KR930011319B1 - 해도형 복합섬유의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 본 발명 해도형 복합섬유의 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
가 : 해성분 나 : 도성분
본 발명은 서로 상용성이 없는 2종류의 폴리머 용융물을 도상과 해상의 형태로 단면상에 균일하게 배열시키고 이 도상과 해상의 복합물을 연속적으로 섬유의 축방향으로 배열 형성하여서된 해도형 복합섬유의 제조 방법에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는, 알칼리에 의한 용출속도가 빠를뿐만아니라 방사성 및 연신성이 뛰어난 폴리에스테르를 해성분으로 하고, 폴리에스테르와 상용성이 없는 폴리아마이드를 도성분으로 하여 방사.연신하여 제작한 후 해성분인 폴리에스테르를 알칼리 감량가공하여 폴리아마이드 세섬사를 얻는 해도형 복합섬유의 제조방법에 관한 것이다.
해도형 초극세사는 인조피혁, 고급의 스웨이드 제품을 제조할 수 있는 고부가가치 제품으로서 그 제조방법에 관하여 여러가지 방법이 제안되어 왔다.
해도형 복합섬유로는 도성분에 폴리에틸렌 테레프탈레이트등의 폴리에스테르와 그 공중합체, 나일론 6등의 폴리아마이드와 그 공중합체, 폴리에틸렌등의 폴리올레핀과 그 공중합체등이 이용되어 왔고, 용출성분으로는 폴리스틸렌과 그 공중합체 폴리에틸렌과 그 공중합체, 폴리비닐 알콜공중합체등이 사용되어 왔다.
그러나, 해성분으로 폴리에스테르 공중합체를 사용할 경우, 도성분으로 사용한 폴리머가 폴리에스테르와 서로 상용성이 있는 경우에는 서로 유사한 거동으로 인하여 사단면이 불량해질수 있으며, 또한 알칼리 감량처리에 의한 해성분의 제거시 도성분이 함께 처리되므로 원하는 제품을 얻기가 어렵다.
따라서, 도성분을 폴리아마이드로 하고, 알칼리 감량처리시 쉽게 용출되면서도 방사, 연신성이 우수한 개질 폴리에스테르를 해성분으로 사용함으로서 종래의 서로 상용성이 없는 폴리머의 복합방사시 생길 수 있었던 방사 연신성의 불량을 보완하여 우수한 사단면 및 최종 고차가공제품을 얻을 수 있었다. 예를 들어, 일본 특개소 56-53226, 63-159525호에서는 용출성분으로서 유기 설폰산 금속염을 공중합시킨 개질 폴리에스테르를 사용하는 방법이 제안되고 있으나, 유기 설폰산 금속염이 폴리에스테르에 소량 공중합되어 있는 경우, 알칼리에 의한 용출속도가 느리기 때문에 요구되는 정도의 용출성분을 제거하기 어려우며 과량 공중합되어 있는 경우 용출속도가 빠르기 때문에 용출성분의 제거는 용이하나, 방사성, 연신성이 불량하게 되는 결점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 용출성분의 제거가 용이할 뿐만아니라 방사성 및 연신성이 우수한 해도형 복합섬유의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 유기 설폰산 금속염, 폴리알킬렌 글리콜과 알칼리 금속염으로 개질시킨 폴리에스테르 수지를 해성분으로하고 일반적인 폴리아마이드 수지를 도성분으로 하여 복합방사함으로서 용출성분의 제거가 용이하고 방사성 및 연신성이 우수한 해도형 복합섬유를 제조하였다.
본 발명을 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
폴리아마이드 계열의 비수용성 폴리머를 도성분으로 하고 방향족 디카복실산 또는 이의 에스테르 형성성 유도체와 두개 이상의 탄소원자를 갖는 1종이상의 알킬렌 글리콜 또는 이의 에스테르 형성성 유도체를 중합하여 조성하는 폴리에스테르에 유기설폰산 금속염을 첨가하여 코폴리에스테르 제조하는 과정에서 하기의 일반식(I)과 일반식(II)로 표현되는 화합물의 첨가하여 제조한 개질 폴리에스테를 해성분으로 하여 통상의 방법으로 해도형 복합섬유를 제조하였다.
여기에서, R은 2가의 방향족 탄화수소기 또는 탄소수 2∼10개로 이루어진 지방족 탄화수소기, n은 8∼160이며, M은 알칼리 금속이다.
알칼리 수용액에 의한 감량처리시 만족할만한 용출속도를 얻으면서도 우수한 방사성 및 연신성을 얻기위하여 일반식(I)의 성분을 전체산성분에 대하여 0.1∼15중량%, 바람직스럽기는 1∼5중량% 투입한다. 0.1중량%미만일 경우에는 연신성의 개선효과를 기대하기 어려우며 15중량% 이상을 초과할 경우에는 상분리에 의하여 기계적 특성이 크게 저하되는 단점이 나타나게 된다. 일반식(II)의 성분은 투입되는 유기설폰산 금속염에 대한 당량비에 의하여 결정되며, 유기 설폰산 금속염 100당량에 대하여 1∼50당량, 더욱 바람직스럽기는 5∼25당량 투입한다. 상기의 범위로 투입하므로써, 연화점 및 점도의 향상이 이루어지므로 건조 및 방사성, 물성이 향상된다.
본 발명에서 사용한 유기 설폰산 금속염으로는 디메틸 소듐 5-설포이소프탈레이트, 소듐 3,5-디메틸 설포네이트 디메틸 포타슘 5-설포이소프탈레이트, 디-n-펜틸 리튬 3-설포테레프탈레이트, 디메틸소듐 2,6-디메틸-5-설포이소프탈레이트등이 있으며, 일반식(I) 화합물의 구체적인 예로는 분자량 400∼6000 정도의 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 폴리에틸렌프로필렌글리콜이며 일반식(II)화합물로는 리튬하이드록사이드, 소듐하이드록사이드, 포타슘하이드록사이드, 루비듐하이드록사이드, 세슘하이드록사이드로 구성된 군으로 부터 선택된것 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
해성분으로 상기의 개질 폴리에스테르 수지, 도성분으로 일반적인 폴리아마이드 수지를 사용하여 해도형 복합섬유의 방사구금 장치에서 일정한 비율로 공급하여 통상의 폴리머 방사 및 연신방법에 의해 해도형 복합섬유를 얻는다. 이 경우 해성분/도성분의 비는 5/5에서 1/9의 범위를 적용할 수 있으나, 해성분의 비율이 낮을수록 최종 가공공정 및 원가면에서 유리하다.
본 발명에 의하여 얻은 해도형 복합섬유를 제직, 편직 또는 부직포화한 다음, 통상의 알칼리감량가공에 의하여 해성분을 용출시키면 0.001∼0.05데니어 수준의 초극세 섬유를 얻게된다.
다음의 실시예 및 비교실시예는 본 발명을 좀더 구체적으로 설명하는 것이지만, 실시예 및 비교실시예가 본 발명의 범주를 제한하는 것은 아니다. 실시예 및 비교실시예에서 언급된 부 및 백분율은 중량부 및 중량%를 의미한다.
[실시예 1]
테레프탈산 178.3부, 에틸렌글리콜 117.6부, 초산아연 0.2부, 초산리튬 0.06부와 5-소듐 디메틸설포이소프탈레이트 23.7부, 분자량 4000정도의 폴리에틸렌글리콜 4부를 유리 플라스크에 넣고 에스테르 교환 반응을 하여 반응말기에 소듐 하이드록사이드 0.2부를 투입하고 반응을 종료한 후 반응물을 중합관으로 이행하고 인산 0.03부, 삼산화 안티몬 0.06부를 혼합시켜 이 혼합물에 대하여 240℃로 승온시키고 상압에서부터 감압시켜 최종적으로 280℃, 1mmHg이하에서 3시간 동안 축중합한후에 상압의 물속에서 폴리머를 토출시킨다. 여기서 얻은 폴리머의 평균분자량은 20,000이며, 고유점도는 0.60dl/g, 융점은 240℃이었다.
상기에서 얻은 폴리머를 해성분으로, 일반 섬유용 폴리아마이드를 도성분으로 하고 두 성분의 비를 2/8로하여 방사하였다. 이때 방사구금의 공수는 37개로 하였으며, 방사속도는 1000m/min로 하였다. 일반적인 폴리에스터 섬유의 연신방법에 따라 연신배율은 3.5, 연신속도 800m/min로 하여 75d/36f의 연신사를 만든 다음, 환편기를 사용하여 환편지를 만든후 95℃의 NaOH 5% 용액에서 10분간 알칼리 감량처리하였다. 이것을 전자현미경에 의하여 관찰한 결과 해성분이 완전히 용출되었으며 복합사의 도성분의 섬도는 0.039데니어 이었다. 최종 복합사의 특성을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[실시예 2]
폴리에스테르와 폴리아마이드의 토출량 비를 1/9로 하고 최종 연신사를 50d/36f로한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 방사 및 연신성이 양호하며 해성분 제거후 복합사의 도성분의 섬도는 0.032데니어 이었다. 최종 복합사의 특성을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[비교실시예 1]
분자량 4000의 폴리에틸렌글리콜 4부를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였으며 이렇게하여 생성된 코폴리에스테르의 고유점도는 0.55dl/g이었다. 이 코폴리에스테르를 이용하여 얻어진 해도형 복합섬유는 방사후 연신공정에 있어 연신성이 불량하였다. 최종 복합사의 특성을 평가하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[비교실시예 2]
소듐 하이드록사이드 0.2부를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였으며 이렇게하여 생성된 코폴리에스테르의 고유점도는 0.50dl/g이었다. 이 코폴리에스테르를 이용하여 얻어진 해도형 복합섬유는 방사성이 불량하였으며 알칼리 수용액 처리후의 해성분의 용출상태 또한 불량하였다. 최종복합사의 특성을 평가하여 표 1에 나타내었다.
[표 1]
*폴리머 물성 : 용융점도(270℃)측정시 2000∼2500포이즈(poise)-양호, 2000포이즈(poise) 이하 또는 2500포이즈(poise)이상-불량
방사성 : 풀 보빈(Full Bobbin)율 90% 이상-양호, 90% 이하-불량
연신성 : 사절 및 모우발생율 2% 이하-양호, 2% 이상-불량
용출속도 : 소듐하이드록사이드(NaOH) 5% 용액 95℃에서 처리시 100% 용출되는 속도 10분 이내 용출-빠름, 10분이상 소요-느림
이상에서 알수 있는 바와같이, 유기설폰산 금속염만 첨가한 개질폴리에스테르 수지 조성물을 적용한 해도형 복합섬유에 비하여 본 발명에 의한 해도형 복합섬유가 해성분 용출속도가 훨씬 빠르며 방사 및 연신성이 우수함을 확인할 수 있었다.
Claims (1)
- 폴리에스테르 수지에 유기설폰산 금속염, 폴리에스테르에 대하여 0.1∼5중량%의 하기 일반식(I)로 표시되는 화합물, 유기 설폰산 금속염 100당량에 대하여 1∼50당량의 하기 일반식(II)로 표시되는 화합물을 투입하여 제조한 개질 폴리에스테르를 해성분으로 하고 일반 섬유용 폴리아마이드를 도성분으로하여 복합방사함을 특징으로 하는 해도형 복합섬유의 제조방법.여기에서, R은 2가의 방향족 탄화수소기 또는 탄소수 2∼10개로 이루어진 지방족 탄화수소기, n은 8∼160이며, M은 알칼리 금속이다.
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| KR1019910023366A KR930011319B1 (ko) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 해도형 복합섬유의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1019910023366A KR930011319B1 (ko) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 해도형 복합섬유의 제조방법 |
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