KR102391109B1 - 흡습성이 우수한 해도형 복합섬유, 가연사 및 섬유 구조체 - Google Patents

흡습성이 우수한 해도형 복합섬유, 가연사 및 섬유 구조체 Download PDF

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Abstract

도성분이 흡습성을 갖는 폴리머이며, 섬유 횡단면에 있어서 최외층 두께 T와 섬유직경 R의 비(T/R)가 0.05∼0.25이며, 열수 처리 후의 흡습률 차(ΔMR)가 2.0∼10.0%인 것을 특징으로 하는 해도형 복합섬유. 또한, 최외층 두께란 섬유의 반경과, 최외주에 배치된 도성분의 정점을 연결한 외접원의 반경의 차이며, 최외층에 존재하는 해성분의 두께를 나타낸다. 염색 등의 열수 처리에 있어서 도성분의 흡습성을 갖는 폴리머의 체적 팽윤에 따르는 해성분의 균열을 억제하고, 직물이나 편물 등의 섬유 구조체로 했을 때에 염색 얼룩이나 보풀의 발생이 적어 품위가 우수함과 아울러, 흡습성을 갖는 폴리머의 용출을 억제하여 염색 등의 열수 처리 후에 있어서도 흡습성이 우수하며, 또한, 해성분이 폴리에스테르인 경우에는 폴리에스테르 섬유 본래의 드라이감도 아울러 갖는 해도형 복합섬유를 제공한다.

Description

흡습성이 우수한 해도형 복합섬유, 가연사 및 섬유 구조체
본 발명은 도성분이 흡습성을 갖는 폴리머이며, 흡습성이 우수한 해도형 복합섬유에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 염색 등의 열수 처리에 있어서 도성분의 흡습성을 갖는 폴리머의 체적 팽윤에 따르는 해성분의 균열이 억제되어 있기 때문에, 직물이나 편물 등의 섬유 구조체로 했을 때에 염색 얼룩이나 보풀의 발생이 적어 품위가 우수함과 아울러, 흡습성을 갖는 폴리머의 용출이 억제되어 있기 때문에 염색 등의 열수 처리 후에 있어서도 흡습성이 우수하며, 또한, 해성분이 폴리에스테르인 경우에는 폴리에스테르 섬유 본래의 드라이감도 아울러 가져 의료 용도에 적합하게 사용할 수 있는 해도형 복합섬유에 관한 것이다.
폴리에스테르 섬유는 저렴하고, 기계적 특성이나 드라이감이 우수하기 때문에 폭넓은 용도에 있어서 사용되고 있다. 그러나, 흡습성이 부족하기 때문에 여름 철의 고습시에는 무더위감의 발생, 동계의 저습시에는 정전기의 발생 등, 착용 쾌적성의 관점에 있어서 해결해야 할 과제를 갖고 있다.
상기의 결점을 개선하기 위해서, 폴리에스테르 섬유에 흡습성을 부여하는 방법에 대해서 지금까지 여러 가지 제안이 이루어져 있다. 흡습성을 부여하기 위한 일반적인 방법으로서, 폴리에스테르에의 친수성 화합물의 공중합이나 친수성 화합물의 첨가 등을 들 수 있고, 친수성 화합물의 일례로서 폴리에틸렌글리콜을 들 수 있다.
예를 들면, 특허문헌 1에서는, 폴리에스테르에 대하여 폴리에틸렌글리콜이 공중합된 폴리에스테르를 흡습성 폴리머로서 사용한 섬유가 제안되어 있다. 이 제안에서는, 흡습성 폴리머를 단독으로 섬유화하여 폴리에스테르 섬유에 흡습성을 부여하고 있다.
특허문헌 2에서는, 심에 폴리에틸렌글리콜이 공중합된 폴리에스테르, 초에 폴리에틸렌테레프탈레이트를 배치한 심초형(CORE-SHEATH TYPE) 복합섬유가 제안되어 있다. 이 제안에서는, 심에 흡습성 폴리머를 배치함으로써 폴리에스테르 섬유에 흡습성을 부여하고 있다.
특허문헌 3에서는, 도에 폴리에틸렌글리콜이 공중합된 폴리에스테르, 해에 폴리에틸렌테레프탈레이트를 배치한 해도형(SEA-ISLAND TYPE) 복합섬유가 제안되어 있다. 이 제안에서는, 도에 흡습성 폴리머를 배치함으로써 폴리에스테르 섬유에 흡습성을 부여하고 있다.
일본 특허공개 2006-104379호 공보 일본 특허공개 2001-172374호 공보 일본 특허공개 평 8-198954호 공보
그러나, 상기 특허문헌 1에 기재된 방법에서는, 흡습성 폴리머가 섬유 표면 전체에 노출되어 있어, 염색 등의 열수 처리시에 흡습성 폴리머의 공중합 성분인 폴리에틸렌글리콜이 용출하여 열수 처리 후에 흡습성이 저하한다고 하는 과제가 있었다.
특허문헌 2에 기재된 방법에서는, 염색 등의 열수 처리시에 심성분의 흡습성 폴리머가 체적 팽윤하는 것에 따라 초성분이 균열되고, 염색 얼룩이나 보풀의 발생에 의해 품위가 저하한다고 하는 과제가 있었다. 또한, 초성분이 균열된 부분을 기점으로 해서 심성분의 흡습성 폴리머가 용출하여 열수 처리 후에 흡습성이 저하한다고 하는 과제가 있었다.
특허문헌 3에 기재된 방법에서는, 섬유 횡단면에 있어서 섬유 직경에 대한 최외층의 해성분의 두께가 작기 때문에, 염색 등의 열수 처리시에 도성분의 흡습성 폴리머가 체적 팽윤하는 것에 따라 해성분이 균열되고, 특허문헌 2에 기재된 방법과 마찬가지로, 염색 얼룩이나 보풀의 발생에 의해 품위가 저하한다고 하는 과제가 있었다. 또한, 해성분이 균열된 부분을 기점으로 해서 도성분의 흡습성 폴리머가 용출하여 열수 처리 후에 흡습성이 저하한다고 하는 과제가 있었다.
본 발명의 과제는, 상기 종래 기술의 문제점을 해결하고, 직물이나 편물 등의 섬유 구조체로 했을 때에 염색 얼룩이나 보풀의 발생이 적어 품위가 우수함과 아울러, 염색 등의 열수 처리 후에 있어서도 흡습성이 우수하며, 또한, 해성분이 폴리에스테르인 경우에는 폴리에스테르 섬유 본래의 드라이감도 아울러 가져, 의료 용도에 적합하게 채용할 수 있는 해도형 복합섬유를 제공하는 것에 있다.
상기 본 발명의 과제는, 도성분이 흡습성을 갖는 폴리머이며, 섬유 횡단면에 있어서 최외층 두께 T와 섬유직경 R의 비(T/R)가 0.05∼0.25이며, 열수 처리 후의 흡습률 차(ΔMR)가 2.0∼10.0%인 것을 특징으로 하는 해도형 복합섬유에 의해 해결할 수 있다. 또한, 최외층 두께란 섬유의 반경과, 최외주에 배치된 도성분의 정점을 연결한 외접원의 반경의 차이며, 최외층에 존재하는 해성분의 두께를 나타낸다.
또한, 최외층 두께 T가 500∼3000㎚인 것, 섬유 횡단면에 있어서의 도성분의 직경 r이 10∼5000㎚인 것이 바람직하다.
또한, 섬유 횡단면에 있어서 도성분이 2∼100둘레로 배치되어 있는 것, 섬유 횡단면의 중심을 지나도록 배치된 도성분의 직경 r1과, 다른 도성분의 직경 r2의 비(r1/r2)가 1.1∼10.0인 것, 최외주에 배치된 도성분에 있어서 섬유 횡단면의 중심측의 형상이 비원형인 것, 해성분/도성분의 복합비율(중량비)이 50/50∼90/10인 것을 적합하게 채용할 수 있다.
상기 도성분의 흡습성을 갖는 폴리머는 공중합 성분으로서 폴리에테르를 포함하는 폴리에테르에스테르, 폴리에테르아미드, 폴리에테르에스테르아미드로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 폴리머인 것이 바람직하다. 또한, 폴리에테르가 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 폴리에테르인 것이 바람직하고, 폴리에테르의 수 평균 분자량이 2000∼30000g/㏖인 것, 폴리에테르의 공중합률이 10∼60중량%인 것을 적합하게 채용할 수 있다.
상기 폴리에테르에스테르는 방향족 디카르복실산과 지방족 디올을 주된 구성 성분으로 하고, 폴리에테르를 공중합 성분으로 하는 것이 바람직하고, 또는 폴리에테르 및 하기 일반식(1)로 나타내어지는 비스페놀류의 알킬렌옥사이드 부가물을 공중합 성분으로 하는 것이 바람직하고, 지방족 디올이 1,4-부탄디올인 것이 바람직하다.
Figure 112018111939096-pct00001
(단, m, n은 2∼20의 정수, m+n은 4∼30).
또한, 상기 해도형 복합섬유의 해성분은 양이온 가염성 폴리에스테르인 것이 바람직하다.
본 발명의 가연사는 해도형 복합섬유를 2개 이상 꼬아 합쳐서 이루어지는 것이며, 상기 해도형 복합섬유 및/또는 상기 가연사를 적어도 일부에 사용하는 것을 특징으로 하는 섬유 구조체에 적합하게 채용할 수 있다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면, 염색 등의 열수 처리에 있어서 도성분의 흡습성을 갖는 폴리머의 체적 팽윤에 따르는 해성분의 균열이 억제되어 있기 때문에, 직물이나 편물 등의 섬유 구조체로 했을 때에 염색 얼룩이나 보풀의 발생이 적어 품위가 우수하다. 또한, 흡습성을 갖는 폴리머의 용출이 억제되어 있기 때문에 염색 등의 열수 처리 후에 있어서도 흡습성이 우수하며, 또한, 해성분이 폴리에스테르인 경우에는 폴리에스테르 섬유 본래의 드라이감도 아울러 갖는 해도형 복합섬유를 제공할 수 있기 때문에, 특히 의료 용도에 있어서 적합하게 사용할 수 있다.
도 1은 (a)∼(m)이 본 발명의 해도형 복합섬유의 단면형상의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 해도형 복합섬유의 제조 방법에서 사용하는 해도 복합 구금의 일례이며, 도 2(a)는 해도 복합 구금을 구성하는 주요부분의 정단면도, 도 2(b)는 분배 플레이트의 일부의 횡단면도, 도 2(c)는 토출 플레이트의 횡단면도이다.
도 3은 분배 플레이트의 일례의 일부이다.
도 4는 분배 플레이트에 있어서의 분배홈 및 분배구멍 배치의 일례이다.
본 발명의 해도형 복합섬유는, 도성분이 흡습성을 갖는 폴리머이며, 섬유 횡단면에 있어서 최외층 두께 T와 섬유직경 R의 비(T/R)가 0.05∼0.25이며, 열수 처리 후의 흡습률 차(ΔMR)가 2.0∼10.0%이다. 또한, 최외층 두께란 섬유의 반경과, 최외주에 배치된 도성분의 정점을 연결한 외접원의 반경의 차이며, 최외층에 존재하는 해성분의 두께를 나타낸다.
일반적으로, 흡습성을 갖는 폴리머(이하, 단지 흡습성 폴리머라고 칭할 경우도 있다)는, 염색 등의 열수 처리에 의해 체적 팽윤하기 쉽고, 또한 열수에 용출 되기 쉽다고 하는 성질을 갖고 있다. 그 때문에, 흡습성 폴리머를 단독으로 섬유화했을 경우에는, 열수 처리에 의해 흡습성 폴리머가 용출하고, 용출한 부분이 염색 얼룩이나 보풀의 원인이 되어 품위가 저하한다고 하는 과제가 있다. 또한, 흡습성 폴리머가 친수성의 공중합 성분을 공중합한 폴리머일 경우에는, 열수 처리에 의해 친수성의 공중합 성분이 용출하여 열수 처리 후에 흡습성이 저하한다고 하는 과제도 있다.
이것에 대하여, 심에 흡습성 폴리머를 배치한 심초형 복합섬유에서는, 염색 등의 열수 처리에 의해 심에 배치한 흡습성 폴리머가 체적 팽윤하고, 심성분과 초성분의 계면에 응력 집중한 결과, 초성분의 균열이 생긴다. 이 초성분의 균열이 원인이 되어 염색 얼룩이나 보풀이 발생하고, 품위가 저하한다고 하는 과제가 있다. 또한, 초성분이 균열된 부분을 기점으로 해서 심에 배치한 흡습성 폴리머가 용출 하여, 열수 처리 후에 흡습성이 저하한다고 하는 별도의 과제도 야기한다.
도에 흡습성 폴리머를 배치한 해도형 복합섬유에 있어서도 심초형 복합섬유와 같은 과제가 생긴다. 종래의 해도형 복합섬유는, 예를 들면 일본 특허공개 2007-100243호 공보에 개시되어 있는 종래 공지의 파이프형 해도 복합 구금에 의해 얻을 수 있지만, 최외층의 해성분의 두께는 150㎚ 정도가 기술의 한계이다. 즉, 심초형 복합섬유의 초성분의 두께와 비교하여 해도형 복합섬유의 최외층의 해성분의 두께는 매우 얇기 때문에, 염색 등의 열수 처리에 의해 도에 배치한 흡습성 폴리머의 체적 팽윤에 의해 용이하게 해성분의 균열이 생긴다. 이 해성분의 균열이 원인으로 염색 얼룩이나 보풀이 발생하여 품위가 저하함과 아울러, 해성분이 균열된 부분을 기점으로 해서 도에 배치한 흡습성 폴리머가 용출하여 열수 처리 후에 흡습성이 저하한다.
본 발명자들은 상기 과제를 감안하여 예의 검토한 결과, 흡습성 폴리머의 분산 배치에 의해 체적 팽윤에 따르는 응력을 분산시키고, 또한 최외층 두께 T와 섬유직경 R의 비(T/R)를 특정의 범위로 했을 경우에 비로소 상기 과제의 전부를 해결하고, 열수 처리 후에 있어서도 고품위이며 또한 높은 흡습성을 발현하는 해도형 복합섬유를 얻는 것에 성공했다.
본 발명의 해도형 복합섬유의 도성분은 흡습성을 갖는 폴리머이다. 본 발명에 있어서 흡습성을 갖는 폴리머란, 흡습률 차(ΔMR)가 2.0∼30.0%의 폴리머이다. 본 발명에 있어서의 흡습률 차(△MR)란, 실시예 기재의 방법으로 측정되는 값을 가리킨다. 흡습성 폴리머의 ΔMR이 2.0% 이상이면, 해성분과의 복합에 의해 흡습성이 우수한 해도형 복합섬유를 얻을 수 있다. 흡습성 폴리머의 △MR은 5.0% 이상인 것이 보다 바람직하고, 7.0% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 10.0% 이상인 것이 특히 바람직하다. 한편, 흡습성 폴리머의 △MR이 30.0% 이하이면, 공정 통과성이나 취급성이 양호하고, 해도형 복합섬유로 한 후의 사용에 있어서의 내구성에도 뛰어나므로 바람직하다.
본 발명의 해도형 복합섬유의 도성분의 구체예로서, 폴리에테르에스테르, 폴리에테르아미드, 폴리에테르에스테르아미드, 폴리아미드, 열가소성 셀룰로오스 유도체, 폴리비닐피롤리돈 등의 흡습성 폴리머를 들 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다. 그 중에서도, 공중합 성분으로서 폴리에테르를 포함하는 폴리에테르에스테르, 폴리에테르아미드, 폴리에테르에스테르아미드는 흡습성이 우수하기 때문에 바람직하고, 특히 폴리에테르에스테르는 내열성이 우수하고, 얻어지는 해도형 복합섬유의 기계적 특성이나 색조가 양호하기 때문에 바람직하다. 이들 흡습성 폴리머는 1종만을 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다. 또한, 이들 흡습성 폴리머와, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리올레핀 등을 블렌드한 것을 흡습성 폴리머로서 사용해도 좋다.
상기 흡습성 폴리머의 공중합 성분의 폴리에테르의 구체예로서, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜 등의 단독중합체, 폴리에틸렌글리콜-폴리프로필렌글리콜 공중합체, 폴리에틸렌글리콜-폴리부틸렌글리콜 공중합체 등의 공중합체 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다. 그 중에서도, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜은 제조시 및 사용시의 취급성이 양호하기 때문에 바람직하고, 특히 폴리에틸렌글리콜은 흡습성이 우수하기 때문에 바람직하다.
상기 폴리에테르의 수 평균 분자량은 2000∼30000g/㏖인 것이 바람직하다. 폴리에테르의 수 평균 분자량이 2000g/㏖ 이상이면, 폴리에테르를 공중합함으로써 얻어지는 흡습성 폴리머의 흡습성이 높고, 도성분으로서 사용했을 경우에 흡습성이 우수한 해도형 복합섬유가 얻어지기 때문에 바람직하다. 폴리에테르의 수 평균 분자량은 3000g/㏖ 이상인 것이 보다 바람직하고, 5000g/㏖ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 폴리에테르의 수 평균 분자량이 30000g/㏖ 이하이면 중축합 반응성이 높아 미반응의 폴리에틸렌글리콜을 저감할 수 있으며, 염색 등의 열수 처리시에 열수에의 도성분의 흡습성 폴리머의 용출이 억제되어 열수 처리 후에 있어서도 흡습성을 유지할 수 있기 때문에 바람직하다. 폴리에테르의 수 평균 분자량은 25000g/㏖ 이하인 것이 보다 바람직하고, 20000g/㏖ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
상기 폴리에테르의 공중합률은 10∼60중량%인 것이 바람직하다. 폴리에테르의 공중합률이 10중량% 이상이면, 폴리에테르를 공중합함으로써 얻어지는 흡습성 폴리머의 흡습성이 높아, 도성분으로서 사용했을 경우에 흡습성이 우수한 해도형 복합섬유가 얻어지기 때문에 바람직하다. 폴리에테르의 공중합률은 20중량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 30중량% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 폴리에테르의 공중합률이 60중량% 이하이면, 미반응의 폴리에틸렌글리콜을 저감할 수 있고, 염색 등의 열수 처리시에 열수에의 도성분의 흡습성 폴리머의 용출이 억제되어, 열수 처리 후에 있어서도 흡습성을 유지할 수 있기 때문에 바람직하다. 폴리에테르의 공중합률은 55중량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 50중량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.
상기 폴리에테르에스테르는 내열성 및 기계적 특성의 관점으로부터, 방향족 디카르복실산과 지방족 디올을 주된 구성 성분으로 하고, 폴리에테르를 공중합 성분으로 하는 것, 또는 방향족 디카르복실산과 지방족 디올을 주된 구성 성분으로 하고, 폴리에테르 및 하기 일반식(1)로 나타내어지는 비스페놀류의 알킬렌옥사이드 부가물을 공중합 성분으로 하는 것이 바람직하다.
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(단, m, n은 2∼20의 정수, m+n은 4∼30).
상기 방향족 디카르복실산의 구체예로서, 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 5-나트륨술포이소프탈산, 5-리튬술포이소프탈산, 5-(테트라알킬)포스포늄술포이소프탈산, 4,4'-디페닐디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다.
상기 지방족 디올의 구체예로서, 에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 헥산디올, 시클로헥산디올, 디에틸렌글리콜, 헥사메틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다. 그 중에서도, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올은 제조시 및 사용시의 취급성이 양호하기 때문에 바람직하고, 내열성 및 기계적 특성의 관점에 있어서는 에틸렌글리콜을 적합하게 채용할 수 있고, 결정성의 관점에 있어서는 1,4-부탄디올을 적합하게 채용할 수 있다.
상기 폴리에테르에스테르가 폴리에테르 및 상기 일반식(1)로 나타내어지는 비스페놀류의 알킬렌옥사이드 부가물을 공중합 성분으로 할 경우, 폴리에테르에스테르의 성형 가공성이 양호하게 되고, 얻어지는 해도형 복합섬유의 기계적 특성이 높으며, 또한 섬도 불균일의 발생을 억제할 수 있고, 염색 얼룩이나 보풀이 적어 품위가 양호하게 되기 때문에 바람직하다.
상기 일반식(1)로 나타내어지는 비스페놀류의 알킬렌옥사이드 부가물은 m+n이 4∼30인 것이 바람직하다. m+n이 4 이상이면, 폴리에테르에스테르의 성형 가공성이 양호하게 되고, 얻어지는 해도형 복합섬유의 섬도 불균일의 발생을 억제할 수 있으며, 염색 얼룩이나 보풀이 적어 품위가 양호하게 되기 때문에 바람직하다. 한편, m+n이 30 이하이면, 폴리에테르에스테르의 내열성이나 색조가 양호하고, 얻어지는 해도형 복합섬유의 기계적 특성이나 색조가 양호하기 때문에 바람직하다. m+n은 20 이하인 것이 보다 바람직하고, 10 이하인 것이 더욱 바람직하다.
상기 일반식(1)로 나타내어지는 비스페놀류의 알킬렌옥사이드 부가물의 구체예로서, 비스페놀A의 에틸렌옥사이드 부가물, 비스페놀S의 에틸렌옥사이드 부가물 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다. 그 중에서도, 비스페놀A의 에틸렌옥사이드 부가물은 제조시 및 사용시의 취급성이 양호하기 때문에 바람직하고, 내열성 및 기계적 특성의 관점에 있어서도 적합하게 채용할 수 있다.
폴리에테르 및 상기 일반식(1)로 나타내어지는 비스페놀류의 알킬렌옥사이드 부가물을 공중합 성분으로 할 경우, 폴리에테르의 공중합률은 10∼45중량%이며, 비스페놀류의 알킬렌옥사이드 부가물의 공중합률은 10∼30중량%인 것이 바람직하다. 폴리에테르의 공중합률이 10중량% 이상이면, 폴리에테르를 공중합함으로써 얻어지는 흡습성 폴리머의 흡습성이 높고, 도성분으로서 사용했을 경우에 흡습성이 우수한 해도형 복합섬유가 얻어지기 때문에 바람직하다. 폴리에테르의 공중합률은 20중량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 30중량% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 폴리에테르의 공중합률이 45중량% 이하이면, 미반응의 폴리에틸렌글리콜을 저감할 수 있고, 염색 등의 열수 처리시에 열수에의 도성분의 흡습성 폴리머의 용출이 억제되어 열수 처리 후에 있어서도 흡습성을 유지할 수 있기 때문에 바람직하다. 폴리에테르의 공중합률은 40중량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 35중량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 비스페놀류의 알킬렌옥사이드 부가물의 공중합률이 10중량% 이상이면, 폴리에테르에스테르의 성형 가공성이 양호하게 되고, 얻어지는 해도형 복합섬유의 섬도 불균일의 발생을 억제할 수 있고, 염색 얼룩이나 보풀이 적어 품위가 양호하게 되기 때문에 바람직하다. 비스페놀류의 알킬렌옥사이드 부가물의 공중합률은 12중량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 14중량% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 비스페놀류의 알킬렌옥사이드 부가물의 공중합률이 30중량% 이하이면, 폴리에테르에스테르의 내열성이나 색조가 양호하고, 얻어지는 해도형 복합섬유의 기계적 특성이나 색조가 양호하기 때문에 바람직하다. 비스페놀류의 알킬렌옥사이드 부가물의 공중합률은 25중량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 20중량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 해도형 복합섬유의 도성분은, 결정성을 갖는 폴리머인 것이 바람직하다. 도성분이 결정성을 갖고 있으면, 실시예 기재의 방법에 의한 보외 융해 개시온도의 측정에 있어서 결정의 융해에 따르는 융해 피크가 관측된다. 도성분이 결정성을 갖고 있으면, 염색 등의 열수 처리시에 열수에의 도성분의 흡습성 폴리머의 용출이 억제되기 때문에, 열수 처리 후에 있어서도 흡습성을 유지할 수 있으므로 바람직하다.
본 발명의 해도형 복합섬유의 해성분은 결정성을 갖고 있는 것이 바람직하다. 해성분이 결정성을 갖고 있으면, 실시예 기재의 방법에 의한 보외 융해 개시온도의 측정에 있어서 결정의 융해에 따르는 융해 피크가 관측된다. 해성분이 결정성을 갖고 있으면, 연신이나 가연 공정에 있어서의 가열 롤러나 가열 히터와의 접촉에 따르는 섬유끼리의 융착이 억제되기 때문에, 가열 롤러나 가열 히터, 가이드 상의 퇴적물이나 실의 끊어짐, 보풀의 발생이 적어 공정 통과성이 양호함과 아울러, 직물이나 편물 등의 섬유 구조체로 했을 때에 염색 얼룩이나 보풀의 발생이 적어 품위가 우수하기 때문에 바람직하다. 또한, 염색 등의 열수 처리시에 열수에의 해성분의 용출이 억제되기 때문에 바람직하다.
본 발명의 해도형 복합섬유의 해성분의 구체예로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르, 나일론6, 나일론66 등의 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다. 그 중에서도, 폴리에스테르는 기계적 특성이나 내구성이 우수하기 때문에 바람직하다. 또한, 해성분이 폴리에스테르나 폴리올레핀 등의 소수성 폴리머인 경우에는, 도성분의 흡습성 폴리머에 의한 흡습성과 해성분의 소수성 폴리머에 의한 드라이감을 양립할 수 있어, 착용 쾌적성이 우수한 섬유 구조체가 얻어지기 때문에 바람직하다.
본 발명의 해도형 복합섬유의 해성분에 관한 상기 폴리에스테르의 구체예로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 방향족 폴리에스테르, 폴리락트산, 폴리글리콜산 등의 지방족 폴리에스테르 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다. 그 중에서도, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트는 기계적 특성이나 내구성이 우수하고, 제조시 및 사용시의 취급성이 양호하기 때문에 바람직하다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트는 폴리에스테르 섬유 특유의 텐션, 탄력감이 얻어지기 때문에 바람직하고, 폴리부틸렌테레프탈레이트는 결정성이 높기 때문에 바람직하다.
본 발명의 해도형 복합섬유의 해성분은 양이온 가염성 폴리에스테르인 것이 바람직하다. 폴리에스테르가 술폰산기 등의 음이온 부위를 갖고 있으면, 양이온 부위를 갖는 양이온 염료와의 상호작용에 의해 양이온 가염성을 갖는다. 해성분이 양이온 가염성 폴리에스테르이면, 선명한 발색성을 나타냄과 아울러 폴리우레탄 섬유와의 혼용에 있어서 염료 오염을 방지할 수 있기 때문에 바람직하다. 양이온 가염성 폴리에스테르의 공중합 성분의 구체예로서, 5-술포이소프탈산 금속염이 있고, 리튬염, 나트륨염, 칼륨염, 루비듐염, 세슘염 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다. 그 중에서도, 리튬염, 나트륨염이 바람직하고, 특히 나트륨염이 결정성이 우수하기 때문에 적합하게 채용할 수 있다.
본 발명의 해도형 복합섬유는 해성분 및/또는 도성분에 부차적 첨가물을 첨가해서 여러 가지의 개질이 행하여진 것이라도 좋다. 부차적 첨가제의 구체예로서, 상용화제, 가소제, 산화방지제, 자외선흡수제, 적외선흡수제, 형광증백제, 이형제, 항균제, 핵형성제, 열안정제, 대전방지제, 착색방지제, 조정제, 광택제거제, 소포제, 방부제, 겔화제, 라텍스, 필러, 잉크, 착색료, 염료, 안료, 향료 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다. 이들 부차적 첨가물은 단독으로 사용해도 좋고, 복수를 병용해도 좋다.
본 발명의 해도형 복합섬유의 보외 융해 개시온도는 150∼300℃인 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서의 해도형 복합섬유의 보외 융해 개시온도란, 실시예 기재의 방법으로 산출되는 값을 가리킨다. 또한, 융해 피크가 복수 관측되었을 경우에는 가장 저온측의 융해 피크로부터 보외 융해 개시온도를 산출했다. 해도형 복합섬유의 보외 융해 개시온도가 150℃ 이상이면, 연신이나 가연 공정에 있어서의 가열 롤러나 가열 히터와의 접촉에 따르는 섬유끼리의 융착이 억제되기 때문에, 가열 롤러나 가열 히터, 가이드 상의 퇴적물이나 실의 끊어짐, 보풀의 발생이 적어 공정통과성이 양호함과 아울러, 직물이나 편물 등의 섬유 구조체로 했을 때에 염색 얼룩이나 보풀의 발생이 적어 품위가 우수하기 때문에 바람직하다. 해도형 복합섬유의 보외 융해 개시온도는 170℃ 이상인 것이 보다 바람직하고, 190℃ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 200℃ 이상인 것이 특히 바람직하다. 한편, 해도형 복합섬유의 보외 융해 개시온도가 300℃ 이하이면, 용융 방사 공정에 있어서 열 열화에 따르는 황변이 억제되어 색조가 양호한 해도형 복합섬유가 얻어지기 때문에 바람직하다.
본 발명의 해도형 복합섬유는 섬유 횡단면에 있어서 최외층 두께 T와 섬유직경 R의 비(T/R)가 0.05∼0.25이다. 본 발명에 있어서의 최외층 두께란 섬유의 반경과, 최외주에 배치된 도성분의 정점을 연결한 외접원의 반경의 차이며, 최외층에 존재하는 해성분의 두께를 나타낸다. 본 발명에 있어서의 최외층 두께 T와 섬유직경 R의 비(T/R)란, 실시예 기재의 방법으로 산출되는 값을 가리킨다. 해도형 복합섬유의 T/R가 0.05 이상이면, 섬유직경에 대한 최외층의 두께가 충분히 확보되기 때문에 염색 등의 열수 처리에 의해 도에 배치한 흡습성 폴리머의 체적 팽윤에 따르는 해성분의 균열을 억제할 수 있고, 해성분의 균열에 기인한 염색 얼룩이나 보풀의 발생이 적어 품위가 우수하며, 또한 흡습성 폴리머의 용출이 억제되어 열수 처리 후에 있어서도 높은 흡습성을 발현한다. 또한, 해성분의 염색에 의해 충분한 발색성을 얻을 수 있고, 발색성의 점에 있어서도 고품위의 섬유 및 섬유 구조체를 얻을 수 있다. 해도형 복합섬유의 T/R는 0.07 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.09 이상인 것이 더욱 바람직하고, 0.10 이상인 것이 특히 바람직하다. 한편, 해도형 복합섬유의 T/R가 0.25 이하이면, 섬유직경에 대한 최외층의 두께에 의해 도에 배치한 흡습성 폴리머의 체적 팽윤이 손상되지 않아 흡습성 폴리머에 의한 흡습성이 발현되고, 흡습성이 높은 섬유 및 섬유 구조체를 얻을 수 있다. 해도형 복합섬유의 T/R는 0.22 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.20 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 해도형 복합섬유의 최외층 두께 T는 500∼3000㎚인 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서의 최외층 두께 T란, 실시예 기재의 방법으로 산출되는 값을 가리킨다. 해도형 복합섬유의 최외층 두께 T가 500㎚ 이상이면, 최외층의 두께가 충분히 확보되기 때문에 염색 등의 열수 처리에 의해 도에 배치한 흡습성 폴리머의 체적 팽윤에 따르는 해성분의 균열을 억제할 수 있고, 해성분의 균열에 기인한 염색 얼룩이나 보풀의 발생이 적어 품위가 우수하며, 또한 흡습성 폴리머의 용출이 억제되어 열수 처리 후에 있어서도 높은 흡습성을 발현하기 때문에 바람직하다. 또한, 해성분의 염색에 의해 충분한 발색성을 얻을 수 있고, 발색성의 점에 있어서도 고품위의 섬유 및 섬유 구조체를 얻을 수 있기 때문에 바람직하다. 해도형 복합섬유의 최외층 두께 T는 700㎚ 이상인 것이 보다 바람직하고, 800㎚ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 1000㎚ 이상인 것이 특히 바람직하다. 한편, 해도형 복합섬유의 최외층 두께 T가 3000㎚ 이하이면, 섬유직경에 대한 최외층의 두께에 의해서 도에 배치한 흡습성 폴리머의 체적 팽윤이 손상되지 않아 흡습성 폴리머에 의한 흡습성이 발현되고, 흡습성이 높은 섬유 및 섬유 구조체를 얻을 수 있기 때문에 바람직하다. 해도형 복합섬유의 최외층 두께 T는 2500㎚ 이하인 것이 보다 바람직하고, 2000㎚ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 해도형 복합섬유의 도 수는 3∼10000개인 것이 바람직하다. 해도형 복합섬유의 도 수가 3개 이상이면, 도성분인 흡습성 폴리머의 분산 배치에 의해, 염색 등의 열수 처리에 있어서 흡습성 폴리머의 체적 팽윤에 의해 발생하는 응력을 분산하는 효과가 발현되기 때문에, 종래의 심초형 복합섬유의 과제이었던 응력집중에 기인한 초성분의 균열을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다. 해도형 복합섬유의 도 수는 6개 이상인 것이 보다 바람직하고, 12개 이상인 것이 더욱 바람직하고, 20개 이상인 것이 특히 바람직하다. 한편, 해도형 복합섬유의 도 수가 10000개 이하이면, 섬유 횡단면에 있어서 도성분의 배치를 정밀하게 제어할 수 있고, 촉감이나 발색성의 관점으로부터 고품위의 섬유 및 섬유 구조체를 얻을 수 있기 때문에 바람직하다. 해도형 복합섬유의 도 수는 5000개 이하인 것이 보다 바람직하고, 1000개 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 해도형 복합섬유는 섬유 횡단면에 있어서의 도성분의 직경 r이 10∼5000㎚인 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서의 도성분의 직경 r이란, 실시예 기재의 방법으로 산출되는 값을 가리킨다. 섬유 횡단면에 있어서의 도성분의 직경 r이 10㎚ 이상이면, 섬유 횡단면에 분산 배치한 도성분의 흡습성 폴리머에 의한 흡습성이 발현되기 때문에 바람직하다. 해도형 복합섬유의 섬유 횡단면에 있어서의 도성분의 직경 r은 100㎚ 이상인 것이 보다 바람직하고, 500㎚ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 섬유 횡단면에 있어서의 도성분의 직경 r이 5000㎚ 이하이면, 염색 등의 열수 처리에 의해 도에 배치한 흡습성 폴리머의 체적 팽윤에 의해 발생하는 응력을 저감할 수 있고, 해성분의 균열을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다. 해도형 복합섬유의 섬유 횡단면에 있어서의 도성분의 직경 r은 3000㎚ 이하인 것이 보다 바람직하고, 2000㎚ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 해도형 복합섬유는 섬유 횡단면에 있어서 도성분이 2∼100둘레로 배치되어 있는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 섬유 횡단면에 있어서 동심원상으로 배치되어 있는 도성분을 1둘레로 정의하고, 지름이 다른 동심원의 수가 둘레 수로 된다. 또한, 섬유 횡단면의 중심에 1개의 도성분이 배치되어 있을 경우에는, 중심에 배치된 1개의 도성분에서 1둘레로 정의한다. 도 1(a)∼(m)은 본 발명의 해도형 복합섬유의 단면형상의 일례이며, 각각 도성분이 도 1(b), (c)에서는 1둘레, 도 1(a), (d), (h), (i), (j), (k), (m)에서는 2둘레, 도 1(e), (g), (l)에서는 3둘레, 도 1(f)에서는 7둘레로 배치되어 있다. 당업자들은 염색 등의 열수 처리에 있어서 흡습성 폴리머의 체적 팽윤에 의해 발생하는 응력에 대해서, 섬유 횡단면에 있어서의 응력분포의 상세한 해석에 의해, 심초형 복합섬유에서는 심성분과 초성분의 계면에서 응력이 최대가 되고, 도 1(b), (c)와 같이 도성분을 1둘레로 배치한 해도형 복합섬유에서는 도성분의 섬유 표층측과 해성분의 계면에서 응력이 최대가 되는 결과를 얻었다. 즉, 심초형 복합섬유에서는 심성분의 흡습성 폴리머의 체적 팽윤에 따라, 응력이 최대로 되는 심성분과 초성분의 계면에 균열이 생기고, 이 균열이 섬유 표층까지 전파함으로써 초성분의 균열이 생기는 것을 알 수 있었다. 마찬가지로, 도성분을 1둘레로 배치한 해도형 복합섬유에서는 도성분의 흡습성 폴리머의 체적 팽윤에 따라, 응력이 최대가 되는 도성분의 섬유 표층측과 해성분의 계면에 균열이 생기고, 이 균열이 섬유 표층까지 전파함으로써 해성분의 균열이 야기된다. 이것에 대하여, 섬유 횡단면에 있어서 도성분을 2둘레 이상으로 배치한 해도형 복합섬유에서는, 최외주에 배치한 도성분의 섬유 내층측과, 최외주보다 1둘레 내측에 배치한 도성분의 섬유 표층측 사이에서 응력이 최대로 되고, 섬유 표층으로의 균열의 전파가 차단되어 해성분의 균열이 억제되기 때문에 바람직하다. 해도형 복합섬유의 섬유 횡단면에 있어서 도성분이 3둘레 이상으로 배치되어 있는 것이 보다 바람직하고, 4둘레 이상으로 배치되어 있는 것이 더욱 바람직하다. 한편, 도성분이 100둘레 이하로 배치되어 있으면, 인접하는 도성분과 도성분 사이에 간격을 형성할 수 있기 때문에, 흡습에 따라 도성분의 흡습 폴리머가 체적 팽윤할 수 있고, 흡습성이 우수한 해도형 복합섬유를 얻을 수 있기 때문에 바람직하다.
본 발명의 해도형 복합섬유는 섬유 횡단면의 중심을 지나도록 배치된 도성분의 직경 r1과, 다른 도성분의 직경 r2의 비(r1/r2)가 1.1∼10.0인 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서의 섬유 횡단면의 중심을 지나도록 배치된 도성분의 직경 r1과, 다른 도성분의 직경 r2의 비(r1/r2)는, 실시예 기재의 방법으로 산출되는 값을 가리킨다. 섬유 횡단면의 중심을 지나도록 배치된 도성분의 직경 r1보다 다른 도성분의 직경 r2 쪽이 작을 경우, r1/r2은 1.0보다 커지고, 이 경우의 해도형 복합섬유의 단면형상의 일례로서 도 1(k)∼(m)을 들 수 있다. 해도형 복합섬유의 r1/r2이 1.1 이상이면, 섬유 횡단면의 중심을 통과하도록 배치된 도성분의 직경 r1보다 다른 도성분의 직경 r2 쪽이 작기 때문에, 섬유 표층에 가까운 도성분의 흡습성 폴리머의 체적 팽윤에 의해 발생하는 응력을 저감할 수 있고, 해성분의 균열을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다. 해도형 복합섬유의 r1/r2은 1.2 이상인 것이 보다 바람직하고, 1.5 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 해도형 복합섬유의 r1/r2이 10.0 이하이면, 섬유 횡단면의 중심을 통과하도록 배치된 도성분의 흡습성 폴리머의 체적 팽윤에 의해 발생하는 응력을 다른 도성분이 흡수할 수 있고, 섬유 표층에의 균열의 전파가 차단되어 해성분의 균열을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다. 해도형 복합섬유의 r1/r2은 7.0 이하인 것이 보다 바람직하고, 5.0 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 해도형 복합섬유는 섬유 횡단면에 있어서의 도성분의 형상에 관해서 특별히 제한이 없고, 진원상의 원형 단면이라도 되고, 비원형 단면이라도 된다. 비원형 단면의 구체예로서, 다엽형, 다각형, 편평형, 타원형 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다. 그 중에서도, 도성분이 진원상의 원형 단면인 경우, 도에 배치한 흡습성 폴리머가 체적 팽윤할 때에 원주 상에 균등하게 응력이 발생하여 응력집중하지 않기 때문에, 해성분의 균열을 억제할 수 있으므로 바람직하다. 또한, 최외주에 배치된 도성분에 있어서 섬유 횡단면의 중심측의 형상이 비원형인 것이 바람직하다. 이 경우, 최외주에 배치된 도성분에 있어서 섬유의 표층측이 아니라, 섬유의 중심측의 비원형의 부분에 응력이 집중하기 때문에, 섬유 표층으로의 해성분의 균열을 억제할 수 있으므로 바람직하다.
본 발명의 해도형 복합섬유의 해성분/도성분의 복합비율(중량비)은 50/50∼90/10인 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서의 해도형 복합섬유의 해성분/도성분의 복합비율(중량비)이란, 실시예 기재의 방법으로 산출되는 값을 가리킨다. 해도형 복합섬유의 해성분의 복합비율이 50중량% 이상이면, 해성분에 의한 텐션, 탄력감이나 드라이감이 얻어지기 때문에 바람직하다. 또한, 연신시나 가연시의 외력에 의한 해성분의 균열이나, 흡습시나 흡수시의 도성분의 흡습성 폴리머의 체적 팽윤에 따르는 해성분의 균열이 억제되기 때문에, 염색 얼룩이나 보풀의 발생에 의한 품위의 저하나, 염색 등의 열수 처리시에 열수에의 도성분의 흡습성을 갖는 폴리머의 용출에 의한 흡습성의 저하가 억제되기 때문에 바람직하다. 해도형 복합섬유의 해성분의 복합비율은 55중량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 60중량% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 해도형 복합섬유의 해성분의 복합비율이 90중량% 이하, 즉 도성분의 복합비율이 10중량% 이상이면, 도성분의 흡습성 폴리머에 의한 흡습성이 발현되고, 흡습성이 우수한 해도형 복합섬유가 얻어지기 때문에 바람직하다. 해도형 복합섬유의 해성분의 복합비율은 85중량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 80중량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 해도형 복합섬유의 멀티필라멘트로서의 섬도는 특별히 제한이 없고, 용도나 요구 특성에 따라 적당하게 선택할 수 있지만, 10∼500dtex인 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서의 섬도란 실시예 기재의 방법으로 측정되는 값을 가리킨다. 해도형 복합섬유의 섬도가 10dtex 이상이면, 실의 끊어짐이 적어 공정 통과성이 양호한 것에 추가해, 사용시에 보풀의 발생이 적어 내구성이 우수하기 때문에 바람직하다. 해도형 복합섬유의 섬도는 30dtex 이상인 것이 보다 바람직하고, 50dtex 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 해도형 복합섬유의 섬도가 500dtex 이하이면, 섬유 및 섬유 구조체의 유연성을 손상할 일이 없기 때문에 바람직하다. 해도형 복합섬유의 섬도는 400dtex 이하인 것이 보다 바람직하고, 300dtex 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 해도형 복합섬유의 단사섬도는 특별히 제한이 없고, 용도나 요구 특성에 따라 적당하게 선택할 수 있지만, 0.5∼4.0dtex인 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서의 단사섬도란, 실시예 기재의 방법으로 측정되는 섬도를 단사수로 나눈 값을 가리킨다. 해도형 복합섬유의 단사섬도가 0.5dtex 이상이면, 실의 끊어짐이 적어 공정 통과성이 양호한 것에 추가해, 사용시에 보풀의 발생이 적어 내구성이 우수하기 때문에 바람직하다. 해도형 복합섬유의 단사섬도는 0.6dtex 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.8dtex 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 해도형 복합섬유의 단사섬도가 4.0dtex 이하이면, 섬유 및 섬유 구조체의 유연성을 손상할 일이 없기 때문에 바람직하다. 해도형 복합섬유의 단사섬도는 2.0dtex 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.5dtex 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 해도형 복합섬유의 강도는 특별히 제한이 없고, 용도나 요구 특성 에 따라서 적당하게 선택할 수 있지만, 기계적 특성의 관점으로부터 2.0∼5.0cN/dtex인 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서의 강도란, 실시예 기재의 방법으로 측정되는 값을 가리킨다. 해도형 복합섬유의 강도가 2.0cN/dtex 이상이면, 사용시에 보풀의 발생이 적어 내구성이 우수하기 때문에 바람직하다. 해도형 복합섬유의 강도는 2.5cN/dtex 이상인 것이 보다 바람직하고, 3.0cN/dtex 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 해도형 복합섬유의 강도가 5.0cN/dtex 이하이면, 섬유 및 섬유 구조체의 유연성을 손상할 일이 없기 때문에 바람직하다.
본 발명의 해도형 복합섬유의 신도는 특별히 제한이 없고, 용도나 요구 특성에 따라 적당하게 선택할 수 있지만, 내구성의 관점으로부터 10∼60%인 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서의 신도란, 실시예 기재의 방법으로 측정되는 값을 가리킨다. 해도형 복합섬유의 신도가 10% 이상이면, 섬유 및 섬유 구조체의 내마모성이 양호하게 되고, 사용시에 보풀의 발생이 적어 내구성이 양호하게 되기 때문에 바람직하다. 해도형 복합섬유의 신도는 15% 이상인 것이 보다 바람직하고, 20% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 해도형 복합섬유의 신도가 60% 이하이면, 섬유 및 섬유 구조체의 치수안정성이 양호하게 되기 때문에 바람직하다. 해도형 복합섬유의 신도는 55% 이하인 것이 보다 바람직하고, 50% 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 해도형 복합섬유의 열수 처리 후의 흡습률 차(△MR)는 2.0∼10.0%이다. 본 발명에 있어서의 열수 처리 후의 흡습률 차(△MR)란, 실시예 기재의 방법으로 측정되는 값을 가리킨다. △MR이란 가벼운 운동 후의 의복 내 온습도를 상정한 온도 30℃, 습도 90%RH에 있어서의 흡습률과, 외기 온습도로서 온도 20℃, 습도 65%RH에 있어서의 흡습률의 차이다. 즉, △MR은 흡습성의 지표이며, △MR의 값이 높을수록 착용 쾌적성이 향상된다. 본 발명의 흡습률 차(ΔMR)는 열수 처리 후의 값이며, 염색 등의 열수 처리 후에 있어서도 흡습성이 발현되고 있는 것을 의미하는 점에서 매우 중요하다. 해도형 복합섬유의 열수 처리 후의 △MR이 2.0% 이상이면, 의복 내의 무더위감이 적어 착용 쾌적성이 발현된다. 해도형 복합섬유의 열수 처리 후의 △MR은 2.5% 이상인 것이 보다 바람직하고, 3.0% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 4.0% 이상인 것이 특히 바람직하다. 한편, 해도형 복합섬유의 열수 처리 후의 △MR이 10.0% 이하이면, 공정 통과성이나 취급성이 양호하고, 사용시의 내구성에도 뛰어나다.
본 발명의 해도형 복합섬유는 섬유의 단면형상에 관해서 특별히 제한이 없고, 용도나 요구 특성에 따라 적당하게 선택할 수 있으며, 진원상의 원형 단면이어도 좋고, 비원형 단면이어도 좋다. 비원형 단면의 구체예로서, 다엽형, 다각형, 편평형, 타원형 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다.
본 발명의 해도형 복합섬유는 섬유의 형태에 관해서 특별히 제한이 없고, 모노필라멘트, 멀티필라멘트, 스테이플 등의 어느 형태라도 좋다.
본 발명의 해도형 복합섬유는, 일반의 섬유와 마찬가지로 가연이나 연사 등의 가공이 가능하고, 제직이나 제편에 대해서도 일반의 섬유와 마찬가지로 취급할 수 있다.
본 발명의 해도형 복합섬유 및/또는 가연사로 이루어지는 섬유 구조체의 형태는 특별히 제한이 없고, 공지의 방법에 따라 직물, 편물, 파일 포백, 부직포나 방적사, 충전솜 등으로 할 수 있다. 또한, 본 발명의 해도형 복합섬유 및/또는 가연사로 이루어지는 섬유 구조체는, 어떠한 직조직 또는 편조직이라도 되고, 평직, 능직, 주자직 또는 이것들의 변화직이나, 경편, 위편, 환편, 레이스편 또는 이것들의 변화편 등을 적합하게 채용할 수 있다.
본 발명의 해도형 복합섬유는 섬유 구조체로 할 때에 교직이나 교편 등에 의해 다른 섬유와 조합시켜도 좋고, 다른 섬유와의 혼섬사로 한 후에 섬유 구조체로 해도 된다.
이어서, 본 발명의 해도형 복합섬유의 제조 방법을 이하에 나타낸다.
본 발명의 해도형 복합섬유의 제조 방법으로서 공지의 용융 방사 방법, 연신 방법, 가연 등의 권축 가공 방법을 사용할 수 있다.
본 발명에서는 용융 방사를 행하기 전에, 해성분, 도성분을 건조시켜 함수율을 300ppm 이하로 해 두는 것이 바람직하다. 함수율이 300ppm 이하이면, 용융 방사시에 가수분해에 의한 분자량 저하나 수분에 의한 발포가 억제되어, 안정되게 방사를 행할 수 있기 때문에 바람직하다. 함수율은 100ppm 이하인 것이 보다 바람직하고, 50ppm 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에서는 사전에 건조한 칩을 익스트루더형이나 프레셔 멜터형 등의 용융 방사기에 공급하여 해성분과 도성분을 각각 용융하고, 계량 펌프로 계량한다. 그 후에 방사 블록에 있어서 가온한 방사 팩에 도입하여 방사 팩 내에서 용융 폴리머를 여과한 후, 후술하는 해도 복합 구금에서 해성분과 도성분을 합류시켜서 해도 구조로 해서 방사구금으로부터 토출해서 섬유사조로 한다.
본 발명에서는 해도 복합 구금으로서, 예를 들면 일본 특허공개 2007-100243호 공보에 개시되어 있는 파이프군이 배치된 종래 공지의 파이프형 해도 복합 구금 을 이용하여 제조해도 좋다. 그러나, 종래의 파이프형 해도 복합 구금에서는, 최외층의 해성분의 두께는 150㎚ 정도가 기술의 한계이며, 본 발명의 필수요건인 섬유 횡단면에 있어서의 최외층 두께 T와 섬유직경 R의 비(T/R)를 만족시키는 것이 곤란하다. 그 때문에, 본 발명에서는 일본 특허공개 2011-174215호 공보에 기재된 해도 복합 구금을 사용한 방법이 적합하게 사용된다.
본 발명에 사용하는 해도 복합 구금의 일례로서, 도 2∼도 4에 나타내는 부재로 구성되는 해도 복합 구금에 대하여 설명한다. 도 2(a)∼(c)는 본 발명에 사용하는 해도 복합 구금의 일례를 모식적으로 설명하기 위한 설명도이며, 도 2(a)는 해도 복합 구금을 구성하는 주요부분의 정단면도, 도 2(b)는 분배 플레이트의 일부의 횡단면도, 도 2(c)는 토출 플레이트의 일부의 횡단면도이다. 도 2(b) 및 도 2(c)는 도 2(a)를 구성하는 분배 플레이트 및 토출 플레이트이며, 도 3은 분배 플레이트의 평면도, 도 4는 본 발명에 있어서의 분배 플레이트의 일부의 확대도이며, 각각이 하나의 토출구멍에 관한 홈 및 구멍으로서 기재한 것이다.
이하, 복합 폴리머 흐름이 계량 플레이트, 분배 플레이트를 거쳐서 형성되고, 토출 플레이트의 토출구멍으로부터 토출될 때까지의 과정을 설명한다. 방사 팩 상류로부터 폴리머A(도성분)와 폴리머B(해성분)가, 도 2의 계량 플레이트의 폴리머A용 계량구멍(10-(a)) 및 폴리머B용 계량구멍(10-(b))에 유입되고, 하단에 형성된 구멍 조리개에 의해 계량된 후, 분배 플레이트에 유입된다. 분배 플레이트에서는 계량구멍(10)으로부터 유입된 폴리머를 합류하기 위한 분배홈(11)(도 3: 11-(a), 11-(b))과 이 분배홈의 하면에는 폴리머를 하류로 흐르게 하기 위한 분배구멍(12)(도 4: 12-(a), 12-(b))이 형성되어 있다. 또한, 복합 폴리머 흐름의 최외층에 해성분인 폴리머B로 구성되는 층을 형성하기 위해서, 도 3에 나타내는 바와 같은 분배구멍을 저면에 뚫어서 형성한 환상 홈(16)이 형성된다.
이 분배 플레이트로부터 토출된 폴리머A 및 폴리머B로 구성된 복합 폴리머 흐름은 토출 도입구멍(13)으로부터 토출 플레이트(9)로 유입된다. 이어서, 복합 폴리머 흐름은 소망의 지름을 가진 토출구멍에 도입되는 동안에 축소구멍(14)에 의해서 폴리머 흐름을 따라서 단면 방향으로 축소되어, 분배 플레이트에서 형성된 단면 형태를 유지하여 토출구멍(15)으로부터 토출된다.
해도 복합 구금으로부터 토출된 섬유사조는, 냉각 장치에 의해 냉각 고화하고, 제 1 고데트 롤러로 인취하고, 제 2 고데트 롤러를 통해서 와인더로 권취하여 권취사로 한다. 또한, 방사 조업성, 생산성, 섬유의 기계적 특성을 향상시키기 위해서, 필요에 따라서 방사 구금 하부에 2∼20㎝ 길이의 가열통이나 보온통을 설치해도 좋다. 또한 급유 장치를 이용하여 섬유사조에 급유해도 좋고, 교락 장치를 이용하여 섬유사조에 교락을 부여해도 좋다.
용융 방사에 있어서의 방사온도는 해성분, 도성분의 융점이나 내열성 등에 따라 적당하게 선택할 수 있지만, 240∼320℃인 것이 바람직하다. 방사온도가 240℃ 이상이면, 방사구금으로부터 토출된 섬유사조의 신장점도가 충분하게 저하하기 때문에 토출이 안정되고, 또한, 방사장력이 과도하게 높아지지 않아 실의 끊어짐을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다. 방사온도는 250℃ 이상인 것이 보다 바람직하고, 260℃ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 방사온도가 320℃ 이하이면 방사시의 열분해를 억제할 수 있고, 섬유의 기계적 특성의 저하나 착색을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다. 방사온도는 310℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 300℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
용융 방사에 있어서의 방사속도는 해성분, 도성분의 조성, 방사온도 등에 따라 적당하게 선택할 수 있다. 일단 용융 방사를 행해서 권취한 후, 별도 연신 또는 가연을 행하는 2공정법의 경우의 방사속도는 500∼6000m/분인 것이 바람직하다. 방사속도가 500m/분 이상이면 주행사조가 안정되어 실의 끊어짐을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다. 2공정법의 경우의 방사속도는 1000m/분 이상인 것이 보다 바람직하고, 1500m/분 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 방사속도가 6000m/분 이하이면 방사장력의 억제에 의해 실의 끊어짐 없어 안정된 방사를 행할 수 있기 때문에 바람직하다. 2공정법의 경우의 방사속도는 4500m/분 이하인 것이 보다 바람직하고, 4000m/분 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 일단 권취하지 않고 방사와 연신을 동시에 행하는 1공정법의 경우의 방사속도는, 저속 롤러를 500∼5000m/분, 고속 롤러를 2500∼6000m/분으로 하는 것이 바람직하다. 저속 롤러 및 고속 롤러가 상기의 범위 내이면 주행사조가 안정됨과 아울러, 실의 끊어짐을 억제할 수 있어 안정된 방사를 행할 수 있기 때문에 바람직하다. 1공정법의 경우의 방사속도는 저속 롤러를 1000∼4500m/분, 고속 롤러를 3500∼5500m/분으로 하는 것이 보다 바람직하고, 저속 롤러를 1500∼4000m/분, 고속 롤러를 4000∼5000m/분으로 하는 것이 더욱 바람직하다.
1공정법 또는 2공정법에 의해 연신을 행할 경우에는, 1단 연신법 또는 2단 이상의 다단 연신법의 어느 방법에 의해서라도 좋다. 연신에 있어서의 가열 방법으로서는, 주행사조를 직접적 또는 간접적으로 가열할 수 있는 장치이면 특별하게 한정되지 않는다. 가열 방법의 구체예로서, 가열 롤러, 열핀, 열판, 온수, 열수 등의 액체욕, 열공기, 스팀 등의 기체욕, 레이저 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다. 이들 가열 방법은 단독으로 사용해도 좋고, 복수를 병용해도 좋다. 가열 방법으로서는 가열온도의 제어, 주행사조에의 균일한 가열, 장치가 복잡하게 되지 않는 관점으로부터, 가열 롤러와의 접촉, 열핀과의 접촉, 열판과의 접촉, 액체욕으로의 침지를 적합하게 채용할 수 있다.
연신을 행할 경우의 연신 온도는 해성분, 도성분의 폴리머의 보외 융해 개시온도나, 연신 후의 섬유의 강도, 신도 등에 따라 적당하게 선택할 수 있지만, 50∼150℃인 것이 바람직하다. 연신 온도가 50℃ 이상이면, 연신에 공급되는 사조의 예열이 충분히 행하여지고, 연신시의 열변형이 균일하게 되어 섬도 불균일의 발생을 억제할 수 있고, 염색 얼룩이나 보풀이 적어 품위가 양호하게 되기 때문에 바람직하다. 연신 온도는 60℃ 이상인 것이 보다 바람직하고, 70℃ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 연신 온도가 150℃ 이하이면, 가열 롤러와의 접촉에 따르는 섬유끼리의 융착이나 열분해를 억제할 수 있고, 공정 통과성이나 품위가 양호하기 때문에 바람직하다. 또한, 연신 롤러에 대한 섬유의 슬라이딩성이 양호하게 되기 때문에, 실의 끊어짐이 억제되어 안정된 연신을 행할 수 있기 때문에 바람직하다. 연신 온도는 145℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 140℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 필요에 따라서 60∼150℃의 열 셋팅을 행해도 된다.
연신을 행할 경우의 연신 배율은 연신 전의 섬유의 신도나, 연신 후의 섬유의 강도나 신도 등에 따라 적당하게 선택할 수 있지만, 1.02∼7.0배인 것이 바람직하다. 연신 배율이 1.02배 이상이면 연신에 의해 섬유의 강도나 신도 등의 기계적 특성을 향상시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 연신 배율은 1.2배 이상인 것이 보다 바람직하고, 1.5배 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 연신 배율이 7.0배 이하이면 연신시의 실의 끊어짐이 억제되어 안정된 연신을 행할 수 있기 때문에 바람직하다. 연신 배율은 6.0배 이하인 것이 보다 바람직하고, 5.0배 이하인 것이 더욱 바람직하다.
연신을 행할 경우의 연신 속도는 연신 방법이 1공정법 또는 2공정법의 어느 것인지 등에 따라 적당하게 선택할 수 있다. 1공정법의 경우에는 상기 방사속도의 고속 롤러의 속도가 연신 속도에 상당한다. 2공정법에 의해 연신을 행할 경우의 연신 속도는 30∼1000m/분인 것이 바람직하다. 연신 속도가 30m/분 이상이면 주행사조가 안정되고, 실의 끊어짐을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다. 2공정법에 의해 연신을 행할 경우의 연신 속도는 50m/분 이상인 것이 보다 바람직하고, 100m/분 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 연신 속도가 1000m/분 이하이면, 연신시의 실의 끊어짐이 억제되어 안정된 연신을 행할 수 있기 때문에 바람직하다. 2공정법에 의해 연신을 행할 경우의 연신 속도는 900m/분 이하인 것이 보다 바람직하고, 800m/분 이하인 것이 더욱 바람직하다.
가연 가공을 행할 경우에는 1단 히터만 사용하는, 소위 울리 가공 이외에, 1단 히터와 2단 히터의 양쪽을 사용하는, 소위 불레리아 가공을 적당하게 선택할 수 있다. 히터의 가열 방법은 접촉식, 비접촉식의 어느 것이라도 좋다. 가연 가공기의 구체예로서, 프릭션 디스크식, 벨트 닙식, 핀식 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다.
가연 가공을 행할 경우의 히터 온도는 해성분, 도성분의 폴리머의 보외 융해 개시온도 등에 따라 적당하게 선택할 수 있지만, 120∼210℃인 것이 바람직하다. 히터 온도가 120℃ 이상이면 가연 가공에 공급되는 사조의 예열이 충분히 행하여져, 연신에 따르는 열변형이 균일하게 되고, 섬도 불균일의 발생을 억제할 수 있으며, 염색 얼룩이나 보풀이 적어 품위가 양호하게 되기 때문에 바람직하다. 히터 온도는 140℃ 이상인 것이 보다 바람직하고, 160℃ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 히터 온도가 210℃ 이하이면 가열 히터와의 접촉에 따르는 섬유끼리의 융착이나 열분해가 억제되기 때문에, 실의 끊어짐이나 가열 히터 등의 오염이 적어 공정통과성이나 품위가 양호하기 때문에 바람직하다. 히터 온도는 200℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 190℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다.
가연 가공을 행할 경우의 연신 배율은 가연 가공 전의 섬유의 신도나, 가연 가공 후의 섬유의 강도나 신도 등에 따라 적당하게 선택할 수 있지만, 1.01∼2.5배인 것이 바람직하다. 연신 배율이 1.01배 이상이면 연신에 의해 섬유의 강도나 신도 등의 기계적 특성을 향상시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 연신 배율은 1.2배 이상인 것이 보다 바람직하고, 1.5배 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 연신 배율이 2.5배 이하이면 가연 가공시의 실의 끊어짐이 억제되어 안정된 가연 가공을 행할 수 있기 때문에 바람직하다. 연신 배율은 2.2배 이하인 것이 보다 바람직하고, 2.0배 이하인 것이 더욱 바람직하다.
가연 가공을 행할 경우의 가공속도는 적당하게 선택할 수 있지만, 200∼1000m/분인 것이 바람직하다. 가공속도가 200m/분 이상이면 주행사조가 안정되고, 실의 끊어짐을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다. 가공속도는 300m/분 이상인 것이 보다 바람직하고, 400m/분 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편, 가공속도가 1000m/분 이하이면 가연 가공시의 실의 끊어짐이 억제되어 안정된 가연 가공을 행할 수 있기 때문에 바람직하다. 가공속도는 900m/분 이하인 것이 보다 바람직하고, 800m/분 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에서는, 필요에 따라서 섬유 또는 섬유 구조체의 어느 상태에 있어서 염색해도 좋다. 본 발명에서는 염료로서 분산 염료를 적합하게 채용할 수 있다.
본 발명에 있어서의 염색 방법은 특별히 제한이 없고, 공지의 방법에 따라, 치즈 염색기, 액류 염색기, 드럼 염색기, 빔 염색기, 지거, 고압 지거 등을 적합하게 채용할 수 있다.
본 발명에서는 염료 농도나 염색 온도에 관해서 특별히 제한이 없고, 공지 의 방법을 적합하게 채용할 수 있다. 또한, 필요에 따라서, 염색 가공 전에 정련을 행해도 되고, 염색 가공 후에 환원 세정을 행해도 된다.
본 발명의 해도형 복합섬유 및 그것으로 이루어지는 가연사, 섬유 구조체는 흡습성이 우수한 것이다. 그 때문에, 쾌적성이나 품위가 요구되는 용도에 있어서 적합하게 사용할 수 있다. 예를 들면, 일반 의료 용도, 스포츠 의료 용도, 침구 용도, 인테리어 용도, 자재 용도 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다.
(실시예)
이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 또한, 실시예 중의 각 특성값은 이하의 방법으로 구했다.
A.해성분, 도성분의 흡습률 차(△MR)
해성분 또는 도성분의 폴리머를 시료로 하고, 처음에 60℃에서 30분 열풍 건조한 후, 온도 20℃, 습도 65%RH로 조습된 에스펙제 항온항습기 LHU-123 내에 24시간 정치하여 폴리머의 중량(W1)을 측정 후, 온도 30℃, 습도 90%RH로 조습된 항온항습기 내에 24시간 정치하여 폴리머의 중량(W2)을 측정했다. 그 후, 105℃에서 2시간 열풍 건조하고, 절건 후의 폴리머의 중량(W3)을 측정했다. 폴리머의 중량 W1, W3을 사용해서 하기 식에 의해 절건 상태로부터 온도 20℃, 습도 65%RH 분위기 하에 24시간 정치했을 때의 흡습률 MR1(%)을 산출하고, 폴리머의 중량 W2, W3을 사용해서 하기 식에 의해 절건 상태로부터 온도 30℃, 습도 90%RH 분위기 하에 24시간 정치했을 때의 흡습률 MR2(%)를 산출한 후, 하기 식에 의해 흡습률 차(△MR)를 산출했다. 또한, 측정은 1시료에 대해서 5회 행하고, 그 평균값을 흡습률 차(△MR)로 했다.
MR1(%)={(W1-W3)/W3}×100
MR2(%)={(W2-W3)/W3}×100
흡습률 차(△MR)(%)=MR2-MR1.
B. 보외 융해 개시온도
해성분, 도성분의 폴리머 및 실시예에 의해 얻어진 섬유를 시료로 하고, TA 인스트루먼트제 시차 주사 열량계(DSC) Q2000형을 이용하여 보외 융해 개시온도를 측정했다. 처음에, 질소분위기 하에서 시료 약 5mg을 0℃부터 280℃까지 승온속도 50℃/분으로 승온 후, 280℃에서 5분간 유지해서 시료의 열이력을 제거했다. 그 후, 280℃부터 0℃까지 급냉한 후, 다시 0℃부터 280℃까지 승온속도 3℃/분, 온도변조 진폭 ±1℃, 온도 변조 주기 60초로 승온하고, TMDSC 측정을 행했다. JIS K7121:1987(플라스틱의 전이온도 측정 방법) 9.1에 준하여, 2회째의 승온과정 중에 관측된 융해 피크로부터 보외 융해 개시온도를 산출했다. 측정은 1시료에 대해서 3회 행하고, 그 평균값을 보외 융해 개시온도로 했다. 또한, 융해 피크가 복수 관측되었을 경우에는 가장 저온측의 융해 피크로부터 보외 융해 개시온도를 산출했다.
C. 해/도 복합비율
해도형 복합섬유의 원료로서 사용한 해성분의 중량과 도성분의 중량으로부터, 해/도 복합비율(중량비)을 산출했다.
D. 섬도
온도 20℃, 습도 65%RH의 환경 하에 있어서, INTEC제 전동 검척기를 이용하여, 실시예에 의해 얻어진 섬유 100m를 실패감기했다. 얻어진 실패의 중량을 측정하고, 하기 식을 이용하여 섬도(dtex)를 산출했다. 또한, 측정은 1시료에 대해서 5회 행하고, 그 평균값을 섬도로 했다.
섬도(dtex)=섬유 100m의 중량(g)×100.
E. 강도, 신도
강도 및 신도는 실시예에 의해 얻어진 섬유를 시료로 하고, JIS L1013:2010(화학섬유 필라멘트사 시험 방법) 8.5.1에 준해서 산출했다. 온도 20℃, 습도 65%RH의 환경 하에 있어서 오리엔테크사제 텐시론 UTM-III-100형을 이용하여, 초기시료 길이 20cm, 인장속도 20cm/분의 조건에서 인장시험을 행했다. 최대하중을 나타내는 점의 응력(cN)을 섬도(dtex)로 나누어서 강도(cN/dtex)를 산출하고, 최대하중을 나타내는 점의 신장(L1)과 초기시료 길이(L0)를 사용해서 하기 식에 의해 신도(%)를 산출했다. 또한, 측정은 1시료에 대해서 10회 행하고, 그 평균값을 강도 및 신도로 했다.
신도(%)={(L1-L0)/L0}×100.
F. 섬유직경 R
실시예에 의해 얻어진 섬유를 에폭시 수지로 포매하고, Reichert제 FC·4E형 클라이오 섹셔닝 시스템으로 동결하고, 다이아몬드 나이프를 구비한 Reichert-Nissei ultracut N(울트라 마이크로톰)으로 절삭했다. 그 후, 절삭면 즉 섬유 횡단면을, 히타치 세이사쿠쇼제 투과형 전자현미경(TEM) H-7100FA형을 이용하여 1000배로 관찰하고, 섬유 횡단면의 현미경 사진을 촬영했다. 얻어진 사진으로부터 무작위로 단사 10개를 추출하고, 화상 처리 소프트(미타니 쇼지사제 WINROOF)를 이용하여, 추출한 모든 단사의 섬유직경을 측정하고, 그 평균값을 섬유직경 R(㎚)로 했다. 섬유 횡단면은 반드시 진원이라고는 할 수 없기 때문에, 진원이 아닌 경우에는 섬유 횡단면의 외접원의 직경을 섬유직경으로서 채용했다.
G. 최외층 두께 T
상기 F에 기재된 섬유직경과 같은 방법으로 섬유 횡단면을 관찰하고, 단사의 전체 상을 관찰할 수 있는 가장 높은 배율로 현미경 사진을 촬영했다. 얻어진 사진에 있어서 화상처리 소프트(미타니 쇼지사제 WINROOF)를 이용하여, 섬유 횡단면의 윤곽에 2점 이상으로 접하는 진원의 반경을 섬유의 반경으로서 구하고, 또한 도 1 중의 4와 같이 해도 구조의 외주에 배치된 도성분과 2개 이상 접하도록 외접하는 진원(외접원)의 반경을 구했다. 얻어진 사진으로부터 무작위로 단사 10개를 추출하고, 섬유의 반경 및 해도 구조 부분의 외접원의 반경을 마찬가지로 구하여, 각각의 단사에 있어서 섬유의 반경과 해도 구조 부분의 외접원의 반경의 차를 산출하고, 그 평균값을 최외층 두께 T(㎚)로 했다.
H. T/R
T/R는 상기 G에서 산출한 최외층 두께 T(㎚)를, 상기 F에서 산출한 섬유직경 R(㎚)로 나누어서 산출했다.
I. 도성분의 직경 r, r1, r2
상기 F에 기재된 섬유직경과 같은 방법으로 섬유 횡단면을 관찰하고, 단사의 전체 상을 관찰할 수 있는 가장 높은 배율로 현미경 사진을 촬영했다. 얻어진 사진에 있어서 화상처리 소프트(미타니 쇼지사제 WINROOF)를 이용하여 섬유 횡단면에 있어서의 모든 도성분의 직경을 측정했다. 도성분은 반드시 진원이라고는 할 수 없기 때문에, 진원이 아닐 경우에는 도성분의 외접원의 직경을 도성분의 직경으로서 채용했다. 섬유 횡단면에 있어서 모든 도성분의 직경의 평균값을 r, 중심을 지나는 도성분의 직경을 r1, 중심을 지나는 도성분을 제외하는 모든 도성분의 직경의 평균값을 r2로서 산출했다. 얻어진 사진에서 무작위로 단사 10개를 추출하고, 각각의 단사에 있어서 r, r1, r2를 마찬가지로 구하여, 그 평균값을 r(㎚), r1(㎚), r2(㎚)로 했다.
J. r1/r2
r1/r2은 상기 I에서 산출한 r1(㎚)을, 상기 I에서 산출한 r2(㎚)로 나누어서 산출했다.
K. 정련 후, 열수 처리 후의 흡습률 차(△MR)
실시예에 의해 얻어진 섬유를 시료로 하고, 히데미츠산교제 환편기 NCR-BL(가마 지름 3인치반(8.9cm), 27게이지)을 이용하여 통편물 약 2g을 제작한 후, 탄산나트륨 1g/L, 닛카카가쿠제 계면활성제 썬몰 BK-80을 포함하는 수용액 중, 80℃에서 20분간 정련 후, 60℃의 열풍건조기 내에서 60분간 건조하고, 정련 후의 통편물로 했다. 또한, 정련 후의 통편물을 욕비 1:100, 처리 온도 130℃, 처리 시간 60분의 조건에서 열수 처리한 후, 60℃의 열풍건조기 내에서 60분간 건조하여 열수 처리 후의 통편물로 했다.
흡습률(%)은 정련 후 및 열수 처리 후의 통편물을 시료로 하고, JIS L1096:2010(직물 및 편물의 생지 시험 방법) 8.10의 수분율에 준해서 산출했다. 처음에, 통편물을 60℃에서 30분 열풍 건조한 후, 온도 20℃, 습도 65%RH로 조습된 에스펙제 항온항습기 LHU-123 내에 통편물을 24시간 정치하여 통편물의 중량(W1)을 측정 후, 온도 30℃, 습도 90%RH로 조습된 항온항습기 내에 통편물을 24시간 정치하여 통편물의 중량(W2)을 측정했다. 그 후, 통편물을 105℃에서 2시간 열풍 건조하고, 절건 후의 통편물의 중량(W3)을 측정했다. 통편물의 중량 W1, W3을 사용해서 하기 식에 의해 절건 상태로부터 온도 20℃, 습도 65%RH 분위기 하에 24시간 정치했을 때의 흡습률 MR1(%)을 산출하고, 통편물의 중량 W2, W3을 사용해서 하기 식에 의해 절건 상태로부터 온도 30℃, 습도 90%RH 분위기 하에 24시간 정치했을 때의 흡습률 MR2(%)를 산출한 후, 하기 식에 의해 흡습률 차(△MR)를 산출했다. 또한, 측정은 1시료에 대해서 5회 행하고, 그 평균값을 흡습률 차(△MR)로 했다.
MR1(%)={(W1-W3)/W3}×100
MR2(%)={(W2-W3)/W3}×100
흡습률 차(△MR)(%)=MR2-MR1.
L. 해성분의 균열
상기 K에서 제작한 열수 처리 후의 통편물을 백금-팔라듐 합금으로 증착하고, 히타치제 주사형 전자현미경(SEM) S-4000형을 이용하여 1000배로 관찰하고, 무작위로 10시야의 현미경 사진을 촬영했다. 얻어진 10매의 사진에 있어서 해성분이 균열되어 있는 개소의 합계를 해성분의 균열(개소)로 했다.
M. L*값
상기 K와 마찬가지로 제작한 정련 후의 통편물을 160℃에서 2분간 건열 셋팅하고, 건열 셋팅 후의 통편물에 대하여 분산 염료로서 니혼카야쿠제 Kayalon Polyester Blue UT-YA를 1.3중량% 가하고, pH를 5.0으로 조정한 염색액 중, 욕비 1:100, 염색 온도 130℃, 염색 시간 60분의 조건에서 염색했다. 또한, 해성분으로서 양이온 가염성 폴리에스테르를 사용했을 경우에는 양이온 염료로서 니혼카야쿠제 Kayacryl Blue 2RL-ED를 1.0중량% 첨가하고, pH를 4.0으로 조정한 염색액 중, 욕비 1:100, 염색 온도 130℃, 염색 시간 60분의 조건에서 염색했다.
염색 후의 통편물을 시료로 하고, 미놀타제 분광 측색계 CM-3700d형을 이용하여 D65광원, 시야각도 10°, 광학조건을 SCE(정반사광 제거법)로 해서 L*값을 측정했다. 또한, 측정은 1시료에 대해서 3회 행하고, 그 평균값을 L*값으로 했다.
N. 균염성
상기 M에서 제작한 염색 후의 통편물에 대해서, 5년 이상의 품위판정의 경험을 갖는 검사원 5명의 합의에 의해, 「매우 균일하게 염색되어 있고, 전혀 염색 얼룩이 확인되지 않는다」를 S, 「거의 균일하게 염색되어 있고, 거의 염색 얼룩이 확인되지 않는다」를 A, 「거의 균일하게 염색되어 있지 않고, 옅게 염색 얼룩이 확인된다」를 B, 「균일하게 염색되어 있지 않고, 확실히 염색 얼룩이 확인된다」를 C로 해서, A, S를 합격으로 했다.
O. 품위
상기 M에서 제작한 염색 후의 통편물에 대해서 5년 이상의 품위판정의 경험을 갖는 검사원 5명의 합의에 의해, 「보풀이 전혀 없고, 품위가 매우 우수하다」를 S, 「보풀이 거의 없고, 품위가 우수하다」를 A, 「보풀이 있고, 품위가 떨어진다」를 B, 「보풀이 다수 있고, 품위가 매우 떨어진다」를 C로 해서, A, S를 합격으로 했다.
P. 드라이감
상기 M에서 제작한 염색 후의 통편물에 대해서, 5년 이상의 품위판정의 경험을 갖는 검사원 5명의 합의에 의해, 「미끈거림과 끈적임이 전혀 없고, 드라이감이 매우 우수하다」를 S, 「미끈거림과 끈적임이 거의 없고, 드라이감이 우수하다」를 A, 「미끈거림과 끈적임이 있고, 드라이감이 떨어진다」를 B, 「미끈거림과 끈적임이 매우 강하고, 드라이감이 매우 떨어진다」를 C로 해서, A, S를 합격으로 했다.
(실시예 1)
수 평균 분자량 8300g/㏖의 폴리에틸렌글리콜(산요카세이고교제 PEG6000S)을 30중량% 공중합한 폴리에틸렌테레프탈레이트를 도성분으로 하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트(IV=0.66)를 해성분으로 해서, 각각을 150℃에서 12시간 진공건조한 후, 도성분을 30중량%, 해성분을 70중량%의 배합비로 익스트루더형 복합 방사기에 공급해서 각각 용융시키고, 방사온도 285℃에 있어서, 도 2(a)에 나타낸 해도 복합 구금을 장착한 방사 팩에 유입시켜, 토출구멍으로부터 복합 폴리머 흐름을 토출량 25g/분으로 토출시켜서 방출사조를 얻었다. 또한, 토출 플레이트 바로 위의 분배 플레이트에는 도성분용으로서 1개의 토출구멍당 18의 분배구멍이 형성되어 있고, 도 3의 16으로 나타내어지는 해성분용의 환상 홈에는 원주방향 1°마다 분배구멍이 형성된 것을 사용했다. 또한, 토출 도입구멍 길이는 5㎜, 축소구멍의 각도는 60°, 토출구멍 지름 0.18㎜, 토출구멍 길이/토출구멍 지름은 2.2, 토출구멍 수는 72이다. 이 방출사조를 풍온 20℃, 풍속 20m/분의 냉각풍으로 냉각하고, 급유 장치로 유제를 부여해서 수렴시켜 2700m/분으로 회전하는 제 1 고데트 롤러로 인취하고, 제 1 고데트 롤러와 같은 속도로 회전하는 제 2 고데트 롤러를 통해서 와인더로 권취하여 92dtex-72f의 미연신사를 얻었다. 그 후, 연신 가연기(꼬임부: 프릭션 디스크식, 히터부: 접촉식)를 이용하여, 얻어진 미연신사를 히터 온도 140℃, 배율 1.4배의 조건에서 연신 가연하여 66dtex-72f의 가연사를 얻었다.
얻어진 섬유의 섬유 특성 및 포백 특성의 평가 결과를 표 1에 나타낸다. 해성분의 균열은 조금 있지만, 열수 처리에 의한 흡습성의 저하는 거의 없고, 열수 처리 후도 흡습성이 양호했다. 또한, 발색성도 양호하고, 균염성, 품위, 드라이감의 모두에 대해서 합격수준이었다.
(실시예 2∼5), (비교예 1)
최외층 두께 T와 섬유직경 R의 비(T/R)를 표 1에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 가연사를 제작했다.
얻어진 섬유의 섬유 특성 및 포백 특성의 평가 결과를 표 1에 나타낸다. 실시예 2∼5에서는 T/R가 커짐에 따라 해성분의 균열은 적어지고, 발색성은 향상된다. 한편으로, 열수 처리 후의 흡습성은 낮아지지만, 흡습성은 양호했다. 또한, 어느 경우에나 균염성, 품위, 드라이감의 모두에 대해서 합격수준이었다. 한편, 비교예 1은 발색성, 균염성, 품위, 드라이감은 양호하지만, T/R가 크기 때문에 도성분의 흡습성 폴리머의 체적 팽윤이 억제된 결과, 정련 후, 열수 처리 후 모두 흡습성이 낮은 것이었다.
(비교예 2)
일본 특허공개 2007-100243호 공보에 기재된 종래 공지의 파이프형 해도 복합 구금(1개의 토출구멍당의 도 수 18개)을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 가연사를 제작했다.
얻어진 섬유의 섬유 특성 및 포백 특성의 평가 결과를 표 1에 나타낸다. 종래 공지의 파이프형 해도 복합 구금을 사용했을 경우에는, 얻어진 섬유에 있어서 최외층의 두께가 얇기 때문에 열수 처리에 있어서의 도성분의 흡습성 폴리머의 체적 팽윤에 따르는 해성분의 균열이 매우 많은 것이었다. 이 해성분의 균열에 의해, 열수 처리시에 도성분의 흡습성 폴리머가 용출하고, 열수 처리 후에 흡습성이 크게 저하하여 흡습성이 떨어지는 것이었다. 또한, 해성분의 균열에 기인하는 염색 얼룩이나 보풀이 다수 보여져 균염성, 품위가 매우 떨어지는 것이었다. 또한, 해성분의 균열에 의해 도성분의 흡습성 폴리머의 일부가 표면에 노출되어, 미끈거림이나 끈적임이 있고, 드라이감에도 떨어지는 것이었다.
(비교예 3)
심초 복합 구금을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 가연사를 제작했다. 비교예 3에 있어서는, 표 1에 기재된 해성분, 도성분은 각각, 초성분, 심성분에 상당한다.
얻어진 섬유의 섬유 특성 및 포백 특성의 평가 결과를 표 1에 나타낸다. 열수 처리에 있어서의 심성분의 흡습성 폴리머의 체적 팽윤에 따르는 초성분의 균열이 매우 많은 것이었다. 이 초성분의 균열에 의해, 열수 처리시에 심성분의 흡습성 폴리머가 용출하고, 열수 처리 후에 흡습성이 크게 저하하여 흡습성이 떨어지는 것이었다. 또한, 초성분의 균열에 기인하는 염색 얼룩이나 보풀이 다수 보여져 균염성, 품위가 매우 떨어지는 것이었다. 또한, 초성분의 균열에 의해, 심성분의 흡습성 폴리머의 일부가 표면에 노출되어 미끈거림이나 끈적임이 있고, 드라이감에도 떨어지는 것이었다.
(실시예 6∼11)
실시예 1에 기재된 해도 복합 구금의 분배 플레이트에 있어서, 도성분의 수 및 배치를 표 2에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 가연사를 제작했다.
얻어진 섬유의 섬유 특성 및 포백 특성의 평가 결과를 표 2에 나타낸다. 도성분의 수, 배치를 변경했을 경우도 해성분의 균열은 적고, 열수 처리 후의 흡습성은 양호했다. 또한, 발색성도 양호하며, 균염성, 품위, 드라이감의 모두에 대해서 합격수준이었다.
(실시예 12∼15)
해/도 복합비율을 표 3에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외는, 실시예 9와 마찬가지로 가연사를 제작했다.
얻어진 섬유의 섬유 특성 및 포백 특성의 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 어느 해/도 복합비율에 있어서나 해성분의 균열은 적고, 열수 처리 후의 흡습성, 발색성, 균염성, 품위, 드라이감의 모두에 대해서 양호했다.
(실시예 16∼18)
실시예 1에 기재된 해도 복합 구금의 분배 플레이트에 있어서, 도성분의 형상을 실시예 16에서는 도 1(h)와 같이 육각형, 실시예 17에서는 도 1(i)와 같이 삼엽형, 실시예 18에서는 도 1(j)와 같이 최외주에 배치된 도성분에 있어서, 섬유 횡단면의 중심측의 형상을 비원형으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 가연사를 제작했다.
얻어진 섬유의 섬유 특성 및 포백 특성의 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 도성분의 형상을 변경했을 경우도 해성분의 균열은 적고, 열수 처리 후의 흡습성, 발색성, 균염성, 품위, 드라이감의 모두에 대해서 양호했다. 그 중에서도, 실시예 18에서는 최외주에 배치된 도성분에 있어서 섬유 표층측이 아니라 섬유 내층측이 비원형이기 때문에, 이 비원형 부분에 응력이 집중하여 섬유 표층으로의 균열의 전파가 차단되어, 해성분의 균열의 억제 효과가 우수한 것이었다.
(실시예 19∼23)
실시예 1에 기재된 해도 복합 구금의 분배 플레이트에 있어서 도성분의 수 및 배치를 변경하고, 섬유 횡단면의 중심을 지나도록 배치된 도성분의 직경 r1과, 다른 도성분의 직경 r2의 비(r1/r2)를 표 4에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 가연사를 제작했다.
얻어진 섬유의 섬유 특성 및 포백 특성의 평가 결과를 표 4에 나타낸다. r1/r2이 커짐에 따라 해성분의 균열은 적어지고, 발색성은 향상하는 한편, 열수 처리 후의 흡습성은 낮아지지만 흡습성은 양호했다. 또한, 어느 경우에나 균염성, 품위, 드라이감의 모두에 대해서 합격수준이었다.
(실시예 24∼26), (비교예 4, 5)
도성분의 공중합 성분인 폴리에틸렌글리콜의 수 평균 분자량, 공중합률을 표 5에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외는, 실시예 9와 마찬가지로 가연사를 제작했다.
얻어진 섬유의 섬유 특성 및 포백 특성의 평가 결과를 표 5에 나타낸다. 실시예 24∼26에 있어서는 폴리에틸렌글리콜의 수 평균 분자량, 공중합률을 변경했을 경우에도 해성분의 균열은 적고, 열수 처리 후의 흡습성, 발색성, 균염성, 품위, 드라이감의 모두에 대해서 양호했다. 한편, 비교예 4, 5에서는 해성분의 균열은 없고, 발색성, 균염성, 드라이감은 양호하지만, 도성분의 흡습성 폴리머의 흡습성이 낮기 때문에 정련 후, 열수 처리 후 모두 흡습성이 낮아, 흡습성이 매우 떨어지는 것이었다.
(실시예 27, 28)
도성분을, 폴리에틸렌글리콜의 수 평균 분자량, 공중합률을 표 6에 나타내는 바와 같이 공중합한 폴리부틸렌테레프탈레이트로 변경한 것 이외는, 실시예 9와 마찬가지로 가연사를 제작했다.
얻어진 섬유의 섬유 특성 및 포백 특성의 평가 결과를 표 6에 나타낸다. 폴리에틸렌글리콜을 공중합한 폴리부틸렌테레프탈레이트를 도성분으로 사용했을 경우도, 해성분의 균열은 적고, 열수 처리 후의 흡습성, 발색성, 균염성, 품위, 드라이감의 모두에 대해서 양호했다.
(참조예 1, 2)
도성분을, 참조예 1에서는 수 평균 분자량 3400g/㏖의 폴리에틸렌글리콜(산요카세이고교제 PEG4000S)을 30중량% 공중합한 나일론6, 참조예 2에서는 알케마제 "PEBAX MH1657"로 변경한 것 이외는, 실시예 9와 마찬가지로 가연사를 제작했다.
얻어진 섬유의 섬유 특성 및 포백 특성의 평가 결과를 표 6에 나타낸다. 폴리에테르아미드를 도성분으로 사용했을 경우도 해성분의 균열은 적고, 열수 처리 후의 흡습성, 발색성, 균염성, 품위, 드라이감의 모두에 대해서 양호했다.
(참조예 3)
도성분을 도레이제 "PAS-40N"으로 변경한 것 이외는, 실시예 9와 마찬가지로 가연사를 제작했다.
얻어진 섬유의 섬유 특성 및 포백 특성의 평가 결과를 표 6에 나타낸다. 폴리에테르에스테르아미드를 도성분으로 사용했을 경우도 해성분의 균열은 적고, 열수 처리 후의 흡습성, 발색성, 균염성, 품위, 드라이감의 모두에 대해서 양호했다.
(실시예 32, 33)
해성분을, 실시예 32에서는 5-술포이소프탈산 나트륨염을 1.5㏖% 및 수 평균 분자량 1000g/㏖의 폴리에틸렌글리콜(산요카세이고교제 PEG1000) 1.0중량%를 공중합한 폴리에틸렌테레프탈레이트(IV=0.66), 실시예 33에서는 폴리부틸렌테레프탈레이트(IV=0.66)로 변경한 것 이외는, 실시예 19와 마찬가지로 가연사를 제작했다.
얻어진 섬유의 섬유 특성 및 포백 특성의 평가 결과를 표 7에 나타낸다. 해성분으로서, 실시예 32와 같이 양이온 가염성 폴리에스테르를 사용했을 경우나, 실시예 33과 같이 폴리부틸렌테레프탈레이트를 사용했을 경우에도 해성분의 균열은 적고, 열수 처리 후의 흡습성, 발색성, 균염성, 품위, 드라이감의 모두에 대해서 양호했다.
(실시예 34∼37)
실시예 34에서는 토출량을 32g/분, 해도 복합 구금의 토출구멍 수를 24, 실시예 35에서는 토출량을 32g/분, 해도 복합 구금의 토출구멍 수를 48, 실시예 36에서는 토출량을 32g/분, 실시예 37에서는 토출량을 38g/분으로 변경한 것 이외는, 실시예 19와 마찬가지로 가연사를 제작했다. 실시예 34에서는 84dtex-24f, 실시예 35에서는 84dtex-48f, 실시예 36에서는 84dtex-72f, 실시예 37에서는 100dtex-72f의 가연사를 얻었다.
얻어진 섬유의 섬유 특성 및 포백 특성의 평가 결과를 표 7에 나타낸다. 섬도나 단사섬도를 변경했을 경우도 해성분의 균열은 적고, 열수 처리 후의 흡습성, 발색성, 균염성, 품위, 드라이감의 모두에 대해서 양호했다.
(비교예 6)
단성분용 방사구금(구멍수: 72, 둥근 구멍)으로 변경하고, 흡습성 폴리머만을 이용하여 방사, 연신 가연을 행한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 가연사를 제작했다.
얻어진 섬유의 섬유 특성 및 포백 특성의 평가 결과를 표 8에 나타낸다. 흡습성 폴리머만으로 이루어지는 섬유이기 때문에 열수 처리 후의 흡습성은 높은 것이었다. 그러나, 방사구금로부터의 토출이 불안정해서 얻어진 섬유는 굵고 가늚이 많고, 강도도 낮으며, 염색 얼룩이나 보풀이 다수 보여지고, 균염성, 품위가 매우 떨어지는 것이었다. 또한, 흡습성 폴리머가 섬유 표면에 노출되어 있기 때문에, 미끈거림이나 끈적임이 있고, 드라이감에도 매우 떨어지는 것이었다.
(비교예 7)
실시예 19에 있어서 해성분과 도성분을 교체하여 해/도 복합비율을 30/70으로 변경한 것 이외는, 실시예 19와 마찬가지로 가연사를 제작했다.
얻어진 섬유의 섬유 특성 및 포백 특성의 평가 결과를 표 8에 나타낸다. 해성분의 균열은 없고, 열수 처리 후의 흡습성이나 발색성은 양호하지만, 해성분의 흡습성 폴리머가 섬유 표면에 노출되어 있기 때문에 미끈거림이나 끈적임이 있고, 드라이감이 매우 떨어지는 것이었다. 또한, 균염성, 품위도 합격수준에 이르지 않았다.
(비교예 8)
도성분을 폴리에틸렌테레프탈레이트(IV=0.66)로 변경한 것 이외는, 실시예 32와 마찬가지로 가연사를 제작했다.
얻어진 섬유의 섬유 특성 및 포백 특성의 평가 결과를 표 8에 나타낸다. 해성분의 균열은 없고, 발색성, 균염성, 품위, 드라이감은 양호하지만, 해성분, 도성분 모두 흡습성 폴리머가 아니기 때문에 흡습성이 매우 떨어지는 것이었다.
(실시예 38)
도성분을 수 평균 분자량 8300g/㏖의 폴리에틸렌글리콜(산요카세이고교제 PEG6000S)을 35중량% 및 비스페놀A의 에틸렌옥사이드 부가물[m+n=4](산요카세이고교제 뉴폴 BPE-40)을 19중량% 공중합한 폴리에틸렌테레프탈레이트로 변경한 것 이외는, 실시예 9와 마찬가지로 가연사를 제작했다.
얻어진 섬유의 섬유 특성 및 포백 특성의 평가 결과를 표 9에 나타낸다. 폴리에틸렌글리콜 및 비스페놀A의 에틸렌옥사이드 부가물을 공중합한 폴리에틸렌테레프탈레이트를 도성분에 사용했을 경우도, 해성분의 균열은 적고, 열수 처리 후의 흡습성, 발색성, 균염성, 품위, 드라이감의 모두에 대해서 양호했다.
(실시예 39∼41)
실시예 38에 있어서 도성분의 공중합 성분인 비스페놀A의 에틸렌옥사이드 부가물의 「ｍ+n」 및 공중합률을 표 9에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외는, 실시예 38과 마찬가지로 가연사를 제작했다.
얻어진 섬유의 섬유 특성 및 포백 특성의 평가 결과를 표 9에 나타낸다. 비스페놀A의 에틸렌옥사이드 부가물의 「ｍ+n」 및 공중합률을 변경했을 경우도, 해성분의 균열은 적고, 열수 처리 후의 흡습성, 발색성, 균염성, 품위, 드라이감의 모두에 대해서 양호했다.
(실시예 42, 43)
실시예 40에 있어서 도성분의 공중합 성분인 폴리에틸렌글리콜의 공중합률을 표 10에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외는, 실시예 40과 마찬가지로 가연사를 제작했다.
얻어진 섬유의 섬유 특성 및 포백 특성의 평가 결과를 표 10에 나타낸다. 폴리에틸렌글리콜의 공중합률을 변경했을 경우도 해성분의 균열은 적고, 열수 처리 후의 흡습성, 발색성, 균염성, 품위, 드라이감의 모두에 대해서 양호했다.
(실시예 44, 45)
실시예 38에 있어서 도성분의 공중합 성분인 폴리에틸렌글리콜의 수 평균 분자량을 표 10에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외는, 실시예 38과 마찬가지로 가연사를 제작했다.
얻어진 섬유의 섬유 특성 및 포백 특성의 평가 결과를 표 10에 나타낸다. 폴리에틸렌글리콜의 수 평균 분자량을 변경했을 경우도 해성분의 균열은 적고, 열수 처리 후의 흡습성, 발색성, 균염성, 품위, 드라이감의 모두에 대해서 양호했다.
Figure 112021070464806-pct00018
Figure 112018111939096-pct00004
Figure 112018111939096-pct00005
Figure 112018111939096-pct00006
Figure 112018111939096-pct00007
Figure 112021070464806-pct00019
Figure 112018111939096-pct00009
Figure 112018111939096-pct00010
Figure 112018111939096-pct00011
Figure 112018111939096-pct00012
(산업상의 이용 가능성)
본 발명의 해도형 복합섬유는 염색 등의 열수 처리에 있어서 도성분의 흡습성을 갖는 폴리머의 체적 팽윤에 따르는 해성분의 균열이 억제되어 있기 때문에, 직물이나 편물 등의 섬유 구조체로 했을 때에 염색 얼룩이나 보풀의 발생이 적어 품위가 우수하다. 또한, 흡습성을 갖는 폴리머의 용출이 억제되어 있기 때문에 열수 처리 후에 있어서도 흡습성이 우수하고, 또한, 해성분이 폴리에스테르인 경우에는 폴리에스테르 섬유 본래의 드라이감도 아룰러 갖는다. 그 때문에, 의료용의 직편물이나 부직포 등의 섬유 구조체로서 적합하게 사용할 수 있다.
1 : 해성분
2 : 도성분
3 : 섬유직경
4 : 최외주에 배치된 도성분의 정점을 연결한 외접원
5 : 최외층 두께
6 : 도성분의 직경
7 : 계량 플레이트
8 : 분배 플레이트
9 : 토출 플레이트
10-(a) : 계량구멍 1
10-(b) : 계량구멍 2
11-(a) : 분배홈 1
11-(b) : 분배홈 2
12-(a) : 분배구멍 1
12-(b) : 분배구멍 2
13 : 토출 도입구멍
14 : 축소구멍
15 : 토출구멍
16 : 환상 홈

Claims (17)

  1. 도성분이 흡습성을 갖는 폴리머이며, 상기 흡습성을 갖는 폴리머가 방향족 디카르복실산과 지방족 디올로 이루어지는 폴리에스테르에, 폴리에테르를 공중합 성분으로 하는 폴리에테르에스테르이며, 최외주에 배치된 도성분에 있어서 섬유 횡단면의 중심측의 형상이 비원형이며, 섬유 횡단면에 있어서 최외층 두께 T와 섬유직경 R의 비(T/R)가 0.05∼0.25이며, 열수 처리 후의 흡습률 차(ΔMR)가 2.0∼10.0%인 것을 특징으로 하는 해도형 복합섬유.
    여기에서, 최외층 두께란 섬유의 반경과, 최외주에 배치된 도성분의 정점을 연결한 외접원의 반경의 차이며, 최외층에 존재하는 해성분의 두께를 나타낸다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    최외층 두께 T가 500∼3000㎚인 것을 특징으로 하는 해도형 복합섬유.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    섬유 횡단면에 있어서의 도성분의 직경 r이 10∼5000㎚인 것을 특징으로 하는 해도형 복합섬유.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    섬유 횡단면에 있어서 도성분이 2∼100둘레로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 해도형 복합섬유.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    섬유 횡단면의 중심을 통과하도록 배치된 도성분의 직경 r1과, 다른 도성분의 직경 r2의 비(r1/r2)가 1.1∼10.0인 것을 특징으로 하는 해도형 복합섬유.
  6. 삭제
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    해성분/도성분의 복합비율(중량비)이 50/50∼90/10인 것을 특징으로 하는 해도형 복합섬유.
  8. 삭제
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    폴리에테르가 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 및 폴리부틸렌글리콜로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 폴리에테르인 것을 특징으로 하는 해도형 복합섬유.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    폴리에테르의 수 평균 분자량이 2000∼30000g/㏖인 것을 특징으로 하는 해도형 복합섬유.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    폴리에테르의 공중합률이 10∼60중량%인 것을 특징으로 하는 해도형 복합섬유.
  12. 삭제
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    폴리에테르에스테르가, 방향족 디카르복실산과 지방족 디올로 이루어지는 폴리에스테르에, 폴리에테르 및 하기 일반식(1)로 나타내어지는 비스페놀류의 알킬렌옥사이드 부가물을 공중합 성분으로 하는 것을 특징으로 하는 해도형 복합섬유.
    Figure 112021136973770-pct00020

    (단, m, n은 2∼20의 정수, m+n은 4∼30)
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    지방족 디올이 1,4-부탄디올인 것을 특징으로 하는 해도형 복합섬유.
  15. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    해성분이 양이온 가염성 폴리에스테르인 것을 특징으로 하는 해도형 복합섬유.
  16. 제 1 항에 기재된 해도형 복합섬유를 2개 이상 꼬아서 합친 가연사.
  17. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 해도형 복합섬유 및/또는 제 16 항에 기재된 가연사를 적어도 일부에 사용하는 것을 특징으로 하는 섬유 구조체.
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