KR102597193B1 - 다층 구조 패브릭 및 그 제조 방법 및 섬유 제품 - Google Patents
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Abstract
과제는, 투습성, 경량성, 스트레치성, 얇음이 우수한, 다층 구조 패브릭 및 그 제조 방법 및 섬유 제품을 제공하는 것이며, 해결 수단은, 총 섬도 44dtex 이하의 비권축 합성 섬유 멀티필라멘트를 포함하고, 편밀도가 45 내지 130코스/2.54㎝ 및 55 내지 120웨일/2.54㎝인 단층 환편지에 수지 필름을 적층하여 다층 구조 패브릭으로 하는 것이다.
Description
본 발명은 투습성, 경량성, 스트레치성, 얇음이 우수한, 다층 구조 패브릭 및 그 제조 방법 및 섬유 제품에 관한 것이다.
종래, 의료 용도에 있어서, 직물이나 편물의 생지의 편면에 코팅 혹은 라미네이트의 수단으로 수지 필름을 적층한 방풍성을 갖는 투습 방수성 패브릭이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1).
한편, 투습 방수성 패브릭에 있어서, 투습성뿐만 아니라, 경량성, 스트레치성, 얇음이 우수한, 착용 쾌적성이 좋은 패브릭이 요구된다.
그러나, 투습성, 경량성, 스트레치성, 얇음이 우수한 패브릭은 지금까지 그다지 제안되어 있지 않다.
본 발명은 상기 배경을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 투습성, 경량성, 스트레치성, 얇음이 우수한, 다층 구조 패브릭 및 그 제조 방법 및 섬유 제품을 제공하는 데 있다.
본 발명자는 상기 과제를 달성하기 위하여 예의 검토한 결과, 사용하는 섬유의 섬도나 형상, 패브릭의 구조 등을 공들여 연구함으로써, 투습성, 경량성, 스트레치성, 얇음이 우수한, 다층 구조 패브릭이 얻어짐을 알아내고, 더욱 예의 검토를 거듭함으로써 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이리하여, 본 발명에 따르면 「패브릭과 수지 필름을 포함하는 다층 구조 패브릭이며,
상기 패브릭이 총 섬도 44dtex 이하의 비권축 합성 섬유 멀티필라멘트를 포함하고, 편밀도가 45 내지 130코스/2.54㎝ 및 55 내지 120웨일/2.54㎝인 단층 환편지인 것을 특징으로 하는 다층 구조 패브릭」이 제공된다.
그 때, 상기 비권축 합성 섬유 멀티필라멘트가, 폴리에스테르 섬유 또는 폴리아미드 섬유를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 비권축 합성 섬유 멀티필라멘트에 있어서, 인장 강도가 4.0cN/dtex 이상인 것이 바람직하다. 또한, 상기 비권축 합성 섬유 멀티필라멘트가 리사이클사인 것이 바람직하다. 또한, 상기 단층 환편지가 천축 조직을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 수지 필름이, 우레탄 필름 또는 폴리에스테르 필름 또는 폴리카르보네이트 필름 또는 불소계 필름인 것이 바람직하다. 또한, 상기 수지 필름에 있어서, 두께가 15㎛ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 다층 구조 패브릭에 있어서, 단위 면적당 중량이 79g/㎡ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 두께가 0.3㎜ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 투습성이 20000g/㎡·24h 이상인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따르면, 46게이지 이상의 싱글 환편기를 사용하여 단층 환편지를 얻은 후, 해당 단층 환편지에 수지 필름을 적층하는, 상기 다층 구조 패브릭의 제조 방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 다층 구조 패브릭을 사용하여 이루어지는, 스포츠 웨어, 아웃도어 웨어, 레인 코트, 신사 의복, 부인 의복, 작업복, 방호복, 인공 피혁, 신발, 가방, 커튼, 텐트, 침낭, 방수 시트, 우산 및 카 시트의 군에서 선택되는 어느 하나의 섬유 제품이 제공된다. 그 때, 상기 섬유 제품에 있어서, 중량이 150g/1품 이하인 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 투습성, 경량성, 스트레치성, 얇음이 우수한, 다층 구조 패브릭 및 그 제조 방법 및 섬유 제품이 얻어진다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 본 발명의 다층 구조 패브릭은 총 섬도 44dtex 이하의 비권축 합성 섬유 멀티필라멘트를 포함하고, 편밀도가 45 내지 130코스/2.54㎝ 및 55 내지 120웨일/2.54㎝인 단층 환편지를 포함하는 패브릭과, 해당 패브릭에 적층하여 이루어지는 수지 필름을 포함한다.
여기서, 수지 필름은 상기 패브릭의 양면에 적층되어 있어도 되고, 편면에 적층되어 있어도 된다. 바람직한 것은 후자(즉 다층 구조 패브릭이 2층 구조를 갖는다.)이다.
상기 비권축 합성 섬유 멀티필라멘트에 있어서, 총 섬도가 44dtex보다도 큰 경우에는 경량성이나 투습성이 손상되기 때문에 바람직하지 않다. 바람직한 총 섬도는 8 내지 40dtex(보다 바람직하게는 8 내지 25dtex, 더욱 바람직하게는 8 내지 19dtex)이다. 이러한 비권축 합성 섬유 멀티필라멘트에 있어서, 단섬유 섬도는 특별히 한정되지 않지만, 단섬유 섬도 0.9 내지 2.8dtex가 바람직하다. 필라멘트수는 15 내지 300개가 바람직하다.
상기 비권축 합성 섬유 멀티필라멘트는, 공기 가공사, 사이드 바이 사이드형 복합 섬유여도 되지만, 비권축인 것이 중요하다. 헛꼬임 권축 가공사 등의 권축사이면 패브릭의 두께가 커져 바람직하지 않다. 또한, 상기 비권축 합성 섬유 멀티필라멘트는 장섬유인 것이 바람직하다.
또한, 상기 비권축 합성 섬유 멀티필라멘트에 있어서, 인장 강도가 4.0cN/dtex 이상(보다 바람직하게는 4.2cN/dtex 이상, 보다 바람직하게는 4.5cN/dtex 이상, 더욱 바람직하게는 5.5 내지 10.0cN/dtex)이면, 다층 구조 패브릭의 인열 강력이 향상되어 바람직하다. 또한, 인장 강도가 4.0cN/dtex 이상인 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유를 얻기 위해서는, 예를 들어, 일본 특허 공개 제2013-119689호 공보나 일본 특허 공개 제2010-168675호 공보에 기재된 제조 방법에 의해 제조하면 된다. 즉, 고유 점도가 0.7 내지 1.5의 폴리에틸렌테레프탈레이트를 290 내지 310℃에서 용융하고, 환단면의 토출 구멍을 갖는 방사 구금으로부터 용융 폴리머를 토출하고, 냉풍으로 냉각 후, 오일링 노즐로 유제를 부여하고, 연신한 후에 권취하는 방법(또는, 미연신사로서 권취한 후, 연신하는 방법)이다.
또한, 상기 비권축 합성 섬유 멀티필라멘트에 있어서, 단섬유 횡단면 형상은 특별히 한정되지 않고 환, 삼각, 편평, 중공 등 공지된 단면 형상이어도 된다.
상기 비권축 합성 섬유 멀티필라멘트를 형성하는 폴리머의 종류로서는 특별히 한정되지 않고 폴리에스테르, 폴리아미드 등이 바람직하다. 머티리얼 리사이클 또는 케미컬 리사이클된, 폴리에스테르나 폴리아미드 등도 바람직하다. 나아가, 일본 특허 공개 제2004-270097호 공보나 일본 특허 공개 제2004-211268호 공보에 기재되어 있는 것과 같은, 특정한 인 화합물 및 티타늄 화합물을 포함하는 촉매를 사용하여 얻어진 폴리에스테르여도 된다. 해당 폴리머 중에는, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위 내에서 필요에 따라, 미세 구멍 형성제, 양이온 염료 가염제, 착색 방지제, 열 안정제, 형광 증백제, 소광제(matting agent), 착색제, 흡습제, 무기 미립자가 1종 또는 2종 이상 포함되어 있어도 된다.
상기 단층 환편지에는, 상기 비권축 합성 섬유 멀티필라멘트 이외의 섬유가 포함되어 있어도 되지만, 상기 비권축 합성 섬유 멀티필라멘트만으로 구성되는 것이 가장 바람직하다.
상기 단층 환편지에 있어서, 45 내지 130코스/2.54㎝ 및 55 내지 120웨일/2.54㎝의 편밀도를 갖는 것이 중요하다. 편밀도가 해당 범위보다도 크면 두께가 커질 우려가 있다. 반대로, 편밀도가 해당 범위보다도 작으면, 패브릭의 인열 강력 등이 저하될 우려가 있다.
또한, 상기 단층 환편지에 있어서, 단위 면적당 중량은 경량성의 점에서 50g/㎡ 이하(보다 바람직하게는 20 내지 41g/㎡)인 것이 바람직하다. 해당 단위 면적당 중량이 50g/㎡보다도 크면, 경량성이 손상될 우려가 있다.
상기 단층 환편지에 있어서, 상기 환편지의 조직은 위편 조직이며, 평편(천축), 모스 스티치, 1×1 천축 등, 특별히 한정되지 않지만, 단위 면적당 중량, 두께, 항스내깅성, 비용 등을 고려하면 천축 조직인 것이 바람직하다.
상기 단층 환편지의 제조 방법으로서는, 상기 비권축 합성 섬유 멀티필라멘트를 사용하여, 46게이지 이상(바람직하게는 46 내지 80게이지)의 싱글 환편기를 사용하여 제편하는 것이 바람직하다.
이러한 단층 환편지에는, 통상의 염색 가공, 감량 가공, 기모 가공, 발수 가공, 축열 가공, 흡한 가공 등의 후속 가공을 적절히 실시해도 된다. 그 때, 염색에 사용하는 염료는 분산 염료, 양이온성 염료, 산성 염료 등 특별히 한정은 되지 않지만, 양이온성 염료는 양이온성 염료로 염색 가능한 섬유를 선택할 필요가 있기 때문에, 보다 범용성이 높은 분산 염료를 사용하는 쪽이 적합하다. 또한, 발수 가공에 사용되는 발수제로서는, 파라핀계 발수제나 폴리실록산계 발수 처리제, 불소계 발수 처리제, 불소 프리 발수제 등의 공지된 것을 사용할 수 있다. 그 처리도 일반적으로 행하여지고 있는 패딩법, 스프레이법 등의 공지된 방법으로 행하면 된다.
본 발명의 다층 구조 패브릭은 상기 단층 환편지에 수지 필름이 적층되어 이루어지는 것이다. 그 때, 상기 수지 필름이, 우레탄 필름 또는 폴리에스테르 필름 폴리카르보네이트 필름 또는 불소계 필름인 것이 바람직하다. 수지 필름의 두께로서는, 경량성이나 투습성의 점에서, 15㎛ 이하(보다 바람직하게는 5 내지 15㎛)가 바람직하다. 착용 시의 마찰을 경감하기 위해서, 2층 구조의 필름면에 수지를 부분적으로 프린트해도 된다.
여기서, 우레탄 수지 필름은, 투습성을 갖는 우레탄 수지를 포함하는 필름, 우레탄 수지 코팅 등을 들 수 있고 한정되는 것은 아니다. 불소계 필름으로서는 폴리테트라플루오로에틸렌 수지 필름(예를 들어 고어텍스사제) 등을 들 수 있고 한정되는 것은 아니다. 나아가, 아크릴 수지 코팅이어도 된다.
폴리에스테르 필름으로서는, 폴리에테르-에스테르계 엘라스토머나 PBT(폴리부틸렌테레프탈레이트)를 포함하는 폴리에스테르 필름이 적합하게 사용된다.
상기 필름은 다공질 필름이어도 되고, 투습성을 갖는 폴리에스테르를 주성분으로 하는 무공질 필름이어도 된다. 폴리에스테르에 투습성을 부여하기 위해서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 폴리에틸렌글리콜 등의 흡습성 재료를 폴리에스테르에 공중합하는 방법이 적합하게 사용된다. 필요에 따라, 산화규소, 산화티타늄, 질화티타늄, 질화붕소, 탄화붕소, 탄화규소, 질화규소, 티타늄산칼륨, 산화아연, 알루미나, 붕산알루미늄 등의 무기 미립자나, 아크릴계, 우레탄계, 폴리에스테르계, 폴리아미드계 등의 유기 미립자를 첨가할 수 있다. 나아가, 색을 들이기 위하여 착색용 안료, 피막 강도를 향상시키기 위하여 가교제, 산화 방지제, 증점제 등을 첨가할 수 있다. 또한, 필름은 라미네이션에 의해 기포에 적층할 수 있다. 바람직하게는, 접착제이다.
이리하여 얻어진 다층 구조 패브릭은 투습성, 경량성, 스트레치성, 얇음이 우수하다. 그 때, 다층 구조 패브릭의 단위 면적당 중량이 79g/㎡ 이하(보다 바람직하게는 20 내지 79g/㎡, 특히 바람직하게는 30 내지 68g/㎡)인 것이 바람직하다. 또한, 다층 구조 패브릭의 두께가 0.3㎜ 이하(보다 바람직하게는 0.1 내지 0.3㎜, 특히 바람직하게는 0.11 내지 0.21㎜)인 것이 바람직하다. 또한, 다층 구조 패브릭의 투습성이 20000g/㎡·24h 이상(보다 바람직하게는 20000 내지 150000g/㎡·24h, 특히 바람직하게는 30000 내지 100000g/㎡·24h)인 것이 바람직하다.
이어서, 본 발명에 따르면, 상기 다층 구조 패브릭을 사용하여 이루어지는, 스포츠 웨어, 아웃도어 웨어, 레인 코트, 신사 의복, 부인 의복, 작업복, 방호복, 인공 피혁, 신발, 가방, 커튼, 텐트, 침낭, 방수 시트, 우산 및 카 시트의 군에서 선택되는 어느 하나의 섬유 제품이 얻어진다.
이러한 섬유 제품은 상기 다층 구조 패브릭을 사용하고 있으므로, 투습성, 경량성, 스트레치성, 얇음이 우수하다. 그 때, 상기 섬유 제품에 있어서, 중량이 150g/1품 이하(보다 바람직하게는 10 내지 150g/1품)인 것이 바람직하다.
실시예
이하, 실시예를 들어서 본 발명을 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 의해 전혀 한정되지 않는다. 또한, 실시예 중의 각 물성은 하기의 방법에 의해 측정한 것이다.
<총 섬도>
JIS L1013(2010) 8.3.1 A법에 의해 총 섬도를 산출하였다.
<단위 면적당 중량>
JISL1096(1990) 6.4에 의해 측정하였다.
<두께>
JISL1096(1990) 6.5에 의해 측정하였다.
<투습성>
JISL1099(1993) B-1에 의해 측정하였다.
<실 강도(인장 강도)>
인장 시험기를 사용하여, 실 길이 25㎝, 인장 속도 200㎝/min의 조건에서, 실온에서 측정하였다.
[실시예 1]
환편지로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 멀티필라멘트 비권축사 11dtex/10fil을 사용하여, 60게이지의 편기를 사용하여 천축 조직의 싱글 환편지를 제편한 후, 발수 가공을 포함하는 통상의 염색 공정에서 분산 염료에 의해 청색으로 염색하였다. 그 후, 폴리우레탄계 수지제의 친수성 무공질 우레탄 필름(두께 14㎛)을 우레탄계 접착제를 사용하여 상기 환편지의 싱커 루프면에 라미네이션함으로써 다층 구조 패브릭을 얻었다(단위 면적당 중량: 35.8g/㎡). 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
이어서, 해당 다층 구조 패브릭을 사용하여 의료(스포츠 웨어, 중량 150g/1품 이하)를 얻어서 착용한 바, 투습성, 경량성, 스트레치성, 얇음이 우수한 것이었다.
[실시예 2]
환편지로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 멀티필라멘트 비권축사 11dtex/10fil을 사용하여, 60게이지의 편기를 사용하여 천축 조직의 싱글 환편지를 제편한 후, 발수 가공을 포함하는 통상의 염색 공정에서 분산 염료에 의해 청색으로 염색하였다. 그 후, 폴리우레탄계 수지제의 친수성 무공질 우레탄 필름(두께 14㎛)을 우레탄계 접착제를 사용하여 상기 환편지의 싱커 루프면에 라미네이션 2층 패브릭을 얻었다. 그 2층 적층 패브릭의 필름면에 폴리우레탄계 접착제를 사용하여, 이면층용으로서 7dtex/1fil 트리코트 편지를 접합하여 3층 적층체 패브릭(단위 면적당 중량: 49.5g/㎡)을 얻었다. 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
이어서, 해당 다층 구조 패브릭을 사용하여 의료(스포츠 웨어, 중량 150g/1품 이하)를 얻어서 착용한 바, 투습성, 경량성, 스트레치성, 얇음이 우수한 것이었다.
[실시예 3]
환편지로서 나일론 비권축사 11dtex/10fil을 사용하여, 60게이지의 편기를 사용하여 천축 조직의 싱글 환편지를 제편한 후, 발수 가공을 포함하는 통상의 염색 공정에서 산성 염료에 의해 청색으로 염색하였다. 그 후, 폴리우레탄계 수지제의 친수성 무공질 우레탄 필름(두께 14㎛)을 우레탄계 접착제를 사용하여 상기 환편지의 싱커 루프면에 라미네이션함으로써 다층 구조 패브릭을 얻었다(단위 면적당 중량: 40.3g/㎡). 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
이어서, 해당 다층 구조 패브릭을 사용하여 의료(스포츠 웨어, 중량 150g/1품 이하)를 얻어서 착용한 바, 투습성, 경량성, 스트레치성, 얇음이 우수한 것이었다.
[실시예 4]
환편지로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 멀티필라멘트 비권축사 17dtex/18fil을 사용하여, 60게이지의 편기를 사용하여 천축 조직의 싱글 환편지를 제편한 후, 발수 가공을 포함하는 통상의 염색 공정에서 분산 염료에 의해 청색으로 염색하였다. 그 후, 폴리에스테르계 수지제의 친수성 무공질 폴리에스테르 필름(두께 12㎛)을 우레탄계 접착제를 사용하여 상기 환편지의 싱커 루프면에 라미네이션함으로써 다층 구조 패브릭을 얻었다(단위 면적당 중량: 40.4g/㎡). 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
이어서, 해당 다층 구조 패브릭을 사용하여 의료(스포츠 웨어, 중량 150g/1품 이하)를 얻어서 착용한 바, 투습성, 경량성, 스트레치성, 얇음이 우수한 것이었다.
[실시예 5]
환편지로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 멀티필라멘트 비권축사 33dtex/36fil을 사용하여, 46게이지의 편기를 사용하여 천축 조직의 싱글 환편지를 제편한 후, 발수 가공을 포함하는 통상의 염색 공정에서 분산 염료에 의해 청색으로 염색하였다. 그 후, 폴리우레탄계 수지제의 친수성 무공질 우레탄 필름(두께 14㎛)을 우레탄계 접착제를 사용하여 상기 환편지의 싱커 루프면에 라미네이션함으로써 다층 구조 패브릭을 얻었다(단위 면적당 중량: 65.2g/㎡). 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
이어서, 해당 다층 구조 패브릭을 사용하여 의료(스포츠 웨어, 중량 150g/1품 이하)를 얻어서 착용한 바, 투습성, 경량성, 스트레치성, 얇음이 우수한 것이었다.
[비교예 1]
환편지로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 멀티필라멘트 비권축사 22dtex/24fil을 사용하여, 40게이지의 편기를 사용하여 스무즈 조직의 더블 환편지를 제편한 후, 발수 가공을 포함하는 통상의 염색 공정에서 분산 염료에 의해 감색으로 염색하였다. 그 후, 폴리우레탄계 수지제의 친수성 무공질 우레탄 필름을, 우레탄계 접착제를 사용하여 상기 환편지의 편면에 라미네이션함으로써 다층 구조 패브릭을 얻었다(단위 면적당 중량: 80.0g/㎡). 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
[비교예 2]
환편지로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 멀티필라멘트 비권축사 22dtex/24fil을 사용하여, 40게이지의 편기를 사용하여 스무즈 조직의 더블 환편지를 제편한 후, 발수 가공을 포함하는 통상의 염색 공정에서 분산 염료에 의해 감색으로 염색하였다. 그 후, 폴리우레탄계 수지제의 친수성 무공질 우레탄 필름을, 우레탄계 접착제를 사용하여 상기 환편지의 편면에 라미네이션 2층 패브릭을 얻었다. 그 2층 적층 패브릭의 필름면에 폴리우레탄계 접착제를 사용하여, 이면층용으로서 22dtex/24fil 환편지를 접합하여 3층 적층체 패브릭(단위 면적당 중량: 120.0g/㎡)을 얻었다. 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
본 발명에 따르면, 투습성, 경량성, 스트레치성, 얇음이 우수한, 다층 구조 패브릭 및 그 제조 방법 및 섬유 제품이 제공되어, 그 공업적 가치는 매우 크다.
Claims (13)
- 패브릭과 수지 필름을 포함하는 다층 구조 패브릭이며,
상기 패브릭이 총 섬도 8 내지 19dtex의 폴리에스테르 섬유를 포함하는 비권축 합성 섬유 멀티필라멘트를 포함하고, 편밀도가 100 내지 130코스/2.54㎝ 및 55 내지 120웨일/2.54㎝인 단층 환편지이고, 다층 구조 패브릭의 단위 면적당 중량이 30 내지 68g/㎡이고, 상기 비권축 합성 섬유 멀티필라멘트에 있어서 인장 강도가 4.0cN/dtex 이상이고, 상기 단층 환편지가 천축 조직을 갖고, 상기 수지 필름이, 우레탄 필름 또는 폴리에스테르 필름 또는 폴리카르보네이트 필름 또는 불소계 필름이고, 상기 수지 필름에 있어서 두께가 15㎛ 이하이고, 다층 구조 패브릭의 두께가 0.3㎜ 이하이고, 다층 구조 패브릭의 투습성이 20000g/㎡·24h 이상인 것을 특징으로 하는 다층 구조 패브릭. - 제1항에 있어서, 상기 비권축 합성 섬유 멀티필라멘트가 리사이클사인, 다층 구조 패브릭.
- 46게이지 이상의 싱글 환편기를 사용하여 단층 환편지를 얻은 후, 해당 단층 환편지에 수지 필름을 적층하는, 제1항에 기재된 다층 구조 패브릭의 제조 방법.
- 제1항 또는 제2항에 기재된 다층 구조 패브릭을 사용하여 이루어지는, 스포츠 웨어, 아웃도어 웨어, 레인 코트, 신사 의복, 부인 의복, 작업복, 방호복, 인공 피혁, 신발, 가방, 커튼, 텐트, 침낭, 방수 시트, 우산 및 카 시트의 군에서 선택되는 어느 하나의 섬유 제품.
- 제4항에 있어서, 상기 섬유 제품에 있어서, 중량이 150g/1품 이하인, 섬유 제품.
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