KR100335510B1 - 신발부직포 제조용 폴리에스테르 단섬유 및 부직포 - Google Patents
신발부직포 제조용 폴리에스테르 단섬유 및 부직포 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 테레프탈산 또는 그 에스테르 유도체와 에틸렌글리콜을 주성분으로 하고 분자량이 600∼1,500인 폴리에틸렌글리콜을 테레프탈산 대비 6∼8중량%, 경시변화 및 경화 억제제로서 네오펜틸글리콜을 테레프탈산 대비 10∼12중량%를 공중합 성분으로 첨가하여 축중합한 고유점도 0.65∼0.72㎗/g의 공중합 폴리에스테르로 되는 단섬유이며, 섬도가 1.6∼1.8 데니어(de) 강도가 4.0∼5.0 g/de, 신도가 60∼80%, 영률이 300∼400 kg/㎟, 건열수축율이 5∼15%, 오일픽업(OPU)이 0.15∼0.30, 권축수(Crimp Number, CN)가 12∼17개/in, 권축도(Crimp Degree, CD)가 12∼15%인 폴리에스테르 단섬유에 관한 것으로,
본 폴리에스테르 단섬유는 나일론과 유사한 유연성을 지니면서 방사·연신공정시 발생되는 경시변화 및 경화현상이 안정하고, 부직포 제조시에 카딩성과 니들펀칭성이 우수하여 신발용 부직포의 소재로 매우 유용하다.
Description
본 발명은 신발용 부직포 제조용 폴리에스테르 단섬유에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 신발용 부직포의 제조에 적합한 특성을 갖는 폴리에스테르 단섬유 및 이를 이용하여 제조한 부직포에 관한 것이다.
일반적으로 부직포라 함은 단섬유를 방적, 제직, 편직에 의하지 않고 3차원적인 웹(web)상으로 배열한 후 물리/화학적 방법으로 섬유 상호간을 결합시킨 섬유 집합체를 말하며, 사용 섬유의 종류, 웹형성방법과 결합방법, 접착제의 종류 등에 따라 다양한 성질을 나타내며, 최근 신규소재, 제조법 등의 개발로 사용범위가 확대되는 추세이다.
단섬유로 부직포를 제조할 때는 카딩(carding)공정을 거치게 되는데, 이때에는 주로 단섬유의 유제농도, 권축수, 마찰계수 등에 따라 웹상태의 형성을 좌우하게 된다. 만약 유제의 농도가 너무 높으면 과집속이 일어나 카딩공정에서 충분한 개섬이 안된 상태에서 웹을 형성하게 되고, 유제의 농도가 너무 낮으면 집속성이 떨어져 카딩공정시 단섬유의 날림현상이 일어나곤 한다.
카딩공정을 거쳐 나온 웹은 니들펀칭공정에 의하여 단섬유끼리의 결합을 유도하는데, 이때에도 니들펀칭조건, 즉, 침의 종류, 침심도, 펀칭밀도, 웹 드라프트율에 따라 결합정도가 달라지게 된다.
부직포의 대부분의 기본물성은 니들펀칭공정을 거친 후에 결정이 되는데, 이때까지의 공정특성이 부직포의 품질을 좌우하게 되고, 카딩성과 니들펀칭공정성은 단섬유가 갖는 포합성, 평활성, 집속성과 밀접한 관계가 있으므로 이러한 특성을 잘 발현시키기 위해서는 단섬유가 갖는 기본 물성 중 어떠한 물성이 관리되어야 하고, 관리범위는 어떠한 수준으로 할 것인가가 최상의 부직포를 만드는 중요한 포인트라 하겠다.
한편, 신발용의 부직포에는 꺾임과 주름성과 관련된 유연도와 인열 및 박리강도 등의 물성이 우수할 것이 요구되고 있어 주로 나일론을 원료로 사용하여 왔으나, 최근에는 나일론의 단점인 가격경쟁력과 기계적 강도를 보완하기 위하여 소재면에서 폴리에스테르섬유 단독 또는 폴리에스테르와 나일론과의 블렌드에 관한 연구들이 진행되어 왔다.
나일론과 폴리에스테르를 혼합하여 사용하는 이유로는 나일론은 영률이 낮아 유연도가 우수한 반면, 인열강도가 떨어지고 고가라는 단점이 있는 반면, 폴리에스테르는 나일론에 비해 유연도가 떨어지지만 인열강도 및 가격경쟁력이 우수하다는 장점이 있기 때문이다.
한편, 본 발명자의 대한민국 특허출원 제 98-4561호에서는 결정구조가 나일론과 유사한 폴리부틸렌테레프탈레이트(이하, 'PBT'라 한다.)를 이용하여 신발용 부직포에 적합한 단섬유의 제조방법을 개시하였다.
폴리부틸렌테레프탈레이트를 이용한 단섬유는 나일론 단섬유 보다 가격경쟁력은 있지만, 아직까지도 폴리부틸렌테레프탈레이트의 원료인 1,4-부탄디올의 비싼 가격과 중합반응시 부반응으로 발생하는 테트라하이드로퓨란의 폭발위험성 때문에 테레프탈산공법으로는 제조가 불가능하다는 단점이 있어, 보다 경제적이고 안전한 소재에 대한 연구가 필요한 실정이다.
유연성의 향상 및 잠재권축성을 위해, 체인 중에 유연한 기를 반복단위로 가진 폴리에틸렌글리콜(이하, 'PEG'라 한다.)을 모노머의 하나로 하여 폴리에스테르를 개질하는 방법이 당 기술분야에서 당업자 사이에 공지되어 있다.
분자량 600∼1,500 PEG를 6∼8중량% 함유시켜 개질한 폴리에스테르는 유연도의 척도가 되는 영률이 나일론 수준이고, 카딩성 및 니들펀칭성도 우수하나, 연신작업을 할 수 없을 정도의 시간에 따른 수축률이 클 뿐만 아니라 심지어 방사한 토우(tow)끼리의 융착 및 경화로 해사가 곤란한 문제점이 발견되었다.
잠재권축성의 부여를 위해서는 폴리에스테르 중합성분의 하나인 디올성분이 지그재그형태를 가지는 폴리부틸렌테레프탈레이트 혹은 폴리트리메틸렌테레프탈레이트를 사용하기도 한다. 이들의 유리전이온도와 용융온도가 나일론의 그것과 비슷하고 영률 및 10% 신장회복율도 나일론의 그것과 유사하여 나일론 대체용으로 연구되고 있는 실정이나, 이를 이용하여 제조한 미연신사의 절단신도가 낮고, 방사 후 미연신사의 경시변화로 미연신사가 지관에서 이탈되는 현상이 발생되어 연신공정성이 떨어지는 단점이 지적되고 있다.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 선행기술의 문제점을 감안하여 공중합 폴리에스테르를 사용하여 신발용 부직포의 제조에 적합한 단섬유를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위한 연구에서 본 발명자는 폴리에스테르의 유연도를 향상시키기 위해서는 나일론의 폴리머 거동과 유사한 특수 폴리에스테르를 사용하는 것을 고려하였으며 특히 테레프탈산, 폴리에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜(이하, 'NPG'라 한다.)을 축합하여 제조한 공중합체를 사용하여 신발용 부직포의 제조에 적합한 단섬유를 개발하고자 하였다.
이러한 일련의 연구에서 부직포 제조시 공정 및 품질특성이 영률에 따라 달라지므로 적절한 영률 수준을 부직포 공정에 부합되도록 보정하는 것이 필요하고 적절한 유제 조건 및 권축 조건 하에서만 목적하는 물성을 가지는 신발용 부직포를 제조할 수가 있다는 사실을 알게 되었다.
그러므로 본 발명에 의하면, 테레프탈산 또는 그 에스테르 유도체와 에틸렌글리콜을 주성분으로 하고 분자량이 600∼1,500인 폴리에틸렌글리콜을 테레프탈산 대비 6∼8중량%, 경시변화 및 경화 억제제로서 네오펜틸글리콜을 테레프탈산 대비 10∼12중량%를 공중합 성분으로 첨가하여 축중합한 고유점도 0.65∼0.72㎗/g의 공중합 폴리에스테르로 되는 단섬유이며, 섬도가 1.6∼1.8 데니어(de), 강도가 4.0∼5.0 g/de, 신도가 60∼80%, 영률이 300∼400 kg/㎟,건열수축율이 5∼15%, 오일픽업(OPU)이 0.15∼0.30, 권축수(Crimp Number, CN)가 12∼17개/in, 권축도(Crimp Degree, CD)가 12∼15% 인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 단섬유가 제공된다.
또한 본 발명에 의하면 상기한 단섬유를 원료로 하는 부직포가 제공된다.
이하 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 신발용 부직포의 제조에 적합한 단섬유의 원료로서 테레프탈산 또는 그 에스테르 유도체와 에틸렌글리콜을 주성분으로 하고 분자량이 600∼1,500인 폴리에틸렌글리콜을 테레프탈산 대비 6∼8중량%, 경시변화 및 경화 억제제로로서 네오펜틸글리콜을 테레프탈산 대비 10∼12중량%를 공중합 성분으로 첨가하여 축중합한 고유점도 0.65∼0.72㎗/g의 공중합 폴리에스테르를 사용한다.종래 폴리에틸렌글리콜로만 개질한 폴리에스테르공중합체는 방사 후 연신작업이 들어가기 전까지 상온에서 24시간 방치시키는데, 이때 폴리에틸렌글리콜의 결정전이가 일어나 심한 수축과 동시에 방사한 토우끼리의 융착 및 경화가 일어나 해사작업이 안되는 공정트러블을 초래하였다. 이에 본 발명에서는 폴리에틸렌글리콜의 결정전이를 완화코자 벌키성 모너머인 네오펜틸글리콜을 소량 첨가하여 제조한 공중합체를 사용하면 방사연신작업시 경시변화 및 경화가 없는 단섬유를 제조할 수 있게 된다.따라서 나일론의 특성을 유지한 채 상기 지적한 지관이탈현상의 방지를 위하여 잠재권축성을 가진 중합단량체로서 분자량이 600∼1,500인 폴리에틸렌글리콜을 테레프탈산대비 6∼8중량% , 경시변화 및 경화 억제제로서 벌키성기를 가진 네오펜틸글리콜을 테레프탈산대비 10∼12중량% 첨가하여 축중합하여 고유점도가 0.65∼ 0.72㎗/g인 중합물을 제조한다.여기서 폴리에틸렌글리콜의 분자량이 600 미만이면 중합시 비산에 따른 품질상의 문제가 있고, 분자량이 1,500을 초과하면 용해성이 떨어져 작업성이 떨어진다.폴리에틸렌글리콜의 첨가량이 6중량% 미만이면 폴리에틸렌테레프탈레이트의 강직성을 감소시켜주지 못하고, 8중량%을 초과하면 유연도 측면에서는 양호하나 유리전이온도의 저하로 인하여 방사공정시 경시변화가 일어날 가능성이 많다.경시변화 및 경화현상 억제제로서 사용된 네오펜틸글리콜의 첨가량이 10중량% 미만이면 경시변화의 효과 떨어지고 12%을 초과하면 나일론과 유사한 영률을 발휘시킬 수가 없다.축중합시켜 얻은 중합체의 고유점도는 0.65∼0.72㎗/g인 중합물이 적합한데, 이는 건조공정이나 방사공정시 일어날 수 있는 중합도 저하를 충분히 고려한 수치로 고유점도가 0.65 미만이면 인열강도를 올리기 위하여 60∼80%의 고신도를 유지했을 때의 강도치가 낮아질 수 있고, 이로인해 니들펀칭공정시 파사의 원인이 될 수 있다. 한편, 고유점도치가 0.72를 초과하면 고강도로 인해 유연도가 떨어질 우려가 있다.상기의 공중합체로 단섬유를 제조하는 데에는 통상의 방법을 이용하면 된다. 예를 들어 공중합체 칩을 방사공정을 거쳐 적절한 비율로 연신한 후 포합성을 올리기 위하여 권축을 부여한 후 열처리 공정을 거쳐 일정한 섬유장이 되도록 절단하여 단섬유로 만들 수 있다.특히 본 발명의 단섬유를 제조하기 위해서는 상기한 특성의 공중합 폴리에스테르 칩을 건조온도 120∼180℃에서 진공 또는 열풍건조시켜 칩의 수분율을 0.005% 이하로 관리한 후, 방사온도 260∼275℃에서 방속 1,000∼1,100m/min으로 방사하여 제1 연신롤러온도를 50∼60℃, 제2 연신롤러온도를 65∼70℃로 하여 연신비 3.5∼ 4.0으로 연신한 후, 열고정롤러온도가 30∼50℃가 되도록 스팀압력을 조절하여 무긴장상태에서 장력을 준 다음, 권축성 작업을 하여 단독권축 및 이중권축을 동시에 갖도록 한 후, 50∼100℃로 조절된 건조박스를 통과시켜 수분의 양을 조절하는 것이 바람직하다.이때 공중합체 칩의 건조온도가 120℃ 미만이면 충분히 건조되는데 장시간 소요되고, 충분히 건조되지 않고 방사공정으로 이관되었을 시, 가수분해로 인한 중합도의 저하를 초래할 수 있고, 건조온도가 180℃을 초과하면 칩 간에 융착현상이 일어나 건조공정성을 떨어뜨린다. 또한 방사온도가 260℃ 미만이면 방사노즐을 통과한 용융물이 방사노즐에 다시 달라붙는 현상인 닐링(kneeling)현상이 일어나고, 275℃을 초과하면 칩의 용융점도가 너무높아 폴리머의 열분해에 의한 방사공정성을 떨어뜨릴 수 있다.본 발명에 따르는 폴리에스테르 단섬유는 섬도 1.6∼1.8 de, 강도 4.0∼5.0g/de, 신도 60∼80%, 영률 300∼400 kg/㎟, 건열수축율 5∼15%, OPU가 0.15∼0.30, 권축수가 12∼17개/in, 권축도가 12∼15%를 동시에 만족한다. 이러한 특성들을 만족하는 폴리에스테르 단섬유는 집속성 및 권축성이 우수하므로 신발용 합피 소재용 부직포 제조에 매우 적합하다.
만일 영률이 300kg/㎟ 미만이면 너무 유연하여 니들펀칭성 및 형태안정성이 떨어질 우려가 있고, 400kg/㎟을 초과하면 유연성이 떨어진다.
권축수와 권축도는 단섬유의 포합성, 평활성, 집속성을 결정하는 중요한 인자이므로 권축수와 권축도를 어느 수준으로 관리할 것인가는 중요하다. 즉, 권축수가 11개 보다 낮을 경우에는 부직포 제조시 카딩성에는 문제가 없으나, 니들펀칭시 섬유의 결속력이 떨어져 니들트랙이 발생되어 품질이 나빠지고, 17개을 초과할 경우에는 섬유의 평활성이 떨어져 카딩공정시 부직포의 표면이 불균일하게 된다. 또한 단섬유의 권축도가 11%보다 낮은 경우에는 섬유의 결합도가 떨어져 카딩공정성과 니들펀칭공정성 불량으로 표면균제도가 불량해지는 원인이 되고, 권축도가 15%를 초과하는 경우에는 섬유의 결속력이 강해 유연도가 떨어지게 된다.
본 명세서에서 권축수는 1인치당 꼬임수를 의미하고, 권축도는(%) 하기 수학식 1로 계산하여 구한 값이다.
상기 수학식 1에서 A는 사에 데니어당 50mg의 하중을 가한 상태에서 신장후의 길이를, B는 사에 데니어당 25mg을 가한 상태에서의 길이를 나타낸다.
강도가 4.0g/de 보다 낮으면 니들펀칭공정시 약사로 인한 사절현상인 파사가 빈번하게 발생될 우려가 있고, 5.0g/de 보다 높으면 니들펀칭공정상 문제는 되지는 않지만 유연도가 떨어질 우려가 높다.
또한, 단섬유 제조공정중 연신을 완료하고 얻은 토우에 카딩성 및 니들펀칭성을 향상시키기 위하여 재오일 처리를 한다. 유제조성물의 오일픽업이 0.15∼0.30인 조건을 만족하는데, OPU가 0.15 미만이면 집속성 및 포합성이 떨어지고, 0.30을초과하면 OPU의 균일성이 떨어져 카딩시 부분적으로 몰리는 현상인 클라우디가 발생되고 집속이 강한 나머지 니들펀칭성도 떨어지게 된다.
본 명세서에서 OPU는 하기 수학식 2로 계산하여 구한 값이다.
식중, X는 유제처리된 시료의 무게를, Y는 테트라하이드로푸란을 사용하여 유제를 제거한 시료의 무게를 나타낸 것이다.
유제조성물은 집속성과 평활성을 유지시키기 위하여는 집속유제:평활유제가 50∼70%: 50∼30%가 되도록 유제를 조성하는 바람직하다.
이때의 유제조성과 OPU에 따라 단섬유의 집속성, 포합성, 평활성이 결정되고 이때의 조건에 따라 부직포의 제조공정이 좌우된다. OPU에 있어서 폴리에틸렌테레프탈레이트의 경우는 0.110∼0.150이나 본 발명의 경우에도 동일하게 관리할 경우, 섬유의 결속력이 부족하여 니들펀칭성이 떨어지게 된다.
상기한 바와 같이 본 발명의 특징 및 기타의 장점은 후술되는 실시예로부터 보다 명백해질 것이고, 본 발명은 하기 실시예로 한정되지 않음을 이해하여야 할 것이다.
＜실시예 1＞
분자량이 600인 폴리에틸렌글리콜을 테레프탈산 대비 6중량%, 그리고 네오펜틸글리콜을 테레프탈산 대비 12중량% 혼합하여 축중합시켜 얻은 고유점도가 0.70㎗/g이며, 유리전이온도가 70℃, 융점이 227℃인 폴리(에틸렌테레프탈레이트-에틸렌글리콜-네오펜틸글리콜) 공중합체를 건조온도 130℃에서 3시간 열풍건조시켜 칩 수분율을 0.0007% 로 유지시킨 후, 방사노즐 홀수가 1,000홀인 노즐을 이용하여 방사온도 275℃에서 방속 1,000m/min으로 방사하여 24시간 상온에서 에이징시켰다. 에이징시키는 동안 경시변화는 2%이내였으며, 에이징 후의 해사성도 양호하여 연신작업하는데 어려움이 없었다. 연신작업은 제1단 연신롤러온도 50℃, 제2단연신롤러온도 65℃에서 연신비 3.8로 연신한 후, 권축이 잘 발현되도록 상온에서 열고정시켰으며, 유제는 집속유제 50%, 평활유제 50%의 비율로 혼합된 유제를 사용하였다. 얻어진 단섬유는 섬도 1.8데니어, 강도 4.35g/de, 신도 75%, 영률 370kg/㎟, 건열수축율 5%, 권축수 15개/in, 권축도 13%, OPU 0.260이었다.
제조된 단섬유를 칼렌다롤을 사용하는 통상의 방법에 따라 부직포로 제조하였다. 이때 평활성을 부여하기 위해 사용된 칼렌다롤은 100℃로 가열된 것이고, 칼렌다롤 처리시간은 5∼10초 이었다. 본 예에서는 카딩성과 니들펀칭성이 우수하였고, 유연도도 나일론과 유사하였다.
＜ 실시예 2 ＞
실시예 1과 동일조건으로 하되, 분자량이 600인 폴리에티렌글리콜을 8중량%, 네오펜틸글리콜을 10중량% 혼합하여 축중합시켜 고유점도가 0.70㎗/g이며 유리전이온도가 69℃, 융점이 227℃인 폴리(에틸렌테레프탈레이트-에틸렌글리콜-네오펜틸글리콜) 공중합체를 사용하여 단섬유를 제조하였다. 제조된 단섬유는 섬도 1.8de, 강도 4.60g/de , 신도 70%, 영률 350kg/㎟, 건열수축율 5.5%, 권축수 15개/in, 권축도 14%, OPU 0.210이었다.
＜ 실시예 3 ＞
실시예 1과 동일조건으로 하되, 분자량이 1,000인 폴리에틸렌글리콜을 6중량%, 네오펜틸글리콜을 12중량% 혼합하여 축중합시켜 고유점도가 0.70㎗/g이며 유리전이온도가 69℃, 융점이 229℃인 폴리(에틸렌테레프탈레이트-에틸렌글리콜-네오펜틸글리콜) 공중합체를 사용하여 단섬유를 제조하였다. 제조된 단섬유는 섬도 1.8de, 강도는 4.40g/de , 신도 70%, 영률 382kg/㎟, 건열수축율 5.5%, 권축수 15개/in, 권축도 13%, OPU 0.220이었다.
＜ 실시예 4 ＞
실시예 1과 동일조건으로 하되, 분자량이 1,000인 폴리에틸렌글리콜을 8중량%, 네오펜틸글리콜을 10중량% 혼합하여 축중합시켜 고유점도가 0.70㎗/g이며 유리전이온도가 68℃, 융점이 228℃인 폴리(에틸렌테레프탈레이트-에틸렌글리콜-네오펜틸글리콜) 공중합체를 사용하여 단섬유를 제조하였다. 제조된 단섬유는 섬도 1.8de, 강도 4.40g/de , 신도 70%, 영률 370kg/㎟, 건열수축율 5.0%, 권축수 15개/in, 권축도 13%, OPU 0.210이었다.
＜ 실시예 5 ＞
실시예 1과 동일조건으로 하되, 분자량이 1,500인 폴리에틸렌글리콜을 6중량% , 네오펜틸글리콜 12중량% 혼합하여 축중합시켜 고유점도가 0.70㎗/g이며 유리전이온도가 67℃, 융점이 226℃인 폴리(에틸렌테레프탈레이트-에틸렌글리콜-네오펜틸글리콜) 공중합체를 사용하여 단섬유를 제조하였다. 제조된 단섬유는 섬도 1.8de, 강도 4.30g/de, 신도 65%, 영률 400kg/㎟, 건열수축율 5.5%, 권축수 15개/in, 권축도 13%, OPU 0.230이었다.
＜ 실시예 6 ＞
실시예 1과 동일조건으로 하되, 분자량이 1,500인 폴리에틸렌글리콜을8중량%, 네오펜틸글리콜 10중량% 혼합하여 축중합시켜 고유점도가 0.70㎗/g이며 유리전이온도가 67℃, 융점이 227℃인 폴리(에틸렌테레프탈레이트-에틸렌글리콜-네오펜틸글리콜) 공중합체를 사용하여 단섬유를 제조하였다. 제조된 단섬유는 섬도 1.8de, 강도 4.30g/de, 신도 70%, 영률 390kg/㎟, 건열수축율 5.0%, 권축수 15개/in, 권축도 13%, OPU 0.210이었다.
＜ 비교예 1 ＞
실시예 1과 동일조건으로 하되, 분자량이 4,000인 폴리에틸렌글리콜을 6중량%, 네오펜틸글리콜 12중량% 혼합하여 축중합시켜 고유점도가 0.70㎗/g이며 유리전이온도가 66℃, 융점이 226℃인 폴리(에틸렌테레프탈레이트-에틸렌글리콜-네오펜틸글리콜) 공중합체를 사용하여 단섬유를 제조하였다. 제조된 단섬유는 섬도 1.8de, 강도 4.20g/de, 신도 60%, 영률 450kg/㎟, 건열수축율 5.0%, 권축수 15개/in, 권축도 13%, OPU 0.220이었다.
＜ 비교예 2 ＞
실시예 1과 동일조건으로 하되, 분자량이 4,000인 폴리에틸렌글리콜을 8중량%, 네오펜틸글리콜 10중량% 혼합하여 축중합시켜 고유점도가 0.70㎗/g이며 유리전이온도가 65℃, 융점이 225℃인 폴리(에틸렌테레프탈레이트-에틸렌글리콜) 공중합체를 사용하여 단섬유를 제조하였다. 제조된 단섬유는 섬도 1.8de, 강도 4.30g/de, 신도 70%, 영률 440kg/㎟, 건열수축율 5.5%, 권축수 15개/in, 권축도13%, OPU 0.210이었다.
＜ 비교예 3 ＞
실시예 1과 동일조건으로 하되, 분자량이 600인 폴리에틸렌글리콜을 4중량%, 네오펜틸글리콜 10중량% 혼합하여 축중합시켜 고유점도가 0.70㎗/g이며 유리전이온도가 71℃, 융점이 230℃인 폴리(에틸렌테레프탈레이트-에틸렌글리콜-네오펜틸글리콜) 공중합체를 사용하여 단섬유를 제조하였다. 제조된 단섬유는 섬도 1.8de, 강도 4.40g/de, 신도 60%, 영률 540kg/㎟, 건열수축율 5.6%, 권축수 14개/in, 권축도 12%, OPU 0.230이었다.
＜ 비교예 4 ＞
실시예 1과 동일조건으로 하되, 분자량이 1,000인 폴리에틸렌글리콜을 4중량%, 네오펜틸글리콜 10중량% 혼합하여 축중합시켜 고유점도가 0.70㎗/g이며 유리전이온도가 71℃, 융점이 230℃인 폴리(에틸렌테레프탈레이트-에틸렌글리콜-네오펜틸글리콜) 공중합체를 사용하여 단섬유를 제조하였다. 제조된 단섬유는 섬도 1.8de, 강도 4.30g/de, 신도 65%, 영률 550kg/㎟, 건열수축율 5.4%, 권축수 15개/in, 권축도 13%, OPU 0.220이었다.
＜비교예 5＞
실시예 1과 동일조건으로 하되, 분자량이 1,500인 폴리에틸렌글리콜을4중량%, 네오펜틸글리콜 10중량% 혼합하여 축중합시켜 고유점도가 0.70㎗/g이며 유리전이온도가 69℃, 융점이 229℃인 폴리(에틸렌테레프탈레이트-에틸렌글리콜-네오펜틸글리콜) 공중합체를 사용하여 단섬유를 제조하였다. 제조된 단섬유는 섬도 1.8de, 강도 4.20g/de, 신도 65%, 영률 540kg/㎟, 건열수축율 5.5%, 권축수 15개/in, 권축도 13%, OPU 0.210이었다.
＜비교예 6＞
실시예 1과 동일조건으로 하되, 분자량이 4,000인 폴리에틸렌글리콜을 4중량%, 네오펜틸글리콜을 10중량% 혼합하여 축중합시켜 고유점도가 0.70㎗/g이며 유리전이온도가 67℃, 융점이 228℃인 폴리(에틸렌테레프탈레이트-에틸렌글리콜-네오펜틸글리콜) 공중합체를 사용하여 단섬유를 제조하였다. 제조된 단섬유는 섬도 1.8de, 강도는 4.10g/de, 신도 70%, 영률 542kg/㎟, 건열수축율 6.5%, 권축수 14개/in, 권축도 12%, OPU 0.230이었다.
＜비교예 7＞
실시예 1과 동일조건으로 하되, 분자량이 600인 폴리에틸렌글리콜을 6중량%, 네오펜틸그리콜 15중량% 혼합하여 축중합시켜 고유점도가 0.70㎗/g이며 유리전이온도가 64℃, 융점이 225℃인 폴리(에틸렌테레프탈레이트-에틸렌글리콜-네오펜틸글리콜) 공중합체를 사용하여 단섬유를 제조하였다. 제조된 단섬유는 섬도 1.8de, 강도 3.90g/de, 신도 70%, 영률 430kg/㎟, 건열수축율 5.5%, 권축수 15개/in, 권축도13%, OPU 0.210이었다.
＜비교예 8＞
실시예 1과 동일조건으로 하되, 공중합 성분으로 분자량이 600인 폴리에틸렌글리콜만을 6중량% 혼합하여 축중합시켜 고유점도가 0.70㎗/g이며 유리전이온도가 54℃, 융점이 245℃인 폴리(에틸렌테레프탈레이트-에틸렌글리콜) 공중합체를 사용하여 방사하였다. 방사후 에이징처리시 경시변화 및 토우의 융착 및 경화현상이 일어나 연신작업을 할 수 없었다.
＜비교예 9＞
실시예 1과 동일조건으로 하되, 공중합 성분으로 분자량이 600인 폴리에틸렌글리콜만을 15중량% 혼합하여 축중합시켜 고유점도가 0.70㎗/g이며 유리전이온도가 47℃, 융점이 238℃인 폴리(에틸렌테레프탈레이트-에틸렌글리콜) 공중합체를 사용하여 방사하였다. 방사후 에이징처리시 경시변화 및 토우의 융착 및 경화현상이 일어나 연신작업을 할 수 없었다.
＜비교예 10＞
실시예 1과 동일조건으로 하되, 공중합 성분으로 분자량이 1,000인 폴리에틸렌글리콜만을 6중량% 혼합하여 축중합시켜 고유점도가 0.70㎗/g이며 유리전이온도가 53℃, 융점이 243℃인 폴리(에틸렌테레프탈레이트-에틸렌글리콜) 공중합체를 사용하여 방사하였다. 방사후 에이징처리시 경시변화 및 토우의 융착 및 경화현상이 일어나 연신작업을 할 수 없었다.
상기 실시예 및 비교예에 의한 단섬유 및 부직포의 성질은 하기 표 1에 요약, 정리된다.
* 건열 수축율 : 180℃ 건조오븐 × 30분간 처리후의 수축율(%)
* 수축율변화: 24시간 후의 수축율 변화
* 해사성 : 미연신 토우의 에이징처리 후의 해사성으로 0에서 10까지의 등급으로 나누며, 급수가 낮을수록 양호한 해사성을 나타낸 것임.
* 권축수 : 1 인치당 크림프수
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 나일론과 유사한 유연성을 지니면서 방사·연신공정시 발생되는 경시변화 및 경화현상이 안정하고, 부직포 제조시에 카딩성과 니들펀칭성이 우수한 신발용 부직포 제조용 폴리에스테르 공중합체 단섬유를 제공할 수 있게 된다.
Claims (3)
- 테레프탈산 또는 그 에스테르와 에틸렌글리콜을 주성분으로 하고 분자량이 600∼1,500인 폴리에틸렌글리콜을 테레프탈산 대비 6∼8중량%, 경시변화 및 경화 억제제로서 네오펜틸글리콜을 테레프탈산 대비 10∼12중량%를 공중합 성분으로 첨가하여 축중합한 고유점도 0.65∼0.72㎗/g의 공중합 폴리에스테르로 되는 단섬유이며, 섬도가 1.6∼1.8 데니어(de), 강도가 4.0∼5.0 g/de, 신도가 60∼80%, 영률이 300∼400 kg/㎟,건열수축율이 5∼15%, 오일픽업(OPU)이 0.15∼0.30, 권축수(Crimp Number, CN)가 12∼17개/in, 권축도(Crimp Degree, CD)가 12∼15% 인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 단섬유.
- 삭제
- 제 1 항 기재의 단섬유로 이루어진 것을 특징으로 하는 신발용 부직포.
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1999
- 1999-12-23 KR KR1019990060780A patent/KR100335510B1/ko not_active IP Right Cessation
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| KR101489434B1 (ko) | 2013-12-13 | 2015-02-03 | 도레이케미칼 주식회사 | 초박지용 폴리에스테르 바인더 섬유 및 이를 이용한 합성지 |
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| KR20010063604A (ko) | 2001-07-09 |
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