KR20000061583A - 폴리에스터 저수축사의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리에스터 중합 공정중 1, 2, 4, 5 - 벤젠 테트라카르복실릭 액시드 또는 1, 2, 4, 5 - 벤젠 테트라카르복실릭 디안하이드라이드를 100 ~ 3,000ppm을 첨가하여 공중합체를 제조하고, 이를 일반 방사기로 권취속도 2,500 ∼ 5,000m/분으로 방사하여 제조하는 것을 특징으로 하는 저수축사의 제조방법으로서 우수한 물성 및 공정성과 염색성을 갖는 저수축사를 별도의 중합설비 및 고속방사기 없이 제조할 수 있는 방법이다.

Description

폴리에스터 저수축사의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF LOW SHRINKAGE POLYESTER FIBER}

본 발명은 우수한 물성 및 염색성을 가지는 폴리에스터 저수축사를 제조하는 방법에 대한 것이다. 일반적으로 저수축사는 일반사와의 수축율 차이를 이용하여 복합사로 제조하여 사용되거나 특별히 저수축특성을 요구하는 산업분야에 사용되고 있다. 상기의 저수축사를 제조하는 방법으로 알려진 것으로는 다음과 같은 방법이 있다.

고유점도가 0.63(dl/g)인 일반적인 폴리에스터 폴리머를 사용하여 저수축사를 제조하는 방법으로는 6,000m/분 이상의 초고속 방사기를 사용하여 별도의 연신공정없이 1단계 공법으로 저수축 연신사를 제조하는 방법이 있는바, 이 방법은 6,000m/분 이상의 초고속 방사기 및 방사기술이 요구가 된다.

또한 일반 폴리에스터 폴리머를 고상중합하여 고유점도를 0.81(dl/g)까지 증가시켜 고연신 방사하여 고강력, 저수축사를 제조하는 방법이 있는데, 이 방법은 별도의 고상중합 설비가 필요하며 고유점도의 증가에 따라 방사 조건을 바꾸어 주어야 한다. 그 이외에 폴리에스터에 개질제를 첨가하여 공중합시켜서 만든 코폴리머를 사용하여 저수축사를 제조하는 방법이 있는데, 이러한 용도로 알려진 개질제는 트리멜리틱산 및 그 유도체로 이러한 개질제를 테레프탈산이나 디메틸 테레프탈리레이트에 대해 4 ∼ 6meq를 넣어서 우수한 폴리에스터사를 제조하는 방법이 리즈(Reese)등의 미국 특허 제 5,034,174호로 알려져 있다. 이러한 개질제 첨가 공중합법은 별도의 고상중합 장치나 6,000m/분이상의 고속방사 설비가 필요없다는 장점이 있으나 개질제를 추가로 첨가하여야 하고 엄밀한 공정관리를 하여야 하는 단점이 있다.

본 발명은 고상중합 장치 또는 고속방사장치 없이 개질제를 첨가하여 일반 방사기에서 저수축사를 제조하되 트리멜리틱 산 및 그 유도체등의 기존 개질제 첨가에 따르는 문제점을 해결하면서 저수축 특성, 우수한 염색성 및 강도등을 가지는 폴리에스터 섬유의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 테레프탈산 또는 디메틸 테레프탈레이트와 에틸렌 글리콜에 1, 2, 4, 5 - 벤젠 테트라카르복실릭 액시드 또는 1, 2, 4, 5 - 벤젠 테트라카르복실릭 디안하이드라이드를 소량 첨가하여 폴리에스터 공중합물을 제조한 후 권취속도 2,500 ∼ 5,000m/분으로 방사함을 특징으로 한다.

본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

테레프탈산 또는 디메틸 테레프탈레이트와 에틸렌 글리콜 혼합물에 1, 2, 4, 5 - 벤젠 테트라카르복실릭 액시드 또는 1, 2, 4, 5 - 벤젠 테트라카르복실릭 디안하이드라이드를 100 ∼ 3,000ppm, 좋기로는 100 ∼ 1,500ppm을 첨가하여 중합하여 폴리에스터 공중합체를 얻는다. 첨가제를 100ppm미만 소량을 첨가하면 목적하는 저수축 특성을 지닌 폴리에스터 원사를 제조하기 어렵고, 3,000ppm을 초과하여 첨가할 경우 중합공정중 겔화가 일어나 용융방사성이 매우 떨어지게 된다.

이렇게 만들어진 고유점도(Ⅳ) 0.63(g/dl)의 폴리머를 일반 방사기를 사용하여 2,500 ∼ 5,000m/분의 권취속도로 방사하 면 고상중합장치 및 고속방사기를 사용하지 않더라도 저수축사를 얻을 수 있다. 또한 1, 2, 4, 5 - 벤젠 테트라카르복실릭 액시드 또는 1, 2, 4, 5 - 벤젠 테트라카르복실릭 디안하이드라이드는 기존 재질제로 사용되는 트리멜리틱 산 및 그 유도체등의 화합물보다 우수한 효과를 가지고 있으므로 소량으로도 우수한 저수축사를 제조할 수 있게하며, 또한 강도, 모듈러스 등의 물성이 우수하고 연신, 가연, 염색, 제직 등의 후공정 통과성 또한 우수한 원사를 제조할 수 있게 해준다.

실시예 1~2, 비교예 1∼3

폴리에스터 중합공정중 1, 2, 4, 5 - 벤젠 테트라카르복실릭 액시드 또는 1, 2, 4, 5 - 벤젠 테트라카르복실릭 디안하이드라이드의 함량을 표 1과 같이 변화시키면서 폴리에스터 공중합체를 제조하였다.

이 중합체를 방사온도 290℃, 방사구금 직경 0.25mm(구멍수 36), 냉풍속도 0.3∼0.5m/초의 조건하에서 권취속도 3,500m/분으로 방사하여 저수축사를 제조하였다.

이렇게 제조한 원사의 물성과 공정성 및 염색성을 측정하였다.

〈측정방법〉

※ 수축율(%)

0.5m 길이의 원사를 온도 100℃의 물에 30분간 열처리 한후 상온에서 24시간 방치하여 냉각, 건조후 수축된 길이를 백분율로 계산하였다.

※ 염색성

폴리에스터 사의 염색성은 원사를 환편기로 20∼30cm 길이가 되도록 편직한 시료를 다음과 같이 염색시험 하고 판정하여 결정하였다.

염색시험 : 분산염료 코우-네이비(S Type)을 염료농도 1% o.w.p로 만든 후 분산제(VGT) 1g/ℓ, pH 4.5 ∼ 5.5(초산), 액비 1 대 15로 조제한 후 염색온도를 30℃에서 130℃까지 1℃/분로 균일하게 승온시킨 후 130℃에서 30분간 유지하였다.

염색성 : 염색이 끝난 시료를 충분히 건조시킨 후 백색판을 넣어 육안으로 염색등급을 판정하였다. 일반적인 원사의 등급을 보통으로 판정하고, 이것과 상대적으로 비교하여 매우 우수한 경우, 우수한 경우, 불량한 경우로 나누어 단계적으로 평가하였다.

표 1에서 보이는 바와 같이 1, 2, 4, 5 - 벤젠 테트라카르복실릭 액시드 또는 1, 2, 4, 5 - 벤젠 테트라카르복실릭 디안하이드라이드를 첨가하여 폴리에스터 공중합체를 만들어 방사한 경우 우수한 저수축특성과 함께 강도 및 모듈러스가 우수하고, 공정성 및 염색성 또한 매우 우수한 원사를 제조할 수 있었다.

실시예 1과 비교예 1을 비교하여 보면 1, 2, 4, 5 - 벤젠 테트라카르복실릭 액시드 또는 1, 2, 4, 5 - 벤젠 테트라카르복실릭 디안하이드라이드를 300ppm 첨가한 경우에 저수축 특성을 가지게 하며 양호한 물성과 우수한 공정성과 염색성을 가지게 되었으며, 실시예 1과 비교예 2, 실시예 2와 비교예 3을 각각 비교해 보면 신규한 개질제인 1, 2, 4, 5 - 벤젠 테트라카르복실릭 액시드 또는 1, 2, 4, 5 - 벤젠 테트라카르복실릭 디안하이드라이드를 기존의 개질제인 트리멜리틱 산과 동일양을 첨가하였을 경우 더욱 우수한 저수축 특성을 발현하며 뛰어난 공정성과 염색성을 가짐을 볼 수 있다.

본 발명은 종래의 개질제인 트리멜리틱 산 및 그 유도체 대신에 신규한 개질제인 1, 2, 4, 5 - 벤젠 테트라카르복실릭 액시드 또는 1, 2, 4, 5 - 벤젠 테트라카르복실릭 디안하이드라이드를 100 ∼ 3000ppm 첨가하여 공중합시킨 공중합물로 용융방사 하므로 고속방사장치를 이용함이 없이 통상의 방사장치로 2,500 ∼ 5,000m/분의 권취속도로 우수한 물성 및 공정성과 염색성을 가지는 저수축사를 제조할 수 있다.

Claims (2)

1. 폴리에스터 중합공정중 1, 2, 4, 5 - 벤젠 테트라카르복실릭 액시드 또는 1, 2, 4, 5 - 벤젠 테트라카르복실릭 디안하이드라이드를 100∼3000ppm첨가하여 폴리에스터 공중합체를 만든 후 이를 일반 방사기에서 방사하는 것을 특징으로하는 폴리에스터 저수축사의 제조방법
2. 청구항 1에 있어서, 폴리에스터 공중합체를 일반 방사기에서 권취속도 2,500 ∼ 5,000m/분으로 방사하는 것을 특징으로 하는 폴리에스터 저수축사의 제조방법