KR100635251B1 - 폴리에스테르/폴리아미드 분할형 복합사 및 이의 제조방법 - Google Patents

폴리에스테르/폴리아미드 분할형 복합사 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100635251B1
KR100635251B1 KR1020040117353A KR20040117353A KR100635251B1 KR 100635251 B1 KR100635251 B1 KR 100635251B1 KR 1020040117353 A KR1020040117353 A KR 1020040117353A KR 20040117353 A KR20040117353 A KR 20040117353A KR 100635251 B1 KR100635251 B1 KR 100635251B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polyester
polyamide
composite yarn
component
polymer
Prior art date
Application number
KR1020040117353A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060078212A (ko
Inventor
최종인
손양국
권익현
Original Assignee
주식회사 효성
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 효성 filed Critical 주식회사 효성
Priority to KR1020040117353A priority Critical patent/KR100635251B1/ko
Publication of KR20060078212A publication Critical patent/KR20060078212A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100635251B1 publication Critical patent/KR100635251B1/ko

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/28Formation of filaments, threads, or the like while mixing different spinning solutions or melts during the spinning operation; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/30Conjugate filaments; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/32Side-by-side structure; Spinnerette packs therefor
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/78Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products
    • D01F6/84Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products from copolyesters

Abstract

본 발명은 심색성의 염색이 가능한 폴리에스테르/폴리아미드 분할형 복합사 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 사이클로 헥산 1,4-디메탄올을 전체 중합물의 글리콜 성분에 대해 1 내지 10 몰% 중합시킨 심색성의 폴리에스테르 중합물을 제 1성분으로 하고, 폴리아미드 중합물을 제 2성분으로 하여 폴리에스테르/폴리아미드 분할형 복합사를 제조 할 수 있다.
본 발명에 의해 제조된 분할형 복합사는 종래의 폴리에스테르 분할형 복합사 제조설비를 보완하지 않고도 심색성과 견뢰도를 향상시키고 다양한 용도에 적용할 수 있는 유용한 발명이다.
심색성, 분할형 복합사, 염료, 결정영역

Description

폴리에스테르/폴리아미드 분할형 복합사 및 이의 제조방법{Polyester and polyamide having splittable composite fibers and the process for preparing the same}
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 폴리에스테르/폴리아미드 분할형 복합사의 단면도이다.
본 발명은 폴리에스테르/폴리아미드 분할형 복합사 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리에스테르/폴리아미드 분할형 복합사중 폴리에스테르부의 비결정 영역을 증가시킨 섬유용 코폴리에스테르 중합물을 이용하여 복합 방사하여 우수한 심색성을 가지며, 후공정성, 견뢰도가 우수한 분할형 복합사에 관한 것이다.
종래의 폴리에스테르/폴리아미드 분할형 복합사는 폴리에스테르/폴리아미드 두 종류의 성분을 복합 방사하여 수득하며, 이렇게 수득한 복합사는 벌크성을 높이고 복합성분의 일부 분할을 이루기 위해 가연공정을 거쳐 보통 단사 섬도가 0.2데 니어 이하의 초극세사로 제조된다. 분할형 복합사는 극세사의 특성에 따른 우수한 촉감으로 클리너, 인공피혁 제품 등으로 제조되어 사용되고 있다.
이러한 폴리에스테르/폴리아미드 분할형 복합사는 고부가가치 제품으로 적용하기 위해 심색성을 가지도록 폴리에스테르 또는 폴리아미드 성분을 개질하는 기술이 여러 가지 개발되고 있다. 특히 폴리에스테르/폴리아미드 분할형 복합사는 폴리에스테르가 제 1성분으로 50%이상을 차지하기 때문에 염색성에 더 많은 영향을 미치므로 폴리아미드 성분의 개질보다 폴리에스테르 성분의 개질이 더 많이 연구되고 있다.
이러한 고부가가치 제품과 염색 문제를 해결하기 위한 방법으로서, 폴리에스테르 복합사의 개질에 대하여 무기입자들을 이용한 심색성 폴리에스테르 복합사가 대한민국 공개특허공보 1998-055563호에 기재되어 있으며, 염색 견뢰도가 우수한 원착 분할형 복합사에 대해 대한민국 특허 제 305383호에 제시되어 있다.
이러한 무기 실리카나 이산화 티탄 등에 의해 섬유 표면에 흠을 만드는 방법은 이들의 응집 등에 의해 극세사 제조시 방사 작업성이 악화될 문제가 있으며, 카본 블랙 등에 의한 원착 복합사는 색상이 한 가지만으로 정해져서 다양한 용도에의 적용이 어렵게 된다.
또한 종래의 폴리에스테르/폴리아미드 분할형 복합사는 그 단사의 굵기가 너무 가늘어 일반적인 폴리에스테르 섬유와 같은 방법으로 염색을 했을 경우 진한 색상으로의 염색이 어려울 뿐만 아니라, 염색후에도 염료들의 고착율이 낮아 견뢰도가 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 위에서 언급한 선행기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로 폴리에스테르/폴리아미드 분할형 복합사중 폴리에스테르부의 비결정 영역의 증가에 의해 심색성의 염색이 가능한 섬유용 코폴리에스테르 중합물을 이용하여 복합 방사하여 폴리에스테르/폴리아미드 분할형 복합사 및 이의 제조방법을 제공 하는데 기술적 과제를 두고 있다.
본 발명은 폴리에스테르/폴리아미드 분할형 복합사 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 사이클로 헥산 1,4-디메탄올을 전체 중합물의 글리콜 성분에 대해 1 내지 10 몰% 중합시킨 심색성의 코폴리에스테르 중합물을 제 1성분으로 하는 단계와, 폴리아미드 중합물을 제 2 성분으로 하여 중량비를 85:15 내지 50:50으로 복합시켜 분할형 복합사를 제조하였다.
본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하면, 분할형 복합사에서 폴리에스테르/폴리아미드 성분 중 폴리에스테르 부분을 개질함으로서 견뢰도를 향상시키고 제조원가를 절감하는 분할형 복합사를 제조하였다.
일반적으로 염색성이 비교적 선명하지 않은 분산염료로 염색하는 폴리에스테르 부분은 복합사 전체에서 50%이상을 차지하기 때문에 폴리에스테르 부분의 개질이 필수적이며 폴리아미드 성분의 개질은 얻어지는 부가가치에 비해서 제조비용 증가의 폭이 커서 실제로 상업화하기에는 곤란한 문제점이 있다.
본 발명에서 심색성을 이루기 위한 제 1성분인 폴리에스테르 성분의 중합물로는 중합물내의 비결정 영역을 증가시킬 수 있는 구조이면서도, 비결정 영역의 증가에 의해 유리전이 온도는 감소하지 않아야 견뢰도를 높일 수 있음을 알 수 있다.
본 발명에서 견뢰도를 높이기 위한 성분으로 나프탈렌 디카르복실산, 비스페놀 A의 에틸렌 부가물, 사이클로 헥산 1,4-디메탄올 등의 방향족 및 지환족 화합물을 사용하였다. 사이클로 헥산 1,4-디메탄올은 그 자체가 시스형과 트랜스형의 이성질체를 갖고 있는 화합물이므로 다른 공중합 모노머보다 적은 량으로도 비결정 영역의 증가를 가져올 수 있어 경제적인 측면에서도 잇점이 있다.
본 발명에서 사용되는 사이클로 헥산 1,4-디메탄올(Cyclohexane 1,4-dimethanol, 이하 CHDM으로 약칭)의 중합물 내 함량은 중합물 대비 1 내지 10 몰% 수준이 좋다. 10 몰%보다 높게 되면 위에서 서술한 바와 같이 섬유로 제조할 경우 수축률이 너무 크게 되고, 특히 30 몰% 보다 높게 되면 섬유용으로는 사용할 수 없는 비결정성 중합물이 생성된다. 또한 1 몰%보다 낮게 되면 비결정 영역이 증가하여 원하는 심색성이 불가능하게 되는 문제가 발생하게 된다.
G치(에틸렌 글라이콜 및 CHDM을 합한 몰수와 테레프탈산의 몰수의 비)를 최대한 낮추어 DEG(di-ethylene glycol) 생성을 억제하는 게 좋다. 따라서 G치의 범위는 1.10 내지 1.50 범위가 양호하며, 이 조건으로 중합할 경우 중합물 내 DEG 함량이 0.7 내지 2.0 중량%가 되어 비결정 영역의 증가를 도모할 수 있으며, 열적인 특성 저하도 없게 되어 섬유 제조시 가연 공정 등에서의 문제점도 감소하게 된다.
또한, 본 발명에 의한 코폴리에스테르 중합물은 의류용 섬유를 목적으로 하므로 종래의 폴리에스테르와 마찬가지로 아나타제형(Anatase Type) 이산화 티탄(Titanium Dioxide)을 투입한다. 투입양은 섬유의 용도에 따라, 브라이트(Bright)용은 중합물 대비 200 내지 500 ppm, 세미 덜(Semi-Dull)용은 1,000 내지 5,000 ppm, 풀 덜(Full-Dull)용으로는 10,000 내지 40,000 ppm 투입이 가능하다. 또한 폴리에스테르 중합물의 비중을 높이거나, 투명성을 유지하고 마찰 특성을 개선하기 위하여 바륨 설페이트(Barium Sulfate)를 5중량% 이하로 투입할 수 있다.
본 발명에서 중축합 촉매로는 일반적인 폴리에스테르 중축합촉매의 사용이 가능하다. 안티모니 트리옥사이드나 안티모니 아세테이트 등의 안티몬 계열의 촉매, 게르마늄 다이옥사이드 등의 게르마늄계 촉매, 테트라 부틸 타이타네이트나 테트라아이소프로필 타이타네이트 등의 타이타니움 계열의 촉매를 사용할 수 있다. 이들의 함량은 중합물 대비 0.01 내지 5 중량% 투입한다.
분할형 복합사의 형태는 제 1성분인 폴리에스테르 중합물로서 복합사 횡단면의 중심으로부터 방사상으로 분리시켜서 중심으로 향하는 쐐기 형태가 되도록 하고, 제 2성분인 폴리아미드는 제 1성분인 폴리에스테르 중합물 사이에 번갈아 배열되도록 하며, 폴리에스테르 중합물은 쐐기의 개수가 8 내지 32개가 되도록 하여 분할형 복합사를 제조한다(도 1).
본 발명에서의 반연신사의 방사속도는 2,500m/min 내지 4,500m/min으로 방사하는 것이 바람직하며, 4,500m/min을 초과하면 사절수의 증가로 권취가 곤란한 문제가 일어난다.
이렇게 제조된 폴리에스테르와 폴리아미드의 분할형 복합사 반연신사를 바람직한 원사의 물성(인장강도 특성)을 발현하기에 충분한 연신비와 온도로 연신 또는 가연하여 분할형 복합사를 제조한다. 이때, 폴리에스테르와 폴리아미드의 분할형 복합사의 연신비는 1.4에서 1.8이며, 온도는 140℃에서 170℃이다. 복합사의 연신비가 1.4보다 낮을 때는 불충분한 연신으로 저강도, 고신도의 불량한 물성을 가지게 되며, 연신비가 1.8초과 할 경우는 높은 연신비로 인해 모우가 발생하거나 사절이 발생하여 작업이 곤란하게 된다. 분할형 복합사의 연신 온도를 140℃미만으로 할 경우는 불충분한 연신온도로 인해 불균일 연신이 나타나게 되고, 분할형 복합사의 연신 온도가 170℃를 초과할 경우는 높은 온도로 인해 사절이 발생하고 원사의 외관이 불량하여 질수 있다.
아래에서 본 발명에 따르는 실시 예 와 이에 대한 비교 예에서 사용하는 용어 및 분석법에 대하여 다음과 같이 실시하였다.
1. 점도(IV)
코폴리에스테르 시료에 대해서 페놀과 1,1,2,2-테트라클로로에탄의 60/40 중량비로 섞여 있는 용액에 중합물을 용해시키고, 30℃의 항온조에서 우벨로데관을 이용하여 측정하였다.
2. 용융온도(Tm) 및 유리전이 온도(Tg)
코폴리에스테르 시료에 대해서 퍼킨 엘머사(Perkin Elmer社)의 DSC 7을 이용하여 10℃/min으로 승온하여 용융범위내의 피크로 분석하였다.
3. 염색성
제조된 복합사를 카야론 네이비 블루(Kayalon Navy Blue) EXN-SF 300으로 130℃에서 염색하였으며, 염색원단의 색강도는 스펙트로포토미터(Spectrophotometer)를 이용하여 K/S를 계산하였다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시 예를 들어 예시하고자 하나, 본 발명이 이들의 실시 예에 의하여 한정하거나 제한하는 것은 아니다.
실시 예 1 내지 3, 비교 예 1 내지 2
표 1에 기재된 물성을 지니는 폴리에스테르 중합물을 제 1성분으로 하고 폴리아미드(나일론 6) 중합물을 제 2성분으로 사용하였다.
폴리에스테르 중합물인 제 1성분의 방사온도는 290℃로 하고, 폴리아미드중합물인 제 2성분의 방사온도를 265℃로 하며, 방사구금은 8분할로 직경은 0.23mm(구멍수 36)이며, 냉풍속도 0.4m/sec로 하여 복합사 반연신사의 섬도가 120데니어가 되도록 토출량을 조절하여 폴리에스테르/폴리아미드의 복합비율이 80/20 내지 65/35 중량비가 되도록 하고, 방사속도 3,000m/min으로 방사하였다.
이러한 원사를 히터온도 155℃, 연신속도 500m/min의 조건에서 연신비 1.55로 가연하여 분할형 복합사 가연사를 제조하였다.
이렇게 제조된 원사를 환편기로 20 내지 30cm길이가 되도록 편직한 시료를 다음과 같이 염색하였다.
염색시험
분산염료 Kayalon Navy Blue EXN-SF 300으로 염료농도 1% o.w.f로 만든 다음 분산제(VGT) 1g/ℓ, pH 5.0(초산), 액비 1 대 15의 조건에서 염색온도를 30℃에서 125℃까지 1℃/min로 균일하게 승온시킨 다음 125℃에서 30분간 유지하였다.
염색한 환편원단의 색강도는 스펙트로포토미터(Spectrophotometer)를 이용하여 500nm에서의 흡수 강도를 측정하였다. 본 실시 예의 결과는 표 1로 정리하였다.
아래에서 본 발명에 따르는 실시 예 1 내지 3에서 보이는 바와 같이 폴리에스테르 중합물에 CHDM을 적정량(각각 3, 6, 9 몰%) 첨가하여 중합한 폴리에스테르 중합물을 제 1성분으로 사용하고, 폴리아미드를 제 2성분으로 사용하여 방사한 경우, 종래의 개질하지 않은 분할형 복합사의 기준 색농도 100보다 높은 값의 색농도를 나타내는 심색성 염색이 가능한 분할형 복합사의 제조가 가능하였다.
비교 예 2와 같이 CHDM이 과도한 양이 첨가(25몰%)된 경우는 방사작업이 불가능하여 상업적으로 원사생산이 불가능함을 알 수 있다.
실시 예 및 비교 예
구분 실시 예 1 실시 예 2 실시 예 3 비교 예 1 비교 예 2
제1성분 CHDM 함량(몰%) 3 6 9 0 25
극한점도(dl/g) 0.631 0.628 0.617 0.627 0.572
제2성분 나일론 6 나일론 6 나일론 6 나일론 6 나일론 6
복합비(제1성분/제2성분) 80:20 70:30 65:35 80:20 70:30
강도(g/d) 4.26 4.12 4.01 4.38 -
신도(%) 38 40 37 37 -
K/S** 106 112 119 100 -
견뢰도 4급 4급 3.5급 3.5급
비고 방사불가능
** 개질하지 않은 일반적인 폴리에틸렌 테레프탈레이트/나일론6 복합사의 겉 보기 색농도를 100으로 하여 환산하였음.
본 발명은 일반적인 폴리에스테르/폴리아미드 분할형 복합사의 제조설비를 보완하지 않고도 이물질 등의 함량이 많지 않아 작업성이 양호하고 심색성이 우수한 폴리에스테르/폴리아미드 분할형 복합사를 제조하여 견뢰도 및 심색성의 향상과 다양한 용도로의 적용이 가능한 발명이다.

Claims (2)

  1. 사이클로 헥산 1,4-디메탄올을 전체 중합물의 글리콜 성분에 대해 1 내지10 몰% 중합시킨 심색성의 코폴리에스테르 중합물을 제 1성분으로 하는 단계와, 폴리아미드 중합물을 제 2 성분으로 하여 중량비를 85:15 내지 50:50으로 복합시킨 단계를 특징으로 하는, 폴리에스테르/폴리아미드 분할형 복합사의 제조방법.
  2. 사이클로 헥산 1,4-디메탄올을 전체 중합물의 글리콜 성분에 대해 1 내지 10 몰% 중합시킨 코폴리에스테르 중합물을 제 1 성분으로 하고, 폴리아미드 중합물을 제 2 성분으로 사용하여 제조되는 것을 특징으로 하는, 제 1항에 따르는 방법으로 수득한 폴리에스테르/폴리아미드 분할형 복합사.
KR1020040117353A 2004-12-30 2004-12-30 폴리에스테르/폴리아미드 분할형 복합사 및 이의 제조방법 KR100635251B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040117353A KR100635251B1 (ko) 2004-12-30 2004-12-30 폴리에스테르/폴리아미드 분할형 복합사 및 이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040117353A KR100635251B1 (ko) 2004-12-30 2004-12-30 폴리에스테르/폴리아미드 분할형 복합사 및 이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060078212A KR20060078212A (ko) 2006-07-05
KR100635251B1 true KR100635251B1 (ko) 2006-10-17

Family

ID=37170153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040117353A KR100635251B1 (ko) 2004-12-30 2004-12-30 폴리에스테르/폴리아미드 분할형 복합사 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100635251B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100977038B1 (ko) 2009-01-15 2010-08-19 서진텍스타일(주) 나일론/폴리에스테르 분할형 복합사를 이용한 섬유 직물의 제조 방법
KR102240199B1 (ko) 2020-09-08 2021-04-15 주식회사 더드림 폴리에스테르/폴리아미드 극세사로 제직한 타월의 제조방법 및 그를 이용하여 제직한 타월

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101458293B1 (ko) * 2013-01-18 2014-11-04 주식회사 효성 양이온 염료 가염성 폴리에스테르/나일론 복합섬유의 제조방법 및 그에 의해서 제조된 양이온 염료 가염성 폴리에스테르/나일론 복합섬유

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100977038B1 (ko) 2009-01-15 2010-08-19 서진텍스타일(주) 나일론/폴리에스테르 분할형 복합사를 이용한 섬유 직물의 제조 방법
KR102240199B1 (ko) 2020-09-08 2021-04-15 주식회사 더드림 폴리에스테르/폴리아미드 극세사로 제직한 타월의 제조방법 및 그를 이용하여 제직한 타월

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060078212A (ko) 2006-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20120260436A1 (en) Normal pressure dyeable polyester fiber and method for producing the same
US5567796A (en) Polyester fiber
US20080268736A1 (en) Dope Dyed Flame Retardant Polyester Fibers, Textile Products Therefrom and the Method of Manufacturing Thereof
US9752258B2 (en) Cationic-dyeable polyester fiber and conjugated fiber
KR100339275B1 (ko) 이염성(易染性) 폴리에스테르 섬유
KR100635251B1 (ko) 폴리에스테르/폴리아미드 분할형 복합사 및 이의 제조방법
US6998461B2 (en) Modified polyester fiber and process for producing the same
US3385831A (en) Textile fibers of polyethylene terephthalate/hexahydroterephthalate copolyester
US6284864B1 (en) Permanent deep-dye polyester
EP0474418A2 (en) Polyester copolymer fiber having enhanced strength and dyeability properties
US11370903B2 (en) Polypropylene composition and dyeable polypropylene filament yarn including the same
US20070055043A1 (en) Modified polyethylene, terephthalate for low temperature dyeability, controlled shrinkage characteristics and improved tensile properties
JPH05302211A (ja) 易染性ポリエステル繊維
JP2973645B2 (ja) ポリエステル繊維
CN1312338C (zh) 可深染的海岛型聚酯共轭纤维及其制备方法
JP2005273115A (ja) 易染性ポリエステル繊維及びその製造方法
KR100481092B1 (ko) 염색성 및 염색견뢰도가 우수한 해도형 복합섬유
JP2000355831A (ja) 染色性改良ポリエステル繊維及びその製造方法
JPH0892816A (ja) 改質ポリエステル繊維
EP1493853B1 (en) Modified polyester fiber and process for producing the same
JP2023184004A (ja) ポリエステル繊維
KR100270440B1 (ko) 폴리에테르에스테르 탄성섬유의 제조방법
KR100558688B1 (ko) 형태안정성이 우수한 폴리에스테르 공중합체 및 그의폴리에스테르 필라멘트
JPH06299428A (ja) 混繊糸
KR100481094B1 (ko) 다층분할형 복합섬유 및 그 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120619

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130905

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150914

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160919

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170912

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180912

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190916

Year of fee payment: 14