KR20080061794A - 분할형 복합섬유의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분할형 복합섬유에 관한 것으로 각각 술폰산기를 함유한 방향족화합물 0.3~5몰% 포함한 폴리아미드와 폴리에스터를 주성분으로 하여 공정성과 염색성이 우수하고 이염현상이 없으며, 두 성분사이의 염색특성 차이에 따른 이색발현이 최소화된 분할형 복합섬유의 제조방법이다.

폴리아미드, 폴리에스터, 디카르복시벤젠술포네이트 화합물, 염색성, 이염현상

Description

분할형 복합섬유의 제조방법 { Manufacturing method of Splittable conjugated fiber }

본 발명은 분할형 복합섬유의 제조방법에 관한 것이다.

보다 상세하게는 염기성 염료에 염착좌석을 갖는 폴리에스터성분과 폴리아미드성분을 복합방사 함으로써 균일한 염색성을 발현하며 이색성을 최소화시킨 분할형 복합 섬유의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 인공피혁, 고급 스웨이드 및 촉감이 우수한 직,편물을 제조하는데 주로 사용되는 극세사를 제조하는 방법들이 몇 가지 제안되어있다.

첫 번째로 직접 방사에 의한 극세사 제조법, 다음으로 복합방사에 의한 방법이 일반화되어 있다. 복합방사에는 단면 형태에 따라 도성분과 해성분으로 구성하여 해성분을 용출 제거하여 극세화하는 방법과 상이한 두 폴리머를 같이 방사 후 염색 및 후가공 공정에서 두 성분을 분할하여 극세화하는 방법이 있다.

해도형의 경우 해성분을 용출하는 과정에서 도성분이 일부 손상되어 원사물성의 취화 및 불균일 용출로 인한 염색성 및 제품성 저하가 발생할 수 있으며, 분할형의 경우 폴리에스터성분과 폴리아미드성분간 염색성의 차이로 인하여 염색이 불균일해지는 단점이 있다.

또한 일반적으로 단사데니어가 작아질수록 제품상 유연성 및 촉감이 부드러워지는 장점이 있지만, 표면적의 증가로 인하여 표면반사가 증가하고 최종제품의 발색성 저하 및 동 원사를 사용한 제품의 후가공시 이염현상에 의한 색이 변화하고 견뢰도가 저하되는 단점이 있다.

이상과 같은 단점을 개선하기 위하여 여러 가지 방법이 마련되었다.

특히, 분할형 복합사의 염색성 불균일을 개선하기 위한 방법으로 후가공 공정에서 폴리우레탄바인더용액 중 금속이온 봉쇄제를 첨가한 후 응고하여 염색하는 방법(일본국 특허공고 소화56-70083호), 섬유시트를 분산염료와 양이온 염료로 염색한 후 수소이온농도 10이상의 용액으로 세정한 후 2욕 분리세정을 통해 염색성을 개선하는 방법(일본국 특허 공고 56-169883호)등이 있다.

그러나, 이러한 방법은 후공정에서 비용이 상승하는 단점이 있다.

본 발명은 이 같은 종래의 단점을 개선하여 염색성이 우수하고 후가공 공정에서 이염현상이 없으며, 두 성분사이의 염색성 차이에 따른 이색효과를 최소화하는 분할형 복합사의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명에서는 한 성분을 폴리에스터성분으로, 다른 한 성분을 폴리아미드성분으로 하며, 복합비(중량비)는 20/80~80/20이다.

이때 각각의 성분에는 술포네이트염을 함유한 개질 폴리머를 사용하여 분할 형 복합사를 제조하였다.

통상, 폴리아미드 섬유는 염기성 염료에는 염색되지 않고 산성염료에만 염색되는데, 그 이유는 아민말단기에 산성염료가 화학적으로 결합하기 때문이다.

따라서 염기성 염료에만 염색이 이루어지기 위해서는 아민말단기를 염기성 염료 가염형인 술폰산기로 대체하는 방법이 필요하다.

본 발명에서는 아래 식 (1)로 표시되는 디카르복시벤젠술포네이트 화합물 중에서 선택한 최소한 1종의 화합물을 사용하고, 디아민 화합물은 아래 식 (2)로 표시되는 화합물 중 선택된 최소한 1종의 화합물을 사용하여 본 발명에 의한 폴리아미드6 공중합체를 제조한다.

또한, 아래 식(1)에 표기된 디카르복시벤젠술포네이트 화합물중에서 선택한 동일한 화합물을 사용하여 폴리에스터 개질성분을 제조하였다.

----- (1)

(상기 식 중 Z는 Na 또는 K 또는 Li

R는 탄소수 1 ~ 3개의 알킬기

m는 0 또는 1

R'는 수소 또는 탄소수 1 ~ 3개의 알킬기)

H2N-R-NH2 ----------------- (2)

(상기 식 중 R는 탄소수 2 ~ 12개의 알킬기 또는 페닐기)

본 발명에 있어서, ε-카프로락탐과 일반식(1)의 디카르복시벤젠술포네이트를 주원료로 하는 폴리아미드 6 공중합체를 제조함에 있어서, 일반식(1)의 술폰산기를 함유한 방향족 화합물의 투입량을 ε-카프로락탐 대비 0.3 ~ 5.0몰%가 되도록 한 것이다. 만약 0.3몰% 미만이면 염기성 염료에 대한 친화성이 충분치 못하고 5.0몰% 초과이면 흡수성이 증가하는 등 물리적 성질이 크게 저하되는 문제점이 있다.

또한 본 발명에 있어서, 폴리아미드6 공중합체의 중합도를 올리기 위해 사용하는 디아민화합물은 첨가량을 일반식(1) 화합물의 투입량의 동일 몰% 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다.

만일 술포네이트 화합물보다 많은 몰%로 중합에 투입할 경우, 염기성 염료뿐만 아니라 산성염료에도 염색되어 오염되는 문제점이 있다.

이때 제조되는 공중합체 폴리머의 아민말단기 함량은 30meq/kg이하가 양호한데, 아민말단기 농도가 30meq/kg을 넘어가는 경우에는 염기성 염료에 친화성이 높을 뿐만 아니라 산성염료에도 친화성이 있어 염색 불균일 및 오염이 심화되어 바람직하지 못하다.

폴리에스터성분에 있어서도 폴리아미드성분 중합 시와 마찬가지로 디카르복시벤젠술포네이트 화합물을 0.3~5.0몰% 첨가한다. 0.3몰% 미만이면 염기성 염료에 대한 친화성이 충분치 못하고 5.0몰% 초과이면 물리적 성질이 저하될 수 있다.

그리고 이 두성분의 각각 복합비는 20/80~80/20(중량비)의 범위가 바람직하다. 어느 한쪽 특정 성분이 20% 미만일 경우 단면형성이 불균일해지며, 분할율 저하 및 제품에 모우가 발생하여 제품성이 떨어진다. 방사속도는 최대 4,000m/분가 바람직하다. 이 범위를 넘어설 경우 공정성이 저하되는 단점이 있다. 적합하기로는 2,600~3,200m/분 범위에서 분할형 미연신사를 제조한 후, 미연신사를 가연 작업 후 가연사의 적정 벌키성을 유지하면서 공정성을 확보하기 위하여 가연온도는 160~200℃범위에서 분할형 복합사를 제조한다. 가연온도가 160℃미만일 경우 벌키성이 부족하고, 200℃초과일 경우 원사에 융착이 발생하여 강도가 저하되므로 공정성이 저하된다.

이하에서 본 발명을 실시예를 들어 상세히 설명하지만, 본 발명이 아래의 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.

< 실시예 1 >

한 성분은 이염색성 폴리아미드성분으로 황산상대점도 2.67, 금속술포네이트화합물 1몰%를 사용하고, 다른 성분은 이염색성 폴리에스터성분으로 금속술포네이트화합물 1.4몰%, OCP(Ortho-chloro phenol)로 측정한 상대점도 0.62를 사용하여 복합비는 폴리아미드/폴리에스터 = 3/7(중량비)의 비율로 방사속도 2,900m/분의 속도로 미연신사를 방사 후, 가연기를 이용하여 가연속도 500m/분, 연신비 1.60, 가연온도 180℃에서 분할형 복합사를 제조하였다.

이렇게 제조한 분할형 복합사를 경위사로 적용하여 제직 후, 염기성 염료를 사용하여 염색을 실시 후 코팅하였다.

< 비교예 1>

한 성분은 일반 폴리아미드성분으로 황산 상대점도 2.60을 사용하고 다른 성분은 일반 폴리에스터성분으로 OCP로 측정한 상대점도가 0.71을 사용하여 복합비 폴리아미드/폴리에스터 = 3/7(중량비)의 비율로 방사 후, 가연기를 이용하여 동일한 조건으로 제사하였다.

이후는 실시예1과 동일한 조건으로 제직 후 분산염료를 사용하여 염색을 실시하였다.

< 비교예 2>

한 성분은 일반 폴리아미드성분으로 황산 상대점도 2.60을 사용하고 다른 성분은 일반 폴리에스터성분으로 OCP로 측정한 상대점도가 0.71을 사용하여 복합비 폴리아미드/폴리에스터 = 3/7(중량비)의 비율로 방사 후, 가연기를 이용하여 동일한 조건으로 제사하였다.

이후는 실시예1과 동일한 조건으로 제직 후 산성염료 및 분산염료를 사용하여 염색을 실시하였다.

	발 색 성	촉 감	이염효과
실시예	○	○	○
비교예1	△	○	×
비교예2	△	○	×

○ : 우수, △ : 보통, × : 불량

본 발명은 금속술포네이트화합물을 함유한 변성 폴리아미드와 변성 폴리에스터를 분할형으로 복합 방사하여 공정성이 우수하며, 염색성이 우수하고 후가공 공정에서 이염현상이 없으며, 두 성분사이의 염색특성 차이에 따른 이색발현을 최소화할 수 있다.

Claims (3)

1. 화학식 (1)로 표시되는 술폰산기를 함유한 방향족화합물을 0.3~5몰% 포함하는 폴리아미드와, 화학식 (1)로 표시되는 술폰산기를 함유한 방향족화합물 0.3~5몰% 포함하는 폴리에스터를 사용하여 제조하는 것을 특징으로 하는 분할형 복합섬유의 제조방법.

   

   ----- (1)

   (상기 식 중 Z는 Na 또는 K 또는 Li

   R는 탄소수 1 ~ 3개의 알킬기

   m는 0 또는 1

   R'는 수소 또는 탄소수 1 ~ 3개의 알킬기)
2. 제 1항에 있어서, 폴리아미드 성분은 디아민화합물의 투입량을 술폰산기를 함유한 화합물 투입량의 동일 몰% 이하가 되도록 투입하여 제조함을 특징으로 하는 분할형 복합섬유의 제조방법.
3. 제 1항에 있어서 방사속도 4,000m/분 이하에서 제조하는 것을 특징으로 하는 분할형 복합섬유의 제조방법.