KR20190123121A - 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌 블랜드 잠재권축성 이형단면사의 제조방법 및 그 이형단면사 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌 블랜드 잠재권축성 이형단면사의 제조방법 및 그 이형단면사에 관한 것으로, 본 발명에서는 잠재권축성 이형단면사의 제조방법에 있어서,
(가) 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지와 폴리에틸렌수지를 준비하는 단계;와, (나) 상기 준비된 각각의 수지를 일정비율의 중량비로 혼합하고, 그 혼합물을 용융시킨 후, 용융압출하여 칩을 준비하는 단계;와, (다) 상기 준비된 칩을 방사구금에 투입하여 방사시킨 후, 냉각시켜 모노 필라멘트를 제조하는 단계;와, (라) 상기 모노 필라멘트를 급유처리한 후, 연신시키는 단계; 및 (마) 상기 연신된 모노필라멘트를 열고정시키는 단계를 포함하여 이루어지는 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌 블랜드 잠재권축성 이형단면사의 제조방법 및 그에 의해 제조된 이형단면사가 개시된다.

Description

폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌 블랜드 잠재권축성 이형단면사의 제조방법 및 그 이형단면사{METHOD FOR PRODUCING DEFORMED CROSS-SECTION STRIP}
본 발명은 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌 블랜드 잠재권축성 이형단면사의 제조방법 및 그 이형단면사에 관한 것이다.
종래의 2종의 폴리머로 구성된 사이드 바이 사이드 형태의 복합섬유는 잠재권축성을 지지게 되어 후공정의 이완공정을 거치면서 이완열처리를 하게 되면 열팽창계수가 상이한 바이메탈의 원리와 같이 자발적으로 균일한 나선상의 고권축성을 발현한다는 것은 주지된 사실이다.
지금까지 권축성능의 섬유를 제조하는데 있어서, 1종류의 1 폴리머를 단독방사하여 부위별 켄칭(quenching)속도를 다르게 하는 방법과 서로 다른 2종의 폴리머를 선택하여 복합방사를 하는 방법등이 제시되고 있다. 이중 켄칭에 의한 권축사의 제조방법은 2종의 폴리머의 복합방사방법에 비하여 권축성능이 부족하고, 대규모의 생산설비를 갖추는데 설비상의 제약이 많아 현재는 2종의 폴리머를 복합방사하는 방법이 가장 일반적으로 상업화되어 있다.
이종(異種)의 폴리머를 선택하는 기준으로 첫째, 고유점도만 다른 동일한 폴리머를 사용하는 방법, 둘째, 동일계 폴리머로 수축 특성이 서로 다른 공중합체, 예를 들면 일반 폴리에스테르와 고수축 특성이 있는 공중합 폴리에스테르를 각각 1성분과 2성분으로 하는 방법등이 제안되고 있다. 그러나 이러한 제조 방법들은 공중합체의 물성이 일반적으로 취약하여 방사 공정성이 불량하고 복합 섬유의 권축성능이 저하되는 단점이 있으며, 고유 점도 차이를 이용하는 경우는 특수 방사 구금의 설계가 필요하여 현재까지 대량 생산이 어려운 단계이다.
또한 두 조율의 서로 다른 수축특성을 가진 폴리머를 사용하여 제조된 필라멘트, 즉 기존의 많은 종류의 특허들에서 언급되어진 방법에 의해 제조된 필라멘트사는 저속(1000~1500m/분) 또는 고속(2500m/분 이상)에서 방사된 원사를 이용하여 연신기에서 제 1 고뎃롤러와 열고정부의 온도를 각각 80~120℃, 180~250℃로 하여 연신 공정으 거친 후, 즉 2단계를 거쳐야만 후공정에서 건열이나 습열로 이완열처리에 의해 두 폴리머간의 열수축 차이가 발생하게 되고 이에 의해서 크림프가 형성, 고권축 및 고신축의 효과를 기대할 수 있는 실정이었다.
1. 대한민국공개특허공보 제10-2004-0092605호 2. 대한민국공개특허공보 제10-2018-0027848호 3. 대한민국공개특허공보 제10-2007-0072001호 4. 대한민국공개특허공보 제10-2007-0072010호
본 발명에서는 서로 다른 물리적 성질을 가지는 고분자로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 폴리에틸렌(PE)수지를 블랜딩하고, 방사구금으로 방사시켜 제조되는 것으로, 우수한 물리적 성질을 가지는 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌 블랜드 잠재권축성 이형단면사의 제조방법 및 그 이형단면사를 제공하는 것을 그 해결과제로 한다.
상기한 과제를 해결한 본 발명의 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌 블랜드 잠재권축성 이형단면사의 제조방법은 하기와 같은 공정과정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
(가) 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지와 폴리에틸렌수지를 준비하는 단계;
(나) 상기 준비된 각각의 수지를 일정비율의 중량비로 혼합하고, 그 혼합물을 용융시킨 후, 용융압출하여 칩을 준비하는 단계;
(다) 상기 준비된 칩을 방사구금에 투입하여 방사시킨 후, 냉각시켜 모노 필라멘트를 제조하는 단계;
(라) 상기 모노 필라멘트를 급유처리한 후, 연신시키는 단계;
(마) 상기 연신된 모노필라멘트를 열고정시키는 단계
여기서, 상기 (가)단계의 폴리에틸렌수지는 고점도 폴리에틸렌 수지와 저점도 폴리에틸렌 수지를 20:80 내지 50:50의 중량비로 혼합하여 된 복합수지인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 고점도 폴리에틸렌 수지는 ( )~( ) 범위내의 고유점도를 가지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 저점도 폴리에틸렌 수지는 ( )~( ) 범위내의 고유점도를 가지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 (나) 단계에서 상기 혼합물은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 40~50중량%와 폴리에틸렌 수지(PE) 50~60중량%를 포함하도록 블랜딩 한후, 용융·압출하여 촙(chop)형태로 가공되어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 (나)단계에서 수지를 블랜딩시 무수말레산을 더 혼합하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 무수말레산은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트수지와 폴리에틸렌 수지를 블랜딩한 혼합물 100중량부에 대하여, ( )~( )중량부를 첨가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라 제공되는 제조방법은 (여기에 결과물로 얻을 수 있는 이형단면사의 물성 등 구체적인 장점을 기재바랍니다)한 물리적 특성을 가지는 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌 블랜드 잠재권축성 이형단면사를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따라 제공되는 이형단면사를 사용하여 잠재권축성을 갖는 단섬유를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 서로 다른 물리적 성질의 고분자 수지를 블랜딩하고, 용융/압출하여 쌀알크기만한 촙형태로 가공한 후, 이를 방사구금으로 방사시켜 되는 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌 블랜드 잠재권축성 이형단면사의 제조방법 및 그 이형단면사에 관한 것으로서,
보다 상세하게는 본 발명에 따른 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌 블랜드 잠재권축성 이형단면사의 제조방법은 하기에 개시되는 제조단계들을 포함하여 이루어지는 것에 그 기술적 특징이 있는 것이다.
(가) 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지와 폴리에틸렌수지를 준비하는 단계;
(나) 상기 준비된 각각의 수지를 일정비율의 중량비로 혼합하고, 그 혼합물을 용융시킨 후, 용융압출하여 칩을 준비하는 단계;
(다) 상기 준비된 칩을 방사구금에 투입하여 방사시킨 후, 냉각시켜 모노 필라멘트를 제조하는 단계;
(라) 상기 모노 필라멘트를 급유처리한 후, 연신시키는 단계;
(마) 상기 연신된 모노필라멘트를 열고정시키는 단계
본 발명에 따르면, 상기 (가)단계의 폴리에틸렌수지는 고점도 폴리에틸렌 수지와 저점도 폴리에틸렌 수지를 20:80 내지 50:50의 중량비로 혼합하여 된 복합수지를 사용한다.
이때, 상기 고점도 폴리에틸렌 수지는 ( )~( ) 범위내의 고유점도를 가지는 것을 사용하고, 상기 저점도 폴리에틸렌 수지는 ( )~( ) 범위내의 고유점도를 가지는 것을 사용한다.
이와 같이, 서로 상이한 점도를 가지는 폴리에틸렌 수지를 사용함으로써 (여기에 점도가 상이한 폴리에틸렌 수지를 사용함으로써 기대되는 효과, 장점 등을 기재하여 주시기 바랍니다.) 한 물성을 가지는 잠재권축성 이형단면사를 제조할 수 있게 되는 것이다.
본 발명에 따르면, 바람직하게 상기 (나) 단계에서 상기 혼합물은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 40~50중량%와 폴리에틸렌 수지(PE) 50~60중량%를 포함하도록 블랜딩 한 후, 용융·압출하여 촙(chop)형태로 가공되어지는 것이 좋다.
상기 PET와 PE는 서로 다른 물성을 가지고 있어 (여기에 PET와 PE를 혼합할 경우 기대할 수 있는 물리적, 화학적 장점을 기재하여 주시기 바랍니다.) 용융방사하여 섬유로 가공시 그 ( )에 의해 섬유의 일측은 PET, 중심부는 PET+PE, 타측은 PE로 구성되는 이형단면형태의 섬유를 얻을 수 있다. 이때, PET와 PE이 서로 다른 물성으로 잠재권축성을 띠게 된다.
이때, 상기 PET의 블랜딩 량이 40중량% 미만일 경우에는 ( )한 단점이 있고, 50중량%를 초과할 경우에는 ( )한 단점이 있을 수 있으며, 상기 PE의 블랜딩량이 50중량% 미만일 경우에는 ( )한 단점이 있고, 60중량%를 초과할 경우에는 ( )한 단점이 있을 수 있다.
본 발명에 따르면, 바람직하게 상기 폴리에틸렌 수지는 서로 다른 점도를 가지는 수지를 혼합한 것을 사용하는 것이 좋으며, 보다 바람직하게는 고점도 폴리에틸렌 수지와 저점도 폴리에틸렌 수지를 적정 중량비로 구성된 PE를 사용하는 것이 좋다. 더욱 바람직하게는 상기 고점도 폴리에틸렌 수지와 저점도 폴리에틸렌 수지를 20:80 내지 50:50의 중량비로 혼합하여 된 복합수지를 사용하는 것이 가장 좋다. 만일, 상기 중량비의 임계치 범위를 벗어날 경우에는 ( )하거나 혹은 ( )한 문제가 있을 수 있다.
이때, 상기 고점도 폴리에틸렌 수지는 ( )~( ) 범위 내의 고유점도를 가지는 것을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 저점도 폴리에틸렌 수지는 ( )~( ) 범위 내의 고유점도를 가지는 것을 사용하는 것이 바람직하다. (여기에, 상기 괄호안에 고유점도의 범위를 기재하여 주시고, 그 고유점도 범위내의 각각의 수지로 구성된 수지를 사용하는 것이 바람직한 이유를 기재하여 주시기 바랍니다)
본 발명에 따르면, 상기 (나)단계에서 수지를 블랜딩시 무수말레산을 더 혼합할 수 있다.
바람직하게 상기 무수말레산은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트수지와 폴리에틸렌 수지를 블랜딩한 혼합물 100중량부에 대하여, ( )~( )중량부를 첨가하는 것이 좋다.
상기 무수말레산을 혼합시 비교적 낮은 온도에서도 방사가 가능한 효과를 얻을 수 있는 것으로(여기에 상기 "낮은 온도"라는 것이 어느 정도의 온도범위를 가지는 것인지 기재바랍니다), 만일, 그 첨가량이 ( )중량부 미만일 경우에는 ( )한 단점이 있고, ( )중량부를 초과할 경우에는 ( )한 단점이 있다.
이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 보다 상세히 설명하기로 한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 예시로서, 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 통상의 기술자에 의해 특허청구범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 얼마든지 변형 가능한 것이다.
[실시예 1]
이하의 실시예를 작성하기 위해서는 사용되는 방사구금, 방사조건, 연신조건 등 구체적인 자료가 제공되어야 할 것입니다. 따라서, 상기 상세한 설명의 기재 및 실질적으로 이형단면사를 제조하는데 적용된 수지원료, 방사구금, 방사방식, 냉각방식, 연사방식, 연신방식 등 구체적인 제조공정을 알려주시기 바랍니다.
또한, 제조된 이형단면사의 물리적 성질을 비교할 수 있는 비교실시예와, 어떠한 물리적 성질들을 비교시험하여야 하는지, 그 물성시험항목 및 가각의 시험방법 등을 알려주시기 바랍니다.

Claims (9)

  1. 잠재권축성 이형단면사의 제조방법에 있어서,
    (가) 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지와 폴리에틸렌수지를 준비하는 단계;
    (나) 상기 준비된 각각의 수지를 일정비율의 중량비로 혼합하고, 그 혼합물을 용융시킨 후, 용융압출하여 칩을 준비하는 단계;
    (다) 상기 준비된 칩을 방사구금에 투입하여 방사시킨 후, 냉각시켜 모노 필라멘트를 제조하는 단계;
    (라) 상기 모노 필라멘트를 급유처리한 후, 연신시키는 단계;
    (마) 상기 연신된 모노필라멘트를 열고정시키는 단계
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌 블랜드 잠재권축성 이형단면사의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (가)단계의 폴리에틸렌수지는 고점도 폴리에틸렌 수지와 저점도 폴리에틸렌 수지를 20:80 내지 50:50의 중량비로 혼합하여 된 복합수지인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌 블랜드 잠재권축성 이형단면사의 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 고점도 폴리에틸렌 수지는 ( )~( ) 범위내의 고유점도를 가지는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌 블랜드 잠재권축성 이형단면사의 제조방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 저점도 폴리에틸렌 수지는 ( )~( ) 범위내의 고유점도를 가지는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌 블랜드 잠재권축성 이형단면사의 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 (나) 단계에서 상기 혼합물은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 40~50중량%와 폴리에틸렌 수지(PE) 50~60중량%를 포함하도록 블랜딩 한후, 용융·압출하여 촙(chop)형태로 가공되어지는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌 블랜드 잠재권축성 이형단면사의 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    여기서, 상기 (나)단계에서 수지를 블랜딩시 무수말레산을 더 혼합하는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌 블랜드 잠재권축성 이형단면사의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 무수말레산은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트수지와 폴리에틸렌 수지를 블랜딩한 혼합물 100중량부에 대하여, ( )~( )중량부를 첨가하는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌 블랜드 잠재권축성 이형단면사의 제조방법.
  8. 청구항 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항 기재의 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌 블랜드 잠재권축성 이형단면사.
  9. 청구항 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항 기재의 제조방법에 의해 제조되는 이형단면사를 사용하여 가공된 단섬유.
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