KR20070056223A

KR20070056223A - 개질 중합물을 이용한 폴리에스터 이형단면사 및 이의제조방법

Info

Publication number: KR20070056223A
Application number: KR1020050114579A
Authority: KR
Inventors: 양승철; 김성주; 손양국
Original assignee: 주식회사 효성
Priority date: 2005-11-29
Filing date: 2005-11-29
Publication date: 2007-06-04

Abstract

본 발명은 화학식 (1)로 대표되는 금속 설포네이트(sulfonate)염을 0.3~5 중량% 함유하고 화학식 (2)로 대표되는 폴리옥시알킬렌 에테르 화합물을 0.5~10중량% 함유하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 공중합물 혹은 혼합물을 제조하고 이 중합물을 이용하여 식(1)~(3)을 만족하는 삼엽 혹은 사엽의 단면을 가지는 방사구금을 사용하여 용융방사하여 제조하는 개질중합물을 이용한 폴리에스터 이형단면사 및 이의 제조방법임.

본 발명에 의한 폴리에스터 섬유를 이용하여 단독으로 또는 타 섬유와의 복합사로 직, 편물로 제조한 후 감량가공하면 섬유표면에 마이크로크레이터 또는 마이크로슬릿이 형성되어서 우수한 흡습성, 제전성 및 심색성을 발휘하며 또한 천연섬유와 매우 유사한 촉감을 발휘하게 된다.

(상기 식에서 R¹ 은 탄소수 10~500의 알킬기를 나타내며, M은 알칼리 금속인 Na, K, Li등에서 선택되는 알칼리 금속이다.)

(상기 식에서 R², R⁴는 수소 또는 메틸, 에틸 혹은 페닐기에서 선택되는 같 거나 서로 다른 작용기를 나타내며, R³는 에틸렌, 1, 2 프로필렌 혹은 1,3 프로필렌, 1,4 부틸렌기에서 선택되는 알킬렌기이며 n은 15~200의 정수이다.)

(상기 식에서 A는 각 삼엽 또는 사엽 방사구에서 엽의 폭, B는 각 삼엽 또는 사엽 방사구에서 말단 원형 부분의 직경, C는 각 삼엽 또는 사엽 방사구의 중심에서 말단 원형부분의 중심까지의 거리(mm)이다.)

이형단면, 마이크로슬릿, 마이크로크레이터, 폴리에틸렌 테레프탈레이트.

Description

개질 중합물을 이용한 폴리에스터 이형단면사 및 이의 제조방법{Polyester filament yarn having non-circular cross-section using modified polymer and manufacturing method thereof}

도 1과 도 2는 본 발명의 폴리에스터 이형단면사를 제조하는데 사용되는 방사구금공의 확대도.

본 발명은 통상의 감량가공 등에 의하여 용이하면서도 균일하게 분포되어 있는 마이크로크레이터(microcrator)나 마이크로슬릿(microslit)을 형성시킬 수 있는 개질중합물을 이용한 폴리에스터 이형단면사 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 섬유는 가격이 싸고 내약품성, 우수한 물리적 물성, 우수한 내구성을 지니고 있어 의류용 섬유로 널리 사용되고 있다. 하지만 섬유내에 화학구조적으로 극성을 가지는 기가 거의 없어서 흡습성이 낮아 의류용으로 사용시 땀이나 습기를 거의 흡수하지 못하기 때문에 착용시에 불쾌감을 주며, 특히 습도가 낮은 겨울철에는 정전기에 의해 먼지등의 부착이 쉬우며 사람에게 쇼크를 주는 문제점이 있다. 또한 반응성기가 없어 분산염료에 의해서만 염색이 되며 진한색상으로 염색하기 어려운 단점이 있다. 또한 합성섬유 특유의 미끈거리는 촉감으로 인하여 천연섬유의 촉감을 나타내기 어려운 단점도 있다.

이러한 문제점들을 해결하기 위하여 그 동안 PET 섬유를 개질하려는 방법들이 많이 제안되어 왔으며 그 결과 여러 가지의 기능성 폴리에스터 섬유들이 상업화 되어 왔다. 예를 들면 흡습성을 높여주는 모세관을 많이 형성시킨 흡습성 이형단면 섬유들이 개발되어 있으며 또한 천연섬유의 촉감을 부여하기 위하여 여러 종류의 PET 섬유를 복합하여 가공하는 기술들이 제시되고 있다.

하지만 이러한 방법들은 PET 섬유의 많은 단점들 중의 일부를 개선하는데 그치므로 충분하지 않으며, 또한 한 가지의 단점을 개선했을 경우에는 새로운 단점이 발생하거나 기존의 단점들이 더욱 나빠지는 경우가 많다.

상기한 바와 같은 폴리에스터 섬유의 문제점들 즉, 섬유내에 화학구조적으로 극성을 가지는 기가 거의 없어서 흡습성이 낮아 의류용으로 사용시 땀이나 습기를 거의 흡수하지 못하기 때문에 착용시에 불쾌감을 주며, 특히 습도가 낮은 겨울철에는 정전기에 의해 먼지 등의 부착이 쉬우며 사람에게 쇼크를 주는 문제점 및 반응성기가 없어 분산염료에 의해서만 염색이 되며 진한색상으로 염색하기 어려운 문제점, 합성섬유 특유의 미끈거리는 촉감으로 인하여 천연섬유의 촉감을 나타내기 어려운 문제점들을 개선하기 위해서 섬유표면에 다양한 형태의 마이크로크레이터나 마이크로슬릿과 같은 홈을 형성시켜서 흡습성의 개선, 제전성의 개선, 촉감의 개선을 도모하는 방법들이 제시되어 왔다. 마이크로크레이터나 마이크로슬릿 등은 PET 섬유의 표면적을 넓혀 흡습성을 개선하며 또한 이로 인한 제전성의 개선, 천연섬유 의 촉감과 유사한 촉감을 발현시킬 수 있으므로 이에 대한 다양한 연구가 진행되어 왔으며 제시된 기술들은 다음과 같이 구분할 수 있다.

우선 PET 섬유제품을 가공하는 방법에 대한 개선방법으로는 다음과 같은 방법들이 제시되었다.

국제특허공개 WO 87/05641에서는 폴리에스터 섬유로 제조된 제품을 소디움 하이드록사이드와 같은 알칼리금속 수화물과 아민을 이용하여 양모의 표면과 같은 효과를 나타내는 방법이 제시되어 있으며, 일본국 특개소58-4816에서는 폴리에스터 섬유를 가열증기압하에서 알칼리와 아민화합물로 처리하여 섬유표면에 마이크로크레이터를 형성하는 방법이 제시되어 있다.

그리고 PET 중합물 개질에 의한 방법으로는 다음과 같은 방법들이 제시되어 있다.

미국특허 제 4,764,426에는 지르코늄 화합물과 인계 화합물 그리고 폴리옥시알킬렌 글라이콜을 사용하여 중합물을 제조하여 방사하여 감량가공에 의하여 섬유축 방향으로 마이크로크레이터를 형성시키는 방법이 제시되어 있으며, 일본국 특개평 8-199428과 특개평 6-346363에는 이산화티탄이 함유된 폴리에틸렌테레프탈레이트를 중합시킬 때 혹은 방사직전에 비스페놀 A의 에틸렌 옥사이드 혹은 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 부가물이나 이들의 말단을 페닐렌기나 알킬렌기로 봉쇄한 화합물을 이용하여 감량에 의하여 마이크로크레이터를 형성하는 방법이 제시되어 있다. 또한 일본국 특개2001-355129에는 탄소수 3~40의 디카르복실산의 금속염화합물을 투입하여 제조하는 방법이 제시되어 있다.

또한 일본국 특개평8-60534에는 폴리에스터 섬유와 아라미드 섬유 표면에 아이오드 레이져에 의한 Nd-YAG 레이져광을 조사하여 마이크로크레이터를 형성하는 방법이 제시되어 있다.

하지만 PET 섬유제품을 가공하여 마이크로크레이터나 마이크로슬릿을 형성시키는 방법은 재현성에 문제가 있을 뿐만 아니라 염색성 등을 변화시킬 우려가 있으며, 또한 PET 개질에 의한 방법중 무기물에 의한 방법은 TPA(terephthalic acid) 중합공정에서 응집등을 발생시켜서 섬유로 제조하였을때 염색줄을 발생시키는 문제를 일으키기 쉽고, 상기 무기물의 첨가만으로는 마이크로크레이터나 마이크로슬릿을 형성시키기가 매우 어렵다는 단점이 있다.

또한 이러한 방법에 의하여 제조되는 폴리에스터 섬유는 감량이 많이 될 경우 원사의 물리적 물성의 저하가 심하여 제조되는 제품의 성능도 떨어지게 되는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 통상의 감량가공에 의해 섬유표면에 균일하게 분포되는 마이크로크레이터나 마이크로슬릿을 용이하게 형성시킬 수 있는 개질중합물을 이용한 폴리에스터 이형단면사 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 것으로서, 이하 상세히 설명하면 다음과 같다.

1. 중합물의 선정

섬유표면에 마이크로크레이터나 마이크로슬릿을 형성시키는데 사용되는 첨가제는 우선 PET와 상용성이 낮거나 PET와 반응성이 낮아야 한다. 또한 PET보다 물 또는 알칼리 수용액에 대하여 친화력이 좋아야만 PET보다 빨리 추출되어 원하는 모양의 섬유표면을 얻을 수 있다.

따라서 우선 PET와 상용성이 낮거나 PET와 반응성이 낮기 위해서는 PET와 분자 골격쇄가 차이가 크거나 또는 하이드록시기나 카르복실기 등의 농도가 낮아야 한다.

본 발명자들이 확인한 바에 의하면 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀이나 혹은 이보다 분자량이 낮은 왁스 등의 물질이 PET와의 상용성이 낮음을 알 수 있었다. 또한 상업적으로 이용이 가능한 저분자량의 알킬 금속 설포네이트(sulfonate)염들도 이러한 목적에 충분히 적합하다는 것을 알게 되었다. 그리고 폴리에틸렌 글라이콜 등의 폴리알킬렌 에테르 글라이콜 혹은 이들의 메틸, 에틸, 페닐기로 말단이 봉쇄된 물질이 적당함을 알 수 있었다.

또한 PET보다 물 또는 알칼리 수용액과의 친화성이 우수하기 위해서는 첨가제 자체에 이온성 결합(Ionic bond)를 가지고 있거나 혹은 물과의 친화성이 큰 에테르 결합(ether linkage)을 가지고 있으면 유리하다는 것을 알게 되었다.

따라서 본 발명자들이 최종적으로 선정한 첨가제는 화학식 (1)과 화학식 (2)로 대표되는 물질이다.

화학식 (1)로 대표되는 알킬 체인의 금속 설포네이트(sulfonate)염은 PET와의상용성이 없으며 또한 PET와 반응할 수 있는 반응기를 가지고 있지 않다.

또한 금속과 설포네이트와의 이온 결합에 의해 물 또는 알칼리 금속과의 친화력이 높아져서 감량가공시에 PET보다 빨리 추출됨을 확인할 수 있었다.

하지만 본 발명에서 목표로 하고 있는 마이크로크레이터나 마이크로슬릿과 같은 표면형태를 발휘하기 위해서는 화학식 (1)로 대표되는 알킬체인의 금속 설포네이트염은 알킬체인의 길이에 제한이 있어야 함을 알 수 있었다. 화학식 (1)에서 알킬 체인R¹의 탄소수가 500보다 높으면 중합반응에 투입하기 어려울 뿐만 아니라 물 또는 알칼리 수용액과의 친화력이 낮아져 감량가공에서 용이하게 추출되기 어렵다.

하지만 화학식 (1)로 표현되는 첨가제는 PET와의 상용성이 너무 낮으며 또한 이 화합물이 지니는 이온결합의 특성으로 인해 PET 중합물내에 응집물(Cluster)이 형성되기 쉽다는 단점이 있는데, 응집물을 형성하게 되면 섬유표면의 마이크로크레이터나 마이크로슬릿과 같은 형상의 크기차이가 커져 섬유로 사용시 염색성이 불량하게 되거나 혹은 중합이나 방사공정중에 용융점도가 지나치게 높아져서 섬유로 형성시키기 어렵다.

따라서 본 발명자들이 이러한 단점을 개선하기 위해 시험을 해 본 결과 다음 화학식 (2)로 대표되는 폴리알킬렌 에테르 글라이콜 혹은 이들의 말단이 봉쇄되어 있는 물질을 같이 사용하게 되면 이러한 문제점을 해결할 수 있음을 알게 되었다.

그 이유는 우선 화학식 (2)에 나타나 있는 바와 같이 풍부한 에테르 결합(ether linkage)이 이온결합과의 친화성을 높여서 화학식 (1)로 대표되는 물질의 이온결합특성을 약화시켜 응집물의 생성을 줄일 수 있으며, 이 물질 또한 PET와의 상용성 혹은 반응성이 낮고 물 또는 알칼리 수용액과의 친화성이 높아 본 발명의 목적에 적당한 특성을 지니고 있기 때문이다. 하지만 화학식 (2)로 대표되는 첨가제도 본 발명의 용도에 적당하기 위해서는 적당한 물성을 지니고 있어야 한다. 중합도를 나타내는 n이 15 미만이고, R², R⁴가 수소이면 하이드록시기의 반응성이 충분히 커서 PET와 반응을 하게 되어 감량가공시에 추출되기 어려울 뿐 아니라 화학식 (1)로 대표되는 물질과 마찬가지로 크기가 너무 작게 되어 바람직하지 못하다. 또한 n이 200보다 큰 경우에는 중합시에 투입이 어려울 뿐만 아니라 중합이나 방사과정중에 분해될 수 있는 단점이 있다.

(상기 식에서 R², R⁴는 수소 또는 메틸, 에틸 혹은 페닐기에서 선택되는 같거나 서로 다른 작용기를 나타내며, R³는 에틸렌, 1, 2 프로필렌 혹은 1,3 프로필렌, 1,4 부틸렌기에서 선택되는 알킬렌기이며 n은 15~200의 정수이다.)

또한 본 발명에서 PET 중합물에 대한 첨가제의 적당한 함량은 다음과 같다.

화학식 (1)로 대표되는 알킬체인의 금속 설포네이트염을 전체 중합물 대비 0.3~5 중량% 함유하는 것이 적당하다. 그 함량이 0.3 중량% 미만이면 본 발명에서 목표로 하는 마이크로크레이터나 마이크로슬릿을 형성하기 어려우며, 또 함량이 5 중량%를 초과하면 응집물의 형성이 너무 많아지고 용융점도의 상승이 너무 커 중합 및 방사 작업이 어려워진다.

화학식 (2)로 대표되는 폴리옥시알킬렌 에테르 화합물(폴리알킬렌 에테르 글라이콜 화합물)을 전체 중합물 대비 0.5~10중량% 함유하는 것이 적당하다. 함량이 0.5 중량% 미만이면 섬유표면의 개질 효과가 나타나기 어려우며, 10 중량%를 초과하면 표면개질에는 효과가 크나 PET 섬유의 우수한 기계적 강도 등을 약화시키는 단점이 있다.

2. 중합물 제조

PET 중합물의 제조방법은 원료에 따라 테레프탈산(Terephthalic acid, 이하 TPA로 약칭)을 원료로 하는 TPA 중합공법과 디메틸테레프탈레이트(Dimethyl terephthalate, 이하 DMT로 약칭)를 원료로 하는 DMT 중합공법의 2가지로 크게 나뉘어지고 있다. 그런데, TPA 중합공법이 동일량의 폴리에스터 폴리머를 생산하는 데 투입되는 원료의 양이 적으며, 또 대량생산 측면에서 유리하기 때문에 많이 이용되고 있다. 따라서 본 발명에서는 TPA 중합공법을 이용하였다.

선정된 첨가제들은 상업적으로 계면활성제 등으로 사용되고 있으며 또한 PET와의 상용성이 좋지 않기 때문에 중합시 거품을 많이 발생시켜서 중합공정이 어려워질 수 있다. 특히TPA 중합공법의 경우 에스터 반응조의 액면상승으로 인하여 슬 러리 투입말기에 에스터 반응조의 액면이 높아져 유출수 환류탑의 환류불량이 발생할 수 있다. 또한 이들 첨가제를 동시에 투입할 경우 상호작용에 의해 반응기 내에서 비산현상 등의 더 큰 문제를 야기시킨다.

따라서 본 발명자들이 이러한 문제점을 해결하기 위해 여러 시험을 해본결과 다음과 같이 해결 방안을 찾을 수 있었다.

화학식 (1)로 대표되는 알킬 금속 설포네이트염은 슬러리 조제시 투입하여 안정화시키고, 화학식 (2)로 대표되는 폴리알킬렌 에테르 글라이콜 혹은 이의 말단 봉쇄제품은 중축합 반응초기에 투입하는 것이 가장 양호하였다.

첨가제를 슬러리 조제조, 에스터 반응조 또는 중축합 반응조 중에 어느 곳에나 나누어 투입하는 것도 가능하지만 본 발명자들의 시험에 의하면 화학식 (2)로 대표되는 폴리알킬렌 에테르 글라이콜이나 이의 말단 봉쇄 제품은 열안정성 문제로 중축합 반응조에 투입해야 유리하며 따라서 화학식 (1)로 대표되는 알킬 체인 금속 설포네이트염은 슬러리 조제조에 투입하는 것이 가장 유리하다.

또한 섬유용으로의 적용을 목적으로 하기 때문에 통상의 폴리에스터 중합물과 마찬가지로 다양한 첨가제를 추가적으로 투입할 수 있다.

안정제로는 트리메틸 포스페이트나, 인산, 트리페닐 포스페이트, 트리페닐 포스파이트 등의 인계 안정제를 인원자 기준으로 500ppm 이하 투입하거나 이가녹스 1010이나 이가녹스 245 등으로 상업화되어 있는 페놀계 안정제를 3000 ppm 이하 투입하는 것도 좋다. 또한 티누빈 1577이나 티누빈 327등으로 상업화되어 있는 할스(HALS, Hindered Amine Light Stabilizer) 등도 2000 ppm 이하 투입하는 것도 좋 다. 안정제의 함량은 제품에 따라 요구되는 수준의 함량을 중합 반응에 문제를 일으키지 않는 범위내에서 투입하는 것이 좋다.

또한 소광제로는 이산화티탄을 사용할 수도 있다. 통상 폴리에스터 섬유는 이산화 티탄의 함량에 따라 슈퍼 브라이트(이산화 티탄 함량 0), 브라이트(이산화 티탄 함량 100~400 ppm), 세미덜(Semi-dull, 이산화티탄 함량 0.2~0.4 중량%), 풀덜(Full-Dull, 이산화 티탄 함량 1중량% 이상)로 구분되는데 용도에 맞게 이산화 티탄의 함량을 조절할 수 있다.

촉매도 통상의 PET 중합촉매와 마찬가지로 안티몬계나 티탄계, 게르마늄계의 촉매를 활성원자 기준으로 중합물에 50~400ppm 투입하는 것도 가능하다.

3. 원사 제조

본 발명에 의해 제조된 중합물은 통상의 PET와 마찬가지의 방법으로 섬유로 제조할 수 있으나 통상의 원형 단면으로 원사를 제조할 경우 촉감을 개선하기 위해 감량을 많이 하게 되면 원사의 물리적 물성이 저하되어 제직 등의 후공정에서 작업성이 저하되기 쉽다. 따라서 섬유표면에서는 마이크로 슬릿이나 마이크로 크레이터와 같은 효과를 나타내고, 내부에서는 섬유의 물리적 물성을 유지할 수 있는 방법이 필요하다. 따라서 섬유가 도 1과 도 2에서 보인 방사구금공과 같은 단면을 지니도록 함으로써, 삼엽 또는 사엽의 외부에서 마이크로 크레이터나 마이크로 슬릿과 같은 효과를 발현하고, 내부 중간 부분은 섬유의 물리적 물성을 유지하도록 할 수 있다.

즉, 마이크로 크레이터 또는 마이크로 슬릿의 효과와 이형단면의 효과가 상 승작용을 하여 본 발명에서 목표로 하고 있는 폴리에스터 고유의 우수한 기계적 물성을 유지하면서, 표면 개질 효과에 의해 흡습성, 제전성, 심색성, 천연섬유에 가까운 촉감을 가지는 섬유를 얻을 수 있게 된다.

이를 위해, 도 1 및 도 2에 예시한 방사구금공은 아래 식(1) 내지 식(3)을 만족해야 한다.

만일, 식(1)을 만족하지 못할 경우, 본 발명에서 원하는 형태의 삼엽 또는 사엽의 단면을 형성하기 어려우며, 식(2)를 만족하지 못하면 중합물의 다이 스웰링(Die Swelling)에 의해 말단원과 중심간의 가지를 형성하기 어렵다. 또, 식(3)을 만족하지 못하면 방사 드래프트(Draft)가 너무 커져 본 발명에서 원하는 형태인 삼엽 또는 사엽의 단면이 형성되지 않고 네잎 클로버와 유사한 단면의 원사가 되어 바람직하지 못하다.

4. 섬유의 응용

본 발명에 의해 제조되는 폴리에스터 섬유는 단독으로 제직, 또는 편직하여 제품을 제조할 수 있으며, 또한 여성용 슈트 등의 포멀 의류 등을 목적으로 하는 경우에는 수축율이 높은 고수축 섬유 혹은 잠재권축사 등의 탄성사와의 복합화에 의해 다양한 용도로 전개 할 수 있다.

복합화하는 경우에 있어서 목적으로 하는 용도에 따라 본 발명에 의한 폴리에스터 섬유는 미연신사(Undrawn Yarn), 부분연신사(Partially Oriented Yarn), 방사직접 연신사(Spin Draw Yarn), 연신사(Draw twisted Yarn), 가연사(Draw Textured Yarn)등으로 만들어 사용할 수 있다.

이하 실시예 등에서 사용한 용어 및 분석법은 아래와 같다.

1. 극한점도 : 페놀과 1,1,2,2-테트라클로로에탄이 60/40 중량비로 섞여 있는 용액에 중합물을 용해시키고, 30℃의 항온조에서 우벨로데관을 이용해서 측정하였다.

2. 감량율 : 제조된 섬유를 환편기로 환편하여 3% NaOH 수용액에 95℃로 20분간 처리하여 감량율을 측정하였다.

3. 이형도 : 원사 단면을 주사전자현미경(Scanning Electronic Micrography)을 이용하여 촬영하여 원사단면의 외접원과 내접원을 구하고 (외접원 지름)/(내접원 지름)으로 나타내었다.

4. 염색성 : 감량된 환편물을 이용하여 Kayalon Polyester Blue TL-SF 염료로 1% o.w.f.(on the weight of fiber)로 염색하여 620nm에서의 최고 피크(peak)치를 K/S로 하여 나타내었다. 수치가 클수록 염색이 진하게 되었음을 나타낸다.

이하 실시예로 본 발명을 상세히 설명하고자 한다. 하지만 본 실시예에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.

<실시예1>

테레프탈산(TPA) 세미 배치 중합 공법을 이용하여 화학식 (1)로 대표되는 물질중 탄소수가 30이고 M이 Na인 물질을 슬러리에 투입하여 전체 중합물 대비 1.0 중량%가 되게 하여 에스터 반응을 진행시킨후 중축합 반응조에 이송하여 화학식 (2)로대표되는 물질중 수평균 중합도 n이100이고 R², R⁴가 수소이고 R³가 에틸렌 단위를 갖는 물질을 전체 중합물에 대하여 7 중량%가 되게 하여 투입하고 반응촉매로는 삼산화 안티몬을 안티몬 원자가 전체 중합물에 대하여 250ppm이 되게 투입하고 이산화 티탄이 중합물에 대하여 0.3 중량%가 되게 투입하여 반응온도 285℃에서 1 토르 미만의 고진공하에서 200분을 반응시켜 극한점도가 0.63dl/g인 중합물을 제조하였다.

상기 중합물을 사용하여 방사온도 287℃, 삼엽의 단면인 방사구금공의 치수 A/B/C가 0.07/0.16/0.40mm, 방사구금공의 길이가 0.5mm이며 필라멘트수는 36개로 최종연신사의 데니어가 2데니어가 되도록 토출량을 조절하여 방사속도 3200m/분으로 용융방사하였다. 냉풍온도는 20℃로 하였다. 제조된 반연신사를 연신비 1.6으로 연신하여 연신사를 제조하였다. 제조된 연신사의 이형도는 3.1이 되었다. 제조된 연신사를 환편하여 3% NaOH 수용액으로 95℃에서 감량하여 감량율 33%가 되게 한 결과 섬유로서 적당한 물성을 지녔으며 분산염료로 염색한 결과 농염이 되었다.

<실시예 2>

단면의 형상을 사엽으로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였으며 제조된 연신사의 이형도는 3.7이 되었으며 감량율은 36%였다.

<비교예 1>

방사구금공의 형상이 지름이 0.24mm인 원형이라는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 이형도는 0이며 감량율은 29%이나 환편한 제품이 작은 마찰에도 부서지는 등 섬유로서의 적용이 어려웠다.

<실시예 3>

실시예 1에 의하여 제조된 연신사를 ㈜효성에서 생산되는 수축율이 25%인 고수축사(SDX) 30/12와 합사하였다. 일반 폴리에스터 75/36을 경사로 하여 합사된 제품을 위사로 직물을 제직하고 감량후 분산염료인 Kayalon Polyester Blue TL-SF 염료로 1% o.w.f.(on the weight of fiber)로 염색하였다. 색농도를 측정한 결과 K/S치가 20.3으로 농색으로 염색이 되었다.(일반 폴리에스터를 사용하는 경우의 K/S는 13.9였음)

본 발명에 의한 폴리에스터 이형단면사는 폴리에스터 고유의 우수한 기계적 물성을 유지하면서도, 섬유화 한 후 감량가공을 하면 섬유표면에 마이크로크레이터 또는 마이크로슬릿을 형성시키므로 우수한 흡습성, 제전성 및 심색성을 발휘할 수 있다. 또 본 발명에 의한 폴리에스터 섬유는 천연섬유와 매우 유사한 촉감특성도 발현할 수 있다.

Claims

화학식 (1)로 대표되는 금속 설포네이트(sulfonate)염을 0.3~5 중량% 함유하고 화학식 (2)로 대표되는 폴리옥시알킬렌 에테르 화합물을 0.5~10중량% 함유하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 공중합물 혹은 혼합물을 이용하여 식(1)~(3)을 만족하는 삼엽 혹은 사엽의 단면을 가지는 방사구금공을 사용하여 용융방사하여 제조하는 것을 특징으로 하는 개질중합물을 이용한 폴리에스터 이형단면사의 제조방법.

(상기 식에서 R¹ 은 탄소수 10~500의 알킬기를 나타내며, M은 알칼리 금속인 Na, K, Li등에서 선택되는 알칼리 금속이다.)

(상기 식에서 R², R⁴는 수소 또는 메틸, 에틸 혹은 페닐기에서 선택되는 같거나 서로 다른 작용기를 나타내며, R³는 에틸렌, 1, 2 프로필렌 혹은 1,3 프로필렌, 1,4 부틸렌기에서 선택되는 알킬렌기이며 n은 15~200의 정수이다.)

(상기 식에서 A는 각 삼엽 또는 사엽 방사구에서 엽의 폭, B는 각 삼엽 또는 사엽 방사구에서 말단 원형 부분의 직경, C는 각 삼엽 또는 사엽 방사구의 중심에서 말단 원형부분의 중심까지의 거리(mm)이다.)
제 1항에 있어서, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 공중합물 혹은 혼합물은 중합공정에서 화학식 (1)로 대표되는 알킬 체인 금속 설포네이트염은 슬러리 조제조에 투입하고, 화학식 (2)로대표되는 폴리알킬렌 에테르 글라이콜이나 이의 말단 봉쇄 제품은 중축합 반응조에 투입하여 제조하는 것을 특징으로 하는 개질중합물을 이용한 폴리에스터 이형단면사의 제조방법.
청구항 1항 내지 2항 중 어느 하나의 항의 방법으로 제조된 개질중합물을 이용한 폴리에스터 이형단면사.