KR101913162B1 - 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유 - Google Patents

카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고용융점도 폴리에스테르와 저용융점도 폴리에스테르로 형성된 사이드-바이-사이드(side by side)형의 잠재권축섬유에 있어서, 상기 고용융점도 폴리에스테르는 술포이소프탈산 금속염(SM)과 술포이소프탈산 유기염(SO)이 산성분으로 공중합되어 용융점도가 2,200~2,700 포이즈인 카티온 가염성 폴리에스테르이고, 상기 저용융점도 폴리에스테르는 용융점도가 600~1,000 포이즈인 폴리에스테르인 것을 특징으로 하는 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유에 관한 것이다.

Description

카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유{CATIONIC-DYEABLE LATENT CRIMPING POLYESTER FIBER}
본 발명은 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유에 관한 것으로 술포이소프탈산 유기염과 공중합된 카티온 가염성 폴리에스테르를 포함하는 잠재권축형 섬유에 관한 것이다.
잠재권축섬유란 열수축특성이 다른 2종의 폴리머를 사이드-바이-사이드형(Side By Side) 또는 심초형(Sheath-Core)으로 복합방사한 후, 방사공정이나 연신공정에서 열을 가함으로써 열수축성 차이에 의해 물리적으로 코일모양을 띄게 하여, 스프링과 유사한 원리에 의하여 고도의 신축성과 벌키성을 부여한 섬유이다.
폴리에스테르계 권축 섬유의 제조에 사용되는 2종의 폴리머에는 점도의 차이를 가지는 2종의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 사용하거나, 또는 고수축성의 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용한 방법 등이 있으며, 폴리에틸렌테레프탈레이트 이외에도 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT)나 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT)를 사용한 방법도 제시되었다.
대한민국 공개특허 제2000-0019601호에는 사이드 바이 사이드형 복합섬유로서, 횡단면상으로 다른 2종의 동일계 폴리머의 고, 저수축성분이 태극모양으로 되어 있어서 계면에서의 접착성이 우수하고 나선형 권축을 발현시키는 자발 권축섬유에 관한 것이 기재되어 있다.
그러나, 수축율이 다른 폴리머를 사용하여 복합섬유를 제조하는 경우에는 폴리머 상호 간의 낮은 상용성에 기인한 계면에서의 낮은 접착성 때문에 방사 후 섬유에 가해지는 외력에 의하여 양성분의 계면이 분리되는 등의 문제점을 가질 수 있다.
일본 공개특허 제2011-196006호는 상압 카티온 가염성 폴리에스테르 복합 섬유에 관한 것으로 5-나트륨술포이소프탈산을 공중합한 폴리에스테르를 초(sheath)부에 배치하고, 95 몰% 이상이 에틸렌테레프탈레이트의 반복 단위로 이루어지는 폴리에스테르를 심(core)부에 배치한 복합 섬유가 개시되어 있다.
그러나, 상기와 같은 복합섬유는 심초형 섬유로 함으로써 사이드 바이 사이드형과 같은 권축율이 보이기 어려우며 방사 공정에서의 가공 비용이 증가 및 고속으로 방사하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로 카티온 가염성 폴리에스테르를 복합방사하여 높은 권축율을 가지는 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 카티온 가염성 폴리에스테르를 복합방사하여 고연신, 고강도의 세섬화가 가능한 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 카티온 가염성 폴리에스테르를 복합방사하여 신축성을 유지하면서 높은 선명도와 염색유지력을 가지는 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 고용융점도 폴리에스테르와 저용융점도 폴리에스테르로 형성된 사이드-바이-사이드(side by side)형의 잠재권축형 폴리에스테르 섬유에 있어서, 상기 고용융점도 폴리에스테르는 술포이소프탈산 금속염(SM)과 술포이소프탈산 유기염(SO)이 산성분으로 공중합되어 용융점도가 2,200~2,700 포이즈인 카티온 가염성 폴리에스테르이고, 상기 저용융점도 폴리에스테르는 용융점도가 600~1,000 포이즈인 폴리에스테르인 것을 특징으로 하는 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유를 제공한다.
또한, 상기 고용융점도 폴리에스테르는 하기의 수학식 (1), (2)를 동시에 만족하는 것을 특징으로 하는 술포이소프탈산 유기염을 이용한 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유를 제공한다.
수학식 (1) : 0.1≤(SM+SO)≤3.0
수학식 (2) : 0.01≤(SM/SO)≤100.0
[상기 수학식 중, SM는 공중합 폴리에스테르를 구성하는 전체 산 성분을 기준으로 술포이소프탈산 금속염(SM)의 공중합량(몰%)이며, SO는 공중합 폴리에스테르를 구성하는 전체 산 성분을 기준으로 술포이소프탈산 유기염(SO)의 공중합량(몰%) 을 나타낸다]
또한, 상기 술포이소프탈산 유기염(SO)은 디메틸-5-술포이소프탈산 테트라포스포늄 또는 디메틸-5 술포이소프탈산-테트라부틸암모늄인 것을 특징으로 하는 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 고용융점도 폴리에스테르와 저용융점도 폴리에스테르의 중량비가 30:60 ~ 70:40인 것을 특징으로 하는 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유를 제공한다.
또한, 상기 고용융점도 폴리에스테르와 저용융점도 폴리에스테르의 용융점도 차이는 1500 이상인 것을 특징으로 하는 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유를 제공한다.
또한, 본 발명은 권축율이 30% 이상인 것을 특징으로 하는 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 또한, 본 발명은 고용융점도 폴리에스테르와 저용융점도 폴리에스테르로 형성된 사이드-바이-사이드(side by side)형의 잠재권축형 폴리에스테르섬유 제조 방법에 있어서, 카티온 가염성 폴리에스테르로서 술포이소프탈산 금속염(SM)과 술포이소프탈산 유기염(SO)이 산성분으로 공중합되어 용융점도가 2,200~2,700 포이즈인 상기 고용융점도 폴리에스테르와 용융점도가 600~1,000 포이즈인 상기 저용융점도 폴리에스테르를 사이드 바이 사이드 형태 단면으로 방사하는 방사단계, 연신비는 1.5 ~ 2.0로 연신하는 연신단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유 제조방법을 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유는 높은 권축율을 가지는 섬유를 제공하는 효과가 있다.
또한, 카티온 가염성 폴리에스테르를 복합방사하여 고연신, 고강도의 세섬화가 가능한 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유를 제공하는 효과가 있다.
또한, 카티온 가염성 폴리에스테르를 복합방사하여 신축성을 유지하면서 높은 선명도와 염색유지력을 가지는 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유를 제공하는 효과가 있다.
또한, 폐수의 발생시키지 않고 수득율이 향상된 술포이소프탈산 유기염과 공중합한 폴리에스테르를 복합방사하여 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유를 제공하는 효과가 있다.
도 1 및 도 2은 본 발명에 따른 사이드 바이 사이드 형태로 방사된 섬유 단면의 일 예이다.
이하 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 '약', '실질적으로' 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본 발명에서 개시되는 '폴리에스테르'는 주요 산성분으로 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성 유도체를 사용하고 주요 디올성분으로 에틸렌글리콜을 사용하여 축중합되어 폴리에스테르를 뜻한다.
본 발명은 고용융점도 폴리에스테르와 저용융점도 폴리에스테르로 형성된 사이드-바이-사이드(side by side)형의 잠재권축형 섬유에 관한 것이다.
상기 고용융점도 폴리에스테르는 주된 반복 단위가 에틸렌테레프탈레이트이고, 산성분의 공중합으로 술포이소프탈산 금속염(SM)과 술포이소프탈산 유기염(SO)을 사용하여 공중합 폴리에스테르로 형성된다.
상기 고용융점도 폴리에스테르는 하기의 화학식 1의 X가 알칼리 양이온 또는 알카리 토금속 양이온인 술포이소프탈산 금속염(SM)과 하기의 화학식 1의 X가 4급 포스포늄 이온 또는 4급 암모늄 이온인 술포이소프탈산 유기염(SO)을 함유된 카티온 가염성 폴리에스테르인 것이 바람직할 것이다.
상기 술포이소프탈산 유기염은 디메틸-5-술포이소프탈산 테트라포스포늄(DHSP) 또는 디메틸-5 술포이소프탈산-테트라부틸암모늄이 사용될 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112016116705269-pat00001
[상기 식 중, R은 수소원자 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기 또는 β-하이드록시에틸기를 나타낸다.]
상기와 같이 술포이소프탈산 금속염(SM)과 술포이소프탈산 유기염(SO)을 함유하는 고용융점도 폴리에스테르는 하기의 수학식 (1), (2)를 동시에 만족하는 것이 바람직할 것이다.
수학식 (1) : 0.1≤(SM+SO)≤3.0
수학식 (2) : 0.01≤(SM/SO)≤100.0
[상기 수학식 중, SM는 공중합 폴리에스테르를 구성하는 전체 산 성분을 기준으로 술포이소프탈산 금속염(SM)의 공중합량(몰%)이며, SO는 공중합 폴리에스테르를 구성하는 전체 산 성분을 기준으로 술포이소프탈산 유기염(SO)의 공중합량(몰%) 을 나타낸다]
상기 수학식 (1)은 고용융점도 폴리에스테르의 카티온 가염성과 관련된 수식으로 상기 SM+SO이 0.1 미만이면 카티온 염료와 반응성이 저하되어 카티온 가염성이 저하될 수 있으며, SM+SO가 3.0을 초과하면 폴리에스테르 섬유의 물성이 저하될 수 있다.
상기 수학식 (2)는 제조되는 고용융점도 폴리에스테르의 물성과 관련된 수식으로 술포이소프탈산 금속염의 함량이 높아지면 공중합 폴리에스테르 중합시 중합도가 저하될 수 있으므로 SM/SO의 값이 0.01≤(SM/SO)≤100.0인게 바람직할 것이다.
상기 저용융점도 폴리에스테르는 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성 유도체와 에틸렌글리콜을 사용하여 제조되는 폴리에스테르로 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET)를 사용할 수 있을 것이다.
본 발명에서 제조된 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유는 잠재권축성을 가지며 상기 섬유의 권축율은 30% 이상이 되어야 신축특성을 갖는 직편물의 제조성이 좋아질 수 있다.
본 발명의 권축성은 고용융점도 폴리에스테르와 저용융점도의 폴리에스테르의 용융점도의 차이에 의해 발현될 수 있다.
용융점도가 큰 폴리에스테르는 용융점도가 작은 폴리에스테르에 비해 상대적으로 상호작용(Interaction)이 크기 때문에 용융점도가 다른 폴리에스테르 2종을 복합방사를 하면 상대적으로 높은 용융점도를 지닌 폴리에스테르는 동그랗게 뭉쳐지고, 연신 후 열처리과정에서 분자들 간의 상호작용(Interaction)에 의해 더 수축하여 섬유 상의 권축성(Crimp)이 발현된다.
따라서, 용융점도를 290도에서 100rad/s를 기준으로 측정될 때 상기 고용융점도 폴리에스테르의 용융점도는 2,200~2,700 포이즈(P), 상기 저용융점도 폴리에스테르의 용융점도는 600~1,600 포이즈가 되는 것이 바람직할 것이다.
폴리에스테르의 상호작용으로 인해 상기 고용융점도 폴리에스테르의 용융점도가 2200 포이즈 미만인 경우, 노즐을 통과하는 토출속도가 매우 빨라져 곡사가 발생하고, 용융점도가 2700 포이즈를 초과하면 방사 시 작업성에서 문제가 있을 수 있다.
폴리에스테르의 용융점도는 분자량, 공중합물, 추가하는 가소제의 함량 등으로 조절가능할 것이다.
또한, 고용융점도 폴리에스테르와 저용융점도 폴리에스테르의 용융점도 차이는 1500~2000 포이즈인 것이 바람직하며, 점도 차가 상기 범위를 벗어날 경우 계면 간의 접착력이 현저히 떨어지는 문제가 있고 섬유의 신축성이 떨어질 수 있다.
상기와 같은 용융점도의 차이에 의해 방사된 원사의 단면은 도 1 또는 도 2에서 보는 바와 같은 단면을 형성하게 되고, 그 계면은 용융점도 차이에 의해 고용융점도 폴리에스테르 쪽이 둥근 형태를 형성하게 된다.
폴리에스테르의 용융점도의 차이에 의한 권축성이 보다 잘 발현되기 위해서는 상기 고용융점도 폴리에스테르와 저용융점도 폴리에스테르의 중량비는 30:60 ~ 70:40인 것이 바람직할 것이다.
고용융점도 폴리에스테르의 함량이 30중량% 미만이면, 이수축 효과가 줄어들어 원단의 불륨감과 부드러움이 급격히 감소하게 되며, 70중량%을 초과하면 제조공정이 나빠질 수 있다.
본 발명에 따른 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유는 고용융점도 폴리에스테르와 저용융점도 폴리에스테르를 사용하여 사이드-바이-사이드(side by side)형의 복합섬유로 제조되는 것으로 방사단계, 연신단계를 포함하며 가연단계를 선택적으로 포함할 수 있다.
상기 방사 단계는 고용융점도 폴리에스테르와 저용융점도 폴리에스테르를 각각 준비하여 노즐을 이용하여 각각의 토출공을 통하여 방사한다. 토출된 개개의 섬유 상 폴리에스테르는 노즐로 토출된 후 폴리머의 물성에 의해 접합되어 사이드 바이 사이드 형태 단면을 가질 수 있다.
상기 연신단계는 방사된 섬유는 2개의 롤러를 통해 연신한다.
연신비는 증가할수록 권축율이 높아지기 때문에 연신롤러 50 내지 100℃ 온도일 때, 1.5 ~ 2.0 사이에서 적절히 조절할 수 있으며, 보다 바람직하게는 1.7 ~ 1.9로 연신할 수 있다.
상기 연신비가 0.1 증가 시, 권축율 증가율이 5% 이상인 것이 바람직하나, 연신비가 2.0을 초과하는 경우에는 연식작업 과정에서 사절이 발생할 수 있다.
본 발명에서 제조된 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유는 높은 강도 및 연신비를 가지며 이는 상기 고용융점도 폴리에스테르가 일반 폴리에스테르에 비해 높은 강도를 가지기 때문이다.
따라서, 본 발명에 의해 제조된 제조된 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유는 강도가 2.3~ 3.5 g/데니어인 것이 바람직할 것이다.
상기 강도가 2.3g/데니어 미만인 경우에는 방사 중 사절이 생기고, 직편물 제조시 작업성이 낮아질 수 있으며, 강도가 3.5g/데니어를 초과하는 경우에는 직물 제조 촉감이 불량일 수 있다.
상기 가연단계는 상기 연신된 복합섬유를 별도의 히터판에 통과시켜 열처리하는 과정이 포함될 수 있다.
또한, 상기와 같은 방법으로 제조된 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유는 후가공의 이완열처리 공정을 거치면서 단위 길이당 많은 개수의 크림프가 발현 가능하게 되고, 그에 따라 직편물의 신축성을 향상되어 부드럽고 편안한 착용감을 부여하게 된다.
이하 본 발명에 따른 술포이소프탈산 유기염 이용한 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유를 제조하기 위한 방법의 실시예를 나타내지만, 본 발명이 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
고용융점도 폴리에스테르와 저용융점도 폴리에스테르의 용융점도는 각각 2400 포이즈, 600포이즈이며, 고점도 익스트루더의 방사온도는 260 ~ 290℃, 저점도 익스트루더의 온도범위는 240 ~ 260℃ 로 조절하여 각각의 익스트루더를 통해 용융시키고 50: 50 중량비로 2,900m/분의 방사속도로 방사하고 1.8배 연신 배향하여 본 발명에 따른 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유를 제조하였다.
상기 고용융점도 폴리에스테르는 검화가가 9.7 KOH mg/g인 올리고머에 디(β-하이드록시에틸)-5-술포이소프탈레이트 나트륨염(DMS) 1.3mole%와 디메틸-5-술포이소프탈산 테트라포스포늄(DHSP) 0.5mole%을 첨가하여 280℃까지 승온후 고진공하에서 축중합반응을 실시하였다.
상기 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유를 제편하고 카티온 염료인 kayacril CD bule를 이용하여 염색하였다.
실시예 2
실시예 1과 동일하게 제조하였으나, 상기 고용융점도 폴리에스테르와 저용융점도 폴리에스테르의 용융점도, 중량비 및 연신비를 달리하였으며, 함량은 표 1에 나타내었다.
실시예 3
실시예 1과 동일하게 제조하였으나, 상기 고용융점도 폴리에스테르는 검화가가 9.7 KOH mg/g인 올리고머에 디(β-하이드록시에틸)-5-술포이소프탈레이트 나트륨염 1.3mole%와 디메틸-5 술포이소프탈산-테트라부틸암모늄 0.5mole%를 첨가하여 280℃까지 승온 후 고진공하에서 축중합반응을 실시하였다.
상기 고용융점도 폴리에스테르와 저용융점도 폴리에스테르의 용융점도, 중량비 및 연신비는 표 1에 나타내었다.
실시예 4
실시예 1과 동일하게 제조하였으나, 상기 고용융점도 폴리에스테르는 검화가가 9.7 KOH mg/g인 올리고머에 디(β-하이드록시에틸)-5-술포이소프탈레이트 나트륨염 1.3mole%와 디메틸-5 술포이소프탈산-테트라부틸암모늄 0.5mole%를 첨가하여 280℃까지 승온 후 고진공하에서 축중합반응을 실시하였다.
상기 고용융점도 폴리에스테르와 저용융점도 폴리에스테르의 용융점도, 중량비 및 연신비는 표 1에 나타내었다.
실시예 5
실시예 1과 동일하게 제조하였으나, 상기 고용융점도 폴리에스테르와 저용융점도 폴리에스테르의 용융점도, 중량비 및 연신비를 달리하였으며, 함량은 표 1에 나타내었다.
비교예 1 내지 4
실시예 1과 동일하게 제조하였으나, 상기 고용융점도 폴리에스테르는 검화가가 9.7 KOH mg/g인 올리고머에 디(β-하이드록시에틸)-5-술포이소프탈레이트 나트륨염 1.8mole%만을 첨가하여 280℃까지 승온후 고진공하에서 축중합반응을 실시하였다.
상기에서 제조된 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 4의 제조 조건 및 물성 등을 측정하여 표 1에 나타내었다.
◎ 측정방법
* 고유점도(IV, Intrinsic Viscosity): 각 폴리머를 120℃의 오르쏘-클로로페놀에 1% 농도로 충분히 용해시킨 후， 30℃의 항온조에서 우벨로드형 점도계를 사용하여 측정하였다.
*용융점도(MV, Melt viscosity) : 290℃에서 측정한 전단속도 100rad/sec에서의 용융점도
* 방사 공정성 평가 : 방사하는 동안 섬유가 절단되어 끊어지는 횟수
- 양호 : 1회/일 미만
- 불량 : 1회/일 이상~10회/일 미만
- 매우불량 : 10회/일 이상
* 인장강도는 ASTM D3822의 방법으로 측정하였다.
* 섬도(denier): ASTM D 1577에 준하여, Textechno社의 Favimat 장비로 측정하였다.
* 끓는 물에서 수축율(BWS : Boiling Water Shrinkage)
초기 길이 50cm의 시료에 200 mg 중량을 매달아 끓는 물에 15분동안 담가두고 대기중에 5분 동안 건조하고, 하기 식에 따라 끓는 물에서의 수축율을 결정하였다.
* 수축율(%) = (초기 시료의 길이 - 수축 후의 시료길이)/초기시료의 길이 × 100
* 권축율 (Tc, %) : 시료에 50mg/데니아의 장력이 주어진 상태에서 3,000 데니아에 해당하는 양만큼 타래의 시료를 취한다. 이 시료를 0.5mg/데니아의 하중을 부여한 상태에서, 열수(100℃)에서 20분간 처리 후 하중을 제거하고 24시간 동안 방치하여 자연 건조시킨다. 자연 건조후 시료에 2mg/데니아의 하중을 부여한 후 1분 경과한 뒤 길이(L1)를 측정하고, 2mg/데니아 + 200mg/데니아의 하중을 부여한 후 1분 경과한 뒤 길이(L2)를 측정한다.
이와 같이 측정된 값을 하기 수학식(1)에 대입하여 권축율을 구한다.
<수학식(1)> Tc(%) = (L2 - L1)/L2 × 100
구분 단위 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
Polymer 고용융점도 폴리에스테르 P(M.v) 2400 2400 2400 2400 2400 3200 3200 3200 3200
저용융점도 폴리에스테르 P(M.V) 600 600 900 900 1500 600 600 900 900
비율 (고:저) 50:50 40:60 50:50 40:60 50:50 50:50 40:60 50:50 40:60
제작 방속 m/mm 2,900 2,900 2,900 2,900 2,900 2,900 2,900 2,900 2,900
연신비 1.8 1.83 1.8 1.83 1.8 1.7 1.75 1.7 1.75
물성 강도 g/de 2.56 2.67 2.76 2.85 2.73 2.08 2.19 2.23 2.37
신도 % 21.7 20.1 22.8 19.9 20.7 21.3 21 20.9 19.5
열수축 % 17.5 16.8 16.5 15.4 14.0 16.3 16.1 14.8 15.1
권축율 % 31.8 32.8 30.2 33.5 32.4 17.8 20.4 15.1 19.9
상기 표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 4의 권축율은 30% 이상으로 비교예 1 내지 4에 비하여 약 10%이상의 차이를 가져 본 발명의 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유는 높은 권축율을 가지는 것을 알 수 있다.
비교예1 내지 4는 평균강도가 2.2175g/de이나, 실시예 1 내지 4는 평균강도가 2.714g/de으로 디메틸-5 술포이소프탈산-테트라부틸암모늄 또는 디메틸-5-술포이소프탈산 테트라포스포늄(DHSP) 첨가 시 강도가 높아진 것을 알 수 있다.
또한, 실시예 5은 제1, 2의 폴리에스테르의 용융점도 차이가 900으로 권축율이 매우 낮은 것을 확인할 수 있으며, 비교예 1 및 2은 용융점도의 차이가 2400으로 권축율이 실시예1 내지 4에 비해 낮아졌다.
따라서, 제1, 2의 폴리에스테르의 용융점도 차이는 1500포이즈 이상인 것이 바람직할 것이다.
또한, 비교예 1 내지 4와 대비하여 실시예 1 내지 4는 강도, 신도가 우수하며 세섬화가 가능하였다.
연신비 1.45 1.55 1.65 1.75 1.85 1.95 2.05 2.15
권축율(%) 10.8 17.1 26.5 32.8 36.2 38.6 39.5 사절
권축율증가율(%) 58.33333 54.97076 23.77358 10.36585 6.629834 2.331606
*권축율 증가율(%) = (연신비 증가 후의 권축율 - 초기 권축율)/ 초기 권축율 × 100
상기 표 2는 실시예 3의 연신비에 따른 권축율을 나타낸 것이다.
상기 표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 연신비가 증가할수록 권축율이 높아지며, 1.75 이상일 때 권축율이 30% 이상되는 되는 것을 알 수 있다.
또한, 상기 권축율 증가율은 5% 이상인 것이 바람직하며, 연신비가 1.95 이하일 때 권축율 증가율이 5% 이상일 수 있고 상기 연신비가 2.0을 초과하는 경우에는 연식작업 과정에서 사절이 자주 발생하게 된다.
따라서, 연신비는 연신롤러 50 내지 100℃ 온도일 때, 1.5 ~ 2.0 사이에서 적절히 조절할 수 있으며, 보다 바람직하게는 1.7 ~ 1.9로 연신할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
100: 고용융점도 폴리에스테르 200: 저용융점도 폴리에스테르

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  7. 고용융점도 폴리에스테르와 저용융점도 폴리에스테르로 형성된 사이드-바이-사이드(side by side)형의 잠재권축섬유 제조 방법에 있어서,
    카티온 가염성 폴리에스테르로서 술포이소프탈산 금속염(SM)과 술포이소프탈산 유기염(SO)이 산성분으로 공중합되어 용융점도가 2,200~2,700 포이즈인 상기 고용융점도 폴리에스테르와 용융점도가 600~1,000 포이즈인 상기 저용융점도 폴리에스테르를 사이드 바이 사이드 형태 단면으로 복합방사하는 방사단계,
    방사된 섬유를 연신롤러 50 내지 100℃에서 1.5 ~ 2.0의 비로 연신하는 연신단계를 포함하되,
    상기 잠재권축섬유는 권축율이 30.2~33.5%이고, 신도가 19.9~22.8%인 것을 특징으로 하는 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 연신단계에서 연신비는 1.7 ~ 1.9인 것을 특징으로 하는 카티온 가염성을 가지는 잠재권축형 폴리에스테르 섬유 제조방법.
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