KR101160513B1 - 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 위편지 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
100% 신장상태에서 150℃, 45초간의 건열철리 후의 강력유지율이 50% 이상이고, 180℃ 이하의 융점을 갖는 동시에, NaOH 2g/L의 수용액에서 100% 신장상태에서 100℃, 60분간 처리 후의 강력유지율이 60% 이상인 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유의 베어사가, 비탄성사로 이루어지는 1x1 고무 편조직 또는 중사 함유 리버서블 편조직의 위편지을 구성하는 각 루프 전체에서 플레이팅 되어 있고, 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유 및/또는 이것과 비탄성사의 교차부가 열융착되어 있는 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 위편지 및 그 제조방법.
폴리우레탄 탄성섬유, 위편지, 편물, 섬유, 방사
Description
본 발명은, 내알칼리성이 우수하고, 또 편물의 재단자리를 처리하지 않고 자른 상태로 사용할 수 있는 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 위편지 및 그 제조방법에 관한 것이다. 더 상술하면, 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 위편지를 사용한 제품이, 착용중에 반복하여 신장됨으로써 생기는 편물의 「변형, 올밀림, 그리닝(탄성섬유의 벗어남, 빠짐, 튀어나옴)」, 재단부로부터 실이 빠져나가는 소위 「풀림」, 조직에 발생한 사다리형의 상처나 벗어남, 즉 「러닝, 전선」, 편물이 만곡한 상태가 되는 「컬링」, 및 재단부로부터 탄성섬유만이 빠져나가 부분적으로 편물의 신축성이 없어지는 「슬립-인」 등을 일어나기 어렵게 한 위편지, 특히 재단한 편물 끝을 그대로의 상태로, 소위 「자른 상태」로 사용할 수 있는 위편지 및 그 제조방법에 관한 것이다.
폴리우레탄 탄성섬유를 혼용한 위편지를 사용한 제품은, 신장이 크고, 신장상태로부터의 회복력이나 피팅성이 좋기 때문에 널리 이용되고 있다. 그러나, 폴리우레탄 탄성섬유를 혼용한 위편지를 반복하여 신장하면, 변형되어 불균일한 편물로 되어 「변형, 올밀림, 그리닝」, 재단부로부터 실이 빠져나간 「풀림」, 편물의 조직에 사다리형의 상처나 벗어남이 발생한 「러닝, 전선」, 편물이 만곡한 「컬링」, 폴리우레탄 탄성섬유가 빠져나가는 소위 「슬립-인」 등의 문제가 일어나기 쉽다.
이들 문제 대책에 있어서, 편물 끝을 되접거나, 다른 천이나 신축성 테이프를 붙여서 봉제하거나 하는 것이 일반적으로 행해지고 있지만, 볼록한 모양이나 단차, 꿰맨자리 등이 피부에 직접 접촉함으로 인한 피부장해가 우려되거나, 피부접촉감이나 입었을 때의 느낌과 같은 착용감의 저하, 겉옷에 드러나기 쉽다고 하는 심미성의 저하 등의 문제가 해결되지 않아, 편물 끝을 봉제하지 않고 「자른 상태」 인 채로 사용할 수 있는 편물이 요구되고 있었다.
편물 끝을 봉제하지 않고 그대로 제품으로 하는 방법으로서는, 경편지에서는 밀도를 높게 하거나, 조직변경 등의 연구에 의해, 「자른 상태」로 사용할 수 있는 편물이 발견되었다. 이에 반해, 위편지는 통상 풀리기 쉽고, 밀도도 낮은 것이 일반적으로, 테두리 감치기라고 불리는 편조직으로 변경하여, 풀리기 어렵게 하는 방법이 있지만, 「자른 상태」로 제품으로 할 수는 없었다. 또한, 편조직을 변경하면서 제품을 만드는 방법에서도, 생산성을 높이거나 저코스트화를 도모하거나 하는 것이 동시에 중대한 난관으로 남아있고, 프리 컷이 가능하여 「자른 상태」인 채로 사용할 수 있는 위편지의 요망은 극히 높다고 할 수 있다.
그런데, 섬유끼리를 열융착시킴으로써 「변형, 올밀림, 그리닝」, 「풀림」, 「러닝, 전선」, 「컬링」의 저감을 도모하는 것이 제안되어 있어, 열 세팅 온도를 높게 하여, 일반 고융점 폴리우레탄 탄성섬유 상호의 교점에서 열융착시키는 시도 에 대해서는, 고온에서의 세팅이 필요하므로, 교편상대섬유의 감촉이 단단해지거나 황변하는 등의 바람직하지 못한 감촉이나 느낌의 변화나, 염색견뢰도의 저하가 일어나는 문제가 발생하고 있었다. 또, 열융착의 정도도 충분하지 않고, 실질적으로 열융착부가 빠지므로, 제품 착용중이나 세탁시에 러닝이나 풀림방지 효과도 상실되는 문제가 있었다. 또한, 열 세팅 온도를 내리면, 열융착 효과가 모두 상실된다고 하는 문제도 있었다.
한편, 저온에서 융착하는 특수한 폴리우레탄 탄성섬유를 사용하면, 140～160℃의 낮은 열 세팅 온도로 융착시킬 수 있는 교편상대섬유의 세팅이 불충분하게 되어, 구김살 등의 주름 발생, 염색 얼룩 등의 문제가 발생한다. 교편상대섬유가 충분하게 효과를 나타내는 영역에서 열 세팅을 하면, 저온에서 열융착하는 탄성섬유의 편물 중에서의 강력저하가 커져, 편물의 신장회복력이 저하되어, 열 세팅 후의 편물 중에서 실이 끊어지므로 바람직하지 않다. 또, 저온에서 강하게 융착시킬 수 있었다고 해도, 예를 들면 통상의 싱글 니트 위편지를 사용하면, 열융착에 의해 편물이 딱딱하게 된다고 하는 다른 문제도 남아 있었다.
또한, 폴리우레탄을 제외한 다른 저융점 섬유를 사용함으로써 130～185℃의 세팅 온도로 융착시킬 수 있지만(일본 특공평2-8058호 공보, 일본 특개2001-164444호 공보 참조), 이들 저융점 섬유를 사용하여 융착시키면, 융착과 더불어 섬유 경화에 의해 감촉이나 느낌이 한층 더 딱딱하게 되어, 제품의 입었을 때의 느낌이 나빠져, 안 좋은 경우에는 피부장해를 일으키거나 신축성이 대폭 저하된다고 하는 문제가 있었다.
또, 융점이 상이한 2개의 폴리에테르에스테르 탄성섬유를 교편한 편물을 200℃에서 열처리하여 올밀림을 방지하는 방법도 제안되었지만(일본 특개2001-159052호 공보 참조), 폴리에테르에스테르 탄성섬유는 폴리우레탄 탄성섬유에 비해, 신장성, 신장회복성 등의 신축 특성에서 성능이 불충분하여, 만족할 수 있는 것은 아니다.
발명이 해결하고자 하는 과제
본 발명은, 알칼리 처리 등의 후처리를 행해도 폴리우레탄 탄성섬유 본래의 고신장성?고신장회복성을 유지할 수 있는 동시에, 편물의 변형, 올밀림, 그리닝, 풀림, 러닝, 전선, 컬링, 슬립-인 등을 일어나기 어렵게 한 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 위편지, 특히, 재단한 편물 끝을 그대로의 상태로, 소위 「자른 상태」인 채로 사용할 수 있는 폴리우레탄 탄성사 혼용 위편지 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는, 상기 목적을 달성하기 위하여 예의 검토를 거듭한 결과, 100% 신장상태에서 150℃, 45초간 건열처리한 후의 강력 유지율이 50% 이상이며, 180℃ 이하의 융점을 가짐과 동시에, 가성소다 2g/L의 수용액에서 100% 신장상태에서 100℃, 60분간 처리한 후의 강력 유지율이 60% 이상인 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유의 베어 사가, 적어도 1종류의 비탄성사로 이루어지는 1×1 고무 편조직 또는 중사 함유 리버서블 편조직의 위편지를 구성하는 각 루프 모두에서 플레이팅 되어 있고, 열 세팅에 의해 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유 상호 및/또는 이것과 비탄성사의 교차부가 열융착되어 이루어지는 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 위편지가, 신장성이나 신장회복성이 우수하고, 게다가 알칼리 조건하에서 정련 등의 후처리를 행해도 편물이 열화되지 않아, 폴리우레탄 탄성섬유 본래의 신장성, 신장회복성을 유지할 수 있고, 게다가, 열 세팅에 의해 섬유끼리를 융착시킴으로써, 편물의 변형, 전선, 컬링 등이나 실의 풀림, 슬립-인 등을 방지할 수가 있고, 재단한 편물 끝을 자른 상태인 채로 사용할 수 있기 때문에, 이 편물을 이너웨어나 아우터웨어에 사용하면, 착용감이나 미관이 우수한 니트 의류를 얻을 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 이루게 되었다.
즉 본 발명은,
(1) 100% 신장상태에서 150℃, 45초간 건열처리 후의 강력 유지율이 50% 이상이고, 180℃ 이하의 융점을 가짐과 동시에, 가성소다 2g/L의 수용액에서 100% 신장상태에서 100℃, 60분간 처리한 후의 강력 유지율이 60% 이상인 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유의 베어 사가, 적어도 1종류의 비탄성사로 이루어지는 1×1 고무 편조직 또는 중사 함유 리버서블 편조직의 위편지를 구성하는 각 루프 모두에서 플레이팅 되어 이루어지고, 열 세팅에 의해 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유 상호 및/또는 이것과 비탄성사의 교차부가 열융착되어 이루어지는 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 위편지,
(2) 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유가, (A) 폴리올과 디이소시아네이트를 반응시켜서 얻어지는 양 말단 이소시아네이트기 프레폴리머와, (B) 폴리올과 디이소시아네이트와 저분자량 디올을 반응시켜서 얻어지는 양 말단 수산기 프레폴리머를 반응시켜서 얻어지는 폴리머를 용융방사하여 이루어지고, 전체 폴리올의 50질량% 이상이 폴리에테르폴리올인 (1) 기재의 위편지,
(3) 이너 또는 아우터 니트 의류용인 (1) 또는 (2) 기재의 위편지,
(4) 적어도 1종류의 비탄성사를 사용하여 1×1 고무 편조직 또는 중사 함유 리버서블 편조직의 위편지를 편성할 때에, 플레이팅 사로서 100% 신장상태에서 150℃, 45초간 건열처리 후의 강력 유지율이 50% 이상이고, 180℃ 이하의 융점을 가짐과 동시에, 가성소다 2g/L의 수용액에서 100% 신장상태에서 100℃, 60분간 처리한 후의 강력 유지율이 60% 이상인 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유를 사용하고, 상기 위편지를 구성하는 각 루프 모두에서 플레이팅 편성한 후, 열 세팅에 의해 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유 상호 및/또는 이것과 비탄성사의 교차부를 열융착시키는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 위편지의 제조방법을 제공한다.
발명의 효과
편물을 제조함에 있어서는, 통상 편성 후에 프리세팅, 정련, 염색, 최종 세팅이 행해지는데, 정련 등에서 알칼리 처리를 행해도 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유 본래의 신장성, 신장회복성을 유지하고, 또한 열 세팅에 의해 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유의 일부가 열용융하고, 폴리우레탄 탄성섬유 상호 및/또는 폴리우레탄 탄성섬유와 비탄성사의 교점에서 열융착함으로써, 편조직을 구성하는 하나하나의 루프 모두에서 폴리우레탄 탄성섬유를 플레이팅 편으로 사용한 1×1 고무 편조직 또는 중사 함유 리버서블 편조직의 고정화를 도모하고, 변형, 올밀림, 그리닝, 풀림, 러닝, 전선, 컬링이나 슬립-인이 일어나기 어렵고, 또한 신장성 및 신장회복성이 우수한 위편지가 얻어진다.
도 1은 1×1 고무 편물의 조직도이다.
도 2는 천축편물의 조직도이다.
도 3은 중사 함유 리버서블 편물의 조직도이다.
도 4는 중사 함유 리버서블 편물의 조직도이다.
발명을 실시하기
위한
최량의
형태
본 발명의 위편지는, 100% 신장상태에서 150℃, 45초간 건열처리한 후의 강력 유지율이 50% 이상이며, 180℃ 이하의 융점을 가짐과 동시에, 가성소다 2g/L의 수용액에서 100% 신장상태에서 100℃, 60분간 처리한 후의 강력 유지율이 60% 이상인 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유의 베어 사가, 적어도 1종류의 비탄성사로 이루어지는 1×1 고무 편조직 또는 중사 함유 리버서블 편조직의 위편지를 구성하는 각 루프 모두에서 플레이팅 되어 이루어지고, 열 세팅에 의해서 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유 상호 및/또는 이것과 비탄성사의 교차부가 열융착되어 이루어지는 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 위편지이다.
여기에서, 본 발명에서 사용되는 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유는 100% 신장상태에서 150℃, 45초간 건열처리 후의 강력 유지율이 50% 이상이며, 바람직하게는 55% 이상이다. 강력 유지율이 50%보다 낮으면, 열 세팅 후 제품의 신축성이 저하된다. 강력 유지율의 상한은 특별히 제한되지 않지만, 통상 90% 이하, 특히 80% 이하이다.
고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유의 융점은 180℃ 이하이며, 바람직하게는 175℃ 이하이다. 융점이 180℃보다 높으면, 섬유끼리를 융착시키기 위한 열처리 온도가 지나치게 높아져, 제품 감촉이나 느낌, 염색견뢰도 등에 악영향을 준다. 또한, 융점의 하한은 150℃ 이상, 특히 155℃ 이상인 것이 교편상대섬유에의 세팅 효과, 염착성, 치수안정성 등의 점에서 바람직하지만, 교편상대섬유가 저온에서의 열처리가 바람직하다면 이것에 한정되는 것은 아니다.
또한, 가성소다 2g/L의 수용액에서 100% 신장상태에서 100℃, 60분간 처리한 후의 강력 유지율이 60% 이상, 바람직하게는 65% 이상이다. 강력 유지율이 60%보다 낮으면, 제품을 알칼리 처리했을 때에 신장회복력이 저하되고, 경우에 따라서는 실이 편물 중에서 끊어진다. 이 경우, 강력 유지율의 상한도 특별히 제한되지 않지만, 통상 150% 이하, 특히 130% 이하이다. 또, 강력 유지율, 내알칼리 강력 유지율, 및 융점의 측정방법은 후술한 바와 같다.
본 발명에서 사용되는 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유의 굵기는, 편물의 감촉이나 느낌의 점에서 11～311 데시텍스(dtex)인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15～156 dtex이다. 폴리우레탄 탄성섬유가 지나치게 가늘면, 열처리시에 실이 끊어지거나, 편물의 신장회복성이나 파워가 저하되거나 하는 경우가 있고, 지나치게 굵으면 직조성이 저하되는 것 이외에, 편물의 파워가 지나치게 강할 경우가 생기는데, 용도에 의해 섬도를 변경하는 것은 아무 상관없다.
상기 강력 유지율, 내알칼리 강력 유지율, 및 융점을 갖는 본 발명의 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유는 낮은 온도에서도 융착되기 쉽고, 또한 내열성, 내알칼리성을 갖는 폴리우레탄 탄성섬유이면, 그 조성, 제조방법 등은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 폴리올과 과잉 몰량의 디이소시아네이트를 반응시켜, 양 말단에 이소시아네이트기를 갖는 폴리우레탄 중간중합체를 제조하고, 이 중간중합체의 이소시아네이트기와 용이하게 반응할 수 있는 활성수소를 갖는 저분자량 디아민이나 저분자량 디올을 불활성 유기용제중에서 반응시켜 폴리머 용액을 제조한 후, 용제를 제거하여 필라멘트로 성형하는 방법이나, 폴리올, 디이소시아네이트 및 저분자량 디올을 반응시킨 폴리머를 고화하고 용제에 용해한 후, 용제를 제거하여 필라멘트로 성형하는 방법, 상기 고화한 폴리머를 용제에 용해하지 않고 가열에 의해 필라멘트로 성형하는 방법, 상기 폴리올, 디이소시아네이트 및 저분자량 디올을 반응시켜 폴리머를 얻고, 이 폴리머를 고화하지 않고 필라멘트로 성형하는 방법, 폴리올과 디이소시아네이트를 반응시켜 얻어지는 폴리머와, 폴리올, 디이소시아네이트 및 저분자량 디올을 반응시켜 얻어지는 폴리머를 반응시켜서 얻어지는 폴리머를 고화하지 않고 필라멘트로 성형하는 방법, 게다가, 상기의 각각의 방법에서 얻어진 폴리머 또는 폴리머 용액을 혼합한 후, 혼합 폴리머 용액으로부터 용제를 제거하고, 필라멘트로 성형하는 방법 등에 의해 얻을 수 있다.
이들 중에서, 특히, (A) 폴리올과 디이소시아네이트를 반응시켜서 얻어지는 양 말단 이소시아네이트기(NCO 기) 프레폴리머와, (B) 폴리올과 디이소시아네이트와 저분자량 디올을 반응시켜서 얻어지는 양 말단 수산기(OH 기) 프레폴리머를 반응시켜서 얻어지는 폴리머를 고화하지 않고 용융방사하는 방법이 저온에서 융착하 기 쉽고, 또한 내열성, 내알칼리성을 갖는 고융착 폴리우레탄 탄성섬유를 얻는다는 점에서 바람직하고, 또 용제의 회수를 포함하지 않기 때문에 경제적이다.
이 경우, (A), (B) 성분의 프레폴리머를 구성하는 폴리올은 동일하여도 상이하여도 되며, 수평균 분자량이 500～4000 정도, 특히 800～3000 정도의 폴리머 디올을 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 폴리머 디올로서는, 폴리에테르글리콜, 폴리에스테르글리콜, 폴리카보네이트글리콜 등을 사용할 수 있다.
폴리에테르글리콜로서는, 예를 들면 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드, 테트라히드로푸란 등의 환상 에테르의 개환중합에 의해 얻어지는 폴리에테르디올; 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 네오펜틸글리콜, 1,6-헥산디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올 등의 글리콜의 중축합에 의해 얻어지는 폴리에테르글리콜 등을 예시할 수 있다.
폴리에스테르글리콜로서는, 예를 들면 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 네오펜틸글리콜, 1,6-헥산디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올 등의 글리콜류로부터 선택되는 적어도 1종과, 아디프산, 세박산, 아젤라산 등의 2염기산류로부터 선택되는 적어도 1종과의 중축합에 의해 얻어지는 폴리에스테르글리콜; ε-카프로락톤, 발레로락톤 등의 락톤류의 개환중합에 의해 얻어지는 폴리에스테르글리콜 등이 예시된다.
폴리카보네이트 글리콜로서는, 예를 들면 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트 등의 디알킬카보네이트; 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 등의 알킬렌카 보네이트; 디페닐카보네이트, 디나프틸카보네이트 등의 디알릴카보네이트 등으로부터 선택되는 적어도 1종의 유기 카보네이트와 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 네오펜틸글리콜, 1,6-헥산디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올 등으로부터 선택되는 적어도 1종의 지방족 디올의 에스테르 교환반응에 의해 얻어지는 카보네이트 글리콜 등이 예시된다.
상기 예시한 폴리에테르글리콜, 폴리에스테르글리콜, 및 폴리카보네이트글리콜은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합시켜서 사용할 수 있는데, 양호한 융착성, 내알칼리성을 얻기 위해서는 사용하는 합계량의 폴리머 디올에 대해, 폴리에테르 디올 성분이 50질량% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 60질량% 이상인 것이 바람직하다. 또한, 폴리에테르 디올 성분의 상한은 특별히 제한되지 않지만, 특히 100질량%인 것이 바람직하다. 특히, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(이하 PTMG이라고 함)이 적합한 폴리에테르 디올로서 사용된다.
(A), (B) 성분의 프레폴리머를 구성하는 디이소시아네이트로서는, 폴리우레탄의 제조에 통상 사용되고 있는 지방족계, 지환식계, 방향족계, 방향지방족계 등의 임의인 디이소시아네이트를 사용할 수 있다.
이러한 디이소시아네이트로서는, 예를 들면 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 1,6-헥산 디이소시아네이트, p-페닐렌 디이소시아네이트, 4,4'-시클로헥실 디이소시아네이트 등을 들 수 있고, 이들의 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합시켜서 사용할 수 있으며, 그 중에서도 4,4'-디 페닐메탄 디이소시아네이트(이하 MDI라고 함)가 바람직하게 사용된다.
(B) 성분을 구성하는 사슬연장제인 저분자량 디올로서는, 반응속도가 적당하고, 적당한 내열성을 주는 것이 바람직하며, 1분자 중에 이소시아네이트기와 반응할 수 있는 2개의 활성수소 원자를 갖고, 일반적으로 분자량이 500 이하인 저분자량 화합물이 사용된다. 이러한 저분자량 디올로서는, 예를 들면 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 네오펜틸글리콜, 1,6-헥산디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올 등의 지방족 디올류를 사용할 수 있으며, 방사성을 저해하지 않는 범위내에서 글리세린 등의 3관능 글리콜류도 사용할 수 있다. 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합시켜서 사용할 수 있는데, 작업성이나 얻어지는 섬유에 적당한 물성을 준다는 점에서, 주성분으로서 1,4-부탄디올을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 (A), (B) 성분의 프레폴리머에는, 내후성, 내열산화성, 내황변성 개선을 위해 자외선흡수제, 산화방지제, 광안정제 등의 임의 성분을 첨가할 수 있다.
자외선흡수제로서는, 예를 들면 2-(3,5-디-t-아밀-2-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(3-t-부틸-5-메틸-2-히드록시페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-3,5-비스페닐)벤조트리아졸 등의 벤조트리아졸계의 자외선흡수제를 들 수 있다.
산화방지제로서는, 예를 들면 3,9-비스(2-(3-(3-t-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)-프로피오닐옥시)-1,1-디메틸에틸)-2,4,8,10-테트라옥사스피로(5,5)운데칸, 1,3,5-트리스(4-t-부틸-3-히드록시-2,6-디메틸벤질)이소시아누르산, 펜타에리트리톨테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트] 등의 힌더드 페놀 계 산화방지제를 들 수 있다.
광안정제로서는, 예를 들면 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트, 숙신산디메틸-1-(2-히드록시에틸)-4-히드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 축합물 등의 힌더드 아민계 광안정제를 들 수 있다.
다음으로, 본 발명의 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유를 얻는 방법은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면, 용융방사법으로서, 이하의 3개의 방법이 알려져 있다.
(1) 폴리우레탄 탄성체 칩을 용융방사하는 방법.
(2) 폴리우레탄 탄성체 칩을 용융한 후, 폴리이소시아네이트 화합물을 혼합하여 방사하는 방법.
(3) 폴리올과 디이소시아네이트를 반응시켜 얻은 프레폴리머와 저분자량 디올을 반응시킨 방사용 폴리머를 합성한 후, 고화시키지 않고 방사하는 반응 방사방법.
이들 중에서도 (3)의 방법은 (1), (2)의 방법에 비해서, 폴리우레탄 탄성체 칩을 취급하는 공정이 없기 때문에 간략하고, 또한 프레폴리머의 반응기에의 주입비율을 조절하여, 방사 후의 폴리우레탄 탄성섬유 중의 잔류 NCO 기의 양을 조정할 수 있고, 이 잔류 NCO 기에 의한 사슬연장반응으로 내열성의 향상을 얻을 수도 있기 때문에 적합한 방법이다. 또한, 저분자량 디올을 프레폴리머의 일부와 사전에 반응시켜, OH 기 과잉의 프레폴리머로서 반응기에 주입하는 방법도 행할 수 있다.
본 발명의 폴리우레탄 탄성섬유는, (3)의 방법에 따라, (A), (B) 성분의 프레폴리머를 반응기에 연속하여 정량적으로 주입하고, 얻어진 방사용 폴리머를 고화하지 않고 용융방사함으로써 얻을 수 있는 것이 바람직하다.
이 경우 방사용 폴리머의 합성은, (I) 양 말단 NCO 기 프레폴리머의 합성과, (II) 양 말단 OH 기 프레폴리머의 합성과, (III) 이들 2개의 프레폴리머를 반응기에 인도하고, 연속적으로 반응시키는 방사용 폴리머의 합성의 3개의 반응으로 구성되며, 원료의 조성비는 상기 3개의 반응을 통산하여, 전체 디이소시아네이트의 몰량과 전체 폴리머 디올 및 전체 저분자량 디올의 합계 몰량과의 몰비가 1.02～1.20인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.03～1.15이다.
구체적으로는, 상기 (I)의 양 말단 NCO 기 프레폴리머는, 예를 들면 온수재킷 및 교반기를 구비한 탱크에 소정량의 디이소시아네이트를 투입한 후, 교반하면서 소정량의 폴리머 디올을 주입하고, 50～90℃에서 0.5～2시간 질소퍼지 하에서 교반함으로써 얻을 수 있다. 이 반응에서 얻어진 양 말단 NCO 기 프레폴리머는 재킷부착 기어펌프(예를 들면, KAP-1 가와사키중공업(주) 제)를 사용하여 폴리우레탄 탄성섬유용 반응기에 주입할 수 있다.
(II)의 양 말단 OH 기 프레폴리머는 온수재킷 및 교반기를 구비한 탱크에 소정량의 디이소시아네이트를 투입한 후, 교반하면서 소정량의 폴리머 디올을 주입하고, 50～90℃에서 0.5～2시간 질소퍼지 하에서 교반하여 전구체를 얻고, 이어서 저분자량 디올을 주입하고, 교반하여 전구체와 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 얻어진 양 말단 OH 기 프레폴리머는 재킷부착 기어 펌프(예를 들면, KAP-1 가와사키중 공업(주) 제)를 사용하여 폴리우레탄 탄성섬유용 반응기에 주입할 수 있다.
또한, 이 (A), (B)의 양 프레폴리머 합성시에, 내후성, 내열산화성, 내황변성 등을 개선하기 위한 상기 각종 약품류를 첨가할 수 있다.
(III)의 방사용 폴리머의 합성은 일정비율로 보내진 (A), (B)의 프레폴리머를 연속반응시켜서 얻을 수 있다. 이 경우, (A), (B)의 프레폴리머의 공급비율은 사용하는 원료의 분자량이나 그 첨가비율에 따라 다르지만, 예를 들면 (A), (B) 프레폴리머에 사용하는 디이소시아네이트로서 MDI를, 사슬연장제로서 1,4-부탄디올을 사용하고, 또 분자량 2000의 폴리올을 사용하고, 또한 프레폴리머 (B)의 MDI와 폴리올의 몰비를 2.0으로 한 경우, 주입비는 질량비로 1:0.393～1:0.513이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1:0.406～1:0.507이다. 또, 프레폴리머 (B)에 분자량 1000의 폴리올을 사용한 경우, 주입비는 질량비로 1:0.253～1:0.332가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1:0.263～1:0.329이지만, 특히 이에 한정되는 것은 아니다. 또, 반응기로서는, 통상의 폴리우레탄 탄성섬유의 용융방사법에 사용되는 것이면 되고, 방사용 폴리머를 가열, 용융상태에서 교반, 반응시키고, 또한 방사 헤드에 이송하는 기구를 구비한 반응기가 바람직하다. 반응조건은 160～230℃, 특히 180～220℃에서 1～90분, 특히 3～80분이 바람직하다.
본 발명의 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유는 합성된 방사용 폴리머를 고화시키지 않고 방사 헤드에 이송하고, 노즐로부터 토출, 방사하여 얻을 수 있는데, 방사용 폴리머의 반응기 내에서의 평균 체류시간은 반응기의 종류에 따라 다르며, 하기 식에 의해 계산된다.
반응기 내에서의 평균 체류시간 =
(반응기 용적/방사용 폴리머 토출량) × 방사용 폴리머의 비중
방사용 폴리머의 반응기 내에서의 평균 체류시간은, 일반적으로, 원통형 반응기를 사용하는 경우에는 약 0.5～2시간이며, 2축-압출기를 사용하는 경우에는 5～10분이다. 방사온도는 180～230℃가 바람직하고, 보다 바람직하게는 190～215℃이고, 노즐로부터 연속적으로 압출한 후, 냉각하고, 방사유제를 부착하여 권취함으로써 얻을 수 있다.
여기에서, 양 말단 NCO 기 프레폴리머와 양 말단 OH 기 프레폴리머의 비율은 방사한 직후의 실 중에 NCO 기가 0.3～1질량%, 특히 0.35～0.85질량% 남도록 주입 기어펌프의 회전비율을 적당히 조정하는 것이 바람직하다. NCO 기가 0.3질량% 이상 과잉으로 포함되어 있으면, 방사 후의 사슬연장반응에 의해 강신도, 내열성 등의 물성을 향상시킬 수도 있다. 그러나, NCO 기가 0.3질량%보다 적으면, 얻어지는 폴리우레탄 탄성섬유의 내열 강력 유지율이 저하될 우려가 있고, 또, 1질량%를 초과하면 방사용 폴리머의 점도가 낮아져, 방사가 곤란하게 되는 경우가 있다.
또한, 방사한 섬유 중의 NCO 기의 함유율은 이하와 같이 측정한다.
방사한 섬유(약 1g)를 디부틸아민/디메틸포름아미드/톨루엔 용액으로 용해한 후, 과잉의 디부틸아민과 시료 중의 NCO 기를 반응시키고, 남은 디부틸아민을 염산으로 적정하고, NCO 기의 함유량을 산출한다.
다음으로, 본 발명의 위편지는, 적어도 1종류의 비탄성사로 이루어지는 1×1 고무 편조직 또는 중사 함유 리버서블 편조직의 위편지의 표리 양쪽을 구성하는 각 루프 모두에서, 상기한 폴리우레탄 탄성섬유가 플레이팅 뜨기로 편입된 구조를 갖는 것이다.
이 경우, 본 발명의 위편지에 사용되는 비탄성사로서는 특별히 제한은 없고, 예를 들면, 목면, 삼, 양모, 비단 등의 천연섬유, 레이온, 큐프라, 폴리노직 등의 재생섬유, 아세테이트 등의 반재생 섬유, 나일론, 폴리에스테르, 아크릴 등의 화학합성섬유 등의 필라멘트사, 스테이플사, 스테이플 혼방사 등 임의의 실을 사용할 수 있다. 비탄성사의 굵기는, 편물의 사용용도에 따라서도 다르지만, 스테이플사의 경우, 면번수 20～100번 정도, 특히 30～80번 정도가 바람직하고, 필라멘트사의 경우, 10～100d 정도, 특히 20～80d 정도가 바람직하다. 이들 비탄성사는 1종 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
또, 비탄성사와 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유와의 혼용비율은, 편물 전체에 대해 이 폴리우레탄 탄성섬유가 1～20질량% 정도인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2～15질량% 정도이다. 이 폴리우레탄 탄성섬유가 지나치게 적으면 스트레칭감이나 피팅감이 저하되는 경우가 있고, 지나치게 많으면 파워감이 강해지거나, 고무와 같은 감촉이나 느낌이 되는 경우가 있다.
본 발명의 위편지를 보다 구체적으로 예시하면, 도 1, 도 3 및 도 4에 도시되는 편성조직을 들 수 있다. 여기에서, 1, 2는 각각 비탄성사, 3은 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유를 나타내고, 4는 다이얼 바늘, 5는 실린더 바늘, F1～F3는 급사구를 나타낸다. 비탄성사의 편물에 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유를 편입하고, 열 세팅 함으로써 폴리우레탄 탄성섬유끼리나 폴리우레탄 탄성섬 유와 비탄성사와의 교차부분에서 섬유끼리가 융착하여, 변형, 올밀림, 그리닝, 풀림, 러닝, 전선, 컬이나 슬립-인이 일어나기 어려운 위편지를 얻는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 위편지의 제조방법은, 적어도 1종류의 비탄성사로 이루어지는 1×1 고무 편조직 또는 중사 함유의 리버서블 조직의 위편지의 표리 양쪽의 각 루프에서, 상기한 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유를 플레이팅 뜨기로 편입함으로써 얻을 수 있다. 이 경우, 편물 설계상, 비탄성사의 편입길이는 25～60cm인 것이 바람직하고, 보다 바람직한 것은 44～54cm이고, 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유의 편입길이는 20～32cm가 바람직하고, 보다 바람직한 것은 24～27cm로 하여 편입되는 것이 바람직하다. 여기에서, 편입사 길이는 편물의 임의의 웨일에 표시를 하고, 거기부터 100웨일 째에 표시를 하고, 편성을 풀고, 초기하중(0.005kgf)을 걸고, 표시 사이의 길이를 측정한 값이다.
편성기에 대해서는, 위편지를 작성하는데 사용할 수 있는 일반적인 편성기를 사용할 수 있고, 상법에 따라 편물을 작성할 수 있다. 일례로서, 상하 니들베드를 갖는 환편기를 사용하는 경우, 게이지는 14G～22G가 바람직하고, 상하 니들베드 간격은 60/100～80/100mm, 편침의 인입량은 0.6～1.5mm가 바람직하다. 편성 타이밍은 급사에 걸리는 하중부담을 가볍게 하기 위해서, 실린더 바늘의 편성 위치로부터 다이얼 바늘의 편성 위치는 3.5～6.5개 지연된 타이밍이 바람직하고, 편침에는 플레이팅 전용바늘을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 횡편기를 사용하는 경우에도 게이지는 14G～22G가 바람직하다.
이렇게 하여, 위편지를 편성한 후, 열 세팅에 의해 편물을 구성하는 폴리우레탄 탄성섬유 상호 및/또는 폴리우레탄 탄성섬유와 비탄성사의 교차부를 열융착시킨다. 열 세팅의 방법은, 건열세팅과 습열세팅의 어느 것을 채용해도 되고, 건열세팅을 행하는 경우, 예를 들면 편물을 개방하여 뒤집고 핀 텐터와 같은 세팅기를 사용하여, 열풍에 의해 열고정함으로써 행할 수 있다. 또, 편물을 개방하여 뒤집지 않고 자루 형상이나 통 형상 등의 상태로 열 세팅하는 것도 하등 문제없이 실시할 수 있다. 이 경우에, 세팅 온도는 140～200℃, 특히 150～190℃가 바람직하고, 세팅 시간은 10초～3분, 특히 20초～2분이 바람직하다.
한편, 습열세팅의 방법은 편물을 형판에 넣은 상태에서 상법에 의해 소정압력의 포화증기에 의해 열고정함으로써 행할 수 있다. 이 경우에, 세팅 온도는 100～130℃, 특히 105～125℃가 바람직하고, 세팅 시간은 2～60초, 특히 5～45초가 바람직하다.
본 발명의 위편지는 신장성?신장회복성이 높고, 열융착에 의해 조직이 고정화되어도 우수한 신장성, 신장회복성을 유지할 수 있는 것이다. 또, 표면 실로서 합성섬유뿐만 아니라, 면이나 재생섬유 등 입는 느낌이 우수한 단섬유도 사용할 수 있으므로, 신장성이 높은데다 유연하고 입는 느낌이나 촉감도 우수한 것이다. 또한, 섬유끼리를 열융착시킴으로써 재단 부분을 자른 상태로 해도, 풀림 등이 생기지 않기 때문에, 재단 부분을 뒷처리하는 수고를 줄일 수 있다. 또, 본 발명의 위편지를 자른 상태로 사용한 이너웨어는 겉옷에 잘 드러나지 않아 심미성도 우수하기 때문에, 각종 이너, 아우터 니트 의류용으로 적합하게 사용할 수 있다. 특히, 본 발명의 편물을 자른 상태로 니트 의류의 적어도 일부분에 사용하고, 쇼츠, 셔츠, 캐미솔, 슬립, 보디 슈트, 브리프, 트렁크, 내의, 거들, 브래이지어, 스패츠, 수영복, 장갑, 스웨터, 베스트, 트레이닝 웨어, 리어타드, 스키용 의류나 야구용 의류 등의 스포츠 의류, 파자마, 가운 등의 제품을 제공할 수 있다.
이하, 실시예와 비교예를 제시하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기의 실시예에 한정되는 것이 아니다. 또한, 하기 예에서, 부는 질량부를 나타낸다.
[실시예 1]
<고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유의 제조>
디이소시아네이트로서 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI)를 25부, 질소가스로 실링된 80℃의 온수재킷부착 반응용기에 투입하고, 여기에 폴리머 디올로서 수평균 분자량 2000의 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(PTMG) 100부를 교반하면서 주입했다. 1시간 반응 후, 저분자량 디올로서 1,4-부탄디올 27.6부를 더 주입하고, 양 말단 OH 기 프레폴리머를 합성했다.
이것과 병행하여, 질소가스로 실링한 80℃의 반응부에 디이소시아네이트로서 MDI를 47.4부 투입하고, 자외선흡수제(2-(3,5-디t-아밀-2-히드록시페닐)벤조트리아졸: 20%), 산화방지제(3,9-비스(2-(3-(3-t-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시)-1,1-디메틸에틸)-2,4,8,10-테트라옥사스피로(5.5)운데칸: 50%), 광안정제(비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트: 30%)의 혼합물 2.2부를 첨가하고, 교반하면서 수평균 분자량 2000의 PTMG를 100부 주입하고, 1시간 교반을 계속하여, 양 말단 NCO 기 프레폴리머을 얻었다.
얻어진 양 말단 NCO 기 프레폴리머와 양 말단 OH 기 프레폴리머를 1:0.475의 질량비로 교반날개를 갖는 용량 2200mL의 폴리우레탄 탄성섬유용 원통형 반응기에 연속적으로 공급했다. 공급속도는 양 말단 NCO 기 프레폴리머 28.93g/분, 양 말단 OH 기 프레폴리머 13.74g/분이었다. 반응기 내에서의 평균 체류시간은 약 1시간, 반응온도는 약 190℃였다.
얻어진 폴리머를 고화하지 않고, 192℃의 온도로 유지한 8노즐 방사 헤드 2대에 도입했다. 방사용 폴리머를 헤드에 설치한 기어펌프에 의해 계량, 가압하고, 필터로 여과한 후, 직경 0.6mm, 1홀의 노즐로부터 2.67g/분의 속도로 길이 6m의 방사통 내에 토출시켜(노즐로부터의 토출총량: 42.67g/분), 유제를 부여하면서 600m/분의 속도로 권취하고, 44 데시텍스의 폴리우레탄 탄성섬유를 얻었다. 토출 직후의 필라멘트의 NCO 기 함유율은 0.42질량%였다.
얻어진 폴리우레탄 탄성섬유의 융점, 내열 강력 유지율 및 내알칼리 강력 유지율 물성을 하기 방법에 따라서 측정한 결과, 융점은 166℃, 내열 강력 유지율은 68%, 내알칼리 강력 유지율은 81%(원사 섬도 44T, 알칼리 처리 후의 섬도 28T, 원사 강력 64.8cN, 알칼리 처리 후의 강력 52.7cN)였다.
융점 측정방법
측정장치: TMA(열기기 측정장치)
금속 프로브 사용
클램프 거리: 20mm
신장: 0.5%
온도범위: 실온(25℃)～250℃
승온속도: 20℃/분
평가: 열응력이 0 mgf가 되었을 때의 온도를 융점으로 정의했다.
내열 강력 유지율 측정방법
폴리우레탄 탄성섬유를 10cm 클램프 거리로 유지하고 20cm로 신장했다. 신장한 상태에서 150℃로 유지한 열풍건조기 중에 45초간 넣고 열처리를 행했다. 열처리 후의 폴리우레탄 탄성섬유의 강력을 일정 신장속도의 인장시험기를 사용하고, 클램프 거리 5cm, 신장 속도 500mm/분으로 측정했다. 측정시의 환경은 온도 20℃, 상대습도 65%였다. 열처리 전의 섬유에 대한 내열 강력 유지율을 표시한다.
내알칼리
강력 유지율 측정방법
100℃로 유지한 가성소다 2g/L의 수용액 중에 2배로 신장한 상태의 폴리우레탄 탄성섬유를 침지하고 60분간 처리했다. 이어서, 이 수용액으로부터 꺼낸 폴리우레탄 탄성섬유를 클램프 거리 5cm로 인장시험기에 파지하고, 신장속도 500mm/분으로 정속 신장시켜 파단강력을 측정했다. 측정시의 환경은 온도 20℃, 상대습도 65%였다. 내알칼리 강력 유지율을 알칼리 처리 전의 이 섬유의 강력에 대한 처리 후의 강력의 백분률 값으로서 계산했다.
<편물 제조>
이 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유를 사용하고, 원형리브편기(니들 베드직경: 17인치, 게이지: 18, 급사구: 33구)로 도 1의 편성조직도에 기초하여 위편지를 편성했다. 도면 중 1은 면 100%의 방적사 60번수, 3은 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유를 나타낸다. 각 필라멘트의 편입사 길이는 면사(1)를 51.2cm, 폴리우레탄 탄성섬유(3)를 25.0cm로 설정했다. 이 편조직에서 면사(1)와 폴리우레탄 탄성섬유(3)를 플레이팅 뜨기로 편입하고, 다이얼 바늘(4)과 실린더 바늘(5)로 전침 니트 뜨기를 행하고, 1×1의 고무 편물을 편성했다.
이어서, 얻어진 편물을 하기 조건으로 염색가공 했다.
1) 프리세팅 공정으로서 건열 185℃에서 50초간 처리했다.
2) 정련 공정으로서 정련제를 2mL/L, 가성소다를 2.2g/L 사용하고 90℃에서 26분간 처리했다.
3) 표백 공정으로서 30% 과산화수소를 15mL/L, 규산나트륨을 5mL/L, 가성소다를 1.1g/L 사용하고 90℃에서 30분간 처리했다.
4) 염색 공정으로서 반응염료를 30 owf%, 무수황산나트륨을 90g/L, 소다회를 16g/L 사용하여 90℃에서 30분간 처리했다.
5) 픽싱 공정으로서 픽싱제를 3.0 owf% 사용하고 50℃에서 20분간 처리했다.
6) 소핑 공정으로서 소핑제 1mL/L 사용하여 90℃에서 10분간 처리를 실시했다.
7) 최종 세팅 공정으로서 건열 150℃에서 10초간 처리했다.
또한, 상기 공정에서 사용한 약제는 이하와 같다.
정련제: SSK-15A(마츠모토유시사 제)
반응염료: KPZOL BLACK KMN(기와카가쿠사 제)
픽싱제: 단픽스 RE(닛토보세키사 제)
소핑제: 스코어 롤 TS840(아사히덴카사 제)
가공된 편물의 열융착도 평가, 일정 신장하중의 측정 및 세탁시험에 의한 편물의 풀림 평가에 대해서 하기와 같이 실시하고, 결과를 표 1에 나타낸다.
열융착도
평가
편물을 코스 방향으로 절단하고, 절단부의 폴리우레탄 탄성섬유의 편성을 풀수 있는지 아닌지 수작업으로 조사하고, 편성을 풀기 곤란한 편물은 열융착 양호로 하고, 편성을 풀수 있는 편물은 열융착 불량으로 평가했다.
일정신장하중 측정방법
세로 2.5cm×가로 16cm의 시료편을 채취하고, 클램프 거리 10cm로 인장시험기에 부착하고, 신장속도 300mm/분으로 시료편을 위사 방향으로 300% 정속 신장하고, 100% 및 200% 신장시의 하중을 측정했다. 측정시의 환경은 온도 20℃, 상대습도 65%였다.
세탁방법
세로 5cm×가로 40cm의 편물 샘플을 취하고, 통 형상으로 봉제한 후, 가정용 2조식 세탁기(TOSHIBA(주) 제, 상품명: GINGA 4.5)를 사용하여 하기 조건으로 세탁을 행했다.
세탁(300분)→원심탈수(5분)→주수헹굼(10분)→원심탈수(5분)
액온: 상온(25℃), 수류: 강수류
세제: 라이온(주) 제, 상품명: 탑, 수량: 30리터
세탁수 1리터에 대해 세제 1.3g 사용
부하 천: 면과 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 베어 천축편물 1.0kg 분
다음에 편물의 코스 방향 커트부의 편물 끝의 풀림정도를 확인하고, 하기의 4단계로 평가했다. 또한, △와 ×는 의료로서 착용을 망설일 정도의 손상이며, ◎ 또는 ○가 세탁 내구성의 점에서 바람직하다.
<평가기준>
◎: 손상이 확인되지 않음
○: 약간 손상이 확인됨
△: 손상이 확인됨
×: 손상이 심함
[비교예 1]
PTMG 대신 수평균 분자량 2000의 폴리에틸렌아디페이트디올을 사용하고, 양 말단 NCO 기 프레폴리머와 양 말단 OH 기 프레폴리머의 혼합비율을 1:0.440으로 바꾼 이외는 실시예 1과 동일한 방법으로 44 데시텍스 폴리에스테르계 폴리우레탄 탄성섬유를 제조했다. 토출 직후의 필라멘트의 NCO 기 함유율은 0.80질량%였다.
얻어진 폴리우레탄 탄성섬유의 물성을 실시예 1과 같은 방법으로 측정한 결과, 융점 171℃, 내열 강력 유지율 60%, 내알칼리 강력 유지율 20%(원사 섬도 44T, 알칼리 처리 후의 섬도 34T, 원사 강력 53.3cN, 알칼리 처리 후의 강력 10.7cN)이 었다.
이 폴리우레탄 탄성섬유를 사용하여 실시예 1과 동일한 편물을 편성하고, 동일한 가공을 행한 후, 동일한 시험을 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다다.
[비교예 2]
폴리올로서 PTMG를, 사슬연장제로서 디아민을 사용한 44 데시텍스의 폴리우레탄 탄성섬유(모비론 P타입 사, 닛신보세키(주) 제)를 사용한 이외는, 실시예 1과 동일한 편물을 편성하고, 동일한 가공을 행한 후, 동일한 시험을 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
이 폴리우레탄 탄성섬유는 융점 231℃, 내열 강력 유지율 112%, 내알칼리 강력 유지율 109%(원사 섬도 44T, 알칼리 처리 후의 섬도 35T, 원사 강력 40.1cN, 알칼리 처리 후의 강력 43.6cN)였다.
[비교예 3]
실시예 1과 동일한 폴리우레탄 탄성섬유를 사용하고, 환편기(니들베드직경: 38인치, 게이지: 28, 급사구: 100구)로 도 2의 편성조직도에 기초하여 위편지를 편성했다. 도 2 중 1은 면 100%의 방적사 60번수, 3은 폴리우레탄 탄성사, 5는 실린더 바늘이다. 각 필라멘트의 편입사 길이는 면사(1)를 25.6cm, 폴리우레탄 탄성섬유(3)를 14.3cm로 설정했다. 이 편조직에서 면사(1)와 폴리우레탄 탄성섬유(3)를 플레이팅 뜨기로 편입하고, 실린더 바늘(5)로 전침 니트 뜨기를 행하고, 베어 천축편물을 얻었다. 얻어진 편물에 대해 실시예 1과 동일한 가공을 행한 후 동일한 시험을 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 1의 편물은, 열융착에 의해 조직이 고정화되어 있고, 세탁 시험에서도 자른 상태 부분의 손상은 확인되지 않고, 게다가 열융착에 의해 조직이 고정화되어 있지만, 일정신장하중이 낮아, 폴리우레탄 혼용 편물 본래의 신장성이 우수한 편물이었다.
한편, 비교예 1은 정련?표백 처리에 의해 폴리우레탄 탄성섬유가 취성을 갖게 되어, 가공된 편물 중에 단사되어 있고, 실용적으로 사용할 수 있는 것이 아니었다. 비교예 2에서는 실질적으로 열융착되어 있지 않아, 세탁시험에서 자른 상태 부분의 손상이 커, 자른 상태 편물로서 사용할 수 있는 것은 아니었다. 비교예 3은 강하게 열융착한 결과, 편물조직이 고정되어 신장성이 부족하여, 딱딱한 감촉의 편물로 되었다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일한 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유를 사용하고, 원형리브편기(니들베드 직경: 30인치, 22게이지, 급사구: 60구)로 도 3의 편성조직도에 기초하여 편물을 편성했다. 도 3 중 1은 솜 100%의 방적사 80번수, 2는 나일론 가연사 78 데시텍스 24 필라멘트, 3은 이 폴리우레탄 탄성섬유, 4는 다이얼 바늘, 5는 실린더 바늘, F1～F3는 각각 급사구이다. 각 필라멘트사의 편입사 길이는 면사(1)와 나일론사(2)를 각각 30.0cm으로, 이 폴리우레탄 탄성섬유를 22.0cm로 설정했다.
이 편조직에서, 급사구(F1)로부터 면사(1)와 폴리우레탄 탄성섬유(3)를 급사하고, 플레이팅 뜨기로 편입하고, 다이얼 바늘(4)로 전침 니트 뜨기를 행하고, 급사구(F2)로부터 폴리우레탄 탄성섬유(3)를 급사하고, 다이얼 바늘(4)과 실린더 바늘(5)로 전침 니트 뜨기를 행하고, 급사구(F3)로부터 나일론사(2)와 폴리우레탄 탄성섬유(3)를 급사하고, 플레이팅 뜨기로 편입하고, 실린더 바늘(5)로 전침 니트 뜨기를 행하고, 중사 함유 리버서블 편물을 얻었다.
얻어진 편물을 온도 185℃, 시간 50초의 조건으로 프리세팅을 행하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 정련, 표백, 염색, 픽싱 처리들을 실시한 후, 온도 150℃, 시간 10초의 조건으로 최종 세팅을 행했다. 이 편물에 대해, 실시예 1과 동일하게 열융착 평가와 세탁 시험을 행했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 4]
비교예 2와 동일한 폴리우레탄 탄성섬유를 사용하고, 온도 195℃, 시간 50초의 조건에서 프리세팅 한 이외는, 실시예 2와 동일하게 편물을 작성하고, 동일한 시험을 행했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[실시예 3]
도 4의 편성조직도에 기초하여, 급사구(F2)로부터 폴리우레탄 탄성섬유(3)를 급사하고, 다이얼 바늘(4)과 실린더 바늘(5)로 전침 터크 뜨기로 한 이외에는, 실시예 2와 동일한 방법으로 중사 함유 리버서블 편물을 편성하고, 편물의 가공, 평가를 행했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 5]
비교예 2와 동일한 폴리우레탄 탄성섬유를 사용하고, 온도 195℃, 시간 50초의 조건으로 프리세팅한 이외는, 실시예 3과 동일하게 편물을 작성하고, 동일한 시험을 행했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
Claims (6)
100% 신장상태에서 150℃, 45초간 건열처리한 후의 강력 유지율이 50% 이상이고, 180℃ 이하의 융점을 가지면서, 가성소다 2g/L의 수용액에서 100% 신장상태에서 100℃, 60분간 처리한 후의 강력 유지율이 60% 이상인 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유의 베어 사가, 1종류 이상의 비탄성사로 이루어지는 1×1 고무 편조직의 위편지를 구성하는 각 루프 모두에서 플레이팅되어 이루어지고, 열 세팅에 의해 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유 상호 또는 이것과 비탄성사의 교차부가 열융착되어 이루어지는 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 위편지로서, 상기 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유가, (A) 폴리올과 디이소시아네이트를 반응시켜 얻어지는 양 말단 이소시아네이트기 프레폴리머와, (B) 폴리올, 디이소시아네이트 및 저분자량 디올을 반응시켜서 얻어지는 양 말단 수산기 프레폴리머를 반응시켜서 얻어지는 폴리머를 용융방사하여 이루어지고, 전체 폴리올의 50질량% 이상이 폴리에테르 폴리올인 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 위편지.
제 1 항에 있어서, 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유의 원료 중의 전체 디이소시아네이트의 몰량과, 전체 폴리머 디올 및 전체 저분자량 디올의 합계 몰량의 비가 1.02～1.20이며, 상기 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유의 방사 직후의 실 중의 NCO기의 함유량이 0.3～1질량%인 것을 특징으로 하는 위편지.
제 1 항에 있어서, 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유의 굵기가 11～311d(데시텍스)이며, 비탄성사의 굵기가, 스테이플사의 경우 면번수 20～100번, 필라멘트 사의 경우 10～100d인 것을 특징으로 하는 위편지.
제 1 항에 있어서, 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유의 편입길이가 20～32cm이며, 비탄성사의 편입길이가 25～60cm인 것을 특징으로 하는 위편지.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 이너 또는 아우터 니트 의류용인 것을 특징으로 하는 위편지.
1종류 이상의 비탄성사를 사용하여 1×1 고무 편조직의 위편지를 편성할 때에, 플레이팅 사로서 100% 신장상태에서 150℃, 45초간 건열처리한 후의 강력 유지율이 50% 이상이고, 180℃ 이하의 융점을 가지면서, 가성소다 2g/L의 수용액에서 100% 신장상태에서 100℃, 60분간 처리한 후의 강력 유지율이 60% 이상인 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유를 사용하고, 상기 위편지를 구성하는 각 루프 모두에서 플레이팅 편성한 후, 열 세팅에 의해 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유 상호 또는 이것과 비탄성사의 교차부 또는 이들 모두를 열융착시키고, 상기 고융착 내알칼리성 폴리우레탄 탄성섬유가 (A) 폴리올 및 디이소시아네이트를 반응시켜 얻어지는 양 말단 이소시아네이트기 프레폴리머와, (B) 폴리올, 디이소시아네이트 및 저분자량 디올을 반응시켜서 얻어지는 양 말단 수산기 프레폴리머를 반응시켜서 얻어지는 폴리머를 용융방사하여 이루어지고, 전체 폴리올의 50질량% 이상이 폴리에테르폴리올인 것을 특징으로 하는 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 위편지의 제조방법.
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