KR100510157B1

KR100510157B1 - 복합섬유

Info

Publication number: KR100510157B1
Application number: KR10-2003-7002247A
Authority: KR
Inventors: 다나까가즈히꼬; 가와모또마사오; 나까쯔까히또시; 고가노부히로; 이노우에이찌로; 야마까와다께끼
Original assignee: 가부시키가이샤 구라레
Priority date: 2001-06-15
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2005-08-25
Also published as: WO2002103095A1; EP1464737B1; ES2331466T3; EP1464737A4; DE60233264D1; EP1464737A1; US20040038028A1; TWI245821B; CN1516757A; KR20030028571A; CN100347355C; CA2418457C; US6811874B2; CA2418457A1

Abstract

에틸렌-비닐알콜계 공중합체를 시스 성분 B로 하고 다른 열가소성 중합체를 코어 성분 A로 하는 코어/시스형 복합섬유로서, 섬유 단면에서 이 코어 성분 A는 10 이상의 돌출부를 갖고 있거나 또는 10 이상의 편평 단면 코어 성분의 집합 배열체로서 존재하고, 인접하는 돌출부 간격 또는 인접하는 편평 단면 코어 성분의 간격 (I)이 1.5㎛ 이하이며, 이 돌출부 또는 편평 단면 코어 성분의 장축은 모두 섬유 단면 외주에 대하여 90°±15°각도를 이루도록 배치되어 있고, 또 코어 성분 A의 외주길이(L₂)와 이 복합섬유의 외주길이(L₁)의 비(X)가 다음 식 (1)을 만족시키는 복합섬유.

X/C≥2 (1)

X: 코어 성분 A의 외주길이와 복합섬유의 외주길이의 비(L₂/L₁)

C: 복합섬유 전체를 1로 한 경우의 코어 성분 A의 질량 복합 비율

Description

복합섬유{COMPOSITE FIBER}

본 발명은 가공 공정성, 코어/시스(core/sheath)의 내박리성, 염색물의 심색성이 우수한 복합섬유에 관한 것이다.

일반적으로 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌 등과 같은 폴리올레핀계 수지는 비교적 저렴하고, 또한 우수한 역학성능을 갖기 때문에 섬유 용도에서도 널리 이용되고 있다.

그러나, 염색성, 내열성 등의 관점에서 한정된 용도, 예컨대 비의료 용도에 주로 이용되어 왔다. 폴리올레핀계 섬유의 염색성을 개량하는 방법에 안료의 혼합 등이 있으나, 공정성, 품질이 크게 저하되는 문제가 있었다.

한편, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리부틸렌테레프탈레이트 등과 같은 폴리에스테르계 수지는 염색성, 내열성 등이 우수하고, 또한 폴리아미드는 물리적 특성이 우수하기 때문에, 섬유 용도에서도 널리 이용되고 있다. 그러나, 비중이 크다는 문제가 있었다.

또한, 폴리올레핀계 섬유나 폴리에스테르계 섬유는 소수성이기 때문에, 섬유 자체의 흡수성, 흡습성에 열악하다는 결점이 있었다. 이들 결점을 개량하기 위해서 종래부터 여러가지 검토되었고, 예컨대 폴리에스테르 등의 소수성 중합체와 수산기를 갖는 중합체를 복합 방사함으로써, 소수성 섬유에 친수성 등의 성능을 부여시키는 시도가 이루어진다.

구체적으로는 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폴리아미드 등과 같은 소수성 열가소성 수지와 에틸렌-비닐알콜계 공중합체의 복합섬유가 일본 특허공보 소56-5846호나 동 소55-1372호 등에 개시되어 있다.

그러나, 상기 복합섬유에서는 복합되어 있는 양자의 중합체간의 계면에서의 접착성이 작기 때문에 두 성분이 박리되기 쉬워 사용하는 목적에 따라서는 문제의 원인이 되었다. 특히, 강연 가공이나 가연 가공 등의 섬유의 길이방향에 대하여 직각으로 응력이 작용하는 가공을 실시하는 경우, 섬유의 여기저기에서 복합성분간의 박리 현상이 발생하고, 이 강연 가공사나 가연 가공사를 사용하여 직물을 제조하여 염색 가공을 실시하면 박리 부분이 백화되어 외관, 상품 가치가 없게 되었다.

본 발명의 목적은 두 성분 이상의 열가소성 수지로 이루어진 복합섬유에 있어서 이들 수지가 본래 갖고 있던 특성을 손상시키지 않고 가공 공정성, 코어/시스의 내박리성 및 염색물의 심색성이 개량된 복합섬유를 제공하는 것이다.

또한, 상기 가공 공정성 및 복합성분간의 내박리성을 유지하면서 보다 선명한 발색성, 광택감을 가지며 또한 우수한 흡습성까지 갖는 복합섬유를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 본 발명의 섬유의 복합 단면 형태의 일례를 나타내는 단면사진이다.

도 2 는 본 발명의 섬유의 복합 단면 형태의 다른 일례를 나타내는 단면사진이다.

도 3 은 본 발명의 섬유의 복합 단면 형태의 일례를 나타내는 개략도이다.

도 4∼8 은 본 발명의 섬유의 복합 단면 형태의 다른 일례를 나타내는 개략도이다.

도 9, 도 10 은 본 발명 이외의 섬유의 복합 단면 형태의 예를 나타내는 개략도이다.

즉, 본 발명은 열가소성 중합체로 이루어진 코어 성분 A 와 다른 열가소성 중합체로 이루어진 시스 성분 B 로 이루어진 코어/시스형 복합섬유로서, 섬유 단면에서 이 코어 성분 A 는 10 이상의 돌출부를 갖고 있거나 또는 10 이상의 편평 단면 코어 성분의 집합 배열체로서 존재하고, 인접하는 돌출부 간격 또는 인접하는 편평 단면 코어 성분의 간격 (I)이 1.5㎛ 이하이며, 이 돌출부 또는 편평 단면 코어 성분의 장축은 모두 섬유 단면 외주에 대하여 90°±15°각도(R°)를 이루도록 배치되어 있고, 또 코어 성분 A 의 외주길이(L₂)와 이 복합섬유의 외주길이(L₁)의 비(X)가 다음 식 (1)을 만족시키는 것을 특징으로 하는 복합섬유이다.

X/C≥2 (1)

C: 복합섬유 전체를 1 로 한 경우의 코어 성분 A 의 질량 복합 비율

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명의 복합섬유를 구성하는 코어 성분 A에 사용되는 열가소성 중합체로는, 예컨대 폴리에틸렌(SP 값=7.9), 폴리프로필렌(SP 값=8.1), 폴리메틸펜텐(SP 값=8.0) 등과 같은 폴리올레핀계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(SP 값=10.7), 폴리부틸렌테레프탈레이트(SP 값=10.8), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(SP 값=12.1), 폴리헥사메틸렌테레프탈레이트(SP 값=10.0), 폴리젖산(SP 값=9.5) 등과 같은 폴리에스테르계 수지, 나일론6(SP 값=12.7), 나일론66(SP 값=13.6) 등과 같은 폴리아미드계 수지, 아크릴산계 수지(SP 값=8.7∼9.5), 아세트산비닐계 수지(SP 값=9.4∼12.6), 디엔계 수지(SP 값=7.4∼9.4), 폴리우레탄계 수지(SP 값=10.0), 폴리카보네이트 수지(SP 값=9.8∼10.0), 폴리아릴레이트(SP 값=9.2), 폴리페닐렌술파이드(SP 값=12.5), 폴리에테르에스테르케톤(SP 값=10.4∼11.3), 불소 수지(SP 값=6.2∼6.5), 반방향족 폴리에스테르아미드(SP 값=11.9)를 들 수 있다. 또, 이들 열가소성 중합체에는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위이면 산화티탄, 실리카, 산화바륨 등과 같은 무기물, 카본블랙, 염료나 안료 등과 같은 착색제, 산화방지제, 자외선흡수제, 광안정제 등과 같은 각종 첨가제를 포함할 수도 있다.

한편, 시스 성분 B에 사용되는 다른 열가소성 중합체로는, 주로 코어 성분 A와 비상용성 중합체가 사용되고, 예컨대 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 아크릴산계 수지, 아세트산비닐계 수지, 디엔계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아릴레이트, 폴리페닐렌술파이드, 폴리에테르에스테르케톤, 불소 수지, 반방향족 폴리에스테르아미드, 에틸렌-비닐알콜계 공중합체 등과 같은 중합체를 사용할 수 있다.

또, 코어 성분 A 와 마찬가지로 시스 성분 B 에는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 산화티탄, 실리카, 산화바름 등과 같은 무기물, 카본블랙, 염료나 안료 등과 같은 착색제, 산화방지제, 자외선흡수제, 광안정제 등과 같은 각종 첨가제를 포함할 수도 있다.

본 발명에서 코어/시스형 복합섬유를 구성하는 코어 성분 A 와 시스 성분 B의 조합은 특별히 제한되지 않지만, 복합성분간의 계면 구조를 본 발명과 같이 특이한 형태로 함으로써, 사용되는 열가소성 중합체의 SP 값(Solubility Parameter: 용해 지수)의 차이가 예컨대 0.5 이상, 나아가서는 1.0 이상, 특히 1.8 이상이 되는 조합이어도, 내박리성의 개선 효과가 명료하게 발현되는 것이다.

또, 여기서 말하는 SP 값은 예컨대 P. A. J. Small이 제창한 방법으로 산출할 수 있다[P. A. J. Small: J. Appl. Chem., 3, 71(1953)].

또한, 본 발명에서는 복합섬유에, 양호한 친수성과 천연섬유 유사 감촉, 우수한 발색성, 광택을 부여하기 위해서, 시스 성분 B로서 에틸렌-비닐알콜계 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다.

에틸렌-비닐알콜계 공중합체는 에틸렌-아세트산비닐 공중합체를 비누화함으로써 얻을 수 있으나, 비누화도는 95% 이상의 고비누화도의 것이 바람직하고, 에틸렌 공중합 비율이 25∼70 몰%인 것, 즉 비닐알콜 성분(미비누화 아세트산비닐 성분이나 아세탈화된 비닐알콜 성분 등을 함유함)이 30∼75 몰%인 것이 사용된다.

중합체 중의 비닐알콜 성분의 비율이 낮아지면 수산기의 감소 때문에 친수성 등의 특성이 저하되어 목적하는 양호한 친수성을 갖는 천연섬유 유사 감촉을 얻을 수 없다. 반대로 비닐알콜 성분의 비율이 너무 많아지면, 용융 성형성이 저하되는 동시에 코어 성분 A 와 복합 방사할 때에, 예사성이 불량해지고 방사시 또는 연신시에 단일사 끊김, 단사가 많아진다.

따라서, 고비누화도이며 에틸렌 공중합 비율이 25∼70 몰%인 것이 본 발명이 목적하는 섬유를 얻기 위해서는 적합하다.

시스 성분 B 와 복합되는 코어 성분 A 로서 폴리에스테르 등의 고융점 중합체를 사용하는 경우, 장시간 안정적으로 연속하여 방사하기 위해서는, 시스 성분 B의 용융 성형시의 내열성을 향상시키는 것이 바람직하지만, 이를 위한 수단으로서 에틸렌의 공중합 비율을 적절한 범위로 설정하는 것, 그리고 중합체 중의 금속 이온 함유량을 소정량 이하로 하는 것도 효과가 있다.

시스 성분 B의 열분해 메카니즘으로는 크게 나눠 중합체 주쇄간에서의 가교 반응이 일어나 겔화물이 발생되는 경우와 주쇄 절단, 측쇄 탈리 등의 분해가 진행되는 메카니즘이 혼재화되어 발생되는 것으로 생각되는데, 시스 성분 B 중의 금속 이온을 제거함으로써 용융 방사시의 열안정성이 비약적으로 향상된다. 특히, Na⁺, K⁺ 이온 등과 같은 제 Ⅰ 족 알칼리 금속이온과 Ca²⁺, Mg²⁺ 이온 등과 같은 제 Ⅱ 족 알칼리 토금속이온을 각각 100ppm 이하로 함으로써 현저한 효과가 있다.

특히, 장시간 연속적으로 고온 조건에서 용융 방사를 할 때에 시스 성분 B 중에 겔화물이 발생되면, 방사 필터 상에 겔화물이 서서히 쌓여 퇴적되고, 그 결과 방사 팩 압력이 급상승하여 노즐 수명이 짧아지는 동시에 방사시에 단일사 끊김, 단사가 다수 발생한다. 겔화물의 퇴적이 더 진행되면 중합체 배관이 막혀 문제 발생의 원인이 되어 바람직하지 않다.

시스 성분 B 중의 제 Ⅰ 족 알칼리 금속이온, 제 Ⅱ 족 알칼리 토금속이온을 제거함으로써, 고온에서의 용융 방사, 특히 250℃ 이상에서 용융 방사시에 장시간 연속적으로 운전해도 겔화물 발생에 의한 문제가 잘 일어나지 않게 된다.

따라서, 이들 금속이온의 함유량은 각각 50ppm 이하인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 10ppm 이하이다.

에틸렌-비닐알콜계 공중합체의 제조방법으로서 그 일례를 설명하면, 메탄올 등의 중합 용매 중에서 에틸렌과 아세트산비닐을 라디칼 중합 촉매 하에서 라디칼 중합시키고, 이어서 미반응 단량체를 빼내 가성 소다로 비누화 반응을 일으켜 에틸렌-비닐알콜계 공중합체로 한 후, 수중에서 펠릿화시킨 후 물로 세정하여 건조시킨다. 따라서, 공정 상 아무리 해도 알칼리 금속이나 알칼리 토금속이 중합체 중에 함유되기 쉽고, 통상적으로는 수백 ppm 이상의 알칼리 금속, 알칼리 토금속이 혼입되어 있다.

알칼리 금속이온, 알칼리 토금속이온 함유량을 되도록 저하시키는 방법으로는, 중합체 제조 공정 중 비누화 처리 후 펠릿화시킨 후, 습윤 상태의 펠릿을 아세트산을 함유하는 순수 용액으로 대량으로 세정한 후, 다시 더 많은 과량의 순수만으로 대량으로 펠릿을 세정함으로써 얻을 수 있다.

또, 시스 성분 B는 에틸렌과 아세트산비닐의 공중합체를 가성 소다로 비누화시켜 제조되는데, 비누화도를 95% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 비누화도가 낮아지면 중합체의 결정성이 저하되고, 강도 등의 섬유 물성이 저하될 뿐만 아니라 시스 성분 B가 연화되기 쉬워져 가공 공정에서 문제가 발생하게 되는 동시에 수득된 섬유 구조물의 감촉도 나빠져 바람직하지 않다.

본 발명에서 에틸렌-비닐알콜계 공중합체를 시스 성분 B로서 사용하는 경우, 코어 성분 A로서 사용되는 중합체는 융점이 160℃ 이상, 바람직하게는 180℃ 이상의 열가소성 중합체가 바람직하고, 예컨대 나일론12, 나일론6, 나일론66을 대표로 하는 폴리아미드, 폴리프로필렌을 대표로 하는 폴리올레핀, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트를 대표로 하는 폴리에스테르 등이 바람직하다. 또, 폴리헥사메틸렌테레프탈레이트, 폴리젖산 등과 같은 폴리에스테르도 사용할 수 있다.

특히, 폴리알킬렌테레프탈레이트계 폴리에스테르에서는 테레프탈산 성분의 일부는 다른 디카르복실산 성분으로 치환될 수도 있고, 디올 성분도 주된 디올 성분 이외에 다른 디올 성분으로 소량 치환될 수도 있다.

테레프탈산 이외의 디카르복실산 성분으로는, 예컨대 이소프탈산, 나프탈린디카르복실산, 디페틸디카르복실산, 디페녹시디에탄디카르복실산, β-히드록시에톡시벤조산, p-옥시벤조산, 아디프산, 세바신산, 1,4-시클로헥산디카르복실산 등을 들 수 있다.

또, 디올 성분으로는, 예컨대 에틸렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 테트라메틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 시클로헥산-1,4-디메탄올, 폴리에틸렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜, 비스페놀 A, 비스페놀 S 등을 들 수 있다.

특히, 다음 화학식 (i) 로 표시되는 화합물을 공중합하는 것이 내박리성 향상 효과 면에서 바람직하다.

(단, D 는 3 가 방향족기 또는 3 가 지방족기, X1 및 X2 는 에스테르 형성성 관능기 또는 수소원자로서 동일하거나 상이할 수도 있고, M은 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 알킬포스포늄기 중 어느 하나를 나타냄)

코어 성분 A 의 공중합 성분인 상기 화학물(i)로서, 중합시의 내열성 면에서 D가 3가 방향족기인 것이 바람직하다. 예컨대, 1,3,5-벤젠트리일기, 1,2,3-벤젠트리일기, 1,3,4-벤젠트리일기 등과 같은 벤젠트리일기, 1,3,6-나프탈렌트리일기, 1,3,7-나프탈렌트리일기, 1,4,5-나프탈렌트리일기, 1,4,6-나프탈렌트리일기 등과 같은 나프탈렌트리일기 등을 들 수 있다.

M 은 나트륨, 칼륨, 리튬 등과 같은 알칼리 금속원자, 칼슘, 마그네슘 등과 같은 알칼리 토금속원자 또는 테트라-n-부틸포스포늄기, 부틸트리페닐포스포늄기, 에틸부틸포스포늄기 등과 같은 알킬포스포늄기이다.

X1 및 X2 는 에스테르 형성성 관능기 또는 수소원자를 나타내고, 이들은 동일하거나 상이할 수도 있다. 중합체의 주쇄 중에 공중합된다는 면에서 에스테르 형성성 관능기인 것이 바람직하다. 에스테르 형성성 관능기의 구체예로서 다음과 같은 관능기를 들 수 있다.

(단, R 은 저급 알킬기 또는 페닐기, a 및 d 는 1 이상의 정수, b 는 2 이상의 정수를 나타냄)

화합물(i)의 구체예로는, 5-나트륨술포이소프탈산, 5-칼륨술포이소프탈산, 5-테트라부틸포스포늄술포이소프탈산, 2,6-디카르복시나프탈렌-4-술폰산테트라부틸포스포늄염, α-테트라부틸포스포늄술포숙신산 등을 들 수 있다. 그 중에서도 비용 성과면에서도 5-나트륨술포이소프탈산이 바람직하다.

화합물(i)의 공중합량은 코어 성분 A 의 폴리에스테르를 구성하는 전체 산 성분에 대하여 0.5∼5 몰% 범위 내인 것이 바람직하다. 0.5 몰% 미만인 경우 발색성이 불충분하다. 한편, 5 몰%를 초과하면 선명한 발색성은 갖지만, 섬유화 공정성, 특히 방사성, 연신성이 불량해지는 동시에 섬유 강도가 낮아진다. 바람직한 공중합량은 1∼3 몰% 범위이다. 또, 섬유화 공정성을 악화시키지 않는 범위에서 코어 성분 A 중에 산화방지제, 자외선 흡수제, 안료 등과 같은 첨가제를 함유시켜도 상관없다.

다음으로, 본 발명의 섬유의 복합 단면 형상에 대해서 상세하게 기술한다.

본 발명의 복합섬유의 단면 형상은, 예컨대, 하나의 태양으로서, 도 1 의 섬유 단면 사진에서 알 수 있듯이 코어 성분 A 는 시스 성분 B 와의 계면에서 코어 성분 A가 10개 이상의 주름 형상으로 배열된 돌출부를 갖고 있을 필요가 있고, 형성된 돌출부의 수는 바람직하게는 15개 이상, 보다 바람직하게는 25개 이상이다. 돌출부의 수가 적어지면 복합성분간의 계면 박리에 대한 저항을 충분히 얻기 어려워지거나 경우에 따라서는 인접하는 돌출부 간격을 1.5㎛ 이하로 하기 어려워지므로, 염색된 경우의 심색성이 충분히 발휘되지 않는 경우가 있다.

또한, 본 발명의 복합섬유의 다른 하나의 태양으로 도 2 의 섬유 단면 사진에서 알 수 있듯이, 10 이상의 독립된 편평 단면 형상의 코어 성분 A가 그 긴 변끼리 인접 대면하도록 집합 배열된 복합 형태를 이루고 있는 것이 중요하고, 이러한 편평 단면 형상의 코어 성분 A가 바람직하게는 15개 이상, 보다 바람직하게는 25개 이상 섬유 단면에 배열되어 있는 것이 요구된다. 편평 단면 형상의 코어 성분 A 의 수가 적어지면 복합성분간에서의 계면 박리에 대한 저항을 얻기 어려워지거나, 경우에 따라서는 인접하는 돌출부 간격을 1.5㎛ 이하로 하는 것이 어려워져 염색된 경우의 염색성이 충분히 발휘되지 않는 경우가 있다.

또, 도 1, 도 2에서 알 수 있듯이 돌출부나 편평 단면 코어 성분이 배열되어 있음으로써, 모든 방향으로부터의 외부힘에 대한 계면 박리에 대한 저항을 충분히 얻을 수 있다.

또한, 도 2 의 섬유 단면에서는 각각의 코어 성분 A 의 형상이 가장 긴 직경(L)/가장 짧은 직경(D)이 1.5 이상, 보다 바람직하게는 2 이상인 편평 형상인 것이 바람직하다.

본 발명에서는 상기에서 설명한 도 1 및 도 2 어느 복합 형태에서도 코어 성분 A가 인접하는 주름 형상의 돌출부 간격 또는 인접하는 편평 단면 코어 성분의 간격(I)이 1.5㎛ 이하이고, 이 돌출부 또는 편평 단면 코어 성분의 장축은 모두 섬유 단면 외주에 대하여 90°±15°각도를 이루도록 배치되어 있는 것이 중요하다. 코어 성분 A가 인접하는 돌출부 간격 또는 인접하는 편평 단면 코어 성분의 간격(I)이 1.5㎛를 초과하는 경우, 염색 처리한 경우의 심염성이나 균염성이 불충해진다. 또, 돌출부 또는 편평 단면 코어 성분의 장축을 연장했을 때에 섬유 단면 외주와 교차되는 각도(R)가 75°미만으로 배열되어 있는 경우 또는 105°를 초과하여 배열되어 있는 경우에는, 섬유에 작용하는 외부힘에 의해 코어 성분 A와 시스 성분 B의 계면에서 박리되기 쉽고, 이에 따른 염색물의 백화로 이어지므로 바람직하지 않다.

이상과 같은 점에서 본 발명에서는 인접하는 돌출부 간격 또는 인접하는 편평 단면 코어 성분의 간격(I)이 1.2㎛ 이하가 바람직하고, 이 돌출부 또는 편평 단면 코어 성분의 장축은 모두 섬유 단면 외주에 대하여 90°±10°각도를 이루도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.

또, 여기서 인접하는 돌출부 간격 또는 인접하는 편평 단면 코어 성분의 간격(I)이란 인접하는 각각의 돌출부 선단간의 평균 간격 또는 인접하는 각각의 편평 단면 코어 성분의 장축 방향의 선단(섬유 외주에 가까운 쪽의 선단부)간에서의 평균 간격을 나타내는 것이지만, 본 발명의 효과가 손상되지 않는 범위라면 다수 존재하는 돌출부 간격, 코어 성분 간격 중 1.5㎛를 초과하는 간격의 부분이 섬유 단면의 일부에 존재하고 있어도 전혀 지장이 없는 것이다.

본 발명에서 더 중요한 점은 코어 성분 A의 외주길이(L₂)와 복합섬유의 외주길이(L₁)의 비가 식 (1)을 만족시키는 것이다.

2≤X/C (1)

코어 성분 A의 외주길이(L₂)와 복합섬유의 외주길이(L₁)의 비(X)는 코어 성분 A의 복합 비율에 따라 변화하지만, X/C가 2 이상, 바람직하게는 2.5배 이상, 보다 바람직하게는 3배 이상, 특히 5배 이상인 것이 바람직하다. X/C가 2보다 작은 경우에는 계면 박리효과가 충분히 발현되지 못하므로 바람직하지 않다.

본 발명에서 계면 박리 방지효과의 작용 및 메카니즘은 현 시점에서는 추론 단계를 벗어나지 못하지만, 아마 복합성분의 접착면적의 증대와 코어 성분 A로 형성되는 돌출부의 앵커 효과의 상승효과에 의한 것으로 추측된다.

시스 성분 B와 코어 성분 A의 복합 비율은 90:10∼10:90(질량 비율)인 것이 바람직하고, 특히 70:30∼30:70이 보다 바람직하며, 각각의 복합 형태나 섬유 단면 형상으로 적절하게 설정할 수 있다.

시스 성분 B의 복합 비율이 10 질량% 미만인 경우에는, 코어 성분 A의 표면 노출 등의 문제에 의해 품위가 떨어지고, 또한 시스 성분 B의 중합체 특성이 상실된다. 한편, 시스 성분 B의 복합 비율이 90 질량% 를 초과하는 복합섬유는 코어 성분 A의 중합체 특성이 상실되므로 바람직하지 않다.

본 발명에서는, 예컨대, 코어 성분 A로서 염색용이성의 중합체를 사용하며, 코어 성분 A의 돌출부의 간격을 1.5㎛ 이하로 작게 하고, 염색용이성의 중합체를 사용하며 시스 성분 B로서 저굴절률의 에틸렌-비닐알콜계 공중합체를 사용함으로써 선명한 발색성, 심색성 등을 얻을 수 있다.

이러한 섬유를 스포츠 의료 등에 사용하는 경우, 발색성뿐만 아니라 광택까지 겸비하는 것이 요구되지만, 통상 광택을 갖는 섬유는 발색성이 저하되고, 반대로 발색성을 우선시하면 광택을 부여하는 것이 어렵다. 반면에, 본 발명에서는 복합성분과 단면 형상을 특정한 것으로 함으로써 선명한 발색성 및 광택까지 갖는 섬유를 얻을 수 있다. 광택을 부여하기 위해서는 광이 반사되는 평탄한 면이 많을수록 좋고, 또 마일드한 이형도(異形度)를 갖는 평탄한 면을 유지한 단면 형상이 유효하다. 이러한 단면으로서 삼각 또는 편평 단면의 섬유인 것이 가장 바람직하다.

본 발명에서는 복합섬유의 굵기는 특별히 한정되지 않지만, 임의의 굵기로 할 수 있는데, 발색성, 광택감, 감촉이 우수한 섬유를 얻기 위해서는, 복합섬유의 단일섬유 섬도를 0.3∼11dtex 정도로 해 두는 것이 바람직하다. 또, 장섬유(長纖維)뿐만 아니라 단섬유(短纖維)에서도 본 발명의 효과가 기대된다.

본 발명의 복합섬유의 제조방법은 본 발명의 규정을 만족시키는 복합섬유를 얻는 방법이라면 특별히 제한되지 않지만, 복합방사장치를 사용하여 노즐도입구에 시스 성분 B 중합체와 코어 성분 A 중합체의 복합류를 도입할 때에, 코어 성분 A로 이루어진 돌출부 수에 상당하는 수의 미세한 구멍이 원주 상에 형성된 분류(分流)판으로부터 코어 성분 A 중합체를 흐르게 하고, 각각의 미세한 구멍에서 흘러나오는 코어 성분 A의 흐름 전체를 시스 성분 B 중합체로 덮으면서 복합류를 노즐도입구의 중심을 향하여 도입하고 방사노즐로부터 용융 토출시켜 제조할 수 있다. 이 경우 분류판의 중앙에도 미세한 구멍을 형성하는 도 2에 나타낸 바와 같은 복합 단면의 섬유를 얻을 수 있고, 중앙에 미세한 구멍을 형성하지 않은 경우에는 도 1에 나타낸 바와 같은 복합 단면의 섬유를 얻을 수 있다.

방사ㆍ연신 방법으로는, 저속, 중속으로 용융 방사한 후에 연신하는 방법, 고속에 의한 직접 방사 연신법, 방사 후에 연신과 가연을 동시에 또는 계속해서 실시하거나 하는 임의의 방법을 채택할 수 있다.

또, 본 발명에서는 코어 성분 A에 무기미립자를 함유시키는 것이 바람직하고, 이 경우 무기미립자의 1차 평균입자경은 0.01∼5.0㎛인 것이 바람직하고, 0.03∼3.0㎛인 것이 보다 바람직하다. 무기미립자의 1차 평균입자경이 0.01㎛ 미만이면, 연신하기 위한 가열 대역의 온도나 사조의 주행 속도, 주행 사조에 가해지는 장력 등에 약간의 변동이 생겨도 복합섬유에 루프, 보풀, 섬도편차 등이 발생하는 경우가 있다. 한편, 무기미립자의 1차 평균입자경이 3.0㎛를 초과하면, 섬유의 연신성이 저하되어 제사성(製絲性)이 불량해지고, 복합섬유의 제조시에 단사 등이 발생하는 경우가 있다. 여기서, 무기미립자의 1차 평균입자경은 원심침강법으로 측정했을 때의 값을 말한다.

무기미립자의 함유량은 코어 성분 A의 중량에 따라 0.05∼10.0 질량%인 것이 바람직하고, 0.3∼5.0 질량%인 것이 보다 바람직하다. 무기미립자의 함유량이 0.1 질량% 미만이면 연신하기 위한 가열 대역의 온도나 사조의 주행 속도, 주행 사조에 가해지는 장력 등에 약간의 변동을 일으켜도 얻어지는 복합섬유에 루프나 보풀, 섬도편차 등이 발생하는 경우가 있고, 한편, 무기미립자의 함유량이 10.0 질량%를 초과하면, 섬유의 연신 공정에서 무기미립자가 주행 사조와 공기 사이의 저항을 과도한 것으로 하여, 보풀 발생, 단사 발생 등으로 이어져 공정이 불안정해지는 경우가 있다.

또한, 본 발명에서는 코어 성분 A 중의 무기미립자의 1차 평균입자경(㎛)과 중합체 중의 함유량(질량%)의 곱(Y)이 0.01≤Y≤3.0을 만족시키는 것이 바람직하다. 곱(Y)이 0.01 미만인 경우에는, 복합섬유에 루프나 보풀, 섬도편차 등이 발생하여 공정성 불량으로 바람직하지 않거나, 섬유 중에 미연신부가 많이 발생하여 의료 용도에 사용하기 어려운 경우가 있다. 곱(Y)이 3.0을 초과하면 섬유화 공정에서의 보풀, 단사가 많이 발생하여 공정성 불량이 되는 경우가 있다.

무기미립자의 종류는 섬유를 형성하는 폴리에스테르에 대하여 열화 작용 등을 갖지 않고, 그 자체로 안정성이 우수한 무기미립자라면 모두 사용할 수 있다. 본 발명에서 유효하게 사용할 수 있는 무기미립자의 대표예로는, 실리카, 알루미나, 탄산칼슘, 산화티탄, 황산바륨 등을 들 수 있고, 이들 무기미립자는 단독으로 사용하거나 또는 2 종류 이상을 병용할 수도 이다. 2 종류 이상을 병용하여 사용하는 경우에는 각각의 무기미립자의 입자경(a1, a2, ‥‥ an)과 함유량(b1, b2, ‥‥ bn)의 곱의 합이 상기 범위를 만족시킬 필요가 있다. 즉, Y=a1×b1+a2×b2+ ‥‥ an×bn의 Y가 상기 범위를 만족시키는 것이다.

코어 성분 A 중으로의 무기미립자의 첨가방법은 특별히 제한되지 않지만, 코어 성분 A 를 용융 방출하기 직전까지의 임의의 단계에서 코어 성분 A 중에 무기미립자가 균일하게 혼합되어 있는 바와 같이 하여 첨가 혼합하면 된다. 예컨대, 무기미립자는 코어 성분 A의 중합시의 임의의 시점에 첨가하거나, 중축합이 완료된 펠릿의 제조시 등에 나중에 첨가하거나, 또는 코어 성분 A를 방사 구금에서 방출시키기 전의 단계에서 무기미립자를 균일하게 용융 혼합하도록 할 수도 있다.

이상과 같이 해서 수득된 본 발명의 섬유는 각종 섬유 집합체(섬유 구조물)로서 사용할 수 있다. 여기서 섬유 집합체란 본 발명의 섬유 단독으로 이루어진 편직물, 부직포는 물론이고 본 발명의 섬유를 일부에 사용하여 이루어진 직편물이나 부직포, 예컨대 천연섬유, 화학섬유, 합성섬유 등 다른 섬유와의 교편 직포 또는 혼방사, 혼섬사로서 사용한 직편물, 혼면 부직포 등이어도 되지만, 직편물이나 부직포에 차지하는 본 발명의 섬유의 비율은 10 질량% 이상, 바람직하게는 30 질량% 이상인 것이 바람직하다.

본 발명의 섬유의 주 용도는, 장섬유는 단독으로 또는 일부에 사용하여 직편물 등을 제조하여 양호한 감촉을 발현시킨 의료용 소재로 할 수 있다. 한편, 단섬유는 의료용 스테이플, 건식 부직포 및 습식 부직포 등이 있고, 의료용뿐만 아니라 각종 리빙자재, 산업자재 등의 비의료 용도에도 바람직하게 사용할 수 있다.

다음에, 실시예로 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예에 전혀 한정되지 않는다.

중합체의 고유점도:

폴리에스테르는 페놀과 테트라클로로에탄의 등질량 혼합용매를 사용하고, 30℃ 항온조 내에서 우베로데형 점도계를 이용하여 측정하였다. 에틸렌-아세트산비닐 공중합체의 비누화물은 85% 함유 페놀을 사용하며 30℃ 이하에서 측정하였다.

발색 선명성 및 광택성:

일정한 염색 조건에서 염색한 직물을 10명의 패널리스트에 의해 관능 평가하였다. 그 결과를 매우 우수한 것을 2 점, 우수한 것을 1 점, 열등한 것을 0 점으로 하였다.

Ｏ: 합계점이 15 점 이상

△: 합계점이 8∼14 점

×: 합계점이 7 점 이하

복합섬유의 각 중합체의 접착성:

24∼36 필라먼트를 500∼1000T/m의 꼬임을 실시하여, 그 상태대로 사조를 절단하고, 절단면의 필라먼트의 박리상태를 전자현미경으로 500배로 확대하여 관찰하였다. 절단 부분 10 군데에 대해서 다음과 같은 기준으로 평가하였다.

◎: 박리 정도가 1 할 미만인 경우

Ｏ: 박리 정도가 1 할∼2 할 정도인 경우

△: 박리 정도가 2 할∼5 할 정도인 경우

×: 박리 정도가 5 할을 초과하는 경우

섬유 강도: JISL1013에 준거하여 측정하였다.

섬유화 공정성: 1톤당 보풀 수ㆍ단사 수로 평가하였다.

◎: 보풀ㆍ단사 수의 합계가 1개 미만/ton

Ｏ: 보풀ㆍ단사 수의 합계가 1개 이상∼2개 미만/ton

△: 보풀ㆍ단사 수의 합계가 2개 이상∼5개 미만/ton

×: 5개 이상/ton

염색성: 통편지(knitted sleeve fabric)에 대해서 다음과 같은 조건에서 염색했을 때의 염착율을 구했다.

Foron Navy S2GL 2%omf

DisperTL 1g/ℓ

아세트산(50%) 1cc/ℓ

욕비 1:50

120℃×40분

종합평가: 섬유화 공정성, 내박리성, 염색성의 항목을 종합적으로 보아 다음과 같은 기준으로 판단하였다.

◎: 각 항목 모두 ◎인 경우

Ｏ: 각 항목 모두 Ｏ인 경우

× 및 △∼×는 각 항목 중 가장 나쁜 평가 결과와 동등한 표시로 하였다.

실시예 1

시스 성분 B로서 나일론6(SP 값=12.7, ㈜우베 흥산 제조의 1013BK1), 코어 성분 A로서 폴리에틸렌테레프탈레이트(SP 값=10.7, ㈜쿠라레 「KS750RCT」)를 사용하며, 시스 성분 B와 코어 성분 A의 복합 비율(질량 비율) 50:50의 조건에서 방사온도 260℃, 권취 속도 3500m/분으로 용융 복합 방사하고, 도 3에 나타내는 바와 같인 단면 형상의 복합 필라먼트사(83dtex/24 필라먼트)를 얻었다. 이 복합섬유의 코어 성분 A의 돌출부의 개수는 50개이고, 인접하는 돌출부간의 평균간격은 0.35㎛였다. 코어 성분 A의 외주길이(L₂)와 복합섬유의 외주길이(L₁)의 비(L₂/L₁)는 4.5(X/C=9.0)이고, 강도는 4.0N/dtex였다. 이어서, 800T/M의 실연(實撚)을 실시하여 편물을 제조하고, 수득된 편물을 통상적인 액류염색기를 사용하여 다음에 나타내는 염색 조건에서 염색하고, 그 이후 통상적인 방법으로 건조 마무리 세팅을 실시하였다. 염색된 편물은 양호한 발색, 선명성과 우수한 광택감을 갖고 있으며, 코어/시스의 계면 박리는 전혀 확인되지 않았다. 결과를 표 2에 나타낸다.

실시예 2∼7

코어 성분 A와 시스 성분 B를 표 1에 나타내는 종류로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 섬유화를 평가하고, 이 때의 박리성, 염색성, 섬유화 공정성을 평가하였다.

실시예 8

코어 성분 A와 시스 성분 B의 복합 비율을 표 1에 나타내는 비율로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 섬유화를 평가하고, 이 때의 박리성, 염색성, 섬유화 공정성을 평가하였다.

실시예 9, 10

단면 형상을 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 섬유화를 평가하고, 이 때의 박리성, 염색성, 섬유화 공정성을 평가하였다.

PE: 폴리에틸렌

PP: 폴리프로필렌

PET: 폴리에틸렌테레프탈레이트

EVAL: 에틸렌비닐알콜

벡트라:p-히드록시벤조산(HBA) 70몰%와 p-히드록시나프토산(HNA) 30몰%로 이루어진 폴리아릴레이트

	평가 결과
	섬유화 공정성	내박리성	염색성	종합 평가
실시예 1	◎	◎	선명성, 광택감 양호	◎
2	Ｏ	◎	〃	Ｏ∼◎
3	Ｏ	◎	〃	Ｏ∼◎
4	Ｏ	Ｏ∼◎	〃	Ｏ∼◎
5	Ｏ	Ｏ∼◎	〃	Ｏ∼◎
6	Ｏ	Ｏ	〃	Ｏ
7	Ｏ	Ｏ	〃	Ｏ
8	Ｏ	◎	〃	Ｏ∼◎
9	Ｏ	◎	〃	Ｏ∼◎
10	Ｏ	◎	〃	Ｏ∼◎
비교예 1	Ｏ	△∼×	선명성은 양호하지만 박리에 의한 감촉이 거칠어져 겉옷으로는 실제 착용이 불가능	△∼×
2	Ｏ	×	〃	×
3	Ｏ	△∼×	〃	△∼×

비교예 1

단면 형상, 코어 성분 A의 돌기 개수를 표 1에 나타내는 바와 같이 변경하는 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. 코어/시스의 계면 박리에 의해 감촉이 거칠어져 품위가 떨어지는 것으로, 실용상 사용할 수 있는 수준은 아니었다.

비교예 2, 3

중합체 종류와 단면 형상, 코어 성분 A의 돌기 개수를 표 1에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. 코어/시스의 계면 박리에 의해 감촉이 거칠어져 품위가 떨어지는 것으로, 실용상 사용할 수 있는 수준은 아니었다.

실시예 11

중합 용매로서 메탄올을 사용하고 60℃ 하에서 에틸렌과 아세트산비닐을 라디칼 중합시켜 에틸렌의 공중합 비율이 44몰%인 랜덤 공중합체를 제조하고, 이어서 가성 소다로 비누화 처리하여 비누화도 99% 이상의 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 비누화물로 한 후, 습윤상태의 중합체를 아세트산이 소량 첨가되어 있는 많은 과잉의 순수로 세정을 반복한 후, 다시 많은 과잉의 순수에 의한 세정을 반복하여 중합체 중의 K, Na 이온 및 Mg, Ca 이온의 함유량을 각각 약 10ppm 이하로 하고, 그 이후 탈수기로 중합체에서 물을 분리한 후, 다시 100℃ 이하에서 진공 건조를 충분히 실시하여 고유점도[η]=1.05㎗/g의 중합체(SP 값=17.2)를 얻고, 이 중합체를 시스 성분 B용의 중합체로 하였다.

한편, 5-나트륨술포이소프탈산을 전체 산 성분에 대하여 1.7몰% 공중합한 폴리부틸렌테레프탈레이트를 중합 촉매로서 테트라이소프로필티타네이트를 사용하며, 티탄 금속원자 환산으로 중합체 중에 35ppm 첨가하고, 통상적인 방법으로 중합하여 고유점도[η]=0.85의 중합체를 얻고, 코어 성분 A용의 중합체로 하였다.

시스 성분 B와 코어 성분 A의 복합 비율 (질량 비율) 50:50 조건에서 방사온도 260℃, 권취 속도 3500m/분으로 용융 복합 방사하여 도 3에 나타내는 바와 같은 단면 형상의 복합 필라먼트사(83dtex/24 필라먼트)를 얻었다. 이 복합섬유의 코어 성분 A의 돌출부 개수는 50개이고, 코어 성분 A의 외주길이(L₂)와 이 복합섬유의 외주길이(L₁)의 비(L₂/L₁)는 4.5(X/C=9.0)이고, 강도는 3.1N/dtex였다. 이어서, 800T/M의 실연을 실시하여 편물을 제조하고, 수득된 편물을 통상적인 액류염색기를 사용하여 다음에 나타내는 가교 처리 조건 및 염색 조건에서 염색하고, 그 이후 통상적인 방법으로 건조 마무리 세팅을 실시하였다. 염색된 편물은 양호한 발색, 선명성과 우수한 광택감을 갖고 있으며, 코어/시스의 계면 박리는 전혀 확인되지 않았다. 더욱 촉촉한 양호한 감촉을 갖는 것이었다. 결과를 표 4에 나타낸다.

가교 처리 조건

처리제: 1,1,9,9-비스에틸렌디옥시노난 10%omf

도데실벤젠술폰산나트륨 0.5g/ℓ

말레인산 1g/ℓ

욕비: 1:50

온도: 115℃×40분

염색 조건

염료: Dianix Red BN-SE(CI Disperse Red 127) 5%omf

분산 보조제: Disper TL(메이세이 화학공업사 제조) 1g/ℓ

pH 조정제: 황산암모늄 1g/ℓ

아세트산(48%) 1g/ℓ

욕비: 1:50

온도: 115℃×40분

환원 세정

히드로설파이드 1g/ℓ

아밀라딘(다이이치 공업제약) 1g/ℓ

NaOH 1g/ℓ

욕비: 1:30

온도: 80℃×120분

SIPcoPBT: 5-나트륨술포이소프탈산 공중합 폴리부틸렌테레프탈레이트

Ny6: 나일론6

SIPcoPET: 5-나트륨술포이소프탈산 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트

PP: 폴리프로필렌

IPAcoPET: 이소프탈산 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트

PET: 폴리에틸렌테레프탈레이트

	평가 결과
	섬유화 공정성	내박리성	감촉 평가	종합 평가
실시예 11	◎	◎	선명성, 광택감 양호, 촉촉한 드라이감이 있는 양호한 감촉	◎
12	Ｏ	◎	〃	Ｏ∼◎
13	Ｏ∼◎	◎	〃	Ｏ∼◎
14	◎	Ｏ∼◎	〃	Ｏ∼◎
15	◎	Ｏ∼◎	〃	Ｏ∼◎
16	◎	Ｏ∼◎	〃	Ｏ∼◎
17	◎	◎	〃	◎
18	Ｏ∼◎	◎	〃	Ｏ∼◎
19	Ｏ∼◎	◎	〃	Ｏ∼◎
20	◎	Ｏ∼◎	습식 부직포로서 양호한 감촉	Ｏ∼◎
21	Ｏ∼◎	Ｏ∼◎	선명성, 광택감 양호, 촉촉한 드라이감이 있는 양호한 감촉	Ｏ∼◎
22	◎	Ｏ∼◎	〃	Ｏ∼◎
비교예 4	Ｏ∼◎	△∼×	선명성, 감촉 모두 양호하지만 박리에 의한 감촉이 거칠어져 겉옷으로는 실제 착용이 불가능	△∼×
5	Ｏ∼◎	×	〃	×
6	Ｏ∼◎	△∼×	〃	△∼×
7	◎	△∼×	〃	△∼×
8	Ｏ∼◎	△∼×	계면 박리가 심해져 품위가 떨어짐	△∼×
9	Ｏ∼◎	×	비교예 4와 동일함	×
10	◎	×	〃	×

실시예 12∼17

코어 성분 A, 복합 비율, 돌출부 개수를 표 3에 나타내는 바와 같이 변경하는 것 이외에는, 실시예 11과 동일한 방법으로 실시하였다. 내박리성 평가 결과 및 감촉 평가 결과를 표 4에 나타낸다. 모두 섬유화 공정성은 양호하고, 우수한 내박리성과 양호한 감촉을 갖고 있었다.

실시예 18, 19

단면 형상을 도 4, 도 5로 하는 것 이외에는, 실시예 11과 동일한 방법으로 실시했는데, 모두 우수한 내박리성과 양호한 감촉을 갖고 있었다.

실시예 20

코어 성분 A를 폴리프로필렌으로 하는 것 이외에는, 실시예 11과 동일한 방법으로 복합섬유를 제조하였다. 이것을 5㎜로 커팅하여 통상적인 방법에 따라 초지하고, 110℃ 롤 카렌더를 통과시켜 습식 부직포를 제조하였다. 가공 공정성도 양호하고 옷감 질의 품위가 양호한 부직포를 얻을 수 있었다.

실시예 21, 22

시스 성분 B의 에틸렌의 공중합량을 표 3에 나타내는 바와 같이 변경하는 것 이외에는, 실시예 11과 동일한 방법으로 실시하였다. 모두 우수한 내박리성과 양호한 감촉을 갖고 있었다.

비교예 4∼7

코어 성분 A 및 단면 형상, 코어 성분 A의 돌기 개수를 표 3에 나타내는 바와 같이 변경하는 것 이외에는, 실시예 11과 동일한 방법으로 실시하였다. 모두 양호한 감촉이었으나, 코어/시스의 계면 박리에 의해 감촉이 거칠어져 품위가 떨어지는 것으로, 실용상 사용할 수 있는 수준은 아니었다.

비교예 8

코어 성분 A를 폴리프로필렌으로 하고, 실시예 20과 마찬가지로 섬유를 5㎜로 커팅하여 습식 부직포를 제조했는데, 가공 공정 상에서의 코어/시스의 계면 박리가 많이 발생하여 현저히 떨어지는 것이었다.

비교예 9, 10

시스 성분 B의 에틸렌의 공중합량을 표 3에 나타내는 바와 같이 변경하는 것 이외에는, 실시예 11과 동일한 방법으로 실시하였다. 모두 코어/시스의 계면 박리에 의한 감촉이 거칠어져 품위가 낮은 것이었다.

실시예 23

실시예 11에서 제조된 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 비누화물을 시스 성분 B 용의 중합체로 하고, 마찬가지로 실시예 11에서 제조된 5-나트륨술포이소프탈산을 전체 산 성분에 대하여 1.7 몰% 공중합한 폴리부틸렌테레프탈레이트에, 표 5에 나타내는 바와 같이 무기미립자를 특정량 함유시킨 것을 코어 성분 A용의 중합체로서 사용하며, 시스 성분 B와 코어 성분 A의 복합 비율(질량 비율) 50:50 조건에서 방사 온도 260℃, 권취 속도 3500m/분으로 용융 복합 방사하여, 도 6에 나타내는 바와 같은 단면 형상의 복합 필라먼트사(83dtex/24 필라먼트)를 얻었다. 단, 이 복합섬유의 코어 성분 A(L/D=6.0)는 50개이고, 인접하는 돌출부간의 평균간격은 0.33㎛였다. 코어 성분 토탈의 외주길이(L₂)와 복합섬유의 외주길이(L₁)의 비(L₂/L₁)는 5.0(X/C=10.0)이고, 강도는 3.1N/dtex였다. 이어서, 800T/M의 실연을 실시하여 편물을 제조하고, 수득된 편물을 실시예 11과 동일한 방법으로 가교 처리 및 염색하고, 그 이후 통상적인 방법으로 건조 마무리 세팅을 실시하였다. 염색된 편물은 양호한 발색, 선명성과 우수한 광택감을 갖고 있고, 코어/시스의 계면 박리는 전혀 확인되지 않았다. 또한, 촉촉한 양호한 감촉을 갖는 것이었다. 결과를 표 6에 나타낸다.

Ny6: 나일론6

PP: 폴리프로필렌

IPAcoPET: 이소프탈산 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트

PET: 폴리에틸렌테레프탈레이트

	평가 결과
	섬유화 공정성	내박리성	감촉 평가	종합 평가
실시예 23	◎	◎	선명성, 광택감 양호, 촉촉한 드라이감이 있는 양호한 감촉	◎
24	Ｏ	◎	〃	Ｏ∼◎
25	Ｏ∼◎	◎	〃	Ｏ∼◎
26	◎	Ｏ∼◎	〃	Ｏ∼◎
27	◎	Ｏ∼◎	〃	Ｏ∼◎
28	◎	Ｏ∼◎	〃	Ｏ∼◎
29	◎	◎	〃	◎
30	Ｏ∼◎	◎	〃	Ｏ∼◎
31	Ｏ∼◎	◎	〃	Ｏ∼◎
32	◎	Ｏ∼◎	습식 부직포로서 양호한 감촉	Ｏ∼◎
33	Ｏ∼◎	Ｏ∼◎	선명성, 광택감 양호, 촉촉한 드라이감이 있는 양호한 감촉	Ｏ∼◎
34	◎	Ｏ∼◎	〃	Ｏ∼◎
비교예 11	Ｏ∼◎	△∼×	선명성, 감촉 모두 양호하지만 박리에 의한 감촉이 거칠어져 겉옷으로는 실제 착용이 불가능	Ｏ∼◎
12	Ｏ∼◎	×	〃	×
13	Ｏ∼◎	△∼×	〃	△∼×
14	◎	△∼×	〃	△∼×
15	Ｏ∼◎	△∼×	계면 박리가 심해져 품위가 떨어짐	△∼×
16	Ｏ∼◎	×	비교예 11과 동일함	×
17	◎	×	〃	×

실시예 24∼29

코어 성분 A, 복합 비율, 코어 수를 표 5에 나타내는 바와 같이 변경하는 것 이외에는, 실시예 23과 동일한 방법으로 실시하였다. 내박리성 평가 결과 및 감촉 평가 결과를 표 6에 나타낸다. 모두 섬유화 공정성은 양호하고, 우수한 내박리성과 양호한 감촉을 갖고 있었다.

실시예 30, 31

단면 형상을 도 7, 도 8로 하는 것 이외에는, 실시예 23과 동일한 방법으로 실시하였다. 모두 우수한 내박리성과 양호한 감촉을 갖고 있었다.

실시예 32

코어 성분 A를 폴리프로필렌으로 하고, 실시예 23과 동일한 방법으로 복합섬유를 제조하였다. 이것을 5㎜로 커팅하여 통상적인 방법에 따라 초지하고, 110℃ 롤 카렌더를 통과시켜 습식 부직포를 제조하였다. 가공 공정성도 양호하고 옷감 질의 품위가 양호한 부직포를 얻을 수 있었다.

실시예 33, 34

시스 성분 B의 에틸렌의 공중합량을 표 5에 나타내는 바와 같이 변경하는 것 이외에는, 실시예 23과 동일한 방법으로 실시하였다. 모두 우수한 내박리성과 양호한 감촉을 갖고 있었다.

비교예 11∼13

코어 성분 A 및 단면 형상을 표 9에 나타내는 바와 같은 코어/시스형으로 한 것 이외에는, 실시예 23과 동일한 방법으로 실시하였다. 모두 양호한 감촉이었으나, 코어/시스의 계면 박리에 의해 감촉이 거칠어져 품위가 떨어지는 것으로, 실용상 사용할 수 있는 수준은 아니었다.

비교예 14

복합 비율 및 섬 수를 표 5에 나타내는 바와 같이 변경하는 것 이외에는, 실시예 23과 동일한 방법으로 실시하였다. 모두 섬유화 공정성, 내박리성 모두를 만족시키는 것은 얻을 수 없었다.

비교예 15

코어 성분 A 를 폴리프로필렌으로 하고, 실시예 32 와 동일한 방법으로 섬유를 5㎜로 커팅하여 습식 부직포를 제조했는데, 가공 공정 상에서의 코어/시스의 계면 박리가 많이 발생하여 현저히 떨어지는 것이었다.

비교예 16, 17

시스 성분 B 의 에틸렌의 공중합량을 표 5 에 나타내는 바와 같이 변경하는 것 이외에는, 실시예 23 과 동일한 방법으로 실시하였다. 모두 코어/시스의 계면 박리에 의한 감촉이 거칠어져 품위가 낮은 것이었다.

본 발명의 복합섬유는 가공 공정성, 코어/시스 성분의 내박리성이 우수하고, 또 염색물의 침식성 등이 우수하며, 양호한 감촉을 발현시킨 의료용 소재로 할 수 있다. 또, 의료용뿐만 아니라 각종 리빙자재, 산업자재 등의 비의료 용도에도 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 종래의 합성섬유에서는 볼 수 없었던 양호한 친수성을 가지며, 발색성, 광택감이 양호하고 소프트하며 천연섬유와 비슷한 감촉과 계면의 내박리성이 우수한 복합섬유로 이루어진 섬유제품을 얻을 수 있다.

Claims

열가소성 중합체로 이루어진 코어 성분 A 와 다른 열가소성 중합체로 이루어진 시스 성분 B 로 이루어진 코어/시스형 복합섬유로서, 시스 성분 B 가 에틸렌 함유량 25∼70 몰%인 에틸렌-비닐알콜계 공중합체이고, 코어 성분 A 가 융점 160℃ 이상인 열가소성 중합체이고, 섬유 단면에서 이 코어 성분 A 는 10 이상의 돌출부를 갖고 있거나 또는 10 이상의 편평 단면 코어 성분의 집합 배열체로서 존재하고, 인접하는 돌출부 간격 또는 인접하는 편평 단면 코어 성분의 간격 (I)이 1.5㎛ 이하이며, 이 돌출부 또는 편평 단면 코어 성분의 장축은 모두 섬유 단면 외주에 대하여 90°±15°각도를 이루도록 배치되어 있고, 또 코어 성분 A의 외주길이(L₂)와 이 복합섬유의 외주길이(L₁)의 비(X)가 다음 식 (1)을 만족시키는 것을 특징으로 하는 복합섬유 :

X/C≥2 (1)

X: 코어 성분 A 의 외주길이와 복합섬유의 외주길이의 비(L₂/L₁)

C: 복합섬유 전체를 1 로 한 경우의 코어 성분 A 의 질량 복합 비율.
제 1 항에 있어서, 코어 성분 A 와 시스 성분 B 의 복합비(질량%)가 10:90∼90:10인 복합섬유.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 코어 성분 A 를 형성하는 열가소성 중합체는 시스 성분 B 를 형성하는 열가소성 중합체와는 비상용성인 중합체인 복합섬유.
삭제
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 복합섬유의 편평도가 1.5∼5.0 인 복합섬유.
제 1 항 내지 제 3 항, 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 코어 성분 A 에 무기미립자가 함유되어 있고, 이 무기미립자의 1차 평균입자경(㎛)과 무기미립자 함유량(질량%)이 다음 식 (2)∼(4)를 만족시키는 복합섬유 :

0.01≤1차 평균입자경(㎛)≤5.0 (2)

0.05≤무기미립자 함유량(질량%)≤10.0 (3)

0.01≤Y≤3.0 (4)

단, Y = 1 차 평균입자경(㎛)×무기미립자 함유량(질량%)