KR100600917B1 - 고수축성 아크릴계 섬유, 이 섬유를 함유하는 파일 조성물및 이 파일 조성물을 사용한 파일 직물 - Google Patents

고수축성 아크릴계 섬유, 이 섬유를 함유하는 파일 조성물및 이 파일 조성물을 사용한 파일 직물 Download PDF

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Abstract

아크릴로나이트릴을 50중량% 이상 함유하는 아크릴로나이트릴계 중합체로 이루어지고, 무하중하 건열 130℃에서 10분간 처리 후의 수축률이 25% 내지 35%이고, 또한 건열 120 내지 140℃의 범위내에서의 무하중하 10분간 처리 후의 수축률의 최대치와 최소치의 차가 8% 이내인 고수축성 아크릴계 섬유를 개시한다. 또한, 이러한 고수축성 아크릴계 섬유를 20 내지 80중량% 함유하는 파일 조성물 및 이러한 파일 조성물을 사용하여 제조된 파일 직물을 개시한다.

Description

고수축성 아크릴계 섬유, 이 섬유를 함유하는 파일 조성물 및 이 파일 조성물을 사용한 파일 직물{HIGHLY SHRINKABLE ACRYLIC FIBER, PILE COMPOSITIONS CONTAINING THE SAME AND NAPPED FABRICS MADE BY USING THE COMPOSITIONS}
본 발명은 보아(boa), 하이 파일 직물 등의 파일 직물에 바람직한 고수축성 아크릴계 섬유 및 이 고수축성 아크릴계 섬유를 포함하는 파일 조성물, 및 그 파일 조성물을 사용하여 이루어지는 파일 직물에 관한 것이다.
아크릴계 섬유는 동물 털과 같은 감촉 및 광택을 갖고 있어서, 하이 파일 직물 등의 동물 털과 같은 파일 직물의 파일 소재로서 널리 사용되고 있다. 이 파일 직물중, 예컨대 하이 파일 직물은 보통 파일부가 보호 모(가드 헤어)와 다운 모(다운 헤어)로 구성되는 2층 구조로 이루어지고, 이 2층 구조는 보호 모용 스테이플 섬유와 다운 모용 스테이플 섬유를 혼면하여 슬라이버한 후, 이 슬라이버를 바닥 천이 되는 바닥 실과 함께 편물 구조로 편성하여 표면에 파일부를 형성하고, 그 후 이면에 수지 가공을 실시하여 텐터라고 불리는 열처리 장치로 컬링하는 동시에 파일부의 다운 모용의 섬유만을 수축시켜, 연마 공정으로써 파일부의 비수축의 보호 모용 섬유에서 그 권축을 제거하여 늘어나게 함으로써 형성된다. 따라서 다운 모용 스테이플 섬유에는 고수축성 아크릴계 섬유가 적합하고 또한 텐터가 건열식이기 때문에 건열에서 고수축성을 띠는 아크릴계 섬유가 요구된다.
종래부터, 고수축성 아크릴계 섬유를 수득하는 방법으로서는 다수 제안되어 있다. 예컨대, 습식 방사하여 수득되는 응고 미연신사를 1.5 내지 3배로 연신한 후, 무긴장 하에 70℃ 이상의 온도에서 수세하고, 열수중에서 1.5 내지 2.5배로 2차 연신 하여 수득되는 것이 제안되었다(예컨대, 특허 문헌 1:일본 특허 공개 제 1985-110910호 공보 참조). 그러나 이 방법으로 수득되는 고수축성 아크릴계 섬유는 끓는 물 수축률은 양호해도 건열 분위기에서의 수축률은 뒤떨어진다. 또한, 아크릴로나이트릴 80중량% 이상, 설폰산기 함유 단량체 5 내지 15중량%의 중합체로 이루어지고 120℃에서 1분후의 건열 수축률이 30% 이상의 신속 수축성 아크릴계 섬유가 제안되어 있다(예컨대, 특허 문헌 2: 일본 특허 공개 제 1992-119114호 공보 참조). 또한, 건열, 습열을 막론하고 수축률 15% 이상에서 2차 곱슬 모양을 1 내지 3개/인치 갖는 수축성의 스테이플 섬유도 제안되어 있다(예컨대, 특허 문헌 3: 일본 특허 공개 제 1997-316750 호 공보 참조).
그러나 하이 파일 포의 제조 공정에서의 열 부여 공정은 텐터에서의 처리 공정뿐만 아니라 연마 공정에도 있고, 이 연마 공정에서의 온도는 보통 텐터의 온도보다도 높게 설정되어 있다. 그 때문에 상기와 같은 종래의 고수축성 아크릴계 섬유의 경우는 이 연마 공정에서 필요 이상으로 수축되기 쉽고, 결과적으로 유연도, 벌키니스의 점에서 만족할 수 있는 품질의 제품을 수득하는 것은 곤란하다. 또한, 하이 파일 포의 가공 규모, 가공 속도, 텐터의 기종에 따라 텐터에 의한 처리 온도가 다른 경우가 많은 점, 시장의 다종의 다양한 요구에 따른 하이 파일 포의 제품 규격이 존재하고 있다는 점 등에서 텐터에서의 온도 조건에 따라 다운 모용 스테이플 섬유의 아크릴계 섬유가 단순히 특정치 이상의 높은 수축률을 갖고 있어도 수축률의 변동폭이 커져, 제품의 품질에 편차가 생기기 쉬워, 다종의 다양한 각 하이 파일 포 제품에 대한 요구에 대응할 수 없었다.
한편, 보호 모용 스테이플 섬유는 하이 파일 편포의 권축을 상기 연마 공정으로 제거함으로써 하이 파일 포에 동물 털과 같은 외관과 감촉을 준다. 이 때문에 보호 모용 스테이플 섬유로서는 연마 공정에서 권축이 제거되기 쉬운 섬유인 것이 바람직하지만, 종래의 아크릴계 섬유의 경우, 권축을 부여한 후에 염색 공정을 실시하는 것이 일반적이고, 염색 공정 등에서의 고온의 열 이력을 받는 것은 연마 공정에 있어서 권축의 제거가 곤란하다. 보통, 이 권축 제거가 곤란한 점을 해결하기 위해서, 연마 공정에 있어서 연마의 회수를 증가시키거나, 연마 온도를 상승시키는 방법이 일반적으로는 사용되고 있지만, 이와 같이 연마 횟수를 증가시키거나, 온도를 상승시키는 것은 권축 제거를 필요로 하지 않는 다운 모 섬유의 권축까지 제거하기 때문에, 벌키니스 및 고급감이 없는 제품이 발생되기 쉬워진다.
<선행 기술 문헌 목록>
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 제 1985-110910 호 공보
특허 문헌 2: 일본 특허 공개 제 1992-119114 호 공보
특허 문헌 3: 일본 특허 공개 제 1997-316750 호 공보
발명의 요약
본 발명자들은 파일 직물에 사용되는 파일 형성용 스테이플 섬유, 특히 그 다운 모 성분으로서 사용되는 섬유의 건열에 대한 열 수축 특성, 및 그 섬유를 파일 조성물에 사용하는 파일 직물의 제조 공정에서의 파일 조성물의 거동에 관해서 예의 검토한 결과, 본 발명에 이르렀다. 본 발명의 목적은 파일 직물을 제조할 때의 텐터에 의한 처리 공정에서의 다운 모가 되는 섬유 수축의 편차, 연마 공정에서의 다운 모 섬유의 권축 제거를 억제하고, 또한 다종의 다양한 파일 직물에 유연하고 양호한 감촉과 수려한 외관을 부여하는 다운 모 성분으로서 바람직한 고수축성 아크릴계 섬유를 제공하고 이러한 고수축성 아크릴계 섬유를 포함하는 파일 조성물을 제공하고 그 파일 조성물을 사용하여 이루어지는 유연하고 양호한 감촉과 수려한 외관을 갖는 파일 직물을 제공하는 데 있다.
본 발명은 아크릴로니트릴 단위 50중량% 이상을 함유하는 아크릴로나이트릴계 중합체로 이루어지고, 무하중하 건열 130℃에서 10분간 처리 후의 수축률이 25 내지 35%이고, 또한 건열 120 내지 140℃에서의 범위내에서의 무하중하 10분간 처리 후의 수축률의 최대치와 최소치의 차가 8% 이내인 것을 특징으로 하는 고수축성 아크릴계 섬유에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 고수축성 아크릴계 섬유를 20 내지 90중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 파일 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 파일 조성물을 사용하여 이루어지는 파일 직물에 관한 것이다.
본 발명에서의 고수축성 아크릴계 섬유는 아크릴로나이트릴 단위 50중량% 이상을 함유하는 아크릴로나이트릴계 중합체로 이루어지는 섬유에 있어서, 무하중하 건열 130℃에서 10분간 처리 후의 수축률이 25 내지 35%의 열 수축 특성을 갖는다. 이 고수축성 아크릴계 섬유는 예컨대 보호 모와 다운 모로 이루어지는 2층 구조 파일 및 자카드 파일 등의 파일을 갖는 파일 직물에서의 부피성 및 감촉, 및 파일 직물의 외관에 중요한 영향을 미치는 다운 모 성분으로서 유용한 것이다. 수축률이 지나치게 작은 경우에는 수축 성능이 불충분하고 파일 직물의 파일의 벌키니스, 의장 효과가 충분히 수득되지 않고 또한 수축률이 지나치게 큰 경우에는 파일 직물의 감촉이 딱딱해져 충분한 제품 품질을 확보할 수 없게 된다.
또한, 본 발명의 고수축성 아크릴계 섬유는 건열 120 내지 140℃에서의 범위내에서의 무하중하 10분간 처리 후의 수축률의 최대치와 최소치의 차가 8% 이내, 바람직하게는 6% 이내, 보다 바람직하게는 3% 이내인 열수축 특성을 갖는다. 수축률의 최대치와 최소치의 차가 8%를 초과하면, 다운 모 성분으로서 사용하여 파일 직물을 제조할 때, 다운 모로서의 역할을 하는 고수축성 아크릴계 섬유를 수축시키는 텐터에 의한 처리 공정에서의 온도의 변화, 또는 연마 공정에서의 잉여 가열에 의해 다운 모 섬유의 수축률에 편차가 생기거나, 한편 보호 모로서의 역할을 하는 섬유의 권축 제거를 목적으로 한 연마 공정에 부여되는 열에 의해 다운 모 섬유의 권축 제거 또는 연신이 발생하기 때문에 다운 모층과 보호 모층이 명료히 형성되지 않고, 결과적으로 품질이 떨어지는 파일 직물밖에 수득되지 않는다.
또한, 본 발명의 고수축성 아크릴계 섬유는 섬유-섬유간 정마찰 계수 ㎲가 0.40 이하이고, 섬유-섬유간 동 마찰 계수 μd가 0.30이하이며, 또한 그 정마찰 계수 ㎲와 동마찰 계수 μd와의 차 Δμ(=㎲-μd)가 0.01 내지 0.2의 범위내에 있는 것이 바람직하다. 섬유-섬유간 정마찰 계수 ㎲가 0.40 이하, 또한 섬유-섬유간 동마찰 계수 μd가 0.30 이하인 것에 의해, 본 발명의 고수축성 아크릴계 섬유를 다운 모 성분으로서 사용하여 파일 직물을 제조할 때, 수축 후의 섬유끼리의 얽힘이 적어지기 때문에, 또한 연마 공정에 있어서 다운 모 섬유가 보호 모 섬유를 수반하여 권축이 늘어난다는 문제를 회피할 수 있기 때문에, 다운 모층과 보호 모 층이 명료히 형성된다. 또한 파일 직물의 파일의 감촉도 유연해져 파일 직물로서 고품질인 것이 수득된다.
섬유-섬유간 정마찰 계수와 동마찰 계수의 차 Δμ도 본 발명의 고수축성 아크릴계 섬유를 다운 모 성분으로서 사용하여 파일 직물을 제조할 때, 파일 직물의 감촉에 영향을 주고, Δμ가 0.01 내지 0.2의 범위에 있어서 파일 직물의 파일에 적절한 유연성과 매끄러운 감촉을 부여할 수 있어서, 파일 직물로서의 감촉이 양호해진다. Δμ를 0.01 내지 0.2의 범위로 하기 위한 수단으로서는 섬유의 단면 형상, 섬유의 표면 형태를 제어하는 방법, 오일의 종류, 오일의 부착량을 적절히 선택, 조합하는 방법 등이 사용된다. 오일에 관해서는 일반적으로 평활제를 사용하는 것이 바람직하고, 평활제로서는 폴리오가노실록산, 고급 알코올에스터류, 글리세린에스터류, 및 양이온형 계면 활성제 등을 들 수 있다.
본 발명의 고수축성 아크릴계 섬유는 필라멘트의 권축수 N(개/인치)가 5 내지 12인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 6 내지 10이다. 또한 권축도 D(%)는 7 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 9 이상이다. 또한, 권축도가 지나치게 크면 섬유 상호의 전면성(展綿性)이 저하되어 넵 등의 섬유 덩어리가 생기기 쉬워지기 때문에 20 이하가 바람직하다. 또한 그 곱 NxD의 값이 50 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70 이상이다. 또한, 섬유 덩어리의 발생을 방지하기 위해서는 200 이하가 바람직하다. 본 발명의 고수축성 아크릴계 섬유를 다운 모 성분으로서 사용하여 파일 직물을 제조할 때, 2층 구조의 파일의 형성에 사용하는 다운 모 섬유에는 보통 섬유장이 32mm 이하인 스테이플이 면상체로서 많이 사용되고 있지만, 일반적으로 이와 같이 섬유장이 짧은 스테이플의 경우, 스테이플로부터의 슬라이버의 작성시에 슬라이버의 포합성 불량에 의한 품질의 저하 및 실 끊어짐에 의한 생산성 저하가 발생되기 쉬워진다.
그래서 본 발명의 고수축성 아크릴계 섬유는 상기 범위내에 섬유-섬유간 마찰과 권축 형태를 제어함으로써, 섬유장이 짧은 경우라도 슬라이버의 포합성은 충분해져 슬라이버의 작성이 용이해진다. 즉, 섬유장이 32mm 이하의 짧은 섬유장의 필라멘트를 사용하여 슬라이버를 작성하기 위해서는 권축수 N이 많을수록, 권축도 D의 값이 높은 편이 바람직하지만, 권축수 N이 적은 경우는 권축도 D를 높게, 반대로 권축도 D가 낮은 경우는 권축수 N을 크게 설정하는 것이 슬라이버를 작성하는 데에 있어서 바람직하다.
본 발명의 고수축성 아크릴계 섬유를 구성하는 아크릴로나이트릴계 중합체는 아크릴로나이트릴 및 아크릴로나이트릴과 공중합 가능한 단량체를 중합하여 수득되는 것으로, 아크릴로나이트릴 단위를 50중량% 이상 함유하는 중합체이다. 중합체 중의 아크릴로나이트릴 단위의 함유량은 바람직하게는 80% 이상이고, 특히 바람직하게는 85% 이상이며, 또한 보통 99% 이하이다.
아크릴로나이트릴과 공중합 가능한 단량체는 공중합 가능한 2중 결합을 갖는 것(본 명세서에서, 바이닐 단량체라고도 한다.)에 있어서, 예컨대 아크릴산, 메트아크릴산 또는 이들의 알킬에스터, 아세트산바이닐, 아크릴아마이드, 2-하이드록실에틸메트아크릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메트아크릴레이트, 알릴설폰산나트륨, 스타이렌설폰산나트륨, 염화바이닐, 염화바이닐리덴 등을 들 수 있다. 특히, 아세트산바이닐, 염화바이닐, 아크릴산메틸이 품질 및 비용면에서 바람직하게 사용된다. 또한 설폰산기 함유 바이닐 단량체가 사용되었을 때는 0.5중량%을 넘지 않는 범위에서 다른 바이닐 단량체와 병용하는 것이 바람직하다.
이들 바이닐 단량체는 단독 또는 2종 이상의 조합될 수 있는데, 수득되는 아크릴계 섬유의 유리 전이 온도 Tg가 90로 이상이 되도록 중합체 조성을 결정하는 것이 바람직하다. 유리 전이 온도 Tg가 90℃ 미만인 경우는 본 발명의 고수축성 아크릴계 섬유를 다운 모 성분으로서 사용하여 파일 직물을 제조할 때 텐터로써 열수축시킨 후의 다운 모 섬유가 연마 공정으로 털 연신되기 쉬워, 파일 외관 및 감촉이 모두 악화되는 경향이 있다.
또한, 본 발명의 고수축성 아크릴계 섬유를 구성하는 아크릴로나이트릴계 중합체는, 1종류의 중합체로 이루어질 수도 있고, 아크릴로나이트릴 함유량이 다른 2종 이상의 중합체의 혼합물로 이루어질 수도 있지만, 아크릴로나이트릴 함유량이 다른 2종 이상의 중합체의 혼합물로 이루어지는 것이 바람직하다.
아크릴로나이트릴계 중합체가 아크릴로나이트릴 함유량이 다른 2종 이상의 중합체의 혼합물로서 보다 구체적으로는 아크릴로나이트릴 92 내지 99중량% 및 아크릴로나이트릴과 공중합 가능한 바이닐 단량체 1 내지 8중량%로 이루어지는 아크릴로나이트릴계 중합체(A)와, 아크릴로나이트릴 80중량% 이상 92중량% 미만 및 아크릴로나이트릴과 공중합 가능한 바이닐 단량체 8중량%를 초과하고 20중량% 이하로 이루어지는 아크릴로나이트릴계 중합체(B)와의 중량비(A/B)로 0.2 내지 1.5의 혼합물을 바람직한 것으로서 들 수 있다.
중합체(A)는 파일 제품의 제조 공정에서의 연마 공정에서의 털 신장을 억제하는 특성을 발현시키는 것이지만, 아크릴로나이트릴 단위의 함유량이 지나치게 적으면 털 연신 억제 효과가 없고, 지나치게 많으면 털 연신 억제 효과는 있지만 고수축성을 수득할 수 없다. 또한 AN과 공중합 가능한 바이닐 단량체는 실을 만들 때 용제로 용해성, 방사 원액의 안정성 향상, 및 섬유 물성을 개량하기 위한 것이지만, 1중량% 미만에서는 방사 원액의 겔화가 발생하기 쉬워 조업 안정성이 저하되고, 8중량%을 초과하면, 섬유 물성, 내열성이 저하된다. 또한, 설폰산기 함유 바이닐 단량체를 다른 바이닐 단량체로서 사용할 때는 섬유에 염색성, 광택을 주지만, 0.5중량%를 초과하면, 섬유 연신도의 저하 등을 야기하여 방적 통과성이 악화되고 방사 공정에서도 섬유의 접착 등이 발생하기 쉽기 때문에, 0.5중량% 이하의 범위에서 사용하고 다른 단량체를 병용하는 것이 바람직하다.
중합체(B)는 고수축성을 발현시키기 위한 것이지만 아크릴로나이트릴 단위의 함유량이 지나치게 적으면 파일 제품의 감촉이 나빠지고, 92중량% 이상이면 중합체(A)와 병용하는 의미가 저감되어 고수축성이 수득되기 어려워진다.
아크릴로나이트릴 단위 함유량이 다른 2종 이상의 중합체(특히 바람직하게는 상술한 중합체(A)와 중합체(B))는 아크릴 섬유 중에 혼합 상태로 존재함으로써 건열에 대한 고수축성과 파일 제품으로 했을 때의 양호한 외관, 소프트한 감촉을 주는 것이다. 혼합 상태는 가능한한 균일한 것이 바람직하고, 각 다른 중합체(예컨대 중합체(A)와 중합체(B))가 나란히 또는 쉬스 코어 등의 블록의 단체로 각각 존재하는 부분이 있는 경우에는 수축 불균일 및 털 신장의 발생이 일어나 최종적인 파일 제품의 외관 및 감촉이 불충분해지는 경우가 있다.
이러한 건열에 대한 고수축성과 파일 제품으로 했을 때의 양호한 외관, 소프트한 감촉을 수득하기 위해 상기 중합체(A)와 중합체(B)와의 2종을 혼합하는 경우, 그 혼합비는 중량비(A/B)로 0.2 내지 1.5, 바람직하게는 0.5 내지 1.0이다. 혼합비(A/B)가 지나치게 작으면, 건열에서의 수축성은 만족할 수 있게 되는 반면, 파일 제품의 제조 공정에서의 연마 공정에서 털 신장이 발생하기 쉬워 제품 외관이 나빠지고, 또한 그 감촉이 딱딱해지는 경향이 있고, 혼합비가 지나치게 크면, 건열에서의 고수축성이 수득되지 않고, 또한 파일 제품의 외관, 감촉이 나빠진다.
본 발명의 고수축성 아크릴계 섬유를 구성하는 아크릴로나이트릴계 중합체가, 아크릴로나이트릴 함유량이 다른 3종 이상의 중합체의 혼합물로 이루어지는 경우에는 각 중합체의 조성물 중의 아크릴로나이트릴 단위가 50중량% 이상, 바람직하게는 80중량% 이상 함유하도록 하고, 상기 2종의 중합체인 경우에는 털 연신 억제 특성과, 고수축성 특성과의 밸런스, 기타 물성을 고려하여 아크릴로나이트릴 단위의 함유량 등을 정할 수 있다.
본 발명의 고수축 아크릴계 섬유는 그 단면 형상에 특별히 제한은 없고, 또한 내후 안정제, 항균제, 안료, 염료, 대전 방지제, 도전제, 방오제 등이 포함될 수 있다.
본 발명의 고수축성 아크릴계 섬유는 이하의 방법에 따라 제조할 수 있다. 아크릴로나이트릴을 50중량% 이상 함유하는 아크릴로나이트릴계 중합체를 용제에 용해하여 방사원액을 조제한다. 아크릴로나이트릴계 중합체로서는 1종류의 중합체를 사용할 수도 있고, 아크릴로나이트릴 함유량이 다른 2종 이상의 중합체의 혼합물을 사용할 수도 있지만, 아크릴로나이트릴 함유량이 다른 2종 이상의 중합체의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하고, 보다 구체적으로는 아크릴로나이트릴 단위 92 내지 99중량% 및 아크릴로나이트릴과 공중합 가능한 바이닐 단량체 단위 1 내지 8중량%으로 이루어지는 아크릴로나이트릴계 중합체(A)와, 아크릴로나이트릴 단위 80중량% 이상 92중량% 미만 및 아크릴로나이트릴과 공중합 가능한 바이닐 단량체 단위 8중량% 초과 20중량% 이하로 이루어지는 아크릴로나이트릴계 중합체(B)와의 중량비(A/B)로 0.2 내지 1.5의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.
조제된 방사 원액은 방사 구금의 노즐로부터 용제와 물로 이루어지는 응고욕중으로 토출한 후, 응고 실을 2 내지 6배로 욕 중 연신하여 탈용제, 오일 부여, 건조 치밀화, 열 완화, 건열 연신을 실시하고, 최후에 권축수 N(개/인치)이 5 내지 12, 권축도 D(%)가 7 이상이고, 그 곱 NxD의 값이 50이상으로 되도록 권축을 부여 함으로써 본 발명의 고수축성 아크릴계 섬유를 수득할 수 있다.
아크릴계 섬유의 열 수축성은 아크릴로나이트릴 함유량에 크게 영향을 받고, 아크릴로나이트릴 함유량이 적으면 수축률은 높아지는 경향이 있다. 그러나 아크릴로나이트릴 함유량이 적은 경우에는 열 처리 온도의 차에 의한 수축률의 차가 커지기 쉬운 경향이 있어 파일 직물의 제조에 사용하는 수축 특성을 갖는 다운 모 성분으로서의 스테이플 섬유를 수득하기 위한 작업 범위가 대단히 좁아지기 때문에, 아크릴로나이트릴 함유량으로서는 85중량% 이상으로 하여 방사 조건 등을 제어하는 것이 바람직하다. 또한, 건열 연신에 관해서는 연신 배율이 낮은 경우에는 원하는 수축률이 수득되기 어렵고, 또한 연신 배율이 높은 경우에는 중합체 중의 아크릴로나이트릴 함유량에 따르지만, 열처리 온도의 차에 의한 수축률의 차가 커지는 경향에 있어, 추가로 연신 손상 등에 의한 수축률 저하 등이 발생하기 때문에 건열 연신에서의 연신 배율로서는 1.6 내지 2.5의 범위인 것이 바람직하다.
본 발명의 고수축성 아크릴계 섬유의 제조시에 사용하는 용제로 특별히 한정되지 않지만, 다이메틸아세트아마이드 및 다이메틸 설폭사이드 등의 유기 용제가 바람직하게 사용된다. 또한 방사 원액에 있어서의 중합체 농도도 특별히 한정되지 않는다. 고수축성 아크릴계 섬유로의 권축의 부여는 스터퍼 박스형의 클랩퍼를 사용하여 파지압, 클랩퍼(스터퍼 박스)압 등을 적절히 제어함으로써 목적으로 하는 권축수 N(개/인치), 권축도 D(%)를 부여할 수 있다.
본 발명의 고수축성 아크릴계 섬유는 각종 파일 직물의 파일 소재의 구성 성분으로서 바람직하게 사용되고, 특히 보아, 하이 파일 포 등의 파일부가 다운 모와 보호 모의 2층 구조의 파일 직물에서의 다운 모성분으로 바람직하게 사용된다. 본 발명의 고수축성 아크릴계 섬유를 다운 모 성분으로서 사용하여 파일 직물을 제조할 때, 우수한 외관과 감촉을 효과적으로 수득하기 위해서는 고수축성 다운 모성분을 포함하는 파일 소재는 본 발명의 고수축성 아크릴계 섬유가 20 내지 90중량%의 범위로 포함되는 파일 조성물이어야 한다.
파일 조성물에 있어서의 본 발명의 고수축성 아크릴계 섬유의 함유량이 지나치게 적으면 파일을 구성하는 다운 모로서의 효과가 발휘되지 않고 파일의 벌키니스가 결핍되고, 또한 지나치게 많으면 파일 직물의 감촉이 거칠어지고 딱딱해진다. 따라서, 20중량% 내지 90중량%의 범위가 특히 바람직하다.
파일 조성물은 본 발명의 고수축성 아크릴계 섬유와 보호 모 성분으로서의 저수축성 섬유로 구성되어, 저수축성 섬유가 80 내지 10중량% 포함된다. 본 발명의 고수축성 아크릴계 섬유와 같이 파일 조성물을 구성하는 저수축성 섬유로서는 무하중하 건열 130℃에서 10분간 처리 후의 수축률이 본 발명의 고수축성 아크릴계 섬유와는 10% 이상 차가 있는 섬유이면 섬유 소재에는 특별히 한정은 없고, 아크릴계 섬유, 폴리아마이드 섬유, 폴리에스테르 섬유, 염화바이닐 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌 섬유 등의 합성 섬유, 레이온, 아세테이트 등의 반합성 섬유, 솜, 양모 등의 천연 섬유를 들 수 있고, 이들 섬유는 1종 또는 2종 이상 병용할 수 있다.
특히 파일 조성물의 구성 성분으로서 본 발명의 고수축성 아크릴계 섬유와 같이 저수축성 섬유로서 아크릴계 섬유를 사용하는 경우에 있어서 저수축성 섬유로 서 무하중하 건열 130℃에서 10분간 처리 후의 수축률이 5% 이하인 저수축성 아크릴계 섬유를 사용하는 것은 바람직하고, 이러한 저수축성 아크릴계 섬유 80 내지 10중량%을 포함하는 파일 조성물에 의하면 발색성이 우수한 아크릴계 섬유의 특징이 보다 효과적으로 발휘되어 유연하고 벌키니스가 있는 파일 직물이 수득된다. 이 파일 조성물은 각 섬유의 스테이플 섬유를 혼면하고, 또한 슬라이버로 한 상태로 사용된다.
또한, 바람직하게 사용되는 상기 저수축성 아크릴계 섬유가 이형 단면 섬유이면, 파일 직물에 다양한 감촉을 부여할 수 있다. 예컨대, 파일 직물에 동물 털과 같은 부드러운 감촉을 부여하는 경우는 편평 단면 섬유를 사용하고, 매끄러운 감촉을 부여하고 싶은 경우에는 개뼈다귀(아령) 모양 또는 말굽형 단면 섬유를 사용한다. 또한, 벌키니스를 더욱 부여하는 경우에는 Y자형 단면 섬유나 십자 단면 섬유 등을 사용하고, 외관에 광택감을 부여하는 경우에는 섬유 단면에서의 장축 방향으로 0.3㎛를 초과하는 깊이의 오목부가 없는 길이 25㎛ 이상의 평활면을 갖는 편평 단면 섬유를 사용한다.
이러한 파일 조성물을 사용하여 이루어지는 파일 직물은 그 제조 방법으로서는 종래부터 공지의 방법 및 장치가 사용되고 있지만, 파일 직물의 제조 과정에서의 텐터에서의 처리 공정에서 파일 조성물중의 다운 모 성분인 고수축성 아크릴계 섬유가 수축하여 다운 모가 되고, 연마 공정에서 다운 모의 권축을 제거하지 않고도 보호 모 성분인 저수축성 아크릴계 섬유 등의 비 고수축성 섬유의 권축이 제거되어 연신된 보호 모가 되어, 유연하고 벌키니스가 풍부한 양호한 감촉과 수려한 외관을 부여한다.
이하, 본 발명을 실시예에서 구체적으로 설명한다. 또한, 실시예 중의 건열 수축률, 유리 전이 온도 Tg는 하기의 방법으로 측정하고, 하이 파일 외관은 육안에 의해, 감촉 평가는 촉감시험에 의해 판정했다.
(건열 수축률)
섬유를 130℃, 또는 120 내지 140에서의 범위의 임의의 온도의 건열 분위기 중에 무하중하에서 10분간 방치, 즉 건열 처리하여, 건열 처리 전의 섬유장을 L0, 건열 처리 후의 섬유장을 L1로 하여, 다음 식으로부터 산출했다.
건열 수축률(%)=[(L0-L1)/L0]x100
(유리 전이 온도 Tg)
섬유를 칩 형상으로 새겨 샘플을 제작하고, 이하의 조건에서 DSC 측정을 하여 산출했다.
장치: 세이코 인스트루먼트 인코포레이티드(Seiko Instruments Inc.) 제품 DSC220C
온도 프로파일: 가열 30℃, 가열 150℃, 급냉 30℃, 가열 300℃
승온 속도 10℃/분
(섬유-섬유간 정마찰 계수 및 동마찰 계수)
JIS L1015, Roder법으로써 측정했다.
(권축수 N(개/인치), 권축도 D(%))
JIS L1015, 7.12로써 측정했다.
(외관 평가)
하이 파일 포의 외관 평가에서의 판정은 육안으로 이하의 표준에 따랐다. 또한, 판정은 다운 모 부분의 섬유가 가지런하지 않음이 확인되지 않는 경우를 「우수」라고 하고, 가지런하지 않음이 현저한 것을 「뒤떨어짐」라고 했다.
◎: 우수, ○: 양호, △: 약간 뒤떨어짐, ×: 뒤떨어짐
(감촉 평가)
하이 파일 포의 감촉 평가에서의 판정은 핸들링에 의해 이하의 기준에 따랐다. 또한 판정은 유연도, 벌키니스가 충분히 느껴지는 경우를 「우수」라하고 거친감, 및 딱딱함이 느껴지는 것을 「뒤떨어짐」이라고 하였다.
◎: 우수, ○: 양호, △: 약간 불량, ×: 불량
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4
표 1에 나타낸 바와 같이 조성의 단독 중합체 또는 중합체 혼합물을 다이메틸아세트아마이드에 용해하고, 착색제를 첨가하여 중합체 농도 25중량%의 방사 원액을 조정했다. 그 방사원액을 방사 노즐을 통해서 욕 온도 40℃, 다이메틸아세트아마이드 50중량% 수용액의 응고 욕 중으로 압출하고, 이 응고된 섬유를 연신 세정조에서 표 1에 나타낸 연신율로 욕 중 연신했다. 계속해서 평활제로서 양이온계 계면 활성제 60중량% 이상을 함유하는 섬유 유제를 부여하여, 건조 치밀화한 후, 가압 수증기 중에서의 완화 및 120℃에서의 건열 롤러를 사용하여 표 1에 나타낸 연신 배율로 건열 연신을 실시하고, 또한 기계 권축을 부여하여, 모노필라멘트 4dtex의 섬유를 수득했다.
Figure 112004027610767-pct00001
수득된 섬유의 건열 수축률, 수축률 차, 유리 전이 온도 Tg 및 섬유 섬유간 정마찰 계수㎲, 동마찰 계수μd 및 그 차 Δμ(=㎲-μd)를 표 2에 나타내었다. 또한, 표 3에 권축수 N(개/인치), 권축도 D(%), 및 그 곱 NxD의 값을 나타냈다.
Figure 112004027610767-pct00002
Figure 112004027610767-pct00003
수득된 본 발명의 고수축성 아크릴계 섬유를 길이 32mm로 커팅하여, 이 스테이플 40중량%와 저수축성 아크릴계 섬유로서 미쓰비시 레이온(주) 제품 판클(무하중하 건열 130℃에서 10분 처리에서의 수축률 3%이하, 모노필라멘트 11dtex, 커트 길이 51mm의 아크릴 필라멘트)60중량%을 혼면하여 파일용 스테이플 섬유를 제작하여, 그 스테이플 섬유으로부터 슬라이버를 작성하여, 바닥 천이 되는 바닥 실의 폴리에스테르 필라멘트사 150dtex/48f와 함께 슬라이버 니팅기에 의해 슬라이버 니트를 만들어, 이면에 수지가공하고, 텐터로 건열 130℃ 에서의 컬링 처리, 건열 170 내지 90℃ 분위기 중에서의 연마 처리 및 셔(shirr) 처리하여 파일 높이 18mm의 파일 포를 수득했다. 수득된 파일 포의 외관 평가 및 감촉 평가를 실시하고 그 결과를 표 4에 나타내었다. 또한, 실시예 1 내지 4에 의해 수득된 파일 포는 다운 모와 보호 모와의 높이 차가 5mm의 명료한 2층 구조의 파일부를 갖는 하이 파일 포였다.
Figure 112004027610767-pct00004
실시예 5 내지 6 및 비교예 5 내지 6
실시예 2에서 수득된 본 발명의 고수축성 아크릴계 섬유의 필라멘트(커트 길이 32mm)와 저수축성 아크릴계 섬유로서 미쓰비시 레이온(주) 제품 판클(무하중하 건열 130℃ 10분 처리에서의 수축률 3% 이하, 모노필라멘트 11dtex, 커트 길이 51mm의 아크릴필라멘트)를, 표 5에 나타낸 중량비로 혼면하여 파일용 스테이플 섬유를 제작하고, 그 스테이플 섬유로부터 슬라이버를 작성한 점 외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 파일 높이 18mm의 파일 포를 수득했다. 수득된 파일 포의 외관 평 가와 감촉 평가를 실시하여, 그 결과를 표 4에 나타내었다. 또한, 실시예 5 내지 6에 의해 수득된 파일 포는 다운 모와 보호 모와의 높이 차가 5mm의 명료한 2층 구조의 파일부를 갖는 하이 파일 포였다.
Figure 112004027610767-pct00005
실시예 7 및 8
표 6에 나타낸 조성의 중합체 A와 중합체 B를, 표 6에 나타내는 중량비로 다이메틸아세트아마이드에 혼합 용해하여 중합체 농도 25%의 방사 원액을 조제하여, 욕 온도 40℃, 다이메틸아세트아마이드 50% 수용액의 응고 욕 중에 토출하는 습식 방사법으로써 방사를 실시하여, 건조 치밀화 처리한 후, 135℃의 가압 수증기 중에서의 완화 처리 및 120℃에서의 건열 롤러를 사용한 연신 배율 1.8배의 건열 연신을 실시하고, 또한 기계 곱슬 모양을 부여하여, 모노 필라멘트 4dtex의 섬유를 수득했다.
Figure 112004027610767-pct00006
수득된 아크릴 섬유의 건열 수축률, 열수축 응력 최대치 온도 및 열수축 응력 최대치를 표 7에 나타냈다. 또한, 수득된 본 발명의 아크릴 섬유를 길이 32mm로 커트하고, 이 필라멘트 40중량%와 미쓰비시레이온사 제품 판클(130℃에서의 건열 수축률 3%, 모노필라멘트 11dtex, 커트 길이 51mm의 아크릴 필라멘트) 60중량%를 블렌드하여 파일용 스테이플 섬유를 제작하고, 그 스테이플 섬유로부터 슬라이버 니팅기에 의해 슬라이버 니트를 만들어, 130℃에서의 백킹큐어(backing cured) 처리, 170℃에서의 연마 처리를 실시하여 열 수축성 아크릴 섬유가 수축하여 다운 모 및 판클이 수축하지 않고 보호 모의 2층 구조의 파일을 갖는 하이 파일 제품을 수득했다. 수득된 하이 파일 제품의 외관 평가 및 감촉 평가를 실시하고, 그 결과를 표 8에 나타냈다.
Figure 112004027610767-pct00007
Figure 112004027610767-pct00008
실시예 9 및 10
실시예 7에서 수득된 본 발명의 아크릴 섬유의 커트 길이 32mm의 필라멘트와 미쓰비시 레이온사 제품 판클을 표 9에 나타낸 중량비로 블렌드하여 파일용 스테이플 섬유를 제작하고, 그 스테이플 섬유로부터 슬라이버 니팅기에 의해 슬라이버 니트를 만들어, 실시예 1과 동일하게 하여, 하이 파일 제품을 수득했다. 수득된 파일 제품의 외관 평가 및 감촉 평가를 실시하고, 그 결과를 표 9에 나타내었다.
Figure 112004027610767-pct00009
본 발명의 고수축성 아크릴계 섬유는 건열에 대하여 우수한 수축성을 갖고, 또한 보아, 하이 파일 포, 매트 등의 파일 직물에 유연하고 양호한 감촉 및 수려한 외관을 주는 파일 소재 이며, 특히 비 고수축성 섬유와 조합되는 파일 조성물에 바람직하게 사용된다. 또한, 본 발명의 고수축성 아크릴계 섬유를 포함하는 파일 조성물을 사용하여 이루어지는 파일 직물은 유연하고 양호한 감촉 및 우수한 외관을 갖는 것이다.

Claims (14)

  1. 아크릴로나이트릴 단위 92 내지 99 중량% 및 바이닐 단량체 단위 1 내지 8 중량%로 이루어진 아크릴로나이트릴계 공중합체(A); 및 아크릴로나이트릴 단위 80중량% 이상 92중량% 미만 및 바이닐 단량체 단위 8중량% 초과 20중량% 이하로 이루어진 아크릴로나이트릴계 공중합체(B)를 이들의 중량비(A/B)가 0.2 내지 1.5가 되도록 혼합한 방사 원액으로 방사되고, 무하중하 건열 130℃에서 10분간 처리 후의 수축률이 25 내지 35%이고, 또한 건열 120 내지 140℃ 범위내에서의 무하중하 10분간 처리 후의 수축률의 최대치와 최소치의 차가 8% 이내인 것을 특징으로 하는 고수축성 아크릴계 섬유.
  2. 제 1 항에 있어서,
    섬유-섬유간 정마찰 계수 ㎲가 0.40 이하이고, 섬유-섬유간 동마찰 계수 μd가 0.30 이하이며, 정마찰 계수 ㎲와 동마찰 계수 μd의 차 Δμ가 0.01 내지 0.2의 범위내에 있는 고수축성 아크릴계 섬유.
  3. 제 1 항에 있어서,
    모노필라멘트의 권축수 N(개/인치)가 5 내지 12이고, 권축도 D(%)가 7 이상이며, 그 곱 N × D의 값이 50 이상인 고수축성 아크릴계 섬유.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    아크릴로나이트릴계 공중합체 (A) 및 (B)가 아크릴로나이트릴과, 상기 아크릴산, 메트아크릴산, 이들의 알킬에스터, 아세트산바이닐, 아크릴아마이드, 2-하이드록실에틸메트아크릴레이트, 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메트아크릴레이트, 알릴설폰산나트륨, 스타이렌설폰산나트륨, 염화바이닐 및 염화바이닐리덴으로 이루어진 군에서 선택되는 바이닐 단량체와의 공중합체인 고수축성 아크릴계 섬유.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 따른 고수축성 아크릴계 섬유를 20 내지 90중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 파일 조성물.
  8. 제 6 항에 따른 고수축성 아크릴계 섬유를 20 내지 90중량% 함유하는 것을 특징으로 하는 파일 조성물.
  9. 제 7 항에 있어서,
    무하중하 건열 130℃에서 10분간 처리 후의 수축률이 5% 이하인 저수축성 아크릴계 섬유 80 내지 10중량%를 추가로 포함하는 파일 조성물.
  10. 제 8 항에 있어서,
    무하중하 건열 130℃에서 10분간 처리 후의 수축률이 5% 이하인 저수축성 아크릴계 섬유 80 내지 10중량%를 추가로 포함하는 파일 조성물.
  11. 제 7 항에 따른 파일 조성물을 사용하여 이루어지는 파일 직물.
  12. 제 8 항에 따른 파일 조성물을 사용하여 이루어지는 파일 직물.
  13. 제 9 항에 따른 파일 조성물을 사용하여 이루어지는 파일 직물.
  14. 제 10 항에 따른 파일 조성물을 사용하여 이루어지는 파일 직물.
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