진다(예를 들면, 동일 질량 유속 및 온도에서 동일 모세관 압력 강하를 제공함). 표 Ⅰ 내지 Ⅷ에서, 한 숫자를 승하는 알파벳 숫자는 기호 ^으로 나타내며(예 : 10²= 10^2); 매우 작거나 또는 매우 큰 숫자(예 0.00254 ㎝ 및 254000 ㎝/min)는 편의상 0.254 및 254 (여기서, 단위는 각각 ㎝ x 10^2 및 ㎝/sec x 10^-3로 나타내며, 숫자가 위치하는 자리에 존재하는 점선(---)은 그 값이 측정되지 않았다는 것을 나타내며; 숫자가 위치하는 자리에 존재하는 NA는 측정값이 응용될 수 없다는 것을 나타내고; 화살표 점선(---)은 주어진 항목에 대해 주어진 변수가 앞의 항목의 것과 동일한 값이라는 것을 나타낸다. 방사 속도(V)는 야드/분으로 측정되며, 본 명세서에서는 Km/분으로 전환시켰으며, 이때 소숫점 둘째자리까지 반올림하였다(예 4500 ypm = 4.115 km/분 = 4.12).

본 발명의 바람직한 실시 태양은 다음 실시예에 의해 예시된다.

중합체 LRV가 약 13 내지 약 23 (약 0.5 내지 약 0.7의 [η]에 해당함), 바람직하게는 약 13 내지 약 18 (이온적으로 개질된 폴리에스테르) 및 약 18 내지 약 23(비이온적으로 개질된 폴리에스테르)이고,제로 전단 융점(T_M°)이 약 240℃ 내지 약 265℃이고, 유리 전이 온도(Tg)가 약 40℃ 내지 약 80℃이고, 소량의 무광제 및 표면 마찰 개진제(예, TiO₂및 SiO₂)를 함유하는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)를 중합체 온도 T_P(℃)에서 용융시키고, 체류(보유) 시간(t_r, 분) 동안 불활성 매질을 통해 여과시킨 후, 겉보기 모세관 전단 속도(Ga, sec-1 = [(32/60π)(w/ρ)D_RND ³)]를 제공하며 직경(D_RND) 및 길이(L)를 갖는 방사구 모세관을 통해서 모세관 질량 유속 w [=(dpf·V)/9]g/min으로 압출시켰다. 여기서 모세관 치수는 cm 단위로 나타내며, 해사 방사 속도(V)는 km/분으로 나타내었다.

본 명세서에 기재된 대부분의 실시예의 필라멘트는 압출 표면적 당 필라멘트 밀도가 전형적으로 약 2.5 내지 약 13 범위인 방사구로부터 방사되는 한편, 모세관 중공 패턴(필라멘트 배열)이 급냉(즉, 반경 대 횡교류) 및 초기 지연 냉각 둘레판(shroud)의 길이/프로파일 및 공기 속도 프로파일의 유형에 최적화하면 약 25만큼의 높은 압출 필라멘트 밀도를 갖는 필라멘트속을 방사 및 급냉시킬 수 있었다(실시예 I 참조). 여기에서 약 2㎝ 이상, 약 (12 dpf^1/2㎝) 이하의 길이에서 직접적인 급냉 기류로부터 갓 압출된 필라멘트를 보호하는 둘레판으로의 압출 필라멘트 밀도는 필라멘트 수(#c)를 압출 표면적(A₀)으로 나눈 비율(즉, #c/A₀, ㎝^-2)로 정의한다. 그리고, 이어서 약 중합체 Tg 이하의 온도까지, 바람직하게는 약 중합체 Tg 이하의 Ta(본 명세서에서는 약 22℃)의 온도(여기서, Ta는 2GT 단일중합체에 대하여 약 70℃) 및 약 10 내지 약 30m/분의 선속도 Va(m/분)를 갖는 방사상 유도공기(radially directred air)를 사용하여 조심스럽게 냉각시켰다. 사용된 적합한 방사 장치는 미합중국 특허 제4,134,882호, 동 제4,156,071호, 및 동 제4,529,368호에 기재된 장치와 기본적으로 동일하다.

급냉용 지연 길이(LDQ), 급냉 공기 온도(Ta), 급냉용 공기층 유속(Va) 및 수속 길이(Lc) 값의 균형을 맞추는 한편, 방사 연속성에 대한 T_P를 선정함으로써 어롱엔드 데니어 연전성(DS) 및 연신 장력 편차(DTV)를 최소화시켰다. 중합체 방사 온도(쎄)를 증가(단, 약 [(T_M)_a+ 55℃] 이하로)시킴에 따라, 대개 방사 연속성 및 기계적 특성(즉, T_M, g/d)은 증가하지만, 대개 어롱엔드 균제도는 감소되고 수축율은 증가한다. 높은 전단율(Ga)의 모세관(즉, 직경이 작은 모세관)을 사용하여 압출된 필라멘트에 열을 가함으로써, 기계적 특성을 위하여 요구된 바와 같이 승온(쎄)에서 방적시에도 어롱엔드의 균제도 손실을 최소화할 수 있다. 그러나, 방사 수행능은 9 x 50 mil 모세관의 사용과 같은 높은 L/D_RND비를 갖는 고전단 모세관을 사용하는 경우에 예상밖으로 열화되었다(실시예 Ⅲ 참조). 이와 같은 낮은 모세관 질량 유속 및 높은 전단 조건에서는 중합체 용융물, 특히 약 4분을 넘는 체류 시간(t_r) 동안 압축하기 전에 여과된 중합체 용융에 대해서 초기 전단 유도된 분자 규칙성(예, 낮은 사슬 엔트로피 및 가능한 초기 핵화)이 발생하는 것으로 추측되며, 여기에서 이 분자의 규칙성(가능한 초기 핵화)은 겉보기 중합체 융점을 제로 전단치(T_M°)로부터 겉보기 값(T_M)_a까지 상승시킨다고 여겨진다. 이것은 방사 온도 차이, Tp-(T_M)_a를 줄이는 효과를 갖는다. 방사 온도 차이를 충분히 크게 유지하기 위해서는 벌크 중합체 온도 Tp를 선정된 L, D_RND, 및 Ga 값으로 식 2 × 10-4(L/D_RND)Ga(℃)에 의해서 규정된 양으로 주어진 바와 같이 더 증가시킬 필요가 있다.

방사 연속성, 기계적 특성 및 어롱엔드 균제도의 밸런스를 얻기 위하여, 용융물 신장 변형률 εa를 약 5.7 내지 약 7.6 범위로 조절하면서 목 지점에서의 겉보기 내부 스핀라인 응력 (σa)를 약 0.045 내지 약 0.195 g/d의 범위로 조절한다. 감쇠 및 냉각된 필라멘트를 멀티필라멘트속으로 수속시키고 초기 구동롤의 표면 속도로 정의된 방사 속도(V, km/분)로 해사하였다. 마찰 표면( 및 공기 드레그)로부터 발생하는 외부 스핀라인 장력은 첫 번째 구동롤과 권취기 사이에서 스핀라인을 약간 과공급함으로써 패키징하기 전에 약 0.5 내지 5% 사이로 제어된다. 즉, 상기 언급된 약 0.5 내지 약 5.0% 범위의 과공급 및 사와 구동 롤 사이의 미끄러짐 또는 사의 해연(untwisting) 등과 같은 다른 요인들에 의해, 실제의 권취 속도는 해사 속도의 약 95% 내지 약 100%가 된다. 피니쉬는 수속 지점에서 취해지고 교차는 바람직하게는 첫 번째 구동롤 후에 주어진다. 피니쉬-온-얀에 대한 수치(중량%) 및 필라멘트의 엉킴 정도(RPC)를 최종 용도의 가공 필요성에 맞도록 선택한다.

본 발명의 폴리에스테르 미세 필라멘트는 우수한 기계적 특성을 가지며, 생사(natural worm silk) 보다는 작지만 거미줄의 선밀도보다는 큰, 즉 약 1 내지 약 0.2 데니어/필라멘트의 선밀도를 가지며 고온 및 화학적 염색 조제를 사용하지 않아도 균일하게 염색될 수 있는, 즉 매우 생사에 가까운 균제도를 갖는다.

필요시, 미세 데니어 필라멘트사를 방사 가공 중에 부식성 물질로 처리하여 [1989년 10월 12일자로 출원되어 동시 계류 중인 그린드스태프(Grindstaff)와 리즈(Reese)의 미합중국 특허 출원 제07/420,459호에서와 같이] 그의 친수성 및 개선된 투습성 및 안락성을 증가시키는 것이 유리하다. 상이한 데니어 및(또는) 단면을 갖는 필라멘트를 혼입하여 사용함으로써 필라멘트-대-필라멘 패킹을 줄이고, 이로써 섬유의 심미감과 안락함을 개선할 수도 있다. 독특한 염색성 효과는 분산 염료로 염색가능한 단일중합체 및 양이온 염료로 염색할 수 있는 이온성 공중합체와 같은 차별화 중합체 변형물의 필라멘트를 함께 섞어서 얻을 수도 있다.

수축율이 더 낮은 미세한 필라멘트는 필요에 따라서, 녹스(Knox)의 미합중국 특허 제4,156,071호, 맥린(MacLean)의 미합중국 특허 제4,092,229호, 및 리즈(Reese)의 미합중국 특허 제4,883,032호, 동 제4,996,740호 및 동 제5,034,174호에 기재된 바와 같이, 약 0.1 몰% 정도의 분지쇄 형성제를 혼입하고(또는) 중합체 점도를 약 +0.5 내지 약 +1.0 LRV 단위 만큼 증가시켜서 얻을 수 있다.

본 발명의 미세 필라멘트사는 예를 들면 경사 연신, 에어 제트 텍스쳐링, 가연 텍스쳐링, 경사 크림핑 및 스터퍼 박스 크림핑에 적합하다. 그리고, 저수축 필라멘트사는 직용 평직사 및 연신이 필요없는 에어 제트식 텍스쳐링 및 스터퍼 박스 크림핑용 피드사로서 사용될 수 있다. 필라멘트( 및 이로부터 제조된 토우(tows))는 (필요시) 크림프될 수도 있고 스테이플 및 플록(flocd)으로 절단될 수도 있다.l 이들 개선된 사로 제조된 직물은 통상적인 샌딩(sanding) 및 브러슁(brushing)법으로 표면 처리하여 수에드(suede)에 유사한 촉감을 얻을 수도 있다. 필라멘트 표면 마찰 특성은 단면, 무광제를 선택하고 알칼리 부식과 같은 처리를 통하여 변화될 수 있다. 필라멘트 강도 및 단일성을 개선되게 조합하면 이들 필라멘트는 특히 절단 필라멘트(및 필라멘트 파괴)가 없는 미세 필라멘트사 및 특정 염료에 의한 균일 염색을 필요로 하는 최종 용도 공정에 적합하게 된다.

본 발명의 미세 데니어 필라멘트 폴리에스테르 사는 특히 우비 및 의료용 의류와 같이 최종 밀도가 높은 방수 직물을 제조하는데 적합하다. 니트 및 직포의 표면에 보풀을 일으킬 수도 있다(브러싱 또는 샌딩법으로). 데니어를 훨씬 더줄이기 위하여, 필라멘트는 통상적으로 (바람직하는 직물 형태로) 알칼리 공정으로 처리할 수도 있다. 미세 필라멘트사, 특히 양이온 염색 가능한 것은 바람직하게는 스트라찬(Strachan)의 미합중국 특허 제3,940, 917호에 기재된 바와 같은 공기 엉킴법(air entanglement)에 의해서 탄성 처리 사( 및 스트립)의 피복사로서 사용될 수도 있다. 본 발명의 미세 필라멘트는 더 높은 데니어의 폴리에스테르(또는 나일론) 필라멘트와 방사 중에 온 라인으로 또는 오프 라인으로 함께 혼합하여 교차 염색 효과 및(또는) 혼합된 수축 후-벌크 가능성(post-bulkable)을 제공할 수도 있으며, 여기서 벌크는 비이밍(beaming)/슬래싱(slashing)과 동시에 열 존재 하에 과잉 공급과 같이 오프라인으로 형성되거나 또는 염색조에서와 같은 직물 형태로 형성될 수 있다. 혼방 정도 및 방사 도중에 공급된 최종물의 형태/양은 직조 가공의 필요성 및 최종 목적 사/섬유의 심미감에 기초하여 선정한다.

본 발명의 공정 및 이로부터 제조된 제품은 다음 실시예에 의해서 더 예시된다.

19 LRV(약 0.60 [η]에 대응함)이며 TiO₂0.3 중량% 함유하는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)로부터, 공칭 0.5 dpf의 100 및 300 필라멘트 사를 방사하였다. 300 필라멘트 사는 방사구의 구조를 다음과 같이 변화시키면서 방사하였다; 예를 들면 (i) 모세관 대 모세관의 거리를 약 40 mil(1 mm)을 넘도록 조절하여 내부 필라멘트 융합이 없는 단일 카운터보어(caunterbore)로부터의 2개 이상의 모세관; (ii) 300개의 동등-간격 단일 모세관; 및 (iii) 유용한 압출 표면적 (A0)의 외측 반의 약 초기 50%를 차지하여 유효한 압출 필라멘트 밀도(EFD)를 약 12.5로부터 약 25로 증가시키도록 하는, 동심원으로 배치된 300개의 모세관을 제공한다. 단, 방사구(iii)의 중합체 용융물 스트림은 압출 직후에 수렴하여 방사구 (i) 및 (ii)와 유사한 원추형 다발을 형성하고, 이로써 방사구 구조 (i) 및 (ii)와 유사한, 25 보다 작고 및 12.5보다 큰 유효 압출 필라멘트 밀도를 갖게 되며, 여기서 이들 동등 분포 필라멘트 배열에서의 유효 압출 필라멘트 밀도(EFD)는 제14도의 도시 공정에 따라서 실험적으로 측정된다. 실험적으로, 전체 압출 면적에 걸쳐서 동등하게 배치된 필라멘트와 동심원으로 주변상에 배치된 필라멘트는, 압출 직후의 필라멘트속이 동일한 배열을 갖게 되므로 거의 동일한 유효 필라멘트 압출 밀도를 갖는 것으로 밝혀졌다. 300-필라멘트 사에 대하여 표 1에 나타낸 데이터는 유용 압출 표면적의 초기 약 50%를 차지하는 동심원으로 배치된 모세관으로 방사시킨 것이다. 갓 압출된 필라멘트는, 3500 ypm(3.2 Km/분)의 속도로 방사한 사에 대하여 약 2.54 ㎝(1인치) 및 4500 ypm(4.12 Km/분)의 속도로 방사한 사에 대하여 약 5.72㎝(2.25 인치 길이 (L_DQ)의 보호 둘레판을 갖는 점을 제외하고는 미합중국 특허 제4,516,071호에 기재된 바와 거의 동일한 방법으로, 방사상 급냉 장치를 사용하여 실온으로 냉각시켰다. 3500 ypm(3.2 Km/분)으로 방사한 필라멘트 사는 높은 보일 오프 수축율(S)을 가지며, 이러한 특성은 이들 얀이 특히, 예를 들면 연신 경사법(warping), 연신 공기-분사식 텍스쳐링, 연신 가연 텍스쳐링 및 연신 크림핑시에 연신 피드사(DFY)로서 적합하도록 해준다. 방사 속도를 4500 ypm(4.115 Km/분)으로 증가시키면 보일 오프 수축율(S)은 12% 미만의 값으로 저하되고, 수축율 차(△S = DHS-S)는 +2% 미만, 100℃ 미만의 최고 온도 T(ST_max)에서의 최대 수축 장력(ST_max)은 0.175 g/d 미만, 그리고 항복 비강도(본 발명에서는 7% 신도에서의 비강도, T₇)는 1 g/d 초과의 값이 되고, 이로써 이들 필라멘트는 에어 제트식으로 텍스쳐링된 플래트 스터퍼 박스 크림핑된 직물 필라멘트 사에서의 필라멘트로서의 용도와 같이, 더 이상의 연신 또는 열처리를 필요로 하지 않고 직접 사용 용도에 완전히 적합하게 된다.

0.1140 mm²(1.14 × 10^-3㎠, 176.8 mil²)의 단면적(Ac)을 갖는 방사구 모세관으로부터 방사된 필라멘트는 0.0182 mm²(1.82 × 10^-4㎠, 28.3 mil²)의 Ac을 갖는 방사구 모세관으로부터 방사된 필라멘트보다 더 낮은 절단시 비강도(T_B)를 갖는다는 것이 관찰되었다. 이 실시예 I의 사의 낮은 비강도는 또한 부분적으로는 낮은 중합체 LRV(19 대 20.8) 때문이다. T_B의 표준화 값(본 명세서에서는 (T_B)_n으로 표시)은 측정된 절단시 비강도(T_B)와 이들 사에 대해서는 약 1.057인 계수(20.8/LRV)^0.75(1-X)^-4의 곱으로 규정되며, 이로써, 표준화된 절단 비강도(T_B)_n은 기준 LRV와 % TiO₂가 각각 20.8 및 0%인 경우에 비하여 약 6% 더 높다.

이 실시예의 미세 필라멘트 사는, 약 0.16의 상대 분산 염색 속도(RDDR)값 (1 dpf로 표준화됨) 대 종래의 완전 연신사에 대한 0.055의 RDDR 값에 의해 알 수 있는 바와 같이, 염료 담체를 사용하지 않고 대기 조건(100℃)에서 짙은 음영으로 염색될 수 있다.

더 적은 필라멘트( 및 낮은 데니어)의 사를 제공하기 위해서는, 바람직하게는 방사상 급냉실의 출구에서 계량 피니쉬 팁 분리 가이드를 사용하여, 예를 들면 300-필라멘트사 속을 2, 3 또는 4개의 150, 100 및 75-필라멘트사 속 각각으로 나눌 수 있다. 다중-종료는 필터 팩 캐비티를 통한 더 높은 질량 유속을 허락함으로써 트레인 라인 당 팩 캐비티에서의 체류 시간(t_r)을 줄인다.

[실시예 2]

지연 둘레판 길이(LDQ)가 약 5.72㎝(2.25 인치)인 것을 제외하고는 실시예 I에 기재된 바와 동일한 방법으로, 방사상 급냉 장치를 사용하여 공칭 10.8 LRV(약 0.65[η])이고 TiO₂0.1 중량%를 함유하는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)로부터 4000 ypm(3.66 Km/분)의 해사 속도(V)로 미세 필라멘트를 방사시켰다. 실시예 Ⅱ-5 및 Ⅱ-6은 수행성이 저조하고 사가 수집되지 않았다. 0.38 × 1.52 mm(0.038 × 0.152 ㎝, 15 × 60 mil)의 모세관을 사용하여 4000 ypm(3.66 Km/분)으로 방사된 0.5 dpf 필라멘트의 낮은 겉보기 전단 속도(Ga)가 저조한 수행성 및 파괴된 필라멘트의 원인으로 여겨진다. 온도 Tp를 약 299℃로 올리더라도 수용할 만한 공정이 제공되지는 않았다. 299℃ - 300℃를 초과하는 온도는 어롱엔드 데니어 균일성이 저조하기 때문에 시도되지 않았다. 공정 및 생성물의 세부 사항은 표 I에 요약되어 있다.

[실시예 3]

실시예 3에서는, 실시예 3-1 내지 Ⅲ-9 및 Ⅲ-11 내지 Ⅲ-25에서 미합중국 특허 제4,926,661호에 기재된 바와 같이 계량형 피니쉬 팁을 사용하여 수속시킨 것을 제외하고는 실시예 Ⅰ에 기재된 바와 같은 방법으로 68- 및 136-(비합사 및 합사) 필라멘트 사를 방사하였다. 실시예Ⅲ-10에서는 실시예 Ⅰ 및 Ⅱ에 기재된 바와 같이 계량형 피니쉬롤 표면을 사용하여 필라멘트를 수속하였다. 공정의 다른 자세한 사항은 표 Ⅰ 및 표 Ⅱ에 요약하였다. 실시예 Ⅲ-1 내지 Ⅲ-5 및 Ⅲ-12 내지 Ⅲ-15의 필라멘트 약 1 g/d를 초과하는 T₇값을 가지므로 직조 필라멘트 사에 직접 사용하는 필라멘트로서, 그리고 연신이 취해지지 않는 에어 제트 텍스쳐링에서 피드사로서 특히 적합하게 되며, 바람직한 경우 녹스(Knox) 및 노우(Noe)의 미합중국 특허 제5,066,447호에 기재된 바와 같이 경사 연신( 및 에어 제트 텍스쳐링)에서 열처리 없이(차갑게) 균일하게 연신될 수 있다. 약 1 g/d 이하의 T₇-값을 갖는 실시예 Ⅲ-6, 7 및 Ⅲ-16 내지 Ⅲ-25의 필라멘트는 특히 연신 가연 텍스쳐링 및 연신 에어 제트식 텍스쳐링(AJT)과 같은 연신 피드사(DFY)의 필라멘트로서, 또는 경사 연신 중의 연신 피드사로서 적합하다.

실시예 Ⅲ-1 내지 Ⅲ-5에서는, 50 데니어 68-필라멘트사를 단일 팩 캐비티로부터 방사하고 수속 가이드에서 합사하여 기계적 특성이 뛰어난 100데니어 136-필라멘트를 얻었다. 실시예 Ⅲ-4는 예를 들면 10⁹m 당 약 9.5 절단과 동등한 1000kg 당 0.86 절단(1000 파운드 당 0.39 절단)의 분사 연속성을 갖는다. 실시예 Ⅲ-4의 사를 연신시키지 않고 바매그(Barmag) FK6T-80으로 에어 제트식 텍스쳐링하기 위하여 약 10㎝ 혼방(미합중국 특허 제3,290,932호에 기재된 신속 핀 파운트법으로 측정)으로 감고 직물 및 경사 니트 중에서 평직사로서 직접 사용하기 위하여 약 5-7 RPC 혼방으로 감았다. 실시예Ⅲ-6 및 7에서는 부서진 필라멘트 없이 각각 1.44배 및 1.7배에서 연신시켜 연신된 35 데니어 68-필라멘트 사를 얻었다. 실시예Ⅲ-6은 방직 생산성(방사 데니어 x 방사 속도)이 실시예Ⅲ-7보다 약 25% 높으므로 Ⅲ-7에 비해 바람직하다. 실시예Ⅲ-6의 사는 1.44배 연신비를 이용하여 성공적으로 냉각 경사 연신되었다.

프랭크포트(Frankfort)와 녹스(Knox)의 미합중국 특허 제4,134,882호에 기재된 바와 같이, 0.229mm(0.0229㎝, 9mil)의 모세관 방사구의 L/D_RND비율을 2.22로부터 5.56으로 증가시키면 압출 중합체 용융물의 전단 가열을 증가시킴으로써 기계적 특성이 상당히 개선될 것이다. 여기에서, 모세관 전단 가열 정도는 프랭크포트와 녹스에 의해 주어진 식 660(wL/D⁴)^0.685(℃)(여기서 D는 주어진 mil이고, w는 lbs/hr임)으로 계산되었다. 단, 실시예Ⅲ-8 및 Ⅲ-11에서는 절단 필라멘트가 관찰되었다.

68-필라멘트에 대하여 136-필라멘트를 방사함으로써 팩 캐비티에서의 여과 동안에 채류 시간(tr)이 단축된 실시예Ⅲ-12에서는 허용될 만한 특성이 얻어졌다. 사속은 단일의 136-필라멘트 속으로서 해사될 수도 있고 2개의 68-필라멘트사 속으로 나누어져 권취될 수도 있다. 높은 유입 중합체 온도(Tp)를 이용하지 않고 방사시키기 위해서는 높은 L/D_RND모세관 방사구에 대하여 약 4분 이하의 체류 시간(t_r)이 필요한 것으로 밝혀졌다. 고 전단 모세관 방사구를 이용한 방사에 관한 더욱 상세한 사항은 실시예 Ⅸ를 참조한다. 실시예Ⅲ-12 내지 Ⅲ-15에서는, 방사구 당 136-9x36 mil(0.229x0.916 mm, 0.0229x0.0916㎝) 모세관을 사용하여 136-필라멘트 사를 방사시킴으로써 여과 체류 시간(t_r)을 50% 단축하여 기계적 특성이 우수한 사를 얻었다. 높은 필라멘트 번수 사는 특히 연신 에어 제트식 텍스쳐링(AJT) 및 가연 텍스쳐링(FTT)에 적합하고, 이때 직렬 연신 직조기 배치가 바람직하다. 실시예Ⅲ-19, 22, 24 및 25로부터 얻은 사를 사용하여 실시예 XII에 기재된 바와 같은 공칭 0.5 dpf의 경사 연신된 플래트 사를 제조하였다.

실시예Ⅲ-10의 필라멘트의 구조적 특성은 6% 이하의 수축율을 갖는 본 발명의 방사 배향 필라멘트를 나타낸다. 실시예Ⅲ-10은 1.3667 g/㎤(0.03% TiO₂에 대하여 교정됨)의 밀도([ρ-측정치=ρ-섬유-0.0087(% TiO₂)]를 가지며, 이는 0.264의 부피 분율 결정성 [Xv = (ρm-1.335)/0.12] 계산치 및 0.281의 중량 퍼센트 결정성 [Xw = (1.455/ρc)Xv]; 70Å의 평균 결정 크기(CS); 0.93의 결정 배향 함수 [fc = (180-COA)/180]에 대응하는 12°의 평균 결정 배향각(COA); 0.34의 평균 배향 함수 [f = △n/0.22] 및 0.13의 비정질 배향 함수 [fa = (f-Xvfc)/(1-Xv)] 및 6 × 10⁶Å³의 비정질 자유 부피 [(V_f,am) = [(1-Xv)/Xv][(1-fa)/faCS³]을 나타내는 0.0744의 평균 복굴절(△n)을 제공한다. 이 실시예의 필라멘트는 또한 0.0113의 복굴절 차이(△95-5), 1.5882의 N_iso, 83.6 g/d의 음파 모듈러스(Mson)를 제공하는 2.72 Km/초의 음속(SV), 80℃의 최고 온도, T((ST_max)에서 0.143 g/d의 최대 수축 장력(ST_max), 3.1 g/d의 수축율 [Ms = (ST_max/S)/100]을 제공하는 4.6%의 보일 오프 수축 모듈러스(S)+1% 미만의 수축율차(△S=DHS-S)를 제공하는 5.0%의 건식 열처리 수축율(DHS), 5.35 g/d의 항복후 모듈러스(Mpy)를 갖는 71.6 g/d의 초기 모듈러스 및 0.144의 교정되지 않는 분산 염색 속도(DDR) 및 약 0.104의 1 dpf로 표준환된 사대 분산 염색 속도(RDDR)를 갖는다.

[실시예 4]

0.035, 0.3 및 1 줄양% TiO₂를 함유하는 공칭 21.2 LRV (약 0.66[η])의 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)를 방사형 급냉 방사기를 사용하여, 본질적으로 실시예 Ⅰ과 동일하게 방사하였으며, 단 지연 둘레판의 길이(LDQ)는 약 2-5/8 in(6.7㎝)이었고, 필라멘트속은 방사구의 표면으로부터 43 인치(109㎝)에서 계량형 피니쉬 팁에 의해 수속시켰다. 기타 방법의 세부 사항은 표 Ⅲ과 Ⅳ에 요약되어 있다. TiO₂의 중량%를 증가시킬 경우 이들 미세 필라멘트의 절단시의 비강도(TB)는 저하되는 것으로 관찰되었다. TiO₂의 양은 통상 금속에 대한 사 및 사에 대한 사의 최소 마찰 요구를 만족시키기 위해서 약 0.035% 내지 약 1.5% 미만, 바람직한 기계적 성질 및 미적 외관을 위해서는 보다 전형적으로 약 1% 이하의 양으로 변화할 수 있다.

[실시예 5]

0.3 중량%의 TiO₂를 함유하는 공칭 21.1 LRV (약 0.655[η])의 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)를 실시예 Ⅳ와 유사한 장치를 사용하여 방사하였다. 실시예 Ⅴ-1 내지 Ⅴ-4, Ⅵ-9 및 Ⅳ-10에서는 12 x 50 alf (0.305 x 1.270mm, 0.0305 x 0.127㎝) 방사구 모세관을 사용한다. 실시예 Ⅴ-5, 7, 8 및 11 내지 13에서는 9 x 36 밀 (0.229 x 0.914mm, 0.0229 x 0.0914㎝) 방사구 모세관을 사용하고, 실시예 Ⅴ-6에서는 6 x 18 밀 (0.152 x 0.457mm, 0.0152 x 0.0457㎝) 방사구 모세관을 사용하여 경사 연신 및 연신 에어 제트식 텍스쳐링(AJT)을 위한 100 필라멘트 85 데니어 피드사를 방사하였다. 실시예 Ⅴ-8 및 Ⅴ-10에서 급냉용 지연 길이 (L_DQ)는 2-5/8in(6.7㎝)에서 4-5/8in(11.7㎝)로 증가되었다. 지연 길이 (L_DQ)를 증가시킴에 따라, 어롱엔드 불균제도는 4배, 그리고 사속의 횡단면으로부터 광학적으로 측정되는 필라멘트간의 데니어의 불균제도는 2배 증가되었다. 지연 길이(L_DQ)가 약 (12dpf^1/2)㎝ 이하일 때, 양호한균제도를 얻을 수 있다.

실시예 Ⅴ-11 내지 Ⅴ-13에서는, 2400, 3000 및 3500 ypm (2.2, 3.05 및 3.35 km/분)에서 실시예 Ⅴ-7의 방법을 반복하였고, 여기에서 모세관의 질량 유속(W)은 방사된 dpf가 약 0.5 dpf의 최종 데니어로 연신되는 것과 같은 정도의 연신 피드사를 방사하도록 변화시켰다[여기에서, 연신된 dpf=방사된 dpf/연신비=방사된 dpf x (연신사 RDR/방사사 RDR), 잔류 연신비, RDR=(1+EB, %/100). 실시예 Ⅴ-11 내지 Ⅴ-13은 약 1g/d 이하의 7% 신도에서의 비강도값(T₇)을 가지며, 이것은 연신되지 않은 사의 수축률이 12% 이하임에도 불구하고 이들을 연신 피드사로 특히 적합하게 한다. 경사 연신의 결과들은 실시예 Ⅶ에 요약되어 있다.

[실시예 6]

실시예Ⅵ에서는 다양한 방사 데니어, 급냉용 지연 길이(L_DQ), 방사 온도(Tp) 및 수속 가이드 길이(L_C)에 대해 3300 ypm(3.02 km/분)에서 실시예 Ⅴ-13을 반복하였다. 3.8%의 데니어 연전성(DS)을 사용한 실시예 Ⅵ-2에서는 1.35배로 성공적으로 연신시켜 2.3%의 데니어 연전성, 4.4g/d의 비강도, 32.5%의 EB 및 6.3%의 보일 오프 수축율(S)를 갖는 연신된 0.3kpf 100 필라멘트 사를 얻었다. 이 실시예에서 관찰한 결과, 전체 사속 데니어 및 개개 필라멘트의 데니어가 감소됨에 따라, 어롱엔드 균제도는 공정이 재조정되지 않는 한 열등해진다. 이러한 낮은 질량 유속에서 양호한 방사 연속성을 확보하기 위해서는 중합체의 온도를 증가시킬 필요가 있다. 어롱엔드 데니어 연전성(DS)은 지연 길이(L_DQ)를 약 2.9cm로 줄이고 수속 길이(L_C)를 109cm에서 81cm로 단축시킴에 따라 12.1% (실시예 Ⅵ-1)에서 4% 미만으로 개선되었다. 0.5 이하의 dpf를 갖는 사의 경우, 0.5 내지 1dpf를 갖는 사와 동일한 DS 값을 얻기가 어렵다. 공정 및 생성물의 세부 사항에 대해서는 표 Ⅲ 및 Ⅳ에 요약되어 있다.

[실시예 7]

0.035 중량%의 TiO₂를 함유하는 공칭 21 LRV (dir 0.65[η])의 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)로부터, 9 x 36 mil (0.229 x 0.914mm, 0.0229 x 0.0914cm) 및 12 x 50 mil (0.305 x 1.270mm, 0.0305 x 0.127cm)의 계량 모세관을 갖는 방사구, 및 약 15.9mil (0.40mm, 0.04cm)의 D_RND와 약 1.5의 L/D_RND에 해당하는 약 197mi ls²(1.27 mm², 0.0127cm²)의 단면적(Ac)을 갖는 Y형 배출 오리피스(미합중국 특허 제4,195,051호의 실시예 45-47에 기술된 것과 본질적으로 동일함)를 사용하여 미세한 3합 필라멘트를 방사하였다. 9 x 36 mil의 계량 모세관은 12 x 50 mil의 계량 모세관보다 우수한 기계적 성질 및 어롱엔드 데니어 균제도를 제공하였다. 절단된 필라멘트를 생성없이, 100의 필라멘트사를 공칭 50 데니어 또는 약 0.5 dpf로 연신시킬 수 있었다.

[실시예 8]

약 15.3의 공칭 LRV를 갖는, 약 2몰%의 에틸렌 5-소듐-술포이소프탈레이트로 개질된 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 중합체를, 본질적으로 미합중국 특허 제4,529,638호에 기재된 바와 같이 2.2 인치(5.6cm)의 지연 길이를 갖는 층횡단류(lqminar cross-flow) 급냉 장치를 사용하고, 필라멘트속을 계량형 피니쉬 팁 가이드로 약 43인치(109cm)애서 수속하여 방사하였다. 이온적으로 개질된 폴리에스테르의 경우 낮은 LRV가 통상 바람직한데, 그것은 이온 부위가 가교제로서 작용하여 보다 높은 용융 점도를 제공하기 때문이다. 본 실시예에서 사용된 15 LRV는 20 LRV 단일 중합체의 용융 점도와 근사한 정도의 용융 점도를 갖고 있었다. 그러나, 낮은 LRV 단일 중합체를 방사하고자 한다면, 통상적으로 (미드(Mead)와 리스(Reese)의 미합중국 특허 제3,335,211호에 기재된 바와 같이) 테트라-에틸 실리케이트와 같은 증점제를 첨가하는 것이 유리하다. 일반적으로, 약 13 내지 약 18 범위의 LRV를 갖는 이온적으로 개질된 폴리에스테르, 그리고 약 18 내지 약 23 범위의 LRV를 갖는 비이온적으로 개질된 폴리에스테르를 함께 방사하는 것이 바람직하다. 해사 속도는 2400 ypm (2.2km/분)에서 3000 ypm (2.74 km/분)으로 증가시켰다. 예상한 대로, 양이온성 공중합체사는 이들의 낮은 LRV를 기초로하여 낮은 T_B값을 나타냈다. 기모 직물 및 브러싱된 직물에 사용되는 필라멘트사와 플록(flock)으로 절단되는 토우(tows)를 위해서는 낮은 LRV가 바람직하다. 절단된 필라멘트 생성없이 방적사(as-spun yarns)를 약 50 데니어 100-필라멘트사로 연신할 수 있었다.l 유사한 조건하에서 방사된 2GT 단일 중합체가 0.125의 RDDR을 갖는데 대해, 양이온적으로 개질된 폴리에스테르는 0.225의 RDDR 값을 나타내었다.

[실시예 9]

0.3 중량%의 TiO₂를 함유하는 공칭 21.9 LRV(dir 0.67[η])의 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)를 약 30m/분의 공기 유속에서 실시예 Ⅳ와 유사한 장치를 사용하여 방사하였다. 실시예 Ⅸ-1 내지 Ⅸ-3에서는 12 x 50 mil (0.305 x 1.270mm, 0.0305 x 0.127cm) 방사구 모세관을 사용하고, 실시예 Ⅸ-4 내지 Ⅸ-8에서는 9 x 36 mil (0.229 x 0.914mm, 0.0229 x 0.0914cm) 방사구 모세관을 사용하고, 실시예 Ⅸ-9 내지 Ⅸ-11에서는 6 x 18 mil (0.152 x 0.457mm, 0.0152 x 0.0457cm) 방사구 모세관을 사용하여, 경사 니트(knit) 및 편직용의 직용 방직사 및 연신이 필요없는 에어-제트 및 스터퍼-박스 텍스쳐링 피드사로 적합한 공칭 50 데니어 100-필라멘트 저수축사를 방사하였다.

프랭크포트(Frankfort) 및 녹스(knox)의 미합중국 특허 제4,134,882호에 기재된 바와 같이, 모세관 전단 속도(Ga)를 증가시키면 기계적 성질이 개선될 것이라고 예상되었다. 이러한 개선은 12 x 50 mil 모세관에 비하여 9 x 36 mil 모세관에서 관찰되었다. 그러나, 예기치 않게도 6 x 18 mil 모세관으로 방사하는 데에는 보다 높은 중합체 온도가 필요하였다. 6 x 18 mil 모세관의 높은 전단 속도(Ga)에 기인한 중합체 온도의 증가를 계산해 본 결과, 6 x 18 mil 모세관은 실제적으로 프랭크포트와 녹스가 개시한 바대로 9 x 36 mil 및 12 x 50 mil 모세관보다 낮은 중합체 온도(Tp)를 필요로 할 것이라고 예상되었다. 그러나, 고전단의 6 x 18 mil 모세관 방사구에 대해 허용되는 방사 연속성을 제공하기 위해서는 중합체의 온도를 약 5 내지 6℃ 정도 증가시킬 필요가 있었다. 이러한 낮은 질량 유속(w)에서, 고전단의 6 x 18 mil 모세관은 중합체 용융물의 분자 정렬을 유발시키고, 핵화(nucleation)을 유발시킴으로써 모세관 전단(Ga)의 함수로서 (T_M)_a에 대한 다음의 실험식, 즉, (T_M)_a= T_M° + 2 x 10^-4[(L/D_RND) (Ga), ℃로 나타내는 바와 같이 중합체의 겉보기 융점(T_M)_a를 증가시킬 수도 있다고 생각된다. 여기에서,

[Tp-(T_M)_a] = [(Tp-T_M°)+[2 x 10^-4[(L/D_RND] Ga]

로 정의되는 중합체 방사 온도차는 겉보기 전단 속도(Ga)와 L/D_RND비의 곱이 증가됨에 따라 효과적으로 감소되며, 이로써 방사 연속성을 위해 적어도 약 25℃ 이상, 바람직하게는 약 30℃ 이상으로 최소 방사 온도차를 유지하기 위해서는 중합체 온도 Tp의 증가를 필요로 한다. 이것은 프랭크포트와 녹스가 개시한 바로부터 예상되는 것과는 대조적이다. 이 공정 및 생성물의 결과는 표 Ⅳ 및 Ⅴ에 요약되어 있다.

[실시예 10]

0.3 중량%의 TiO₂를 함유하는 공칭 21.9 LRV(약 0.67[η])의 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)를 공기 유속을 약 11 내지 약 30m/분으로 변화시키면서 실시예 Ⅳ와 유사한 장치를 사용하여 방사하였다. 실시예 Ⅹ-1 내지 Ⅹ-9에서는 12 x 50 mil (0.305 x 1.270mm, 0.0305 x 0.127cm) 방사구 모세관을 사용하고, 실시예 Ⅹ-10 내지 Ⅹ-16에서는 9 x 36 mil (0.229 x 0.914mm, 0.0229 x 0.0914cm) 방사구 모세관을 사용하여, 약 1g/d 이상의 T₇값을 갖는 공칭 70 데니어 100-필라멘트 저수축사를 방사하였고, 이들은 경사 니트 및 편직용의 직용 방직사 및 연신이 필요없는 에어-제트 및 스터퍼-박스 텍스쳐링 피드사로 특히 적합하다. 중합체의 온도가 높고 공기유속이 낮을수록 기계적 성질이 향상됨이 관찰되었다. 보다 높은 dpf 필라멘트에 대해 관찰된 바와 같이, 수속 가이드 거리 Lc를 변화시키는 것은 기계적 성질에는 거의 영향을 미치지 않았다(바이에르(Bayer)사의 독일 특허 제2,814,104호). 불행하게도, 기계적 성질을 개선시키는 공정 변화들은 어롱엔드 데니어 균제도를 악화시켰다. 우수한 기계적 성질과 데니어 균제도를 갖도록 미세 필라멘트를 성공적으로 방사시키는 데에는, 기계적 성질을 위한 고온 중합체와 균제도를 위한 중합체의 급속 냉각 사이의 균형이 필요하다. 이것은 1보다 큰 데니어의 우수한 품질의 필라멘트를 제공하기 위하여, 고온 중합체와 함께 느린 급냉 속도, 지연 둘레판 ' 및(또는) 가열된 지연 급냉을 이용한 저속 급냉법이 사용되는 프랭크포트와 녹스의 개시 내용과는 대조적이다. 보다 높은 유입 중합체 온도(Tp)와 보다 작은 직경의 모세관 방사구를 통한 전단 가열 및 짧은 지연 길이(L_DQ)를 통한 급냉과의 균형은 일반적으로 사의 성질에 있어서 보다 우수한 밸런스를 제공한다. 수속 길이(Lc)를 단축시킬수록 낮은 공기 저항으로 인해 균제도가 개선되며 권취 장력이 감소된다. 프랭크포트와 녹스의 고방사 데니어에서는 수속 길이를 단축시킴에 따른 뚜렷한 개선점이 밝혀지지 않았다. 이 공정 및 생성물 결과는 표 Ⅴ 및 Ⅵ에 요약되어 있다.

[실시예 11]

실시예 Ⅴ-11, 12 및 13의 미세 필라멘트 피드사를 155℃에서 1.45배, 1.5배 및 1.55배의 연신비로 각각 균일하게 저온 연신시켜 평직물사로 사용될 수 있는 공칭 50 데니어 100-필라멘트 연신사를 얻었다. 연신된 미세 필라멘트사는 약 6% 이하의 보일 오프 수축률(S)와 함께 우수한 기계적 성질 및 어롱엔드 데니어 균제도를 갖는다. 저온 연신사는 고온 연신사보다 약간 더 작은 수축률을 갖고 있었으며, 또한 좀더 균일하였다. 교착 정도가 더 적고 마무리가 상이함에 따라, 이들 연신사는 녹스(Knox) 및 노에(Noe)의 미합중국 특허 제5,066,447호의 가르침에 부합되게, 저온 연신 에어-제트식으로 텍스쳐링될 수 있다. 또한, 이들 미세 필라멘트 방적사는 연신 에어제트/스터퍼 박스/마찰 가연 텍스쳐링용 피드사로서 사용될 수 있다. 경사 연신법 및 생성물에 대한 세부 사항은 표 Ⅶ에 요약되어 있다.

[실시예 12]

방사 속도 및 방사된 데니어를 변화시켜 가면서 실시예 Ⅲ-20 내지 25를 반복하여, 연신된 35 데니어 68-필라멘트사를 제공할 수 있는 연신 피드사를 얻었다. 우수한 기계적 성질과 데니어 균제도를 갖는 공칭 50 내지 60 데니어의 방사사를 저온 연신시키고, 160℃ 내지 180℃에서 가열 경화시켜 기계적 성질 및 어롱엔드 데니어 균제도의 손상없이 공칭 0.5 dpf의 저수축 필라멘트사를 얻었다. 방사 공정 및 생성물의 세부 사항은 표 Ⅳ 및 Ⅴ에 요약되어 있으며, 대응하는 연신 공정 및 생성물의 세부 사항은 표 Ⅶ에 요약되어 있다.

[실시예 13]

실시예 ⅩⅢ에서는 고도의 T₇미세 필라멘트사를 얻기 위한 능력을 조사하였다. 방사 장치로는 실시예 Ⅹ에서와 유사한 것을 사용하였다. TiO₂0.3 중량%를 함유하는 공칭 20.8 LRV(약 0.67[η])의 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)를 9 x 36 mil (0.229 x 0.914mm, 0.0229 x 0.914cm) 방사구 모세관을 통해 압출시키고, 지연 길이 L_DQ가 약 2.25 인치(5.7cm)인 것을 제외하고는 실시예 Ⅰ에 기재된 것과 같은 방사상 급냉 장치를 사용하여 냉각시켰다. 냉각된 필라멘트를 계량형 피니쉬 팁가이드를 사용하여 방사구면으로부터의 수속 길이(Lc) 약 32인치(81.3cm)의 연사속으로 전환시켰다. 해사 속도(V)를 4500 ypm(4.12 km/분) 내지 5300 ypm(4.85 km/분)으로 변화시켜, T₇값이 약 1 내지 1.5 g/d인 68 및 100-필라멘트 직용 방직사를 얻었다. 그 공정 및 생성물의 세부사항은 표 Ⅵ에 요악하였다. 실시예 ⅩⅢ의 장력은 낮은 중합체 용융 온도(Tp) 및 고속 냉각 공기 유속(Va)의 사용으로 인해 실시예 Ⅹ보다 열등하다.

[실시예 14]

실시예 Ⅳ에 따라 제조한 91 데니어 100-필라멘트사를 300 km/min에서 Barmag FK6T80을 이용하여 에어 제트식으로 텍스쳐링하였으며, 여기에서 방적사 그대로를 1.0배, 1.1배, 1.2배 및 1.32배의 연신비로 연신 냉각(약 40℃) 시키고, 순차적으로 종래의 에어 제트기를 사용하여 125 lbs/in²(8.8 kg/㎠)에서 에어 제트식으로 텍스쳐링하여 필라멘트 데니어의 보일 오프 전 수축률이 0.7와 0.9 사이이고 보일 오프 후 수축률이 0.77와 0.94 dpf 사이인 벌크 사를 얻었다. 연신이 이루어지지 않은 직조된 필라멘트사의 데니어는 벌크성(예, 필라멘트 루프)으로 인해 사 데니어에 있어서 약 11%의 증가를 나타내며, 여기에서 (데니어)_AJT/(데니어)_FLAT비는 1.1을 초과하는 것이 바람직하다. 그러나, 이 필라멘트 데니어는 데니어에 있어서 증가를 보이지 않았다. 직조된 연사의 강도는 예상한 바와 같이 필라멘트 루프로 인해 연신된 플래트 사의 강도보다 낮지만, 최종 용도가 벌키한 직물인 경우에는 적절하다. 잔루 신도가 27.2%(잔류 연신비 RDR 1.27에 상응)인 방직사를 제조하는 1.32배의 연신비에서 조차, 보일 오프(S) 및 건식 열처리(DHS) 수축률은 각각 약 12.7% 및 11%였으며, 수축률차(△S=DHS-S)는 약 1.7% 이하이었다. 필요에 따라, 가열 경화시킴으로써 이 수축률치는 약 2%까지 감소시킬 수 있다. 실시예 XIV-1 및 2에서는 본 명세서에 정의한 바와 같이, 연신사에 있어서 약 1.4배 이상의 RDR을 제공함으로써 균일 냉각 부분 연신시켰다. 균일하게 부분 연신되어야 하는 이들 미세 필라멘트의 용량은 열적 수축률이 약 12% 이하, 바람직하게는 약 10% 이하, 특히 약 8% 이하인 방적 필라멘트 그대로의 결정 구조로 인한 것이다(녹스(Knox) 및 노우(Noe)의 미합중국 특허 제5,066,447호 참조). 실시예 XIV-5 내지 8에서 68-필라멘트 사를 순차로 연신 냉각시키고, 에어 제트식으로 텍스쳐링하였다.

수축률은 연신비와 더불어 증가하였으며, 고수축 AJT 사에 대한 경로를 제공한다. 실시예 XIV에 대한 공정 및 생성물 데이터를 표 VIII에 나타냈다.

2 이상의 합사된 저온 연신 AJT사 방직사(1개 이상의 AJT 사는 수축률이 약 3% 이하이도록 가열 경화시키고, 제2 AJT 사는 가열 경화시키지 않음)는 현저히 큰 수축률을 가지므로 수축 합사에 대한 단순화된 경로를 제공한다. 유사한 수축 AJT 합사는 다른 기술, 예를 들면 가열 경화 하에 또는 가열 경화없이 고온 연신시킴으로써 제공되는 저수축 성분과 함께 제공될 수 있다. 다른 방법으로, 수축 AJT 합사는 2개 이상의 연신 필라멘트속을 동시 합사시켜 얻을 수 있는데, 이 때 두 속은 후 가열 처리 없이 냉각 연신시킴으로써 연신시킴으로써 연신시킬 수 있으나, 이들 속을 냉각 연신시키면 신장률이 바람직하게는 약 10% 이상 차이가 생긴다. 생성된 연신 합사는 수축 방직(벌크) 합사를 제공하는 AJT일 수 있다. 데니어 및(또는) 횡단면이 상이한 필라멘트를 혼입시켜 사용하여 필라멘트 대 필라멘트 패킹을 감소시킴으로써 촉감 및 안정감을 개선시킬 수 있다. 양이온성 염료로 염색할 수 있는 이온성 공중합체 및 분산 염료로 염색할 수 있는 단독 중합체와 같은 상이한 중합체 변형의 연신 필라멘트를 동시 합사시킴으로써 독특한 염색 효과를 얻을 수 있다. AJT 공정 및 생성물의 특성은 표 VIII에 요약되어 있다.

[실시예 15]

실시예 XV에서는 사를 가연 텍스쳐링(FTT)의 연신 피드사(DFY)로서 사용하기 위해 방적하였다. 실시예 XV-1에서는, 공칭 58 데니어 68-필라멘트 사를 D/Y비가 1.707인 L900 PU기 상에서 1.628배의 연신비로 500 m/분간 텍스쳐링하여 비강도(T)가 4.1 g/d이고, 절단시 신도(E_B)가 26.8%이며, 7% 신도에서의 비강도(T₇)가 2.19 g/d이고, 초기 모듈러스(M)가 44.6 g/d인 공칭 37 데니어(0.54 dpf)의 68-필라멘트 방직사를 얻었다. 실시예 XV-2에서는 공칭 118 데니어 200-필라멘트 연신피드사를, 연신비가 1.461배이고 D/Y 비가 1.59인 것을 제외하고는 실시예 XV-1에서와 같이 합연 텍스쳐링으로 제조하여 비강도(T)가 약 3.25 g/d이고, 절단시 신도(E_B)가 약 23.9 %인 83.5 공칭 데니어(0.42 dpf)의 200-필라멘트 방직사를 얻었다. 또한, 200 필라멘트 사는 녹스(Knox)와 노우(Noe)의 미합중국 특허 제5,066,447호의 기술에 따라 1.49배의 연신비로 성공적으로 부분 경사 연신시켜 비강도가 4.81g/d이고 절단시 신도(E_B)가 45.1%인 공칭 79.6 데니어의 200-필라멘트 플래트사를 얻었다. 실시예 XV-3에서는 공칭 38 데니어 10-필라멘트사를 가연 텍스쳐링 및 경사 연신된 연신 피드사로서 사용하기 위해 제조하였다. 실시예 XV-3의 가공 작업성은 9 x 36 mil(0.229 x 0.914 mm) 모세관보다 6 x 18 mil(0.152 x 0.457 mm)모세관에서 더 양호하였다. 실시예 XV-3의 사를 실시예 XVⅢ에서의 조건 범위 이상으로 경사 연신시켜 직물 및 니트 직물용의 0.22 내지 0.27 dpf 100-필라멘트사를 얻었다.

실시예 XⅥ에서는 TiO₂0.035 중량%를 함유하는 21.2 LRV 폴리에스테르 중합체를 4개의 다이아몬드형의 파형 리본 단면이 존재하는 오리피스의 면적이 318mil²(0.205 mm²)인 9 x 36 mil(0.229 x 0.914 mm)계량형 모세관을 통해 285℃에서 압출시켰다. 80 데니어 100-필라멘트 속을 지연 길이가 2.9 cm인 실시예 Ⅲ에서 사용한 것과 유사한 방사상 급냉 장치를 사용하여 냉각시키고, 계량형 피니쉬 팁도포기로 방사구면으로부터 109 cm 지점에서 수속시키고, 2350 ypm(2.15 Km/분)의 방사 속도로 권취하였다. 47.5 mpm 실온 공기로 급냉시킨 사는 어롱엔드 데니어 연전성(DS)이 약 1.6-1.8 %, BOS가 약 2.8 %, 평균 절단시 신도(E_B)가 92.9% 그리고, 평균 절단시 비강도(T_B)가 4.56 g/d이므로, (T_B)_N/T₇비는 약 4.3였다. 급냉 공기 속도를 21.7m/분으로 감소시켜, T_B를 약 4.64g/d로 증가시키고, (T_B)n/T₇비를 약 4.5로 증가시켰다. 낮은 T_B(즉 5 이하)는 골진 필라멘트 단면형으로 인한 것이며 이러한 필라멘트는 가연 텍스쳐링(FTT) 및 에어 제트 텍스쳐링(AJT) 등의 공정에 사용될 수 있으며, 여기서 필라멘트 절단은 더 나은 방적감을 위한 더욱 미세한 필라멘트(즉, 약 0.2 dpf 이하)를 얻는데 바람직하다.

[실시예 16]

실시예 XVⅡ에서는 동심형 기공률이 약 16-17 %인 공칭 43 데니어 50-필라멘트를 3500 ypm(3.2 km/분) 및 4500 ypm(4.12 km/분)으로 방적하였다. 중공 필라멘트는 공칭 21.2 LRV 중합체를 15 x 72 mil(0.381 x 1.829 mm) 계량용 모세관이 있는 세그먼트화 모세관 구멍을 사용하여 290℃로 후경화시켜 만들었다. 이는 샴파네리아(Champaneria) 등의 미합중국 특허 제3,745,061호, 파를리(Farley) 및 바르커(Barker)의 영국 특허 제1,106,263호, 호즈(Hodge)의 미합중국 특허 제3,924,988호(제1도), 모스트(Most)의 미합중국 특허 제4,444,710호(제3도), 영국 특허 제838,141호 및 동 제1,106,263호에 나타난 바이다. 세그먼트화 오리피스로 유입되는 모세관(캬운터보어)의 형태를 조절하여 압출물 벌지(bulge)를 최적화하고 중공 용융 스핀 라인의 조기 붕괴를 최소화시켰다. 세그먼트화 오리피스에 의해 형성된 원형 단면의 내경 및 외경의 비는 기공률이 약 10% 이상, 바람직하게는 약 15% 이상이 되도록 조절하였다. 기공률은 압출 기공 면적(πID²/4), 중량 유동률, 중합체 용융 점도(즉, LRV/Tp에 비례) 및 증가된 해사 속도(V)와 더불어 증가되는 것으로 밝혀졌으며, 상기 공정의 파라미터는 약 10% 이상, 바람직하게는 약 15% 이상의 기공률(VC)을 얻도록 선택되었다. 예를 들면, 미세 중공 필라멘트는 기류가 약 16m/분으로 감소되는 것을 제외하고는 실시예 XVI에 기재된 바와 같은 단축 지연 보호판이 장착된 방사상 냉각 장치를 사용하여 급냉시켰고, 약 140cm 이하의 거리에서 계측된 최종 팁 어플리케이티를 통해 집중시켰다. 3.2 km/분으로 방사된 사는 각각 3 gpd/90%/45 gpd의 비강도/신도/모듈러스를 가졌으며, 7% 신도에서의 비강도(T₇)는 0.88 g/d였다. 4.115 km/분으로 방사된 사는 각각 약 2.65 gpd/46%/64 gpd의 비강도/신도/모듈러스를 가졌으며, 7% 신도에서의 비강도(T₇)는 약 1.5 g/d였다. 3.2 및 4.12 km/분으로 방사된 사는 약 3-5% 사이의 보일 오프 수축률(S)을 가졌다.

[실시예 17]

실시예 XVIII에서는, 실시예 XV-3의 방적사를 1.4배 내지 1.7배의 연신비 범위 이상으로 연신시켜 각각 26.6 내지 22.2 데니어의 연신 필라멘트사를 얻었으며, 연신비 증가에 따라 비강도는 4.38 g/d에서 5.61 g/d로 증가하였으며, 절단시 신도(E_B)는 36.6%에서 15.8%로 감소하였다. 모든 사는 약 4%의 보일 오프 수축률(S)을 가졌다. 공정 및 생성물에 대한 요약은 표 VIII 참조.

실시예 XIX-1 및 XIX-2에서는, 공칭 0.5 dpf의 200-필라멘트 및 168-필라멘트 사(각각 실시예 XV-3 및 4로부터 얻은 피드사)를 직물 및 니트 직물에서 곧바로 사용되는 플래트 사로서 사용하기 위해 4400 ypm(4.02 Km/분)으로 방사하였다. 또한, 이들 사는 연신없이 에어 제트식으로 텍스쳐링(AJT)하여 공칭 3% 수축률의 저수축 AJT 사를 제공한다.

[실시예 18]

실시예 XX에서는, 본 발명의 서브데니어 필라멘트를 녹스(Knox)의 미합중국 특허 제4,156,071호에 기재된 저수축 필라멘트, 및(또는) 피아자(Piazza) 및 리즈(Reese)의 미합중국 특허 제3,772,872호에 기재된 고수축 필라멘트와 같은 고 데니어 필라멘트와 동시 방사하여, 본 발명의 저수축 필라멘트를 피아자(Piazza) 및 리즈(Reese)의 고수축 필라멘트와 합하는 경우에 합사된 수축률(예, 직물의 후 벌킹)에 대한 잠재능을 제공한다. 본 발명의 필라멘트를 녹스(Knox)의 미합중국 특허 제4,156,071호에 기재된 필라멘트와 동시 방사시켜 제조되는 것과 같은 저수축 필라멘트 합사의 필라멘트 데니어(dpf)가 실질적으로 전혀 감소되지 않는 (즉, 스페이스 연신이 없는)가열관 또는 스팀 분사를 사용한 온라인 열처리에 의하면, 여기서 본 발명의 서브데니어 필라멘트의 수축률은 실질적으로 거의 변하지 않는 반면 고데니어 에를 들면 2-4 dpf 필라멘트의 수축률은 약 6-10% 이하의 초기 보일 오프 수축률로부터 10% 이상, 전형적으로 약 15-35%로 증가되는, 독특한 혼합 수축률의 후벌크(post-bulkable) 필라멘트사에 대한 경로가 제공된다. 상기 중간 가열 처리에 의하여 제조한 혼합 수축 사는, 열처리된 고수축 필라멘트가 현저히 개선된 수축 비강도(예, 약 0.15 g/d 이상)를 가지므로서 매우 치밀하게 직조된 직조된 직물에서도 혼합 수축률에 의해 벌크성을 발현시킨다는 점에서 본 발명의 저수축 필라멘트를 피아자(Piazza) 및 리즈(Reese)의 고수축 필라멘트와 합하여 얻은 합사와 상이하다.

종래에는, 고수축률 및 고수축 비강도의 조합(이하 수축력이라 칭함)은 예를 들면 통상적인 LOY/MOY/POY를 완전히 연신시킨 후 어니일링(annealing) 없이 또는 저온 어니일링함으로써만 얻어졌다. 본 발명의 서브데니어 필라멘트는 혼합 수축시 표면으로 이동하여, 가장 치밀하게 직조된 직물에서조차 부드럽고 화려한 촉감을 제공한다. 열처리는 전형적으로 필라멘트가 완전히 가늘어지고 유리 전이 온도 이하로 급냉된 후에 수행되며, 또한 열처리시의 장력의 증가가 상기 열처리에 의해 관찰되는 수축력의 증가 수치와 동일하도록 하는 방법으로 수행된다. 저온 결정화 온도 T_cc(DSC) (전형적으로 약 95 내지 115℃)보다 높고, 최대 결정화 온도 T_c(전형적으로 대부분의 폴리에스테르에 대해 약 150 내지 약 180℃)보다 낮은 가열 처리 조건을 선택함으로써 염색 능력이 우수한(예를 들면, 고 RDDR의) 고수축 장력 필라멘트가 제공되는 반면, Tc 이상의 온도에서 처리하면 염색 능력이 감소된 고수축 장력 필라멘트가 제공된다. 고압 고열 스팀(예를 들면, 약 245℃에서 40-140 psi)을 통해 통과시키거나 가열관을 통해 통과시킴으로써 필라멘트를 가열할 수 있다. 고 dpf 및 저 dpf 필라멘트를 개별적인 팩 캐비티(pack cavities)를 통해 방사한 후 한데 모아 단일 혼합-dpf 필라멘트 속을 형성하거나 또는 단일 팩 캐비티로부터 방사할 수 있으며, 이 때 중량 유동율 차이를 제공하도록 모세관 치수(L 및 D) 및 모세관수 #c는 선택되는데, 예를 들면, 방사 필라멘트 데니어의 비 [(dpf)_b/(dpf)_a]가 대략 [(LaDb/LbDa)ⁿX(Va/Vb)x(Db/Da)³]과 일치하며 [여기에서, a 및 b는 상이한 데니어의 필라멘트이고, 뉴톤(Newtonian) 중합체 용융물에 대해 n=1임(종래의 모세관압 강하 시험에 의해 측정)], 게측된 평균 dpf가 [(#_adpf_a+ #_bdpf_b)]인 모세관이 선택된다. 또한, 조밀하게 제조된 직물에 대해 더 큰 수축 장력( 및 수축력)을 약 3%에서 약 6-8%로 증가시키는 것과 같이, 본 발명의 서브데니어 필라멘트의 낮은 수축률을 특별한 최종 용도의 필요성에 의해 정의된 바와 같이 증가시키기 위해 상기 가열 처린 공정이 사용될 수 있다.

[실시예 19]

실시예 XXI에서는, 50 데니어 68-필라멘트 비연신 플래트 방직사를 균일하게 냉각 연신시키고, 160, 170 및 180℃에서 가열 처리함으로써 보일 오프 수축률이 약 4-5%이고, T₇이 약 3.5 g/d이며, 비강도가 약 4.5 g/d이고, 절단시 신도(E_B)가 약 27%인 공칭 36 데니어 50 필라멘트 사를 얻었다. 이 사는 약 2.1 내지 2.4%의 Uster %를 가졌으며, 정밀하게 염색된 직물에 사용될 수 있다.

[실시예 22]

본 발명의 미세 데니어 필라멘트는, 스트라찬(Strachan)의 미합중국 특허 제 3,940,917호에 기재된 바와 같은 고속 에어 제트식 엉킴 방법에 의해 탄성사(및 테이프)를 피복시키기 위해 사용될 수 있다. 양이온성 염색 능력을 갖도록 개질된 중합체로부터 제조된 폴리에스테르 미세 필라멘트는 Lycra와 같은 탄성사로부터 비이온성 분산 염료로 염색된 단일 중합 폴리에스테르로 피복시킨 Lycra에 대해 관찰되는 바와 같은 블리딩(bleeding)은 방지하는 데에 특히 적합하다. 본 발명에 의한 직용 필라멘트는, 공기 엉킴 피복에 바람직하며(실시예 20에서와 같이 수축률, 수축 장력 및 수축력이 증가된 것이 특히 바람직함), 피복된 탄성사가 담체의 사용없이 대기 조건, 예를 들면 음이온성 산 염료로 염색한다는 점을 제외하고는 나일론 필라멘트 피복된 탄성사를 염색하기 위한 염색조와 유사한 조건에서 염색될 수 있도록 해 준다.

본 발명의 사로부터 제조된 몇몇 직물의 예로, 1) 저수축 70 데니어 100-필라멘트 직용 플래트사 필(fill) 및 통상의 70 데니어 34-필라멘트 경사 연신 POY를 사용하여 제조되며, 분당 420 피크로 고속 워터-제트 직기로 텍스쳐링되어 경사 1인치당 164 엔드 및 필 1인치당 92 피크의 평판형 직물로 직조된 의료용 차단 직물; 2) 경사에 상기 70 데니어 100-필라멘트 직용 사를 사용하고 이를 60 데니어 100-필라멘트 가연 텍스쳐 필(false twist textured fill)과 합하여 제조된, 경사 1인치당 172엔드 및 필 1인치당 100 피크의 레저복 새틴; 및 3) 경사에 상기 70 데니어 100-필라멘트 직용 사및 필에 2-합연 60 데니어 100-필라멘트 가연 텍스쳐드 사를 사용하여 제조된 크레이프 데 신(crepe de chines) 직물이 있다.

편의상 앞서 사용된 기호, 전환식 및 분석적 표현을 아래에 기재한다.

Claims

(i) 13 내지 23 범위의 상대 점도(LRV), 240℃ 내지 265℃ 범위의 제로 전단(zero-shear) 융점(T_M°)및 40℃ 내지 80℃ 범위의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 폴리에스테르 중합체를 선택하고, (ii) 상기 폴리에스테르를 겉보기 중합체 융점(T_M)a보다 25℃ 내지 55℃ 더 높은 범위의 온도(T_P)로 용융 및 가열시키고, (iii) 생성된 용융물을 여과 체류 시간(t_r)이 4분 이하가 되도록 충분히 급속하게 여과시키고, (iv)여과된 용융물을, 125×10^-6㎠ 내지 1250×10^-6㎠ 범위의 단면적(Ac) 및 길이(L)/직경(D_RND)비가 1.25 이상 6 이하가 되도록 하는 길이(L) 및 직경(D_RND)을 갖는 특정 방사구 모세관을 통해 분당 0.07 내지 0.7 그람 범위의 질량 유속(w)으로 압출시키고, (v) 압출된 용융물이 2㎝ 이상 (12 dpf^1/2)㎝(여기에서, dpf는 미세 방사 배향 폴리에스테르 필라멘트의 필라멘트 당 데니엄) 이하의 거리(L_DQ)에 걸쳐 상기 방사구 모세관으로부터 나옴에 따른 직접 냉각으로부터 상기 압출 용융물을 보호하고, (vi) 압출된 용융물을 중합체 유리 전이 온도(Tg) 이하로 냉각시키면서 5.7 내지 7.6 범위의 겉보기 스핀라인(spinling) 변형율(ε_a) 및 0.045 내지 0.195g/d 범위의 겉보기 내부 스핀라인 응력(σ_a)으로 감쇠시키고, (vii) 이어서, 냉각된 필라멘트를 방사구면으로부터 50㎝ 내지 140㎝ 범위의 거리(Lc)에서 저마찰 표면을 사용함으로써 멀티필라멘트속(bundle)으로 수속(수속收束)하고, (viii) 멀티필라멘트속을 2내지 6㎞/분 범위의 해사 속도(V)로 해사시키면서 이 범위의 해사 속도의 95% 내지 100%의 속도로 권취하는 것으로 이루어지는, 1 내지 0.2 범위의 데니어를 갖는 방사 배향 폴리에스테르 미세 필라멘트의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 폴리에스테르가 1 내지 3몰% 범위의 에틸렌 5-M-술포-이소프탈레이트 구조 단위(여기에서, M은 알칼리 금속의 양이온임)를 함유하는 방법.
제1항에 있어서, 폴리에스테르가 필수적으로 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A, [O-C₂H₄-O-] 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B, [-(O)C-C₆H₄-C(O)-]로 이루어지고, 240℃ 내지 265℃ 범위의 제로 전단 융점(T_M°) 및 40℃ 내지 80℃ 범위의 유리 전이온도(Tg)를 갖는 폴리에스테르 중합체를 제공하도록 , 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A 및 히드로카르볼렌 디카르보닐 구조 단위 B와는 상이한 소량의 다른 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A' 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B' 또는 이들 양자에 의해 개질된 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)인 방법.
제1항에 있어서, 겉보기 스핀라인 변형률(εa)이 6내지 7.3범위이고, 7% 신도에서의 비강도(tenacity-at-7%-elongation, T₇)로 표시되는 평균 배향이 0.5 내지 1.75 g/d 범위가 되도록 겉보기 내부 스핀라인 응력(σa)이 조절되는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 온도(T_P)가 겉보기 중합체 융점(T_M)_a보다30℃ 내지 50℃ 더 높은 범위이고, 방사구 모세관 단면적(A_C)이 125×10-6㎠ 내지 750×10^-6㎠ 범위이고, 압출 필라멘트 밀도(#c/Ao)가 1㎠ 당 2.5 내지 25개 필라멘트 범위이고, 압출된 용융물의 상기 냉각이 중합체 유리 전이 온도(Tg)보다 낮은 온도(Ta) 및 10 내지 30m/분 범위의 속도(Va)를 갖는 방사상으로 유도된 공기를 사용함으로써 이루어지고, 상기 수속이 방사구면으로부터 50㎝ 내지 (50 + 90 dpf^1/2) ㎝ 범위의 거리(Lc)에서 계량형 피니쉬 팁 가이드(metered finsih tip guide)에 의해 이루어지고, 해사 속도(V)가 2 내지 5km/분범위인 방법.
제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 필라멘트가 0.8 내지 0.2 범위의 데니어 및 2% 이하의 데니어 연전성(Denier Spread, DS)을 갖는 방법.
13내지 23 범위의 상대점도(LRV), 240℃ 내지 265℃ 범위의 제로 전단 중합체 융점(T_M°) 및 40℃ 내지 80℃ 범위의 중합체 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 폴리에스테르의 방사 배향 미세 필라멘트이며, 필라멘트 당 1 내지 0.2 데니어 범위의 섬도를 갖고, 또한 (i) 최대 수축 전위(Sm) (단, Sm(%)=[(550-EB)/6.5] 이고, 절단시 신도(EB)는 40% 내지 160% 범위임)보다 작은 보일 오프 수축률(S), (ii) 중합체 유리 전이 온도(Tg)보다 5℃ 내지 30℃ 더 높은 범위의 피크 온도[T(Smax)]에서, 0.05 내지 0.2g/d 범위의 최대 수축 장력(STmax), (iii)[(T_B)_n/T₇]비(여기에서, (T_B)_n은 표준화된 절단시 비강도임)가 (5/T₇) 이상이 되도록 하는 0.5 내지 1.75g/d 범위의 7% 신도에서의 비강도(T₇) 및 (iv) 4% 이하의 평균 어롱엔드(along-end) 데니어 연전성(DS)을 갖는 방사 배향 폴리에스테르 미세 필라멘트.
제7항에 있어서, 12% 이상의 보일 오프 수축률(S) 및 건식 열처리 수축률(DHS), 80% 내지 160% 범위의 절단시 신도(E_B) 및 0.5 내지 1g/d 범위의 7% 신도에서 비강도(T₇)를 갖는, 연신 피드사로 사용하기에 특히 적합한 필라멘트.
제7항에 있어서, +2% 이하의 수축률차(△S=DHS-S) (여기에서, 수축후 필라멘트 데니어가 1 이하가 되도록 보일 오프 수축률(S) 및 건식 열처리 수축률(DHS)은 약 2% 내지 약 12%의 범위임), 1 내지 1.75g/d 범위의 T₇, 40% 내지 90% 범위의 EB 및 2내지 12g/d 범위의 항복후 모듈러스(Mpy)를 갖는, 직용(直用)방직사로서 사용하기에 특히 적합한 필라멘트.
제7항에 있어서, +2%를 이하의 수축률차(△S=DHS-S) (단, 보일 오프 수축률(S) 및 건식 수축률(DHS)은 2% 내지 12%의 범위임), 105℃ 이하의 저온 결정화 개시 온도[Tcc(DSC)] 및 0이상의 순간 인장 모듈러스를 갖는, 균일하게 냉연신될 수 있는 필라멘트.
13 내지 약 23 범위의 상대 점도(LRV), 약 240℃ 내지 약 265℃ 범위의 제로 점단 중합체 융점(T_M ^°) 및 40℃ 내지 80℃ 범위의 중합체 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 폴리에스테르의 연신된 방사 배향 필라멘트이며, 1 내지 0.2 dpf 범위의 보일 오프 수축 데니어[dpf(ABO)]를 갖고, 또한, (i) 2% 내지 12% 범위의 보일 오프 수축률(S) 및 건식 열처리 수축률 (DHS). (ii)[(T_B)_n/T₇]비 (여기에서, (T_B)_n은 표준화된 절단시 비강도이고, 절단시 신도(E_B)는 15% 내지 55% 범위임)가 (5/T₇) 이상이 되도록 하는, 1g/d 이상의 7% 신도에서의 비강도(T₇) (iii) 5 내지 25 g/d 범위의 왕복후 묘듈러스(Mpy), 및 (iv) 4% 이하의 평균 어롱엔드 데니어 연전성(DS)을 갖는, 연신된 방사 배향 폴리에스테르 필라멘트.
13 내지 약 23 범위의 상대 점도(LRV), 240℃ 내지 265℃ 범위의 제로 점단 중합체 융점(T_M°) 및 40℃ 내지 80℃ 범위의 중합체 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 폴리에스테르의 벌크화된 방사 배향 필라멘트이며, 1 내지 0.2dpf(보일 오프 수축후) 위의 섬도를 갖고, 또한 (i) 2% 내지 12% 범위의 보일 오프 수축률(S) 및 건식 열처리 수축률(DHS), 및 (ii) 5 내지 25 g/d 범위의 왕복후 모듈러스(Mpy)와 함께 1g/d 이상의 7% 신도에서의 비강도(T₇) 및 15% 내지 55% 범위의 절단시 신도(E_B)를 갖는, 벌크화 방사 배향 폴리에스테르 필라멘트.
제11항에 있어서, 115℃ 이하의 동적 손실 모듈러스 피크 온도 [T(Emax)]를 추가 특징으로 하는 필라멘트.
제11항에 있어서, 0.1 이상의 상대 분산 염색 속도(RDDR)를 추가 특징으로 하는 필라멘트.
제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 1.25 이상의 형상 계수(SF)를 갖는 필라멘트.
제7항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 0.8 내지 0.2 dpf 범위의 데니어를 갖는 필라멘트.
제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 2% 이하의 어롱엔드 데니어 연전성(DS)을 갖는 필라멘트.
제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리에스테르 섬유가 1 내지 3몰% 범위의 5-에틸렌-M-술포-이소프탈레이트 구조 단위(여기에서, M은 알칼리 금속의 양이온임)를 함유하는 필라멘트.
제7항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리에스테르가 필수적으로, 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A, [-O-C₂H₄-O-] 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B, [-C(O)-C₆H₄-C(O)-]로 이루어지고, 240℃ 내지 265℃ 범위의 제로 전단 융점(T_M°) 및 40℃ 내지 80℃ 범위의 중합체 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 폴리에스테르 중합체를 제공하도록, 상기 제1 교호 히드로카르 볼렌디옥시 구조 단위 a 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B와는 상이한 소량의 다른 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A' 또는 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B' 또는 이들 양자에 의해 개질된 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)인 필라멘트.
제12항에 있어서, 115℃ 이하의 동적 손실 모율러스 피크 온도[T(Emax)]를 특징으로 하는 필라멘트.
제12항에 있어서, 0.1 이상의 상대 분산 염색 속도(RDDR)를 추가 특징으로 하는 필라멘트.
제11항, 제13항 또는 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 1.25 이상의 형성 계수(SF)를 갖는 필라멘트,
제11항, 제13항 또는 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 0.8 내지 0.2 dpf 범위의 데니어를 갖는 필라멘트.
제11항, 제13항 또는 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 2% 이하의 어롱 엔드 데니어 연전성(DS)을 갖는 필라멘트.
제11항, 제13항 또는 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리에스테르 섬유가 1 내지 3몰% 범위의 5-에틸렌-m-술포-이소프탈레이트 구조 단위(여기에서, m은 알칼리 금속의 양이온임)를 함유하는 필라멘트.
제11항, 제13항 또는 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리에스테르가 필수적으로, 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A, [-O-C₂H₄-O-] 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B, [-C(O)-C₆H₄-C(O)-]로 이루어지고, 약 240℃ 내지 약 265℃ 범위의 제로 전단 융점(T_M°) 및 40℃ 내지 80℃ 범위의 중합체 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 폴리에스테르 중합체를 제공하도록, 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B와는 상이한 소량의 다른 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A' 또는 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B' 또는 이들 양자에 의해 개질된 폴리(에스테르 테레프탈레이트)인 필라멘트.
제12항, 제20항 또는 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 1.25이상의 형상계수(SF)를 갖는 필라멘트.
제12항, 제20항 또는 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 0.8 내지 0.2 dpf 범위의 데니어를 갖는 필라멘트.
제12항, 제20항 또는 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 2% 이하의 어롱엔드 데니어 연전성(DS)을 갖는 필라멘트.
제12항, 제20항 또는 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리에스테르 섬유가 1 내지 3몰% 범위의 5-에틸렌-M-술포-이소프탈레이트 구조 단위(여기에서, M은 알칼리 금속의 양이온임)를 함유하는 필라멘트.
제12항, 제20항 또는 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리에스테르가 필수적으로, 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A, [-O-C₂H₄-O-] 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B, [-C(O)-C₆H₄-C(O)-]로 이루어지고, 240℃ 내지 265℃ 범위의 제로 전단 융점(T_M°) 및 40℃ 내지 80℃ 범위의 중합체 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 폴리에스테르 중합체를 제공하도록, 상기 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B와는 상이한 소량의 다른 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A' 또는 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B' 또는 이들 양자에 의해 개질된 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)인 필라멘트.
제15항에 있어서, 0.8 내지 0.2 dpf 범위의 데니어를 갖는 필라멘트.
제22항에 있어서, 0.8 내지 0.2dpf 범위의 데니어를 갖는 필라멘트,
제27항에 있어서, 0.8 내지 0.2dpf 범위의 데니어를 갖는 필라멘트.
제15항에 있어서, 2% 이하의 어롱엔드 데니어 연전성(DS)을 갖는 필라멘트.
제16항에 있어서, 2% 이하의 어롱엔드 데니어 연전성(DS)을 갖는 필라멘트.
제22항에 있어서, 2% 이하의 어롱앤드 데니어 연전성(DS)을 갖는 필라멘트.
제23항에 있어서, 2% 이하의 어롱엔드 데니어 연전성(DS)을 갖는 필라멘트.
제27항에 있어서, 2% 이하의 어롱엔드 데니어 연전성(DS)을 갖는 필라멘트,
제28항에 있어서, 2% 이하의 어롱엔드 데니어 연전성(DS)을 갖는 필라멘트,
제15항에 있어서, 상기 폴리에스테르가 1내지 3 몰% 범위의 5-에틸렌-M-술포-이소프탈레이트 구조 단위(여기에서, M은 알칼리 금속의 양이온임)를 함유하는 필라멘트.
제16항에 있어서, 상기 폴리에스트르 섬유가 1 내지 3 몰% 범위의 5-에틸렌-M-술포-이소프탈레이트 구조 단위(여기에서, M은 알칼리 금속의 양이온임)를 함유하는 필라멘트.
제17항에 있어서, 상기 폴리에스테르 섬유가 1 내지 3몰% 범위의 5-에틸렌-M-술포-이소프탈레이트 구조 단위(여기에서, M은 알칼리 금속의 양이온임)를 함유하는 필라멘트.
제22항에 있어서, 상기 폴리에스테르 섬유가 1 내지 3몰% 범위의 5-에틸렌-M-술포-이소프탈레이트 구조 단위(여기에서, M은 알칼리 금속의 양이온임)를 함유하는 필라멘트.
제23항에 있어서, 상기 폴리에스테르 섬유가 1내지 3 몰% 범위의 5-에틸렌-M-술포-이소프탈레이트 구조 단위(여기에서, M은 알칼리 금속의 양이온임)를 함유하는 필라멘트.
제24항에 있어서, 상기 폴리에스테르 섬유가 1내지 3 몰% 범위의 5-에틸렌-M-술포-이소프탈레이트 구조 단위(여기에서, M은 알칼리 금속의 양이온임)를 함유하는 필라멘트.
제27항에 있어서, 상기 폴리에스테르 서유가 1 내지 3 몰% 범위의 5-에틸렌-M-술포-이소프탈레이트 구조 단위(여기에서, M은 알칼리 금속의 양이온임)를 함유하는 필라멘트.
제28항에 있어서, 상기 폴리에스테르 섬유가 1 내지 3몰% 범위의 5-에틸렌-M-술포-이소프탈레이트 구조 단위(여기에서, M은 알칼리 금속의 양이온임)를 함유하는 필라멘트.
제29항에 있어서, 상기 폴리에스테르 섬유가 1 내지 3몰% 범위의 5-에틸렌-M-술포-이소프탈레이트 구조 단위(여기에서, M은 알칼리 금속의 양이온임)를 함유하는 필라멘트.
제15항에 있어서, 상기 폴리에스테르가 필수적으로, 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A, [-O-C₂H₄-O-] 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B, [-C(O)-C₆H₄-C(O)-]로 이루어지고, 240℃ 내지 265℃ 범위의 제로 전단 융점(T_M°) 및 40℃ 내지 80℃ 범위의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 폴리에스테르 중합체를 제공하도록, 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B와는 상이한 소량의 다른 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A' 또는 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B' 또는 이들 양자에 의해 개질된 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)인 필라멘트.
제16항에 있어서, 상기 폴리에스테르가 필수적으로, 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A, [-O-C₂H₄-O-] 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B, [-C(O)-C₆H₄-C(O)-]로 이루어지고, 240℃ 내지 265℃ 범위의 제로 전단 융점(T_M°) 및 40℃ 내지 80℃ 범위의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 폴리에스테르 중합체를 제공하도록, 상기 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B와는 상이한 소량의 다른 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A' 또는 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B' 또는 이들 양자에 의해 개질된 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)이다.
제17항에 있어서, 상기 폴리에스테르가 필수적으로, 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A, [-O-C₂H₄-O-] 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B, [-C(O)-C₆H₄-C(O)-]로 이루어지고, 240℃ 내지 265℃ 범위의 제로 전단 융점(T_M°) 및 40℃ 내지 80℃ 범위의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 폴리에스테르 중합체를 제공하도록, 상기 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B와는 상이한 소량의 다른 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A' 또는 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B' 또는 이들 양자에 의해 개질된 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)이다.
제18항에 있어서, 상기 폴리에스테르가 필수적으로, 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A, [-O-C₂H₄-O-] 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B, [-C(O)-C₆H₄-C(O)-]로 이루어지고, 240℃ 내지 265℃ 범위의 제로 전단 융점(T_M°) 및 40℃ 내지 80℃ 범위의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 폴리에스테르 중합체를 제공하도록, 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B와는 상이한 소량의 다른 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A' 또는 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B' 또는 이들 양자에 의해 개질된 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)인 필라멘트.
제22항에 있어서, 상기 폴리에스테르가 필수적으로, 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A, [-O-C₂H₄-O-] 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B, [-C(O)-C₆H₄-C(O)-]로 이루어지고, 240℃ 내지 265℃ 범위의 제로 전단 융점(T_M°) 및 40℃ 내지 80℃ 범위의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 폴리에스테르 중합체를 제공하도록, 상기 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B와는 상이한 소량의 다른 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A' 또는 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B' 또는 이들 양자에 의해 개질된폴리(에틸렌 테레프탈레이트)인 필라멘트.
제23항에 있어서, 상기 폴리에스테르가 필수적으로, 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A, [-O-C₂H₄-O-] 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B, [-C(O)-C₆H₄-C(O)-]로 이루어지고, 240℃ 내지 265℃ 범위의 제로 전단 융점(T_M°) 및 40℃ 내지 80℃ 범위의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 폴리에스테르 중합체를 제공하도록, 상기 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B와는 상이한 소량의 다른 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A' 또는 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B' 또는 이들 양자에 의해 개질된 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)인 필라멘트.
제24항에 있어서, 상기 폴리에스테르가 필수적으로, 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A, [-O-C₂H₄-O-] 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B, [-C(O)-C₆H₄-C(O)-]로 이루어지고, 240℃ 내지 265℃ 범위의 제로 전단 융점(T_M°) 및 40℃ 내지 80℃ 범위의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 폴리에스테르 중합체를 제공하도록, 상기 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B와는 상이한 소량의 다른 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A' 또는 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B' 또는 이들 양자에 의해 개질된 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)인 필라멘트.
제25항에 있어서, 상기 폴리에스테르가 필수적으로, 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A, [-O-C₂H₄-O-] 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B, [-C(O)-C₆H₄-C(O)-]로 이루어지고, 240℃ 내지 265℃ 범위의 제로 전단 융점(T_M°) 및 40℃ 내지 80℃ 범위의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 폴리에스테르 중합체를 제공하도록, 상기 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B와는 상이한 소량의 다른 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A' 또는 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B' 또는 이들 양자에 의해 개질된 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)인 필라멘트.
제27항에 있어서, 상기 폴리에스테르가 필수적으로, 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A, [-O-C₂H₄-O-] 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B, [-C(O)-C₆H₄-C(O)-]로 이루어지고, 240℃ 내지 265℃ 범위의 제로 전단 융점(T_M°) 및 40℃ 내지 80℃ 범위의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 폴리에스테르 중합체를 제공하도록, 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B와는 상이한 소량의 다른 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A' 또는 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B' 또는 이들 양자에 의해 개질된 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)인 필라멘트.
제28항에 있어서, 상기 폴리에스테르가 필수적으로, 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A, [-O-C₂H₄-O-] 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B, [-C(O)-C₆H₄-C(O)-]로 이루어지고, 240℃ 내지 265℃ 범위의 제로 전단 융점(T_M°) 및 40℃ 내지 80℃ 범위의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 폴리에스테르 중합체를 제공하도록, 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B와는 상이한 소량의 다른 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A' 또는 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B' 또는 이들 양자에 의해 개질된 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)인 필라멘트.
제29항에 있어서, 상기 폴리에스테르가 필수적으로, 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A, [-O-C₂H₄-O-] 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B, [-C(O)-C₆H₄-C(O)-]로 이루어지고, 240℃ 내지 265℃ 범위의 제로 전단 융점(T_M°) 및 40℃ 내지 80℃ 범위의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 폴리에스테르 중합체를 제공하도록, 상기 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B와는 상이한 소량의 다른 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A' 또는 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B' 또는 이들 양자에 의해 개질된 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)인 필라멘트.
제30항에 있어서, 상기 폴리에스테르가 필수적으로, 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A, [-O-C₂H₄-O-] 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B, [-C(O)-C₆H₄-C(O)-]로 이루어지고, 240℃ 내지 265℃ 범위의 제로 전단 융점(T_M°) 및 40℃ 내지 80℃ 범위의 유리 전이 온도(Tg)를 갖는 폴리에스테르 중합체를 제공하도록, 제1 교호 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A 및 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B와는 상이한 소량의 다른 히드로카르볼렌디옥시 구조 단위 A' 또는 히드로카르볼렌디카르보닐 구조 단위 B' 또는 이들 양자에 의해 개질된 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)인 필라멘트.