JP2020111863A - 優秀な解糸性、製織性及び原糸収縮率特性を有する熱可塑性弾性体原糸及びこれの製造方法｛Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｅｌａｓｔｏｍｅｒ ｙａｒｎ ｗｉｔｈ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｕｎｗｉｎｄｉｎｇ、ｗｅａｖｉｎｇ ａｎｄ ｙａｒｎ ｓｈｒｉｎｋｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｙ，ａｎｄ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｔｈｅｒｅｏｆ｝ - Google Patents

優秀な解糸性、製織性及び原糸収縮率特性を有する熱可塑性弾性体原糸及びこれの製造方法｛Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ ｅｌａｓｔｏｍｅｒ ｙａｒｎ ｗｉｔｈ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｕｎｗｉｎｄｉｎｇ、ｗｅａｖｉｎｇ ａｎｄ ｙａｒｎ ｓｈｒｉｎｋｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｙ，ａｎｄ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｔｈｅｒｅｏｆ｝ Download PDF

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Abstract

【課題】優秀な解糸性、製織性及び原糸収縮率特性を有する熱可塑性弾性体原糸及びこの製造方法を提供する。【解決手段】固有粘度が１．０〜４．０ｄｌ／ｇであるＴＰＥ共重合体またはポリエステル−エーテル共重合体の熱可塑性弾性体を紡糸後、水中冷却、ＯＰＵ（Ｏｉｌ Ｐｉｃｋ Ｕｐ）が０．２％〜３％でミネラル系オイルまたはシリコン系オイルを付与し、多段延伸、１７０℃〜１９０℃の熱処理温度で熱風乾燥を行うモノフィラメント。【選択図】図１

Description

本発明は、優秀な解糸性、製織性及び原糸収縮率特性を有する熱可塑性弾性体原糸及びこれの製造方法に関する。
現代は産業が急速に発展して生活水準の向上、生活のパターンが変化することによってレジャー、趣味、運動などの様々な余暇活動が多くなり、このような傾向に合わせて差別化された機能及びデザインを備えた新素材を組み合わせた製品の需要が急増している。特に履き物用甲革材の場合、このような特徴が目立ち、快適な着用感、通気性、軽量感、高強度、伸縮性、差別化された機能性製品と差別化デザインのファッション性が備え付けられた製品の需要が急増している。
従来、履き物などの製造に適した素材として熱可塑性共重合体材質のモノフィラメント原糸を製造する工程が開発されている。モノフィラメントは半透明性を実現することができ、共重合体は、伸縮性に優れ屈曲性、摩耗強度などの物性が優秀で、ソフト（Ｓｏｆｔ）な触感をもって軽量化ができるので履き物などの製造に適した素材である。特に近年製造工程の傾向は人件費を節約できるノーソー（ｎｏ ｓｅｗ）無縫製方式を多く用いるが、この方式はホットメルトを利用して接着する方式である。従って、工程過程で素材が熱と圧力を受けるようになるが、これによって素材に収縮が起きると、製品のサイズが変形されて製品生産に困難が生じる。このために素材の収縮率制御の必要性が生じて、同時に解糸性及び製織性も同時に満足できる熱可塑性弾性体原糸の開発が必要となる。
従来の先行技術として、大韓民国公告特許第１９９６−００１０６２３号は、伸縮性・編物の製造方法を開示しているが、解糸性、製織性及び原糸収縮率特性をともに満足させる熱可塑性弾性体原糸の製造方法については開示していない。
大韓民国公告特許第１９９６−００１０６２３号（１９９６．０８．０６）
本発明の目的は、解糸性、製織性及び原糸収縮率特性をともに満足させる熱可塑性弾性体原糸及びこれの製造方法を提供することである。
前記目的を達成するための本発明の実施例に係る優秀な解糸性、製織性及び原糸収縮率特性を有する熱可塑性弾性体原糸の製造方法は、熱可塑性弾性体材質のモノフィラメント原糸を放糸する段階（Ｓ１０）；前記放糸された原糸を冷却後延伸する段階（Ｓ２０）；前記延伸された原糸を１７０℃〜１９０℃の熱処理温度で熱風乾燥する段階（Ｓ３０）；及び前記熱風乾燥された原糸に油剤処理をする段階（Ｓ４０）を含む。
さらに、本発明に係る優秀な解糸性、製織性及び原糸収縮率特性を有する熱可塑性弾性体原糸の製造方法において、前記熱可塑性弾性体は、ＴＰＥ共重合体またはポリエステル−エーテル共重合体であることを特微とする。
さらに、本発明に係る優秀な解糸性、製織性及び原糸収縮率特性を有する熱可塑性弾性体原糸の製造方法において、前記油剤は、ミネラル系オイルまたはシリコン系オイルであることを特微とする。
さらに、本発明に係る優秀な解糸性、製織性及び原糸収縮率特性を有する熱可塑性弾性体原糸の製造方法において、前記油剤は、ＯＰＵ（Ｏｉｌ Ｐｉｃｋ Ｕｐ）が０．２％〜３％であることを特微とする。
さらに、本発明に係る優秀な解糸性、製織性及び原糸収縮率特性を有する熱可塑性弾性体原糸の製造方法において、前記Ｓ１０段階は前記熱可塑性弾性体の固有粘度が１．０〜４．０であることを特微とする。
さらに、本発明に係る優秀な解糸性、製織性及び原糸収縮率特性を有する熱可塑性弾性体原糸の製造方法において、前記Ｓ２０段階は、前記放糸された原糸は１０〜５０℃温度の水中で冷却させる段階；前記冷却された原糸を７０〜１００℃温度の水中で１次延伸を進める段階；及び前記１次延伸後１２０〜２００℃温度の熱風を利用して２次延伸を進める段階を含むことを特微とする。
本発明の実施例に係る優秀な解糸性、製織性及び原糸収縮率特性を有する熱可塑性弾性体原糸は前記製造方法によって製造されることを特微とする。
本発明の実施例に係る織物は前記製造方法によって製造された熱可塑性弾性体原糸で製織されることを特微とする。織物は縦糸（経糸）と横糸（緯糸）が直角で交差しながら編まれて作られる布であって、交差点が多い組織が丈夫な生地を作って構成される方法により平織、綾織、朱子織がある。
本発明の実施例に係る履き物製靴は、前記製造方法によって製造された熱可塑性弾性体原糸で製織されることを特微とする。
本発明によると、本発明に係る熱可塑性弾性体原糸は優秀な解糸性、製織性及び原糸収縮率特性を持つ。
さらに、原糸収縮率、解糸性、製織性、引張強度、伸率が優秀で織物及び履き物製靴に適した特性を有している。
本発明に係る熱可塑性弾性体原糸を製造するための放糸工程を説明する模式図である。
以下、添付図を参照して本明細書に開示された実施例を詳細に説明するが、図面符号に関係なく同一か類似の構成要素は同じ参照番号を与えてこれに対する重複する説明は省略する。以下の説明で使われる構成要素に対する接尾辞“モジュール”及び“部”とは、明細書作成のし易さだけが考慮されて与えたり混用されて、それ自体が互いに区別される意味または役割を持つのではない。さらに、本明細書に開示された実施例を説明するにあたり関連した公示技術に対する具体的な説明が本明細書に開示された実施例の要旨を曖昧にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。さらに、添付図は、本明細書に開示された実施例を簡単に理解できるようにするためのもので、添付図によって本明細書に開示された技術的思想が制限されず、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物乃至代替物を含むことで理解されなければならない。
第１、第２などのように序数を含む用語は、様々な構成要素を説明するのに使われるが、前記構成要素は、前記用語によって限定されない。前記用語は、一つの構成要素を別の構成要素から区別する目的にだけ使われる。
ある構成要素が別の構成要素に“連結されて”あるか“接続されて”いると言及された時には、その別の構成要素に直接的に連結されるかまたは接続されていてもよいが、中間に他の構成要素が存在することもできると理解されなければならない。一方、ある構成要素が別の構成要素に“直接連結されて”いるか“直接接続されて”いると言及された時には、中間に他の構成要素が存在しないと理解されなければならない。
単数の表現は文脈上明らかに異なるように意味しない限り、複数の表現を含む。
本出願で、“含む”または“持つ”等の用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、一つまたはそれ以上の別の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれを組み合わせたものなどの存在または付加の可能性をあらかじめ排除しないものと理解されなければならない。
以下、図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明する。本発明は、本発明の精神及び必須特徴を逸脱しない範囲で別の特定の形態で具体化されるは当業者に自明である。
<実施例>
本発明に係る熱可塑性弾性体原糸の製造方法は、熱可塑性弾性体材質のモノフィラメント原糸を放糸する段階；前記放糸された原糸を冷却後延伸する段階；前記延伸された原糸を１７０℃〜１９０℃の熱処理温度で熱風乾燥する段階；及び前記熱風乾燥された原糸に油剤処理をする段階を含む。各段階別に細部的な工程を説明すれば次の通りである。
１．原料放糸
ＴＰＥ共重合体を用いたモノフィラメント原糸を放糸する工程に関するものである。前記原糸のポリマー原料の水分率は０．０８％以下であることが好ましい。原料を圧出機１０に投入する前に原料を乾燥させる。乾燥条件は、８０〜１５０℃温度で４〜１２時間であり、熱風乾燥または除湿乾燥機により乾燥させる。
原料を圧出機１０に投入して１７０〜２６０℃放糸温度で所望の太さで製糸する。この時均一な太さの糸を抜き取るためには放糸された原料の固有粘度（ＩＶ）が１．０〜４．０（単位：ｄｌ／ｇ）であることが好ましい。固有粘度が下限値より低いと放糸の流れ性が高くなり放糸糸形性が悪くなり、固有粘度が上限値より高いと放糸性が低下して均一な太さの糸を抜き取るのが難しくなる。
２．冷却及び１、２次延伸
放糸された原糸は、１０〜５０℃温度の冷却水槽（２０）の水中で冷却させて、その後７０〜１００℃温度の水中で延伸ローラ（３０）にて１次延伸を進める。１次延伸後１２０〜２００℃温度の熱風器（４０）の熱風を利用して延伸ローラ（５０）にて２次延伸を進めて、１、２次延伸後最終延伸比は２〜８倍である。
３．原糸熱処理工程
延伸された原糸を１７０〜１９０℃温度で熱風乾燥してリラックス加工する。この工程では前の延伸工程より５〜２０％程度ロール速度を減少させることによって原糸をリラックス加工して安定化させる。履き物製靴では１％未満の収縮率を要求して、これを満足させるためには原糸の収縮率が５〜１０％の間にならなければならない。前記原糸熱処理工程を経て既存３０％である原糸収縮率が５〜１０％に調節される。
４．油剤処理
製織性向上及び整経時張力均一化のために原糸に放糸油剤処理をする。オイリング処理器を利用してＯＰＵ（Ｏｉｌ Ｐｉｃｋ Ｕｐ）が０．２％〜３．０重量％（油剤固形分含有量基準）になるように油剤処理をする。油剤固形分含有量はエマルジョン形態になっている油剤をローラで原糸に塗った後乾燥させるが、乾燥後原糸に付いている油剤固形分の量である。
用いられる放糸油剤としては、解糸性及び製織性を満足させるためにシリコン系またはミネラル系オイル（Ｌｉｑｕｉｄ ｐａｒａｆｆｉｎ ｏｉｌ）を用いる。一般に用いられる放糸油剤のうちＦａｔｔｙ ａｃｉｄ ｅｓｔｅｒ、Ｆａｔｔｙ ａｃｉｄ ｐｏｌｙｏｌ ｅｓｔｅｒ、ＰＯＥ ａｌｋｙｌ ａｌｋｙｌａｔｅ、Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ、Ｗａｘ（ｐａｒａｆｆｉｎ）は解糸性及び製織性を満足させることができないので適しない。
追加で静電気防止剤、変色防止剤、酸化防止剤など機能を与えるための添加剤を同時に用いてもよい。
この時、放糸油剤処理された原糸は整経、製織時作業性に問題がないべきであり、染色前に洗練処理で用いられた油剤を除去すべきである。除去されなかった油剤は染色不均一と完成品で接着力低下などの原因になる。油剤を除去する方法は、染色前にアルカリ条件下の温水７０〜１００℃で界面活性剤０．１〜５％を用いて除去する。
前記原糸は伸縮性が多く表面にタック（ＴＡＣＫＹ）性が多く前記で提示した成分の及び処理量が処理されない時、整経及び製織時の種々のロールを通過しながら作業が進行されるが、この際用いられるロールの材質が多くはメタルであり、メタルとの摩擦力が高まり不均一になり、特に経糸整経時過多張力による糸切、整経ビーム原糸食い込み、原糸コーン間の不均一な張力偏差による製織時経糸条発生、原反シワが発生して、緯糸作業時にも表面摩擦力過多で原糸粉汚染発生、緯段、シワが発生することになる。
油剤処理の成分が前記で提示した成分が正しいとしても、油剤処理量が過多に処理される場合（ＯＰＵ ３％以上）スリップ（ＳＬＩＰ）性が過多になって整経時にガイドロールに油剤のかたまりによる汚染、過度なスリップ性で不均一の整経張力による製織後経糸列、シワが発生して、製織時経糸ビームの原糸が解けるのを一定の張力で維持するゴムのストッパーが過度なスリップ性により均一な張力を維持できないことによって緯段、シワが発生するようになる。
尚、前記原糸に前記で提示した成分及び処理量と異なる時巻き取りされたボビンで原糸が解糸される時原糸間タック（ＴＡＣＫＹ）性により解糸性が悪くなるので整経または製織時張力過多及び不均一を招くようになる。
前記原糸は、提示した放糸、延伸、熱処理条件に合うとしても油剤処理の条件が合わなかった時張力不均一、過多張力などで経糸条、緯段、原糸粉汚染など製品表面品質に直接的な影響を与えるようになる。
<熱処理温度に係る原糸物性比較>
前記３．原糸熱処理工程での熱処理温度に応じて原糸の収縮率に影響を及ぼすので最適な熱処理温度設定のために熱処理温度を１７０℃（実施例１）、１９０℃（実施例２）にして原糸収縮率、解糸性、製織性、引張強度、伸率を測定した。
比較のために熱処理工程をしなかった場合（比較例１）、熱処理温度を１００℃（比較例２）、１５０℃（比較例３）、２００℃（比較例４）にして各々原糸収縮率、解糸性、製織性、引張強度、伸率を測定した。
前記物性を測定した結果を表１に示した。表１によると、本発明に係る実施例１及び２が収縮率、解糸性、製織性、引張強度、伸率において比較例１〜４に比べて非常に優秀で履き物製靴に適した特性を有している。
Figure 2020111863
<放糸油剤種類によった原糸物性比較>
放糸油剤種類に応じた原糸の物性を測定した結果を表２に示した。熱処理温度１７０℃及び１９０℃で解糸性及び製織性を満足させる放糸油剤はシリコン系とミネラル系オイル（Ｌｉｑｕｉｄ ｐａｒａｆｆｉｎ ｏｉｌ）であることを確認することができる。
放糸油剤のうちＦａｔｔｙ ａｃｉｄ ｅｓｔｅｒ、Ｆａｔｔｙ ａｃｉｄ ｐｏｌｙｏｌ ｅｓｔｅｒ、ＰＯＥ ａｌｋｙｌ ａｌｋｙｌａｔｅ、Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ、Ｗａｘ（ｐａｒａｆｆｉｎ）は解糸性及び製織性を満足させられないので放糸油剤として適していない。
Figure 2020111863
一方、以上の詳細な説明はすべての面で制限的に解釈されてはならず例示的であると考慮されなければならない。本発明の範囲は添付された請求項の合理的解釈によって決定されなければならず、本発明の等価的範囲内でのすべての変更は本発明の範囲に含まれる。

Claims (9)

  1. 熱可塑性弾性体材質のモノフィラメント原糸を放糸する段階（Ｓ１０）；
    前記放糸された原糸を冷却後延伸する段階（Ｓ２０）；
    前記延伸された原糸を１７０℃〜１９０℃の熱処理温度で熱風乾燥する段階（Ｓ３０）；及び
    前記熱風乾燥された原糸に油剤処理をする段階（Ｓ４０）；
    を含むことを特徴とする、優秀な解糸性、製織性及び原糸収縮率特性を有する熱可塑性弾性体原糸の製造方法。
  2. 前記熱可塑性弾性体は、
    ＴＰＥ共重合体またはポリエステル−エーテル共重合体であることを特徴とする、請求項１に記載の優秀な解糸性、製織性及び原糸収縮率特性を有する熱可塑性弾性体原糸の製造方法。
  3. 前記油剤は、
    ミネラル系オイルまたはシリコン系オイルであることを特徴とする、請求項１に記載の優秀な解糸性、製織性及び原糸収縮率特性を有する熱可塑性弾性体原糸の製造方法。
  4. 前記油剤は、
    ＯＰＵ（Ｏｉｌ Ｐｉｃｋ Ｕｐ）が０．２％〜３％であることを特徴とする、請求項１に記載の優秀な解糸性、製織性及び原糸収縮率特性を有する熱可塑性弾性体原糸の製造方法。
  5. 前記Ｓ１０段階は、
    前記熱可塑性弾性体の固有粘度が１．０〜４．０ｄｌ／ｇであることを特徴とする、請求項１に記載の優秀な解糸性、製織性及び原糸収縮率特性を有する熱可塑性弾性体原糸の製造方法。
  6. 前記Ｓ２０段階は、
    前記放糸された原糸は、１０〜５０℃温度の水中で冷却させる段階；
    前記冷却された原糸を７０〜１００℃温度の水中で１次延伸を進める段階；及び
    前記１次延伸後１２０〜２００℃温度の熱風を利用して２次延伸を進める段階；
    を含むことを特徴とする、請求項１に記載の優秀な解糸性、製織性及び原糸収縮率特性を有する熱可塑性弾性体原糸の製造方法。
  7. 請求項１乃至請求項６の何れか一項によって製造された優秀な解糸性、製織性及び原糸収縮率特性を有する熱可塑性弾性体原糸。
  8. 請求項１乃至請求項６の何れか一項によって製造された優秀な解糸性、製織性及び原糸収縮率特性を有する熱可塑性弾性体原糸で製織された織物。
  9. 請求項１乃至請求項６の何れか一項によって製造された優秀な解糸性、製織性及び原糸収縮率特性を有する熱可塑性弾性体原糸で製織された履き物製靴。

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