JP7320081B2 - 伸縮性に優れたポリエステル複合繊維及びその製造方法 - Google Patents

伸縮性に優れたポリエステル複合繊維及びその製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、伸縮性に優れたポリエステル複合繊維及びその製造方法に係り、より詳しくは、伸縮性が一層向上しただけでなく光沢が発生せず、且つタッチ感に優れたポリエステル複合繊維及びその製造方法に関する。
最近、高伸縮性を要求する生地の需要が大きくなるに従ってスパンデックスに対する市場の需要がますます増えている実情である。スパンデックスとは、ポリウレタン系繊維の一種として、ポリエーテルとメチレンジフェニルイソシアネートを重合して溶融紡糸したものであって、スパンデックスは、ゴム紐より軽く耐老化性が強いなど従来のゴム糸以上の品質を有する。
また、スパンデックスは、ゴムと類似した弾性を有した珍しい繊維であって、引張強（ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）及び／又は極限強度（ｕｌｔｉｍａｔｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）が非常に高いため、糸が簡単に切れず、元の長さの５～８倍も伸び得るほどに伸縮性がある。
また、スパンデックスは、汗、油、化粧品でも汚れることがなく、洗濯にもよく耐える。また、スパンデックスは、ゴムとは比べられないほど糸を細く紡ぐことができ、染色性が良い。
一方、スパンデックスは、伸縮性に優れて活動するのに楽であり、耐久性、発汗性、乾燥性に優れて肌着、裏地、上着などさまざまな用途で多様に用いられている。また、スパンデックスは、汗をはやく排出する発汗性と乾燥能力が高いため、快適な感じを与える長所がある。
しかし、スパンデックスは、価格が高く、熱に弱く、静電気が生じ、耐アルカリ性に問題があり、スパンデックス原糸単独では使用できず、別途のカバーリング工程が必要であるという短所がある。したがって、相対的に厚い生地を得るしかないため、ますます薄い生地を所望する市場の要求に限界があった。
このようなスパンデックスの短所を克服するために、伸縮性潜在捲縮糸が提示された。潜在捲縮繊維とは、熱収縮特性が異なる２種のポリマーをサイドバイサイド型（Ｓｉｄｅ Ｂｙ Ｓｉｄｅ）又は芯鞘型（Ｓｈｅａｔｈ－Ｃｏｒｅ）で複合紡糸した後、紡糸工程や延伸工程で熱を加えることによって、熱収縮性の差により物理的にコイル模様を作り、スプリングと類似した原理で高度の伸縮性を付与した繊維である。伸縮性においては、既存のスパンデックス繊維に及ばないが、上記で言及したスパンテックスの短所である耐アルカリ性及び形態安定性などに優れ、染色及び後加工工程が容易な潜在捲縮繊維を多く用いている。
一方、潜在捲縮繊維として、従来には、粘度差があるポリエステル樹脂を複合紡糸した繊維が提示されたが、このような方法で製造された繊維は、目的とする伸縮性を得るには不足であるという問題点があった。
また、高伸縮性のためにポリテトラメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）を潜在捲縮糸に含ませた複合繊維が提示されたが、ポリテトラメチレンテレフタレートは、重合時に所要される単量体の価格が高いため、原料費の上昇により複合繊維自体の製造コストが高くなる問題点があった。
本発明は、上述したような問題点を解決するために案出されたものであって、光沢が発生せず、タッチ感に優れると同時に、優れた伸縮性を有する伸縮性に優れたポリエステル複合繊維及びその製造方法を提供することに目的がある。
上述した課題を解決するために、本発明の伸縮性に優れたポリエステル複合繊維は、第１成分及び第２成分を複合紡糸して製造されるポリエステル複合繊維であってもよい。
本発明の好ましい一実施例において、第１成分は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を含むことができる。
本発明の好ましい一実施例において、第２成分は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含むことができる。
本発明の好ましい一実施例において、本発明のポリエステル複合繊維は、下記関係式１を満足することができる。
［関係式１］
０．３０ｄｌ／ｇ≦｜Ａ－Ｂ｜≦０．８０ｄｌ／ｇ
前記関係式１において、Ａは、第１成分の固有粘度を示し、Ｂは、第２成分の固有粘度を示す。
本発明の好ましい一実施例において、第１成分の固有粘度は、０．９０～１．３０ｄｌ／ｇであってもよい。
本発明の好ましい一実施例において、第１成分の融点は、２００～２５０℃であってもよい。
本発明の好ましい一実施例において、第２成分の固有粘度は、０．４０～０．７０ｄｌ／ｇであってもよい。
本発明の好ましい一実施例において、第２成分の融点は、２３０～２７０℃であってもよい。
本発明の好ましい一実施例において、第１成分は、消光剤をさらに含むことができる。
本発明の好ましい一実施例において、第２成分は、消光剤をさらに含むことができる。
本発明の好ましい一実施例において、消光剤は、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）及び硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）のうち選択された１種以上を含むことができる。
本発明の好ましい一実施例において、第１成分は、消光剤を全体重量％に対して１．０～３．０重量％で含むことができる。
本発明の好ましい一実施例において、第２成分は、全体重量％に対して消光剤を１．０～３．０重量％で含むことができる。
本発明の好ましい一実施例において、第１成分と第２成分の重量比は、３０：７０～７０：３０であってもよい。
本発明の好ましい一実施例において、本発明のポリエステル複合繊維の断面形状は、ピーナッツ型サイドバイサイド又は円型サイドバイサイドであってもよい。
本発明の好ましい一実施例において、本発明のポリエステル複合繊維の固有粘度は、０．５０～０．８０ｄｌ／ｇであってもよい。
本発明の好ましい一実施例において、本発明のポリエステル複合繊維は、全体重量％に対して消光剤を１．０～３．０重量％で含むことができる。
本発明の好ましい一実施例において、本発明のポリエステル複合繊維は、２０～１８０デニールの繊度、１２～９６のフィラメント数を有することができる。
本発明の好ましい一実施例において、本発明のポリエステル複合繊維は、下記方程式１により測定されたリーソナ収縮率（％）が１５～３０％であってもよい。
Figure 0007320081000001
前記方程式１において、前記リーソナ収縮率は、複合繊維に２０．５ｇの荷重を適用して初期長さ（Ｌ０）を測定し、２０．５ｇの荷重を適用した状態で８２℃の温水に１０分間浸漬し、３分間乾燥した後に処理後長さ（Ｌ１）を測定する。
本発明の好ましい一実施例において、本発明のポリエステル複合繊維は、下記方程式２によって測定された残存収縮率（％）が４５～７０％であってもよい。
Figure 0007320081000002
前記方程式２において、前記残存収縮率は、複合繊維に１．５ｇの荷重を適用して初期長さ（Ｌ０）を測定し、１．５ｇの荷重を適用した状態で８２℃の温水に１０分間浸漬し、３分間乾燥した後に処理後長さ（Ｌ１）を測定する。
一方、本発明の伸縮性に優れたポリエステル複合繊維の製造方法は、第１成分及び第２成分をそれぞれ溶融させる第１段階及び溶融された第１成分及び第２成分を複合紡糸してポリエステル複合繊維を製造する第２段階を含むことができる。
本発明の好ましい一実施例において、製造された複合繊維は、０．６０～０．８０ｄｌ／ｇの固有粘度を有するサイドバイサイド複合繊維であってもよい。
本発明の好ましい一実施例において、製造された複合繊維は、下記方程式１により測定されたリーソナ収縮率（％）が１５～３０％であってもよい。
Figure 0007320081000003
前記方程式１において、前記リーソナ収縮率は、複合繊維に２０．５ｇの荷重を適用して初期長さ（Ｌ０）を測定し、２０．５ｇの荷重を適用した状態で８２℃の温水に１０分間浸漬し、３分間乾燥した後に処理後長さ（Ｌ１）を測定する。
本発明の好ましい一実施例において、第１成分は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）及び消光剤を含むことができる。
本発明の好ましい一実施例において、第２成分は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及び消光剤を含むことができる。
本発明の好ましい一実施例において、本発明の伸縮性に優れたポリエステル複合繊維の製造方法は、下記関係式１を満足することができる。
［関係式１］
０．３０ｄｌ／ｇ≦｜Ａ－Ｂ｜≦０．８０ｄｌ／ｇ
前記関係式１において、Ａは、第１成分の固有粘度を示し、Ｂは、第２成分の固有粘度を示す。
本発明の好ましい一実施例において、本発明の伸縮性に優れたポリエステル複合繊維の製造方法で製造されたポリエステル複合繊維は、下記方程式３により測定された満巻率（％）が８０％以上であってもよい。
Figure 0007320081000004
さらに、本発明の生地は、上述した伸縮性に優れたポリエステル複合繊維を含む。
以下、本発明で用いた用語に対して説明する。
本発明で用いられる用語の「繊維」は、「糸（Ｙａｒｎ）」を意味し、通常的な多様な種類の糸及び繊維を意味する。
本発明で用いられる用語の「複合繊維」は、複合紡糸して製造された原糸それ自体、又はこれを延伸及び／又は部分延伸した繊維を含む意味で用いる。
本発明で用いた「熱処理温度」は、延伸工程で通常的に用いられるゴデットローラーのうち２次ゴデットローラーの表面温度を意味する。
本発明の伸縮性に優れたポリエステル複合繊維は、光沢が発生せず、且つタッチ感に優れる。
また、本発明の伸縮性に優れたポリエステル複合繊維は、優れた伸縮性と光沢がない繊維の使用が必要な多様な製品に適用が可能である。具体的に、本発明の伸縮性に優れたポリエステル複合繊維は、伸縮性が要求される織物又は編物の原糸として用いるのに適合であると同時にこれを含む生地自体も光沢が発生せず、且つタッチ感が良く、優れた伸縮性を有する。
図１は、本発明の好ましい一具現例によるピーナッツ型断面形状を有するサイドバイサイド複合繊維の模式図である。
図２は、本発明の好ましい一具現例によるピーナッツ型の断面形状を有するサイドバイサイド複合繊維のＳＥＭ写真である。
図３は、本発明の好ましい一具現例による円型の断面形状を有するサイドバイサイド複合繊維の模式図である。
図４は、本発明の好ましい一具現例による円型の断面形状を有するサイドバイサイド複合繊維のＳＥＭ写真である。
図５は、本発明の好ましい一具現例による製造工程のフローチャートである。
図６は、本発明の好ましい一具現例による製造工程の模式図である。
以下、添付した図面を参照して本発明の実施例に対して本発明が属する技術分野において通常の知識を有した者が容易に実施できるように詳しく説明する。本発明は、多様な相異なっている形態で具現され得、ここで説明する実施例によって限定されない。本発明を明確に説明するために、図面において説明と関係ない部分は省略し、明細書全体にわたって同一又は類似の構成要素に対しては同一の参照符号を付与する。
本発明の伸縮性に優れたポリエステル複合繊維は、第１成分及び第２成分を複合紡糸して製造される。
本発明の伸縮性に優れたポリエステル複合繊維の第１成分は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を含むことができる。一例として、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）は、ブタノールとテレフタル酸を重合して製造され得る。
また、本発明の伸縮性に優れたポリエステル複合繊維の第２成分は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含むことができる。一例として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）は、エチレングリコールとテレフタル酸を重合して製造され得る。
一方、本発明の伸縮性に優れたポリエステル複合繊維は、下記関係式１を満足することができ、もし、下記関係式１に記載した範囲を脱することになると、伸縮性の発現が微弱となる問題があり得る。
［関係式１］
０．３０ｄｌ／ｇ≦｜Ａ－Ｂ｜≦０．８０ｄｌ／ｇ、好ましくは、０．４ｄｌ／ｇ≦｜Ａ－Ｂ｜≦０．７０ｄｌ／ｇ、より好ましくは、０．４ｄｌ／ｇ≦｜Ａ－Ｂ｜≦０．６０ｄｌ／ｇ、さらに好ましくは、０．４５ｄｌ／ｇ≦｜Ａ－Ｂ｜≦０．５３ｄｌ／ｇ、最も好ましくは、０．４５ｄｌ／ｇ≦｜Ａ－Ｂ｜≦０．４９ｄｌ／ｇ
前記関係式１において、Ａは、第１成分の固有粘度を示し、Ｂは、第２成分の固有粘度を示す。
さらに、本発明の第１成分は、固有粘度（Ｉ．Ｖ）が０．９０～１．３０ｄｌ／ｇ、好ましくは、０．９２～１．３０ｄｌ／ｇ、より好ましくは、０．９５～１．１５ｄｌ／ｇ、さらに好ましくは、０．９５～１．０５ｄｌ／ｇであってもよく、もし、固有粘度が０．９０ｄｌ／ｇ未満であると、目的とする伸縮性を発現できない問題があり得、１．３０ｄｌ／ｇを超過すると、複合紡糸時に製造された複合繊維の曲糸現象が顕著に増加して紡糸操業性が不良となる問題があり得る。
また、本発明の第２成分は、固有粘度（Ｉ．Ｖ）が０．４０～０．７０ｄｌ／ｇ、好ましくは、０．４５～０．６５ｄｌ／ｇ、より好ましくは、０．４８～０．６０ｄｌ／ｇ、さらに好ましくは、０．４８～０．５３ｄｌ／ｇであってもよく、もし、固有粘度が０．４０ｄｌ／ｇ未満であると、複合紡糸時に製造された複合繊維の曲糸現象が顕著に増加して紡糸操業性が不良となる問題があり得、０．７０ｄｌ／ｇを超過すると、目的とする伸縮性を発現できない問題があり得る。
一方、本発明の第１成分は、融点が２００～２５０℃、好ましくは、２１０～２４０℃、より好ましくは、２２０～２３０℃であってもよく、もし、融点が２００℃未満であると、第１成分の結晶性が低下し、製造される複合繊維の強度が低くなる問題があり得、２５０℃を超過すると、溶融紡糸温度が高くなることによって第１成分の溶融時に熱分解が発生して製造される複合繊維の強度が低下する問題があり得る。
また、本発明の第２成分は、融点が２３０～２７０℃、好ましくは、２４０～２６５℃、より好ましくは、２５０～２６０℃であってもよく、もし、融点が２３０℃未満であると、第２成分の結晶性が低下し、製造される複合繊維の強度が低くなる問題があり得、２７０℃を超過すると、溶融紡糸温度が高くなることによって第２成分の溶融時に熱分解が発生して製造される複合繊維の強度が低下する問題があり得る。
さらに、本発明の第１成分は、消光剤をさらに含むことができる。このとき、消光剤は、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）及び硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）のうち選択された１種以上を含むことができ、好ましくは、酸化チタン（ＴｉＯ２）を含むことができる。また、酸化チタンは、アナターゼ型、ルチル型又はブルカイト型の結晶形態を有することができ、酸化チタンは、前記結晶形態を単独又は混合して含むことができるが、酸化チタンは、結晶形態によって密度、屈折率、光反射及び吸収特性などの特性が異なるので、目的及び用途に応じて適切に区分して用いることができる。また、ポリマー中での分散性や光反射性能などの性能の制御のために表面処理が行われた酸化チタンを含むことができる。
また、本発明の第１成分は、全体重量％に対して消光剤を１．０～３．０重量％、好ましくは、１．２～２．５重量％、より好ましくは、１．５～２．０重量％で含むことができ、もし、消光剤が１．０重量％未満で含まれると、光沢抑制効果が低下し、本発明の複合繊維を用いて製造した生地のタッチ感が低下する問題があり得、３．０重量％を超過すると、第１成分内での消光剤の凝集現象が増加して紡糸時に切糸が発生して紡糸操業性が不良となる問題があり得る。また、本発明の第２成分は、全体重量％に対して消光剤を１．０～３．０重量％、好ましくは、１．２～２．５重量％、より好ましくは、１．５～２．０重量％で含むことができ、もし、消光剤が１．０重量％未満で含まれると、光沢抑制効果が低下し、本発明の複合繊維を用いて製造した生地のタッチ感が低下する問題があり得、３．０重量％を超過すると、第２成分内での消光剤の凝集現象が増加して紡糸時に切糸が発生して紡糸操業性が不良となる問題があり得る。
一方、本発明の第１成分及び第２成分の重量比は、３０：７０～７０：３０、好ましくは、３５：６５～６５：３５、より好ましくは、４５：５５～５５：４５であってもよく、もし、第１成分の重量比が３０未満又は第１成分の重量比が７０を超過する場合、第１成分と第２成分のバランスが合わないため曲糸発生がひどくなって紡糸操業性が不良となり、複合繊維の伸縮特性も減少する問題点があり得る。
さらに、本発明の複合繊維の断面形状は、ピーナッツ型のサイドバイサイド（ｓｉｄｅ－ｂｙ－ｓｉｄｅ）又は円型のサイドバイサイドであってもよく、好ましくは、ピーナッツ型サイドバイサイドであってもよい。
具体的に、図１は、本発明の好ましい一具現例によるピーナッツ型の断面形状を有するサイドバイサイド複合繊維の模式図であり、図２は、本発明の好ましい一具現例によるピーナッツ型の断面形状を有するサイドバイサイド複合繊維のＳＥＭ写真であって、図１及び図２を参照すると、断面形状がピーナッツ型であり、第１成分１０１と第２成分１０２が複合繊維内に含まれている形状を確認することができる。また、図３は、本発明の好ましい一具現例による円型の断面形状を有するサイドバイサイド複合繊維の模式図であり、図４は、本発明の好ましい一具現例による円型の断面形状を有するサイドバイサイド複合繊維のＳＥＭ写真であって、図３及び図４を参照すると、断面形状が円型であり、第１成分１１２と第２成分１１３が複合繊維内に含まれている形状を確認することができる。
また、本発明の複合繊維の固有粘度は、０．５０～０．８０ｄｌ／ｇ、好ましくは、０．６０～０．８０ｄｌ／ｇ、より好ましくは、０．６０～０．７０ｄｌ／ｇであってもよい。
さらに、本発明の複合繊維は、２０～１８０デニールの繊度、好ましくは、３０～１７０デニールの繊度、より好ましくは、５０～１００デニールの繊度、１２～９６のフィラメント数、好ましくは、２０～６０のフィラメント数を有することができ、これに特に限定されず、目的によってこれを変更することができる。
一方、本発明の複合繊維は、下記方程式１により測定されたリーソナ収縮率（％）が１５～３０％、好ましくは、１７～２５％であってもよい。
Figure 0007320081000005
前記方程式１において、前記リーソナ収縮率は、複合繊維に２０．５ｇの荷重を適用して初期長さ（Ｌ０）を測定し、２０．５ｇの荷重を適用した状態で８２℃の温水に１０分間浸漬し、３分間乾燥した後に処理後長さ（Ｌ１）を測定する。
具体的に、リーソナ収縮率（Ｌｅｅｓｏｎａ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ）は、複合繊維を１次ゴデットローラー速度１，７００ｍｐｍ、温度７３℃及び２次ゴデットローラー速度４，４００ｍｐｍ、温度１２０℃で延伸処理したかせ状態の延伸糸に対して、荷重を２０．５ｇ付与して８２±３℃の水で１０分間熱処理した後、収縮した長さの元の状態の長さに対する百分率であってもよい。
また、本発明の複合繊維は、下記方程式２により測定された残存収縮率（％）が４０～７０％、好ましくは、４７～６３％であってもよい。
Figure 0007320081000006
前記方程式２において、前記残存収縮率は、複合繊維に１．５ｇの荷重を適用して初期長さ（Ｌ０）を測定し、１．５ｇの荷重を適用した状態で８２℃の温水に１０分間浸漬し、３分間乾燥した後に処理後長さ（Ｌ１）を測定する。
具体的に、残存収縮率（Ｒｅｓｉｄｕａｌ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ）（％）は、複合繊維を１次ゴデットローラー速度１，７００ｍｐｍ、温度７３℃及び２次ゴデットローラー速度４，４００ｍｐｍ、温度１２０℃で延伸処理したかせ状態の延伸糸に対して、荷重を１．５ｇ付与して８２±３℃の水で１０分間熱処理した後、収縮した長さの元の状態の長さに対する百分率であってもよい。
本発明の複合繊維は、１５～３０％のリーソナ収縮率及び４０～７０％の残存収縮率を満足するとき、最も優れた伸縮性が発現され得、もし、リーソナ収縮率が１５％未満であるか残存収縮率が４０％未満である場合、伸縮性が低下する問題があり得、リーソナ収縮率が３０％を超過するか残存収縮率が７０％を超過すると、原糸状態でクリンプ発現がひどくなってフィラメント同士絡み合う現象がひどいため、生地及び編物を製造するとき工程作業性が顕著に低下する問題があり得る。
一方、本発明の伸縮性に優れたポリエステル複合繊維の製造方法は、第１段階及び第２段階を含む。
具体的に、図５は、本発明の好ましい一具現例による製造工程のフローチャートであって、図５を参照して説明すると、第１成分及び第２成分を溶融させる第１段階Ｓ１０を経て複合紡糸する第２段階Ｓ１１を通じて本発明の複合繊維が製造され得、付加的に、紡糸後に冷却固化段階Ｓ１２、油剤供給段階Ｓ１３、熱固定及び延伸段階Ｓ１４を経ることができる。
まず、本発明の伸縮性に優れたポリエステル複合繊維の製造方法の第１段階は、第１成分及び第２成分をそれぞれ溶融させ得る。このとき、第１成分は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を含むことができ、消光剤をさらに含むことができる。また、第２成分は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含むことができ、消光剤をさらに含むことができる。
また、製造された複合繊維は、０．６０～０．８０ｄｌ／ｇの固有粘度を有するサイドバイサイド複合繊維であってもよい。
また、製造された複合繊維は、下記方程式１により測定されたリーソナ収縮率（％）が１５～３０％であってもよい。
Figure 0007320081000007
前記方程式１において、前記リーソナ収縮率は、複合繊維に２０．５ｇの荷重を適用して初期長さ（Ｌ０）を測定し、２０．５ｇの荷重を適用した状態で８２℃の温水に１０分間浸漬し、３分間乾燥した後に処理後長さ（Ｌ１）を測定する。
また、下記関係式１を満足することができ、もし、下記関係式１に記載した範囲を脱することになると、製造される複合繊維の伸縮性発現が微弱となる問題があり得る。
［関係式１］
０．３０ｄｌ／ｇ≦｜Ａ－Ｂ｜≦０．８０ｄｌ／ｇ、好ましくは、０．４ｄｌ／ｇ≦｜Ａ－Ｂ｜≦０．７０ｄｌ／ｇ、より好ましくは、０．４ｄｌ／ｇ≦｜Ａ－Ｂ｜≦０．６０ｄｌ／ｇ、さらに好ましくは、０．４５ｄｌ／ｇ≦｜Ａ－Ｂ｜≦０．５３ｄｌ／ｇ、最も好ましくは、０．４５ｄｌ／ｇ≦｜Ａ－Ｂ｜≦０．４９ｄｌ／ｇ
前記関係式１において、Ａは、第１成分の固有粘度を示し、Ｂは、第２成分の固有粘度を示す。
参考として、図６は、本発明の好ましい一具現例による製造工程の模式図であって、第１成分１０及び第２成分２０は、溶融部で溶融させ得る。
次に、本発明の伸縮性に優れたポリエステル複合繊維の製造方法の第２段階は、第１段階で溶融された第１成分及び第２成分を複合紡糸してポリエステル複合繊維を製造することができる。
このとき、第２段階の複合紡糸は、第１成分と第２成分が３０：７０～７０：３０の重量比で複合紡糸され得、紡糸温度は、好ましくは、２５０～３００℃、より好ましくは、２６０～２８０℃であってもよく、紡糸速度は、３０００～４５００ｍｐｍであってもよい。
一方、第２段階の複合紡糸は、多様な形態の口金を通じて行うことができ、好ましくは、ピーナッツ型断面形態のサイドバイサイド口金又は円型断面形態のサイドバイサイド口金を通じて断面形状がピーナッツ型のサイドバイサイド又は円型のサイドバイサイドである複合繊維が製造され得る。
さらに、第２段階以後、複合紡糸された複合繊維に対して、冷却風の温度は、１５～２５℃、速度は、２５～５０ｍｐｍで冷却及び固化工程（図６の４０）を行うことができる。前記範囲を脱する場合、複合繊維の断面形状の制御が難しく、均斉度を向上させられないという問題点がある。
次に、円滑な紡糸及び巻取りのために油剤を供給することができる。油剤供給は、固化領域にガイドを設置したガイド（図６の５０）で油剤噴射方式やオイルローラー方式が用いられ得、二つの方式のうちどの方式を用いても構わない。
また、前記油剤供給以後に、部分延伸工程又は延伸工程をさらに含むことができる。部分延伸工程又は延伸工程を通じて繊維配向を向上させて一層高い強度を有する繊維を収得することができる。
具体的に、図６の二つのローラー（１次ゴデットローラー６０、２次ゴデットローラー７０）を基準として以下詳しく説明する。
前記部分延伸は、１次ゴデットローラー速度２，０００～３，５００ｍｐｍ及び２次ゴデットローラー速度２，０００～３，５００ｍｐｍ条件で行われ得る。
また、前記延伸工程の場合、具体的に、１次ゴデットローラー速度は、１，０００～２，５００ｍｐｍであってもよく、好ましくは、１，４００～２，０００ｍｐｍであってもよい。もし、１次ゴデットローラー速度が１，０００ｍｐｍ未満である場合、原糸の経時変化によって物性が低下する問題点があり、低い１次ゴデットローラー速度により紡糸張力が低いため、それによって切糸が多く発生し得る。もし、１次ゴデットローラー速度が２，５００ｍｐｍを超過すると、不均一な延伸となることによって、染色不良が発生する恐れがある。前記１次ゴデットローラーの温度は、５０～１００℃であってもよく、好ましくは、７０～８０℃であってもよい。
次に、２次ゴデットローラー速度は、３，０００～５，０００ｍｐｍであってもよく、紡糸操業性を考慮して、好ましくは、２次ゴデットローラー速度は、３，５００～４，５００ｍｐｍであってもよい。もし、前記２次ゴデットローラー速度が３，０００ｍｐｍ未満である場合、紡糸された原糸の物性、特に、強伸度が低くなり、生産性が低下することになり、５，０００ｍｐｍを超過すると、２次ゴデットローラーで原糸の震えがひどく発生して切糸が発生する恐れがある。２次ゴデットローラーの温度は、９０～１５０℃であってもよく、好ましくは、１１０～１３０℃であってもよい。もし、２次ゴデットローラーの熱固定温度が９０℃未満である場合、経時による強伸度などの物性変化が発生する恐れがあり、また、収縮率が高い原糸となって、この後生地で染色加工の進行時に過収縮が発生する恐れがあり、１５０℃を超過すると、２次ゴデットローラーで糸の震えが大きくなって安定した操業が困難になる恐れがある。
一方、本発明の製造方法で製造された複合繊維は、下記方程式３により測定された満巻率（％）が８０％以上、好ましくは、満巻率（％）が８５％以上、より好ましくは、９０％～９９．９％であってもよく、満巻率が高いほど紡糸操業性に優れていることを意味する。
Figure 0007320081000008
このように、本発明の複合繊維は、固有粘度に差がある２種（第１成分及び第２成分）の成分を複合紡糸するにもかかわらず紡糸操業性に優れていることが分かる。
また、本発明は、本発明の伸縮性に優れたポリエステル繊維を含む生地を提供する。
本発明で用いた用語の前記「生地」は、織物又は編物を全て含む意味である。
まず、前記生地は、本発明による伸縮性に優れたポリエステル複合繊維を経糸及び緯糸のうちいずれか一つ以上を用いて製織（ｗｅａｖｉｎｇ）した織物であってもよい。
前記製織は、平織、綾織、朱子織及び二重織からなる群より選択されたいずれか一つの方法からなってもよい。
ただし、前記織物組織の記載に限定されず、製織での経緯糸密度の場合、特に限定しない。
また、前記生地は、伸縮性に優れたポリエステル繊維を含んで編成（ｋｎｉｔｔｉｎｇ）された編物であってもよい。前記編成は、緯編成又は経編成の方法によることができ、前記緯編成と経編成の具体的な方法は、通常的な緯編成又は経編成の編成方法によることができる。
以上で、本発明に対して具現例を中心として説明したが、これは、ただし、例示に過ぎず、本発明の具現例を限定するものではなく、本発明の実施例が属する分野において通常の知識を有した者であれば、本発明の本質的な特性を脱しない範囲で以上に例示されない様々な変形と応用が可能であることが分かる。例えば、本発明の具現例に具体的に示した各構成要素は、変形して実施することができる。そして、このような変形と応用に関係した差異点は、添付した請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈しなければならない。
＜実施例１：ポリエステル複合繊維の製造＞
（１）第１成分として全体重量％に対して酸化チタン（ＴｉＯ２）を１．５重量％で含むポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を準備した。このとき、第１成分は、２２３℃の融点、０．９８ｄｌ／ｇの固有粘度を有する。
また、第２成分として全体重量％に対して酸化チタン（ＴｉＯ２）を１．８重量％で含むポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を準備した。このとき、第２成分は、２５４℃の融点、０．５０ｄｌ／ｇの固有粘度を有する。
（２）複合繊維を製造するために、準備した第１成分の溶融温度を２７０℃、準備した第２成分の溶融温度を２７５℃とし、紡糸温度を２７２℃として複合紡糸し、このとき、第１成分と第２成分の吐出重量比は、５０：５０とした。延伸のための１次ゴデットローラーの速度は、１，７００ｍｐｍ、温度は、７３℃、２次ゴデットローラーの速度は、４，４００ｍｐｍ、温度は、１２０℃で進行し、巻取速度は、４，３４０ｍｐｍで巻き取って繊度が７５デニール、フィラメント数が２４であり、全体重量％に対して酸化チタンを１．６５％で含む断面形状がピーナッツ型サイドバイサイドである下記表１のようなポリエステル複合繊維を製造した。
＜実施例２：ポリエステル複合繊維の製造＞
実施例１と同一の方法でポリエステル複合繊維を製造した。ただし、実施例１とは異なり、２２３℃の融点、０．９８ｄｌ／ｇの固有粘度を有する第１成分ではなく、２２０℃の融点、０．９０ｄｌ／ｇの固有粘度を有する第１成分を用いてポリエステル複合繊維を製造した。
＜実施例３：ポリエステル複合繊維の製造＞
実施例１と同一の方法でポリエステル複合繊維を製造した。ただし、実施例１とは異なり、第１成分と第２成分の吐出重量比を５０：５０ではなく、６０：４０として用いてポリエステル複合繊維を製造した。
＜実施例４：ポリエステル複合繊維の製造＞
実施例１と同一の方法でポリエステル複合繊維を製造した。ただし、実施例１とは異なり、第１成分と第２成分の吐出重量比を５０：５０ではなく、４０：６０として用いてポリエステル複合繊維を製造した。
＜実施例５：ポリエステル複合繊維の製造＞
実施例１と同一の方法でポリエステル複合繊維を製造した。ただし、実施例１とは異なり、繊度が７５デニール、フィラメント数が２４であり、全体重量％に対して酸化チタンを１．６５％で含む断面形状がピーナッツ型サイドバイサイドであるポリエステル複合繊維ではなく、繊度が４０デニール、フィラメント数が２４であり、全体重量％に対して酸化チタンを１．６５％で含む断面形状がピーナッツ型サイドバイサイドであるポリエステル複合繊維を製造した。
＜実施例６：ポリエステル複合繊維の製造＞
実施例１と同一の方法でポリエステル複合繊維を製造した。ただし、実施例１とは異なり、繊度が７５デニール、フィラメント数が２４であり、全体重量％に対して酸化チタンを１．６５％で含む断面形状がピーナッツ型サイドバイサイドであるポリエステル複合繊維ではなく、繊度が４０デニール、フィラメント数が２４であり、全体重量％に対して酸化チタンを１．６５％で含む断面形状が円型サイドバイサイドであるポリエステル複合繊維を製造した。
＜実施例７：ポリエステル複合繊維の製造＞
実施例１と同一の方法でポリエステル複合繊維を製造した。ただし、実施例１とは異なり、２２３℃の融点、０．９８ｄｌ／ｇの固有粘度を有する第１成分及び２５４℃の融点、０．５ｄｌ／ｇの固有粘度を有する第２成分ではなく、２２３℃の融点、１．１０ｄｌ／ｇの固有粘度を有する第１成分及び２５４℃の融点、０．５５ｄｌ／ｇの固有粘度を有する第２成分を用いてポリエステル複合繊維を製造した。
＜実施例８：ポリエステル複合繊維の製造＞
実施例１と同一の方法でポリエステル複合繊維を製造した。ただし、実施例１とは異なり、２２３℃の融点、０．９８ｄｌ／ｇの固有粘度を有する第１成分及び２５４℃の融点、０．５ｄｌ／ｇの固有粘度を有する第２成分ではなく、２２３℃の融点、１．２０ｄｌ／ｇの固有粘度を有する第１成分及び２５４℃の融点、０．７０ｄｌ／ｇの固有粘度を有する第２成分を用いてポリエステル複合繊維を製造した。
＜比較例１：ポリエステル複合繊維の製造＞
実施例１と同一の方法でポリエステル複合繊維を製造した。ただし、実施例１とは異なり、２２３℃の融点、０．９８ｄｌ／ｇの固有粘度を有する第１成分及び２５４℃の融点、０．５ｄｌ／ｇの固有粘度を有する第２成分ではなく、２２３℃の融点、０．７５ｄｌ／ｇの固有粘度を有する第１成分及び２５４℃の融点、０．５ｄｌ／ｇの固有粘度を有する第２成分を用いてポリエステル複合繊維を製造した。
＜比較例２：ポリエステル複合繊維の製造＞
実施例１と同一の方法でポリエステル複合繊維を製造した。ただし、実施例１とは異なり、２２３℃の融点、０．９８ｄｌ／ｇの固有粘度を有する第１成分及び２５４℃の融点、０．５ｄｌ／ｇの固有粘度を有する第２成分ではなく、２２３℃の融点、０．８５ｄｌ／ｇの固有粘度を有する第１成分及び２５４℃の融点、０．６５ｄｌ／ｇの固有粘度を有する第２成分を用いてポリエステル複合繊維を製造した。
＜比較例３：ポリエステル複合繊維の製造＞
実施例１と同一の方法でポリエステル複合繊維を製造した。ただし、実施例１とは異なり、２２３℃の融点、０．９８ｄｌ／ｇの固有粘度を有する第１成分及び２５４℃の融点、０．５ｄｌ／ｇの固有粘度を有する第２成分ではなく、２２３℃の融点、１．３５ｄｌ／ｇの固有粘度を有する第１成分及び２５４℃の融点、０．３５ｄｌ／ｇの固有粘度を有する第２成分を用いてポリエステル複合繊維を製造した。
＜比較例４：ポリエステル複合繊維の製造＞
実施例１と同一の方法でポリエステル複合繊維を製造した。ただし、実施例１とは異なり、２２３℃の融点、０．９８ｄｌ／ｇの固有粘度を有する第１成分及び２５４℃の融点、０．５ｄｌ／ｇの固有粘度を有する第２成分ではなく、２２３℃の融点、１．６０ｄｌ／ｇの固有粘度を有する第１成分及び２５４℃の融点、０．７５ｄｌ／ｇの固有粘度を有する第２成分を用いてポリエステル複合繊維を製造した。
＜実験例１：ポリエステル複合繊維の物性の測定＞
実施例１～８及び比較例１～４で製造されたポリエステル複合繊維それぞれを下記記載した実験を行い、これを通じて測定された結果を下記表１～３に記載した。
＜１．強度及び伸度の測定＞
自動引張試験機（Ｔｅｘｔｅｃｈｎｏ社）を用いて２００ｃｍ／ｍｉｎの速度、５０ｃｍの破紙距離を適用して測定した。強度及び伸度は、複合繊維に一定の力を加えて切断するまで延伸させたときにかかった荷重をデニールで割った値（ｇ／ｄｅ）を強度、伸びた長さに対する初めの長さを百分率で示した値（％）を伸度であると定義した。
＜２．紡糸操業性の測定＞
紡糸操業性を評価するために、満巻率（％）を通じて測定し、満巻率は、実施例及び比較例でそれぞれ製造したポリエステル複合繊維８ｋｇドラムを満巻として紡糸したときの切糸がないポリエステル複合繊維の収率であって、下記方程式３により測定した。
Figure 0007320081000009
＜３．リーソナ収縮率（Ｌｅｅｓｏｎａ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ、％）及び残存収縮率（Ｒｅｓｉｄｕａｌ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ、％）の測定＞
リーソナ収縮率及び残存収縮率は、それぞれ下記方程式１及び２により測定した。
Figure 0007320081000010
前記方程式１において、前記リーソナ収縮率は、複合繊維に２０．５ｇの荷重を適用して初期長さ（Ｌ０）を測定し、２０．５ｇの荷重を適用した状態で８２±３℃の温水に１０分間浸漬し、３分間乾燥した後に処理後長さ（Ｌ１）を測定する。
Figure 0007320081000011
前記方程式２において、前記残存収縮率は、複合繊維に１．５ｇの荷重を適用して初期長さ（Ｌ０）を測定し、１．５ｇの荷重を適用した状態で８２±３℃の温水に１０分間浸漬し、３分間乾燥した後に処理後長さ（Ｌ１）を測定する。
Figure 0007320081000012
表１から確認できるように、実施例１～４で製造されたポリエステル複合繊維は、満巻率、リーソナ収縮率、残存収縮率が同時に優れるため、紡糸操業性及び伸縮性に全て優れていることを確認することができた。また、実施例１及び２で製造されたポリエステル複合繊維と比較して実施例３及び４で製造されたポリエステル複合繊維の満巻率が多少低下することが分かるが、これを通じて第１成分と第２成分の重量比が５０：５０で最も良い紡糸操業性を示すことを確認することができた。
Figure 0007320081000013
次に、前記表２を参照すると、実施例５の場合には、実施例１と比較して、複合繊維の繊度が相異なることにより、伸度が顕著に低下することを確認することができた。
また、実施例６の場合には、実施例１と比較して、複合繊維の繊度が相異なっているだけでなく、断面形態が円型であることにより、強度が多少低下し、リーソナ収縮率及び残存収縮率が低下することを確認することができた。
また、実施例７及び８の場合には、リーソナ収縮率及び残存収縮率は満足したレベルで発現するが、第１成分と第２成分との固有粘度差が高いことにより、実施例１～４より多少低下した満巻率を示すことを確認することができた。
Figure 0007320081000014
次に、前記表３を参照すると、比較例１及び２のように、二つの成分の固有粘度差が目標とする固有粘度差の０．３０～０．８０ｄｌ／ｇより低いと、顕著に低い伸縮性を発現することを確認することができた。
一方、比較例３のように、第１成分と第２成分の固有粘度差が目標とする固有粘度差の０．３０～０．８０ｄｌ／ｇより高いと、複合紡糸時に発生する曲糸のレベルがひどくなり紡糸操業性が相当に不良となって満巻率が３０％レベルに低下することを確認することができた。
一方、比較例４のように、第１成分と第２成分の固有粘度差が目標とする固有粘度差の０．３０～０．８０ｄｌ／ｇより高いと、複合紡糸時に発生する曲糸のレベルがひどくなり紡糸操業性が相当に不良となって満巻率が４０％レベルに低下し、第２成分の固有粘度が高い場合には、伸縮特性も低下することが分かる。
本発明の単純な変形や変更は、この分野の通常の知識を有した者により容易に実施され得、このような変形や変更は、全て本発明の領域に含まれ得る。
本発明は、伸縮性に優れたポリエステル複合繊維及びその製造方法に関するもので、より詳しくは、伸縮性が一層向上しただけなく、光沢が発生せず、且つタッチ感に優れたポリエステル複合繊維及びその製造方法に関する。

Claims (6)

  1. 第１成分及び第２成分を複合紡糸して製造されるポリエステル複合繊維において、
    前記第１成分は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を含み、
    前記第２成分は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含み、
    前記第１成分及び前記第２成分は、それぞれ独立的に、全体重量％に対して消光剤を１．０～３．０重量％で含み、
    前記複合繊維は、
    ０．６０～０．８０ｄｌ／ｇの固有粘度を有するサイドバイサイド型の原糸により構成され、
    ５０～１００デニールの繊度、及び、２０～６０のフィラメント数を有し、
    下記方程式１により測定されたリーソナ収縮率（％）が１５～３０％であり、
    下記関係式１を満足することを特徴とする、伸縮性に優れたポリエステル複合繊維。
    Figure 0007320081000015
    前記方程式１において、前記リーソナ収縮率は、前記複合繊維に２０．５ｇの荷重を適用して初期長さ（Ｌ０）を測定し、２０．５ｇの荷重を適用した状態で８２℃の温水に１０分間浸漬し、３分間乾燥した後に処理後長さ（Ｌ１）を測定する。
    ［関係式１］
    ０．４０ｄｌ／ｇ≦｜Ａ－Ｂ｜≦０．４９ｄｌ／ｇ
    前記関係式１において、Ａは、前記第１成分の固有粘度を示し、Ｂは、前記第２成分の固有粘度を示す。
  2. 前記複合繊維は、下記方程式２により測定された残存収縮率（％）が４０～７０％であることを特徴とする、請求項１に記載の伸縮性に優れたポリエステル複合繊維。
    Figure 0007320081000016
    前記方程式２において、前記残存収縮率は、前記複合繊維に１．５ｇの荷重を適用して初期長さ（Ｌ０）を測定し、１．５ｇの荷重を適用した状態で８２℃の温水に１０分間浸漬し、３分間乾燥した後に処理後長さ（Ｌ１）を測定する。
  3. 前記複合繊維を構成する原糸の断面形状は、ピーナッツ型であることを特徴とする、請求項１に記載の伸縮性に優れたポリエステル複合繊維。
  4. 前記消光剤は、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）及び硫酸バリウム（ＢａＳＯ４）のうち選択された１種以上を含むことを特徴とする、請求項１に記載の伸縮性に優れたポリエステル複合繊維。
  5. 第１成分及び第２成分をそれぞれ溶融させる第１段階；及び
    溶融された前記第１成分及び前記第２成分を複合紡糸してポリエステル複合繊維を製造する第２段階；を含み、
    前記第１成分は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を含み、
    前記第２成分は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含み、
    前記第１成分及び前記第２成分は、それぞれ独立的に、全体重量％に対して消光剤を１．０～３．０重量％で含み、
    製造された前記複合繊維は、
    ０．６０～０．８０ｄｌ／ｇの固有粘度を有するサイドバイサイド型の原糸により構成され、
    ５０～１００デニールの繊度、及び、２０～６０のフィラメント数を有し、
    下記方程式１により測定されたリーソナ収縮率（％）が１５～３０％であり、
    下記関係式１を満足することを特徴とする、伸縮性に優れたポリエステル複合繊維の製造方法。
    Figure 0007320081000017
    前記方程式１において、前記リーソナ収縮率は、前記複合繊維に２０．５ｇの荷重を適用して初期長さ（Ｌ０）を測定し、２０．５ｇの荷重を適用した状態で８２℃の温水に１０分間浸漬し、３分間乾燥した後に処理後長さ（Ｌ１）を測定する。
    ［関係式１］
    ０．４０ｄｌ／ｇ≦｜Ａ－Ｂ｜≦０．４９ｄｌ／ｇ
    前記関係式１において、Ａは、前記第１成分の固有粘度を示し、Ｂは、前記第２成分の固有粘度を示す。
  6. 前記複合繊維は、下記方程式３により測定された満巻率（％）が８０％以上であることを特徴とする、請求項５に記載の伸縮性に優れたポリエステル複合繊維の製造方法。
    Figure 0007320081000018
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