KR0184264B1 - 고강도의 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 섬유의 제조방법 및 이를 위해 사용되는 폴리에스테르 수지 조성물 - Google Patents

고강도의 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 섬유의 제조방법 및 이를 위해 사용되는 폴리에스테르 수지 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 수지 및 용융 점도 억제제를 포함하는 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 수지 조성물에 관한 것이다.
양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 수지에 용융 점도 억제제를 가하면 고유점도가 저하되지 않고 수지의 용융 점도가 감소하며 이에의해 수지가 용융 방사될 수 있다. 강도가 높은 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 섬유는 상기 폴리에스테르 수지 조성물로 부터 수득될 수 있다.

Description

고강도의 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 섬유의 제조방법 및 이를 위해 사용되는 폴리에스테르 수지 조성물
본 발명은 양이온성 염료로 염색가능한 폴리에스테르 수지 조성물 및 이로부터 폴리에스테르 섬유를 제조하는 방법에 관한것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 폴리에스테르 수지에 용융 점도 억제제를 가하여 수득되는, 만족스러운 염색성을 갖는 고강도의 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 수지 조성물 및 이러한 폴리에스테르 수지 조성물을 용융 방사시켜 폴리에스테르 섬유를 제조하는 방법에 관한 것이다.
폴리에스테르 수지는 이들의 각종 우수한 특성으로 인해 널리 사용된다. 그러나, 이들은 염색성이 낮고 분산 염료를 제외하고는 거의 염색될 수 없다. 폴리에스테르 수지의 염색성을 향상시키기 위한 각종 제안 중에서, 하나는, 예를 들면, JP-B 제34-10497호(본 명세서에 사용된 용어 JP-B는 심사된 일본국 공개특허공보를 나타낸다)에 기술된 바와 같이 양이온성 염료와의 염색성을 폴리에스테르에 부여하기 위해 설폰산염을 함유하는 이소프탈산 성분과 수지를 공중합시키는 것이다.
그러나, 이러한 중합 시스템은 설포네이트-함유 이소프탈산 성분의 증점 효과로 인해 상당히 증가된 수지의 용융 점도를 갖고 방사 압력 증가 및 방사성 감소로 인해 낮은 성형성을 갖는다. 그러므로, 수득된 폴리에스테르 섬유는 감소된 중합도로 인해 강도가 악화되는 경향이 있고 사용이 제한되며 스포츠웨어, 패러글라이더 날개, 요트 돛, 슈츠 등에는 단독으로 유용하지 않다.
융점을 증가시키는 것은 용융 점도를 감소시키기 위한 한 접근이지만 융점이 증가하면 수지 분해가 촉진된다. 그 결과로서, 중합도가 감소되므로, 고중합도 및 고강도를 갖는 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 섬유를 수득할 수 없다. 이러한 문제들을 극복하기 위해, 윤활제의 첨가가 제안되었다. 그러나, 윤활제로서 에틸렌비스스테아르아미드, 스테아르산 및 스테아릴 알콜을 수지 화합물에 가하면 용융 점도가 감소되고 또한 수지의 중합도가 감소된다.
한편, 예를 들면, WO 제91/02111호에는 폴리에스테르 수지에 용융점도 억제제를 가함으로써 고강도 폴리에스테를 섬유를 수득함이 제안되어 있다. 그러나, 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 수지는 통상적으로 수지에 가해지는 용융 점도 억제제와 비교하여 매우 높은 점도를 갖는 특정한 중합체이다.
이러한 상황하에, 양이온성 염료-염색가능성이 유지되면서 용융 점도가 감소된 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 수지의 개발이 필요했다.
특정한 용융점도 억제제를 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 수지에 가함으로써 수지의 중합도가 감소되지 않고 용융 점도가 크게 감소되며, 이로 인해 현저히 향상된 성형성 및 방사성을 나타내는 폴리에스테르 수지 조성물이 제공됨이 본 발명에 의해 밝혀졌다. 즉, 중합체 수지가 고중합도를 유지하면서 용융-방사성 이어서 고강도의 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 섬유가 제공될 수 있음이 밝혀졌다.
본 발명은 (A) 주 성분으로서 테레프탈산을 포함하는 이작용성 카복실산 성분, 글리콜 성분 및 하기 일반식(Ⅰ)의 설폰산염을 포함하는 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 수지 및 (B) 하기 일반식(Ⅱ)의 화합물, 하기 일반식(Ⅲ)의 화합물 및 하기 일반식(Ⅳ)의 화합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함하는 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 수지 조성물에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 폴리에스테르 수지 조성물을 방사를 포함하는, 폴리에스테르 섬유의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 사용되는 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 수지는 주 성분으로서 테레프탈산을 포함하는 이작용성 카복실산 성분을 글리콜 성분 및 설폰산염과 통상적인 방법으로 공중합시켜서 수득되는 중합체이다.
테리프탈산은 80몰% 이상의 이작용성 카복실산 성분을 포함할 수 있다. 테레프탈산 이외에 유용한 이작용성 카복실산에는, 예를 들면, 이소프탈산, 나프탈렌디카복실산, 디페닐디카복실산, 디페녹시에탄디카복실산, β-하이드록시에톡시벤조산, ρ-하이드록시벤조산, 아디프산, 세바스산 및 1,4-사이클로헥산디카복실산과 같은 방향족, 지방족 또는 지환족 디카복실산이 포함된다.
알킬렌 글리콜(예 : 에틸렌 글리콜, 트리메틸렌 글리콜, 테트라메틸렌 글리콜)은 바람직하게는 80몰% 이상의 글리콜 성분을 포함하고, 특히 이러한 알킬렌 클리콜 중에서 에틸렌 글리콜이 보다 바람직하다. 상기 알킬렌 글리콜 이외에 유용한 글리콜 화합물에는, 예를 들면, 사이클로헥산-1,4-디메탄올, 네오펜틸 글리콜, 비스페놀 A 및 S와 같은 방향족, 지방족 또는 지환족 디올 화합물, 및 폴리옥시알킬렌 글리콜이 포함된다.
본 발명에 사용되는 설폰산염은 하기 일반식(Ⅰ)의 화합물이다.
상기식에서, A는 방향족 또는 지방족 그룹, 바람직하게는 방향족 그룹을 나타내고; X1은 에테르, 산, 에스테르 및 알콜의 에스테르-형성 작용성 그룹을 나타내며; X2는 수소원자 또는 X1에 대해 정의한 바와 같은 에스테르-형성 작용성 그룹을 나타내고, 바람직하게는 에스테르-형성 작용성 그룹이며; X2가 에스테르-형성 작용성 그룹을 나타낼 경우 X2는 X1과 동일하거나 상이할 수 있고, X1에 대해 정의한 바와 같은 에스테르-형성 작용성 그룹에는 -O-CO-R', -CO-OH, -CO-OR' 및 -(CH2)m-HO(여기서, R'는 탄소수 1 내지 4의 알킬 그룹 또는 페닐 그룹을 나타내고, m은 1 내지 3의 정수이다)가 포함될 수 있으며; Mn+은 알칼리 금속 양이온(예 : 나트륨, 칼륨 및 리튬), 알칼리 토금속 양이온(예 : 칼슘 및 마스네슘) 또는 오늄(예 : 테트라부틸 포스포늄, 에틸트리부틸 포스포늄 및 벤질트리부틸 포스포늄)을 나타내는데, 이중 나트륨이 바람직하고; n은 1 또는 2를 나타낸다.
일반식(Ⅰ)의 화합물의 특정예는 나트륨 5-설포이소프탈레이트, 나트륨 디메틸 5-설포이소프탈레이트, 나트륨 디-2-하이드록시에틸 5-설포이소프탈레이트, 나트륨 디-4-하이드록시부틸 설포이소프탈레이트, 테트라부틸포스포늄 3,5-디카복시벤젠설포네이트, 에틸트리부틸포스포늄 3,5-디카복시벤젠설포네이트 및 벤질트리부틸포스포늄 3,5-디카복시벤젠설포네이트이고, 이중 이소프탈산염이 바람직하다. 이들 설포네이트를 각각 또는 2개 이상의 조합물로서 사용할 수 있다. 일반식(Ⅰ)의 설포네이트의 바람직한 공중합비는 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르의 총량을 기준으로 0.1 내지 10몰%, 바람직하게는 1 내지 5몰%이다.
양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 수지는 바람직하게는 25℃의 페놀/테트라클로로에탄(60/40 중량) 용액중에서 고유점도[η]가 0.4 내지 0.7, 보다 바람직하게는 0.5 내지 0.7이다.
양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 수지에 가해지는 용융 점도 억제제는 하기 일반식(Ⅱ), (Ⅲ) 및/또는 (Ⅳ)의 화합물 중에서 선택된다.
상기식에서, B1및 B2는 각각 탄소수 6 내지 18의 알킬 그룹 또는 아릴알킬 그룹을 나타내고; X는
(여기서R1및 R2는 각각 수소원자 또는 탄소수 4이하의 알킬 그룹을 나타낸다)를 나타내며; p는 0 또는 1을 나타내고; R3및 R4는 각각 알킬 그룹을 나타내며; q 및 m은 각각 0 또는 1 내지 4의 정수를 나타내고, q 및 m의 합은 1 내지 4이며, 단, (R3)q 및 (R4)m의 총 탄소원자 수(즉, R3x q의 탄소원자 수 +R4x m의 탄소원자 수)는 12 내지 54개이고; R5및 R6은 각각 탄소수 12 내지 22의 직쇄 알킬 그룹을 나타낸다.
일반식(Ⅱ)에서, B1및 B2각각의 탄소원자 수는 6 내지 18개, 바람직하게는 8 내지 12개의 범위내에서 임의로 선택한다. 만약 6개 미만이면, 일반식(Ⅱ)의 화합물의 분자량이 너무 낮아서 폴리에스테르 수지의 융점에서 비등, 발포 또는 발연될 수 있으며 방사 노즐이 오염될 수 있다. 만약 18개를 초과하면, 폴리에스테르 수지와의 상용성이 악화되고, 일반식(Ⅱ)의 화합물의 효과가 완전히 발휘되지 않는다.
일반식(Ⅱ)에서, B1또는 B2로서 탄소수 6 내지 18의 알킬 또는 아릴알킬 그룹의 특정 예에는 직쇄 알킬 그룹(예 : n-헥실, n-옥틸, n-데실, n-도데실, n-테트라데실, n-헥사데실 및 n-옥타데실 그룹); 측쇄 알킬 그룹(예 : 2-헥실데실 및 메틸-옥타데실 그룹) 및 아릴알킬 그룹(예 : 벤질 및 2-페닐에틸 그룹)이 포함된다.
일반식(Ⅱ)의 화합물은 하기 일반식 4의 방향족 글리콜을 알칼리 촉매(예: 수산화나트륨 및 수산화칼륨)의 존재하에 탄소수 6 내지 18의 알킬 할라이드 및/또는 탄소수 6 내지 18의 아릴알킬 할라이드와 반응시킴으로써 쉽게 수득될 수 있다:
상기식에서, p 및 X는 상기 정의한 바와 같다.
일반식(Ⅱ)의 화합물의 특정예는 하기와 같다 :
일반식(Ⅲ)에서, R3및 R4각각의 탄소원자 수는 (R3)q와 (R4)m의 총 탄소원자 수가 12 내지 54개, 바람직하게는 16 내지 36개의 범위가 되게 임의로 선택한다. 총 탄소원자 수가 12개 미만이면, 일반식(Ⅲ)의 화합물의 분자량이 너무 낮아서 폴리에스테르 수지의 융점에서 비등, 발포 또는 발연될 수 있으며 방사 노즐이 오염될 수 있다. 만약 54개를 초과하면, 폴리에스테르 수지와의 상용성이 악화되고, 일반식(Ⅲ)의 화합물의 효과가 완전히 발휘되지 않는다.
일반식(Ⅲ)에서, R3또는 R4로서 알킬 그룹의 특정예는 프로필, 부틸, 헥실, 옥틸, 데실, 도데실, 테트라데실, 헥사데실 및 옥타데실 그룹 및 프로필렌 사량체 잔기이다.
일반식(Ⅲ)의 화합물은, 예를 들면, 비페닐, 비페닐 에테르, 디페닐 설파이드 등을 촉매(예: 염화암모늄 및 보론 트리플루오라이드 에틸 에테레이트)의 존재하에 탄소수 9 내지 18의 α-올레핀과 반응시킴을 포함하는 공지된 공정으로 쉽게 수득될 수 있다.
일반식(Ⅲ)의 화합물의 특정 예는 하기와 같다 :
일반식(Ⅳ)에서, R5및 R6각각의 탄소원자 수는 12 내지 22개의 범위내에서 임의로 선택된다. 만약 12개 미만이면, 일반식(Ⅳ)의 화합물의 분자량이 너무 낮아서 폴리에스테르 수지의 융점에서 비등, 발포 또는 발연될 수 있다. 만약 22개를 초과하면, 폴리에스테르 수지와의 상용성이 악화되고, 일반식(Ⅳ)의 화합물의 효과가 완전히 발휘되지 않는다.
일반식(Ⅳ)의 화합물은 피로멜리트산 무수물 1몰과 탄소수 12 내지 22의 아민 2몰을 반응시켜 디카복실산 디아미드를 생성시키고 이를 탈수시켜 축합함으로써 쉽게 제조할 수 있다.
일반식(Ⅱ), (Ⅲ) 및/또는 (Ⅳ)의 화합물을 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 수지 100중량부당 총 0.5 내지 10중량부, 바람직하게는 1 내지 5중량부, 보다 바람직하게는 2 내지 5중량부의 양으로 가할 수 있다. 총량이 0.5중량부 미만이면, 목적한 효과를 수득할 수 없다. 총량이 10중량부를 초과하면, 수지 특성상 약간의 역효과가 발생한다.
수지 시스템에 일반식(Ⅱ), (Ⅲ) 및/또는 (Ⅳ)의 화합물을 가하는 것은 섬유 제조전의 모든 단계, 즉, 수지 제조 도중 또는 이후에 수행할 수 있다. 또한, 이들 화합물을 방사 단계에서 폴리에스테르 수지에 가하여 펠렛 형태 또는 용융 상태로 방사시킬 수 있다.
일반식(Ⅱ), (Ⅲ) 및/또는 (Ⅳ)의 화합물을 함유하는 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 수지 조성물을 사용하여, 고강도의 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 섬유를 방사 압력 및 장력 감소로 수득함으로써 방사를 용이하게 할 수 있다. 이들 화합물은 내열성이 높으므로 고온 용융 방사에 노출되더라도 분해되어 발연 또는 착색되지 않는다. 그래서, 폴리에스테르 수지에 이들 화합물을 가해도 폴리에스테르 수지의 분자량이 감소되지 않는다. 또한, 이들 화합물은 방사된 필라멘트를 고화시키기 위한 냉각동안, 폴리에스테르 수지의 용융 방사에 바람직하지 않은 폴리에스테르 수지의 결정화를 야기시키지 않는다.
고강도의 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 섬유의 제조에서, 일반식(Ⅱ), (Ⅲ) 및/또는 (Ⅳ)의 용융 점도 억제제를 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 수지중에 균일하게 혼합하고, 생성된 수지 조성물을 용융 상태로 방사한다. 이어서 방사된 필라멘트를 냉-연신한 다음, 열-처리한다. 냉각한 후, 방시된 필라멘트를 권사시킨 다음, 예비가열시키고, 열-연식한 다음, 장력하에 열-처리할 수 있다. 또한, 방사된 필라멘트를 권사시키지 않으면서 로울러(roller)에 감은 다음, 후속적으로 열-연신시키고, 가열된 로울러상에서 열-처리한다.
연신 및 열-처리는 일반적인 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 섬유에 사용되는 통상적인 방법으로 수행할 수 있다. 연신하기 위한 바람직한 예비가열 온도는 70 내지 90℃이고, 바람직한 열-처리 온도는 150 내지 190℃이다. 고연신을 수득하기 위해, 연신된 필라멘트의 신도가 20 내지 40%인 것이 바람직하다.
본 발명에 따라 수득된 폴리에스테르 섬유는 양이온성 염료와의 우수한 염색성을 나타낸다. 염색 온도는 섬유를 구성하는 중합체 조성에 따라 변하나, 바람직하게는 85 내지 135℃, 보다 바람직하게는 90 내지 130℃이다.
본 발명에 사용되는 용융 점도 억제제는 실제로 고유 점도의 저하없이 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 수지의 용융 점도를 감소시킬 수 있고, 또한 고중합도를 갖는 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 수지의 방사를 용이하게 함으로써 고강도의 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 섬유를 수득한다.
본 발명을 이제 실시예를 참조로 보다 상세히 설명하지만, 본 발명이 이에 제한되는 것으로 이해해서는 안된다. 모든 %, 부 및 비율은 달리 언급하기 않은한 중량에 의한다.
[실시예 1]
디메틸 테레프탈산 100부 및 에틸렌 글리콜 60부의 혼합물을 질소 대기하에 140 내지 220℃의 온도에서 3시간 동안 에스테르 교환반응시킨다. 반응 혼합물에 가열된 상태의 에틸렌 글리콜의 20% 용액중의 나트륨 3,5-디카복시벤젠설포네이트 2.5몰%를 가한 다음, 혼합물을 220℃에서 30분 동안 교반한다. 과량의 에틸렌 글리콜을 제거하는 동안 삼산화안티몬(0.04부)을 촉매로서 가한 다음, 혼합물을 1mmHg의 감압하에서 260 내지 280℃의 온도에서 3.5시간 동안 중합 및 축합 반응시킨다.
생성된 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 무수 얼음으로 처리하고 분쇄시킨다. 수지의 고유점도는 0.55인 것으로 측정되었다.
하기 표 1에 제시된 각 화합물(5부)을 분쇄된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 100부에 가한다. 140℃의 온도 및 2mmHg의 감압하에서 10시간 동안 건조시킨 후, 생성된 조성물을 압출기 속에서 용융-반죽한 다음 방사시킨다. 생성된 스트랜드를 물로 냉각시키고 일정길이로 절단하여 시험 견본을 제조한다.
수지 조성물의 용유 점도는 260℃, 10kgf의 하중, 1.0mm의 다이 직경, 10mm의 다이 길이 및 1.0cm2의 플런저 면적 조건하에서 유동 시험기를 사용하여 측정한다. 용융 점도를 측정한 후, 샘플을 페놀/테트라클로로에탈(60/40) 용액에 용해시키고 이의 25℃하에서의 고유점도[η]를 측정한다. 고유점도가 첨가제를 함유하지 않는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지와 동일한 샘플은 중합도의 저하가 없다고 할 수 있다. 수득된 결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 2]
중합반응 및 축합반응을 5시간 동안 수행하는 것만 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 방법을 사용하여, 고유점도가 0.68인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 제조한다.
분쇄된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 100부에 화합물(Ⅱ-1) 5부를 가한 다음, 혼합물을 140℃의 온도 및 2mmHg의 감압하에서 10시간 동안 건조시킨다. 생성된 수지 조성물을 압출기형 용융-방사기에 넣은 다음, 280℃에서 직경이 0.5mm인 방사 노즐을 통하여 3g/분의 방사 속도로 압출시킨다. 방사된 스트랜드를 1,000m/분의 속도로 노즐로부터 2.5m 아래의 위치에서 권사시킨다. 권사시킨 비연신된 스트랜드를, 80℃로 고정된 공급 로울러와 180℃로 고정된 플레이트 가열기를 사용하여 연신된 생성사의 신도가 30%가 되도록 하는 연신비로 연신시킨 다음 열-처리한다.
노즐하에서의 방사 압력은 116kgf/cm 이고, 비연신된 스트랜드의 고유점도는 0.59이고 연신된 사의 강도는 5.3g/d인 것으로 밝혀졌다.
[실시예 3]
화합물(Ⅱ-1) 대신 화합물(Ⅱ-3)을 사용하는 것만 제외하고는 실시예 2에서와 동일한 방법으로 폴리에틸렌 섬유를 제조한다. 그 결과, 노즐에서의 방사 압력은 118kgf/cm 이고, 비연신된 필라멘트의 고유점도는 0.59이며, 연신된 필라멘트의 강도는 5.3g/d인 것으로 밝혀졌다.
[실시예 4]
화합물(Ⅱ-1) 대신 화합물(Ⅱ-7)을 사용하는 것만 제외하고는 실시예 2에서와 동일한 방법으로 폴리에틸렌 섬유를 제조한다. 그 결과, 노즐에서의 방사 압력은 119kgf/cm 이고, 비연신된 필라멘트의 고유점도는 0.59이며, 연신된 필라멘트의 강도는 5.2g/d인 것으로 밝혀졌다.
[비교 실시예 1]
고유점도가 0.55이고 나트륨 5-설포이소프탈레이트 2.5몰%를 함유하지만 용융 점도 억제제는 함유하지 않는 양이온성 염료-염색가능한 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 사용하는 것만 제외하고는 실시예 2에서와 동일한 방법으로 폴리에스테르 섬유를 제조한다. 그 결과, 노즐에서의 방사 압력은 127kgf/cm 이고, 비연신된 필라멘트의 고유점도는 0.51이며, 연신된 필라멘트의 강도는 4.0g/d인 것으로 밝혀졌다.
[비교 실시예 2]
용융 점도 억제제를 사용하지 않는 것만 제외하고는 실시예 2에서와 동일한 방법으로 폴리에스테르 섬유를 제조한다. 그 결과, 노즐에서의 방사 압력은 172kgf/cm 이고, 불량한 방사성으로 인해 파단이 발생되었다.
[실시예 5]
용융 점도 억제제(Ⅱ-1)의 양을 1.0부로 변화시키는 것만 제외하고는 실시예 2에서와 동일한 방법으로 폴리에스테르 섬유를 제조한다. 그 결과, 방사 노즐에서의 압력은 154kgf/cm 이고, 비연신된 필라멘트의 고유점도는 0.58이며, 연신된 필라멘트의 섬유 강도는 4.9g/d인 것으로 밝혀졌다.
[실시예 6]
용융 점도 억제제(Ⅱ-1)의 양을 2.0부로 변화시킨 것만 제외하고는 실시예 2에서와 동일한 방법으로 폴리에스테르 섬유를 제조한다. 그 결과, 방사 노즐하에서의 압력은 143kgf/cm 이고, 비연신된 필라멘트의 고유점도는 0.58이며, 연신된 필라멘트의 강도는 5.0g/d인 것으로 밝혀졌다.
[실시예 7]
용융 점도 억제제(Ⅱ-1)의 양을 10.0부로 변화시킨 것만 제외하고는 실시예 2에서와 동일한 방법으로 폴리에스테르 섬유를 제조한다. 그 결과, 방사 노즐에서의 압력은 105kgf/cm 로 감소되는 반면, 비연신된 필라멘트의 고유점도는 0.59이고, 연신된 필라멘트의 강도는 4.6g/d인 것으로 밝혀졌다.
[비교 실시예 3]
용융 점도 억제제(Ⅱ-1)대신 다음 구조식의 화합물 5부를 사용하는 것만 제외하고는 실시예 2에서와 동일한 방법으로 폴리에스테르 섬유를 제조한다.
그 결과, 방사 노즐에서의 압력은 136kgf/cm2이고, 방사 노즐 근처에서 발연이 관찰되었다. 비연신된 필라멘트는 약간 착색된다. 비연신된 필라멘트의 고유점도는 0.54이고, 연신된 필라멘트의 강도는 3.8g/d인데, 이는 수지 분자량과 섬유 강도가 본 발명과 비교해서 상당히 저하되었음을 지시해 준다.
[비교 실시예 4]
용융 점도 억제제(Ⅱ-1)를 하기 구조식 화합물 5부로 대체시키는 것만 제외하고는 실시예 2에서와 동일한 방법으로 폴리에스테르 섬유를 제조한다.
결과적으로, 방사 노즐에서의 압력은 166kgf/cm2에 도달하고, 비연신된 필라멘트는 흰색으로 탁해지며, 섬유 파단이 일어난다. 본 발명에 비하여 아무런 실질적인 효과도 생성되지 않는다.
[실시예 8]
화합물(Ⅱ-1)을 화합물(Ⅲ-1)로 대체시키는 것만 제외하고는 실시예 2에서와 동일한 방법으로 폴리에스테르 섬유를 제조한다. 결과적으로, 방사 노즐에서의 압력은 121kgf/cm2이고, 비연신된 필라멘트의 고유점도는 0.59이며 연신된 필라멘트의 섬유 강도는 5.2g/d인 것으로 밝혀졌다.
[실시예 9]
화합물(Ⅱ-1)을 화합물(Ⅲ-5)로 대체시키는 것만 제외하고는 실시예 2에서와 동일한 방법으로 폴리에스테르 섬유를 제조한다. 결과적으로, 방사 노즐에서의 압력은 124kgf/cm2이고, 비연신된 필라멘트의 고유점도는 0.59이며, 연신된 필라멘트의 섬유 강도는 5.1g/d인 것으로 밝혀졌다.
[실시예 10]
화합물(Ⅱ-1)을 화합물(Ⅲ-3)로 대체시키는 것만 제외하고는 실시예 2에서와 동일한 방법으로 폴리에스테르 섬유를 제조한다. 결과적으로, 방사 노즐에서의 압력은 125kgf/cm2이고, 비연신된 필라멘트의 고유점도는 0.58이며, 연신된 필라멘트의 섬유 강도는 5.1g/d인 것으로 밝혀졌다.
[실시예 11]
화합물(Ⅱ-1)을 화합물(Ⅲ-1) 1.0부로 대체시키는 것만 제외하고는 실시예 2에서와 동일한 방법으로 폴리에스테르 섬유를 제조한다. 결과적으로, 방사 노즐에서의 압력은 159kgf/cm2이고, 비연신된 필라멘트의 고유점도는 0.58이며 연신된 필라멘트의 섬유 강도는 4.8g/d인 것으로 밝혀졌다.
[실시예 12]
화합물(Ⅱ-1)을 화합물(Ⅲ-1) 2.0부로 대체시키는 것만 제외하고는 실시예 2에서와 동일한 방법으로 폴리에스테르 섬유를 제조한다. 결과적으로, 방사 노즐에서의 압력은 142kgf/cm2이고, 비연신된 필라멘트의 고유점도는 0.59이며, 연신된 필라멘트의 섬유 강도는 4.8g/d인 것으로 밝혀졌다.
[실시예 13]
화합물(Ⅱ-1)을 화합물(Ⅲ-1) 10.0부로 대체시키는 것만 제외하고는 실시예 2에서와 동일한 방법으로 폴리에스테르 섬유를 제조한다. 결과적으로, 방사 노즐에서의 압력은 109kgf/cm2로 감소되고, 비연신된 필라멘트의 고유점도는 0.56이며, 연신된 필라멘트의 섬유 강도는 4.5g/d인 것으로 밝혀졌다.
[비교 실시예 5]
용융 점도 억제제(Ⅱ-1)를 하기 구조식의 화합물 5부로 대체시키는 것만 제외하고는 실시예 2에서와 동일한 방법으로 폴리에스테르 섬유를 제조한다.
결과적으로, 방사 노즐에서의 압력은 142kgf/cm2이다. 점성 발연은 방사 노즐 부근에서 관찰되고, 비연신된 필라멘트는 약간 착색된다. 비연신된 필라멘트의 고유점도는 0.52이고, 연신된 필라멘트의 강도는 3.7g/d인데, 이는 본 발명에 비하여 수지 분자량과 섬유 강도가 상당히 감소되었음을 나타낸다.
[비교실시예 6]
용융 점도 억제제(Ⅱ-1)를 하기 구조식의 화합물 5부로 대체시키는 것만 제외하고는 실시예 2에서와 동일한 방법으로 폴리에스테르 섬유를 제조한다.
결과적으로, 방사 노즐에서의 압력은 166kgf/cm2이고, 비연신된 필라멘트는 흰색으로 탁해지며, 섬유 파단이 일어난다. 본 발명에 비하여 아무런 실질적인 효과도 생성되지 않는다.
[실시예 14]
실시예 2 및 9 및 비교 실시예 1에서 수득한 필라멘트사 및 일반적인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 제조된 필라멘트 사 각각을 하기 조건하에서 염색한다. 염색 투명도를 관찰하고, 저장 도중의 승화에 대한 내성은 JIS-L-0854(90% RH×15시간)에 따라 측정한다. 수득된 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
본 발명에 사용되는 용융 점도 억제제를 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 수지에 가하는 방법은 염색성 또는 저장 도중의 폴리에스테르 수지의 승화에 대한 내성에 역효과를 지니지 않는다.
본 발명은 이의 특정 실시예를 참고로 하여 상세히 설명하였는데, 당해 분야의 전문가는 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않고 각종 변경과 수정을 가할 수 있음을 명백하게 이해할 것이다.

Claims (4)

  1. (A)(a) 주 성분으로서 테레프탈산 또는 이의 에스테르-형성 유도체를 포함하는 이작용성 카복실산 성분, (b) 알킬렌 글리콜 또는 이의 에스테르-형성 유도체, 및 (c) 폴리에스테르 수지의 총량을 기준으로 하여 0.1 내지 10몰%의 하기 하기 일반식(Ⅰ)의 설폰산 염을 포함하는 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 수지; 및 (B) 폴리에스테르 수지 100 중량부당 0.5 내지 10 중량부의, 하기 일반식(Ⅱ)의 화합물, 하기 일반식(Ⅲ)의 화합물 및 하기 일반식(Ⅳ)의 화합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함함을 특징으로하는 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 수지 조성물.
    상기식에서, A는 방향족 또는 지방족 그룹을 나타내고, X1은 에스테르-형성 작용성 그룹을 나타내며, X2는 수소원자 또는 라디칼 X1과 동일하거나 상이할 수 있는 에스테르-형성 작용성 그룹을 나타내고, Mn+는 알칼리 금속 양이온, 알칼리 토금속 양이온 또는 오늄을 나타내며, n은 1 또는 2를 나타내고, B1및 B2는 각각 탄소수 6 내지 18의 알킬 그룹 또는 아릴알킬 그룹을 나타내며, X는
    (여기서 R1및 R2는 각각 수소원자 또는 탄소수 4이하의 알킬 그룹을 나타낸다)를 나타내고, p는 0 또는 1을 나타내며, R3및 R4는 각각 알킬 그룹을 나타내고, q 및 m은 각각 0 또는 1 내지 4의 정수를 나타내며, q 및 m의 합은 1 내지 4이고, 단, (R3)q 및 (R4)m의 총 탄소원자 수는 12 내지 54개이며, R5및 R6은 각각 탄소수 12 내지 22의 직쇄 알킬 그룹을 나타낸다.
  2. 하기 일반식(Ⅱ)의 화합물, 하기 일반식(Ⅲ)의 화합물 및 일반식(Ⅳ)의 화합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 화합물 0.5 내지 10 중량부를, (a) 주 성분으로서 테레프탈산 또는 이의 에스테르-형성 유도체를 포함하는 이작용성 카복실산 성분, (b) 알킬렌 글리콜 또는 이의 에스테르-형성 유도체 및 (c) 폴리에스테르 수지의 총량을 기준으로 하여 0.1 내지 10몰%의 하기 하기 일반식(Ⅰ)의 설폰산 염을 포함하는 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 수지 100 중량부에 가하는 단계 및 생성된 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 수지 조성물을 용융 방사시키는 단계를 포함하여 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 섬유를 제조하는 방법.
    상기식에서, A는 방향족 또는 지방족 그룹을 나타내고, X1은 에스테르-형성 작용성 그룹을 나타내며, X2는 수소원자 또는 라디칼 X1과 동일하거나 상이할 수 있는 에스테르-형성 작용성 그룹을 나타내고, Mn+는 알칼리 금속 양이온, 알칼리 토금속 양이온 또는 오늄을 나타내며, n은 1 또는 2를 나타내고, B1및 B2는 각각 탄소수 6 내지 18의 알킬 그룹 또는 아릴알킬 그룹을 나타내며, X는
    (여기서 R1및 R2는 각각 수소원자 또는 탄소수 4이하의 알킬 그룹을 나타낸다)를 나타내고, p는 0 또는 1을 나타내며, R3및 R4는 각각 알킬 그룹을 나타내고, q 및 m은 각각 0 또는 1 내지 4의 정수를 나타내며, q 및 m의 합은 1 내지 4이고, 단, (R3)q 및 (R4)m의 총 탄소원자 수는 12 내지 54개이며, R5및 R6은 각각 탄소수 12 내지 22의 직쇄 알킬 그룹을 나타낸다.
  3. 제1항에 있어서, 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 수지의 고유점도[η]가 25℃의 페놀/테트라클로로에탄(60/40 중량) 용액중에서 0.4 내지 0.7인 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 수지 조성물.
  4. 제1항에 따른 양이온성 염료-염색가능한 폴리에스테르 수지 조성물을 포함하는, 양이온성 염료로 염색시킨 착색된 폴리에스테르 섬유.
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