KR101807000B1 - 고비중 폴리에스테르 복합사 및 원단 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고점도 폴리에스테르와 저점도 폴리에스테르로 형성된 사이드 바이 사이드형의 잠재권축사를 심사로, 고비중 폴리에스테르사를 초사로 사용하여 폴리에스테르 복합사로 형성하되, 상기 고비중 폴리에스테르사는 폴리에스테르 수지에 황산바륨(BaSO4), 텅스텐 카바이드(WC)가 함유되어 폴리에스테르사로 형성되고, 상기 황산바륨은 상기 폴리에스테르 수지 중량의 4~7중량%, 상기 텅스텐 카바이드 상기 폴리에스테르 수지 중량의 0.5~1.5중량%가 함유되는 고비중 폴리에스테르 복합사와 원단에 관한 것이다.

Description

고비중 폴리에스테르 복합사 및 원단{High Gravity Polyester Composite Yarn and Fabric}

본 발명은 고비중 폴리에스테르 복합사 및 원단에 관한 것으로 일반적인 폴리에스테르 복합사에 비해 고비중의 폴리에스테르 복합사로 원단으로 형성시 드레이퍼리(drapery)이 우수한 고비중 폴리에스테르 복합사 및 원단에 관한 것이다.

드레이퍼리(drapery)성이란 옷을 입었을 때 생기는 자연스럽고 아름다운 주름이라는 뜻으로 옷감의 기교적인 재단과 봉제없이 한조각의 천으로 신체에 느슨하게 걸칠 수 있는 의복형태로 시작되었으며, 드레이퍼리성이 우수한 의복은 신체미와 움직일 때 나타나는 미를 천을 통하여 나타냄으로써 전체적인 비례와 균형의 조화미를 추구하게 된다.

또한, 평면적 구성의 단순함을 풍성한 천의 질감에 따른 드레이퍼리의 주름장식을 통하여 미적 효과를 표현할 수 있어 패션분야의 전문가에게는 섬유원단의 매우 중요한 특성 중의 하나이다.

일반적으로 드레이퍼리성이 우수한 원단으로 견직물 또는 레이온 원단으로 드레이퍼리성은 섬유 물성 중 탄성, 유연성, 비중 등에 영향을 받는 것으로 견직물은 섬유의 유연성이 우수하여 드레이퍼리성이 우수하고 레이온 원단은 레이온 섬유의 비중이 높아 좋은 드레이퍼리성을 갖는다.

일반적으로 의류에 가장 많이 사용되는 합성섬유인 폴리에스테르 섬유는 비중이 다른 합성섬유보다 높아 합성섬유 중에는 드레이퍼리성이 우수하다고 알려졌으나, 비중이 약 1.5인 레이온 섬유에 비해 드레이퍼리성이 떨어지는 문제점이 있었다.

상기와 같이 비중이 1.38인 폴리에스테르 섬유보다 높은 고비중의 폴리에스테르 섬유가 개발되고 있다. 대한민국 등록특허 제294901호는 고비중의 무기물을 코어부분에 사용하고 시스부분에는 폴리에스터 또는 폴리아미드를 사용하여 고비중사를 제조하는 기술이 개시되어 있으나, 이러한 방법으로는 연신공정에서 시스부분과 코어부분의 연신의 차이가 발생하여 섬유형태가 불균일하여 비중 역시 균일하지 못한 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제1143721호는 고비중 폴리에스테르 멀티필라멘트의 제조방법으로 황산바륨이 함유된 폴리에스테르 고상 중합 칩을 통해 폴리에스테르 멀티필라멘를 제조하는 발명이 개시되고 있으나, 황산바륨 함량이 폴리에스테르 고상 중합 칩 100 중량부에 대하여 20~30 중량부가 포함되어 과량의 황산바륨으로 폴리에스테르의 물성이 저하되는 문제점이 있으며, 과량의 황산바륨은 방사공정에서 방사구금을 마모율 높이는 문제로 공정성이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 대한민국 등록특허 제1143721호는 어망이나 로프용으로 제조되는 것으로 의류용에 적합하지 않은 문제점이 있었으며, 다양한 소비자의 욕구를 충족시키기 위해 다양한 기능과 형태의 복합사 개발이 시급한 실정이다.

본 발명은 상기의 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로 폴리에스테르 수지에 황산바륨과 비중이 높은 텅스텐 카바이드를 함유시킨 고비중의 폴리에스테르사를 이용하여 의류용에 적합하고 드레이퍼리성이 우수한 고비중 폴리에스테르 복합사를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 잠재권축사와 고비중 폴리에스테르사를 합사하여 형성되는 것으로 신축성이 우수한 고비중 폴리에스테르 복합사를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 상기 고비중 폴리에스테르 복합사를 포함하는 원단을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 고점도 폴리에스테르와 저점도 폴리에스테르로 형성된 사이드 바이 사이드형의 잠재권축사를 심사로, 고비중 폴리에스테르사를 초사로 사용하여 폴리에스테르 복합사로 형성하되, 상기 고비중 폴리에스테르사는 폴리에스테르 수지에 황산바륨(BaSO4), 텅스텐 카바이드(WC)가 함유되어 폴리에스테르사로 형성되고, 상기 황산바륨은 상기 폴리에스테르 수지 중량의 4~7중량%, 상기 텅스텐 카바이드 상기 폴리에스테르 수지 중량의 0.5~1.5중량%가 함유되는 것을 특징으로 하는 고비중 폴리에스테르 복합사를 제공한다.

또한, 상기 황산바륨(BaSO4), 텅스텐 카바이드(WC)의 크기는 0.05~1㎛인 것을 특징으로 하는 고비중 폴리에스테르 복합사를 제공한다.

또한, 상기 고비중 폴리에스테르사는 비중은 1.5~1.7인 것을 특징으로 하는 고비중 폴리에스테르 복합사를 제공한다.

또한, 상기 잠재권축사는 80~150데니어이고, 고비중 폴리에스테르사는 40~120데니어인 것을 특징으로 하는 고비중 폴리에스테르 복합사를 제공한다.

또한, 상기의 고비중 폴리에스테르 복합사를 포함하는 것을 특징으로 하는 원단을 제공한다.

상기와 같이 본 발명에 따른 고비중의 폴리에스테르 복합사는 황산바륨과 비중이 높은 텅스텐 카바이드를 함유하는 고비중 폴리에스테사와 잠재권축사를 이용하여 합사공정을 통해 신축성이 우수한 고비중 폴리에스테르 복합사를 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 고비중 폴리에스테르 복합사는 원단으로 형성시에 레이온 원단과 같이 드레이퍼리성이 우수한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 고비중 폴리에스테르 복합사에 사용되는 다양한 형태의 잠재권축사의 단면을 나타낸 도면이다.

이하 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 '약', '실질적으로' 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

본 발명에서 '원단'은 사로 제직기로 직조되는 직물, 편직기 편조되는 편물 또는 장섬유 또는 단섬유로 직조, 편조되지 않고 기계적, 화학적 방법으로 형성되는 부직포를 모두 포함하는 의미로 사용된다.

본 발명은 고점도 폴리에스테르와 저점도 폴리에스테르로 형성된 사이드 바이 사이드형의 잠재권축사를 심사로, 고비중 폴리에스테르사를 초사로 사용하여 형성되는 고비중 폴리에스테르 복합사에 관한 것이다.

본 발명에서 심사로 사용되는 상기 잠재권축사는 고유점도(IV)가 0.6~0.8dl/g인 고점도 폴리에스테르와 고유점도(IV)가 0.4~0.6dl/g인 저점도 폴리에스테르로 형성되며, 10%이상의 신축율을 갖는 것이 바람직할 것이다.

또한, 고점도 폴리에스테르와 저점도 폴리에스테르의 두 폴리머의 고유점도 차이가 높을수록 수축차이에 의한 권축발현 효과가 높아져 높은 신축성을 나타내지만, 물성 차이가 클수록 두 폴리머의 열적 유동학적(Rheology) 특성 차이가 커져 방사시 노즐 면에서 곡사 현상이 심해지기 때문에 단면형태 안정성이 떨어질 수 있으며, 이를 통해 방사 공정성이 저하될 수 있다.

또한, 고점도 폴리에스테르와 저점도 폴리에스테르의 두 폴리머의 고유점도 차가 0.1 미만일 경우에는 두 폴리머의 수축차이에 의한 권축형성이 어려워 신축성이 저하될 수 있으므로 상기 고점도 폴리에스테르와 저점도 폴리에스테르의 고유점도 차이를 0.1~0.3dl/g인 것이 바람직할 것이다.

상기 잠재권축사는 고점도 폴리에스테르(100)와 저점도 폴리에스테르(200)로 형성된 사이드 바이 사이드형으로 도 1의 (a), (b)와 같이 원형형태의 사이드-바이-사이드형이거나 도 1의 (c)와 같이 땅콩형의 사이드-바이-사이드형인 잠재권축사를 사용할 수 있을 것이다.

또한, 상기 고점도 폴리에스테르와 저점도 폴리에스테르로 형성된 사이드 바이 사이드형의 잠재권축사는 멀티 필라멘트 사로 섬도는 80~180데니어이고, 20~80필라멘트로 제조되는 것이 바람직할 것이며, 사용용도에 따라 단사섬도가 달라질 수 있는 것으로 잠재권축사의 단사섬도는 1~8데니어인 것이 바람직하며 더욱 바람직하게는 2~6데니어로 형성되는 것이다.

상기 고비중 폴리에스테르사는 폴리에스테르 수지에 황산바륨(BaSO4), 텅스텐 카바이드(WC)가 함유되어 폴리에스테르사로 형성되는 원사이다.

상기와 같이 황산바륨과 텅스텐 카바이드를 함유하는 본 발명의 고비중 폴리에스테르사는 일반적인 멀티필라멘트 폴리에스테르사의 제조방법으로 제조될 수 있다.

일예로, 폴리에스테르 마스터배치에 상기 황산바륨과 텅스텐 카바이드를 투입한 후, 방사단계등의 섬유화공정으로 사로 제조할 수 있으며, 상기 황산바륨과 텅스텐 카바이드가 함유된 폴리에스테르 칩을 제조 후, 이러한 폴리에스테르 칩을 통해 마스터배치를 제조하여 사로서 제조할 수 있을 것이다.

상기 황산바륨과 텅스텐 카바이드의 크기가 너무 크면 방사단계에서 기계장치의 마모율을 높일 수 있으므로, 상기 황산바륨과 텅스텐 카바이드의 크기는 0.05~1㎛인 것이 바람직할 것이다.

또한, 제조되는 고비중 폴리에스테르사는 멀티 필라멘트 사로 섬도는 40~120데니어이고, 30~80필라멘트로 제조되는 것이 바람직할 것이다.

상기 고비중 폴리에스테르사는 사용용도에 따라 단사섬도가 달라질 수 있으나 , 본 발명의 고비중 폴리에스테르사는 단사섬도는 0.5~5데니어인 것이 바람직하며 더욱 바람직하게는 1~4데니어로 형성되는 것으로 75D/72F 내지 120D/36F로 제조되는 것이 바람직할 것이다.

상기와 같이 심사로 고점도 폴리에스테르와 저점도 폴리에스테르로 형성된 사이드 바이 사이드형의 잠재권축사를 사용하고 초사로 고비중 폴리에스테르사를 사용하여 형성되는 본 발명에 따른 고비중 폴리에스테르 복합사는 일반적인 가연이나 공기교락의 합사공정을 통해 복합사로 형성된다.

또한, 심사인 잠재권축사와 초사인 고비중 폴리에스테르사를 모두 부분연신사(POY)로 제조한 후에, 연신, 열처리공정 및 합사공정을 통해 본 발명에 따른 고비중 폴리에스테르 복합사를 제조할 수 있을 것이다.

또는 심사인 잠재권축사와 초사인 고비중 폴리에스테르사 중 어느 하나는 연신사로 다른 하나는 부분연신사로 제조하여 부분연신사는 연신, 열처리 공정을 진행하고, 연신사는 바이패스 사도를 통과한 후 두 개의 사가 합사공정에서 합사되는 공정으로 복합사를 제조할 수 도 있을 것이다.

상기와 같은 본 발명에 따른 고비중 폴리에스테르 복합사는 심사와 초사를 각각 제조 후에 연신, 열처리, 합사, 권취 등의 공정을 통해 제조할 수 있으나, 공정성의 향상 방사부터 권취까지 원스텝(one step)공정으로 실시하는 것이 바람직할 것이다.

상기 본 발명의 고비중 폴리에스테르 복합사는 사용용도 및 목적에 따라 다양한 형태 및 다양한 기능의 복합사로 제조할 수 있을 것이다.

상기와 같이 본 발명에 따른 고비중 폴리에스테르 복합사로 제조되는 원단은 높은 비중으로 자연스러운 주름이 형성되어 드레이퍼리(drapery)성 우수하여 의류용에 적합하다.

이하 본 발명에 따른 고비중 폴리에스테르 복합사를 제조하기 위한 방법의 실시예를 나타내지만, 본 발명이 실시예로 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

심사로 고점도 폴리에스테르와 저점도 폴리에스테르를 사이드 바이 사이드형의 잠재권축사인 부분연신사를 심사로, 고비중 폴리에스테르사인 부분연신사를 초사로 사용하였으며, 상기 심사와 초사를 약 4.0의 연신비로 연신 한 후에 200℃로 열처리하는 연신, 열처리 공정 후, 공기교락을 통한 합사공정으로 합사하여 본 발명에 따른 고비중 폴리에스테르 복합사를 제조하였다.

상기 고비중 폴리에스테르사는 폴리에스테르 수지에 입자크기 0.5㎛의 황산바륨 3.5중량%, 입자크기 0.5㎛의 텅스텐 카바이드 1.0중량%가 함유시켜 방사조성물을 제조 후, 일반적인 멀티필라멘트의 방사공정과 동일한 방법으로 방사공정을 진행하여 75D/72F의 멀티필라멘트사인 고비중 폴리에스테르사를 제조하였다.

상기 심사의 고점도 폴리에스테르와 저점도 폴리에스테르의 고유점도(IV) 및 고비중 폴리에스테르사의 비중을 표 1에 나타내었다.

실시예 2

심사로 고점도 폴리에스테르와 저점도 폴리에스테르를 사이드 바이 사이드형의 잠재권축사인 연신사를 심사로, 고비중 폴리에스테르사인 부분연신사를 초사로 사용하였으며, 상기 심사는 바이패스 사도를 통해 합사공정으로 들어가고, 상기 초사는 약 4.3의 연신비로 연신 한 후에 200℃로 열처리하는 연신, 열처리 공정 후, 상기 심사와 함께 공기교락을 통한 합사공정으로 합사하여 본 발명에 따른 고비중 폴리에스테르 복합사를 제조하였다.

상기 고비중 폴리에스테르사는 폴리에스테르 수지에 0.5㎛의 황산바륨 4.5중량%, 0.5㎛의 텅스텐 카바이드 0.5중량%가 함유시켜 방사조성물을 제조 후, 일반적인 멀티필라멘트의 방사공정과 동일한 방법으로 방사공정을 진행하여 100D/50F의 멀티필라멘트사인 고비중 폴리에스테르사를 제조하였다.

상기 심사의 고점도 폴리에스테르와 저점도 폴리에스테르의 고유점도(IV) 및 고비중 폴리에스테르사의 비중을 표 1에 나타내었다.

비교예

실시예 1과 동일하게 제조하였으나 초사로 일반적인 75D/72F의 멀티필라멘트사인 폴리에스테르사를 사용하여 폴리에스테르 복합사를 제조하였다.

상기 심사의 고점도 폴리에스테르와 저점도 폴리에스테르의 고유점도(IV) 및 고비중 폴리에스테르사의 비중을 표 1에 나타내었다.

구분		실시예1	실시예2	비교예1
초사 비중		1.55	1.52	1.38
심사	고IV	0.70	0.65	0.70
	저IV	0.55	0.52	0.55
	신축율%	20	18	20

상기와 같이 제조된 실시예 1,2 및 비교예의 폴리에스테르 복합사의 드레이퍼리성, 강도 및 신도를 평가하였다. 드레이퍼리성은 상기 실시예 1,2와 비교예의 폴리에스테르 복합사를 편직하여 편물로 제조한 후 평가하였다.

* 드레이퍼리성: 5명의 의류패션 전문가에 의한 상대적인 관능평가 실시하였으며, 레이온 원단과 비교하여 동일한 드레이퍼리성을 경우 10점, 드레이퍼리성 떨어질 수록 차등을 두어 점수를 매긴 후, 평균값을 기재하였다.

* 강도 및 신도 : ASTM 790으로 평가하였다.

구분	실시예 1	실시예 2	비교예
드레이퍼리성	8.4	8.4	4.3
강도(g/d)	3.1	3.2	3.5
신도(%)	24	23	26

표 1에서와 같이 본 발명에 따른 고비중 폴리에스테르 복합사인 실시예 1,2는 비교예와 같이 강도 및 신도에서 비교예와 큰 차이가 없으나 원단의 드레이퍼리성은 비교예 보다 월등히 우수한 것을 알 수 있다.

100: 고점도 폴리에스테르 200: 저점도 폴리에스테르

Claims (5)

1. 고점도 폴리에스테르와 저점도 폴리에스테르로 형성된 사이드 바이 사이드형의 잠재권축사를 심사로, 고비중 폴리에스테르사를 초사로 사용하여 폴리에스테르 복합사로 형성하되,
   상기 고비중 폴리에스테르사는 폴리에스테르 수지에 황산바륨(BaSO4), 텅스텐 카바이드(WC)가 함유되어 폴리에스테르사로 형성되고, 상기 황산바륨은 상기 폴리에스테르 수지 중량의 4~7중량%, 상기 텅스텐 카바이드는 상기 폴리에스테르 수지 중량의 0.5~1.5중량%가 함유되어 비중이 1.5~1.7인 것을 특징으로 하는 고비중 폴리에스테르 복합사.
2. 제1항에 있어서,
   상기 황산바륨(BaSO4), 텅스텐 카바이드(WC)의 크기는 0.05~1㎛인 것을 특징으로 하는 고비중 폴리에스테르 복합사.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 잠재권축사는 80~150데니어이고, 고비중 폴리에스테르사는 40~120데니어인 것을 특징으로 하는 고비중 폴리에스테르 복합사.
5. 제1항, 제2항, 제4항 중 어느 한 항의 고비중 폴리에스테르 복합사를 포함하는 것을 특징으로 하는 원단.

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