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KR101542439B1 - 폴리에스테르 모노필라멘트, 그 제조방법, 및 그것을 사용한 스크린사의 제조방법 - Google Patents

폴리에스테르 모노필라멘트, 그 제조방법, 및 그것을 사용한 스크린사의 제조방법 Download PDF

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KR101542439B1
KR101542439B1 KR1020117005915A KR20117005915A KR101542439B1 KR 101542439 B1 KR101542439 B1 KR 101542439B1 KR 1020117005915 A KR1020117005915 A KR 1020117005915A KR 20117005915 A KR20117005915 A KR 20117005915A KR 101542439 B1 KR101542439 B1 KR 101542439B1
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South Korea
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polyester monofilament
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히로후미 야마모토
신노스케 토미타
히로유키 쿠로카와
키요시 아카자와
카즈히코 후카사와
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도레이 카부시키가이샤
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Abstract

심성분이 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 초성분이 심성분보다 0.2 이상 작은 고유점도(IV)의 PET로 이루어진 심초 복합 폴리에스테르 모노필라멘트로서, 섬도가 3∼8dtex, 강도가 7.5cN/dtex 이상, 터프니스(강도×신도0.5)가 29 이상, 또한 실길이 섬도 변동이 1.5% 이하인 폴리에스테르 모노필라멘트, 그 제조방법 및 그것을 사용한 스크린사이다.

Description

폴리에스테르 모노필라멘트, 그 제조방법, 및 그것을 사용한 스크린사의 제조방법{POLYESTER MONOFILAMENT, METHOD FOR PRODUCING SAME, AND METHOD FOR PRODUCING SCREEN GAUZE USING SAME}
본 발명은 400메쉬(메쉬: 1인치=2.54cm당 사조 개수) 이상의 하이메쉬 스크린사에 적합한 폴리에스테르 모노필라멘트 및 폴리에스테르 모노필라멘트의 제조방법, 또한 그 폴리에스테르 모노필라멘트를 사용한 스크린사의 제조방법에 관한 것이다.
종래, 스크린 인쇄용 직물로서는 실크 등의 천연 섬유나 스테인레스 등의 무기 섬유로 이루어진 메쉬 직물이 널리 사용되어 왔지만, 최근에는 유연성이나 내구성, 코스트 퍼포먼스가 우수한 합섬 메쉬가 널리 사용되고 있다. 그 중에서도 폴리에스테르로 이루어진 모노필라멘트는 치수 안정성이 우수한 등 스크린사 적정성이 높고, 콤팩트디스크의 라벨 인쇄 등 그래픽 디자인 인쇄나 전자기판 회로 인쇄 등에도 사용되고 있다.
최근, 전자기기의 고성능화나 콤팩트화가 현저하게 진행되는 중 전자기기를 구성하는 전자기판의 콤팩트화나 기판회로의 정밀화의 요구에 따르기 위해서 보다 하이메쉬이고 또한 섬유직경 불균일 등의 직물 결점이 적은 스크린사에 대한 요구가 높아지고 있다. 따라서, 이들 스크린사 요구 특성을 만족하는 폴리에스테르 모노필라멘트로서 보다 세섬도이고 또한 고강도이며, 동시에 섬유직경 균일성이 우수하고, 제직시에 스컴 등의 결점이 생기지 않는 것이 필수이다.
예를 들면, 특허문헌 1에 나타내어진 심성분·초성분이 모두 PET인 폴리에스테르 모노필라멘트는 파단강도가 높고, 또한 제직시에 모노필라멘트 표면과 바디날개의 찰과에 의해 생기는 스컴의 발생이 적은 것으로 된다. 그러나, 실시예에 구체화화된 모노필라멘트의 섬도는 10.0dtex로 높아서 400메쉬 이상의 하이메쉬 스크린사를 얻기 위해서는 부적합했다.
특허문헌 2에는 특허문헌 1보다 더욱 세섬도이고 고강도가 되는 발명이 개시되어 있지만, 세섬도화·고강도화에 의해 신도가 대폭으로 저하되기 때문에 실시예에 나타낸 터프니스는 고작해야 27 정도로 약하고, 정경·제직시의 약간의 장력 변동에 의해 실이 파단되기 쉬워지기 때문에 이 폴리에스테르 모노필라멘트로는 안정적으로 400메쉬 이상의 하이메쉬 스크린사를 제조하는 것이 곤란했다.
특허문헌 3에는 섬도 6dtex, 강도 8.0cN/dtex, 터프니스 33이 되는 발명이 개시되어 있다. 그러나, 예시된 방법 또는 명세서 중에 기재된 방법으로 세섬도, 고터프니스 모노필라멘트를 얻으려고 하면 실길이 섬도 변동이 커지기 때문에, 본 예에 나타낸 355메쉬 정도의 스크린사에서는 불균일이 눈에 띄지 않지만 400메쉬 이상의 스크린사로 하면 인쇄 불균일이 현저하게 발생하여 실용에 견디지 못하는 것이었다.
특허문헌 4에는 섬도 12.0dtex의 스크린사용 폴리에스테르 모노필라멘트를 용융 방사할 때에 방사 온도 298℃, 구금 직하에 설치된 가열통의 길이가 10cm, 가열통 내벽 온도 300℃, 사조로부터 가열통 내벽까지의 거리가 4.5cm, 인수 속도 850m/분이며, 2단 공정법에 의해 연신을 실시하는 제조방법이 실시예 2에 기재되어 있다. 이 방법은 섬도가 굵은 모노필라멘트를 대상으로 하고 있고, 단일 구멍 토출량이 4.6g/분이라고 추정되어 가열통 길이가 단일 구멍 토출량에 걸맞지 않고 지나치게 짧기 때문에 고터프니스가 얻어지지 않는다. 또한, 인수 속도가 높고 또한 2단 공정법에 의해 제조되고 있기 때문에, 예를 들면 단일 구멍 토출량을 저하시켜 세섬도화시키더라도 본 발명의 폴리에스테르 모노필라멘트의 물성은 얻어지지 않는다.
일본 특허공개 2005-47020호 공보(청구의 범위, 실시예) 일본 특허공개 2003-213520호 공보(청구의 범위, 실시예) 일본 특허공개 2005-240266호 공보(청구의 범위, 실시예) 일본 특허공개 2006-169680호 공보(실시예)
본 발명의 목적은 상기 문제를 해결하고, 고정밀한 스크린 인쇄에 사용되는 하이메쉬 스크린사를 얻을 수 있는 세섬도, 고강도, 고터프니스가 양립하는 폴리에스테르 모노필라멘트 및 그 제조방법, 또한 폴리에스테르 모노필라멘트를 사용하는 스크린사의 제조방법을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 이하의 구성을 채용한다.
(1) 심성분이 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 초성분이 심성분보다 0.2 이상 작은 고유점도(IV)의 PET로 이루어진 심초 복합 폴리에스테르 모노필라멘트로서, 섬도가 3∼8dtex, 강도가 7.5cN/dtex 이상, 터프니스(강도×신도0.5)가 29 이상이고, 또한 실길이 섬도 변동이 1.5% 이하인 폴리에스테르 모노필라멘트.
(2) (1)에 있어서, 모노필라멘트 횡단면의 평균 섬유직경에 대해서 +20% 이상 굵은 직경부가 1개/10만m 이하인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 모노필라멘트.
(3) 섬도 3∼8dtex의 폴리에스테르 모노필라멘트의 제조방법으로서, 심성분과 초성분의 폴리에틸렌테레프탈레이트를 각각 개별적으로 용융하고, 스핀 블록에 장착된 스핀 팩을 통해서 복합 방사구금으로부터 방출된 사조를 구금면 직하에 스핀 블록과 연속하여 설치된 가열통을 통과시킨 후 냉각 고화하고, 방사 유제를 부여하고, 인수 롤에 의해 인수된 미연신사를 일단 권취하지 않고 연신한 후 권취함에 있어서, 상기 가열통의 내벽 온도 T는 270∼325℃, 상기 구금면으로부터 상기 가열통 하단까지의 거리 L1 및 상기 가열통의 길이 L2는 이하의 식을 만족하고, 상기 인수 롤의 속도는 300∼800m/분인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 모노필라멘트의 제조방법.
120≤L1(mm)≤(-0.78×Q-2.56)×T+(294×Q+980)
50≤L2(mm)
Q: 1개의 토출구멍당 토출량(g/분)
T: 가열통 내벽 온도(℃)
(4) (3)에 있어서, 총 연신배율은 4.5∼7.0배이며, 1단째의 연신배율은 총 연신배율의 50∼80%인 폴리에스테르 모노필라멘트의 제조방법.
(5) (3) 또는 (4)에 있어서, 상기 심성분 및/또는 초성분의 폴리에틸렌테레프탈레이트를 용융시킴에 있어서 익스트루더형 압출기를 사용하고, 또한 익스트루더 스크류 선단과 배관 벽면까지의 거리 d1과 익스트루더 스크류 최종 홈깊이 d2의 비 d2/d1은 0.5∼1.5인 폴리에스테르 모노필라멘트의 제조방법.
(6) (1) 또는 (2)에 기재된 폴리에스테르 모노필라멘트를 경사 및/또는 위사의 50% 이상에 사용하는 스크린사의 제조방법.
강도, 터프니스, 섬유직경 균일성을 가진 폴리에스테르 모노필라멘트가 얻어진다. 또한, 이 모노필라멘트에 의해 우수한 하이메쉬 스크린사가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 한 실시형태를 나타내는 방사설비 개략도이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 있어서의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)는 반복단위의 90몰% 이상이 에틸렌테레프탈레이트인 것을 대상으로 한다. 본 발명의 폴리에스테르 모노필라멘트는 심성분, 초성분이 모두 PET인 심초형의 복합 섬유이며, 초성분의 고유점도(IV)는 심성분의 IV보다 적어도 0.2 이상 작고, 바람직하게는 0.3 이상 작다. 이렇게 함으로써 초성분의 IV가 심성분의 IV보다 0.2 미만 작을 경우나 초성분의 IV가 심성분의 IV와 동등 이상인 경우보다 얻어지는 폴리에스테르 모노필라멘트 표층부의 분자배향도를 낮게 할 수 있기 때문에 제직시에 바디날개와의 찰과에 의해 보풀상 또는 점착질상의 스컴이 생기기 어려워진다. 또한, 초성분의 IV가 심성분의 IV보다 0.2 이상 작음으로써, 용융 방사의 구금 토출구멍 내벽면에 있어서의 전단응력을 초성분이 받기 때문에 심성분이 받는 전단력은 작아진다. 따라서, 심성분은 분자쇄 배향도가 낮고 또한 균일한 상태로 방출되기 때문에 최종적으로 얻어지는 폴리에스테르 모노필라멘트의 강도가 향상되는 이점도 있다.
심성분 PET의 IV로서는 고강도화라고 하는 관점에서 0.7 이상이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.8 이상이다. 한편, 용융 방사에 있어서의 용융 폴리머의 유동성이라고 하는 관점에서 심성분의 IV는 1.4 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1.3 이하이다. 심성분의 PET는 폴리에스테르 모노필라멘트의 강도를 주로 담당하기때문에 폴리에스테르 섬유에 첨가되는 산화 티타늄으로 대표되는 무기입자 첨가물은 0.5wt% 미만인 것이 바람직하다.
초성분 PET의 IV는 심성분 PET의 IV보다 0.2 이상 작을 필요가 있지만, 용융 압출기나 방사구금 내에서의 안정한 계량성의 관점에서 IV로서는 0.4 이상이 바람직하다. 초성분의 PET는 폴리에스테르 모노필라멘트의 내마모성을 주로 담당하기 때문에 산화 티타늄으로 대표되는 무기입자를 0.1∼0.5wt% 첨가시키는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한에서 심성분, 초성분 중 어느 하나의 PET에 공중합 성분을 가해도 좋다. 공중합 성분의 예로서 산성분으로는 이소프탈산, 프탈산, 디브로모테레프탈산, 나프탈렌 디카르복실산, 디페닐키시엔탄카르복실산, 옥시에톡시벤조산과 같은 2관능성 방향족 카르복실산, 세박산, 아디프산, 옥살산과 같은 2관능성 지방족 카르복실산, 시클로헥산 디카르복실산을 들 수 있고, 글리콜 성분으로는 프로판디올, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 비스페놀 A나 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등의 폴리옥시알킬렌글리콜을 들 수 있다. 또한, 심성분·초성분 중 어느 하나의 PET에 첨가물로서 산화 방지제, 제전제, 가소제, 자외선 흡수제, 착색제 등을 적당히 첨가해도 좋다.
본 발명의 폴리에스테르 모노필라멘트의 섬유 횡단면에 있어서의 초/심 면적비는 40/60∼5/95인 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이, 심성분은 강도를 담당하고, 초성분은 내마모성을 담당하기 때문에 상기 범위이면 어느 것도 손상되는 일 없이 양립시킬 수 있다. 더욱 바람직하게는 30/70∼10/90이다.
본 발명의 폴리에스테르 모노필라멘트의 섬도는 3∼8dtex이다. 정밀 인쇄에 적합한 바람직하게는 400메쉬 이상, 더욱 바람직하게는 450메쉬 이상의 하이메쉬 스크린사를 얻기 위해서는 섬도는 8dtex 이하이다. 종래의 비교적 고메쉬한 스크린사는 250∼350메쉬 정도이며, 섬도 10∼20dtex의 모노필라멘트가 사용되고 있다. 그러나, 예를 들면 400메쉬(1인치=2.54cm당 400개)의 하이메쉬 스크린사의 경우, 1개당 메쉬 격자 간격은 약 63㎛이며, 일반적인 폴리에스테르 섬유의 비중 1.38g/㎤을 전제로 계산하면 섬유와 섬유의 간격은 섬도 10dtex(약 30㎛)일 경우 약 1격자의 50%이어서 바디와 폴리에스테르 모노필라멘트의 클리어런스가 극도로 작아지기 때문에 바디날개와 폴리에스테르 모노필라멘트의 찰과에 의해 스컴이 발생하기 쉬워지고, 결과적으로 400메쉬 이상의 하이메쉬 스크린사가 얻어지지 않게 된다. 따라서, 본 발명의 폴리에스테르 모노필라멘트의 섬도의 상한으로서는 8dtex이며, 6.5dtex 이하가 보다 바람직하다. 섬도의 하한으로서는 제직성, 특히 위사 비송성(飛送性)을 충분히 하기 위해서 3dtex 이상이며, 더욱 바람직하게는 4dtex 이상이다.
3∼8dtex라고 하는 세섬도의 폴리에스테르 모노필라멘트로부터 하이메쉬 스크린사를 얻는 제직공정에서의 부하나 스크린 인쇄에 가해지는 부하를 충분히 견딜 수 있는 레벨로서 본 발명의 폴리에스테르 모노필라멘트의 강도는 7.5cN/dtex 이상이다. 바람직하게 8.0cN/dtex 이상이며, 더욱 바람직하게는 8.5cN/dtex 이상이다.
실의 파단이란 파단 강도와 파단 신도에 의해 결정되는 것이며, 고정 응력적인 변형에 관해서는 강도, 고정 길이적인 변형에 관해서는 신도가 관계되기 때문에, 예를 들면 상술한 강도 7.5cN/dtex를 달성하여 있었다고 하여도 파단 신도가 작으면 실이 약하여 파단되기 쉬운 것이라고 말한다. 따라서, 파단에 대한 내성으로서는 강도·신도 중 어느 하나가 아니라 모두를 가미한 파라미터로 표현되어야 한다. 예를 들면, 인장시험의 응력-변형 곡선에 있어서의 파단에 이르기까지의 곡선의 적분값이 그것에 상당하지만, 간편적인 지표로서 터프니스(강도×신도0.5)를 사용하면 그것과 좋은 상관을 나타낸다. 3∼8dtex라고 하는 세섬도의 폴리에스테르 모노필라멘트를 하이메쉬 스크린사로 하고, 또한 스크린사로서 인쇄를 견딜 수 있는 것으로 하기 위해서는 상기한 바와 같은 강도를 7.5cN/dtex로 함과 아울러 터프니스를 29 이상으로 할 필요가 있다. 바람직하게는 31 이상, 보다 바람직하게는 32 이상이다. 본 발명의 폴리에스테르 모노필라멘트의 신도는 강도 7.5cN/dtex 이상 및 터프니스 29 이상을 만족하면 좋지만, 신도 11% 이상이면 제직성, 특히 위사 삽입시의 장력이 안정하여 실끊어짐이 발생하기 어려워지기 때문에 바람직하다.
400메쉬 이상의 하이메쉬 스크린사로 하여 정밀 인쇄를 실시할 때의 인쇄 품위나 메쉬를 구성하는 개개의 강신도를 균일화시키는 관점에서 본 발명의 폴리에스테르 모노필라멘트의 실길이 섬도 변동은 1.5% 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.0% 이하, 더욱 바람직하게는 0.7% 이하이다.
또한, 일반적으로 섬유의 실길이 방향 섬도 불균일의 평가에는 Uster Technologies AG의 우스터 측정기가 사용되지만, 상기 측정기의 검출 하한은 10dtex이기 때문에 본 발명의 폴리에스테르 모노필라멘트와 같이 3∼8dtex의 세섬도사를 측정하면 실제로 존재하는 섬도 불균일을 충분히 검지하지 못한다. 따라서, 3∼8dtex의 폴리에스테르 모노필라멘트의 섬도 불균일을 평가하기 위해서는 광학식 외경 측정기에 의한 섬유직경 데이터를 실길이 방향으로 연속적으로 채취하고, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 의해 데이터 연산하여 실길이 섬도 변동(%)으로서 얻는다. 이 방법이면, 대략 우스터 측정기에 의한 우스터값(노멀)과 동등한 값을 나타내는 것을 알 수 있다.
또한, 섬유직경 균일성으로서는 상기 실길이 섬도 변동이 1.5% 이하인 것 이외에 모노필라멘트의 평균 섬유직경 대비 +20% 이상 직경이 큰 국소적인 굵은 직경부가 1개/10만m 이하인 것이 바람직하다. 국소적인 굵은 직경부가 1개/10만m 이하이면 스크린사의 품위로서 보다 양호한 것이 되어서 인쇄 결점이 생기기 어렵다. 보다 바람직하게는 0.5개/10만m 이하이다.
상술한 본 발명의 폴리에스테르 모노필라멘트를 경사 및/또는 위사의 50중량% 이상 사용함으로써 고정밀도 인쇄에 적합한 스크린사를 얻을 수 있다. 이것에 의해 스크린사로서의 인쇄 정밀도가 향상될 뿐만 아니라 경사로 사용하면 스컴에 의한 인쇄 결점을 방지할 수 있고, 위사로서 사용하면 세섬도이면서 위사 끊어짐이 없이 고품질의 스크린사를 안정적으로 제직할 수 있다.
스크린사의 제조방법으로서는 종래 공지의 방법을 사용하면 좋고, 슐저 직기(Sulzer loom)나 래피어 직기(Rapier loom) 등 기계적으로 위사를 유지·비송시키는 방식(북 있는 직기)으로 제직을 행한 후, 필요에 따라서 정련·염색·세트를 실시한다. 또한, 스크린사의 대전성이나 젖음성을 개질할 목적으로 플라즈마 처리나 약액 처리를 행해도 좋다.
도 1은 본 발명의 폴리에스테르 모노필라멘트의 제조방법에 있어서의 장치의 일례를 나타낸다. 우선, 심성분, 초성분 각각의 PET를 익스트루더형 압출기에 의해 용융, 압출하고, 계량 펌프(도시 생략)에 의해 소망한 토출량을 계량한 후, 스핀 블록에 장착된 스핀 팩으로 인도한다. 용융 폴리머는 스핀 팩 내에 설치된 필터(도시 생략) 등을 통과한 후, 스핀 팩 내에 설치된 복합 방사구금의 토출구멍으로부터 심초상으로 토출된다. 구금 토출구멍으로부터 방출된 사조는 구금면 직하에 스핀 블록과 연속하여 설치된 가열통을 통과한 후, 냉각풍을 블로잉하는 방식 등에 의한 냉각장치에 의해 냉각 고화된다. 냉각 고화된 사조는 급유롤 등 계량 급유장치에 의해 유제가 부여된 후 고뎃 롤 1에 의해 인수된다.
본 발명의 폴리에스테르 모노필라멘트를 얻기 위해서는 용융으로부터 인수까지의 공정에 있어서 이하 (1)∼(5)의 점에 유의하면서 상법에 의한 용융 방사를 적용하면 좋다.
(1) 용융으로부터 방출 직전까지의 PET 용융 통과시간, 가열온도를 극력 작게 하여 PET의 분자량 저하를 억제하는 것이 바람직하다.
(2) 바람직하게는 용융 압출기로서 익스트루더형 압출기를 사용하고, 또한 익스트루더 스크류 선단과 배관 벽면까지의 거리 d1과 익스트루더 스크류 최종 홈깊이 d2의 비 d2/d1은 0.5∼1.5로 한다.
(3) 고뎃 롤러에 의한 인수 속도를 300∼800m/분으로 하여 방출 사조의 분자배향도 상승을 억제한다.
(4) 방사구금 직하에 가열통을 설치하여 내벽 온도를 270∼325℃로 유지하고 신장 변형에 의한 방출 사조의 분자배향도 상승을 억제한다.
(5) 방사 드래프트(=인수 속도/구금 토출구멍 내의 평균 선속도)를 바람직하게는 100 이하, 보다 바람직하게는 70 이하로 하여 방출 사조의 방사선 상에서의 변형을 완만하게 하여 방출 사조의 분자배향도를 억제한다.
얻어지는 폴리에스테르 모노필라멘트의 강도, 터프니스를 향상시킨다고 하는 관점에서 (1)과 같이 PET의 가수분해에 의한 분자량 저하를 극력 억제하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 PET를 용융 유지하는 온도를 300℃ 이하, 평균 시간을 20분 이하로 하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 터프니스가 향상되고 동시에 PET의 산화 분해 생성물인 겔상 화합물의 생성을 억제할 수 있기 때문에 모노필라멘트 중의 국소적인 굵은 직경부가 감소하여 섬유직경 균일성이 향상된다.
모노필라멘트 중의 국소적인 굵은 직경부를 감소시키는 다른 수단으로서 (2) 와 같이 익스트루더형 압출기를 사용하는 것이 바람직하다. 익스트루더형 압출기는 고체상 PET의 공급으로부터 용융·압출까지의 사이 이상적인 피스톤 플로우가 되기 때문에 체류시간 분포가 작아져서 겔상 화합물의 생성이 억제된다. 또한, 이 익스트루더형 압출기의 선단 형상으로서는 스크류 선단과 배관 벽면까지의 거리 d1과 익스트루더 스크류 최종 홈깊이 d2의 비 d2/d1은 0.5∼1.5로 하는 것이 바람직하다. 통상, 익스트루더 스크류의 최종 홈으로부터 선단에 걸쳐서는 급격하게 용적이 증대하기 때문에 용융 PET의 유속이 극단적으로 느려져서 이상 체류가 생기고, 거기에서 겔상 화합물이 생성되는 경우가 있다. 특히, 본 발명의 폴리에스테르 모노필라멘트와 같이 섬도가 낮을 경우에는 필연적으로 익스트루더의 압출 속도도 저하하기 때문에 이상 체류가 현재화되기 쉽다. 따라서, 스크류의 최종 홈으로부터 선단에 걸쳐서의 유속 저하를 억제하기 위해서 스크류 선단과 배관 벽면까지의 거리d1과 익스트루더 스크류 최종 홈깊이 d2의 비 d2/d1을 0.5∼1.5로 하는 것이 바람직하다.
얻어지는 모노필라멘트의 강도, 터프니스를 최대한으로 인출하기 위해서는 방사공정에서의 분자배향도가 작은 방사 사조를 연신공정에서 높은 연신배율로 배향시키는 것이 바람직하고, 구체적으로는 (3)∼(5)와 같이 방사 사조의 분자배향도를 극력 억제하는 것이 유효하다. 토출된 사조의 분자배향도는 간단히 말하면 방사에 의해 "잡아 늘리는" 힘이 강하면 강할수록 커진다. 방사선상으로 작용하는 힘으로서는 인수 속도에 의한 인장력, 신장 점성이나 공기 저항력에 의한 변형 저항력을 들 수 있지만, 모노필라멘트의 경우 공기 저항력은 매우 작기 때문에 거의 무시해도 좋다. 섬도 3∼8dtex의 폴리에스테르 모노필라멘트를 얻기 위해 상법에 의해 방사 하면, 방출 사조가 가늘기 때문에 냉각되기 쉽고 변형 저항력이 커지기 때문에 방출 사조의 분자배향도가 커지고, 결과적으로 강도 7.5cN/dtex 이상, 터프니스 29 이상을 얻는 것은 곤란해진다. 인수 속도에 의한 인장력을 작게 하기 위해서는 (3)고뎃 롤러에 의한 인수 속도를 저하시키면 좋고, 본 발명의 모노필라멘트를 얻기 위해서는 300∼800m/분 이하를 적용할 수 있고, 바람직하게는 600m/분 이하이다. 신장 점성에 의한 변형 저항력을 작게 하기 위해서는 신장 변형할 때의 사조 온도를 높게 하여 신장 점성을 낮게 한다고 하는 관점에서 (4) 구금 직하를 270∼325℃로 가열 보온하는 것이 필요하다. 바람직하게는 (5) 방사 드래프트를 작게, 구체적으로는 100 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 70 이하로 하면 얻어지는 폴리에스테르 모노필라멘트의 터프니스가 더욱 향상된다.
본 발명의 폴리에스테르 모노필라멘트를 얻을 때에 (4)의 가열통의 온도를 지나치게 고온으로 하거나 가열통의 길이를 과도하게 길게 하면 과잉의 열이 부여됨으로써 섬유직경 균일성이 손실되기 때문에, 이들은 얻고자하는 폴리에스테르 모노필라멘트의 섬도, 즉 단일 구멍 토출량에 따라서 적정하게 설정하는 것이 특히 중요하다. 즉, 가열통의 길이로서는 구금면으로부터 가열통 하단까지의 거리 L1 및 가열통의 길이 L2가 이하의 식을 만족하는 것으로 하는 것이 중요하다.
120≤L1(mm)≤(-0.78×Q-2.56)×T+(294×Q+980)
50≤L2(mm)
Q: 1개의 토출구멍당 토출량(g/분)
T: 가열통 내벽 온도(℃)
구금면으로부터 가열통 하단까지의 거리 L1이 상기 식의 하한을 하회하면 신장 점도가 높아져서 터프니스가 향상되지 않고, 상기 식의 상한을 상회하면 구금 직하의 사조는 반용융상태가 오래 유지되기 때문에 구금으로부터 인수 롤 간의 실 요동에 영향을 받아서 섬유직경 균일성이 유지되지 않게 된다.
가열통의 목적은 사조가 통과하는 가열통 내의 분위기를 가열하는 것이지만, 가열통의 길이 L2가 상기 식의 하한을 하회하면 L1 중의 L2의 길이가 지나치게 짧아져서 본래의 가열통의 목적을 달성할 수 없다.
또한, 토출 사조로부터 가열통 내벽면의 거리로서는 토출구멍을 설치한 동심원의 직경으로부터 상기 직경이 커지는 방향으로 15mm 이상, 더욱이는 20mm 이상 벗어나 있는 것이 바람직하다. 가열통 내의 분위기는 가열통 내벽에 의해 가열되는 것을 고려하면 가열통 내벽측이 가장 높고 가열통 중심을 향해서 서서히 낮아지는 것을 용이하게 상상할 수 있다. 가열통 내의 분위기 온도를 조사한 결과, 가열통 내벽으로부터 15mm까지 급격한 온도 구배가 있는 것이 판명되었다. 따라서, 가열통 내벽을 토출구멍을 설치한 동심원의 직경으로부터 상기 직경이 커지는 방향으로 15mm 이상 거리를 둠으로써 방출된 사조를 온도 구배가 비교적 작은 가열통 내 분위기 중에 통과시킴으로써 사조의 실 요동 등에 의해 실 경로가 변화되어도 실길이 방향에서의 가열통 내 분위기로부터의 수열상태가 변화되지 않아서 길이 섬유직경 변동이 일어나기 어렵다.
본 발명의 폴리에스테르 모노필라멘트를 얻는 연신·권취공정으로서는 방출되어 인수된 사조를 유리전이점 이상으로 가열된 가열 롤러, 결정화 온도 이상으로 가열된 연신 롤러 간에서 연신하고, 빵모양 또는 치즈모양으로 권취한다. 얻어지는 폴리에스테르 모노필라멘트의 터프니스를 최대한으로 인출하기 위해서는 주로 이하의 점에 유의하면 좋다.
(6) 얻어지는 모노필라멘트의 섬도 불균일·물성 불균형 저감의 관점에서 미연신사를 일단 권취하지 않고 직접 연신을 행하는 스핀 드로우로 한다.
(7) 연신은 3대 이상의 롤러에 의한 다단 연신으로 하고, 1단째의 연신배율 비율을 바람직하게는 50∼80%로 한다.
(8) 바람직하게는 최종 연신 롤러 이전의 연신 롤러 온도는 130℃ 이하, 보다 바람직하게는 110℃ 이하로 하여 연신 도중에서의 결정화를 억제한다.
(9) 바람직하게는 최종 연신 롤러의 온도는 180℃ 이상, 보다 바람직하게는200℃ 이상으로 하여 얻어지는 폴리에스테르 모노필라멘트의 결정화도를 향상시킨다.
상술한 용융 방사방법에 의해 얻어진 방사 사조는 극도로 배향도가 낮기 때문에 미연신사로서 일단 권취하면 연신할 때까지 경시적으로 분자배향·결정상태가 변화되어 길이에 불균일이 생기기 쉽다. 특히, 본 발명의 폴리에스테르 모노필라멘트와 같이 세섬도, 고강도를 얻기 위해서는 세섬도 미연신사에 4.5∼7.0배의 고배율 연신을 실시하기 때문에 미연신사의 분자배향·결정상태의 차가 실길이 섬도 변동으로서 현재화되기 쉽다. 미연신사의 분자배향·결정상태가 균일한 채로 연신을 행하면 실길이 섬도 변동이나 물성의 불균일을 저감시킬 수 있기 때문에 (6) 방사 후에 일단 권취하지 않고 즉시 연신을 행하는 스핀 드로우로 한다.
또한, 저배향도·세섬도 모노필라멘트 미연신사를 균일하게 연신하기 위해서는 (7), (8)과 같이 1단째 배율 비율이 50∼80%인 다단 연신을 행하는 것이 바람직하고, 최종 연신 롤러 이전의 연신 롤러의 가열 온도는 바람직하게는 130℃ 이하, 보다 바람직하게는 110℃ 이하이다. 롤러 개수의 상한은 특별히 한정하지 않고, 3쌍 이상의 핫 롤러가 있으면 마찬가지로 다단 연신의 효과가 얻어지지만, 극단적으로 개수를 늘리면 장치가 복잡화되기 때문에 보통 3, 4쌍 정도가 충분하다. 또한, 핫 롤에 대해서는 1개의 핫 롤-1개의 세퍼레이트 롤의 구성 또는 2개의 핫 롤 구성(소위 듀오타입) 중 어느 것을 사용해도 좋고, 듀오타입에서는 2개의 핫 롤을 1쌍으로 카운팅하는 것이다.
또한, (9) 최종적으로 얻어지는 폴리에스테르 모노필라멘트의 결정화도를 향상시켜 고터프니스를 얻은 최종 연신 롤러 온도는 바람직하게는 180℃ 이상, 보다 바람직하게는 200℃ 이상이다. 또한, 최종 연신 롤러로부터 권취기 사이에 수개의 고뎃 롤러를 더 배치해도 좋다. 최종 연신 롤러와 고뎃 롤러 사이에 음의 속도차를 부여할 경우, 연신에 의해 발생된 분자 비정부위의 변형을 완화할 수 있기 때문에 신도가 상승하여 터프니스가 향상되는 효과와 스컴이 발생하기 어려워지는 내마모성 향상 효과가 얻어진다. 한편, 최종 연신 롤러와 고뎃 롤러 사이에 양의 속도차를 부여할 경우, 얻어지는 폴리에스테르 모노필라멘트의 초기 탄성률이 향상됨으로써 하이메쉬 스크린사로 하여 인쇄에 사용했을 경우에 어긋남이 작아서 인쇄 정밀도가 향상된다. 이들은 인쇄 용도마다의 요구 특성을 감안한 후에 적당히 결정하면 좋다.
본 발명의 폴리에스테르 모노필라멘트를 얻는 공정 중 어느 하나의 부분에 있어서 얻어지는 폴리에스테르 모노필라멘트의 평활성, 내마모성, 제전성을 향상시킬 목적으로 유제를 부여하는 것이 바람직하다. 급유 방식으로서는 급유 가이드 방식, 오일링 롤러 방식, 스프레이 방식 등을 들 수 있고, 방출에서 권취까지의 사이에 복수 횟수 급유해도 상관없다.
상술한 본 발명의 폴리에스테르 모노필라멘트의 제조방법은 세섬도·고강도·고터프니스·저실길이 섬도 변동을 양립시키는 것이며, 종래의 발명에 기재된 방법으로부터는 용이하게 달성할 수 없는 것이다. 종래 기술과의 대비를 후술한다.
특허문헌 4에는 섬도 12.0dtex의 스크린사용 폴리에스테르 모노필라멘트를 용융 방사함에 있어서 방사 온도 298℃, 구금 직하에 설치된 가열통의 길이는 10cm, 가열통 내벽 온도는 300℃, 사조로부터 가열통 내벽까지의 거리는 4.5cm, 인수 속도는 850m/분이며, 2단 공정법에 의해 연신을 실시하는 제조방법이 실시예 2에 기재되어 있다. 이 방법은 섬도가 굵은 모노필라멘트를 대상으로 하고 있고, 단일 구멍 토출량이 4.6g/분이라고 추정된다. 본 발명의 방법과 대비하면 가열통 길이가 단일 구멍 토출량에 걸맞지 않게 지나치게 짧기 때문에 고터프니스가 얻어지지 않는다. 또한, 인수 속도가 높고 또한 2단 공정법에 의해 제조되어 있기 때문에, 예를 들면 단일 구멍 토출량을 저하시켜서 세섬도화시키더라도 본 발명의 폴리에스테르 모노필라멘트의 물성은 얻어지지 않는다.
특허문헌 1에는 섬도 10.0dtex의 스크린사용 폴리에스테르 모노필라멘트를 용융 방사함에 있어서, 구금 직하에 설치된 가열통의 길이가 10cm, 가열통 내벽 온도가 300℃, 사조로부터 가열통 내벽까지의 거리가 4.5cm, 인수 속도가 850m/분이며, 2단 공정법에 의해 연신을 실시하는 제조방법이 실시예 1에 기재되어 있고, 또한 인수 속도를 600m/분으로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 제조방법이 비교예 4에 기재되어 있다. 이 실시예 1 및 비교예 4에서는 기재된 연신배율로부터 계산하면 하나의 토출구멍당 토출량이 각각 3.8g/분 및 2.7g/분이라고 추정된다. 본 발명의 방법과 대비하면 가열통 길이가 단일 구멍 토출량에 걸맞지 않게 지나치게 짧기 때문에 고터프니스가 얻어지지 않는다. 또한, 2단 공정법에 의해 제조되어 있기 때문에, 예를 들면 단일 구멍 토출량을 저하시켜서 세섬도화시키더라도 본 발명의 폴리에스테르 모노필라멘트의 물성은 얻어지지 않는다.
특허문헌 3에는 6dtex의 스크린사용 폴리에스테르 모노필라멘트를 용융 방사 함에 있어서, 가열통의 길이가 10cm, 가열통 내벽 온도가 300℃, 사조로부터 가열통 내벽까지의 거리가 4.5cm, 인수 속도가 850m/분이며, 2단 공정법에 의해 연신을 실시하는 제조방법이 실시예 1에 기재되어 있다. 이 방법에서는 2단 공정법에 의해 제조되고 있기 때문에 실길이 섬도 변동이 커진다. 따라서, 이것을 사용해서 스크린사를 얻으면 예시된 355메쉬 정도에서는 큰 문제가 되지 않지만, 400메쉬 이상의 하이메쉬 스크린사로 하면 인쇄 불균일이 현저하여 실사용에 견디지 못한다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세하게 설명한다. 또한, 실시예 중의 평가는 이하의 방법을 따랐다.
(고유점도: IV)
시료 0.8g을 오르토클로로페놀 10ml에 완전히 용해시켜 25℃에서 측정했다.
(섬도)
사조를 500m 타래 취하고, 타래의 중량에 20을 곱한 값을 섬도로 했다.
(강도, 신도, 터프니스)
Orientec Co., Ltd. 제품의 텐실론 인장시험기를 사용하여, 초기 시료 길이 20cm, 인장속도 2cm/분으로 파단했을 때의 강도, 신도를 측정하고, 각각 5회 측정한 값의 평균치를 강도(cN/dtex), 신도(%)라고 했다. 또한, 이들 강도, 신도로부터 터프니스(강도×신도0.5)를 산출했다.
(실길이 섬도 변동, 굵은 직경부 개수)
Anritsu 제품의 레이저 외경측정기 KL1002A/E 검출부에 얻어진 사조를 속도 500m/분으로 통과시키고, 데이터 평균화 개수 16점의 출력 조건하에서 120초간 약22000점의 실직경 데이터를 얻었다. 얻어진 실직경 데이터 r(㎛)은 하기식으로 실길이 섬도 변동(%)으로 환산했다.
Figure 112011018313901-pct00001
단, n: 데이터점의 수, rave: n개의 ri의 평균치, ri: i번째의 데이터 r
굵은 직경부 개수는 동 측정조건에서 100만m의 실을 통과시켜 평균 섬유직경+20% 이상이 된 피크 개수를 카운팅하여 10으로 나눈 값을 굵은 직경부 개수(개/10만m)로 했다.
(제직 평가)
슐저 제직기에 의해 직기의 회전수 120rpm으로 하여 폭 2.2m, 길이 300m의 480메쉬 직물을 제직했다. 그 때의 실끊어짐, 바디 오염 상태에 주목하여 이하의 지표로 판정하고, ○ 및 △을 합격으로 했다.
○: 양호(실끊어짐 5회 이하, 또한 바디 오염이 없음)
△: 다소 열화하지만 양호(실끊어짐, 바디 오염 중 적어도 한쪽이 ○과 × 사이의 범위)
×: 양산 불가(실끊어짐 15회 이상, 또는 바디 오염이 현저하게 계속되어 제직 불가능)
(인쇄 평가)
얻어진 메쉬 직물에 감광성 유제로 50㎛ 간격으로 50㎛의 라인 패턴을 형성, 인쇄한 후의 상태를 관찰하고 이하의 지표로 판정했다.
○: 라인 재현 양호,
△: 라인의 경계에 요철이 보여지지만 문제 없음,
×: 불량
(실시예 1)
상법에 의해 중합 및 칩화한 고유점도(IV) 1.15의 PET를 심성분, 고유점도(IV) 0.63이고 산화 티타늄을 0.3wt% 함유하는 PET를 초성분이 되도록 각각 개별의 익스트루더형 압출기(d1/d2=1.1)에 의해 용융시켰다. 용융 PET를 290℃로 보온한 배관 내를 통과시킨 후, 공지의 심초형 복합 방사구금으로부터 심:초 면적비율이 8:2이 되도록 단일 구멍 토출량 1.3g/분으로 심초형 복합 사조를 방출했다. 토출 사조는 구금면으로부터 가열통 하단까지의 거리 L1이 170mm, 가열통 길이 L2가 100mm, 가열통 내경이 89mm, 가열통 내벽 온도가 299℃(가열통내 분위기 온도 293℃), 가열통 내벽과 토출구멍까지의 거리가 52mm인 가열통에 의해 적극 보온한 후, 25℃의 에어를 10m/분의 풍속으로 사조에 블로잉하여 냉각 고화시켰다. 냉각 고화된 사조에 급유 롤에 의해 방사 유제를 급유한 다음, 표면 속도 500m/분의 고뎃 롤 1(경면), 표면 속도 505m/분, 표면 온도 90℃의 핫 롤 2(경면), 표면 속도 1800m/분, 표면 온도 100℃의 핫 롤 3(경면), 표면 속도 2930m/분, 표면 온도 220℃의 핫 롤 4(경면), 표면 속도 2959m/분의 고뎃 롤 5(경면)를 통과시킨 후 권취 장력이 0.5g이 되도록 속도가 제어된 사조 권취장치에 의해 폴리에스테르 모노필라멘트를 권취했다. 이 때, 방사 드래프트는 64, 총 연신배율은 5.8배, 1단째 배율 비율(1단째 연신배율/총 연신배율×100)은 62%로 했다. 제사 프로세스의 개략도를 도 1에 나타낸다.
얻어진 모노필라멘트의 섬도는 4.5dtex, 강도는 9.1cN/dtex, 신도는 13.1%, 터프니스는 32.9, 실길이 섬도 변동은 0.49%, 굵은 직경부 개수는 0.1개/10만m이었다. 얻어진 폴리에스테르 모노필라멘트를 사용한 제직 평가에서는 스컴 발생, 실끊어짐 발생이 거의 없이 양호하고, 인쇄 평가에 있어서는 라인의 재현성이 양호했다.
(실시예 2∼4, 비교예 1)
얻어지는 폴리에스테르 모노필라멘트의 섬도를 표 1과 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 폴리에스테르 모노필라멘트를 얻었다. 실시예 4는 인쇄 평가에 있어서 약간 라인의 재현에 혼란이 있었으나 충분한 인쇄 성능을 가지고 있었지만, 비교예 1에서는 제직에 있어서 스컴상의 결점이 발생했을 뿐만 아니라 인쇄 평가에 있어서 라인의 재현성이 불충분했다.
(실시예 5∼7, 비교예 2)
원료가 되는 PET의 IV를 표 1과 같이 변경한 것 이외에는 실시예 2와 같은 방법으로 폴리에스테르 모노필라멘트를 얻었다. 실시예 7에서는 강도, 터프니스가 약간 저하했기 때문에, 제직에 있어서 실끊어짐이 발생한 것 이외에 인쇄 평가에 있어서 인쇄 정밀도가 저하했지만 충분한 성능을 갖고 있었다. 한편, 비교예 2에서는 제직에 있어서 스컴이 다발하여 사용에 견디지 못하는 것이었다.
이상, 실시예 1∼7, 비교예 1, 2의 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112011018313901-pct00002
(실시예 8, 9, 비교예 3)
총 연신배율을 각각 5.3배, 5.0배, 4.6배로 변경하고, 얻어지는 폴리에스테르 모노필라멘트의 섬도가 일정해지도록 토출량을 조정한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 폴리에스테르 모노필라멘트를 얻었다. 연신배율의 저하에 따라 강도가 저하했기 때문에 실시예 8에서는 제직시의 실끊어짐이 증가하고, 실시예 9에서는 제직시의 실끊어짐의 증가와 인쇄 정밀도의 저하가 확인되었지만 충분한 성능을 갖는 것이었다. 한편, 비교예 3에서는 강도가 7.3cN/dtex로 낮아서 제직시에 실끊어짐이 다발하여 실질 생산이 불가능한 제직성이었을 뿐만 아니라 인쇄 정밀도도 불충분한 것이었다.
(실시예 10∼12)
원료가 되는 PET에 첨가하는 산화 티타늄의 양을 표 2와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 폴리에스테르 모노필라멘트를 얻었다. 실시예 10에서는 심성분의 산화 티타늄 함유량을 증가시켰기 때문에 터프니스의 저하가 확인되고, 제직에 있어서 실끊어짐이 증가했지만 생산가능한 레벨이었다. 실시예 12에서는 초성분의 산화 티타늄 함유량을 저하시켰기 때문에 폴리에스테르 모노필라멘트의 내마모성이 저하하고 제직에 있어서 스컴이 증가했지만 생산가능한 레벨이었다.
이상, 실시예 8∼12, 비교예 3의 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure 112011018313901-pct00003
(실시예 13, 비교예 4)
고뎃 롤 속도, 핫 롤 속도를 표 3과 같이 변경하고, 얻어지는 폴리에스테르 모노필라멘트의 섬도가 일정해지도록 토출량을 조정한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 폴리에스테르 모노필라멘트를 얻었다. 실시예 13에서는 폴리에스테르 모노필라멘트의 터프니스가 저하했지만 충분한 성능을 갖는 것이었다. 한편, 비교예 4에서는 터프니스가 현저하게 저하되고, 제직시의 실끊어짐이 다발하고, 인쇄 정밀도도 현저하게 저하하여 실질 사용을 견디지 못하는 것이었다.
(실시예 14∼16)
실시예 14, 15에서는 핫 롤 2의 속도를 표 3과 같이 변경하고, 또한 실시예 16에서는 핫 롤 2를 통하지 않고 1단 연신으로 한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 폴리에스테르 모노필라멘트를 얻었다. 모두 제직 평가, 인쇄 평가에 있어서 충분한 성능이 확인되었지만, 실시예 15에서는 제직시의 실끊어짐이 증가하고, 실시예 16에서는 제직시 실끊어짐의 증가 이외에 인쇄 정밀도의 저하가 확인되었다.
이상, 실시예 13∼16, 비교예 4의 결과를 표 3에 나타낸다.
Figure 112011018313901-pct00004
(실시예 17∼20)
핫 롤 3, 4의 온도를 표 4와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 폴리에스테르 모노필라멘트를 얻었다. 실시예 17, 18에서는 핫 롤 3 온도의 상승에 따른 터프니스의 저하가 확인되었지만 충분한 레벨을 유지하는 것이었다. 실시예 19, 20에서는 핫 롤 4의 온도 저하에 따른 터프니스의 저하가 확인되었지만 충분한 레벨을 유지하는 것이었다.
이상, 실시예 17∼20의 결과를 표 4에 나타낸다.
Figure 112011018313901-pct00005
(비교예 5, 6)
실시예 1과 동일한 방법으로 미연신사를 방사하고, 냉각·급유한 후에 일단 권취하고, 그 후 연신을 부여하는 2단 공정법으로 폴리에스테르 모노필라멘트를 얻었다. 방사에 있어서의 권취 속도를 표 5와 같이 변경해서 얻어진 미연신사를 3 핫 롤 구성의 연신기에 의해 표 5와 같이 연신배율을 변경하고, 1단째 연신배율 비율을 0.7, 핫 롤 온도는 첫번째부터 순서대로 90℃, 100℃, 220℃로 하고, 최종 권취속도700m/분으로 연신을 행했다. 비교예 5에서는 실시예 1 대비 터프니스가 저하했기 때문에 제직에 의한 실끊어짐이 확인되고, 또한 실길이 섬도 변동이 상승했기 때문에 인쇄 정밀도의 저하가 확인되었다. 한편, 비교예 6에서는 비교예 5보다 더욱 터프니스가 저하하고, 제직에 있어서의 실끊어짐이 다발한 것 이외에 인쇄 정밀도가 낮아서 모두 실질 사용에 충분하지 않은 것이었다.
이상, 비교예 5, 6의 결과를 표 5에 나타낸다.
Figure 112011018313901-pct00006
(실시예 21, 22, 비교예 7, 8)
가열통 내벽 온도를 표 6과 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 폴리에스테르 모노필라멘트를 얻었다. 가열통 내벽 온도의 저하에 따라 터프니스가 저하하는 경향이 있고, 실시예 21에서는 30.7로 충분했지만 비교예 7에서는 28.7로 터프니스가 현저하게 저하했다. 또한, 가열통 내벽 온도의 상승에 따라 실길이 섬도 변동이 상승하는 경향이 있고, 실시예 22에서는 1.01%로 충분했지만 비교예 8에서는 1.72%로 현저하게 상승했다.
이상, 실시예 21, 22, 비교예 7, 8의 결과를 표 6에 나타낸다.
Figure 112011018313901-pct00007
(실시예 23, 24, 비교예 9, 10)
가열통의 길이, 내벽 온도를 표 7과 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 폴리에스테르 모노필라멘트를 얻었다. 가열통 길이가 짧을수록 터프니스가 낮고, 가열통 길이가 길수록 실길이 섬도 변동이 커지는 경향이 있고, 실시예 23, 24에서는 터프니스, 실길이 섬도 변동 모두 양호했던 것에 반하여, 비교예 9는 터프니스가 현저히 낮고, 비교예 10은 실길이 섬도 변동이 현저히 높은 결과가 되었다.
(비교예 11)
가열통의 길이를 표 7과 같이 변경한 것 이외에는 실시예 2와 같은 방법으로 폴리에스테르 모노필라멘트를 얻었다. 가열통 길이를 길게 함으로써 실길이 섬도 변동이 현저히 높아졌다. 또한, 동일한 가열통 길이인 실시예 24와 비교해도 섬도가 낮기 때문에 보다 실길이 섬도 변동이 높아졌다.
(실시예 25)
섬도가 6.0dtex가 되도록 표 7과 같이 단일 구멍 토출량을 변경한 것 이외에는 비교예 10과 같은 방법으로 폴리에스테르 모노필라멘트를 얻었다. 비교예 10과 비교해서 섬도가 굵기 때문에 동일한 가열통 길이이어도 실길이 섬도 변동은 양호한 값을 나타냈다.
이상, 실시예 23∼25, 비교예 9∼11의 결과를 표 7에 나타낸다.
Figure 112011018313901-pct00008
(실시예 26, 27)
가열통의 내경을 변경하고, 가열통 내벽과 토출구멍까지의 거리를 표 8과 같이 조정한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 폴리에스테르 모노필라멘트를 얻었다. 가열통 내벽과 토출구멍까지의 거리가 커짐에 따라 터프니스는 저하하고 실길이 섬도 변동은 작아지는 경향이 있었지만, 모두 터프니스, 실길이 섬도 변동 모두 양호한 값을 나타냈다.
이상, 실시예 26, 27의 결과를 표 8에 나타낸다.
Figure 112011018313901-pct00009
(실시예 28∼30)
익스트루더형 압출기의 스크류 선단부와 배관 벽면의 거리 d1이 표 9가 되도록 스크류 선단 다이플랜지 형상을 변경한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 폴리에스테르 모노필라멘트를 얻었다. 실시예 28에서는 d2/d1이 낮기 때문에 압출 선단압이 변동되어 실길이 섬도 변동, 굵은 직경부 개수가 실시예 1보다 조금 높아졌다. 실시예 30에서는 d2/d1이 낮고, 실시예 1과 비교하면 굵은 직경부 개수가 상승했다.
이상, 실시예 28∼30의 결과를 표 9에 나타낸다.
Figure 112011018313901-pct00010
(산업상의 이용 가능성)
본 발명에 의해 얻어지는 스크린사용 모노필라멘트 및 그것으로부터 얻어지는 스크린사는 고정밀도 스크린 인쇄에 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 스크린사용 모노필라멘트로부터 얻어지는 직물은 필터 등의 메쉬 소재로서도 적합하게 사용될 수 있다.
1: 압출기 2: 스핀 팩
3: 복합 방사구금 4: 가열통
5: 사조 냉각장치 6: 급유 롤
7: 고뎃 롤 1 8: 핫 롤 2
9: 핫 롤 3 10: 핫 롤 4
11: 고뎃 롤 5 12: 사조 권취장치

Claims (6)

  1. 심성분이 폴리에틸렌테레프탈레이트, 초성분이 상기 심성분보다 0.2 이상 작은 고유점도(IV)의 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어진 심초 복합 폴리에스테르 모노필라멘트로서:
    섬도가 3∼8dtex, 강도가 7.5cN/dtex 이상, 터프니스(강도×신도0.5)가 29 이상, 또한 실길이 섬도 변동이 1.5% 이하이고,
    모노필라멘트 횡단면의 평균 섬유직경에 대해서 +20% 이상 굵은 직경부가 1개/10만m 이하이고,
    상기 심성분의 폴리에틸렌테레프탈레이트에 산화 티타늄을 0.5wt% 미만으로 포함하고, 상기 초성분의 폴리에틸렌테레프탈레이트에 산화 티타늄을 0.3wt% 이상 0.5wt% 이하로 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 모노필라멘트.
  2. 삭제
  3. 섬도 3∼8dtex의 폴리에스테르 모노필라멘트의 제조방법으로서:
    심성분과 초성분의 폴리에틸렌테레프탈레이트를 각각 개별적으로 용융하고, 스핀 블록에 장착된 스핀 팩을 통해서 복합 방사구금으로부터 방출된 사조를 구금면 직하에 스핀 블록과 연속하여 설치된 가열통을 통과시킨 후 냉각 고화하여 방사 유제를 부여하고,
    가열통 내벽과 토출구멍까지의 거리를 15mm 이상으로 하고,
    인수 롤에 의해 인수된 미연신사를 일단 권취하지 않고 연신한 후 권취함에 있어서, 상기 가열통의 내벽 온도 T는 270∼325℃, 상기 구금면으로부터 상기 가열통 하단까지의 거리 L1 및 상기 가열통의 길이 L2는 이하의 식을 만족하고, 상기 인수 롤의 속도는 300∼800m/분인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 모노필라멘트의 제조방법.
    120≤L1(mm)≤(-0.78×Q-2.56)×T+(294×Q+980)
    50≤L2(mm)
    Q: 1개의 토출구멍당 토출량(g/분)
    T: 가열통 내벽 온도(℃)
  4. 제 3 항에 있어서,
    총 연신배율은 4.5∼7.0배이며, 1단째의 연신배율은 총 연신배율의 50∼80%인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 모노필라멘트의 제조방법.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 심성분 또는 초성분의 폴리에틸렌테레프탈레이트를 용융시킴에 있어서 익스트루더형 압출기를 사용하고, 또한 익스트루더 스크류 선단과 배관 벽면까지의 거리 d1과 익스트루더 스크류 최종 홈깊이 d2의 비 d2/d1은 0.5∼1.5인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 모노필라멘트의 제조방법.
  6. 제 1 항에 기재된 폴리에스테르 모노필라멘트를 경사 또는 위사의 50중량% 이상에 사용하는 것을 특징으로 하는 스크린사의 제조방법.
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