KR960002878B1

KR960002878B1 - 이용출성 해도형 극세사의 제조방법

Info

Publication number: KR960002878B1
Application number: KR1019930026371A
Authority: KR
Inventors: 임영; 김원준; 안윤희
Original assignee: 주식회사코오롱; 하기주
Priority date: 1993-12-03
Filing date: 1993-12-03
Publication date: 1996-02-27
Also published as: KR950018711A

Abstract

내용 없음.

Description

이용출성 해도형 극세사의 제조방법

본 발명은 해도형 극세사의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용융혼합 방식에 의해서 용출성이 개선된 해도형 극세사를 제조하는 방법에 관한 것이다.

최근 초극세섬유는 천연피혁의 대체소재로 각광받고 있는 인공피혁의 기본재료로 사용되고 있는 바, 이러한 초극세섬유로 제조된 인공피혁은 천연피혁의 외관, 촉감 등 제반 물성을 만족시킬 수 있는 소재이다.

일반적으로 초극세섬유의 제조방법은 피브릴강제형성법과 폴리머간 점도차를 이용한 용융혼합법으로 구분할 수 있는 바, 전자는 구금직전의 단계에서 연속상 성분에 분산상인 피브릴을 강제주입시키는 방법이고, 후자는 두 폴리머의 점도차를 이용하여 두 성분 폴리머를 구금 이전의 단계에서 수회 집속, 분배과정을 거쳐서 혼합하여 점도가 큰 성분이 피브릴로 형성되는 용융혼합방법이다.

이러한 방법들 중 초극세섬유를 제조하는 방법으로는 후자의 경우가 보다 세섬도, 이섬도인 측면에서 우수하고 이러한 용융혼합 방식에는 두 폴리머를 혼합하는 방식에 따라서 두 폴리머를 칩이나 분말상으로 방사기에 투입후 스텍틱 믹서에 의해 혼합하는 방식과 용융된 두 폴리머를 방사구금으로부터 압출하기 이전에 임의의 단계에서 특수혼합 방사구금장치에 의해서 혼합방사하는 방법이 있는데 두가지 방법 모두 유용하다.

초극세사의 제조방법을 기술한 대표적인 특허로는 일본특개소 60-39412호가 있다. 이 기술은 부직성형물 복합섬유의 제조기술에 관한 것으로, 먼저 도성분으로 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하고, 해성분으로는 폴리에틸렌과 같은 폴리올레핀을 사용함으로써, 도성분 100~600개를 얻을 수 있는 극세섬유 제조기술로 구성되어 있다.

위와 같이 대부분의 초극세사 제조방법에 관련된 기술들은 도성분으로 폴리에스테르계 또는 폴리아미드계를 사용하고, 해성분으로 주로 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀을 사용함으로써, 해도형 섬유를제조한다.

그러나 폴리올레핀을 해성분으로 사용할 경우, 해성분인 폴리에틸렌을 녹이기 위한 용제는 톨루엔, 오르쏘클로로페놀과 같은 유독성 용제이며, 이러한 유독성 용제를 이용하여 해성분을 용출시키는 용출조건 또한 매우 가혹하기 때문에 폐수오염이 우려되고 있으며, 또한 이러한 용제를 회수하기 위한 특수설계 및 재질의 용제회수장치에 의한 제조원가의 상승이 유발되고 있다. 그리고 특히 폴리에틸렌은 탄성률이 매우 작기 때문에 후가공성이 저하된다.

이에 본 발명자들은 기존의 용융혼합 방식으로 제조된 초극세사의 문제점인 폴리올레핀의 용출성 및 물성에 대해 충분히 숙지하고, 이러한 문제점을 해결하기 위해서 새로운 해성분을 연구한 결과 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 용출성이 우수하고 물성이 향상된 극세사섬유를 제공하는데에 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 용융혼합법에 의해 해도형 극세사를 제조함에 있어서, 도성분과 해성분을 중량비율 80 : 20~50 : 50로 혼합하되 도성분은 폴리아미드를 사용하고, 해성분은 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주성분으로 하고 부가성분으로 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 1,4-사이클로헥산디카르복실산, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 1,4-사이클로헥산디카르복실레이트, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 2,2-디메틸-1,4-부탄디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 아디프산 중 선택된 하나 또는 둘 이상을 25중량% 이하 공중합시킨 공중합 폴리에스테르를 사용함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 이용출성 해도형 극세사의 제조방법으로서 폴리에스테르계 폴리머와 폴리아미드계 폴리머간이 비상용성이라는 사실을 이용하여, 도성분으로 폴리아미드계 폴리머를 사용하고, 해성분으로 용출성이 개선된 공중합 폴리에스테르를 사용하므로써 해성분으로 폴리올레핀을 사용할 때보다 범용 용제, 특히 수산화나트륨 수용액 등의 알카리에 대한 용출성을 향상시켰을 뿐만아니라 용출조건의 완화에 따른 특수 용출장치 및 회수장치가 불필요하게 되었고, 따라서 제조원가의 절감효과를 보게 되었다.

본 발명에서 공중합 폴리에스테르는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주성분으로 하고 부가성분으로서 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜과 같은 폴리에테르계, 1,4-사이클로헥산디카르복실산, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 1,4-사이클로헥산디카르복실레이트와 같은 환상 단량체계, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 2,2-디메틸-1,4-부탄디올, 2-메틸-1,3-프로판디올 등과 같은 벌키한 단량체계, 아디프산 등과 같은 지방족 단량체계들을 단독 또는 복합하여 25중량% 이하로 공중합시킨 것을 사용한다.

만일 이러한 부가성분이 25중량%를 초과할 경우 점도하락으로 방사성이 나빠지는 문제가 발생된다.

이와같이 본 발명의 용융혼합 방식에 의해서 제조된 용출성이 크게 개선된 이용출 초극세섬유는 다음과 같은 장점을 지니고 있다.

1) 이용출성 폴리머를 해성분으로 적용함으로써 해성분의 용출이 용이하며, 폴리올레핀계 폴리머를 해성분으로 적용할 때 필요한 특수 용출장치 및 회수장치가 필요없다.

2) 폴리올레핀계 폴리머를 해성분으로 적용할 때보다 방사, 연신조업성이 우수하다.

3) 도성분을 형성하는 성분은 적어도 50개 이상의 도수를 형성하고, 세섬도를 이루고 있기 때문에 이러한 초극세사로 제조된 인공피혁은 천연피혁의 외관, 촉감 및 제반물성을 충분히 만족시키고 있다.

4) 원사의 물성(강도, 신도, 탄성률)이 우수하기 때문에, 부직포 제조시 카-딩 및 니들펀칭성이 우수하여 부직포 제조가 용이하며, 고밀도 부직포를 제조할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 더욱 구체적으로 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1~3]

도성분으로 상대점도 2.4인 폴리아미드를 사용하고,해성분으로 고유점도 0.65인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주성분으로 하고, 부가성분으로서 2,2-디메틸-1,3-프로판디올과 아디프산을 각각 5%씩 공중합한 공중합 폴리에스테르를 사용하여, 각각의 중량비율을 해성분/도성분=30/70, 40/60, 50/50으로 변화시키면서 2대의 압출기에서 각각 용융한 후, 혼합 방사 구금장치를 이용하여 방사속도, 1,000m/분으로 권취하고, 방사 조업성 및 모노 필라멘트내의 도성분의 도수를 측정하여 표 1에 나타내었다.

[실시예 4~6]

도성분으로 상대점도 2.4인 폴리아미드를 사용하고, 해성분으로 고유점도 0.65인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주성분으로 하고, 부가성분으로 폴리에틸렌글리콜을 10% 공중합한 공중합 폴리에스테르를 사용하여, 각각의 중량비율을 해성분/도성분=30/70, 40/60, 50/50로 변화시키면서, 2대의 압출기에서 각각 용융한 후, 혼합 방사 구금장치를 이용하여 방사속도 1,000m/분으로 권취하고, 방사 조업성 및 모노 필라멘트내의 도성분의 도수를 측정하여 표 1에 나타내었다.

[실시예 7~9]

도성분으로 상대점도 2.4인 폴리아미드를 사용하고, 해성분으로 고유점도 0.65인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주성분으로 하고, 부가성분으로서 1,4-사이클로헥산디카르복실산을 10% 공중합한 공중합 폴리에스테르를 사용하여, 각각의 중량비율을 해성분/도성분=30/70, 40/60, 50/50로 변화시키면서, 2대의 압출기에서 각각 용융한 후, 혼합 방사 구금장치를 이용하여 방사속도 1,000m/분으로 권취하고, 방사 조업성 및 모노필라멘트내의 도성분의 도수를 측정하여 표 1에 나타내었다.

[비교예 1~3]

상대점도 2.4인 폴리아미드를 도성분으로 하고, 고유점도 0.65인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 해성분으로 하여 각각의 중량비율을 해성분/도성분=30/70, 40/60, 50/50로 변화시키면서, 2대의 압출기에서 각각 용융한 후, 혼합 방사 구금장치를 이용하여 방사속도 1,000m/분으로 권취하고, 방사 조업성 및 모노 필라멘트내의 도성분의 도수를 측정하여 표 1에 나타내었다.

[비교예 4~6]

도성분으로 상대점도 2.4인 폴리아미드를 사용하고, 해성분으로 고유점도 0.65인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주성분으로 하고 부가성분으로 디에틸이소프탈레이트를 5% 공중합한 공중합 폴리에스테르를 사용하여, 각각의 중량비율을 해성분/도성분=30/70, 40/60, 50/50로 변화시키면서, 2대의 압출기에서 각각 용융한 후, 혼합 방사 구금장치를 이용하여 방사속도 1,000m/분으로 권취하고, 방사 조업성 및 모노 필라멘트내의 도성분의 도수를 측정하여 표 1에 나타내었다.

표 1에서 조업성은 72시간 운전시 3㎏ 권량의 드럼을 절사없이 권취하는 풀드럼율을 기준으로 한다.

[표 1]

※ PET : 폴리에틸렌테레프탈레이트 AA : 아디프산

DMI : 디메틸 이소프탈레이트 CHDA : 1,4-사이클로헥산디카르복실산

NPG : 2,2-디메틸-1,3-프로판디올

[실시예 10~12, 비교예 7]

실시예 2,5,8과 비교예 5의 미연신사를 각각 98℃의 열수중에서 연신비 약 3.1배로 연신하고, 15산/인치의 권축수를 부여하고, 섬유장 51㎜로 절단하여 3.5데니어의 스테플을 제조한 후, 오프닝-카닝-니들핀칭 공정을 거쳐서, 중량 400g/㎡의 부직포를 제조하여, 수산화나트륨 5%의 용액, 용출시간 10분의 조건하에서 부직포를 용출시킨 후, 온수에서 수세후, 건조하여 용출전 무게와 용출후 무게에 의해서 구한 용출성을 표 2에 나타내었다. 이때 용출성은 다음과 같은 식에 의해서 구하였다.

(여기서 Wa : 용출전 무게(g), WB : 용출후 무게(g))

[표 2]

Claims

용융혼합법에 의해 해도형 극세사를 제조함에 있어서, 도성분과 해성분을 중량비율 80 : 20~50 : 50로 혼합하되 도성분은 폴리아미드를 사용하고, 해성분은 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주성분으로 하고 부가성분으로 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 1,4-사이클로헥산디카르복실산, 1,4-사이클로헥산디메탄올, 1,4-사이클로헥산디카르복실레이트, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 2,2-디메틸-1,4-부탄디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 아디프산 중 선택된 하나 또는 둘 이상을 25중량% 이하 공중합시킨 공중합 폴리에스테르를 사용함을 특징으로 하는 이용출성 해도형 극세사의 제조방법.