KR0140230B1 - 치수 안정성 폴리에스테르사의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다음 단계들로 구성되는 최소한 2.5 dpf의 섬유를 갖는 치수안정성 연신 폴리에틸렌 테레프탈레이트 다섬유사의 제조방법에 관한 것이다.

(a) 다수의 압출공(extrusion orifices)을 갖는 방적 돌기를 통하여 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중합체 용융물을 압출시켜 필라멘트들(다섬유사)을 형성하고;

(b) 압출된 다섬유사를 먼저 지연지역(delay zone)을 통하여 진행시킨 다음 냉각 지역(quenching zone)을 통과시켜 필라멘트들을 조절된 방식으로 고화시키고;

(c) 고화된 다섬유사를 소정 방사속도(V)에서 냉각지역으로 부터 회수하고; 한편, 상기 단계 (a)-(c)는 0.020 이상의 비연산 복굴절율(△n_u) (여기서 △n_u=R_fV^2.0IV^2.4=IV 는 비연신사의 고유점도로서 0.80 이상이고 R 는 9.0 X 10^-3이상임)을 갖는 부분-배열된(partially-oriented) 다섬유사를 형성하도록 수행됨.

(d) 부분-배열된 다섬유사를 고온 연신시킴.

본 발명의 제조방법은 선행기술에서 공지된 것보다 더 낮은 속도 및 낮은 고유점도(IV's)에서 높은 비연신 복굴절율 사의 제조를 가능케 한다.

Description

치수 안정성 폴리에스테르 사의 제조방법

제1도 및 제2도는 각각 본 발명의 방법을 실시하는데 유용한 장치 및 기구의 개략도이다.

본 발명은, 선행기술의 방법보다 더 낮은 방사속도 및 더 낮은 고유점도에서 높은 복굴절율(△n)의 사가 제조되는, 2.5 dpf(denier per filament) 또는 그 이상의 폴리에스테르 멀티-필라멘트 연신사(multi-filament drawn yarn)의 제조방법에 관한 것이다.

고강도 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필라멘트는 당해 기술분야에서 잘 알려져 있으며, 주로 고무 보강용 타이어 코드(tire cord), 콘베이어 벨트, 좌석 벨트, V-벨트 및 호스를 포함한 공업적인 적용처에 사용된다.

치수안정성 폴리에스테르(dimensionally stable polyester, DSP) 산업용사는 래디얼 타이어 몸체 내의 측벽 결각(sidewall indentations (SWI))을 극소화시키고 우수한 타이어 취급 특성을 성취하기 위해 요구된다.

한가지 부가적인 목적은 30% 까지 재료를 덜 사용하면서, 고온의 타이어 사용온도(elevated tire service temperature)에서 레이온에 상당하는 강도 및 모듈러스(modulus)를 갖는 개선된 DSP 를 제조하는 것이다. 현재 사용되는 폴리에스테르 타이어 코드류는 충분한 강도를 갖기는 하나, 그들의 고온 모듈러스가 너무 낮은 것이다.

Davis 등에 부여된 미국특허 4,101,525는 낮은 수축률 및 일-손실 특성을 갖는 고강도 멀티 필라멘트 폴리에스테르사를 제공한다. 데이비스에 의하여 개시된 특징을 나타내는 사들이 DSP's 로서 분류되지만, 그들은 레이온 대체물로서의 모듈러스 요구조건들을 만족시키지는 못한다. 또한, 낮은 dpf(2이하) 및 방사노즐로부터 나온 직후 필라멘트를 급냉시키는 결과 과도한 섬유 파괴를 유도할 수 있으며, 따라서 사의 기계적 특성을 열화시킬수 있는 것이다.

Saito 등에 부여된 미국특허 4,491,657는 높은 모듈러스 및 낮은 수축률을 갖는 폴리에스테르사가 개시되어 있으나, 처리 코드 전환 효율(treated cord conversion efficiency)에 대한 우수한 사를 이루기 위하여는 그러한 치수안정성사가 낮은 종단 모듈러스(terminal modulus)를 가질 것이 요구된다. 낮은 종단 모듈러스는 처리코드에 전가되어, 본 발명에 의하여 제조되는 높은 종단 모듈러스 코드보다 더 낮은 강인도를 초래한다. 사이또등의 공정은 높은 방사속도를 필요로 하는데, 이는 연속 방사-연신 공정으로 하기에 어렵게 한다. 반면에 본 발명의 방법은 더 낮은 방사속도의 사용을 가능케함으로써, 공정을 보다 쉽게 수행할 수 있으며 그리고/또는 보다 값싼 장비가 사용될 수 있다.

구마꼬와(Kumakowa) 등에 부여된 미국특허 4,690,866은 초고점도 중합체를 사용하여 고도로 치수 안정된 처리 코드를 산출하는 사를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 예를들어 우리의 용매 시스템을 이용한 비교 실험 기준으로, 구마꼬와의 고유점도(IV)값은 그들의 특허에 나타난 것보다 5%이상 더 높을 것으로 추정되는데, 우리의 측정에 의하면, 그들은 최소한 0.95IV의 중합체를 필요로 한다.

또한, 이들 코드는 낮은 종단 모듈러스를 갖기 때문에 주어진 중합체 점도의 충분한 강인도 장점을 달성하지 못한다.

전술한 인용 선행기술에 의하여 나타났듯이, 미연신 복굴절율(undrawn birefringence)은 방사속도 또는 사의 고유점도(IV)를 증가시킴에 의하여 증가될 수 있음은 공지의 사실이다.

선행기술에서 보다 낮은 방사속도 및 낮은 고유점도(IV)에서 높은 미연신 복굴절율(△n_u) 사를 제조하는 방법에 대한 필요성이 존재하는 것이다. 저속에서의 처리는 상용장치, 특히 권취기의 속도제한 때문에 중요하다. 낮은 고유점도(IV)의 사용은 고체 상태 중합같은 고가처리 단계 또는 가격적으로 환경적으로 해로운 첨가제의 사용을 배제할 수 있음을 의미한다.

본 발명은 다음 단계들로 구성되는, 최소한 2.5dpf의 섬유(필라멘트)를 갖는 치수안정성 연신 폴리에틸렌 테레프탈레이트 멀티필라멘트사 제조방법을 제공한다.

(a) 다수의 압출공(extrusion orifices)을 갖는 방사노즐을 통하여 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중합체 용융물을 압출시켜 필라멘트들을 형성하고;

(b) 상기 압출된 멀티필라멘트사를 먼저 지연지역 (delay zone)을 통하여 진행시킨 다음 냉각지역(quenching zone)을 통과시켜 필라멘트들을 조절된 방식으로 고화시키고;

(c) 상기 고화된 멀티필라멘트사를 소정 방사속도(V)로 냉각지역으로 부터 회수하고; 단, 상기 단계(a)-(c)는 0.020이상의 미연신 복굴절율(△n_u) (여기서 △n_u=R_fV^2.0IV^2.4: IV는 미연신사의 고유점도로서 0.80 이상이고 R_f는 9.0 × 10^-3이상임)을 갖는 부분-배향된(partially-oriented) 멀티필라멘트사를 형성하도록 수행됨.

(d) 상기 부분-배향된 멀티필라멘트사를 고온 연신시킴.

본 방법은 선행기술에서 나타낸 것보다 더 낮은 방사속도 및 고유점도에서 높은 미연신복굴절율사의 제조를 가능케 한다.

본 발명에 의하여 제조된 치수안정성 폴리에스테르 멀티필라멘트사는 타이어와 같은 고무 복합물내에 섬유 보강재로서 혼입되는 경우 치수안정된 처리코드(dimensionally stable treated cords)를 제공한다.

치수안정성(dimensional stability)은 주어진 수축률에서의 높은 모듈러스로서 정의되며, 타이어 측벽 결각화(Side Wall Indentation, SWI)및 타이어 핸들링에 관계되는 것이다. 타이어내의 코드의 모듈러스는 타이어 SWI 및 핸들링모두를 좌우하는 일차변수인 반면, 수축률은 다음 두가지 점에서 중요하다.

첫째, 타어어 경화동안의 과도한 코드수축은 최초 처리코드의 모듈러스를 상당히 감소시킬 수 있고, 둘째, 코드 수축은 타이어 불균일성의 잠재적 원인이 된다. 따라서, 주어진 수축률에서의 모듈러스와 강인도의 비교는 타이어 코드에 있어 의미있는 비교이다. 타이어 코드는 사용동안 수퍼센트의 변형을 겪게되므로, 모듈러스의 좋은 실제적 척도는 LASE-5(5% 신장율에서의 하중)이다. 선택적으로 E_4.5(4.5g/d 하중에서의 신장율)이 컴플라이언스(compliance)의 실제적 척도로서 사용될 수 있다.

타이어 SWI 및 핸들링 모두에 있어서, 고온(110℃ 까지)에서의 모듈러스는 성능을 좌우하는 중요한 파라메터이다. 그러나, 상용사 또는 치수 안정한 사에 기초한 처리코드의 높은 결정성에 기인하여, 높은 타이어 온도에서의 모듈러스 유보율(modulus retention, %)은 손실 모듈러스 피이크들이 110℃ 이상에서 생기는 경우 종래의 모든 상업적 처리 코드 및 본 발명의 처리코드에 대하여 실질적으로 유사하다. 따라서, LASE-5의 실온 측정치는 폴리에스테르 코드 치수안정성에서의 의미있는 차이점을 설정하는데 충분한 것이다.

폴리에스테르사는 최소한 90 몰퍼센트의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 함유한다. 바람직한 구현에 있어서, 폴리에스테르는 실질적으로 모두 폴리에틸렌 테레프탈레이트로 구성된다. 선택적으로, 폴리에스테르는, 공중합체 단위로서, 에틸렌 글리콜과 테레프탈산 및 그 유도체 이외의 다른 하나 이상의 에스테르 형성 성분들 부터 유도된 단위체를 소량 포함할 수도 있다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 단위체와 함께 공중합될 수 있는 다른 에스테르-형성 성분들의 예로는 디에틸렌 글리콜, 트리메틸렌 글리콜, 테트라메틸렌 글리콜, 헥사메틸렌 글리콜과 같은 글리콜; 및 이소프탈산, 헥사히드로 테레프탈산, 비(bi)벤조산, 아디프산, 세바스산, 아젤라산과 같은 디카르복시산이 포함된다.

중합체는 분리공정으로 중합될 수도 있고, 또는 직접적으로 결합된 연속 중합/직접 용융 방사 공정으로 중합될 수도 있다.

본 발명의 중요한 점은 다작용기 결합제(예 : 2,2'-비스(2-옥사졸린등))와 같은 분자량 증진 부가제를 사용할 필요없이 높은 미연신 복굴절율 사를 제조할 수 있다는 것이다. 중합반응용 촉매는 분자량 증진 부가제에 속하지 않는 것으로 생각된다.

본 발명의 멀티필라멘트사는 통상적으로 필라멘트당 약 2.5-20(바람직하게는, 약(3-10)의 데니어를 가지며, 주로 약 6-600개(바람직하게는, 약 20-400개)의 연속 필라멘트들로 구성된다. 필라멘트당 데니어 및 사에 존재하는 연속 필라멘트의 수는 본 기술 분야에서 숙련된자에게는 명확한 것으로써 광범위하게 변할 수 있다.

본 발명에 의해 제조되는 멀티필라멘트사는 고무복합물, 로우프, 밧줄, 및 방수포등과 같은 산업적 적용처에 사용하기에 특히 적합하다. 상기 섬유는 고온(80-110 ℃)을 겪는 환경에서 사용하기에 특히 적합하다.

사 특성 파라미터들은 실질적으로 병렬 필라멘트들로 구성되는 멀티필라멘트사를 시험함에 의하여 편리하게 결정될 수 있다.

비연신 복굴절율(△n_u)은 비레크 보상기(Berek Compensator)가 구비된 편광 현미경을 사용하여 측정되었다.

중합체 및 사의 고유점도(IV)는 중합도 및 분자량의 편리한 척도이다. 고유점도(IV)는 페놀/테트라클로로에탄(60wt%-40wt%) 혼합용매내에서 PET 시료의 상대적인 용액 점도(η_r)의 측정에 의하여 결정된다. 상기 상대적인 용액점도(η_r)는, 표준모세관을 통과하는, 순수용매의 유동시간에 대한 PET/용매 용액의 유동시간의 비율이다. 고유점도(IV)는 다음과 같은 빌메이어 근사식(Billmeyer approximation, J. Polym. Sci, 4,83-86, 1949)에 따라 계산될 수 있다. 식에서 C는 농도(g/100ml)이다.

본 연구에서 농도는 1.3g/100ml 이었다. 고유점도 IV는 dl/g 의 단위로 표현된다. 다른 용매들 내에서의 IV 측정치 비교는 시.제이 넬슨과 엔.엘. 허겐로더의 논문(J. Poly. Sci, 12 2905 (1974))에 주어져 있다. 본 발명은 상당히 높은 IV, 중합체를 사용함이 없이 고 모듈러스 연신사를 제조하는 것을 가능케 한다. 최소한 0.80, 예를들면 0.85-0.95의 IV 와 함께 높은 △n_u를 갖는 만족스러운 연신사가 본 발명에 의하여 제조될 수 있다.

여기서 참조되는 인장성질(tensile properties)은 ASTM D-885에 따라 25.5cm 게이지 길이 및 분당 120%의 변형율(strain rate)을 사용하는 인스트론(Instron) 장력시험기(Model TM)을 이용하여 2시간 동안 조절된 사에 대하여 측정되었다. 모든 인장력 측정은 실온에서 행하여 졌다.

4.5g/d의 특정하중에서의 신장율(E_4.5)은 모듈러스에 역으로 관계된다. E_4.5+ FS (자유수축률 : free shrinkage)는 서로 다른 이완 수준에서 가공된 사들에 대한 치수안정성의 우수한 척도이다. 더 낮은 (E_4.5+ FS) 값이 더 우수한 치수안정성을 가리킨다. 본 발명의 연신사는 0.020 이상의 △n_u및 E_4.5+ FS 16% 에 의하여 정의된 치수안정성을 갖는다. 자유 수축률(FS)은 시험하중이 0.009 g/d 인 것을 제외하고는 ASTM D885에 따라서 측정되었다. 이러한 향상된 치수안정성은 제품이 래디얼 타이어의 섬유 보강재로서 사용되는 경우 특히 중요하다.

이제 도면을 통하여 향상된 사를 제조할 수 있는 연속 방사-연신 방법을 설명한다. 제1도 및 제2도는 본 발명의 방법을 실시하는데 사용될 수 있는 장치를 예시한 것이다.

제1도 및 2도에서 동일 번호는 동일 장치를 가리킨다. 용융 중합체는 압출기 11에 의하여 방사노즐을 갖는 방사블록 13에 용융중합체를 공급하는 방사펌프 12에 공급된다. 방사 펌프와 방사노즐 사이에는 방사 필터가 부착되어 있다. 방사노즐은 하나이상의 필라멘트 끝단(ends of filaments)의 압출에 적합하도록 디자인되어 있는데, 각 끝단은 다수의 필라멘트를 포함한다.

제1도는 방사노즐로부터 멀티필라멘트 2단(14,15)이 연속압출되는 것을 설명한다. 단 14 및 15는 285-320℃ 범위의 방사온도 및 요구되는 중합체 체적 유동율(polymer volumetic flowrate, Q, cm³/min/capillary)로 방사노즐로부터 압출되고, 방사노즐로부터 지연지역, 챔버(16)으로 하방 이동된다. 지연지역 16은 정적 지연지역 또는 요구되는 지연길이를 갖는 가열슬리이브(바람직하게는 2.5-100cm)로써 바람직하게 100-450 ℃ 의 슬리이브 온도로 유지된다. 챔버 16을 떠난 사는 냉각 지역, 장치 17, 바람직하게는 방사상 유입냉각기, 의 상부에 곧바로 도입된다.

냉각챔버는 적당한 길이(예를들어 2.5-100cm)를 갖는 가늘고 긴 연통이다.

사의 단 14 및 15는 끝처리적용기(finish applicator) 18에 의하여 윤활처리된다.

방사 끝처리 조성물이 상기 필라멘트의 윤활처리에 사용된다.

일례로서, 상기 끝처리적용기 18은 사 진행방향으로 회전하는 루브 롤(lube roll) 이었다. 다른 기구역시 사용될 수 있다.

최종 연신사에서 바람직한 성질을 달성하기 위하여, 냉각 지역으로부터 회수되는 부분배향된 멀티필라멘트를 고온 연신(hot draw), 예를들면 85% 최대 연신비에서, 시키는 것이 필요하다. 이것은 오프-라인 연신 공정 또는 바람직하게는 연속 방사-연신공정으로 행하여질 수 있다. 연신은 다단계로 행하여 질 수 있는데, 이완시키거나 이완시키지 않는 고온 처리(high temperature annealing)를 포함한다.

그 다음, 단 14 와 15는 방사연신 패널(spin draw panel) 21에 이송된다.

방사 연신 패널의 전형적인 구조가 제2도에 예시되어 있다.

제2도를 참조하여, 단 14와 15는 전진롤(제1롤 1), 연신롤(롤 2-3 및 5-6) 및 이완롤(롤 7-8)로 구성되는 동일한 단일 세트 상에서 모두 처리된다. 연신롤 2로부터, 단 14, 15는 스티임 충격 연신점 편재 스티임 제트(steam jet) 4를 통하여 통과된다. 이완 롤 7과 8로부터, 상기 사의 단들은 권취기 22로 전진된다.

방사속도 V는 롤 1의 직선 속도로서 취하여 진다.

본 발명의 방법을 이루기 위한 기구의 조작 조건들에 있어서, 미연신 복굴절율(△n_u)가 방사속도(V : km/min) 또는 사의 고유점도 (IV:dl/g) 증가에 의하여 증가될 수 있음은 일반적으로 알려져 있다. 복굴절율은 실험적으로 결정된 다음 관계식에 의하여 정량화될 수 있다.

△n_u=R_fV^2.0IV^2.4

여기서, V는 방사속도(km/min)이고, IV는 미연신사의 고유점도(dℓ /g)이며;

R_f는 V와 IV 이외의 부가적인 공정변수의 특정값이다.

선행기술의 방법에 있어서 R_f는 전형적으로 ≤ 8 X 10^-3인 반면 본 발명의 방업에 있어서 R_f는 ≥ 9.0 X 10^-3이다.

물론, R 값이 클수록, 주어진 V 및 IV에 대하여 미연신 복굴절율이 보다 커진다. 명백히, PET 분자의 고분자량 (IV 8.0) 및 고유강성의 조합은 큰 R_f값을 이루도록 용융 상태에서 충분히 늦은 이완을 낳는다. 높은 R_f값(예를들면, R_f≥ 15 X 10^-3)은 본 발명에 의하여 쉽게 얻어지며, 이는 상업적 관심의 대상이 된다.

R_f는 다음의 둘이상의 기초 항목들로 나누어질 수 있다.

R_f= R_rR_e

R_r은 열적으로 유도된 중합체 이완후 배향 보존에 관한 것이다. 이 파라미터는 냉각의 심도(severity)가 증가할수록 증가하고 압출된 중합체 온도 및 가열 슬리이브 길이와 온도가 증가할 수록 감소한다. 당 분야 숙련자는 우수한 방사성을 유지시키면서 △n_u를 극대화시키기 위하여 이 파라미터를 조절할 수 있다.

본 발명의 요지는 방사노즐 내에서의 유동 배향으로부터의 효과적인 중합체 신장 및 방사 칼럼내의 드로우-다운에 관계된 R 항목에 있다.

R_e에 대하여 실험적으로 결정된 관계식은 R_e= D_0.5/Q_0.7이다.

여기서, D는 방사노즐의 모세관 직경 (인치)이고 Q는 모세관을 통과하는 중합체의 유동속도 (cm³/min/capillary)이다.

Q는 중합체 밀도(1.2g/cm³)을 사용하여 계산된다. 본 발명은 최소한 10.5 X 10^-2의 R_e를 이루기 위한 D와 Q의 적당한 조합을 밝힌다. 바람직하게, R_e는 최소한 13 X 10^-2이다

만약 단지 0.80-0.95 IV 범위에서 고찰한다면, 최소한 7.0 X 10^-3V 의 △n_u를 갖는 본 발명의 장점을 나타내는 단순한 표현이 얻어질 수 있다.

주어진 V에 대하여 최소한 11.5 X 10^-3V²이상의 더 큰 △n_u(복굴절율)를 이루는 것이 바람직할 수 도 있다. 그러므로, 이 점도 범위에 있어서, 본 발명은 V의 항목만으로 정의 될 수도 있다.

다음의 특정 실시예들은 공정 변수들의 적절한 선택이 어떻게 R_f≥ 9.0 X 10^-3및 향상된 치수안정성을 나타내는 개선된 사를 가져오는 가를 보여준다. 전술한 공지 특허들로부터 취하여진 비교예들이 도표 I에 요약되어 있다. 이 도표는 (a) 연신사가 2.5이상의 dpf를 갖고, (b)△n_u가 최소한 0.020 이상이며, (c) 사의 고유점도(IV)가 0.85-0.96인 모든 예들을 포함한다. 상기 고유점도 범위는 본 실시예들에서의 점도 범위인 0.88-0.92에 근접 하므로 취하여 졌다.

PET 중합체를 다수의 방사공(각 공의 직경은 0.076 cm임)을 갖춘 방사노즐에 296℃ 에서 펌프 공급하였다. 방사공당 압출속도(Q)는 0.88 cm³/min/cap 이었다. 필라멘트들은 2.5cm(1인치) 가열 슬리이브를 통하여 통과시킨 다음 래디얼 냉각스택(radial quench stack)내에서 냉각시켰다. 방사된 사를 제2도에 도시한 유형의 패널 상에서 연신시켰다. 롤 1은 90 ℃ 에서 유지되었으며, 사는 40-50℃ 의 온도로 유지된 롤 2, 3에서 1.5/1로 연신된 다음, 롤 2, 3으로 부터 롤 5, 6(약 200 ℃ 로 유지됨)에서 1.6/1 비로 연신되고, 이어서 롤 7, 8에서 1-1.5% 이완되었다. 롤 7, 8의 작동 온도는 150 ℃ 이었다. 연신사는 2.98km/min 에서 회수되었다. 2단들(two ends)에 대한 중합체 처리량은 38.3 kg/hr 이었다.

연신사는 1004 데니어(denier), 3.3 dpf, 7.88 kg의 파괴 강도, 7.9 g/d의 강인도(tenacity), 10.6%의 극한 연신율, 3.9 g/d의 LASE-5, 5.5% E_4.5및 9.2%의 FS를 가졌다.

E_4.5+ FS는 14% 이었다. 미연신사 복굴절율(△n_u)은 0.026 이었고 고유점도(IV)는 0.92 dl/g 이었다. R_f는 24 X 10^-3이었다. 본 실시예에서 제조된 사는, 비록 표준사 제품에 통상적으로 연관된 중간 방사 회수 속도(take-up speed)에서 제조되었지만, 선행기술에서 충분한 고속 방사속도와 연관된, 향상된 치수안정성을 갖는 것으로 나타났다. R_f와 R_e는 각각 24 X 10^-3및 19 X 10^-2이었다.

[실시예 2]

다음 방법에 따라 초칫수안정성 PET가 제조되었다. PET 중합체를 다수의 방사공(각 공의 직경(D)는 0.068 cm임)을 갖춘 방사노즐에 펌프 공급하였다. Q는 1.3 cm³/min/cap 이었다.

필라멘트들을 가열 슬리이브를 통하여 통과 (슬리이브 온도 = 220 - 300 ℃, 잔류시간 = 0.02-0.03초) 시킨 다음 래디얼 냉각 스택내에서 냉각시켰다.

방사된 사는 90 ℃ 의 롤들과 비가열 롤 사이에서 1.4/1 로 1차 연신된 다음, 비가열 롤들과 220 ℃ 로 유지된 롤들 사이에서 2차 연신되고, 이어서 135 ℃ 로 유지된 롤들에서 3% 이완되었다. 사는 4.60 km/min의 속도로 고속 권취기에 의하여 회수되었다.

연신사는 924 데니어, 3.3dpf, 5.8g/d의 강인도, 4.1g/d LASE-5, 6.5% E_4.5, 10% 극한 연신율, 및 4.3% 자유수축율(FS)을 가졌다. E_4.5+ FS는 10.8% 이었다. 미연신사 복굴절율은 0.082이었고, 고유점도(IV)는 0.92 dl/g 이었다. R_f는 11 X 10^-3이고 R_e는 14 X 10^-2이었다.

[실시예 3]

(a) 5cm 가열 슬리이브가 220-300℃ 로 가열되고 (b) 방사노즐의 직경이 0.045 cm 이며, (c) Q가 1.0cm³/min/cap 인 것을 제외하고는, 실시예 1에서와 유사한 방법에 따라서 사(IV=0.92)가 제조되었다. 2.46/1 고온 연신비 처리후, 연신사는 4.72 km/min의 속도에서 회수되었다. 이 사는 실시예 1에서 제조된 사와 유사한 물성을 가졌다. 즉 3.3 dpf, 8.1g/d의 강인도, 10.0%의 극한 연신율, 3.9g/d 의 LASE-5, 10.0%의 자유수축율, 5.5% E_4.5, 0.028 의 비연신 복굴절율, 11 X 10^-3의 R_f및 13 X 10^-2의 R_e.

[실시예 4]

방사노즐의 직경(D)이 0.045cm이고 연신사 권취회수 속도(V)가 3.5km/min인 것을 제외하고는 실시예 2와 유사한 방법으로 고점도(IV=0.88) 사를 제조하였다. 미연신사 복굴절율은 R_f= 9.8 X 10^-3에 상응하는 0.088이었다. 연신 dpf는 2.7이고 R_e는 11 X 10^-2이었다.

Claims (10)

1. 다음 단계들을 포함하여 구성되는, 2.5dpf (denier per filament) 이상의 필라멘트들을 갖는 치수안정성 연신 폴리에틸렌 테레프탈레이트 멀티필라멘트사의 제조방법 (a) 다수의 압출공(방사공, extrusion orifices)을 갖는 방사노즐을 통하여 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중합체 용융물을 압출시켜 필라멘트사(멀티필라멘트사)를 형성하고; (b) 상기 압출된 멀티필라멘트사를 먼저 지연지역(delay zone)을 통하여 진행시킨 다음 냉각 지역(quenching zone)을 통과시켜 필라멘트들을 조절된 방식으로 고화시키고; (c) 상기 고화된 멀티필라멘트사를 소정의 방사속도(V)에서 냉각지역으로 부터 회수하고; 단, 상기 단계 (a)-(c)는 0.020 이상의 미연신 복굴절율(△n_u) (여기서 △n_u=R_fV^2.0IV^2.4: IV는 미연신사의 고유점도로서 0.80 이상이고 R_f는 9.0 X 10^-3이상임)을 갖는 부분-배향된 멀티필라멘트사를 형성하는 조건하에서 수행되고, (d) 상기 부분-배향된 멀티필라멘트사를 고온 연신시킨다.
2. 제1항에 있어서, R_f가 15 X 10^-3이상인 것을 특징으로 하는 제조방법.
3. 제1항에 있어서, R_f= R_rR_e이며 R_e가 10.5 X 10^-2이상인 것을 특징으로 하는 제조방법.
4. 제3항에 있어서, R_e가 13 X 10^-2이상인 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제1항에 있어서, IV가 0.80-0.95 이고 △n_u가 7.0 X 10^-3V²이상인 것을 특징으로 하는 제조방법.
6. 제5항에 있어서, △n_u가 11.5 X 10^-3V²이상인 것을 특징으로 하는 제조방법.
7. 제1항에 있어서, IV가 0.85 이상인 것을 특징으로 하는 제조방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 압출공(방사공)의 직경이 0.068 cm(0.027인치) 이상인 것을 특징으로 하는 제조방법.
9. 제1항에 있어서, 부가적으로 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트중합체를 중합하는 단계를 포함하여, 연속적인 중합 및 직접 용융방사 공정을 가짐을 특징으로 하는 제조방법.
10. 제1항 또는 제9항에 있어서, 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중합체는 분자량 증량제없이 중합됨을 특징으로 하는 제조방법.