KR100346059B1

KR100346059B1 - 폴리에스테르 섬유의 제조방법

Info

Publication number: KR100346059B1
Application number: KR1019990066248A
Authority: KR
Inventors: 조은래; 심동석
Original assignee: 주식회사 효성
Priority date: 1999-12-30
Filing date: 1999-12-30
Publication date: 2002-07-24
Also published as: KR20010058874A

Abstract

본 발명은 고무와의 접착성이 좋은 폴리에스테르 섬유의 제조방법임.

본 발명은 용융방사한 섬유에 방사유제를 부여한 후 열연신한 다음에 에폭시기를 가지는 기능성 유제로 처리함을 특징으로 하는 방법임.

방사유제는 일반적인 방사유제에 히드록시기를 2개 이상 가진 알콜계 글리콜화합물 또는 폴리글리콜 화합물을 5 ∼ 10중량% 함유한 것이고, 기능성 유제는 에폭시를 20 ∼ 40중량% 함유하고, 60 ∼ 80중량%의 폴리글리콜 화합물을 함유한 것이다.

Description

폴리에스테르 섬유의 제조방법{Process for preparing a polyester fiber}

본 발명은 산업용 고무보강재로 사용할 때 고무와의 잡착성이 개선된 폴리에스테르 섬유의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 폴리에스테르 섬유는 나이론이나 레이욘 등에 비하여 분사구조내에 반응성을 갖고 있는 반응기가 적기 때문에 자동차용 타이어 코드, 구동밸트 그리고 호스용 보강재 등으로 이용할 경우 고무와의 접착력을 높이려면 별도의 접착층이 필요하다.

이러한 요구를 만족시키기 위하여 폴리에스테르 섬유에 RFL(레조시놀-포르말린-라텍스)을 디핑(Dipping)하여 주게되며, 요구되는 접착력 수준과 제조업체의 설비능력에 따라 싱글-디핑(Single-dipping) 또는 더블-디핑(Double-dipping)을 실시하고 있다.

일본 특공 소 60-24226 호, 특개 소 63-249784 호 등에서 제시하고 있는 더블-디핑 시스템에서는 폴리에스테르 코드를 변성 페놀계 이소시아네이트, 에폭시 수지, 습윤제 그리고 물로 구성된 접착제 분산액으로 1 차 디핑하고 열처리 (Curing)한 후, RFL로 2 차 디핑하고 또 열처리하는 것으로 되어 있다.

그러나 이러한 방법은 접착제의 사용으로 인한 원자재 비용의 상승, 2 단 열처리에 필요한 에너지의 상승, 처리방법의 복잡성, 더블-디핑 설비 설치시의 스페이스 확보가 어렵다는 단점이 있다.

싱글-디핑 시스템에서는 이미 원사를 제조하는 과정에서 방사유제(Spin finish)나 후가공유제(After-treated finish)상에 접착제를 처리하여 제조하기 때문에, RFL로 1 차 디핑하고 바로 열처리하게 된다.

이 방법은 나이론 섬유나 레이욘 등 싱글-디핑으로도 접착력이 충분히 발휘되는 원사에만 적용되고 있고, 폴리에스테르 섬유에는 적용이 어렵다는 단점이 있다.

이런 문제점을 극복하기 위하여 섬유의 제사단계에서 접착제로서 에폭시, 이소시아네이트, 기타 접착성 화합물을 부여한 후 RFL을 처리하는 방법을 제시하고 있다.

일본 특개 소 58-18473 호, 특개 소 60-81321 호, 특개 평 7-278966 호, 특공 평 1-37514 호, 미국 특허 4933236 호, 유럽특허 0175587 호 등은 폴리에스테르 섬유의 제조시 방사유제에 에폭시화합물을 첨가하여 연신공정의 열을 이용하여 열처리하여 접착력을 향상시키고 있다.

그러나 이 방법은 연신 롤러와 열처리 롤러 등에 에폭시화합물의 경화물이나 열화물이 부착되어 폴리에스테르 섬유의 물성이 변화하고 또 롤러를 자주 청소해야 한다는 문제점이 있다.

이러한 문제점의 개선을 목적으로 일본 특개 소 57-5974 호, 특개 소60-21970 호, 특개 평 8-113877 호, 미국특허 4348517 호 등에서는 최종 연신롤러와 100 ∼ 150℃의 온도를 갖는 릴랙스롤러 사이에서 에폭시화합물을 섬유에 부여하는 방법을 제시하고 있는데, 이 방법 역시 릴렉스롤러상에서의 타르의 발생으로 인한 원사물성의 저하와 작업성의 저하를 근본적으로 방지할 수 는 없다.

일본 특개 평 2-154067 호, 특개 평 2-154068 호, 유럽특허 43410 호, 미국특허 3925588 호 미국특허 4210700 호, 미국특허 4397985 호 등에서는 에폭시의 경화로 인한 롤러 상에서의 타르의 발생을 근본적으로 억제하기 위하여 최종 릴렉스롤러와 와인더 사이에 에폭시화합물을 부가하는 방법을 제시하였다.

그러나 이 방법들은 방사유제와 추가로 부여한 에폭시화합물과의 분산성 및 상용성이 미흡하여, 이의 촉진을 위하여 별도로 원사의 열에 의한 에이징(Aging)이 필요하며, 측정되는 접착력 수준도 미흡한 수준이다.

본 발명은 고무와 우수한 접착성을 발휘하는 폴리에스테르 섬유를 싱글 디핑법으로 재료비와 에너지 비용을 상승시키지 않고, 방사작업성이 좋게 제조하는 방법을 제공하는데 목적을 두고 있다.

본 발명은 용융방사한 섬유에 방사유제를 부여하고, 열연신한 후에 에폭시를 함유하는 기능성유제로 처리하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 섬유의 제조방법에 관한 것으로, 섬유에 방사유제와 에폭시화합물을 처리하고, 소정의 숙성기간을 거치게 한 다음에 고온에서 열처리하여 목적으로 하는 접착력이 발휘되도록 하는 방법이다.

본 발명에서는 방사유제로서 일반적인 방사유제의 성분에 히드록시기를 2개 이상 가진 알콜계의 글리콜 화합물 또는 폴리글리콜 화합물을 5 ∼ 10중량% 함유한 방사유제를 사용하고, 기능성 유제로서 에폭시를 20 ∼ 40중량% 함유하고, 60 ∼ 80중량%의 글리콜 또는 폴리글리콜 화합물로 구성되어 있는 것을 사용하여 열 연신 후에 처리한다.

이때 사용하는 에폭시로서는 히드록시기를 2 개 이상 가진 알콜계의 에폭시화합물을 사용하며, 아래의 식(I)로 표시되는 솔비톨계 폴리글리시딜 에테르를 사용하는 것을 특징으로 한다.

아 래

본 발명에 있어서, 폴리에스테르 섬유는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 이것을 주체로 하는 폴리에스테르로 구성된 멀티필라멘트사를 의미한다.

폴리에스테르 섬유의 분자량, 데니아, 필라멘트수, 단면형상, 원사물성, 미세구조, 첨가제 함유 유무, 말단 카르복실기 농도등의 폴리머 성상등은 특별히 제한되지는 않는다.

본 발명에 있어서 용융방사한 섬유를 냉각고화 시킨 후 공급롤러에 감기 전에 방사유제를 처리한다.

이때 사용되는 방사유제는 특히 한정되지는 않으며 보통의 폴리에스테르 섬유용 방사유제가 사용된다.

예를 들자면, 야자유, 피마자유 등의 천연오일, 고급 알콜 또는 다가알콜과 고급 지방산과의 에스테르계 오일, 알킬 폴리 에테르 등의 합성오일, 이러한 합성오일의 평활제, 평활제를 유화, 분산시키는 계면활성제, 그리고 필요에 따라 대전방지제, 내열제, 착색제 등을 배합하여 사용할 수 있다.

계면활성제로서는 일반적으로 피마자유나 고급 알콜에 알킬렌 옥사이드를 부가한 화합물 또는 폴리 에틸렌(또는 프로필렌) 옥사이드나 폴리 에틸렌 글리콜과 고급지방산과의 에스테르계 오일 등이 있다.

방사유제의 각 성분의 배합비율은 평활제가 30 ∼ 80중량%, 유화제가 20 ∼ 70중량%, 기타 첨가제가 부가된다.

방사유제는 보통의 롤러식(키스롤러) 급유방법이나 노즐식(슬리트 또는 도너츠 타이프) 급유방법을 사용하게 되며, 유제부착량은 0.1 ∼ 2.0중량%, 좋게는 0.4 ∼ 1.0중량% 정도가 바람직하다.

방사유제는 수성 에멀젼 유제를 사용해도 좋고, 저점도 광물유로 희석한 니트 또는 스트레이트 유제를 사용해도 좋다.

본 발명에 있어서 기능성유제에 첨가되는 에폭시화합물은 분자쇄중에 에폭시기를 최소한 2 개 이상 함유한 것으로, 예를 들면 에피클로로히드린과 다가알콜 또는 다가페놀에 의하여 합성된 할로겐 함유의 에폭시화합물 등이 사용된다.

다가알콜이나 다가페놀의 예로서는 글리세롤, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 솔비톨, 폴리에틸렌글리콜, 트리메티롤프로판 또는 이들의 유도체 등의 다가알콜, 레조시놀, 카테콜, 하이드록시논 또는 이것의 유도체 등의 다가페놀 등이 있다.

또 시클로헥산에폭사이드, 디글리시딜에테르 등도 사용된다.

에폭시화합물의 구체적인 예로서는 일본 나가세화성공업에서 시판하고 있는 것으로, 글리세롤폴리글리시딜에테르로서 데나콜EX-313, 또는 데나콜EX-314, 폴리글리세롤 폴리글리시딜에테르로서 데나콜EX-512, 또는 데나콜EX-521, 디글리세롤폴리글리시딜에테르로서 데나콜EX-421, 레졸신디글리시딜에테르로서 데나콜EX-201, 솔비톨폴리글리시딜에테르로서 데나콜 EX-611, 또는 데나콜EX-612, 데나콜EX-614, 데나콜EX-622, 솔비탄 폴리글리시딜에테르로서 데나콜EX-451, 에틸렌, 폴리에틸렌글리콜 디글리시딜에테르로서 데나콜EX-810, 또는 데나콜EX-811, 알릴글리시딜에테르로서 데나콜EX-111 등이 있으며, 쉘화학 주식회사의 글리세롤트리글리시딜에테르로서 에피코트(Epicoat)812, 시바-가이기의 1,4 부탄디올 디글리시딜에테르로서 아랄다이트 알디(ARALDITE RD)-2, 그리고 여러 회사에서 제조되는 비스페놀 A의 글리시딜에테르 등이 있다.

기능성유제의 각 성분의 배합비율은 상술한 에폭시화합물 20 ∼ 40중량%, 상술한 폴리글리콜화합물 60 ∼ 80%를 주성분으로 하도록 배합하되, 필요에 따라서 소량의 평활제, 유화제 기타 첨가제 등을 가하여 사용하면 된다.

기능성유제는 방사유제의 급유방법과 마찬가지로 보통의 롤러식급유법이나 노즐식급유법에 의하여 원사를 열연신 후에 부여하면 되고, 이때의 부착량은 0.1 ∼ 1.0중량%, 좋게는 0.2 ∼ 0.6중량%가 되게 한다.

본 발명에 의하여 제조한 폴리에스테르섬유는 보통의 연사기를 이용하여 코드화하고, 코드의 상태나 또는 직물의 형태로 RFL처리를 하여 고무와의 접착성이 좋아지도록 한다.

실시예

단, 여기서 비율은 중량%를 의미하며, 측정법은 다음과 같다.

1) 접착력 : < 표 1 >에 보인 조성의 고무배합물을 이용하여 JIS L 1017의 A법의 H-Test에 준하여 측정한다.

< 표 1 >

성 분	중량%
천연고무(RSS #4)	40.0
SBR (#1502)	28.5
카본블랙(HAP)	26.0
산화아연	2.8
스테아린산	0.7
황	1.5
가황촉진제	0.5

2) 제사성 : 방사공정에 있어서, 24시간 작업을 기준으로 1포지션 2 엔즈(1 position 2 ends)에 대한 사절의 발생횟수를 측정하여 다음의 3 단계로 평가한다.

◎ : 양호, 0∼2회/일, ○ : 보통, 3∼5회/일, × : 불량, 6회/일 이상

3) 방사유제의 조제 : < 표 2 >에 나타낸 조성대로 배합한 유제조성물 20중량%를 30℃로 가열한 이온교환수에 천천히 첨가하면서 교반시켜 에멀젼으로 만든후, 실온에서 천천히 냉각시켜 사용한다.

< 표 2 >

방사유제 조성(중량%)	방사유제의 종류
성 분	A	B	C	D	E
디알킬 티오-디에스터(Dialkyl tio-diester)	33	33	33	35	30
지방산 모노 에스터(Fatty acid mono-ester)	20	20	20	22	-
피오이(10)^1알킬 티오-에스터(POE(10)^1alkyl tio-ester)	-	-	-	-	12
알킬 알킬레이트 (Alkyl alkylate)	-	-	-	-	20
피오이(4)^1수소첨가 피마자유 에스터(POE(4)^1hydrogenated caster oil ester)	20	20	20	5	-
피오이(6)^6수소첨가 피마자유(POE(6)^6hydrogenated caster oil)	16	16	16	20	-
폴리옥시알킬 알킬 에테르(Polyoxyalkyl alkyl ether)	-	-	-	7	-
피오이(6)^1알킬 페닐 에테르(POE(6)^1alkyl phenyl ether)	-	-	-	5	-
폴리에틸렌 글리콜(Polyethylene glycol)	5	0	10	5	5
폴리프로필렌 글리콜(Polypropylene glycol)	5	0	10	5	5
피오이(20)^1알킬 아민(POE(20)^1alkyl amine)	3.0	3.0	3.0	4	-
피오이(12)^1폴리올 에스터(POE(12)^1polyol ester)	-	-	-	-	18
피오이(14)^1폴리올(POE(14)1 polyol)	-	-	-	-	7
폴리에틸렌 테레프탈레이트 활성제(PET activating agent)	-	-	-	-	8
알킬 포스페이트 염(Alkyl phosphate salt)	1	1	1	0.5	1
알킬 설포네이트 염(Alkyl sulfonate salt)	0.5	0.5	0.5	0.5	1
글리신-N-메틸-N-옥타데실 염(Glycine N-methyl-N-octadecyl salt)	0.5	0.5	0.5	-	1
유기 규소(Organic silicone)	0.5	0.5	0.5	1	0.5
산화방지제(Anti-oxidant)	0.5	0.5	0.5	-	0.5
pH 조절제 (pH controller)	-	-	-	-	1

*1 : 에틸렌 옥사이드의 부가몰수

4) 기능성유제의 조제 : 알콜 또는 글리콜계 화합물을 30℃이상의 온도로 가열한 후 서서히 교반하면서 에폭시화합물을 첨가하여 30분이상 교반 후 원액으로그대로 사용한다.

< 표 3 >

기능성유제 조성(중량%)	기능성유제의 종류
성 분	F	G	H	I	J
솔비톨 폴리그리시딜 에테르^1(Sorbitol polyglycidyl ether^1)	25	25	40	20	10
디그리시딜 에테르 오브 글리세롤^2(Diglycidyl ether of glycerol^2)	5	5	5	-	10
트리그리시딜 에테르 오브 글리세롤^3(Triglycidyl ether of glycerol^3)	-	-	-	-	10
솔비톨(Sorbitol ; HOCH₂(CHOH)₄CH₂OH)	5	5	-	5	5
폴리에틸렌 글리콜(Polyethylene glycol)	15	5	15	15	15
폴리프로필렌 글리콜(Polypropylene glycol)	30	20	30	30	30
피오이(20) 탤로우 아민(POE(20) tallow amine)	1	1	1	1	1
피(오이, 오피)알킬 에테르(P(OE,OP) alkyl ether	5	15	5	5	5
피오이 알킬 에테르(POE alkyl ether)	5	15	-	5	5
피오이 알킬 에스테르(POE alkyl ester)	-	10	-	-	-

단, *1) : 1,4-디글리시딜 2-글리시독시 3-부탄올(1,4-diglycidyl 2-glycidoxy 3-butanol)

*2) : 나가세(Nagase)제 데나콜 EX-421

*3) : 쉘(Shell)제 에피코트(Epicoat)812

5) RFL액의 조제 : 다음의 < 표 4 >에 제시한 조성과 같이 A액과 B액을 각각 준비하여, A액을 상온에서 6시간, B액을 4시간 숙성시킨 후, A액과 B액을 혼합하고, 이를 상온에서 12시간 숙성시켜 사용한다.

< 표 4 >

	성 분	중량%
A액	레조시놀	15
	포르말린	20
	가성소다	0.4
	물	290
B액	VP 라텍스(40%)	240
	SBR 라텍스(40%)	80
	물	347

6) 폴리에스테르 섬유의 제조 : 중합촉매로 안티몬화합물을 사용하여 고유점도가 0.95 ∼ 1.15이고, 수분율이 30ppm 이하인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 로우칩을 용융방사기에 공급하여 방사하되, 방사온도를 290 ∼ 310℃로 설정하고 다수의 구멍(hole)을 갖는 노즐로부터 방출시켰다.

방사구금 직하에 설치되어 있는 가열 후드를 통과시킨 후, 원통형 냉각장치에 의해 20 ∼ 25℃의 냉각공기를 풍속 0.3m/분 이상의 속도로 불어 넣어 방출사를 냉각시켰다.

롤러식 급유방법으로 위에서 제시한 방법으로 조제된 방사유제를 미연신사 중량에 대하여 0.4 ∼ 1.0중량%가 되도록 부여했다.

유제를 부여한 방출사를 2000m/분 이상의 속도를 갖는 고뎃트롤러로 권취시켜 배향도가 0.04 이상인 미연신사를 취득한 후, 4500m/분 이상의 속도를 갖는 연신 고뎃트롤러 사이에서 열연신 하였다.

본 발명의 효과를 나타내기 위하여 별도로 제작한 슬리트 형태의 급유가이드를 이용하여 최종 연신 고뎃트롤러 이후에 기능성유제를 부여한 후 와인더를 이용하여 권취하여 목적으로 하는 폴리에스테르 연신사를 얻었다.

제조된 연신사는 0.6 ∼ 1.6중량% 수준의 유제부착량을 나타내었다.

7) 코드의 처리 : 상기의 방법으로 얻은 폴리에스테르 섬유를 통상의 방법과 동일하게 꼬임을 Z방향으로 400개/m 부여한 후, 2 합하면서 S 방향으로 꼬임을 400개/m 부여하여 코드사를 얻었다.

이렇게 제조된 코드사를 < 표 4 >에 의해서 조제한 RFL액에 디핑(고형분 부착량 4 ∼ 6%)한 후 아래에 제시한 < 표 5 >의 방법대로 열처리 했다.

이렇게 하여 얻은 코드의 접착력 및 제사성을 < 표 6 >에 보인다.

< 표 5 > 열처리 조건

구분	영역별 온도(℃)	생산속도	스트레치율
구분	영역 1	영역 2	영역 3	영역 4	m/분	(%)
I	150	240	150	240	15	3
Ⅱ	150	150	240	240	15	3

< 표 6 >

	*(표2)방사유제	*(표3)기능성유제	*(표5)열처리조건	접착력(kg/㎝)	제사성
비교예 1	A	-	I	13.5	◎
비교예 2	B	F	Ⅱ	12.5	◎
비교예 3	C	F	Ⅱ	13.6	○
비교예 4	A	G	Ⅱ	12.6	◎
비교예 5	A	H	Ⅱ	15.6	◎
비교예 6	A	I	Ⅱ	11.8	◎
비교예 7	A	J	Ⅱ	14.8	◎
비교예 8	A : F = 8 : 2	Ⅱ	15.2	×
실시예 1	A	F	Ⅱ	15.3	◎
실시예 2	A	F	I	15.4	◎
실시예 3	D	F	Ⅱ	14.6	◎
실시예 4	E	F	Ⅱ	14.8	◎
실시예 5	A	F	Ⅱ	15.1	◎

실시예 1

중합촉매로 안티몬화합물을 사용하여 고유점도가 1.06이고, 수분율이 18ppm인 폴리에틸렌테레프탈레이트 로우칩을 용융방사기에 공급하여 방사하되, 방사온도를 295℃로 설정하고, 249개의 구멍을 갖는 노즐로 부터 용융물을 방출시켰다.

방사구금 직하에 설치되어 있는 후드를 통과시킨 후, 원통형 냉각장치에 의해 24℃의 냉각공기를 풍속 0.6m/분의 속도로 불어 넣어 방출사를 냉각시켰다. 롤러식 급유방법으로 < 표 2 >의 A타이프로 조제된 방사유제를 연신사에 대하여 0.62중량%가 되도록 부여했다.

유제를 부여한 방출사를 2400m/분의 속도를 갖는 인취 고뎃트롤러로 권취시켜 배향도가 0.043인 미연신사를 취득한 후, 5000m/분의 속도를 갖는 연신 고뎃트롤러 사이에서 열연신하였다.

슬리트 형태의 제트가이드를 이용하여 최종 연신 고뎃트롤러와 와인더 사이에서 < 표 3 >의 F타이프의 기능성유제를 부여한 후, 권취하여 1500데니어의 폴리에스테르 연신사를 얻었다.

제조된 연신사는 0.90중량% 수준의 유제부착량을 나타내었다.

이와 같이 제조된 원사를 위에서 제시한 방법대로 연사하여 코드화 한 후, < 표 5 >의 Ⅱ 타이프의 열처리조건을 실시하되 영역 1 전에 RFL을 디핑하는 방식으로 싱글-디핑하여 접착력을 측정한 결과를 < 표 6 >에 나타내었다.

본 실시예에 의하여 제조된 원사는 24시간 방사하여도 사절이 전혀 없어 극히 양호한 제사성을 나타내었고, 코드사의 접착력도 비교예 1에 제시한 더블-디핑에 비하여 손색이 없는 결과를 보였다.

비교예 1

실시예 1과 동일한 방법으로 연신사를 제조하되, 방사유제만을 부여하고, 별도로 기능성유제를 부여하지 않았다.

기존의 더블-디핑방식대로 < 표 5 >의 I 타이프의 열처리조건을 실시하되 영역 1 전에 수용성 에폭시 및 이소시아네이트 계통의 접착력 증강제를 1 차 디핑하고 열처리한 후, 영역 3 전에 RFL을 디핑하고 열처리 하였다.

접착력을 측정한 결과를 < 표 6 >에 나타내었다.

제조된 원사는 24시간 방사하여도 사절이 전혀 없어 양호한 제사성을 나타내었고, 접착력은 13.5kg이었다.

실시예 2

실시예 1과 동일한 방법으로 제조된 연신사를 코드화 한 후, < 표 5 >의 I 타이프의 열처리 조건으로 열처리한 다음 더블-디핑을 실시한 후 접착력을 측정한 결과를 < 표 6 >에 나타내었다.

싱글-디핑한 실시예 1과 비교하였을 때 접착력이 양호하였다.

본 발명에 의하여 제조된 원사는 기존의 더블-디핑을 실시하여 사용할 수 있음을 나타낸다.

실시예 3

실시예1과 동일한 방법을 연신사를 제조하고 코드화한 후, 싱글-디핑하였다.

방사유제로는 < 표 2 >의 D 타이프를 사용하였다.

< 표 6 >처럼 제사성도 양호하였고, 접착력도 우수하였다.

실시예 4

실시예 1과 동일한 방법으로 연신사를 제조하고, 코드화한 후, 싱글-디핑하였다.

방사유제로서 < 표 2 >의 E 타이프를 사용하였다.

< 표 6 > 처럼 제사성도 양호하였고, 접착력도 우수하였다.

실시예 5

고유점도가 1.00이고, 수분율이 17ppm인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 로우칩을 용융방사기에 공급하여 방사하되, 방사온도를 302℃로 설정하고, 384개의 구멍을 갖는 노즐로부터 용융물을 방출시켰다.

방사구금 직하에 설치되어 있는 후드를 통과시킨 후, 원통형 냉각장치에 의해 24℃의 냉각공기를 풍속 0.6m/분의 속도로 불어 넣어 방출사를 냉각시켰다.

롤러식 급유방법으로 < 표 2 >의 A 타이프로 조제된 방사유제를 연신사에 대하여 0.60중량%가 되도록 부여했다.

유제를 부여한 방출사를 3200m/분의 속도를 갖는 인취 고뎃트롤러로 권취시켜 배향도가 0.080인 미연신사를 얻은 후, 5200m/분의 속도를 갖는 연신 고뎃트롤러 사이에서 열연신하였다.

슬리트 형태의 제트가이드를 이용하여 최종 연신 고뎃트롤러와 와인더 사이에서 < 표 3 >의 F 타이프의 기능성유제를 부여한 후, 권취하여 1500 데니어의 폴리에스테르 연신사를 얻었다.

제조된 연신사는 0.85중량% 수준의 유제부착량을 나타내었다.

이와 같이 제조된 원사를 위에서 제시한 방법대로 연사하여 코드화 한 후, < 표 5 >의 Ⅱ 타이프의 열처리 조건을 실시하여 싱글-디핑하여 접착력을 측정한 결과를 < 표 6 >에 나타내었다.

제조된 원사는 24시간 방사하여도 사절이 전혀 없어 극히 양호한 제사성을 나타내었고, 디프코드의 접착력도 비교예 1에 제시한 더블-디핑에 비하여 손색이 없는 결과를 보였다.

비교예 2

실시예 1과 동일한 방법으로 연신사를 제조하되, 방사유제로서 < 표 2 >의 B 타이프를 사용하고, 기능성유제로서는 < 표 3 >의 F 타이프를 부여하였다.

제조된 연신사를 연사하여 코드화 한 후, < 표 5 >의 Ⅱ 타이프의 열처리 조건대로 싱글-디핑하여 접착력을 측정한 결과를 < 표 6 >에 나타내었다.

제사성은 양호하였지만, 접착력이 기존의 더블-디핑방식, 즉 비교예 1에 비하여 미흡함을 알 수 있다.

이는 방사유제에 글리콜 또는 폴리글리콜 화합물 성분이 전혀 없어 기능성유제와의 유제간 분산성 및 상용성이 좋지 않은데 기인하는 것으로 추정된다.

비교예 3

실시예 1과 동일한 방법으로 연신사를 제조하되, 방사유제로서 < 표 2 >의 C 타이프를 사용하고, 기능성유제로서는 < 표 3 >의 F 타이프를 부여하였다.

접착력은 비교예 1에 비하여 양호하나, 방사유제상에 존재하는 과량의 글리콜화합물로 인해 연신성 및 제사성이 미흡하고, 고온으로 가열된 연신롤러를 거치면서 냄새가 나쁜 연기(fumes)의 발생량이 많아 작업환경을 나쁘게하는 단점이 있다.

비교예 4

실시예 1과 동일한 방법으로 연신사를 제조하되, 방사유제로서 < 표 2 >의 A 타이프를 사용하고, 기능성유제로서는 < 표 3 >의 G 타이프를 사용하였다.

비교예 2와 마찬가지로 제사성은 양호하였지만, 기능성유제상에 존재하는 글리콜화합물의 양이 적어 방사유제와의 분산성 및 상용성이 좋지 않아 접착력이 비교예 1에 비하여 미흡함을 알 수 있다.

비교예 5

실시예 1과 동일한 방법으로 연신사를 제조하되, 방사유제로 < 표 2 >의 A 타이프를 사용하고, 기능성 유제로 < 표 3 >의 H 타이프를 부여하였다.

제사성이 양호하고, 접착력도 기존의 더블-디핑방식, 즉 비교예 1에 비하여 우수한 것으로 나타났지만, 기능성유제에 존재하는 과량의 에폭시 때문에 코드사의강성이 증가하여 타이어 제조를 위한 코드지의 재단 작업시 어려움을 야기시키는 단점이 있다.

비교예 6

실시예 1과 동일한 방법으로 연신사를 제조하되, 방사유제로 < 표 2 >의 A 타이프를 사용하고, 기능성유제로 < 표 3 >의 I 타이프를 부여하였다.

제사성은 양호하였으나, 기능성유제상에 존재하는 에폭시의 양이 부족하여 접착력은 비교예 1에 비하여 미흡하였다.

비교예 7

실시예 1과 동일한 방법으로 연신사를 제조하되, 방사유제로 < 표 2 >의 A 타이프를 사용하고, 기능성유제로 < 표 3 >의 J 타이프를 사용하였다.

제조된 연신사를 연사하여 코드화 한 후, < 표 5 >의 Ⅱ 타이프의 열처리조건대로 싱글-디핑하여 접착력을 측정한 결과를 < 표 6 >에 나타내었다.

제사성이 양호하고, 접착력도 기존의 더블-디핑방식, 즉 비교예 1에 비하여 우수한 것으로 나타났지만, 방사단계에서 부여된 기능성유제에 존재하는 과량의 비 솔비톨계 에폭시 성분이 공기중으로 휘발하여 작업자의 피부와 눈을 자극하여 계속적인 작업이 어렵다는 단점과 또, 코드사의 강성이 일부 증가하는 단점도 있었다.

비교예 8

실시예 1과 동일한 방법으로 연신사를 제조하되, < 표 2 >의 A 타이프의 방사유제 원액과 < 표 3 >의 F 타이프의 기능성유제를 8 : 2의 비율로 혼합 후, 20%로 에멀젼화하여 방사유제로 사용하고, 별도로 기능성유제를 부여하지는 않았다.

접착력은 기존의 더블-디핑방식, 즉 비교예 1에 비하여 우수한 것으로 나타났지만, 방사유제상에 존재하는 에폭시가 경화되면서 연신 고뎃트롤러상에 타르가 발생하여 6시간 이후에는 연속적인 작업이 불가할 정도로 사절이 자주 발생하였다.

또한 발생된 타르는 제거가 용이하지 않은 악성의 것으로서 롤러의 코팅을 다시할 수 없을 정도 였으므로 실세 생산에 적용하기 어려운 방법이었다.

본 발명은 고무와의 접착성이 좋은 폴리에스테르 섬유를 방사작업성이 좋게 제조할 수 있다.

또 본 발명은 폴리에스테르 섬유가 가지고 있는 고유의 우수한 물성을 손상시키지 않으며, 또 열연신할 때 롤러 표면에 열열화물을 부착시키지 않으므로 섬유를 손상시키거나 그 물성을 변화시키지 않으며 동시에 롤러를 자주 청소해야만 하는 불편을 해소할 수 있다.

Claims

폴리에스테르 섬유를 제조함에 있어서, 용융방사한 섬유에 아래의 방사유제를 부여하고, 열연신 한 후에 아래의 기능성유제로 처리하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 섬유의 제조방법.

아 래

방사유제

히드록시기를 2 개 이상 가진 알콜계의 글리콜화합물 또는 글리콜화합물

을 5 ∼ 10중량% 함유한 것.

기능성유제

에폭시를 20 ∼ 40중량% 함유하고, 60 ∼ 80중량%의 글리콜 또는 폴리

글리콜화합물을 함유한 것.
제 1 항에 있어서, 에폭시로서는 히드록시기를 2 개 이상 가진 알콜계의 에폭시화합물로서, 아래식 (I)로 표시되는 솔비톨계 폴리글리시딜에테르를 기능성유제에 대하여 20 ∼ 40중량% 사용한 것임을 특징으로 하는 폴리에스테르 섬유의 제조방법.

아 래