KR100470297B1

KR100470297B1 - 흑색 원착 소광성 폴리에스터 섬유

Info

Publication number: KR100470297B1
Application number: KR10-2002-0045509A
Authority: KR
Inventors: 김응수; 손양국
Original assignee: 주식회사 효성
Priority date: 2002-08-01
Filing date: 2002-08-01
Publication date: 2005-02-05
Also published as: KR20040012125A

Abstract

본 발명은 카본블랙 함량이 5 ∼ 50중량%인 마스터배치를 방사공정 중에 투입하여 제조한 것으로서, 최종 카본블랙 함량이 1.0 ∼ 3.0중량%, 이산화티탄 함량이 1.0 ∼ 3.0중량%인 흑색 원착 소광성 폴리에스터 섬유에 관한 것이다.

본 발명의 섬유는 후염으로는 발현할 수 없는 높은 흑도를 가지면서 무광, 드레이프, 자외선 차단성 등 소광성 섬유의 특징을 갖는다.

Description

흑색 원착 소광성 폴리에스터 섬유{Black Dope Dyed Full-Dull Polyester Fiber}

본 발명은 이산화티탄과 카본블랙을 함유하는 흑색 원착 소광성 폴리에스터 섬유에 관한 것이다.

흑색 원착 폴리에스터 섬유는 주로 카본블랙을 사용하여 다음과 같은 세 가지 방법으로 제조하고 있다.

즉, 카본블랙을 폴리에스터의 중합공정에 투입하는 방법, 또는 카본블랙을 액상 폴리에스터와 함께 분산시키는 방법, 또는 카본블랙을 다량 함유하는 마스터배치를 방사공정에 투입하는 방법 등이다.

이 중 카본블랙을 폴리에스터의 중합공정에 투입하는 방법은 주로 교복용 원사의 제조에 사용되는 방법으로서 중합물이 붉은색상을 띤다는 단점이 있다.

이와 관련된 발명들이 일본 특허 공개 소 49-87792, 일본 특허 공고번호 제 78-35835등에 소개되어 있다.

또 카본블랙을 액상 폴리에스터와 함께 분산시키는 방법은 액상 폴리머의 미끄러짐 현상으로 인하여 투입 가능한 카본블랙의 부피에 한계가 있다.

이 때문에 카본블랙의 함량이 낮아서 원하는 흑도(黑度)를 얻기 힘들다는 단점이 있다.

이와 관련된 발명들이 일본 특허 공개 소60-45689, 유럽 특허 공개 00263412 등에 소개되어 있다.

한편 카본블랙을 다량 함유하는 마스터배치를 방사공정에 투입하는 방법은 제조공정이 간단하고 별도의 장치가 필요없다는 장점으로 인하여 널리 사용되고 있다.

이와 관련된 발명들이 일본 특허공개 평06-287869, 일본 특허공개 평03-137227, 일본 특허공개 평03-137228 등에 소개되어 있는바 이중에서 평06-287869는 일반 폴리에스터 원착사를 제조한 후 타섬유와 섞어서 만든 직물에 관한 것이고, 평03-137227, 평03-137228은 폴리에스터 심사와 나일론 원착사를 초사로 사용하여 만든 복합섬유에 관한 것이다.

상기한 바와 같은 흑색 원착 폴리에스터사들은 이산화티탄의 함유량이 0.3중량% 이하이므로 소광성이 부족하다는 단점이 있었다.

소광성 폴리에스터 섬유는 폴리에스터 섬유가 가지고 있는 고유한 광택을 제거한 것으로서 고풍스러운 독특한 외관을 발현시키므로 이와 같은 효과가 요구되는 제품의 원사로 활용되고 있다.

그러나 이산화티탄을 많이 함유시키면서 동시에 카본블랙도 많이 함유시키면 흑도가 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 이산화티탄의 함유량과 카본블랙의 함유량을 적절하게 조절해서 이산화티탄이 발현시킬 수 있는 고풍스럽고 독특한 외관의 소광성 효과와 흑도가 높은 흑색 원착섬유의 효과를 동시에 발현 시킬 수 있는 흑색 원착 소광성 폴리에스터 섬유를 제공하는데 기술적 과제를 두고 있다.

본 발명은 카본블랙 함량이 5 ∼ 50중량%인 마스터배치를 방사공정 중에 투입하여 카본블랙 함량이 1.0 ∼ 3.0중량%이고, 이산화티탄 함량이 1.0 ∼ 3.0중량%인 흑색 원착 소광성 폴리에스터 섬유에 관한 것이다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 흑색 원착 소광성 폴리에스터 섬유를 제조하기 위해서는 이산화티탄의 함량이 0.5 ∼ 3.5중량%인 통상의 폴리에스터 수지 또는 용융액을 사용하는 것이 바람직하다.

이산화티탄 함량이 0.5중량% 미만이면 소광 효과를 낼 수 없고 3.5중량% 초과하면 방사공정성에 영향을 미쳐 사절이 빈번해지고 우수한 물성을 발현시킬 수 없다.

카본블랙은 마스터배치내 함량이 5 ∼ 50중량%이 되도록 제조하여 방사공정 중에 투입하는 것이 바람직하다.

카본블랙 함량이 5중량% 미만이면 마스터배치의 투입량이 많아져서 효율성이 떨어지고 50중량% 초과하면 스크류에서 분산이나 혼합이 적절치 않아 작업성이 떨어진다.

마스터배치 내의 카본블랙을 제외한 나머지 성분은 50중량% 이상의 폴리부틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하는 것이 바람직한데 이 성분은 폴리에스터와 상용성이 좋기 때문에 가장 무난히 사용할 수 있다.

마스터배치 내의 카본블랙의 입자 크기는 스크류에서 용융상태로 폴리에스터와 균일하게 혼합되어야 하므로 일반 폴리에스터 수지의 입자 크기와 비슷한 수준으로 제조하며 기타 혼합성을 향상시키기 위한 설비를 부착할 수도 있다.

카본블랙의 입자지름은 15 ∼ 35 nm인 것이 바람직하며, 입자지름이 15nm 미만이면 마스터배치가 약간 붉은 빛을 띠는 경향이 생겨 바람직하지 않고, 35nm 초과하면 흑도가 떨어져서 바람직하지 않다.

마스터배치의 PH는 8.0 이상인 것이 바람직하며, PH가 8.0 미만이면 마스터배치의 색상이 붉게 되거나 흑도가 떨어지는 경향이 생긴다.

이렇게 하여 제조한 흑색 원착 소광성 폴리에스터 섬유는 무광, 드레이프, 자외선 차단성 등 소광성 섬유의 특징을 가지면서 후염으로는 발현할 수 없는 높은 흑도를 갖는다.

특히 무광효과에 높은 흑도가 가미되어 종래의 원사로는 재현할 수 없는 독특하고 고급스러운 흑색을 나타낸다.

실시예 1

통상의 폴리에스터 중합공정에 이산화티탄을 투입하여 고유점도 0.64이고 이산화티탄 함량이 2.5중량%인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 제조하였다.

마스터배치는 폴리부틸렌 테레프탈레이트 베이스 수지(삼성색소공업제품)에카본블랙이 30중량% 함유된 것을 사용하였다.

마스터배치 내 카본블랙 입자지름은 22nm이고, PH는 8.5이었다.

폴리에틸렌테레프탈레이트 수지와 마스터배치를 96 : 4의 중량비로 균일혼합시킨 후 스크류, 기어펌프, 노즐, 냉각장치, 급유장치 및 고뎃롤러등 통상의 방사공정과 조건을 거쳐 권취속도 3200m/분으로 최종 카본블랙 함량이 1.2중량%인 250데니어/48필라멘트 흑색 원착 소광성 폴리에스터 섬유를 얻었다.

실시예 2

최종 폴리에스터내의 카본블랙 함량이 2.0중량%가 되도록 제조하였으며, 그 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

실시예 3

최종 폴리에스터내의 이산화티탄 함량이 1.3중량%가 되도록 제조하였으며, 그 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

비교예 1

최종 폴리에스터내의 카본블랙 함량이 0.5중량%가 되도록 제조하였으며, 그 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

비교예 2

최종 폴리에스터내의 카본블랙 함량이 0.8중량%가 되도록 제조하였으며, 그 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

비교예 3

최종 폴리에스터내의 카본블랙 함량이 3.5중량%가 되도록 제조하였으며, 그외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

비교예 4

최종 폴리에스터내의 이산화티탄 함량이 0.03중량%가 되도록 제조하였으며, 그 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

비교예 5

최종 폴리에스터내의 이산화티탄 함량이 0.3중량%가 되도록 제조하였으며, 그 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

< 표 1 >

	방사작업성	인장강도(g/d)	파단신도(%)	UV차단율(%)	색상
실시예 1	○	2.4	148	84	○
실시예 2	○	2.3	150	86	◎
실시예 3	○	2.4	148	81	○
비교예 1	○	2.5	142	83	×
비교예 2	○	2.4	140	83	△
비교예 3	×	-	-	-	-
비교예 4	○	2.5	152	71	○
비교예 5	○	2.4	145	76	○

- 측정 방법 -

1. 방사작업성

12 시간 무사절 : ○, 12 시간 이내 사절 : ×

2. 인장강도, 파단신도

KSK 0412에 의하여 측정함.

3. UV차단율

KSK 0850에 의함(시료는 세미덜(SD) 75데니어/72필라멘트의 폴리에스터 섬유를 경사로 사용하고, 흑색 원착 소광성 폴리에스터 섬유를 위사로 사용하여 동일밀도의 직물로 만들었음).

4. 색상

육안으로 판단하여 흑도가 높은 순으로 ◎, ○, △, ×으로 판단

본 발명의 흑색 원착 소광성 폴리에스터 섬유는 이산화티탄과 카본블랙의 함유량이 많아서 흑도가 높은 흑색을 발현시키고, 자외선 차단성이 뛰어나다.

또한 본 발명의 흑색 원착 소광성 폴리에스터 섬유는 광택이 감소되어 고풍스러운 외관과 독특한 외관을 가지므로 차별화 제품의 원사로 활용 할 수 있다.

Claims

입자지름이 15 ~ 35nm인 카본블랙함량이 5 ~ 50중량% 이고, PH가 8.0 이상인 마스터배치를 방사공정중에 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지에 혼합시켜서 제조한것으로서, 최종섬유 내의 카본블랙함량이 1.0 ~ 3.0중량%이고, 이산화티탄 함량이 1.0 ~ 3.0중량%인 것을 특징으로 하는 흑색 원착 소광성 폴리에스터 섬유.
삭제
제 1 항에 있어서, 카본블랙을 제외한 마스터배치내의 나머지 성분은 폴리부틸렌테레프탈레이트 50중량% 이상 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 50중량% 이상인 것을 특징으로 하는 흑색 원착 소광성 폴리에스터 섬유.