KR20160079347A - 소프트한 촉감을 가지는 저융점(lm) 폴리에스테르 복합섬유 - Google Patents

소프트한 촉감을 가지는 저융점(lm) 폴리에스테르 복합섬유 Download PDF

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    • D01F6/84Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products from copolyesters

Abstract

본 발명은 소프트한 촉감이 우수한 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방사성 및 접착성뿐만 아니라 소프트한 촉감이 우수한 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유에 관한 것이다.

Description

소프트한 촉감을 가지는 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유{low melting polyester complex fiber having soft touch}
본 발명은 소프트한 촉감을 가지는 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방사성 및 접착성 뿐만 아니라 소프트한 촉감이 우수한 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유에 관한 것이다.
일반적으로 합성섬유는 융점이 높아 용도가 제한되는 경우가 적지 않다.
특히 섬유 등의 접착용도에 있어서 심지 등의 용도나 테이프상의 직물사이에 삽입하여 가압접착하게 되는 접착제로 사용되는 경우에는 가열에 의해 섬유 직물 자체가 열열화되는 일이 있고, 고주파미싱 같은 특수한 장비를 사용해야만 하는 번거로움이 있기 때문에, 이러한 특수 장비를 이용하지 않고도 통상의 간단한 가열 프레스에 의해 용이하게 접착하는 것이 요망되고 있다.
종래의 저융점 폴리에스테르 섬유는 매트리스, 자동차용 내장재 또는 각종 부직포 패팅 용도로 제조시 사용되는 상호 섬유구조물에 있어 이종의 섬유를 접착하는 목적으로 핫멜트(Hot Melt)형 바인더 섬유가 폭넓게 사용되어 왔다.
따라서, 폴리에스테르(Polyester)계 수지에 있어서 저융점화한 것의 요구가 높고, 바인더(binder) 섬유나 접착제 등에 사용되다 .이와 같은 용도에는, 일반적으로 공중합한 폴리에스테르(Polyester)가 사용되고 있다.
예를들어, 미국등록특허 제4,129,675호에는 테레프탈산(terephthalic acid: TPA)과 이소프탈산(isophthalic acid: IPA)을 이용하여 공중합된 저융점 폴리에스테르가 소개되어 있으며, 일본공개특허 평10-298271호에서는 결정성과 내열성을 높이기 위해 중합 제조과정에서 테레프탈산 대신에 아디핀산(Adipic Acid)을 사용하고, 에틸렌글리콜 대신에 디올(Diol)성분으로 1,4-부탄디올(BD)을 사용하여 접착성을 높여 주고 고온에서도 섬유의 강도 저하가 적은 섬유를 제공하고 있다.
또한, 종래기술 중 한국등록특허 제1216690호에는 접착성을 개선시키기 위한 저융점 폴리에스테르 섬유를 제공하고 있다.
하지만, 상기와 같은 종래의 저융점 폴리에스테르 섬유는 일정 수준이상의 방사성 및 접착성을 가질 수 있지만, 강직한 개질제의 고리구조로 인해 열접착 후 딱딱한 느낌의 부직포 또는 직물 구조체를 얻는 문제점이 있다.
따라서, 종래의 저융점 폴리에스테르 섬유가 가지는 방사성 및 접착성을 유지 또는 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라, 현저히 개선된 촉감을 가지는 저융점 폴리에스테르 섬유 개발이 시급한 시점이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 해결하려는 과제는 방사성 및 접착성 뿐만 아니라 소프트한 촉감이 우수한 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유를 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 저융점(LM) 폴리에스테르를 포함하는 복합섬유에 있어서 상기 저융점 폴리에스테르는 산성분과 2-메틸-1,3-프로판디올을 포함하는 디올성분이 포함하여 반응된 에스테르화 반응물; 및 디에틸렌글리콜; 을 포함하여 중·축합된 코폴리에스테르를 포함하는 것을 특징으로 하는 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유를 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 본 발명의 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유는 상기 저융점(LM) 폴리에스테르계 접착섬유 100 중량부에 대하여, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 중공섬유를 100 ~ 130 중량부로 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 본 발명의 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유의 상기 에스테르화 반응물은 단량체로 산성분과 디올성분을 1 : 1.1 ~ 2.0의 몰비로 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 본 발명의 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유의 상기 산성분은 탄소수 6 내지 14의 방향족 다가 카르복실산 및 탄소수 2 내지 16의 지방족 다가 카르복실산 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 본 발명의 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유의 상기 탄소수 6 내지 14의 방향족 다가 카르복실산 성분은 테레프탈산, 디메틸이소프탈레이트, 이소프탈산 및 디메틸테레프탈레이트 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 본 발명의 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유의 상기 탄소수 2 내지 16의 지방족 다가 카르복실산은 옥살산, 말론산, 석신산, 글루타르산, 아디프산, 수베린산, 시트르산, 피메르산, 아젤라인산, 세바스산, 노나노산, 데카노인산, 도데카노인산 및 헥사노데카노인산 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 본 발명의 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유의 전체 디올성분 중 2-메틸-1,3-프로판디올은 25 ~ 40 몰%로 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 본 발명의 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유의 상기 디올성분은 에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올 및 1,6-헥산디올 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 본 발명의 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유의 상기 에스테르화 반응물에 대해 디에틸렌글리콜을 2 ~ 10 중량%로 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 본 발명의 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유의 상기 에스테르화 반응물은 산성분인 테레프탈산(TPA)과 디올성분인 2-메틸-1,3-프로판디올 및 에틸렌글리콜을 포함하고, 상기 에스테르화 반응물은 상기 산성분과 디올성분을 1 : 1.1 ~ 2.0의 몰비로 포함하며, 전체 디올성분 중 2-메틸-1,3-프로판디올은 25 ~ 40 몰%, 에틸렌글리콜은 60 ~ 75 몰%로 포함되고, 상기 에스테르화 반응물에 대해 디에틸렌글리콜을 2 ~ 10 중량%로 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 본 발명의 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유는 상기 복합섬유는 시스-코어(Sheath-Core)형, 해도(Island in the Sea)형, 사이드-바이-사이드(Side by side)형 및 중공의 사이드-바이-사이드형일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 본 발명의 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유의 상기 시스-코어형 복합섬유는 시스부가 상기 저융점 폴리에스테르이고, 코어부가 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)일 수 있다.
나아가, 본 발명은 앞서 언급한 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유를 포함하는 직물 또는 부직포를 제공한다.
또한, 본 발명은 앞서 언급한 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유를 포함하는 자동차 바닥용 매트 또는 매트리스를 제공할 수 있다.
본 발명의 소프트한 촉감을 가지는 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유는 방사성 및 접착성 뿐만 아니라 소프트한 촉감이 우수하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 시스-코어형 복합섬유의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 방사구금의 분배판 모식도이다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
상술한 바와 같이 종래의 저융점 폴리에스테르 섬유는 일정 수준이상의 방사성 및 접착성을 가질 수 있지만, 강직한 개질제의 고리구조로 인해 열접착 후 딱딱한 느낌의 부직포 또는 직물 구조체를 얻는 문제점이 있다.
따라서, 종래의 저융점 폴리에스테르 섬유가 가지는 방사성 및 접착성을 유지 또는 개선시킬 수 있을 뿐만 아니라, 현저히 개선된 촉감을 가지는 저융점 폴리에스테르 섬유 개발이 시급한 시점이다.
이에 본 발명은 저융점(LM) 폴리에스테르를 포함하는 복합섬유에 있어서,상기 저융점 폴리에스테르는 산성분과 2-메틸-1,3-프로판디올을 포함하는 디올성분이 포함하여 반응된 에스테르화 반응물; 및 디에틸렌글리콜;을 포함하여 중·축합된 코폴리에스테르를 포함하는 저융점 폴리에스테르 복합섬유를 제공함으로써 상술한 문제의 해결을 모색하였으며, 이를 통해 방사성 및 접착성 뿐만 아니라 소프트한 촉감이 우수한 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유를 제공할 수 있다.
본 발명의 코폴리에스테르는 에스테르화 반응물과 디에틸렌글리콜이 중·축합되어 형성되고, 상기 에스테르화 반응물은 산성분과 디올성분을 포함하여 반응된 반응물이다.
먼저, 산성분에 포함되는 각 화합물들에 대해 설명한다.
상기 산성분은 통상적으로 저융점(LM) 폴리에스테르를 포함하는 복합섬유에 사용되는 산성분이면 제안 없이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 상기 산성분은 방향족 다가 카르복실산 성분, 헤테로고리를 포함하는 다가 카르복실산, 지방족 다가 카르복실산으로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 성분을 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 상기 산성분은 탄소수 6 내지 14의 방향족 다가 카르복실산 성분 및 탄소수 2 내지 16의 지방족 다가 카르복실산 성분으로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 성분을 포함할 수 있다.
상기 방향족 다가 카르복실산 성분은 테레프탈산, 디메틸이소프탈레이트, 이소프탈산 및 디메틸테레프탈레이트로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
또한, 상기 헤테로고리를 포함하는 다가 카르복실산은 2,5-퓨란디카르복실산, 2,5-사이오펜디카르복신산 및 2,5-피롤디카르복실산으로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
또한, 상기 지방족 다가 카르복실산 성분은 옥살산, 말론산, 석신산, 글루타르산, 아디프산, 수베린산, 시트르산, 피메르산, 아젤라인산, 세바스산, 노나노산, 데카노인산, 도데카노인산 및 헥사노데카노인산으로 구성되는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.
다음으로, 저융점 폴리에스테르에 포함되는 디올성분에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 포함되는 디올성분은 2-메틸-1,3-프로판디올을 포함한다.
종래의 본 발명와 조성물과 유사한 저융점 폴리에스테르를 포함하여 제조된 저융점 폴리에스테르 복합섬유을 사용하여 직물 또는 부직포를 제조할 경우, 열 접착 후 딱딱한 느낌의 직물 또는 부직포가 제조되었다.
하지만, 본 발명에 있어서, 저융점 폴레이스테르를 제조시 디올성분으로 2-메틸-1,3-프로판디올을 포함함으로서, 소프트한 특성을 보이는 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유를 수득할 수 있었고, 이를 통해 직물 또는 부직포를 제조할 때, 소프트한 촉감을 가지는 직물 또는 부직포를 제조할 수 있었다.
바람직하게는 전체 디올성분 중 상기 2-메틸-1,3-프로판디올은 25 ~ 40몰%가 포함될 수 있으며, 만일 2-메틸-1,3-프로판디올이 25몰% 미만으로 포함된다면 접착온도가 높아 사용 목적에 부적합한 문제점이 발생할 수 있고, 40 몰%를 초과하여 포함된다면, 방사성이 좋지 않아 상용화가 어려운 문제점이 발생할 수 있다.
한편, 상기 디올성분은 에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올 및 1,6-헥산디올 중 1종 이상을 더 포함할 수 있으며, 바람직하게는 에틸렌글리콜을 포함할 수 있다.
이 때, 디올성분으로 2-메틸-1,3-프로판디올 및 에틸렌글리콜을 포함된다면, 전체 디올성분 중 상기 2-메틸-1,3-프로판디올은 25 ~ 40몰%, 상기 에틸렌글리콜을 60 ~ 75몰%로 포함될 수 있다.
한편, 본 발명의 에스테르화 반응물은 상기 산성분과 디올성분을 1 : 1.1 ~ 2.0의 몰비로 포함할 수 있다. 만일 디올성분이 1.1몰비 미만으로 포함되는 경우 반응성 저하로 중합도가 저하되는 문제점이 있으며, 2.0몰비를 초과시 부반응물이 발생할 수 있고, 방사 공정시 사절을 유발하여 작업성을 현저히 저하시킬 수 있으며 과량의 디올 사용에 따른 제조비용의 상승을 초래할 수 있는 문제점이 있다.
나아가, 본 발명의 코폴리에스테르는 상기 에스테르화 반응물과 디에틸렌글리콜이 중·축합된 것으로써, 본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면, 코폴리에스테르는 에스테르화 반응물에 대해 디에틸렌글리콜을 1 내지 10 중량부로 포함할 수 있다. 만일 디에틸렌글리콜이 1중량부 미만인 경우 접착 특성이 충분히 발현되지 않는 문제점이 있고, 10중량부를 초과하는 경우 방사성이 좋지 않아 상용화가 어려운 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명의 복합섬유는 상기 저융점(LM) 폴리에스테르를 포함하는 추출성분(이하 제1 성분) 및 섬유형성성분(이하 제2 성분)이 서로 혼합되지 않고, 각각의 성분이 섬유 내에 구분되어 형성되는 것을 의미할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 복합섬유는 시스-코어(Sheath-Core)형, 해도(Island in the Sea)형, 사이드 바이 사이드(Side by side)형 및 중공의 사이드-바이-사이드형 등일 수 있으며, 이에 특별히 제한되는 것은 아니고 제1 성분 및 제2 성분을 각각 구분되게 포함하는 복합섬유 형태라면 바람직하다.
또한, 형성되는 복합섬유의 섬도는 0.5 내지 8 데니어가 바람직하며, 0.5 데니어 미만일 경우 단면 형성 및 가공성이 저하되는 문제가 있을 수 있고, 8 데니어를 초과할 경우 원사의 감성 저하 및 용출성이 떨어지는 문제가 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 시스-코어(Sheath-Core)형 복합섬유의 단면도로써, 도1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유(2)가 시스-코어(Sheath-Core)형일 경우 시스부(2a)가 상기 저융점 폴리에스테르이고, 코어부(2b)가 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)일 수 있다.
본 발명에 따른 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유(2)가 시스-코어형일 경우, 동심형 또는 편심형일 수 있고, 편심형일 경우 편심되는 정도는 특별히 한정되지 않다. 다만, 균일 융착을 위해서 바람직하게는 동심형일 수 있다.
구체적으로, 상기 시스부(2a)는 상기 저융점(LM) 폴리에스테르이며, 구체적으로 상기 저융점 폴리에스테르는 융점이 바람직하게는 110 ~ 180℃일 수 있다. 상기 융점의 범위를 만족한다면 상기 저융점 폴리에스테르는 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 개질된 폴리에틸렌테레프탈레이트일 수 있다. 만일 상기 저융점 폴리에스테르의 융점이 110℃ 미만인 경우 구금 토출에 문제가 있어 방사작업성이 저하되는 문제점이 있을 수 있고, 융점이 180 ℃를 초과하는 경우 저융점 효과 발현이 저하될 수 있다. 또한, 상기 저융점 폴리에스테르는 고유점도가 0.5 ~ 0.9 dl/g 일 수 있다. 만일 고유점도가 0.5 dl/g 미만인 경우 구금 토출 및 단면 형성에 문제가 있을 수 있고, 고유점도가 0.9 dl/g 를 초과하는 경우 저융점 효과 발현에 문제가 있을 수 있다.
구체적으로, 상기 코어부(2b)는 폴리에틸렌테레프탈레이트이며, 구체적으로 개질된 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함할 수 있고, 통상적으로 저융점 폴리에스테르 복합섬유에 포함되는 폴리에틸렌테레프탈레이트의 경우 비제한적으로 사용할 수 있다.
상기 개질된 폴리에틸렌테레프탈레이트의 경우 통상적인 단량체 이외에 설폰화된 금속염을 더 포함할 수 있으며, 비제한적인 예로써, 디메틸 설퍼이소프탈레이트 소듐염 등이 있을 수 있다. 또한, 테레프탈산 이외의 방향족 다가 카르복실산을 단량체로 더 포함할 수 있으며, 이에 대한 비제한적 예로써 디메틸테레프탈레이트, 이소프탈레이트 및 디메틸이소프탈레이트 중 어느 하나 이상일 수 있다. 나아가, 디올 성분으로 에틸렌글리콜을 제외한 디올성분이 단량체로 더 포함될 수 있으며, 이러한 디올성분의 비제한적인 예로써, 네오펜틸글리콜, 디에틸렌 글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올 등일 수 있다
폴리에틸렌테레프탈레이트의 융점은 바람직하게는 200 ~ 250 ℃일 수 있다. 만일 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트의 융점이 200℃ 미만인 경우 방사성 및 단면 형성에 문제점이 있을 수 있고, 융점이 250 ℃를 초과하는 경우 단면형성 및 고온방사에 의한 방사성 문제점이 있을 수 있다.
또한, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트는 고유점도가 0.5 ~ 0.9 dl/g 일 수 있다. 만일 고유점도가 0.5 dl/g 미만인 경우 단면형성에 문제점이 있을 수 있고, 고유점도가 0.9 dl/g 를 초과하는 경우 팩(pack) 압력이 높아 방사성에 문제점이 있을 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면, 상기 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유(2)가 시스-코어형일 경우 시스부(2a)와 코어부(2b)의 중량비는 8 : 2 ~ 2 : 8 일 수 있다. 만일 상기 범위를 만족하지 못하는 경우 복합섬유의 형태안정성이 현저히 저하되거나, 융착 강도 저하가 있을 수 있다.
마지막으로, 본 발명은 본 발명의 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유를 포함하는 직물 또는 부직포를 제공하며, 다만 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유는 직물 또는 부직포 외에도 다양한 용도로 사용될 수 있다.
하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.
실시예
준비예 1
(1) 에스테르화 반응물을 제조하기 위해 디올성분으로 에틸렌글리콜 67몰% 및 2-메틸-1,3-프로판올 33몰%를 투입하였으며, 산성분으로 테레프탈산 100몰%를 투입하였다. 이 때, 산성분과 디올성분은 1 : 1.2 몰비로 투입하였다. 이후 250℃에서 1140 토르(Torr) 압력 하에서 에스테르화 반응시켜 에스테르 반응물을 얻었고, 그 반응률은 97.5%였다. 형성된 에스테르 반응물을 축중합 반응기에 이송하고 여기에 에스테르 반응물에 대하여 5.87 중량%의 디에틸글리콜을 첨가한 후, 축합중합 촉매로 삼산화 안티몬 300ppm, 열안정제로 인산 150ppm을 투입하여 최종압력 0.5 Torr가 되도록 서서히 감압하면서 285℃까지 승온하여 축중합반응을 수행한 후 저융점(LM) 폴리에스테르를 제조하였다.
준비예 2 ~ 10
준비예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 하기 표 1, 표2 및 표 3의 조성으로 하기 표 1, 표 2 및 표 3과 같은 저융점(LM) 폴리에스테르를 제조하였다.
실험예 1
상기 준비예를 통해 제조된 저융점 폴리에스테르에 대해 하기의 물성을 측정하여 표 1에 나타내었다.
1. 고유점도(IV)
오르쏘-클로로 페놀(Ortho-Chloro Phenol)을 용매로 하여 110℃, 2.0g/25ml의 농도로 30분간 용융 후, 25℃에서 30분간 항온하여 캐논(CANON) 점도계가 연결된 자동 점도 측정 장치로부터 분석하였다.
2. 유리전이 온도(Tg)
유리전이 온도는 시차 열량분석기를 이용하여 측정하였고 분석조건은 승온속도를 20 ℃/min로 하였다.
3. 연화점(SP)
연화점은 열기계분석기(TMA, Thermal mechanical analyzer)를 이용하여 측정하였다.
구분 준비예
1
준비예
2
준비예
3
준비예
4
산성분 테레프탈산
(mol%)
100 100 100 100


디올성분
에틸렌글리콜
(mol%)
67 75 60 40
2-메틸-1,3-프로판올
(mol%)
33 25 40 60
1,3-프로판디올
(mol%)
- - - -
2,2-디메틸-1,3-프로판올
(mol%)
- - - -
디에틸글리콜
(중량%)
5.87 5.87 5.87 5.87
고유점도(dl/g) 0.690 0.687 0.693 0.693
유리전이 온도(℃) 62.3 68.6 57.3 49.1
연화점(℃) 92.4 128.5 83.5 59.2
구분 준비예
5
준비예
6
준비예
7
준비예
8
산성분
테레프탈산
(mol%)
90 80 100 100
이소프탈산
(mol%)
10 20 - -


디올성분
에틸렌글리콜
(mol%)
80 90 67 67
2-메틸-1,3-프로판올
(mol%)
20 10 - -
1,3-프로판디올
(mol%)
- - 33 -
2,2-디메틸-1,3-프로판올
(mol%)
- - - 33
디에틸글리콜
(중량%)
5.87 5.87 5.87 5.87
고유점도(dl/g) 0.674 0.670 0.688 0.676
유리전이 온도(℃) 63.5 61.2 64.1 74.3
연화점(℃) 95.9 97.1 102.3 132.9
구분 준비예
9
준비예
10
산성분
테레프탈산
(mol%)
100 67
이소프탈산
(mol%)
- 33


디올성분
에틸렌글리콜
(mol%)
67 100
2-메틸-1,3-프로판올
(mol%)
33 -
1,3-프로판디올
(mol%)
- -
2,2-디메틸-1,3-프로판올
(mol%)
- -
디에틸글리콜
(중량%)
- 5.87
고유점도(dl/g) 0.673 0.684
유리전이 온도(℃) 68.7 62.7
연화점(℃) 103.1 102.5
실시예 1
준비예 1에서 제조된 저융점(LM) 폴리에스테르를 시스부로 하고, 고유점도가 0.65인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 코어부로 하여 시스-코어형 방사 구금에 각각 투입한 다음, 275℃ 하에서 1000mpm 방사속도로 복합 방사하여 시스-코어형 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유를 제조하였다.
방사 구금을 도 2 개시된 방사구금의 분배판을 사용하였다.
이 때, 시스부와 코어부는 5 : 5가 되도록 방사하였다.
실시예 2
실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 시스부로 사용된 준비예 1에서 제조된 저융점(LM) 폴리에스테르 대신 준비예 2에서 제조된 저융점(LM) 폴리에스테르를 사용하였다.
실시예 3
실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 시스부로 사용된 준비예 1에서 제조된 저융점(LM) 폴리에스테르 대신 준비예 3에서 제조된 저융점(LM) 폴리에스테르를 사용하였다.
실시예 4
실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 시스부로 사용된 준비예 1에서 제조된 저융점(LM) 폴리에스테르 대신 준비예 4에서 제조된 저융점(LM) 폴리에스테르를 사용하였다.
실시예 5
실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 시스부로 사용된 준비예 1에서 제조된 저융점(LM) 폴리에스테르 대신 준비예 5에서 제조된 저융점(LM) 폴리에스테르를 사용하였다.
실시예 6
실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 시스부로 사용된 준비예 1에서 제조된 저융점(LM) 폴리에스테르 대신 준비예 6에서 제조된 저융점(LM) 폴리에스테르를 사용하였다.
비교예 1
실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 시스부로 사용된 준비예 1에서 제조된 저융점(LM) 폴리에스테르 대신 준비예 7에서 제조된 저융점(LM) 폴리에스테르를 사용하였다.
비교예 2
실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 시스부로 사용된 준비예 1에서 제조된 저융점(LM) 폴리에스테르 대신 준비예 8에서 제조된 저융점(LM) 폴리에스테르를 사용하였다.
비교예 3
실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 시스부로 사용된 준비예 1에서 제조된 저융점(LM) 폴리에스테르 대신 준비예 9에서 제조된 저융점(LM) 폴리에스테르를 사용하였다.
비교예 4
실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 시스부로 사용된 준비예 1에서 제조된 저융점(LM) 폴리에스테르 대신 준비예 10에서 제조된 저융점(LM) 폴리에스테르를 사용하였다.
실험예 2
상기 실시예 및 비교예를 통해 제조된 시스-코어형 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유에 대해 하기의 물성을 측정하여 표 4에 나타내었다.
(1) 강도
복합섬유의 강도의 측정은 자동 인장 시험기(Instron사)를 사용하여 50 cm/min의 속도, 10 cm의 파지 거리를 적용하여 측정하였다. 강도는 복합섬유에 일정한 힘을 주어 절단될 때까지 연신시켰을 때 걸린 하중을 데니어(Denier;de)로 나눈값(g/de)을 강도로 정의하였다.
(2) 방사성(방사 조업성)(%) : 원사 100 개 생산 기준
(총생산된 원사개수 - 사절된 원사개수) / 총생산된 원사 개수× 100
방사성 95% 이상은 ◎:매우우수, 90% 이상 ~ 95% 미만은 ○:우수, 80% 이상 ~ 90% 미만은 △: 보통, 80% 미만은 ×:불량 으로 판정하였다.
(3) 접착성
제조된 섬유를 샘플 제직 하여 가로*세로 10cm 씩 150 ℃ 에서5분간 열처리 후 섬유의 융착 부분을 현미경으로 확인하여 평가하였다.
◎:매우우수, ○:우수, △: 보통, ×: 불량으로 평가하였다
(4) 촉감
제조된 섬유를 샘플 제직 하여 가로*세로 10cm 씩 150 ℃ 에서 5분간 열처리 후 섬유의 융착 부분을 내부 전문가들이 손으로 만져서 상대적인 촉감을 비교하여 관능평가를 실시하여 ◎:매우우수, ○:우수, △: 보통, ×: 불량 으로 평가하였다.
구분 실시예
1
실시예
2
실시예
3
실시예
4
강도(g/de) 4.1 4.3 4.1 3.2
방사성
접착성
촉감
실시예
5
실시예
6
비교예
1
비교예
2
강도(g/de) 4.0 3.7 3.8 4.1
방사성
접착성
촉감
비교예
3
비교예
4
강도(g/de) 4.8 4.1
방사성
접착성
촉감
상기 표 4에서 확인할 수 있듯이, 실시예 1 ~ 3에서 제조된 시스-코어형 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유는 실시예 4 ~ 6에서 제조된 시스-코어형 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유와 비교하여 강도, 방사성 및 접착성이 유사하거나 일부 우수하지만, 촉감에 있어서는 현저히 우수함을 확인할 수 있었다.
또한, 실시예 1에서 제조된 시스-코어형 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유는 비교예 1에서 제조된 시스-코어형 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유와 비교하여 강도, 방사성 및 촉감이 현저히 우수함을 확인할 수 있었고, 비교예 2에서 제조된 시스-코어형 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유와 비교하여 방사성 및 접착성이 우수함을 확인할 수 있었다.
또한, 실시예 1 ~ 6에서 제조된 시스-코어형 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유는 비교예 3 ~ 4에서 제조된 시스-코어형 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유와 비교하여 강도, 방사성 및 접착성이 유사하거나 일부 우수하지만, 촉감에 있어서는 현저히 우수함을 확인할 수 있었다.
2 : 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유
2a : 시스부
2b : 코어부

Claims (13)

  1. 저융점(LM) 폴리에스테르를 포함하는 복합섬유에 있어서,
    상기 저융점 폴리에스테르는 산성분과 2-메틸-1,3-프로판디올을 포함하는 디올성분이 포함하여 반응된 에스테르화 반응물; 및
    디에틸렌글리콜; 을 포함하여 중·축합된 코폴리에스테르를 포함하는 것을 특징으로 하는 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에스테르화 반응물은 단량체로 산성분과 디올성분을 1 : 1.1 ~ 2.0의 몰비로 포함하는 것을 특징으로 하는 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 산성분은 탄소수 6 내지 14의 방향족 다가 카르복실산 및 탄소수 2 내지 16의 지방족 다가 카르복실산 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 탄소수 6 내지 14의 방향족 다가 카르복실산 성분은 테레프탈산, 디메틸이소프탈레이트, 이소프탈산 및 디메틸테레프탈레이트 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 탄소수 2 내지 16의 지방족 다가 카르복실산은 옥살산, 말론산, 석신산, 글루타르산, 아디프산, 수베린산, 시트르산, 피메르산, 아젤라인산, 세바스산, 노나노산, 데카노인산, 도데카노인산 및 헥사노데카노인산 중 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유.
  6. 제1항에 있어서,
    전체 디올성분 중 2-메틸-1,3-프로판디올은 25 ~ 40 몰%로 포함되는 것을 특징으로 하는 포함하는 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 디올성분은 에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올 및 1,6-헥산디올 중 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 에스테르화 반응물에 대해 디에틸렌글리콜을 2 ~ 10 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 에스테르화 반응물은 산성분인 테레프탈산(TPA)과 디올성분인 2-메틸-1,3-프로판디올 및 에틸렌글리콜을 포함하고,
    상기 에스테르화 반응물은 상기 산성분과 디올성분을 1 : 1.1 ~ 2.0의 몰비로 포함하며,
    전체 디올성분 중 2-메틸-1,3-프로판디올은 25 ~ 40 몰%, 에틸렌글리콜은 60 ~ 75 몰%로 포함되고,
    상기 에스테르화 반응물에 대해 디에틸렌글리콜을 2 ~ 10 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복합섬유는 시스-코어(Sheath-Core)형, 해도(Island in the Sea)형, 사이드-바이-사이드(Side by side)형 및 중공의 사이드-바이-사이드형인 것을 특징으로 하는 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 시스-코어형 복합섬유는 시스부가 상기 저융점 폴리에스테르이고, 코어부가 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)인 것을 특징으로 하는 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유를 포함하는 직물.
  13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 저융점(LM) 폴리에스테르 복합섬유를 포함하는 부직포.
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