KR100580316B1 - 다기능성 중공복합섬유 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 염기성 염료 가염성 공중합폴리에스테르 폴리머(A)와 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 고수축성 공중합폴리에스테르 폴리머(B)가 상호 접착되어 있고, 단면 상에 중공부(C)가 형성된 것을 특징으로 하는 다기능성 중공복합섬유에 관한 것이다. 본 발명의 다기능성 중공복합섬유의 중공율은 10% 이상이고, 폴리머 성분비(A:B)는 20:80~80:20 이다.
본 발명은 가볍고 권축특성 및 다양한 색상의 멜란지 효과가 우수하여 의류용 원사로 사용된다.
중공복합섬유, 폴리에스테르, 염기성 염료 가염성, 고수축성, 폴리머 접착, 중공부, 권축특성, 멜란지 효과

Description

다기능성 중공복합섬유 {A multi-functional hollow and composite fiber}
도 1 (a)~(e)는 본 발명은 중공복합섬유의 다양한 단면 형태들을 예시하는 단면 확대도 이다.
※ 도면중 주요부분에 대한 부호설명
A : 염기성 염료 가염성 공중합 폴리에스테르 폴리머
B : 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 고수축성 공중합 폴리에스테르 폴리머
C : 중공부
본 발명은 신축성 및 멜란지(Melange) 효과가 우수하고 가벼운 폴리에스테르 중공복합섬유에 관한 것이다.
나일론 및 폴리에스테르 등과 같은 합성섬유는 의류용 소재로서 우수한 기능성을 가지고 있으나 필라멘트사는 구조적으로 매끈하여 촉감이 부드럽지 않고 번들거리는 광택과 보온성 및 경량성이 부족한 단점이 있다. 따라서 이러한 단점을 보완하기 위한 방법으로 여러가지 방법이 제안되었다. 즉 섬유의 단면 내부에 중공부를 형성시켜 경량성과 보온성을 개선하는 방법이 있다. 그러나 상기 방법은 제품의 부피감이 부족하고 촉감이 차갑고 번들거려 외관이 저하되는 문제가 있다.
한편 중공부를 갖지 않는 합성섬유 멀티필라멘트를 가연한 권축가공사로 직편물을 제조하는 방법도 사용되고 있으나, 이 경우 촉감 및 외관은 향상되나 경량감을 부여할 수 없는 문제가 있다.
한편 중공부를 갖는 합성섬유에 가연을 부여하여 촉감과 신축성을 개선하는 방법도 사용되고 있으나, 이 경우 가연공정의 추가에 따른 제조비용이 상승하고, 중공부의 파괴에 따른 경량성의 저하 등의 문제는 여전히 남아있고, 멜란지톤의 다양한 색조를 발현할 수 없는 단조로운 문제점이 있다.
본 발명은 이상에서 설명한 종래기술의 문제점들을 해결하므로서 의류제조시 가볍고, 신축성이 우수하며, 다양한 색채의 멜란지 효과를 발현할 수 있는 폴리에스테르 중공복합섬유를 제공하고자 한다.
본 발명은 의류용 원사로 사용되는 다기능성 중공복합섬유에 관한 것이다.
더욱 구체적으로 본 발명은 염기성 염료 가염성 공중합폴리에스테르 폴리머(A)와 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 고수축성 공중합폴리에스테르 폴리머(B)가 상호 접착되어 있고, 단면 상에 중공부(C)가 형성된 것을 특징으로 하는 다기능성 중공복합섬유에 관한 것이다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저 본 발명은 염기성 염료 가염성 공중합폴리에스테르 폴리머(A)와 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 고수축성 공중합폴리에스테르 폴리머(B)가 도 1 (a)~(e)와 같은 다양한 형태로 상호 접착되어 있다.
상기 염기성 염료 가염성 공중합폴리에스테르 폴리머는 폴리에틸렌테레프탈레이트에 디메틸 3,5-술포이소프탈레이트의 나트륨염(DMIS), 디메틸 3,5-술포이소프탈레이트의 칼륨염, 디에틸 3,5-술포이소프탈레이트의 나트륨염(DEIS), 디에틸 3,5-술포이소프탈레이트의 리튬염, 3,5-술포이소프탈릭산의 나트륨염 (SIPA), 비스페놀에틸렌글리콜(BPEG), 비스페놀디에틸렌글리콜(BPDEG), 비스페놀트리에틸렌글리콜(BPTEG), 3,3'-디페닐에틸렌글리콜펜탄, 3,3'-디페틸에틸렌글리콜헵탄 및 3,3'-디페닐에틸렌글리콜헥산으로 구성되는 그룹중에서 선택된 적어도 1종 이상의 화합물이 1~10몰% 공중합된 폴리머 등이다.
또한 상기 고수축성 공중합 폴리에스테르 폴리머는 폴리에티렌테레프탈레이트에 2,2-비스[4-(2-히드록시에톡시)페닐]프로판, 1,3-디(히드록시에톡시)벤젠, 1[2(2-히드록시에톡시)에톡시, 3(2-히드록시에톡시)]벤젠, 1,3-디[2(2-히드록시에톡시)에톡시]벤젠, 2,2-디메틸-1,3프로판디올 및 1,3비스(베타-히드로에톡시)-2,2-디메틸 프로판 디올로 구성되는 그룹 중에서 선택된 1종 이상의 화합물이 폴리에틸 렌테레프탈레이트의 전체 디올성분에 대해 3~10몰 공중합된 것이거나, 이소프탈산 또는 그의 유도체가 폴리에틸렌테레프탈레이트의 전체 산성분에 대해 5~12몰% 공중합된 폴리머 등이다.
염기성 염료 가염성 공중합폴리에스테르 폴리머(A) : 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 고수축성 공중합폴리에스테르 폴리머(B)의 조성비(A:B)가 20:80 ~ 80:20인 것이 바람직 하다. 상기 범위를 벗어나는 경우 중공부 형성 및 권축발현이 부족하게 될 가능성이 있다. 그러나 본 발명은 중공부 형성 및 권축발현이 가능한 범위라면 폴리머의 조성비를 특별하게 한정하는 것은 아니다.
중공복합섬유의 단면도 복합섬유의 내부에 중공부를 형성하는 어떤 형태라도 무방하다. 또한 복합섬유의 외형, 중공부의 형태, 중공부의 비율, 중공부 형성위치 및 중공부 개수 등은 임의로 조절할 수 있다. 중공부(C)의 비율은 10% 이상으로 하는 것이 제품의 경량화 및 보온성 향상에 바람직 하나, 특별하게 제한하는 것은 아니다. 본 발명의 중공복합섬유는 아래 실시예와 같이 상기 2종의 폴리머들을 통상의 복합방사법으로 제조할 수 있다.
본 발명에 있어서 권축신도(%), 신축성 및 멜란지 효과는 다음방법으로 측정(평가) 한다.
·권축신도(%)
비등수에 시료(섬유)를 5분간 침지한 후 건조시킨 다음 초하중(0.002g/데니 어) 상태에서 측정한 시료길이(Lc)와, 권축이 펴지도록 정하중(0.1g/데니어)를 부여한 후 측정한 시료길이(L)를 아래식에 대입하여 계산한다.
권축신도(%) =
Figure 111999018177363-pat00001
× 100
·신축성 및 멜란지 효과
전문가 10명에 의한 관능검사로 평가한다. 10명중 7명 이상이 좋다고 하면 양호로, 6명 이하가 좋다고 하면 불량으로 평가하였다.
이하 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 살펴본다. 그러나 본 발명이 아래 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
폴리에스테르 중합시 전체산 성분에 대하여 디메틸 3,5-술포이소프탈레이트의 나트륨염을 3몰% 첨가하여 공중합하여 고유점도가 0.558인 염기성 염료 가염성 공중합폴리에스테르 폴리머(A)를 제조한다. 폴리에스테르 중합시 전체 디올성분에 대하여 1,3비스(베티-히드로에톡시)-2,2-디메틸 프로판 디올을 5몰% 첨가하여 공중합하여 IV가 0.651인 고수축성 공중합 폴리에스테르 폴리머(B)를 제조한다. 상기의 폴리머 A와 폴리머 B를 도 1의 (a)와 같이 중공 사이드-바이-사이드형 단면으로 복합방사, 연신하여 중공율 25%의 80데니어 24필라멘트의 중공복합섬유를 제 조한다. 이때 두 폴리머의 중량비율은 50:50으로 한다.
제조된 중공복합섬유를 경사로하고 위사로 75데니어 36필라멘트의 폴리에스테르 가연가공사를 사용하여 제직한 후 염기성 염료로 염색/가공하여 가공지를 제조한다. 중공복합섬유의 권축신도와 가공지의 부피감, 신축성 및 외관을 평가한 결과는 표 1과 같다.
실시예 2
폴리에스테르 중합시 전체산 성분에 대하여 디메틸 3,5-술포이소프탈레이트의 나트륨염을 3몰% 첨가하여 공중합하여 고유점도가 0.558인 염기성 염료 가염성 공중합폴리에스테르 폴리머(A)를 제조한다. 폴리에스테르 중합시 전체 디올성분에 대하여 1,3비스(베티-히드로에톡시)-2,2-디메틸 프로판 디올을 5몰% 첨가하여 공중합하여 IV가 0.651인 고수축성 공중합 폴리에스테르 폴리머(B)를 제조한다. 상기의 폴리머 A와 폴리머 B를 도 1의 (b)와 같이 중공 사이드-바이-사이드형 단면으로 복합방사, 연신하여 중공율 25%의 150데니어 36필라멘트의 중공복합섬유를 제조한다. 이때 두 폴리머의 중량비율은 50:50으로 한다.
제조된 중공복합섬유를 경사로하고 위사로 75데니어 36필라멘트의 폴리에스테르 가연가공사를 사용하여 제직한 후 염기성 염료로 염색/가공하여 가공지를 제조한다. 중공복합섬유의 권축신도와 가공지의 부피감, 신축성 및 외관을 평가한 결과는 표 1과 같다.
실시예 3
폴리에스테르 중합시 전체산 성분에 대하여 디메틸 3,5-술포이소프탈레이트의 나트륨염을 3몰% 첨가하여 공중합하여 고유점도가 0.558인 염기성 염료 가염성 공중합폴리에스테르 폴리머(A)를 제조한다. 상기의 폴리머 A와 고유점도가 0.650인 폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리머 B를 도 1의 (a)와 같이 중공 사이드-바이-사이드형 단면으로 복합방사, 연신하여 중공율 25%의 80데니어 24필라멘트의 중공복합섬유를 제조한다. 이때 두 폴리머의 중량비율은 50:50으로 한다.
제조된 중공복합섬유를 경사로하고 위사로 75데니어 36필라멘트의 폴리에스테르 가연가공사를 사용하여 제직한 후 염기성 염료로 염색/가공하여 가공지를 제조한다. 중공복합섬유의 권축신도와 가공지의 부피감, 신축성 및 외관을 평가한 결과는 표 1과 같다.
실시예 4
폴리에스테르 중합시 전체산 성분에 대하여 디메틸 3,5-술포이소프탈레이트의 나트륨염을 3몰% 첨가하여 공중합하여 고유점도가 0.558인 염기성 염료 가염성 공중합폴리에스테르 폴리머(A)를 제조한다. 상기의 폴리머 A와 고유점도가 0.650인 폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리머 B를 도 1의 (b)와 같이 중공 사이드-바이-사이드형 단면으로 복합방사, 연신하여 중공율 25%의 150데니어 36필라멘트의 중공복합섬유를 제조한다. 이때 두 폴리머의 중량비율은 50:50으로 한다.
제조된 중공복합섬유를 경사로하고 위사로 75데니어 36필라멘트의 폴리에스 테르 가연가공사를 사용하여 제직한 후 염기성 염료로 염색/가공하여 가공지를 제조한다. 중공복합섬유의 권축신도와 가공지의 부피감, 신축성 및 외관을 평가한 결과는 표 1과 같다.
비교실시예 1
고유점도가 0.650인 폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리머 단일성분을 통상의 방법으로 방사하여 중공율이 25%인 80데니어 24필라멘트 원형중공사를 제조한다. 상기 원형중공사를 경사로 하고 위사로 75데니어 36필라멘트의 폴리에스테르 가연가공사를 사용하여 제직한 후 염기성 염료로 염색/가공하여 가공지를 제조한다. 원형중공사의 권축신도와 가공지의 부피감, 신축성 및 외관을 평가한 결과는 표 1과 같다.
비교실시예 2
고유점도가 0.650인 폴리에틸렌테레프탈레이트 폴리머 단일성분을 통상의 방법으로 방사하여 중공율이 25%인 150데니어 36필라멘트 원형중공사를 제조한다. 상기 원형중공사를 경사로 하고 위사로 75데니어 36필라멘트의 폴리에스테르 가연가공사를 사용하여 제직한 후 염기성 염료로 염색/가공하여 가공지를 제조한다. 원형중공사의 권축신도와 가공지의 부피감, 신축성 및 외관을 평가한 결과는 표 1과 같다.
중공복합섬유 및 가공지 물성평가 결과
구 분 중공복합섬유 가공지
권축신도(%) 밀도(g/㎤) 신축성 멜란지 효과
실시예 1 270 0.431 양호 양호
실시예 2 320 0.421 양호 양호
실시예 3 250 0.443 양호 양호
실시예 4 270 0.437 양호 양호
비교실시예 1 0 0.514 불량 불량(없슴)
비교실시예 2 0 0.525 불량 불량(없슴)
본 발명은 중공부를 갖고 있어서 가볍다. 또한 염색특성이 상이한 2종의 폴리머로 구성되어 염색시 다양한 색조의 멜란지 효과를 발현한다. 아울러 본 발명은 고수축성의 폴리머를 함유하여 신축성도 매우 우수하다.

Claims (5)

  1. 염기성 염료 가염성 공중합폴리에스테르 폴리머(A)와 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 고수축성 공중합폴리에스테르 폴리머(B)가 상호 접착되어 있고, 단면 상에 중공부(C)가 형성된 것을 특징으로 하는 다기능성 중공복합섬유.
  2. 1항에 있어서, 중공부(C)의 중공율이 10% 이상인 것을 특징으로 하는 다기능성 중공복합섬유.
  3. 1항에 있어서, 염기성 염료 가염성 공중합폴리에스테르 폴리머(A) : 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 고수축성 공중합폴리에스테르 폴리머(B)의 조성비(A:B)가 20:80 ~ 80:20인 것을 특징으로 하는 다기능성 중공복합섬유.
  4. 1항에 있어서, 염기성 염료 가염성 공중합폴리에스테르 폴리머가 폴리에틸렌테레프탈레이트에 디메틸 3,5-술포이소프탈레이트의 나트륨염(DMIS), 디메틸 3,5-술포이소프탈레이트의 칼륨염, 디에틸 3,5-술포이소프탈레이트의 나트륨염(DEIS), 디에틸 3,5-술포이소프탈레이트의 리튬염, 3,5-술포이소프탈릭산의 나트륨염 (SIPA), 비스페놀에틸렌글리콜(BPEG), 비스페놀디에틸렌글리콜(BPDEG), 비스페놀트리에틸렌글리콜(BPTEG), 3,3'-디페닐에틸렌글리콜펜탄, 3,3'-디페틸에틸렌글리콜헵탄 및 3,3'-디페닐에틸렌글리콜헥산으로 구성되는 그룹중에서 선택된 적어도 1종 이상의 화합물이 1~10몰% 공중합된 것임을 특징으로 하는 다기능성 공중합 복합섬유.
  5. 1항에 있어서, 고수축성 공중합 폴리에스테르 폴리머가 폴리에티렌테레프탈레이트에 2,2-비스[4-(2-히드록시에톡시)페닐]프로판, 1,3-디(히드록시에톡시)벤젠, 1[2(2-히드록시에톡시)에톡시, 3(2-히드록시에톡시)]벤젠, 1,3-디[2(2-히드록시에톡시)에톡시]벤젠, 2,2-디메틸-1,3프로판디올 및 1,3비스(베타-히드로에톡시)-2,2-디메틸 프로판 디올로 구성되는 그룹 중에서 선택된 1종 이상의 화합물이 폴리에틸렌테레프탈레이트의 전체 디올성분에 대해 3~10몰 공중합된 것이거나, 이소프탈산 또는 그의 유도체가 폴리에틸렌테레프탈레이트의 전체 산성분에 대해 5~12몰% 공중합된 것임을 특징으로 하는 다기능성 공중합 복합섬유.
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