KR100412246B1 - 비권축성 폴리에스테르계 모노필라멘트 및 그 제조 방법 - Google Patents

비권축성 폴리에스테르계 모노필라멘트 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

우수한 내마멸성과 만족스러운 기계적 강도와 모듈러스를 갖는 비권축성 폴리에스테르계 모노필라멘트는 모노필라멘트부의 위치가 모노필라멘트의 종축에서 멀어질수록 모노필라멘트부에 위치한 폴리에스테르 수지의 고유점도는 작아지는 방식으로 고유점도 분포를 나타내고, 폴리에스테르 수지로부터 형성된 모노필라멘트의 표면부는 0.6내지 1.1의 최저치 평균 고유점도를 가지고 최대치의 고유점도를 갖는 폴리에스테르 수지의 다른 부분에서 형성된 모노필라멘트의 중심부를 동심형으로 포위하고, 모노필라멘트를 제조하는 용융 스피너렛에서 폴리에스테르 수지의 각각의 열적 변화를 제어하여 모노필라멘트의 표면부와 중심부의 폴리에스테르 수지의 고유점도를 제어한다.

Description

비권축성 폴리에스테르계 모노필라멘트 및 그 제조 방법 {NON-CRIMPING POLYESTER MONOFILAMENT AND PROCESS FOR PRODUCING SAME}
"모노필라멘트" 또는 "원사(material yarns)"로 언급되는 폴리에스테르계 모노필라멘트는 의류분야는 물론 산업자재 분야에서도 광범위하게 이용된다. 특히, 산업자재 분야에서는 타이어 코드(tire cord), 로프, 네트, 거트, 방수모, 텐트, 스크린, 패러글라이더 및 범포의 원사로서 폴리에스테르계 모노필라멘트를 사용한다. 산업자재용 모노필라멘트는 고무에 대한 접착성, 내피로성, 염색성, 내마모성, 결절강도(knot strength) 등의 엄격한 요구조건을 만족해야 한다.
모노필라멘트의 물성의 요건은 점점 엄격해져 왔으며, 모노필라멘트의 고무에 대한 접착성, 내피로성, 염색성, 내마모성 및 결절강도의 향상이 강력히 요구된다.
특히, 폴리에스테르계 모노필라멘트는 우수한 치수 안전성(dimensional stability)을 가지므로, 스크린 인쇄용 플래인 거즈의 원사 분야에서 폴리에스테르계 모노필라멘트는 최근 실크섬유 등의 자연섬유(natural filaments)와 스테인레스강섬유 등의 무기섬유(inorganic filaments)를 대체하고 있다.
프린트 회로기판 등 전자장치를 위한 회로 인쇄분야에서 프린트 회로의 집적도가 증가할수록, 스크린 인쇄에 의한 회로인쇄의 정밀도가 증가될 것이 강력히 요구된다. 즉, 회로 인쇄용 인쇄 스크린은 더욱 증가된 세섬도(mesh degree), 기계적 강도 및 모듈러스를 가질 것이 요구된다. 따라서, 인쇄 스크린 원사는 더욱 향상된 기계적 강도와 모듈러스, 더 감소된 두께를 가질 것이 요구된다. 통상적으로, 폴리에스테르계 모노필라멘트의 기계적 고강도와 고모듈러스를 얻기 위해, 모노필라멘트의 폴리에스테르 분자를 고도로 배향하고(orientate) 결정화하도록, 용융방적(melt-spun)된 드로잉되지 않은 폴리에스테르계 모노필라멘트를 고드로잉비로 열적 드로잉하는 것은 잘 알려져 있다.
하지만 인쇄용 스크린을 제조하는 과정에서, 고메시 직물의 상기 언급된 요구를 만족하기 위해서, 폴리에스테르계 모노필라멘트를 고밀도의 직물로 방직한다. 이러한 방직과정에서 폴리에스테르계 모노필라멘트는 직기(베틀)의 리드와 심한 마멸을 반복하게 된다.
따라서 모노필라멘트의 표면부분은 마모되고 보풀이 일어나거나 파우더 같은 스쿰(scum)이 직기에 발생한다. 그래서 인쇄용 스크린의 생산성은 물론 제품의 품질도 떨어진다. 또한, 폴리에스테르계 모노필라멘트의 배향정도와 결정화정도가 높을수록 전술한 방직과정 중의 문제는 더욱더 심해진다. 스쿰이 직기에 쌓일 때 방직과정은 멈추게 되고, 방직된 인쇄용 스크린이 스쿰으로 오염되면 오염 스쿰은 정밀 인쇄과정 중에 인쇄된 제품에 인쇄 결함을 유발한다.
방적과정 중에 스쿰 발생을 방지하거나 제한하기 위해, 예컨대 미심사된 일본 특허공보 제 55-16948 호에서, 30%내지 60%의 극한신율(ultimate elongation)를 갖는 신축성 폴리에스테르계 필라멘트사를 날실사(warp yarns)로 사용할 것을 제안했다. 하지만, 고신축성의 원사는 일반적으로 저모듈러스를 가지므로 인쇄 스크린용 원사의 고강도와 고모듈러스의 요구조건을 만족하지 못할 수 있다.
전술한 바와 같이, 고강도 고모듈러스의 폴리에스테르계 모노필라멘트를 얻기 위해서는 고드로잉비가 필요하다. 하지만 고드로잉비에 의해 최종적으로 드로잉된 폴리에스테르계 모노필라멘트의 표면부분에 위치한 폴리에스테르 수지부분이 모노필라멘트의 중심부에 위치한 폴리에스테르 수지부분보다 폴리에스테르 분자의 배향정도가 높기 때문에, 모노필라멘트의 표면부가 마멸에 의해 쉽게 일부분이 닳아 없어진다. 상기 문제를 해결하기 위해, 고강도 고모듈러스의 모노필라멘트의 제조와 방직과정 중의 스쿰 발생 방지 등 양자를 실현할 수 있는 종래와는 달리 중합 용융물에 의해 모노필라멘트의 표면부를 형성하는 다양한 방법이 있다.
예컨대, 미심사된 일본 특허공보 제 1-132829 호에는, 폴리에스테르로 형성된 중심부와 나일론으로 형성된 피복부분으로 구성된 코어인쉬스(core-in-sheath), 즉 이중 구조의 모노필라멘트를 개시한다. 상기 이중 구조의 모노필라멘트는 기계적 고강도와 스쿰 발생 제한에 높은 효과를 나타낸다. 하지만 이러한 유형의 모노필라멘트에서, 피복부는 나일론의 접착성으로 인해 고흡습성을 나타내고 이러한 피복부의 고흡습성은 불리하게도 모노필라멘트의 전체적 치수 안정성을 감소시킨다. 게다가, 모노필라멘트는 폴리에스테르계 피복부와 나일론계 중심부로 구성되고 폴리에스테르와 나일론은 서로 비화합적이기 때문에 모노필라멘트가 인쇄과정 중에 응력에 의한 반복적인 피로를 받을 때, 폴리에스테르 피복부와 나일론 중심부의 접합면이 쉽게 분리될 수도 있다.
상기 문제를 해결하기 위해, 미심사된 일본의 특허공보 제 2-289120 호에서는, 0.80의 고유점도를 가지는 폴리에스테르계 단일중합체로 형성된 중심부와 0.67의 고유점도를 가지는 폴리에틸렌 글리콜 공중합체 폴리에스테르로 형성된 피복부로 구성된 이중 구조의 모노필라멘트를 제안했다. 이 이중 구조의 복합재 모노필라멘트에서는, 직기의 리드와 헬드(heald)와의 접촉과 마찰에 의한 모노필라멘트의 마모는 모노필라멘트의 표면부에서 발생한다. 따라서, 상기 이중 구조의 모노필라멘트는 모노필라멘트의 표면부가 낮은 유리 전이온도를 갖고 마찰과 마멸에 높은 저항력을 나타내는 폴리에스테르계 공중합체로 형성되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 이중 구조의 모노필라멘트의 강도와 모듈러스는 폴리에스테르계 단일중합체로 형성된 중심부의 강도와 모듈러스에 대부분 달려있다. 그래서, 모노필라멘트의 기계적 특성의 견지에서 폴리에스테르계 공중합체로 형성된 피복부가 얇은 두께를 갖는, 즉 모노필라멘트의 단면에서 모노필라멘트의 총단면적에 대한 표면부의단면적 비가 낮게 유지된다. 하지만, 모노필라멘트의 표면부의 두께가 너무 작으면, 모노필라멘트의 중심부의 일부분이 외부에 노출될 수도 있고, 동시에, 중심부의 폴리에스테르계 단일중합체와 피복부의 폴리에스테르계 공중합체의 상호 화합적성이 낮기 때문에, 그들의 접합면에서 중심부로부터의 피복부의 분리가 불가피하게 나타난다. 상기 현상은 모노필라멘트의 스쿰 방지 효과와 모노필라멘트의 물성 및 기능을 저하시킨다.
예컨대, 1998년 상용된, 인쇄 스크린의 플래인 거즈용 이중 구조의 모노필라멘트에서, 피복부의 단면비율은 상기 미심사 일본 특허공보에서 제안한 범위보다 큰 30%내지 40%정도이다.
본 발명품은 비권축성 폴리에스테르계 모노필라멘트 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 로프, 네트, 인조 거트(gut), 방수복, 텐트, 스크린, 패러글라이더 및 범포용 원료 모노필라멘트, 특히 프린트 회로의 기판 제조시, 특히 고정밀성을 요구하는 스크린 인쇄용 고메시(high mesh) 고모듈러스(high modulus)의 플래인 거즈(plain gauze)와 같은 스크린 인쇄용 메시 직물의 제조용 원료 모노필라멘트로서 유용하며 표면 특성이 개선된 비권축성 폴리에스테르계 모노필라멘트에 관한 것이다.
도 1은 중심부(c)와 이 중심부(c)를 동심형으로 포위하는 표면부(p)로 구성된 본 발명의 폴리에스테르 모노필라멘트의 약설명도.
도 2는 도 1에서 도시된 모노필라멘트의 종축으로부터 거리(X)와 모노필라멘트를 형성하는 폴리에스테르 수지의 고유점도([η] f)와의 관계인 S1, S2, S3를 도시한 설명도.
도 3a는 본 발명의 폴리에스테르 모노필라멘트를 제조하기 위한 용융 스피너렛(melt-spinneret)의 일실시예에 대한 수직 단면 설명도.
도 3b는 A-A수평선을 따른 도 3a의 용융 스피너렛의 수평 단면 설명도.
도 4는 본 발명의 폴리에스테르 모노필라멘트를 제조하기 위한 용융 스피너렛의 다른 실시예에 대한 수직 단면 설명도.
본 발명의 목적은 기계적 고강도, 고모듈러스, 표면부의 고내마멸성을 가지며 얇은 두께를 가질 수 있는 비권축성 폴리에스테르계 모노필라멘트, 및 고효율로 이를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 방직 과정 중에 표면부의 고내마멸성을 나타내고, 고메시, 기계적 고강도와 고모듈러스의 정밀한 인쇄용 스크린의 플래인 거즈 생산에 사용되며, 매우 얇은 두께로 형성될 수 있는 비권축성 폴리에스테르계 모노필라멘트, 및 고효율로 이를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 폴리에스테르계 모노필라멘트 및 이를 제조하기 위한 본 발명의 방법으로 상기 목적을 달성할 수 있다.
본 발명의 비권축성 폴리에스테르계 모노필라멘트는 폴리에스테르 수지로부터 형성되고, 이 모노필라멘트에서 폴리에스테르 수지는 모노필라멘트부의 위치가 종축에 직각인 방향으로 모노필라멘트의 종축으로부터 멀어질수록 모노필라멘트부에 위치한 폴리에스테르 수지부의 고유점도가 낮아지는 형태로 분포가 변하는 고유점도를 가지고, 모노필라멘트의 표면부(p)에 위치한 폴리에스테르 수지부는 35℃ 온도에서 오소클로로페놀 (orthochlorophenol)로 결정되는 0.6내지 1.1의 평균 고유점도([η] f-p)를 가지며, 표면부(p)는 모노필라멘트의 종축을 따라 신장된 모노필라멘트의 중심부(c)를 동심형으로 포위한다.
비권축성 폴리에스테르계 모노필라멘트를 제조하기 위한 본 발명의 방법은,
35℃ 온도에서 오소클로로페놀 (orthochlorophenol)로 결정되는 0.8내지 1.3의 고유점도를 갖는 폴리에스테르 수지를 용융하는 단계,
폴리에스테르 수지 용융물을 적어도 두 부분으로 분할하는 단계,
폴리에스테르 수지 용융물 부분들의 고유점도가 각각 다른 범위로 감소하도록, 폴리에스테르 수지 용융물 부분들을 적어도 두개의 통로로 통과시키는 단계,
폴리에스테르 수지 용융물의 필라멘트리 스트림(filamentary stream)을 형성하기 위해, 고유점도가 가장 큰 폴리에스테르 수지 용융물 부분은 오리피스(orifice)의 중심부를 통해 압출되고, 고유점도가 가장 작은 폴리에스테르 수지 용융물 부분은 오리피스의 중심부를 동심형으로 포위하는 표면부를 통하여 압출되는 방식으로, 용융 방사 오리피스(melt-spinning orifice)를 통하여 각각의 고유점도가 다른 폴리에스테르 수지 용융물 부분들을 압출하는 단계,
폴리에스테르 수지의 모노필라멘트를 형성하기 위해 폴리에스테르 수지 용융물의 최종 필라멘트리 스트림을 방출 및 고형화하는 단계,
방출 및 고형화된 폴리에스테르 모노필라멘트를 감아올리는(taking up)단계, 및 드로잉되지 않은 감아올린 모노필라멘트를 열적 드로잉하는 단계로 구성되고, 상기 압출단계로부터 열적 드로잉 단계동안, 각각 다른 고유점도를 갖는 폴리에스테르 수지 부분들은 각각의 경계면에서 확산됨으로써, 모노필라멘트부의 위치가 종축에 직각인 방향으로 모노필라멘트의 종축으로부터 멀어질수록 모노필라멘트부에 위치한 폴리에스테르 수지부의 고유점도가 작아지도록 최종 모노필라멘트는 폴리에스테르 수지의 고유점도 분포를 가지며, 모노필라멘트의 표면부에 위치한 폴리에스테르 수지부는 35℃ 온도에서 오소클로로페놀로 결정되는 0.6내지 1.1의 평균 고유점도([η] f-p)를 갖는다.
본 발명에서, 표면부의 고내마멸성과 만족스러운 기계적 강도 및 모듈러스를 갖는 비권축성 폴리에스테르계 모노필라멘트는 폴리에스테르 수지의 고유점도를 감소시킴으로써 얻을 수 있다. 즉, 폴리에스테르 수지의 용융물이 용융 스피너렛으로 유입되고 이를 통과하여 압출될때, 스피너렛을 통과한 폴리에스테르 수지 용융물의 열적 변화에 따라서 폴리에스테르 수지 용융물의 고유점도는 감소한다. 즉 스피너렛의 온도가 높을수록, 그리고 폴리에스테르 수지 용융물의 스피너렛내 체류시간이 길어질수록, 폴리에스테르 수지 용융물의 고유점도는 더 크게 감소한다.
본 발명의 폴리에스테르계 모노필라멘트는 표면특성이 개선되었다. 즉, 본 발명의 폴리에스테르계 모노필라멘트에서, 모노필라멘트의 중심부와 비교해서 그 표면부는 직기의 리드, 롤러, 실가이드(yarn guide) 같은 금속재료에 대한 내마멸성, 고무에 대한 접착성, 내피로성, 염색성, 내마멸성 및 내결정성 등 표면 특성이 개선되었다.
본 발명의 폴리에스테르계 모노필라멘트는 5%신장 시, 0.9 dtex당 29.4 mN이상(3 g/denier 이상)의 평균응력, 0.9 dtex당 58.4 mN이상의 평균 인장강도, 10%내지 30%범위의 평균 극한신율을 가지는 것이 바람직하며, 이러한 값들은 폴리에스테르계 모노필라멘트의 실제 사용용으로 만족스러운 값이다.
폴리에스테르계 다중필라멘트의 제조 시, 폴리에스테르 수지 용융물은 고압력 상태에서 다수의 용융방사 오리피스로 구성된 용융스피너렛의 바로 전에 배치된 여과층(filtering layer)을 통과한다. 이러한 여과 과정 중, 여과층의 중심부를 통과하는 폴리에스테르 수지 용융물 부분과 여과층의 바깥부분을 통과하는 폴리에스테르 수지 용융물의 다른 부분은 여과층에서 방사 오리피스까지 각각 체류시간이 다르다. 즉, 여과층의 바깥부분을 통과하는 용융부는 중심부를 통과하는 용융부보다 체류시간이 더 길어서, 대부분 열분해(heat-decomposed)되고, 여과층의 중심부를 통과하는 용융부보다 더 낮은 고유점도를 나타낸다.
폴리에스테르 수지 용융물이 다수의 오리피스를 통하여 압출되었을 때, 여과층의 중심부를 통과한 폴리에스테르 수지 용융물로부터 형성된 필라멘트는 고유점도가 더 크고, 여과층의 바깥부분을 통과한 폴리에스테르 수지 용융물로부터 형성된 필라멘트는 고유점도가 더 작다. 따라서, 최종의 다중필라멘트는 물성에서 균일하지 않다.
방사 오리피스의 바로 상류에 위치한 폴리에스테르 수지 용융물의 고유점도를 균일하게 하기 위한 많은 시도를 해왔다. 예컨대, 한 시도로서, 여과된 폴리에스테르 수지 용융물을 균일하게 혼합(knead-mix)하고, 균일한 고유점도를 갖는 폴리에스테르 수지 용융물을 다중필라멘트용 용융 방사 오리피스로 유도하도록, 정류판(rectification plate)이나 정적 믹서(static mixer)를 여과층 바로 하류에 배치한다.
전술한 종래 기술과는 반대로, 본 발명에서는 폴리에스테르 수지 용융물을 균일화하지 않고, 원하는 표면 특성을 갖는 비권축성 폴리에스테르 모노필라멘트를 생산하기 위해 각각 다른 고유점도를 갖는 폴리에스테르 수지 용융물을 이용한다.즉, 본 발명에서 모노필라멘트의 중심부는 폴리에스테르 수지 용융물 중 최고치의 고유점도를 갖는 부분으로 형성되고, 모노필라멘트의 표면부는 폴리에스테르 수지 용융물 중 최저치의 고유점도 갖는 부분으로 형성되며, 임의적으로 모노필라멘트의 중심부와 표면부의 경계면은 아직까지 최고 고유점도와 최저 고유점도 사이의 중간값을 갖는 폴리에스테르 수지부 용융물로 형성된다.
본 발명의 폴리에스테르 모노필라멘트에서 모노필라멘트 부분의 위치가 모노필라멘트의 종축에 직각인 방향으로 종축으로부터 멀어질수록, 상기 모노필라멘트 부분에 위치한 폴리에스테르 수지의 고유점도가 낮아지는 방식으로 폴리에스테르 수지의 고유점도는 변한다. 다시 말하면, 폴리에스테르 수지의 고유 점도는 모노필라멘트의 종축에 직각인 방향으로 측정한 종축으로부터의 거리가 증가할수록 감소한다.
본 발명의 폴리에스테르 모노필라멘트에서, 표면부는 종축을 따라 신장된 모노필라멘트의 중심부를 동심형으로 포위하므로, 본 발명의 최종 모노필라멘트는 자가 권축 특성(self-crimping property)을 나타내지 않는다.
본 발명의 모노필라멘트 표면부는 35℃ 온도에서 오소클로로페놀로 결정되는 0.6내지 1.1 , 바람직하게는 0.6내지 0.9의 평균 고유점도([η] f-p)를 가진다.
본 발명에서, 폴리에스테르 수지의 평균 고유점도 ([η],f-p)는 0.65내지 0.85, 극한 신율은 20%내지 40%, 인장강도는 0.9 dtex(1.0 denier)당 58.8 mN에서 83.4 mN(6.0 g/denier내지 8.5 g/denier)를 나타내는 폴리에스테르 모노필라멘트에 대해서, 모노필라멘트가 동일한 제조 상태에서 생산된다고 가정하면, 폴리에스테르 수지의 고유점도가 0.01범위까지 감소하면 최종 폴리에스테르 모노필라멘트의 인장강도는 약 0.9 dtex당 1.96 mN(약 0.2 g/denier) 범위로 감소하고, 최종 폴리에스테르 모노필라멘트의 극한 신율은 약 1.5%범위로 증가하게 됨을 확인하였다. 상기 사실로부터, 폴리에스테르 모노필라멘트 제조 시, 모노필라멘트의 중심부는 용융 방사과정 중에 발생하는 고유점도의 낮은 감소를 보이는 폴리에스테르 수지부로부터 형성되고, 모노필라멘트의 표면부는 용융 방사과정 중에 발생하는 고유점도의 높은 감소를 보이는 폴리에스테르 수지부로부터 형성될 때, 최종 폴리에스테르 모노필라멘트에서 모노필라멘트의 표면부는 모노필라멘트의 다른 부분과 비교했을 때 높은 극한신율과 저모듈러스를 가지고, 모노필라멘트의 중심부는 만족스러운 기계적 강도와 모듈러스를 가진다는 것을 예상할 수 있다.
이하, 본 발명을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 원형의 단면형상을 갖는 본 발명의 폴리에스테르계 모노필라멘트의 약설명도이다. 도 1에서, 폴리에스테르계 모노필라멘트(1)는 종축(la)을 따라 신장되고, 이 종축(la)을 포위하는 중심부(lc)와 이 중심부(lc)를 동심형으로 포위하는 표면부(lp)로 구성되어 있다. 모노필라멘트(l)의 단면에서, 모노필라멘트(l)의 반경은 R, 중심부(lc)의 반경은 Lc, 모노필라멘트(l)의 반경을 따라서 결정된 표면부(lp)의 두께는 Lp로 나타내었다. 즉 Lc + Lp = R이다. 중심부(lc)와 표면부(lp)가 서로 동심형 관계로 구성되기 때문에, 전체적으로 모노필라멘트는 비권축성을 타나낸다.
도 2는, 도 1에 도시된 모노필라멘트의 종축으로부터 거리(X)와 모노필라멘트를 형성하는 폴리에스테르 수지의 고유점도(Y) 사이의 관계인 S1, S2, S3를 도시한 설명도이다. 직선형 관계인 S1에서, 고유점도([η] f)는 Y1에서 Y2로 아래방향으로 기운 직선 Y1-Y2를 따라 단순히 감소한다. 상기 경우에, 모노필라멘트의 폴리에스테르 수지의 고유점도는 모노필라멘트의 종축에 직각으로 측정한 종축으로부터의 거리가 증가할수록 점차적으로 감소한다. 계단적 관계인 S2에서, 모노필라멘트의 폴리에스테르 수지의 고유점도는 모노필라멘트의 중심부(lc)와 표면부(lp) 사이의 경계면에서 계단적으로 감소한다. 즉 모노필라멘트의 중심부(lc)에 위치한 폴리에스테르 수지부의 고유점도는 레벨 Y1'에서 평평하고, 점도가 레벨 Y2'에서 평평한 모노필라멘트의 표면부(lp)에 위치한 폴리에스테르 수지의 다른 부분보다 고유점도가 높다. S3 관계에서, 폴리에스테르의 중심부와 표면부에서 폴리에스테르 수지의 고유점도는 2차 곡선을 따라 Y1" 에서 Y2" 로 아래방향으로 지속적으로 감소한다. S3에서, 중심부에 가장 큰 고유점도를 가지는 폴리에스테르 수지부와 표면부에 가장 낮은 고유점도를 가지는 폴리에스테르 수지부는 각각 중심부와 표면부 사이의 경계부에서 확산되고 혼합된다. 본 발명에서, 모노필라멘트의 중심부와 표면부에 위치한 폴리에스테르 수지부의 고유점도는 각각 평균 고유점도([η]f-c 및 [η]f-p)로 표시된다.
본 발명의 모노필라멘트와 비교해서, 예컨대 미심사 일본 특허공보 제 2-289120 호에 따른 종래의 폴리에스테르계 모노필라멘트는 0.80의 고유점도를 가지는 폴리에스테르계 단일중합체로부터 형성된 중심부와 0.67의 고유점도를 가지며폴리에스테르 단일중합체와 적합성이 낮은 폴리에틸렌글리콜 공중합체된 폴리에스테르 공중합체로부터 형성된 피복부로 구성된다. 종래의 모노필라멘트에서, 중합체의 고유점도분포는 도 2의 S2 관계에서 도시되고, 여기서 고유점도는 모노필라멘트의 중심부와 피복부 경계면에서 계단적으로 감소한다. 본 발명의 최종 폴리에스테르계 모노필라멘트의 표면부는 표면 특성이 개선된, 즉 고내마멸성과 만족스러운 기계적 강도와 모듈러스를 나타낸다.
폴리에스테르계 모노필라멘트의 표면부 특성을 개선하기 위해, 모노필라멘트가 인쇄용 스크린의 플래인 거즈로 사용될 때, 모노필라멘트 표면부의 평균 고유점도는 0.6내지 11, 바람직하게는 0.6내지 1.0, 특히 바람직하게는 0.6내지 0.8 범위로 한정하는 것이 중요하다. 상기 특성에 도달했을 때, 금속, 예컨대, 금속 리드, 롤러, 얀가이드에 대한 최종 모노필라멘트의 내마멸성은 상당히 개선되고, 최종 모노필라멘트의 기계적 강도는 거의 상기 특성에 영향받지 않는다.
본 발명의 폴리에스테르계 모노필라멘트의 실시예에서, 모노필라멘트의 종축을 따라 신장된 중심부(c)는 가장 큰 평균 고유점도를 나타내고 모노필라멘트 표면부(p)에 의해 동심형으로 포위된다.
본 발명의 폴리에스테르계 모노필라멘트의 또 다른 실시예에서, 모노필라멘트의 종축을 따라 신장된 중심부(c)는 가장 큰 평균 고유점도를 나타내며 경계면(i)에 의해 동심형으로 포위되고, 모노필라멘트의 표면부(p)는 모노필라멘트의 경계면(i)을 동심형으로 포위한다. 모노필라멘트의 중간부에 위치한 폴리에스테르 수지부는 중심부(c)보다 낮지만 표면부(p)보다 높은 고유점도를 가진다.
모노필라멘트의 중심부, 표면부 및 임의의 중간부의 폴리에스테르 수지는 각각 중합체 형태로 동일하게 하고 고유점도를 다르게 하는 것이 바람직하다.
폴리에스테르 수지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybutylene terephthalate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate) 및 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(polytrimethylene terephthalate)로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 요소로 구성하는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 기본적으로 모노필라멘트는 단일 형태의 폴리에스테르 수지, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에틸렌 나프탈레이트로부터 형성되고, 반면 중심부, 표면부, 임의의 중간부를 형성하는 폴리에스테르 수지부의 고유점도는 모노필라멘트부를 형성하는 폴리에스테르 수지부에 각각 다른 열적 변화를 부여해서 각각 변하게 된다.
본 발명에서, 고유점도가 큰 용융 폴리에스테르 수지는 용융 방사 오리피스의 중심부를 통해 압출되고, 고유점도가 작은 용융 폴리에스테르 수지는 오리피스의 표면부를 통해 압출되는 한편, 모노필라멘트의 중심부에서 표면부로 갈수록 감소하는 고유점도의 구배가 모노필라멘트 표면부의 폴리에스테르 수지에 부여되는 한 쌍의 용융 방사 방법으로 각각 다른 고유 점도를 가지는 적어도 두 가지 형태의 폴리에스테르 수지로부터 비권축성 이중 구조의 폴리에스테르계 모노필라멘트가 형성될 수 있다. 물론, 상기 고유점도 구배는 모노필라멘트의 중심부의 더 큰 고유점도를 가지는 폴리에스테르 수지 용융물에 부여될 수도 있다. 하지만, 모노필라멘트 중심부의 고유점도 구배는 모노필라멘트에 기계적 고강도와 고모듈러스를 부여할 때는 중요하지 않다.
도 3a 및 도 3b와 유사한 용융 스피너렛을 사용해서 두 가지의 다른 폴리에스테르 수지로부터 폴리에스테르계 모노필라멘트의 생산 시, 통로(5)로 유입된 폴리에스테르 수지 용융물의 스트림과 통로(6)를 통하여 통로(7)로 유입된 다른 폴리에스테르 수지 용융물의 스트림이 독립적으로 제어될 때, 최종 모노필라멘트는 균일한 고유점도분포를 나타내는 중심부와 고유점도 구배가 중심부에서 표면 방향으로 감소하는 피복부로 구성된다.
폴리에스테르계 모노필라멘트의 폴리에스테르 수지는 전체적으로 상기 방법으로 결정된 바람직하게는 0.65내지 1.2, 보다 바람직하게는 0.7내지 1.1의 평균 고유점도([η] f-a)를 갖는다.
또한, 본 발명의 폴리에스테르계 모노필라멘트에서, 모노필라멘트의 중심부(c)에 위치한 폴리에스테르 수지부는 상기 방법으로 결정된 평균 고유점도 ([η] f-a)는 바람직하게는 0.7내지 1.3, 좀더 바람직하게는 0.75내지 1.2이지만, 모노필라멘트의 표면부에 위치한 폴리에스테르 수지의 평균 고유점도([η] f-a)보다 더 높은 값이다. 상기 특징은 최종 폴리에스테르계 모노필라멘트가 만족스러운 기계적 강도와 모듈러스가 나타나도록 한다.
본 발명의 폴리에스테르계 모노필라멘트에서, 모노필라멘트의 중심부(c)에 위치한 폴리에스테르 수지부의 평균 고유점도([η] f-a)는 모노필라멘트의 표면부(p)에 위치한 폴리에스테르 수지부의 평균 고유점도보다 바람직하게는 0.02내지 0.20, 더 바람직하게는 0.04내지 0.15정도 더 크다.
본 발명의 폴리에스테르계 모노필라멘트의 단면에서, 모노필라멘트의 전체 단면적에 대한 모노필라멘트 중심부(c)의 면적비는 바람직하게는 0.6내지 0.95, 더 바람직하게는 0.80내지 0.95의 범위이므로, 모노필라멘트의 전체 단면적에 대한 모노필라멘트의 표면부(p)의 면적비는 0.05내지 0.4, 더 바람직하게는 0.05내지 0.2이다.
본 발명의 폴리에스테르계 모노필라멘트가 도 1에서 도시한 원형 단면부를 가질 때, 단면의 반경(R)에 대한 원형 중심부(c)의 반경(Lc)의 비(Lc/R)는 바람직하게는 0.77내지 0.98, 더 바람직하게는 0.89내지 0.98이므로, 단면의 반경(R)에 대한 원형중심부(c)를 동심형으로 포위하는 원형형태의 표면부(p) 두께(Lp = R - La)의 비(Lp/R)는 바람직하게는 0.02내지 0.23, 더 바람직하게는 0.02내지 0.11이다.
전술한 바와 같이, 모노필라멘트에서 폴리에스테르 수지의 고유점도는 모노필라멘트의 종축에서 표면 방향으로 고유점도가 감소하는 방식의 기울기로 분포한다. 모노필라멘트를 형성하는 폴리에스테르 수지의 평균 기울기(α)는 바람직하게는 1에서 30, 더 바람직하게 2에서 27의 값이다. 도 2에서, S1에 도시한 평균 기울기(α)는 Y1과 Y2사이의 거리를 단면 반경(R)으로 나누어서 계산한다. 즉,이다. 또한, S3에서 평균 기울기는이다.
폴리에스테르계 모노필라멘트는 종방향으로 두께의 높은 균일성을 보이고 있다. 종방향으로 두께의 균일성은 일반적으로 두께의 편탄성(U%)으로 표시된다. 본 발명의 폴리에스테르계 필라멘트는 두께 편탄성(U%)이 바람직하게는 1.5% 이하, 더 바람직하게는 0.8%이하를 나타낸다.
또한, 필라멘트나 섬유의 비권축성 특성은 총권축률(total percentage crimp, TC)로 나타낼 수 있다. 본 발명의 비권축성 폴리에스테르계 모노필라멘트는 총권축율이 바람직하게는 1.5%이하, 더 바람직하게 1.0%이하이다.
본 발명의 폴리에스테르계 모노필라멘트는 다양한 산업계에서 사용되고, 바람직하게는 두께 1.1 dtex내지 55.6 dtex(1 denier내지 55 denier), 더 바람직하게는 3.3 dtex내지 33.3 dtex (3 denier내지 30 denier)를 가지고 있다. 본 발명에서, 1.1 dtex내지 11.1 dtex(1 denier내지 10 denier)의 두께를 가지는 매우 얇은 폴리에스테르계 모노필라멘트가 실질적으로 생산되어 사용될 수 있다는 것에 주목해야 한다.
본 발명의 폴리에스테르계 모노필라멘트는 다음과 같은 단계로 구성된 방법으로 제조될 수 있다:
35℃ 온도에서 오소클로로페놀로 결정되는 0.8내지 1.3의 고유점도를 갖는 폴리에스테르 수지를 용융하는 단계,
폴리에스테르 수지 용융물을 적어도 두 부분으로 분할하는 단계,
폴리에스테르 수지 용융물 부분들의 고유점도가 각각 다른 범위로 감소하도록, 폴리에스테르 수지 용융물 부분들을 적어도 두개의 통로로 통과시키는 단계,
폴리에스테르 수지 용융물의 필라멘트리 스트림을 형성하기 위해, 고유점도가 가장 큰 폴리에스테르 수지 용융물 부분은 오리피스의 중심부를 통해 압출되고, 고유점도가 가장 작은 폴리에스테르 수지 용융물 부분은 오리피스의 중심부를 동심형으로 포위하는 표면부를 통하여 압출되는 방식으로, 용융 방사 오리피스를 통하여 각각의 고유점도가 다른 폴리에스테르 수지 용융물 부분들을 압출하는 단계,
폴리에스테르 수지의 모노필라멘트를 형성하기 위해 폴리에스테르 수지 용융물의 최종 필라멘트리 스트림을 방출 및 고형화하는 단계,
방출 및 고형화된 폴리에스테르 모노필라멘트를 감아올리는 단계, 및 드로잉되지 않은 감아올린 모노필라멘트를 열적 드로잉하는 단계.
본 발명의 방법 중 압출단계를 통하여 열적 드로잉 단계를 거치는 동안, 각각 다른 고유점도를 가지는 폴리에스테르 수지부가 각각의 경계부에서 방출됨으로써, 최종 모노필라멘트는 모노필라멘트 부분의 위치가 모노필라멘트의 종축에 직각인 방향으로 종축으로부터 멀어질수록 상기 모노필라멘트부에 위치한 폴리에스테르 수지부의 고유점도가 낮아지는 폴리에스테르 수지의 고유점도 분포를 가지며, 모노필라멘트의 표면부에 위치한 폴리에스테르 수지부의 평균 고유점도([η] f-p)는 35℃ 온도에서 오소클로로페놀로 결정되는 0.6내지 1.1의 범위를 나타낸다.
본 발명의 방법 중 압출단계에서, 임의적으로, 최고 고유점도와 최저 고유점도 사이의 중간 고유점도를 가지는 용융 폴리에스테르 수지는 중심부를 동심형으로 포위하고, 오리피스의 표면부에 의해 동심형으로 포위되는 중간부를 통하여 압출된다.
본 발명의 방법 중 압출 단계에서, 용융 방사 오리피스는 이중 구조의 한 쌍의 용융 방사 오리피스일 수 있다. 이 경우에, 이중 구조의 한 쌍의 용융 방사 오리피스는 표면부를 구성하는 피복부와 용융 방사 오리피스의 중심부를 동심형으로 포위하고 오리피스의 중심부와 표면부 사이에 존재하는 적어도 한 개의 중간부로 구성될 수 있다.
본 발명의 방법에서, 방출 및 고형화된 폴리에스테르 모노필라멘트를 감아올리는 단계에서 감아올리는 속도는 바람직하게는 500 m/min내지 1500 m/min, 더 바람직하게는 600 m/min내지 1300 m/min로 수행된다. 또한, 열적 드로잉 단계에서, 드로잉되지 않은 폴리에스테르계 모노필라멘트는 바람직하게는 85℃내지 120℃, 더 바람직하게는 90℃내지 110℃의 온도로 예열되고 드로잉비 3내지 6, 더 바람직하게는 3.5내지 5.5로 드로잉된다.
이하, 본 발명의 방법을 도 3a, 도 3b 및 도 4를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 3a에서 본 발명의 방법에 사용된 용융 스피너렛의 일실시예에 대한 수직 단면 설명도를 도시하고, 도 3b에서는 수평선 A-A를 따른 용융 스피너렛의 수평단면 설명도를 도시하고, 도 3a와 3b에서 폴리에스테르 수지의 용융물(11)은 계량펌프(14)와 도관(15)을 통하여 용융 스피너렛(12)의 여과층(13)으로 유입된다.
여과된 용융물은 폴리에스테르 수지의 중심구멍(16)과 분배판(18)에 형성된 다수의 표면구멍(17)에 분포한다. 즉, 폴리에스테르 수지 용융물은 여과층(13)의 짧은 구간(13a)을 통과하고 분배판(18)의 중심구멍(16)으로 유입된다. 폴리에스테르 수지 용융물의 다른 부분은 여과층(13)의 긴구간(13b)을 통과하여 다수의표면구멍(17)으로 유입된다. 폴리에스테르 수지 용융물이 여과층(13)을 통과할 때, 폴리에스테르 수지 용융물의 고유점도는 여과층(13)에서 폴리에스테르 수지 용융물의 체류시간 및/또는 폴리에스테르 수지 용융물이 여과층(13)을 통과하는 구간(13a 또는 13b)의 거리는 감소한다. 중심구멍(16)으로 유입된 폴리에스테르 수지 용융물은 하류로 흐르고 깔대기 형태의 챔버(funnel-shaped chamber)(19)까지 아래로 신장된 중심구멍(16)의 출구를 통하여, 압출판(20)으로 형성된 깔대기 형태의 챔버(19)의 중심부로 유입된다. 또한, 표면구멍(17)으로 유입된 폴리에스테르 수지 용융물은 분배판(18)과 압출판(20)사이에 형성된 구간(22)을 통하여 깔대기 형태의 챔버(19)의 표면부(21)로 유입되어서, 고유점도가 높은 폴리에스테르 수지 용융물로부터 형성된 중심 스트림과, 고유점도가 낮고 중심 스트림을 동심형으로 포위하는 폴리에스테르 수지 용융물로부터 형성된 표면 스트림으로 구성되는 복합물 스트림이 형성된다. 복합물 스트림은 얇아지는 깔대기 형태의 챔버를 통하여 하류로 흘러서, 용융 방사 오리피스(23)를 통하여 드로잉되지 않은 폴리에스테르계 모노필라멘트를 형성하기 위해 압출된다. 용융단계, 분할단계, 압출단계에서, 폴리에스테르 수지 용융물은 290℃내지 310℃범위의 온도로 유지된다.
모노필라멘트의 표면부를 형성하는 폴리에스테르 수지 용융물은 스피너렛(12)에서 모노필라멘트의 중심부를 형성하는 폴리에스테르 수지 용융물보다 구간길이와 체류시간이 훨씬 더 길다. 따라서 폴리에스테르 모노필라멘트의 표면부에 위치한 폴리에스테르 수지의 고유점도는 모노필라멘트의 중심부에 위치한 폴레에스테르 수지의 고유점도보다 낮고, 폴리에스테르 수지의 이 부분은 단일형태(single type)의 폴리에스테르 수지로부터 형성된다. 따라서, 폴리에스테르 수지의 최고치와 최저치의 고유점도는 상호 적합하고, 모노필라멘트의 중심부와 표면부 사이의 경계면에서 각각 확산된다. 그래서, 중심부와 표면부 사이의 명확한 경계는 유지되지 않고, 폴리에스테르 수지의 고유점도는 모노필라멘트의 중심부와 표면부 사이에서 연속적으로 변한다.
모노필라멘트의 중심부와 표면부에 위치하는 폴리에스테르 수지부간의 고유점도의 차이를 정밀하게 제어하기 위하여, 폴리에스테르 수지 용융물이 중간 구멍을 통과하고 깔대기 형태의 챔버(19)의 중심부와 표면부 사이의 중간부로 유입될 수 있는 적당한 고유점도를 갖도록 폴리에스테르 수지 용융물의 중간구멍들은 중심부(16)와 표면부(17) 사이에 존재할 수도 있다.
최고치의 고유점도를 나타내는 폴리에스테르 수지로부터 형성된 중심부와, 중심부의 고유점도보다 낮은 점도를 나타내고 중심부를 동심형으로 포위하는 폴리에스테르 수지로 형성된 중간부, 최저치의 고유점도를 나타내고 모노필라멘트의 중간부를 동심형으로 포위하는 폴리에스테르 수지로 형성된 표면부로 구성된, 본 발명의 폴리에스테르계 모노필라멘트를 생산하기 위한 용융 스피너렛의 단면 설명도를 도 3 에서 도시한다.
도 3 에서, 폴리에스테르 수지 용융물(31)은 계량 펌프(33)와 도관(34)을 통하여 용융 스피너렛(32)으로 유입된다. 폴리에스테르 수지 용융물(31)은 세 개의 도관(35,36,37)으로 분배된다. 짧은 도관(35)을 통과한 폴리에스테르 수지 용융물은 여과층(38)으로 유도되고, 여과된 폴리에스테르 수지 용융물은 도관(40)을 통하여 제 1 용융 챔버(39)의 중심부로 유도된다. 여과층(37)을 통과한 폴리에스테르 수지 용융물로 구성된 중심 스트림은 여과층(41)을 통과한 폴리에스테르 수지 용융물로 구성된 표면 스트림으로 동심형으로 포위된 폴리에스테르 수지의 제 1 복합물 스트림을 제공하기 위해서, 상기 도관(35)보다 큰 도관(36)을 통과한 폴리에스테르 수지 용융물은 여과층(41)으로 유도되고, 여과된 폴리에스테르 수지 용융물은 상기 도관(40)보다 긴 도관(42)를 통하여 제 1 용융 챔버(39)의 표면부로 유입된다. 제 1 용융 챔버(39)의 하류 중심부에서 형성된 오리피스(44)를 통하여 제 2 용융 챔버(43)의 중심부로 유도된 폴리에스테르 수지 용융물의 제 1 복합물 스트림은 제 2 용융 챔버(43)로 아래방향으로 신장된다.
개별적으로, 도관(36)보다 긴 도관(37)을 통과한 폴리에스테르 수지는 여과층(45)으로 유도되고, 여과된 폴리에스테르 수지 용융물은 도관(42)보다 긴 도관(46)을 통하여 제 1 용융 챔버(39)의 하류 중심 오리피스를 포위하는 제 2 용융 챔버(43)의 표면부로 유도된다. 제 2 용융 챔버(43)에서, 여과층(38)을 통과한 폴리에스테르 수지 용융물의 중심 스트림과 여과층(41)을 통과한 폴리에스테르 수지 용융물의 표면 스트림으로 구성된 상기 제 1 복합물 스트림은 제 2 복합물 스트림을 형성하기 위해 여과층(45)를 통과한 폴리에스테르 수지 용융물의 표면 스트림으로 동심형으로 포위된다. 제 2 복합물 스트림에서, 제 1 복합물 스트림의 표면 스트림은 제 1 복합물 스트림의 중심 스트림을 동심형으로 포위하고 제 2 복합물 스트림의 표면 스트림으로 동심형으로 포위되는 중간 스트림으로 나타난다.
스피너렛(32)에서, 도관(35), 여과층(38), 도관(40), 제 1 용융 챔버로 구성된 가장 짧은 구간을 통과한 중심 스트림의 폴리에스테르 수지 용융물은 최고치의 고유점도를 나타내고, 도관(37), 여과층(45), 도관(46)으로 구성된 가장 긴구간을 통과한 표면 스트림의 폴리에스테르 수지 용융물은 최저치의 고유점도를 나타낸다. 그리고 도관(36), 여과층(41), 도관(42), 제 1 용융 챔버(39)로 구성된 중간 길이의 구간을 통과한 중간 스트림의 폴리에스테르 수지 용융물은 중간의 고유점도를 나타낸다.
제 2 복합물 스트림은 제 2 용융 챔버를 통하여 아래방향으로 흐르고, 제 2 복합물 스트림의 직경은 지속적으로 감소하여 용융 방사 오리피스(47)를 통하여 압출된다.
압출된 모노필라멘트 스트림은 인장 하에서 방출되면서 고형화된다. 드로잉되지 않은 최종 모노필라멘트는 감아올려져서 열적 드로잉된다. 열적 드로잉 상태는 방출 고형화 상태와 감아올리는 속도에 따라서 형성된다. 예컨대, 드로잉되지 않은 모노필라멘트가 800 m/min내지 1500 m/min의 속도로 감아올려질 때, 0.5초내지 1초의 예열 시간(preheating time)동안 85℃내지 120 ℃의 바람직한 온도에서 공급 롤러상에서 예열되고, 드로잉비 3내지 6으로 드로잉된다. 임의적으로, 드로잉된 폴리에스테르 모노필라멘트는 0.1 초내지 0.5 초 동안 150 ℃내지 240 ℃의 온도로 열적 처리된다.
임의적으로, 드로잉되지 않은 다수의 폴리에스테르 모노필라멘트로 뭉쳐진 모노필라멘트의 다발(또는 다중필라멘트사)은 드로잉되고, 임의적으로 열적 처리되고 나서, 필요하면, 별개의 최종 모노필라멘트는 각각 분리된다. 전술한 바와같이, 고유점도가 각각 다른 폴리에스테르 수지는 서로 적합하기 때문에, 모노필라멘트의 중심부, 표면부 및 임의의 중간부에 위치한 폴리에스테르 수지는 그들 사이의 경계부에서 각각 용이하게 확산된다. 따라서 모노필라멘트의 경계부는 명확하지 않다.
본 발명의 비권축성 폴리에스테르 모노필라멘트는 다용도로 단일의 모노필라멘트의 형태나 이중의 필라멘트사 또는 인조섬유(staple fibers) 형태로 사용될 수 있다. 본 발명의 폴리에스테르계 모노필라멘트는 금속 재료에 대해 고내마멸성을 요구하는 모노필라멘트로 사용되는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 폴리에스테르계 모노필라멘트는 고무에 대한 높은 접착성, 우수한 내피로성, 모노필라멘트의 주변표면의 개선된 염색성 및 강화된 결절강도 등을 나타내므로, 로프, 네트, 거트, 방수모, 텐트, 패러글라이더, 범포 등의 원사로 사용된다.
실시예
본 발명은 다음의 실시예로부터 자세하게 설명되어질 것이다.
실시예에서, 폴리에스테르 수지의 고유점도, 인장강도, 극한신율, 얀평탄성(yarn evenness, U%), 모노필라멘트의 총권축률(TC), 스쿰 생성에 대한 평가, 스크린 모듈러스 및 모노필라멘트의 종합적인 평가는 다음의 측정법으로 결정되었다.
(1) 폴리에스테르 수지의 고유점도
폴리에스테르 수지는 다수의 묽은 용액을 제공하기 위해 35℃의 온도에서 다양한 농도(C)의 오소클로로페놀로 용해되어 있다. 상기 용액의 점도(ηr)가 측정되었다. 폴리에스테르 수지의 고유점도(η)는 다음의 식으로부터 결정되었다.
[η]= limit (ln ηr/C)
(2) 인장강도와 극한신율
폴리에스테르계 모노필라멘트의 인장 강도와 극한 신율은 JIS(Japanese Industrial Standard) L-1013에 따라서 결정되었고, 길이 25 cm의 시편은 파단될 때까지 30 cm/min의 신율 속도로 신장되었다. 인장 강도와 극한 신율은 시편이 파단되었을 때의 응력과 신율을 말한다.
(3) 5% 모듈러스
상기(2)에서와 같이, 인장 강도와 극한 신율의 측정으로 시편의 5% 신율로 인한 응력이 측정되었다.
(4) 얀평탄성(U%)
모노필라멘트 시편은 'ZELLWEGER CO.'에서 만든 'USTER 3'을 사용하여 100 m/minute 의 측정비로, 3분 동안 얀 시편길이 300 m의 얀평탄성을 측정하였다. 측정시 종축길이(L)인 시편의 길이와 단위 길이당 무게 사이의 관계를 도시하는 그래프를 수득하였다. 시편의 단위 길이당 평균무게는 그래프로부터 결정되었고, 그래프에는 시편의 단위 길이당 평균 무게를 나타내는 직선이 그려졌다.
시편의 U%는 다음 식으로부터 계산되었다.
여기서, F는 종축길이(L)인 시편의 총무게를 나타내고, f는 그래프에서 결정된 시편의 단위 길이당 평균 무게로부터 일탈된 무게에서 적분값을 나타낸다.
(5) 총권축률(TC)
모노필라멘트 시편은 총두께 약 1667 dtex(약 1500 denier)의 다발로 감겨졌고, 19.6 N ×10-6(2 mg)의 하중이 하류 중심점에 작용하였다. 상기 하중이 작용하는 다발을 20분 동안 끓는 물에서 처리하였고, 다발이 권축되도록 20℃ 65% RH에서 밤낮으로 자연 건조하였다. 권축된 모노필라멘트 다발에 1분 동안 0.9 dtex (1 denier)당 19.6 N ×10-4(200 mg)의 하중이 가해졌을 때 다발의 길이(l0)가 측정되었고, 0.9 dtex (1 denier)당 19.6 N ×10-4(200 mg)내지 19.6 N ×10-6(2 mg)으로 변한 하중이 1분 동안 유지되었을 때 다발의 길이(l1)가 측정되었다. 총권축율(TC)은 아래식으로 계산되었다.
(6) 스쿰 생성에 대한 평가
회전율이 250 rpm인 포물선 형태의 직기 (projectile type loom)를 사용하여 메시 직물을 생산하기 위한 방직과정으로 폴리에스테르계 모노필라멘트를 처리하였다. 방직과정 중, 리드의 착색이 관찰되고, 방직 과정이 계속될 수 없을 만큼 리드가 착색되면 리드를 세척하기 위해 방직과정이 중단된다. 방직과정 중 시작과 중단된 사이에서 구한 최종 메시직물의 길이를 리드 세척기간(m)으로 간주한다. 리드 세척기간이 길어질수록 리드에 발생하는 스쿰의 양은 줄어든다.
(7) 모노필라멘트 스크린 직물의 모듈러스
5 cm 폭의 모노필라멘트 스크린 직물(플래인 거즈)의 시편은 스크린 직물의 응력-변형률 곡석을 얻기 위해, JIS L1096에 따른 등속 신장형(constant rate stretch type) 인장시험기를 사용하여, 10 cm/min의 인장율로 그립(gripping)부재 사이에서 상기 시편 길이로 인장시험하였다. 시편의 신율이 10%에 도달했을 때, 인장응력(N(kgf))이 측정된다. 스크린 직물의 모듈러스는 10%신율의 인장응력으로 나타낸다.
(8) 종합적인 평가
스쿰 생성과 스크린 직물 모듈러스의 평가결과로부터, 모노필라멘트는 아래 세 가지 등급으로 평가된다.
등급리드-세척 기간(m) 스크린 직물 모듈러스(N)
3 250 m 이상 140.1 N(15 kgf) 이상
2 100 m 이상 250 m 이하 98.1 N(10 kgf) 이상
140.1 N(15 kgf) 이하
1 100 m 이하 98.1 N (10 kgf) 이하
참조예1
폴리에스테르(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 수지는 표 1에서 도시한 5분 내지 15분 동안 280℃내지 300℃의 온도로 질소가스공기(산소공기 없음)상에서 열처리되었고, 각각의 열처리된 시편의 고유점도가 측정되었다. 표 1에 각각의 열처리된 고유점도의 최종 감소를 도시한다.
열처리 온도열처리 시간 280℃ 290℃ 300℃
5 분 0.016 0.031 0.049
10 분 0.031 0.050 0.087
15 분 0.046 0.065 0.112
표 1은 열처리 온도가 높아지고 열처리 시간이 길어질수록, 폴리에스테르 수지의 고유점도의 감소가 더 커짐을 나타낸다. 즉, 10분 동안 300℃의 온도에서 열처리에 의한 고유점도의 감소는 5분 동안 280℃의 온도에서 열처리에 의한 고유점도의 감소보다 0.071 더 크다.
10분 동안 300℃에서 열처리된 폴리에스테르 수지가 1200 m/minute의 감아올리는 속도로 압출율 4.27 g/minute로 융융방적되고 드로잉되지 않은 최종 필라멘트가 드로잉비 3.8로 드로잉되었을 때, 드로잉된 최종 필라멘트는 상기 방법으로 5분 동안 280℃의 온도에서 열처리된 폴리에스테르 수지로부터 생성된 드로잉된 폴리에스테르계 필라멘트보다 극한 신율이 약 12% 정도 높다.
드로잉되지 않은 모노필라멘트 형성 과정 중에 열적변화의 차이로 발생한 폴리에스테르 수지의 고유 점도의 큰 차이를 구하기 위해, 처음의 폴리에스테르 수지는 상대적으로 높은 평균 고유점도를 가지는데, 예컨대, 바람직하게는 0.65이상, 더 바람직하게는 0.70 이상, 그러나 일반적으로 약 1.3 을 넘지 않는다.
폴리에스테르 수지의 고유점도의 차이를 발생시키기 위해, 압출온도가 서로 다른 다수의 용융 압출기를 사용한다. 이 경우에, 모노필라멘트의 중심부, 표면부, 임의의 중간부는 각각 다른 온도에서 다수의 폴리에스테르 수지 용융물로부터 형성되고, 다수의 압출기로부터 공급된다. 상기 모노필라멘트의 제조 방법은 다수의 중합체로부터 복합물 모노필라멘트를 제조하는 방법과 유사하지만, 다수의 압출기 사용으로 모노필라멘트의 생산비가 높아지고 매우 얇은 모노필라멘트를 생산하기가 어려운 단점이 있다.
다른 방법에서, 다수의 모노필라멘트는 단지 한 개의 계량 펌프를 사용하여 용융 방사 과정으로 생산되어서 각각 분리될 수 있다. 이러한 방법에서, 모노필라멘트의 피복부의 비율을 쉽게 줄일 수 있다. 하지만, 모노필라멘트의 분리 과정을 포함하는 상기 방법으로는 분리된 모노필라멘트의 두께를 심하게 균일화하는 것은 어렵다.
참조예2
고유점도([η]) 0.9인 폴리에틸렌 트레프탈레이트 수지는 융용 압출기에서 용융되었고 수지의 용융온도는 290℃로 한정되었다. 상기 용융된 수지는 300℃의 온도의 열 매체로 가열된 가열박스(heating box)를 통과하여 0.3 ml/rev의 계량 기어 펌프를 통하여 압출되었다. 계량펌프를 통해 압출된 용융물의 측정 온도는 300℃였다. 상기 용융과정과 기어 펌프의 압출과정에서, 기어 펌프의 압출율은 표 2에서 도시하듯이 변하였고, 압출된 용융 샘플의 고유점도가 측정되었다. 측정된 결과는 표 2에서 도시한다.
실험번호 기어 펌프 압출율 (1g/minute) 압출된 용융 샘플의 고유점도
1234 5.07.510.012.5 0.780.800.820.83
표 2는 기어 펌프의 압출율이 더 높을수록 기어 펌프에서 용융 체류시간이 더 짧아지고, 압출된 용융 샘플의 고유점도가 더 클수록 압출된 용융 샘플의 고유점도 감소는 더 작음을 나타낸다. 고유점도 감소의 절대값은 용융 방사기계에서 용융된 샘플의 구간 부피와 온도분포에 따라서 변한다. 한 개의 상기 기계를 사용했을 때, 폴리에스테르 수지 용융물의 고유점도 감소는 용융 샘플에 적용된 가열 온도와 가열 시간에 영향을 받는다.
개별적으로, 기어 펌프 압출율이 7.5 g/minute로 고정되고, 용융물이 표 3에서 도시한 여과부피(내부 부피)의 여과층을 통과하고, 그리고 표 3에서 도시한 평균시간동안 압출장치 내에 머문 후에 여과된 용융물이 압출되는 것을 제외하고는 상기와 동일한 가열과정과 압출과정이 수행되었다. 압출된 용융물의 고유점도가 측정되었다. 측정 결과는 표 3에서 도시한다.
실험번호 여과층의 부피(ml) 용융 체류시간(minute) 압출된 용융물의고유점도([η]f)
123 122460 2410 0.7800.7610.711
표 3은 폴리에스테르 수지 용융물의 고유점도는 융융 체류시간이 증가할수록 감소한다는 것을 나타낸다.
예1
0.8의 고유점도를 가지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지는 300℃의 온도에서 용융되고 5 ml/minute의 유입율로 계량 기어 펌프(14)를 통하여 도 3a와 도 3b에서 도시한 용융 스피너렛으로 유입되었다. 도 3a와 도 3b에 도시한 총 내부 부피 12 ml인 용융 스피너렛(12)에서, 분배판(18)은 직경 5 mm의 중심구간(16)과 중심구간(16)에 원형으로 정렬된 표면구간(17)으로 구성되어 있다. 표면 구간은표 4에서 도시한 직경을 가진다. 용융 챔버(19)에서 형성된 복합물 스트림은 5 ml/minute의 압출율로 용융 방사 오리피스(23)를 통하여 압출되었다. 압출된 모노필라멘트 스트림은 350℃의 온도와 100 mm의 길이의 가열 대기구역을 통과하고, 1000 m/minute의 속도로 방출되고 감아올려지면서 냉각-고형화되었다. 드로잉되지 않은 최종 모노필라멘트는 100℃와 140℃의 온도에서 각각 가열된 드로잉용 고온 롤과 접촉하여 드로잉 롤 사이에서 드로잉비 4.0으로 드로잉되었다. 10 dtex(9 denier) 두께의 폴리에스테르 모노필라멘트를 얻었다.
드로잉된 모노필라멘트의 평균 고유점도를 측정하였고 그 후에 30℃의 온도에서 200 이상의 용액비(모노필라멘트에 대한 처리용액의 무게비)로, 3 g/liter의 4차화 암모늄염 형태의 알칼리 무게 감소 촉진제를 포함하는 2 몰(2M)농도의 수산화 나트륨(NaOH)용액에서 처리된 마일드 알칼리 무게 감소를 측정하였다. 모노필라멘트의 두께가 8.9 dtex(8 denier)에 도달했을 때, 모노필라멘트를 물로 씻고, 대기 중에서 건조한 후 평균 고유점도를 측정하였다. 이러한 과정은 모노필라멘트의 두께가 7.8 dtex(7 denier), 6.7 dtex(6 denier), 5.6 dtex(5 denier)로 감소될 때 반복되었다. 결과 데이터로부터, 두께 5.6 dtex(5 denier)의 중심부, 내부 두께 5.6 dtex(5 denier)와 외부두께 6.7 dtex(6 denier)로 중심부를 포위하는 제 1 환상부, 내부 두께 6.7 dtex(6 denier)와 외부두께 7.8 dtex(7 denier)인 제 2 환상부, 제 2 환상부를 포위하고 내부두께 7.8 dtex(7 denier)와 외부두께 8.9 dtex(8 denier)인 제 3 환상부, 제 3 환상부를 포위하고 내부두께 8.9 dtex(8 denier)와 외부두께 10 dtex(9 denier)의 가장 바깥쪽의 환상부의 평균 고유점도가 계산되었다. 표 4에 결과를 도시하였다. 계산시, 고유점도 0.8의 중합체가 고유점도 0.75의 다른 중합체와 무게비 1:1로 혼합되었을 때, 혼합된 중합체는 {(0.8 ×1)+(0.75×1)}/(1+1)=0.775의 평균 고유점도를 가진다.
비교예1
모노필라멘트의 중심부를 형성하는 용융부와 표면부를 형성하는 용융부 사이의 고유점도 차이가 발생하지 않아서 융융 폴리에스테르 수지의 여과가 수행되는 것을 제외하면, 폴리에스테르계 모노필라멘트는 예 1처럼 같은 과정으로 만들어지고 시험되었다. 상기 목적을 위해서, 도 3a와 도 3b에서 도시한 용융 스피너렛에서 모든 표면구멍(17)은 닫고 5 개의 정적 믹서가 중심구멍(16)에 연속으로 정렬하여, 용융 폴리에스테르 수지부사이에서 체류시간의 차이를 발생하지 않고 용융 폴리에스테르 수지가 균일하게 여과층(13)을 통과할 수 있다. 시험 결과는 표 4에서 도시한다.
항목예번호 표면구멍(17)의 직경(mm) 평균 고유점도([η]f-a)
두께 5.6 dtex의 중심부 표면부
5.6내지 6.7 dtex 두께 6.7내지 7.8 dtex 두께 7.8내지 8.9 dtex 두께 8.9내지 10 dtex 두께
예 1 실행 1 31.51.0 0.7540.7620.765 0.7510.7540.759 0.7470.7450.740 0.7430.7320.705 0.7380.7240.689
실행 2
실행 3
비교예 1 - 0.744 0.743 0.746 0.744 0.745
표 4는 표면구멍(17)을 통하여 용융된 폴리에스테르부의 유동비가 제어(낮게)될 때, 폴리에스테르 수지 용융물의 고유점도의 감소는 중심구멍(16)을 통과한 융융 폴리에스테르 수지부의 고유점도보다 큼을 명확히 나타낸다.
비교예 1에서, 폴리에스테르 수지의 고유점도의 차이는 모노필라멘트의 중심부와 표면부 사이에서 대체로 발생하지 않는다.
예 2 및 3과 비교예 2 및 3
예 2 및 3과 비교예 2 및 3에서, 두께 10 dtex(9 denier)의 폴리에스테르계 모노필라멘트는 압출율 5 g/minute로 표 5에서 도시한 인장 강도와 극한 신율을 가지는 모노필라멘트를 제공하기 위해 감겨올리는 속도와 드로잉비를 제어하는 것을 제외하고는 예 1의 실행 2와 같은 방법으로 만들어지고 시험되었다. 비교예 2와 3에서는 모노필라멘트용의 일반적이고 간단한 용융 스피너렛을 사용하였다.
35 ㎛의 리드 클리어런스로 모노필라멘트당 98.0655 mN(10 gf)의 비틀림 인장 하에서 포물선 형태의 직기를 사용하여 모노필라멘트를 350 메시 스크린 직물로 변환시키고 종료하였다.
모노필라멘트의 물성과 직물 특성 및 스크린 직물의 평과 결과는 표 5에서 도시한다.
항목예 번호 스피너렛 형태 모노필라멘트 스크린 직물
인장강도(N/1.1 dtex) 극한신율(%) 5% 신율에서 인장응력(N) 스쿰생성(m) 모듈러스(N) 종합평가
예 23 도 3a와도 3b 6.77.2 4131 26.538.2 600280 98.1186.3 2-13
비교예 23 간단한 스피너렛 6.77.2 4030 26.539.2 24050 88.3176.5 2-11
표 5는 본 발명의 폴리에스테르계 모노필라멘트가 인쇄용 스크린의 높은 모듈러스를 가지는 스크린 직물을 생산하는데 유용하고 방직 과정 중에 스쿰 생성에 대한 높은 저항력을 나타냄을 보여준다.
본 발명의 폴리에스테르계 모노필라멘트는 높은 고유점도를 갖는 폴리에스테르 수지부에서 형성된 중심부와 낮은 고유점도를 갖는 폴리에스테르 수지부에서 형성된 표면부로 구성되어 있다. 모노필라멘트의 고유점도 분포에서, 고유점도는 모노필라멘트의 종축으로부터의 거리가 증가할수록 감소한다. 본 발명의 폴리에스테르계 모노필라멘트는 본 발명의 방법에 의해 제조할 수 있고, 용융 스피너렛에서, 스피너렛으로 공급된 폴리에스테르 수지 용융물은 폴리에스테르 수지의 다른 용융물보다 고유점도에서 더 크게 감소하고, 모노필라멘트의 표면부는 가장 낮은 고유점도를 갖는 폴리에스테르 수지 용융물로부터 형성되고 모노필라멘트의 중심부는 폴리에스테르 수지의 다른 용융물에서 형성된다.
고유점도의 감소 차이는 스피너렛에서 용융된 폴리에스테르의 각 부분의 열적 변화(체제 시간 및 가열 온도)를 제어하여 조정될 수 있다.
본 발명의 폴리에스테르계 모노필라멘트가 스크린 직물(플래인 거즈)을 생산하기 위해 사용될 때, 전체적으로 고인장강도 고모듈러스 낮은 극한 신율을 갖는 본 발명의 폴리에스테르계 모노필라멘트는 방직과정중에 스쿰 생성을 방지 또는 제한할 수 있다. 또한, 본 발명의 폴리에스테르계 모노필라멘트는 종래의 폴리에스테르계 모노필라멘트보다 더 얇은 두께를 가질 수 있다. 따라서, 본 발명의폴리에스테르계 모노필라멘트는 고모듈러스, 날실과 씨실의 고밀도, 직물의 총면적에 대한 총구멍면적의 고비율, 기계적 고강도를 갖는 다양한 메시 직물을 실제적으로 제조하게 된다. 또한, 메시 직물이 인쇄용 스크린으로 사용될 때, 인쇄의 고정밀성과, 인쇄과정 중에 직물에 가해진 방직으로 직물의 내피로성이 높고, 직물의 신율도 낮다.
따라서, 본 발명의 폴리에스테르계 모노필라멘트와 폴리에스테르계 모노필라멘트 제조 방법은 실질적으로 이롭게 사용된다.

Claims (28)

  1. 폴리에스테르 수지로 형성되는 비권축성 폴리에스테르계 모노필라멘트로서,
    상기 폴리에스테르 수지는 모노필라멘트부의 위치가 모노필라멘트의 종축에직각인 방향으로 이 종축으로부터 멀어질수록 상기 모노필라멘트부에 위치한 폴리에스테르 수지부의 고유점도가 낮아지는 방식으로 변하는 고유점도를 가지고, 모노필라멘트의 표면부(p)에 위치한 폴리에스테르 수지부는 35℃ 온도에서 오소클로로페놀로 결정되는 0.6내지 1.1의 평균 고유점도([η]f-p)를 가지며, 상기 표면부(p)는 모노필라멘트의 종축을 따라 신장된 모노필라멘트의 중심부(c)를 동심형으로 포위하는 폴리에스테르계 모노필라멘트.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 모노필라멘트의 종축을 따라서 신장된 중심부(c)는 높은 평균 고유점도를 가지며, 또한 모노필라멘트의 표면부(p)에 의해 동심형으로 포위되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 모노필라멘트.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 모노필라멘트의 종축을 따라 신장된 중심부(c)는 높은 평균 고유점도를 가지며, 중간부(i)에 의해 동심형으로 포위되고, 상기 모노필라멘트의 표면부(p)는 모노필라멘트의 중간부(i)를 동심형으로 포위하며, 모노필라멘트의 중간부에 위치한 폴리에스테르 수지부의 고유점도는 중심부(c)의 고유점도보다 낮고 표면부(p)의 고유점도보다 높은 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 모노필라멘트.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리에스테르 수지는 단일 화합물 형태의 폴리에스테르 중합체로 구성되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 모노필라멘트.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리에스테르 수지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 및 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 요소로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 모노필라멘트.
  6. 제 1 항에 있어서, 폴리에스테르계 모노필라멘트용 폴리에스테르 수지는 상기 방법으로 결정되는 0.7내지 1.2의 고유점도([η]f-a)를 갖는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 모노필라멘트.
  7. 제 1 항에 있어서, 모노필라멘트의 중심부(c)에 위치한 폴리에스테르 수지부의 고유점도([η]f-c)는 상기 방법으로 결정되는 0.7 내지 1.3 범위이고, 모노필라멘트의 표면부에 위치한 폴리에스테르 수지부의 평균 고유점도([η]f-p)보다 높은 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 모노필라멘트.
  8. 제 1 항에 있어서, 모노필라멘트의 표면부에 위치한 폴리에스테르 수지부의평균 고유점도([η]f-p)는 상기 방법으로 결정되는 0.6내지 1.0 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 모노필라멘트.
  9. 제 1 항에 있어서, 모노필라멘트의 중심부(c)에 위치한 폴리에스테르 수지부의 평균 고유점도([η]f-c)는 모노필라멘트의 표면부(p)에 위치한 폴리에스테르 수지부의 평균 고유점도([η]f-p)보다 0.02내지 0.20만큼 더 큰 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 모노필라멘트.
  10. 제 1 항에 있어서, 모노필라멘트의 단면적에서, 모노필라멘트의 전체 단면적에 대한 모노필라멘트의 중심부(c)의 면적비는 0.6내지 0.95인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 모노필라멘트.
  11. 제 1 항에 있어서, 모노필라멘트의 단면적에서, 모노필라멘트의 전체 단면적에 대한 모노필라멘트의 표면부(p)의 면적비는 0.05내지 0.4인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 모노필라멘트.
  12. 제 1 항에 있어서, 모노필라멘트의 단면적 윤곽은 원형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 모노필라멘트.
  13. 제 12 항에 있어서, 모노필라멘트의 원형 단면에서, 모노필라멘트의 반경(R)에 대한 모노필라멘트의 중심부(c)의 두께(Lc)의 비(Lc/R)는 0.77내지 0.98의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 모노필라멘트.
  14. 제 12 항에 있어서, 모노필라멘트의 원형 단면에서, 모노필라멘트의 반경(R)에 대한 모노필라멘트의 표면부(p)의 두께(Lp)의 비(Lp/R)는 0.02내지 0.23의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 모노필라멘트.
  15. 제 1 항에 있어서, 모노필라멘트를 구성하는 폴리에스테르 수지는 1 내지 30의 범위의 평균 고유점도 구배(α)를 갖는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 모노필라멘트.
  16. 제 1 항에 있어서, 52.96 mN/dtex 내지 88.26 mN/dtex (6.0 g/d 내지 10.0 g/d)의 평균 인장강도를 갖는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 모노필라멘트.
  17. 제 1 항에 있어서, 5%의 신율에서 26.48 mN/dtex(3.0 g/d) 이상의 응력을 나타내는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 모노필라멘트.
  18. 제 1 항에 있어서, 10%내지 30% 범위의 평균 극한 신율을 갖는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 모노필라멘트.
  19. 제 1 항에 있어서, 1.5% 이하의 두께 평탄성(U%)을 갖는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 모노필라멘트.
  20. 제 1 항에 있어서, 2.2 dtex 내지 55.6 dtex (2 denier 내지 50 denier)의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 모노필라멘트.
  21. 비권축성 폴리에스테르계 모노필라멘트를 제조하는 방법으로서,
    35℃ 온도에서 오소클로로페놀로 결정되는 0.8내지 1.3의 고유점도를 갖는 폴리에스테르 수지를 용융하는 단계,
    폴리에스테르 수지 용융물을 둘이상의 부분으로 분할하는 단계,
    폴리에스테르 수지 용융물 부분들의 고유점도가 각각 다른 범위로 감소하도록, 폴리에스테르 수지 용융물 부분들을 두개 이상의 통로로 통과시키는 단계,
    폴리에스테르 수지 용융물의 필라멘트리 스트림을 형성하기 위해, 고유점도가 가장 큰 폴리에스테르 수지 용융물 부분은 오리피스의 중심부를 통해 압출되고, 고유점도가 가장 작은 폴리에스테르 수지 용융물 부분은 오리피스의 중심부를 동심형으로 포위하는 표면부를 통하여 압출되는 방식으로, 용융 방사 오리피스를 통하여 각각의 고유점도가 다른 폴리에스테르 수지 용융물 부분들을 압출하는 단계,
    폴리에스테르 수지의 모노필라멘트를 형성하기 위해 폴리에스테르 수지 용융물의 최종 필라멘트리 스트림을 방출 및 고형화하는 단계,
    방출 및 고형화된 폴리에스테르 모노필라멘트를 감아올리는 단계, 및
    상기 드로잉되지 않은 감아올린 모노필라멘트를 열적 드로잉하는 단계로 구성되고,
    열적 드로잉 단계를 통하여 압출단계를 거치는 동안, 각각 다른 고유점도를 갖는 폴리에스테르 수지는 각각의 경계면에서 확산되고, 모노필라멘트부의 위치가 종축에 직각인 방향으로 모노필라멘트의 종축으로부터 멀어질수록 모노필라멘트부에 위치한 폴리에스테르 수지부의 고유점도가 작아지는 형식으로 폴리에스테르 수지의 고유점도 분포를 갖는 최종 모노필라멘트를 만들고, 모노필라멘트의 표면부에 위치한 폴리에스테르 수지부는 35℃ 온도에서 오소클로로페놀로 결정되는 0.6내지 1.1의 평균 고유점도([η] f-p)를 갖는 비권축성 폴리에스테르계 모노필라멘트의 제조 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 압출단계에서, 최고치와 최저치 사이의 중간치 고유점도를 갖는 폴리에스테르 수지 용융부는 중심부를 동심형으로 포위하고 오리피스의 표면부에 의해 동심형으로 포위되는 중간부를 통하여 압출되는 것을 특징으로 하는 비권축성 폴리에스테르계 모노필라멘트의 제조 방법.
  23. 제 21 항에 있어서, 상기 용융 방사 오리피스는 이중 구조의 한쌍의 용융 방사 오리피스인 것을 특징으로 하는 비권축성 폴리에스테르계 모노필라멘트의 제조 방법.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 용융 방사 오리피스는 용융 방사 오리피스의 중심부에 동심형으로 배치되는 표면부와 하나 이상의 중간부로 구성된 피복부를 구비하는 이중 구조의 한쌍의 용융 방사 오리피스인 것을 특징으로 하는 비권축성 폴리에스테르계 모노필라멘트의 제조 방법.
  25. 제 21 항에 있어서, 상기 폴리에스테르 수지는 단일 화합물 형태의 폴리에스테르 중합체로 구성되는 것을 특징으로 하는 비권축성 폴리에스테르계 모노필라멘트의 제조 방법.
  26. 제 21 항에 있어서, 상기 폴리에스테르 수지는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 및 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 요소로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비권축성 폴리에스테르계 모노필라멘트의 제조 방법.
  27. 제 21 항에 있어서, 방출 및 고형화된 폴리에스테르계 모노필라멘트의 감아올리는 단계에서 500 m/min내지 1500 m/min의 감아올리는 속도로 수행되는 것을 특징으로 하는 비권축성 폴리에스테르계 모노필라멘트의 제조 방법.
  28. 제 21 항에 있어서, 상기 열적 드로잉 단계에서, 드로잉되지 않은 폴리에스테르계 모노필라멘트는 85℃내지 120℃의 온도로 예열되고 드로잉비 3내지 6으로드로잉되는 것을 특징으로 하는 비권축성 폴리에스테르계 모노필라멘트의 제조 방법.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PT1002148E (pt) * 1997-08-06 2002-11-29 Rhodia Industrial Yarns Ag Processo e dispositivo para a producao de fios de filamento industriais por meio de emaranhamento de um multifilamento de poliester a uma temperatura elevada e fio de filamento de poliester
CN1133763C (zh) * 1999-03-15 2004-01-07 旭化成株式会社 聚对苯二甲酸亚丙基酯纤维及其制备方法
US6543510B1 (en) * 2000-06-07 2003-04-08 Micron Technology, Inc. Apparatus and methods for coverlay removal and adhesive application
US6670034B2 (en) * 2001-10-18 2003-12-30 Shakespeare Company, Llc Single ingredient, multi-structural filaments
US6602911B2 (en) * 2001-11-05 2003-08-05 Cypress Bioscience, Inc. Methods of treating fibromyalgia
US6836166B2 (en) 2003-01-08 2004-12-28 Micron Technology, Inc. Method and system for delay control in synchronization circuits
JP2004229867A (ja) * 2003-01-30 2004-08-19 Toray Ind Inc 体液浄化カラム用繊維素材及びその製造方法
JP4121928B2 (ja) * 2003-10-08 2008-07-23 シャープ株式会社 太陽電池の製造方法
CN100410429C (zh) * 2003-12-10 2008-08-13 同济大学 制备共轴复合连续纳/微米纤维的多喷头静电纺丝装置
CN101189370B (zh) 2005-07-28 2011-06-08 帝人纤维株式会社 （原液染色）聚酯单丝
JP4881057B2 (ja) * 2006-05-09 2012-02-22 信号器材株式会社 レール継ぎ目用絶縁プレート
EP2341168A4 (en) * 2008-09-26 2012-03-07 Toray Industries POLYESTER MONOFILAMENT, METHOD OF MANUFACTURING THEREOF, AND METHOD FOR PRODUCING GAZEGITTER THEREWITH
WO2010132763A1 (en) * 2009-05-15 2010-11-18 Armark Authentication Technologies, Llc Fiber having non-uniform composition and method for making same
US20110151256A1 (en) * 2009-12-23 2011-06-23 Oliver Wang Synthetic yarn
US8641944B2 (en) * 2009-12-23 2014-02-04 Oliver Wang Synthetic yarn
JP5862076B2 (ja) * 2011-07-05 2016-02-16 東レ株式会社 スクリーン紗用ポリエステルモノフィラメント
US11202508B2 (en) 2017-08-28 2021-12-21 Agio International Co., Ltd Q-shaped wicker furniture
CN107674598A (zh) * 2017-10-31 2018-02-09 安徽新辰光学新材料有限公司 一种聚酯补强复合材料及其制备方法
CN108950797B (zh) * 2018-06-15 2021-01-08 阿斯福特纺织（漳州）有限公司 一种高档涤纶面料的成型工艺
EP3896199B1 (en) * 2019-02-25 2024-03-06 Toray Industries, Inc. Core-sheath composite polyester monofilament for superfine high-mesh filter
JP6895572B1 (ja) * 2020-09-11 2021-06-30 日東電工株式会社 ファイバーの製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5641722B2 (ko) * 1972-08-14 1981-09-30
JPS5516948A (en) 1978-07-21 1980-02-06 Teijin Ltd Polyester monofilament for screen sheer warp yarn
IN167096B (ko) 1985-04-04 1990-09-01 Akzo Nv
JP2597111B2 (ja) 1987-11-10 1997-04-02 鐘紡株式会社 高精密印刷用スクリーン紗およびそれに使用する複合モノフィラメント
JP2580816B2 (ja) 1989-01-19 1997-02-12 東レ株式会社 スクリーン紗用ポリエステルモノフィラメント

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