KR100558688B1 - An excellent form-stability polyester copolymer, and its polyester filament - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에틸렌테레프탈레이트 반복단위에 히드로카르볼렌디옥시 반복단위가 단독으로 또는 히드로카르볼렌디카르보닐 반복단위와 함께 공중합된 폴리에스테르 공중합체 및 그의 폴리에스테르 필라멘트에 관한 것이다.The present invention relates to a polyester copolymer and a polyester filament thereof in which an ethylene terephthalate repeating unit is copolymerized with a hydrocarbylenedioxy repeating unit alone or together with a hydrocarbylenedicarbonyl repeating unit.

본 발명의 폴리에스테르 공중합체는 유리전이온도가 65℃ 이하이고, 융점이 240℃ 이상이다. 본 발명의 폴리에스테르 필라멘트는 분산염료 등으로 상압염색이 가능하며 형태안정성이 매우 우수하여 주로 의류용 원사로 사용된다.The polyester copolymer of this invention has a glass transition temperature of 65 degrees C or less, and melting | fusing point is 240 degreeC or more. The polyester filament of the present invention is capable of atmospheric dyeing with disperse dyes, and has excellent form stability and is mainly used as a yarn for clothes.

폴리에스테르 공중합체, 폴리에스테르 필라멘트, 에틸렌테레프탈레이트, 히드로카르볼렌디옥시, 히드로카르볼렌디카르보닐, 폴리에틸렌글리콜, 형태안정성Polyester copolymer, polyester filament, ethylene terephthalate, hydrocarbylenedioxy, hydrocarbylenedicarbonyl, polyethylene glycol, form stability

Description

형태안정성이 우수한 폴리에스테르 공중합체 및 그의 폴리에스테르 필라멘트 {An excellent form-stability polyester copolymer, and its polyester filament} An excellent form-stability polyester copolymer, and its polyester filament             

본 발명은 캐리어 없이 상압염색이 가능한 즉 100℃ 이하의 저온에서 염색이 가능하며, 염색성 외에 견뢰도와 방사안정성이 양호하고, 특히 원사의 형태안정성이 우수하여 수축방지를 위한 고온 열처리가 필요없이 부드러운 촉감을 얻을 수 있는 폴리에스테르 공중합체 및 그의 필라멘트에 관한 것이다.The present invention can be dyed at a low temperature of 100 ℃ or less without the carrier, and can be dyed at a low temperature of less than 100 ℃, good fastness and radiation stability in addition to the dyeability, in particular, the shape stability of the yarn is excellent soft touch without the need for high temperature heat treatment to prevent shrinkage It relates to a polyester copolymer capable of obtaining and a filament thereof.

통상의 섬유용 폴리에스테르 중합체는 100% 폴리에틸렌테레프탈레이트로서 유리전이온도(Tg)가 약 80℃이고, 캐리어 없이 약 130℃의 고온에서 염색이 가능하다. 폴리에스테르는 구조적으로 결정구조가 치밀하여 염료의 침투가 어렵고, 유리전이온도(Tg) 이상의 온도에서 염색은 가능하나 염색속도가 매우 느려서, 85℃에서는 약 수일 또는 수주까지 걸린다. Conventional polyester polyester fibers are 100% polyethylene terephthalate with a glass transition temperature (Tg) of about 80 ° C., and can be dyed at a high temperature of about 130 ° C. without a carrier. Polyester is difficult to penetrate the dye due to its structural crystal structure, and dyeing is possible at a temperature above the glass transition temperature (Tg), but the dyeing speed is very slow, it takes about several days or weeks at 85 ℃.

이 문제를 해결하고자 개발된 기술이 고온염색법 이다. 이 방법은 고온(약 130℃)에서 염료확산속도가 빨라져 염색시간을 약 1시간 내로 완료할 수 있어서 현재 공업화 되었다.The technique developed to solve this problem is high temperature dyeing. This method is now industrialized because the dye diffusion speed is increased at high temperature (about 130 ° C.) and the dyeing time can be completed within about 1 hour.

기존의 폴리에스테르 원사를 천연섬유(면, 울), 재생섬유(레이온, 아세테이트)와 혼용하면 폴리에스테르의 염색온도가 높기 때문에 천연 또는 재생섬유의 강도저하와 염색불량 등의 문제가 발생된다. If the existing polyester yarn is mixed with natural fibers (cotton, wool) and regenerated fibers (rayon, acetate), the dyeing temperature of the polyester is high, causing problems such as a decrease in strength and dying of natural or regenerated fibers.

폴리에스테르사를 면, 셀룰로스섬유, 울, 스판덱스 등과 혼용하는 경우 폴리에스테르는 130℃ 이상의 고온염색이 필요하지만, 기타 혼용섬유 염색에 사용되는 직접염료는 100~110℃, 반응염료는 95℃ 이하에서 염색해야 염료의 열분해가 없고, 울은 100℃ 이상의 온도에서 염색하면 섬유가 손상되고, 스판덱스는 탄성회복율과 강도가 저하된다. 따라서 100℃ 이하의 상압염색이 가능한 폴리에스테르 원사 개발이 요구되어 왔다.When polyester yarn is mixed with cotton, cellulose fiber, wool, and spandex, polyester needs to be dyed at 130 ℃ or higher, but the direct dye used for dyeing other mixed fibers is 100 ~ 110 ℃ and the reaction dye is below 95 ℃. There is no thermal decomposition of the dye to dye, wool is dyed at a temperature of more than 100 ℃ damage the fiber, spandex is reduced elastic recovery rate and strength. Therefore, there has been a demand for developing a polyester yarn capable of atmospheric dyeing at 100 ° C or lower.

상압염색이 가능한 폴리에스테르를 제조하기 위한 종래기술로서 일본특개소 53-78383, 특개소 53-78384, 특공소 57-45646, 특개소 63-235536, 특개평 4-41716 등에서는 폴리에스테르 중합시 폴리에틸렌글리콜을 블록공중합시켜 융점을 저하시키지 않고 염색성을 개선하는 방법을 제안하고 있다.As a conventional technique for producing a polyester capable of atmospheric dyeing, Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-78383, Japanese Patent Application No. 53-78384, Japanese Patent Application 57-45646, Japanese Patent Application No. 63-235536, Japanese Patent Application No. 4-41716, etc. A method of improving the dyeability without reducing the melting point by block copolymerization of glycol has been proposed.

일본특공소 57-25646에는 평균 분자량 300~4000인 폴리에틸렌글리콜(이하 PEG)을 2~10중량% 공중합시켜 염색성을 개질시킨 폴리에스테르 섬유를 제안하고 있다. 일본특개평 4-41716에는 평균분자량 500~3000의 폴리에틸렌글리콜을 6~10중량% 공중합한 폴리에스터 상압가염사를 제안하고 있다. 실시예에 의하면 PEG의 평균분자량이 1000이고, 공중합율은 8중량% 이다. 이 공지섬유는 울과의 혼용을 목표로 개발되었고, 98℃ 가염을 달성하고 있다. JP 57-25646 proposes a polyester fiber in which dyeing properties are modified by copolymerizing polyethylene glycol (PEG) having an average molecular weight of 300 to 4000 by 2 to 10% by weight. Japanese Patent Laid-Open No. 4-41716 proposes a polyester atmospheric salted yarn obtained by copolymerizing 6 to 10% by weight of polyethylene glycol having an average molecular weight of 500 to 3000. According to the example, the average molecular weight of PEG is 1000, and a copolymerization rate is 8 weight%. This known fiber was developed for the purpose of mixing with wool, and achieves 98 ° C salting.

그러나 98℃ 가염으로 셀룰로스 섬유의 염색에 쓰이는 반응염료의 염색(95℃ 이하)에는 부족하다. 게다가 상압염색기 쓰이는 상압지거의 염색온도는 95℃ 이하, 더 좋기로는 90℃ 부근이 적합하다. 즉 98℃로는 농색 또는 염료 및 색상에 따라서 염색이 곤란한 경우가 있다.However, it is insufficient for dyeing of the reaction dye used for dyeing cellulose fibers (below 95 ° C) by 98 ° C salting. In addition, the dyeing temperature of the atmospheric pressure jigs used in the atmospheric dyeing machine is less than 95 ℃, more preferably around 90 ℃. That is, at 98 degreeC, dyeing may be difficult depending on a deep color or dye and color.

그리고 일본특개평 4-41716과 같이 폴리에틸렌글리콜을 단독 공중합시켜 공중합비율을 높이면, 염색성은 좋아지지만 방사안정성이 악화되고 일광견뢰도 및 세탁견뢰도가 나빠진다. In addition, when the copolymerization ratio is increased by copolymerizing polyethylene glycol alone as in Japanese Patent Laid-Open No. 4-41716, the dyeability is improved, but the radiation stability is deteriorated, and the light fastness and the wash fastness are poor.

특히 공중합시 폴리에틸렌글리콜의 내열성이 불량하여 다량의 산화방지제와 돌비방지를 외한 소포제의 첨가로 인해 방사안정성이 악화되고, 방사구금의 오염이 심하여 세정주기가 크게 단축되는 문제가 있다.In particular, due to the poor heat resistance of polyethylene glycol during copolymerization, the radiation stability is deteriorated due to the addition of a large amount of antioxidants and antifoaming agents other than Dolby prevention, the contamination of the spinneret is severe and there is a problem that the cleaning cycle is greatly shortened.

일본특개평 9-324322에는 평균분자량 500~4000의 폴리에틸렌글리콜을 1.5~4.5중량%, 아프디산을 9~6중량% 공중합한 폴리에스테르 상압가염사를 제안하고 있다. 실시예에 의하면 평균분자량이 1000의 PEG를 4중량%, 아프디산을 7중량% 공중합 시켰다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-324322 proposes a polyester atmospheric salt yarn copolymerized with polyethylene glycol having an average molecular weight of 500 to 4000 in a range of 1.5 to 4.5% by weight, and 9 to 6% by weight of adipic acid. According to the embodiment, the average molecular weight was copolymerized with 4% by weight of PEG and 7% by weight of adipic acid.

그러나 상기 방법은 PEG 함량은 감소되지만, 대체된 아디프산의 함량의 증가로 전체 공중합 함량은 오히려 증가한다. 공중합된 아디프산은 공중합 폴리에스테르의 원사강도의 저하 및 내열성과 견뢰도를 저하시킨다. 게다가 다량의 아디프산은 섬유의 결정성을 저하시켜 용융점이 낮아지고, 원사의 열수축율이 크게 증가하여 형태안정성이 불량하다. However, while the PEG content is reduced, the total copolymer content is rather increased due to an increase in the content of replaced adipic acid. The copolymerized adipic acid lowers the yarn strength and the heat resistance and the fastness of the copolyester. In addition, a large amount of adipic acid lowers the crystallinity of the fiber, lowers the melting point, and greatly increases the heat shrinkage of the yarn, resulting in poor shape stability.

따라서 이들 원사로 제조된 직편물은 염색하기 전 또는 후에 충분한 열치수 안정성을 제공하기 위하여 고온처리를 필요로하고, 이로 인해 원단의 촉감이 뻣뻣 해지는 단점이 있다.Thus, knitted fabrics made from these yarns require high temperature treatment to provide sufficient thermal dimensional stability before or after dyeing, resulting in a stiff hand feel of the fabric.

본 발명은 이상에서 설명한 종래기술의 문제점을 해결하므로서 상압염색이 가능하며, 형태안정성이 우수하여 후공정시 고온처리를 생략할 수 있어서, 촉감이 개선되는 폴리에스테르 공중합체 및 그의 원사를 제공하고자 한다. The present invention solves the problems of the prior art described above, and can be dyed at atmospheric pressure, and excellent in form stability, and thus can be omitted at a high temperature during the post-processing, to provide a polyester copolymer and a yarn of which the touch is improved. .

또한 본 발명은 폴리머의 내부응력을 완화시켜 수축율과 열수축응력이 낮은 폴리에스테르 필라멘트를 제공하고자 한다.
In another aspect, the present invention is to provide a polyester filament having a low shrinkage and low heat shrink stress by relaxing the internal stress of the polymer.

본 발명은 형태안정성이 우수한 폴리에스테르 공중합체 및 그의 폴리에스테르 필라멘트에 관한 것이다. The present invention relates to a polyester copolymer having excellent shape stability and a polyester filament thereof.

더욱 구체적으로 본 발명은 (ⅰ) 하기 일반식(I)의 에틸렌테레프탈레이트 반복단위 85~99중량%와 (ⅱ) 하기 일반식(Ⅱ)의 히드로카르볼렌디옥시 반복단위 단독 또는 하기 일반식(Ⅱ)의 히드로카르볼렌디옥시 반복단위와 하기 일반식(Ⅲ)~일반식(Ⅴ) 중에서 선택된 1종 이상의 히드로카르볼렌디카르보닐 반복단위 1~15중량%가 공중합되어, 유리전이 온도가 65℃ 이하이고 용융점이 240℃ 이상인 폴리에스테르 공중합체에 관한 것이다.More specifically, the present invention provides (i) 85 to 99% by weight of ethylene terephthalate repeating units of the following general formula (I) and (ii) hydrocarbylenedioxy repeating units of the following general formula (II) alone or the following general formula ( Hydrocarbylenedioxy repeating units of II) and 1 to 15% by weight of one or more hydrocarbylenedicarbonyl repeating units selected from the following general formulas (III) to (V) are copolymerized, and the glass transition temperature is 65 It relates to a polyester copolymer having a melting point of 240 ° C or higher and lower than or equal to ° C.

- 하 기 -                           - doing -

Figure 111999018177554-pat00001
Figure 111999018177554-pat00001

또한 본 발명은 상기의 폴리에스테르 공중합체로 구성되며, 아래 물성을 갖는 폴리에스테르 필라멘트에 관한 것이다..The present invention also relates to a polyester filament composed of the polyester copolymer and having the following physical properties.

- 아 래 -                            -Below-

·절단신도 : 25~45%                Cutting elongation: 25 ~ 45%

·7% 신도에서의 강도 : 1.5g/d 이상                Strength at 7% elongation: 1.5g / d or more

·최고 열수축 응력 : 0.2g/d 이하                Maximum heat shrinkage stress: 0.2g / d or less

·비수수축율 : 12% 이하                Non-shrinkage rate: 12% or less

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

먼저 본 발명의 폴리에스테르 공중합체는 상기 일반식(I)의 에틸렌테레프탈레이트 반복단위와 히드로카르볼렌디옥시 반복단위가 공중합되어 있거나, 히드로카 르볼렌디옥시 반복단위 및 히드로카르볼렌디카르보닐 반복단위가 공중합되어 있다.First, in the polyester copolymer of the present invention, the ethylene terephthalate repeating unit and the hydrocarbylenedioxy repeating unit of the general formula (I) are copolymerized, or a hydrocarbylenedioxy repeating unit and a hydrocarbylenedicarbonyl repeating The unit is copolymerized.

상기 히드로카르볼렌디옥시 반복단위는

Figure 111999018177554-pat00002
구조와는 상이한 상기 일반식(Ⅱ)의 구조를 갖는다. 상기 히드로카르볼렌디카르보닐 반복단위는
Figure 111999018177554-pat00003
구조와는 상이한 구조를 갖는한 어떠한 구조라도 무방하다. 바람직하기로는 상기 일반식(Ⅲ)~일반식(Ⅴ)의 구조중 1개인 것이 좋다.The hydrocarbylenedioxy repeating unit is
Figure 111999018177554-pat00002
It has a structure of the said general formula (II) different from a structure. The hydrocarbylenedicarbonyl repeat unit is
Figure 111999018177554-pat00003
Any structure may be used as long as it has a structure different from the structure. Preferably, one of the structures of the general formulas (III) to (V) is preferable.

일반식(I)의 에틸렌테레프탈레이트 반복단위는 에틸렌글리콜(EG)과 테레프탈산(TPA) 또는 디메틸테레프탈산(DMT)를 중합하여 제조된다. 일반식(Ⅱ)의 히드로카르볼렌디옥시 반복단위는 상기 폴리에스테르 중합시 폴리에틸렌글리콜(PEG)를 첨가하여 공중합 한다.The ethylene terephthalate repeating unit of formula (I) is prepared by polymerizing ethylene glycol (EG) and terephthalic acid (TPA) or dimethyl terephthalic acid (DMT). The hydrocarbylenedioxy repeating unit of formula (II) is copolymerized by adding polyethylene glycol (PEG) during the polyester polymerization.

지방족디올중에서 PEG는 폴리에스테르 공중합율을 낮추어도 상압가염이 가능한 매우 효과적인 화합물이다. 중합에 사용하는 PEG분자량은 500~4000이 적당하고, 더 좋게는 1000~2000이 적당하다. 분자량 500 미만이면 중합시 첨가한 PEG의 일부가 고온감압의 반응조건 하에서 비산되기 때문에 공중합율이 불균일하고, 얻어진 섬유의 강신도, 수축율이 불균일해 진다. 또한 저분자량의 PEG를 공중합하여 염색성의 향상을 꾀하기 위해서는 공중합 몰수가 많아지고, 이로써 얻어진 폴리머의 연화점과 용융점이 저하하여 형태안정성이 저하된다. 분자량이 4000을 초과하는 경우 반응성이 떨어져 공중합되지 않는 고분자량 PEG가 증가하고, 염색전후의 열처리시 염료가 브리드-아웃(Bleed-out)되어 염색성 및 견뢰도가 저하된다.Among the aliphatic diols, PEG is a very effective compound capable of atmospheric pressure salt even if the polyester copolymerization rate is lowered. As for PEG molecular weight used for superposition | polymerization, 500-4000 are suitable, More preferably, 1000-2000 are suitable. If the molecular weight is less than 500, a part of the PEG added at the time of polymerization is scattered under the reaction conditions of high temperature and pressure reduction, so that the copolymerization ratio is uneven, and the elongation and shrinkage ratio of the obtained fiber become uneven. In addition, in order to improve the dyeability by copolymerizing low molecular weight PEG, the number of moles of copolymerization increases, thereby lowering the softening point and melting point of the obtained polymer, thereby degrading the shape stability. When the molecular weight exceeds 4000, the high molecular weight PEG that is not copolymerized due to poor reactivity increases, and dyes are bleed-out during heat treatment before and after dyeing, thereby decreasing dyeability and color fastness.

상기 히드로카르볼렌디옥시 반복단위의 공중합 함량은 1~15중량%인 것이 좋다. 히드로카르볼렌디카르보닐 반복단위와 함께 공중합하는 경우에는 5~9중량% 이상인 것이 바람직하고, 히드로카르볼렌디옥시 반복단위를 단독으로 공중합시키는 경우에는 공중합 함량이 9~15중량%인 것이 바람직 하다. 히드로카르볼렌디카르보닐 반복단위와 함께 공중합되는 경우 공중합 함량이 5중량% 미만이면 염색성이 부족하여 상압가염성 효과가 나빠질 수 있고, 공중합 함량이 9중량%를 초과하면 염색성은 좋지만 강도가 저하하고 견뢰도 및 방사안정성이 악화될 수 있다. 또한 고온열처리시 열경화현상으로 촉감이 뻣뻣해지는 단점이 발생될 수 있다.The copolymerization content of the hydrocarbylenedioxy repeating unit is preferably 1 to 15% by weight. When copolymerizing with a hydrocarbylenedicarbonyl repeating unit, it is preferable that it is 5-9 weight% or more, and when copolymerizing a hydrocarbylenedioxy repeating unit alone, it is preferable that copolymerization content is 9-15 weight%. . When copolymerized with hydrocarbylenedicarbonyl repeating units, copolymerization content of less than 5% by weight may result in poor dyeability due to lack of dyeability, and when copolymerization content of more than 9% by weight, dyeability is good but strength decreases and color fastness. And radiation stability may deteriorate. In addition, the high temperature heat treatment may cause a disadvantage that the stiffness of the touch due to heat curing phenomenon.

히드로카르볼렌디옥시 반복단위를 단독으로 공중합하여 상압염색을 얻기 위해서는 9~15중량%의 공중합 함량이 바람직 하다. 95℃ 이하의 온도에서 염색하기 위해서는 9중량% 이상이 요구되나, 이들의 함량이 증가할 수록 중합 및 방사안정성이 떨어지고 생산이 곤란하게 된다.In order to obtain atmospheric dyeing by copolymerizing hydrocarbylenedioxy repeating units alone, a copolymerization content of 9 to 15% by weight is preferable. 9 wt% or more is required to dye at a temperature of 95 ° C. or lower, but as the content thereof increases, polymerization and spinning stability decrease and production becomes difficult.

또한 이들의 함량이 높아지면 미반응 PEG도 증가하게 되고, PEG는 친수성인 관계로 쉽게 빠져나와 공정상의 문제점을 발생시킨다. 따라서 히드로카르볼렌디옥시 반복단위를 늘리는 대신에 견뢰도가 우수한 다른 반복단위를 공중합시켜 염색성 및 방사안정성과 원사강도를 개선하는 것이 실용적 이다.In addition, as their content increases, unreacted PEG also increases, and PEG is easily hydrophilic, causing process problems. Therefore, it is practical to improve dyeing and spinning stability and yarn strength by copolymerizing other repeating units having good fastness instead of increasing hydrocarbylenedioxy repeating units.

본 발명은 이러한 목적으로 상기 일반식(Ⅲ)~일반식(Ⅴ) 등의 히드로카르볼렌디카르보닐 반복단위를 보조성분으로 폴리에스테르에 공중합한다. 상기 히드 로카르볼렌디카르보닐 반복단위는 폴리에스테르 중합시 아디프산, 세바신산, 이소프탈산 등의 지방족디카본산 또는 방향족디카본산을 첨가하여 공중합 된다.The present invention copolymerizes a hydrocarbylenedicarbonyl repeating unit such as General Formulas (III) to (V) as a secondary component to polyester for this purpose. The hydrocarbylenedicarbonyl repeating unit is copolymerized by adding an aliphatic dicarboxylic acid or aromatic dicarboxylic acid such as adipic acid, sebacic acid or isophthalic acid during polyester polymerization.

상기 히드로카르볼렌디카르보닐 반복단위만 공중합시키면 Tg 감소효과는 작고, 폴리에스테르 결정구조를 산란시켜 연화점과 융점은 크게 저하되어 형태안정성이 불량해 진다. 따라서 상기 히드로가르볼렌디카르보닐 반복단위는 폴리머의 염색성은 향상시키고, 내열성과 섬유강도는 유지하면서 견뢰도와 방사안정성의 저하를 억제할 목적으로 제한적으로 사용할 필요가 있다.Copolymerization of only the hydrocarbylenedicarbonyl repeating unit reduces the Tg reduction effect, scatters the polyester crystal structure, greatly lowers the softening point and melting point, resulting in poor shape stability. Therefore, the hydrogarbolenedicarbonyl repeating unit needs to be used in a limited way to improve the dyeing property of the polymer, and to suppress degradation of the fastness and the radiation stability while maintaining the heat resistance and the fiber strength.

히드로카르볼렌디카르보닐 반복단위는 히드로카르볼렌디옥시 함량이 6중량% 이상인경우 첨가하면 견뢰도 저하를 억제하면서 염색성의 상승효과를 얻을수 있다. 히드로카르볼렌디카르보닐 반복단위의 공중합 함량은 0~4중량%인 것이 좋다. 공중합 함량이 4중량%를 초과하게 되면 중합체의 융점저하와 수축율의 증가가 두드러지고, 부작용이 생긴다. 히드로카르볼렌디옥시 반복단위와 히드로카르볼렌디카르보닐 반복단위의 전체공중합 함량을 10중량% 미만으로 하는 것이 견뢰도 및 방사안정성 향상에 바람직 하다.The hydrocarbylene dicarbonyl repeating unit can obtain a synergistic effect of dyeability while suppressing a decrease in fastness when the hydrocarbylene dioxy content is added at a content of 6% by weight or more. The copolymerization content of the hydrocarbylenedicarbonyl repeating unit is preferably 0 to 4% by weight. When the copolymerization content exceeds 4% by weight, the lowering of the melting point of the polymer and the increase in shrinkage rate are noticeable, and side effects occur. It is preferable to improve the fastness and radiation stability to make the total copolymerization content of the hydrocarbylenedioxy repeating unit and the hydrocarbylenedicarbonyl repeating unit less than 10% by weight.

본 발명의 폴리에스테르 공중합체는 유리전이온도(Tg)가 65℃ 이하이고, 용융점이 240℃ 이상이다. 중합체의 용융점(Tm)이 240℃ 미만이면 염색성은 좋아지나 견뢰도와 형태안정성이 불량하고 원사강도가 부족하여 실용성이 적다. 원사의 수축율이 높아지면 형태안정성을 위해 염색전후에 고온열처리가 필요하고, 이 경우 원단의 촉감이 뻣뻣해지는 단점이 있다. 유리전이온도(Tg)가 65℃보다 높으면 상압(100℃ 이하)에서 염착속도 및 염료흡착율이 떨어져 농염색(Dark color) 이 곤란하다.The polyester copolymer of the present invention has a glass transition temperature (Tg) of 65 ° C. or lower and a melting point of 240 ° C. or higher. If the melting point (Tm) of the polymer is less than 240 ° C., the dyeability is good, but the fastness and shape stability are poor, and the yarn strength is insufficient, which makes it less practical. If the yarn shrinkage is high, high temperature heat treatment is required before and after dyeing for morphological stability, in which case the fabric feels stiff. If the glass transition temperature (Tg) is higher than 65 ° C., dyeing speed and dye adsorption rate decrease at normal pressure (100 ° C. or lower), making dark color difficult.

상기의 폴리에스테르 공중합체를 방사연신하여 필라멘트 원사를 제조한다. 본 발명에서는 필라멘트사의 형태안정성을 향상시키고자 직접방사연신법(Direct-Spin-Drawing)을 사용하는 것이 바람직 하다. 이 공법은 비정부의 배향을 완화시켜 원사의 열수축응력을 대폭 낮출수 있어 매우 효과적 이다.The polyester copolymer is radially stretched to produce a filament yarn. In the present invention, it is preferable to use a direct spin-drawing method (Direct-Spin-Drawing) to improve the shape stability of the filament yarn. This method is very effective because it can reduce the heat shrinkage of yarns by relieving non-governmental orientation.

본 발명의 폴리에스테르 필라멘트의 절단신도는 25~45%이며, 25% 미만이면 제사시 연신장력이 높아져 단사절사에 의한 모우발생으로 품질이 나빠지고, 45%를 초과하면 후공정에서 장력에 신장으로 실이 늘어져 공정통과성이 나쁘게 된다. 또한 7% 신도에서의 강도가 1.5g/d 이상이다. 7% 신도에서의 강도가 1.5g/d 미만이면 강도가 낮아서 의류용 원사로 부적합하다.The cutting elongation of the polyester filament of the present invention is 25 ~ 45%, less than 25%, the elongation at the time of weaving is increased, the quality is worsened by the occurrence of the shear by the single-cutting yarn, and if it exceeds 45%, the tensile elongation in the post-process The thread is stretched and the process passability is bad. In addition, the strength at 7% elongation is 1.5 g / d or more. If the strength at 7% elongation is less than 1.5 g / d, the strength is low, making it unsuitable for garment yarn.

본 발명의 폴리에스테르 필라멘트는 최고 열수축응력이 0.2g/d 이하이다. 최고 열수축응력이 0.2g/d를 초과하면 열처리 및 염색공정에서 수축이 많이 발생하여 직물의 후도가 증가하고, 수축방지를 위하여 염색하기 전 또는 후에 고온열고정처리를 하면, 원단의 촉감이 뻣뻣해 지는 단점이 있다. 본 발명의 폴리에스테르 필라멘트의 비수수축율은 12% 이하이고, 바람직하게는 6~10% 이다.The polyester filament of the present invention has a maximum heat shrinkage stress of 0.2 g / d or less. If the maximum heat shrinkage stress exceeds 0.2g / d, the shrinkage occurs in the heat treatment and dyeing process so that the fabric thickness increases, and if the heat treatment is performed before or after dyeing to prevent shrinkage, the fabric feels stiff. There is a downside to termination. The non-shrinkage rate of the polyester filament of this invention is 12% or less, Preferably it is 6-10%.

본 발명에 있어서 공중합체 및 원사의 각종 물성은 아래와 같이 평가한다.In the present invention, various physical properties of the copolymer and the yarn are evaluated as follows.

·최고 열수축응력(g/d)Maximum heat shrinkage stress (g / d)

일본 가네보엔지니어링에서 제작한 열수축응력시험기(모델 KE-2)를 사용하여 최고 수축응력이 발생하는 온도에서의 수축응력을 측정한다.Heat shrinkage stress tester (model KE-2) manufactured by Kanebo Engineering, Japan, is used to measure the shrinkage stress at the temperature at which the highest shrinkage stress occurs.

·비수수축율(%)Non-shrinkage rate (%)

시료(원사)를 끓는물(비수)에 30분 침지하기 전 길이(L0)와 침지한 후의 길이(L1)를 각각 측정한 후 다음식으로 구한다.After measuring the length (L0) and the length (L1) after immersion, the sample (yarn) is immersed in boiling water (non-water) for 30 minutes.

비수수축율(%) =

Figure 111999018177554-pat00004
× 100Non-shrinkage rate (%) =
Figure 111999018177554-pat00004
× 100

·7% 신도에서의 강도Strength at 7% elongation

JIS L-1017 방법으로 측정한다.It measures by the JIS L-1017 method.

이하 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 살펴본다. 그러나 본 발명이 아래 실시예에만 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited only to the following examples.

실시예 1Example 1

240~250℃의 에스테르화반응관에 테레프탈산 1000부, 에틸렌글리콜 420부를 투입하여 반응시킨 후 반응물을 중합관으로 이송하였다. 여기에 평균분자량 1000의 폴리에틸렌글리콜 85부(7.5중량%), 삼산화안티몬 0.4부, 이산화티탄 0.5부, 인산 0.3부, 황산화제 3부, 초산코발트 0.4부, 소포제 0.1부를 첨가한 후 교반한다. 중합관의 온도를 250℃로부터 280℃로 서서히 승온함과 동시에 서서히 감압하여 1토르 이하로 감압하면서 중합을 계속하여 폴리에스테르 공중합체를 제조한다. 상기 폴리에스테르 공중합체를 285℃의 방사온도에서 직접방사연신법으로 방사하여 75데니어/36필라멘트의 폴리에스테르 원사를 제조한다. 제조된 폴리에스테르 공중합체 및 원사의 물성을 평가한 결과는 표 2와 같다.1000 parts of terephthalic acid and 420 parts of ethylene glycol were added to the esterification reaction tube at 240 ° C to 250 ° C, and the reaction was transferred to a polymerization tube. 85 parts (7.5 weight%) of polyethyleneglycols of an average molecular weight 1000, 0.4 part of antimony trioxide, 0.5 part of titanium dioxides, 0.3 part of phosphoric acid, 3 parts of sulfates, 0.4 part of cobalt acetates, and 0.1 part of antifoamers are added, followed by stirring. The temperature of the polymerization tube was gradually increased from 250 ° C to 280 ° C, and the pressure was reduced gradually to continue the polymerization while reducing the pressure to 1 Torr or less to prepare a polyester copolymer. The polyester copolymer is spun by direct spinning at a spinning temperature of 285 ° C. to prepare a polyester yarn of 75 denier / 36 filaments. The results of evaluating the physical properties of the prepared polyester copolymer and yarn are shown in Table 2.

실시예 2 ~ 실시예 3 및 비교실시예 1Example 2-Example 3 and Comparative Example 1

폴리에스테르 공중합체의 조성비를 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정 및 조건으로 폴리에스테르 공중합체 및 원사를 제조한다. 제조된 폴리에스테르 공중합체 및 원사의 물성을 평가한 결과는 표 2와 같다.A polyester copolymer and a yarn were prepared in the same process and conditions as in Example 1 except that the composition ratio of the polyester copolymer was changed as in Table 1. The results of evaluating the physical properties of the prepared polyester copolymer and yarn are shown in Table 2.

공중합 조건Copolymerization conditions 구 분division 공중합물 조성(중량%)Copolymer Composition (wt%) 폴리에틸렌테레프탈레이트Polyethylene terephthalate 폴리에틸렌글리콜Polyethylene glycol 이소프탈산Isophthalic acid 실시예 1Example 1 92.592.5 7.57.5 00 실시예 2Example 2 94.094.0 66 00 실시예 3Example 3 91.091.0 77 22 비교실시예 1Comparative Example 1 92.092.0 00 88

공중합체 및 원사물성Copolymer and Yarn Properties 구분division 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 비교실시예1Comparative Example 1 유리전이온도(℃)  Glass transition temperature (℃) 6060 6565 5858 7676 용융온도(℃)  Melting temperature (℃) 249249 251251 246246 235235 절단신도(%)  Elongation at break (%) 3535 3737 3838 1818 7% 신도시 강도(g/d)  7% new town strength (g / d) 2.12.1 2.02.0 2.22.2 2.32.3 최고 열수축응력(g/d)  Heat shrinkage stress (g / d) 0.190.19 0.180.18 0.190.19 2.22.2 비수수축율(%)  Non-shrinkage rate (%) 99 88 99 1111 염색성  Dyeability 양호Good 양호Good 양호Good 불량Bad

본 발명의 폴리에스테르 공중합체 및 그의 원사는 상압염색이 가능하여 천연 또는 재생섬유와 혼용할 수 있다. 또한 폴리머의 내부응력이 완화되어 열수축 응력이 낮고 형태안정성이 매우 우수하다. 그 결과 후공정시 고온처리를 생략할 수 있어서 촉감이 나빠지는 것을 방지할 수 있다.The polyester copolymer of the present invention and its yarn can be dyed under atmospheric pressure and can be mixed with natural or regenerated fibers. In addition, the internal stress of the polymer is alleviated, resulting in low heat shrinkage stress and excellent shape stability. As a result, it is possible to omit the high temperature treatment in the post process so that the touch can be prevented from deteriorating.

Claims (5)

(ⅰ) 하기 일반식(I)의 에틸렌테레프탈레이트 반복단위 85~99중량%와 (ⅱ) 하기 일반식(Ⅱ)의 히드로카르볼렌디옥시 반복단위 단독 또는 하기 일반식(Ⅱ)의 히드로카르볼렌디옥시 반복단위와 하기 일반식(Ⅲ)~일반식(Ⅴ) 중에서 선택된 1종 이상의 히드로카르볼렌디카르보닐 반복단위 1~15중량%가 공중합되어, 유리전이 온도가 65℃ 이하이고 용융점이 240℃ 이상인 폴리에스테르 공중합체.(Iii) 85 to 99% by weight of ethylene terephthalate repeating units of the following general formula (I) and (ii) hydrocarbylenedioxy repeating units of the following general formula (II) or hydrocarbylene of the following general formula (II) 1 to 15% by weight of the deoxy repeating unit and at least one hydrocarbylenedicarbonyl repeating unit selected from the following general formulas (III) to (V) are copolymerized, the glass transition temperature is 65 ° C or lower, and the melting point is 240 Polyester copolymer which is C or more. - 하 기 -                           - doing -
Figure 111999018177554-pat00005
Figure 111999018177554-pat00005
상기 일반식(Ⅱ)에서 n은 10~100의 정수이다.In said general formula (II), n is an integer of 10-100.
1항에 있어서, 히드로카르볼렌디옥시 반복단위의 공중합 함량이 5~9중량%인 폴리에스테르 공중합체.The polyester copolymer according to claim 1, wherein the copolymer content of the hydrocarbolenedioxy repeating unit is 5 to 9% by weight. 1항에 있어서, 히드로카르볼렌디카르보닐 반복단위의 공중합 함량이 0~4중량%인 폴리에스테르 공중합체.The polyester copolymer according to claim 1, wherein the copolymer content of the hydrocarbylenedicarbonyl repeating unit is 0 to 4% by weight. 1항에 있어서, 히드로카르볼렌디옥시 반복단위와 히드로카르볼렌디카르보닐 반복단위의 전체 공중합 함량이 1~10중량%인 폴리에스테르 공중합체.The polyester copolymer according to claim 1, wherein the total copolymerization content of the hydrocarbylenedioxy repeating unit and the hydrocarbylenedicarbonyl repeating unit is 1 to 10% by weight. 1항의 폴리에스테르 공중합체로 구성되며, 아래 물성을 갖는 폴리에스테르 필라멘트.A polyester filament composed of the polyester copolymer of claim 1 having the following physical properties. - 아 래 -                            -Below- ·절단신도 : 25~45%                Cutting elongation: 25 ~ 45% ·7% 신도에서의 강도 : 1.5g/d 이상                Strength at 7% elongation: 1.5g / d or more ·최고 열수축 응력 : 0.2g/d 이하                Maximum heat shrinkage stress: 0.2g / d or less ·비수수축율 : 12% 이하                Non-shrinkage rate: 12% or less
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