KR20000075668A - 다이아몬드형 세관을 가진 방사구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산업용 필라멘트를 제조하기 위해 합성 중합체의 용융 압출하기 위한 방사구에 관한 것이다. 방사구는 필라멘트를 형성하기 위해 중합체가 용융 압출되는 세관의 어셈블리가 있는 플레이트를 포함한다. 각각의 세관은 세관의 중축에 수직인 연장된 다이아몬드 단면을 가진다.

Description

다이아몬드형 세관을 가진 방사구{Spinnerets with Diamond Shaped Capillaries}

〈발명의 배경〉

폴리에스테르로 이루어진 실을 포함한 산업용(즉, 고강도) 섬유 및 멀티필라멘트사는 널리 공지되어 있다. 이러한 실은 30년 이상 동안 제조되고 시판되어 왔다.

산업용 폴리에스테르 섬유는 전형적으로 약 24 내지 약 42의 상대 점도, 약 4 내지 약 8의 필라멘트 당 데니어(dpf) 및 약 6.5 g/데니어 내지 약 9.2 g/데니어의 비강도(tenacity)를 갖는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 중합체로부터 제조된다. 상대 점도, 데니어 및 비강도의 이러한 특징은 부분적으로 "산업용 특성"을 갖는 것으로 설명된 실과 보다 낮은 상대 점도 및 보다 낮은 데니어 및 결과적으로 상당히 더 낮은 강도(즉, 비강도)의 폴리에스테르 의복 실과의 차이를 나타낸다. 이들 특성을 갖는 산업용 폴리에스테르 실 및 그 실의 제조 방법은 챈트리(Chantry) 등의 미국 특허 제3,216,187호에 기재되어 있다.

또한, 조합 방법으로 패키지를 형성하기 위해 실을 방사, 열 연신, 열 이완, 인터레이싱(interlacing) 및 권취시키는 것을 포함한 연속 방법에 의해 변화된 수축율의 산업용 폴리에스테르 실을 제조하는 방법이 공지되어 있다. 챈트리(Chantry) 등의 미국 특허 제4,003,974호는 4%의 최대 건열 수축율 및 12 내지 20%의 파단 신도를 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 멀티필라멘트사의 조합된 연속 제조 방법을 기재하고 있다. 상기 인용된 상대 점도, 데니어 범위 및 비강도와 겸비된 이들 수축율 및 파단 신도 특성은 "산업적 특성"을 갖는 실의 구별되는 특징을 포함한다.

팔머(Palmer)의 미국 특허 제4,622,187호에서는 산업용 멀티필라멘트 실 용도에 적합한 다른 특성과 함께 약 2%의 매우 낮은 수축율을 갖는 폴리에스테르 실의 조합된 연속 제조 방법을 기재하고 있다.

상기 인용된 각각의 특허들은 그의 종축에 수직인 원형 단면을 갖는, 필라멘트, 또는 그 필라멘트로 만들어진 멀티필라멘트 실을 기재한다. 의복 용도에 사용하기 위해, 산업적 용도에 필요한 것보다 더 낮은 강도를 갖는 비원형 단면을 갖는 섬유를 사용하는 방법이 제안되어 왔다. 그러나, 지금까지 시판되는 모든 산업용 섬유는 원형 단면을 갖고 있다. 사실상, 본 발명자는 둥근 단면이 아닌 필라멘트에 의한, 약 600 내지 약 2000 범위의 멀티필라멘트사 데니어를 갖는 산업용 폴리에스테르 멀티필라멘트사를 기재한 선행 기술이 없는 것으로 알고 있다.

본 발명의 목적은 멀티필라멘트 산업용 실 및 그의 산업적 특정의 확연한 감소없이 단위 면적 당 실로부터 제조된 직물의 중량을 감소시키는 향상된 커버력을 가진 직물로 제조될 수 있는 산업용 섬유를 제조하기 위한 방사구를 제공하는 것이다.

본 발명의 이들 및 다른 목적은 다음 설명으로부터 명확해질 것이다.

〈발명의 요약〉

본 발명은 필라멘트를 형성하기 위해 중합체를 용융 압출되는, 종축에 대해 수직인 각각 연장된 다이아몬드 단면을 가진 세관의 어셈블리가 있는 플레이트를 포함하는 필라멘트를 제조하기 위한 합성 중합체를 용융 압출하기 위한 방사구에 관한 것이다.

본 발명은 섬유를 제조하기 위한 합성 중합체의 용융 압출을 위한 방사구 및 그로부터 제조된 생성물에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 산업용 폴리에스테르 섬유를 제조하기 위한 합성 중합체의 용융 압출을 위한 방사구 및 그로부터 제조된 생성물에 관한 것이다.

본 발명은 다음과 같이 설명된 첨부 도면과 관련하여 하기의 상세한 설명으로부터 더욱 완전히 이해될 수 있다.

도 1은 연장된 다이아몬드형 단면을 나타내는, 그의 종축에 수직인 산업용 필라멘트 절단면의 각종 측정 파라미터를 예시하는 확대 개략도이다.

도 2는 그의 종축에 수직인 산업용 실 절단면내의 도 1에 나타낸 필라멘트의 타일 배열의 확대 개략도이다.

도 3은 그의 종축에 수직인 산업용 실 절단면내의 둥근 단면 형태를 갖는 필라멘트의 선행 기술의 배열의 확대 개략도이다.

도 4는 그의 종축에 수직인 산업용 실 절단면의 확대 개략도이다.

도 5는 본 발명에 따른 직물의 한 실시태양의 확대 개략도이다.

도 6은 도 1에 나타낸 필라멘트를 방사하기 위한 본 발명에 따른 방사구내의 방사구금의 도면이다.

도 7은 도 6에 나타낸 방사구의 선 7-7을 화살표 방향으로 절취한 단면도이다.

도 8A 및 8B는 제1 이중 다이아몬드형 방사구금 및 그 제1 이중 다이아몬드형 방사구금을 통한 중합체의 방사에 의해 형성된 필라멘트의 제1 이중 다이아몬드형 단면을 예시한다.

도 9A 및 9B는 제2 이중 다이아몬드형 방사구금 및 그 제2 이중 다이아몬드형 방사구금을 통한 중합체의 방사에 의해 형성된 필라멘트의 제2 이중 다이아몬드형 단면을 예시한다.

도 10은 도 1에 나타낸 필라멘트를 포함하는 실을 제조하기 위한 방사기의 개략도이다.

도 11A 및 11B는 "S"형 방사구금 및 그 "S"형 방사구금을 통한 중합체의 방사에 의해 형성된 필라멘트의 "S"형 단면을 예시한다.

도 12A 및 12B는 중공 바이로발형 방사구금 및 그 중공 바이로발형 방사구금을 통한 중합체의 방사에 의해 형성된 필라멘트의 중공 바이로발 단면을 예시한다.

도 13A 및 13B는 중공 타원형 방사구금 및 그 중공 타원형 방사구금을 통한 중합체의 방사에 의해 형성된 필라멘트의 중공 타원 단면을 예시한다.

도 14A 및 14B는 플랫 리본형 방사구금 및 그 플랫 리본형 방사구금을 통한 중합체의 방사에 의해 형성된 필라멘트의 플랫 리본 단면을 예시한다.

도 15A 및 15B는 원형 방사구금 및 그 원형 방사구금을 통한 중합체의 방사에 의해 형성된 필라멘트의 원형 단면을 예시한다.

하기의 상세한 설명에서, 유사한 참조 부호는 도면의 모든 형태에서 유사한 부분을 나타낸다.

본 발명은 연장된 다이아몬드형 단면(12)를 갖는 산업용 필라멘트(10)을 제조하기 위한 합성 중합체의 용융 압출을 위한 방사구 및 그로부터 제조된, 멀티필라멘트사 및 직물을 포함한 생성물에 관한 것이다.

1. 필라멘트

본 명세서에서, "필라멘트"란 용어는 단면적에 대한 길이의 비가 큰, 비교적 유연하고, 거시적으로 균일한 바디로서 정의된다. 본 명세서에서, "섬유(fiber)"란 용어는 "필라멘트"란 용어와 교환 가능하게 이용될 것이다.

A. 단면

도 1을 참고로 하면, 연장된 다이아몬드형 단면(12)를 나타내는, 그의 종축에 수직인 산업용 필라멘트(10) 절단면을 나타낸 것이다. 연장된 다이아몬드 단면(12)는 도 1에서 시계 방향으로 제1의 실질적으로 직선인 측면 (16), 제1의 둔각의 둥근 코너(18), 제2의 실질적으로 직선인 측면(20), 제1의 예각의 둥근 코너(22), 제3의 제1의 실질적으로 직선인 측면(24), 제2의 둔각의 둥근 코너(26), 제4의 실질적으로 직선인 측면(28), 제2의 예각의 둥근 코너(30)으로 이루어진 주위(14)를 갖는다. 바람직하게는, 4개의 측면(16,20,24,28)은 길이가 동일하거나 또는 실질적으로 동일하다. 둔각의 둥근 단부(18,26)은 주위(14)의 반대편에 있다. 마찬가지로, 예각의 둥근 단부(22,30)은 주위(14)의 반대편에 있다. 둔각의 둥근 단부(18,26)은 그들이 측면(각각, 16,20 및 24,28)과 연결되어 그들 사이에 둔각을 형성하기 때문에 "둔각의" 것으로 기재된다. 마찬가지로, 예각의 둥근 단부(22,30)은 그들이 측면(각각, 20,24 및 16,28)과 연결되어 그들 사이에 예각을 형성하기 때문에 "예각의" 것으로 기재된다. 둔각의 둥근 단부 (18,26)을 한정하는 둔각은 동일할 필요는 없지만, 동일한 것이 바람직하다. 마찬가지로, 예각의 둥근 단부(22,30)을 한정하는 예각은 동일할 필요는 없지만, 동일한 것이 바람직하다.

필라멘트(10)의 단면 형태는 그의 종횡비(A/B)에 의해 정량적으로 설명될 수 있다. "종횡비"란 용어는 과거에 다양하게 정의되었다. 본 명세서에서, 단면 필라멘트에 적용될 때, "종횡비"란 용어는 제2 치수(B)에 대한 제1 치수(A)의 비로서 정의된다. 제1 치수(A)는 필라멘트 단면(12)의 주위(14)에서 서로 가장 멀리 떨어져 있는 제1 및 제2 지점을 연결하는 직선 세그먼트의 길이로서 정의된다. 제1 치수(A)는 또한 필라멘트(10)의 단면(14)를 둘러 쌀 최소 원(32)의 직경으로서 정의될 수도 있다. 제2 치수(B)는 직선 세그먼트에 대해 직각으로 연장되는 단면(12)의 최대 폭이다. 연장된 다이아몬드 단면(12)에서, 제1 치수(A) 및 제2 치수(B)는 필라멘트(10)의 단면(12)를 따라 완전히 그 안에서 연장된다. 연장된 다이아몬드 단면(12)의 종횡비는 약 2 내지 약 6, 바람직하게는 약 3.5 내지 약 4.5이다.

함께 연결된 다중 연장된 단면적으로 이루어진 단면을 가진 산업용 필라멘트는 본 발명의 영역내에 있다. 도 8B는 그의 예각의 둥근 코너에서 함께 연결된 한쌍의 연장된 다이아몬드 단면적을 가진 제1 이중 다이아몬드형 단면(812)를 갖는 그러한 필라멘트(800)을 예시한다. 도 9B는 그의 둔각의 둥근 코너에서 함께 연결된 한쌍의 연장된 다이아몬드 단면적을 가진 제2 이중 다이아몬드형 단면(912)를 갖는 그러한 필라멘트(900)을 예시한다.

B. 중합체

필라멘트(10,800,900)은 본 명세서에 명시된 산업적 특성을 갖는 필라멘트로 용융 방사될 수 있는 임의의 및 모든 타입의 합성 중합체 및 그의 혼합물로부터 제조될 수 있다. 바람직하게는, 그 중합체는 폴리에스테르 또는 폴리아미드이다.

본 발명에서 이용되는 폴리에스테르 중합체는 2가 알코올과 테레프탈산과의 에스테르를 약 85 중량% 이상 포함하는 폴리에스테르 단독중합체 및 공중합체를 의미한다. 폴리에스테르 및 코폴리에스테르의 몇몇 유용한 예는 미국 특허 제2,071,251호(Carothers), 2,465,319호(Whinfield 및 Dickson), 4,025,592호 (Bosley 및 Duncan) 및 4,945,151호(Goodley 및 Taylor)에 나타나 있다. 가장 바람직하게는, 필라멘트를 제조하는데 이용되는 폴리에스테르 중합체는 본질적으로 2G-T 단독중합체, 즉 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)이어야 한다.

본 발명에서 이용되는 나일론 중합체는 주로 지방족인, 즉 중합체의 아미드 결합의 85% 미만이 2개의 방향족 고리에 부착되는 폴리아미드 단독중합체 및 공중합체를 의미한다. 나일론 6,6인 폴리(헥사메틸렌 아디파미드)와 같은 널리 사용되는 나일론 중합체 및 나일론 6인 폴리(ε-카프로아미드) 및 그의 공중합체가 본 발명에 따라서 이용될 수 있다. 유리하게 이용될 수 있는 다른 나일론 중합체는 나일론 12, 나일론 4,6, 나일론 6,10 및 나일론 6,12이다. 본 발명의 방법에서 이용될 수 있는 예시적인 폴리아미드 및 코폴리아미드는 미국 특허 제5,077,124호, 5,106,946호 및 5,139,729호(각각 Cofer 등의 특허)에 기재된 것 및 문헌(Gutmann in Chemical Fibers International, pages 418-420, Volume 46, December 1996)에 기재된 폴리아미드 중합체 블렌드이다.

중합체 및 생성된 필라멘트(10,800,900), 실 및 직물은 당 업계에 공지된 바와 같은 첨가제, 예를 들면 염소제(艶消劑) 또는 안료, 광안정제, 열 및 산화 안정제, 정전기 감소용 첨가제, 염색성 개조용 첨가제 등을 일반적인 미량으로 포함할 수 있다. 또한, 당 업계에 알려진 바와 같이, 중합체는 실로 용융 방사되기 위해서 필라멘트 형성 분자량을 가져야 한다.

C. 상대 점도

약 24 내지 약 42, 바람직하게는 약 36 내지 약 38의 상대 점도를 갖는 중합체는 이후에 실시예에 나타낸 바와 같이 매우 양호한 결과를 제공하는 것으로 밝혀졌다.

D. 데니어

필라멘트(10,800,900)은 약 4 내지 약 8의 필라멘트 당 데니어(dpf)(약 4.4 dtex 내지 약 8.9 dtex), 바람직하게는 약 6 내지 약 7.2의 dpf(약 6.6 dtex 내지 약 8.0 dtex)를 갖는다. 이 데니어는 바람직하게는 본 명세서에 기재된 바와 같이 측정된 데니어이다. 바람직하게는, 측정된 데니어는 본 명세서에 기재된 바와 같이 실 가공제 및 주위 습기를 포함하는 "방사된 상태로서" 측정된 평균 데니어이다.

E. 비강도

필라멘트(10,800,900)은 약 6.5 g/데니어 내지 약 9.2 g/데니어의 비강도, 바람직하게는 약 7.5 g/데니어 내지 약 8.0 g/데니어의 비강도를 갖는다.

F. 다른 특성

필라멘트(10,800,900)은 177 ℃에서 30분 동안에 약 2% 내지 약 16%의 건열 수축율, 바람직하게는 177 ℃에서 30분 동안에 약 3% 내지 약 13%의 건열 수축율을 갖는다.

필라멘트(10,800,900)은 16% 내지 29%, 바람직하게는 17% 내지 28%의 파단 신도를 갖는다.

2. 실

실은 어느 정도의 응집도를 갖는 복수(전형적으로, 140-192)의 산업용 필라멘트(10,800,900)을 포함한다. 실 중의 필라멘트(10,800,900)은 바람직하게는 혼합 장치 및 다른 장치를 통해 혼합되고 엉켜진다. 전형적인 혼합 장치 및 방법은 미국 특허 제2,985,995호에 기재되어 있으며 인스턴트 실(instant yarn)의 제조에 이용하기에 적합하다. 방사 공정 중에, 연장된 다이아몬드 단면(12,812,912)를 갖는 필라멘트 (10,800,900)은 혼합 장치 없이 자연적으로 혼합되는 경향이 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "실(yarn)"이란 용어는 연속 필라멘트 및 스테이플 필라멘트를 포함하지만, 바람직하게는 연속 필라멘트이다. 필라멘트(10,800,900)은 천연(면 또는 울) 필라멘트와 같은 식으로 더 긴 실로 형성되는 종종 스테이플 필라멘트 또는 절단 필라멘트로서 불리우는 불연속적인 실 안의 필라멘트와 대조적으로, 실을 이루는 필라멘트의 길이가 실과 동일한 길이를 가지며, 실 중의 다른 필라멘트와 실질적으로 동일한 길이를 갖는 것을 의미하는 "연속적"이다.

필라멘트(10)의 독특한 다이아몬드 단면으로 인해, 필라멘트(10)의 제1 열(36) 안의 단면(12)의 둔각의 단부(18,26)이 제1 열(36)의 양측 상의 필라멘트(10)의 열(38,40) 안의 필라멘트(10)의 단면(12)의 예각의 단부(22,30)에 인접하도록 실 안의 필라멘트(10)의 일부는 전형적으로 자체적으로 타일 배열로 위치한다. 도 2에 예시된 이 타일 배열과 도 2에서와 실질적으로 동일한 단면적을 갖는 도 3에 예시된 선행 기술의 산업용 필라멘트의 가장 치밀한 배열을 비교함으로써 알 수 있듯이, 연장된 다이아몬드 단면(12)를 갖는 필라멘트의 타일 배열이 더욱 조밀하다(즉, 더 작은 기공 면적(42)를 갖는다). 또한, 도 2의 타일 배열과 도 3의 선행 기술의 배열을 비교함으로써, 연장된 다이아몬드 단면(12)를 갖는 필라멘트(10)의 타일 배열이 둥근 단면을 가진 필라멘트의 치밀한 배열 보다 더 큰 커버력을 제공한다는 것을 알 수 있다. "커버력(cover power)"이란 용어는 연장된 다이아몬드 단면(12)를 갖는 동일한 부피 또는 중량의 필라멘트(10)이 연장된 다이아몬드 단면(12)의 면적과 동일하거나 또는 실질적으로 동일한 면적을 갖는 둥근 단면을 가진 필라멘트의 배열 보다 더 큰 표면 상을 커버하거나 또는 더 큰 표면상에 연장된다는것을 의미한다(도 2 및 3에서 좌측에서 우측으로). 따라서, 다이아몬드 단면(12)를 갖는 필라멘트(10)의 끝이 가늘어지는 외부 형태는 유사한 구조 및 중량의 둥근 단면을 갖고 필라멘트 당 동일하거나 또는 실질적으로 동일한 단면적을 가진 필라멘트 대신에 사용될 때 커버력 또는 특성을 증가시키는 실질적으로 고르게 하는 방식으로 표면을 따라서 필라멘트(10)의 다발이 퍼지기 쉽게 한다.

도 4는 그의 종축에 수직인 산업용 실(44) 절단면의 일부의 확대 개략도이다. 도 2에 예시된 타일 배열을 도 4의 실 단면의 전반에 걸쳐 볼 수 있다.

3. 직물

본 발명의 방사구(60)으로부터 제조된 필라멘트(10)을 배합한 실은 산업용 직물로 제조될 수 있다. 이러한 산업용 직물(52)는 산업용 필라멘트(10)을 일부 이상 있는 산업용 실을 1개 이상 포함한다. 본 발명에 따라 제조된 필라멘트(10)은 실로서 이용될 수 있고 예를 들면 제직하여 공지된 방법으로 임의의 통상의 디자인의 직물 패턴으로 전환될 수 있다. 또한, 이들 바디를 혼합된 실 및 직물을 제조하기 위해 다른 공지된 필라멘트와 결합될 수 있다. 본 발명에 따라서 제조된 필라멘트(10)으로부터 제직 또는 편성된 직물은 필라멘트 당 동일한 단면적을 가진 원형 필라멘트로부터 제조된 유사한 구조 및 중량의 직물에 비해 증가된 커버력 및 감소된 중량을 갖는다.

도 5에 예시된 한 실시태양에서, 제직된 산업용 직물(52)는 날실 방향의 복수의 제1 산업용 실(54), 제1 산업용 실(54)와 제직된 씨실 방향의 복수의 제2 산업용 실(56), 및 복수의 산업용 필라멘트(10)을 포함하는 제1 산업용 실(54)의 적어도 일부 및(또는) 제2 산업용 실(56)의 적어도 일부를 포함한다. 바람직하게는, 적어도 제1 산업용 실(54) 또는 제2 산업용 실(56)은 복수의 산업용 필라멘트(10)을 포함한다. 이 바람직한 경우, 직물(52)는 원형 단면을 갖는 다른 필라멘트를 제외하고, 산업용 필라멘트(10)과 본질적으로 동일한 다른 필라멘트를 포함하는 실로부터 전적으로 제조된 직물에 비해 7% 이상 총중량이 감소될 수 있다. 직물 중량 감소 범위(원형 단면을 갖는 다른 필라멘트를 제외하고, 산업용 필라멘트(10)과 본질적으로 동일한 다른 필라멘트를 포함하는 실로부터 전적으로 제조된 직물과 비교함)는 약 5% 내지 약 15%이다.

제2 실시태양에서, 제직된 산업용 직물(52)는 날실 방향의 복수의 제1 산업용 실(54), 제1 산업용 실(54)와 제직된 씨실 방향의 복수의 제2 산업용 실(56), 및 복수의 산업용 필라멘트(10)을 포함하는 제1 산업용 실(54)의 적어도 일부 및 제2 산업용 실(56)의 적어도 일부를 포함한다. 이 경우에, 직물(52)는 원형 단면을 갖는 다른 필라멘트를 제외하고, 산업용 필라멘트(10)과 본질적으로 동일한 다른 필라멘트를 포함하는 실로부터 전적으로 제조된 직물에 비해 10% 이상 총중량이 감소가 될 수 있다. 이 경우, 직물 중량 감소 범위는 약 10% 내지 약 30%이다.

4. 방사구

도 6 및 7은 연장된 다이아몬드 단면(12)를 갖는 산업용 필라멘트(10)을 제조하기 위한 중합체의 용융 압출에 사용되는 방사구(60)을 예시한다. 방사구(60)은 용융된 중합체가 압출되어 산업용 필라멘트(10)을 형성하게 되는 구금, 세관(細管) 또는 세공(64)의 어셈블리가 있는 플레이트(62)를 포함한다. 도 6은 플레이트(62) 도처에 있는 연장된 다이아몬드형 또는 단면(66)을 갖는 구금, 세관 또는 세공(64) 중의 하나의 저면도를 나타낸다. 도 6에서, 연장된 단면(66)은 도면 시트를 통해 수직으로 통과하는 그의 종축에 대해 수직이다. 도 7은 도 6에 나타낸 방사구(60)의 7-7선을 화살표 방향으로 절취한 단면도이다. 도 7에 예시된 바와 같은 각각의 세공(64)는 두 단면, 즉 세관(66) 자체 및 세관(66)에 연결된 훨씬 더 크고 더 깊은 카운터 보어 통로(counter bore passage)(70)이 있다.

세관(68)의 연장된 다이아몬드 단면(66)은 도 6에서 시계 방향으로 서로 연결된, 제1의 실질적으로 직선인 측면(72), 제1의 둔각의 코너(73), 제2의 실질적으로 직선인 측면(74), 제1의 예각의 코너(75), 제3의 실질적으로 직선인 측면(76), 제2의 둔각의 코너(77), 제4의 실질적으로 직선인 측면(78), 실질적으로 직선인 측면(72)에 연결된 제2의 예각의 코너(79)를 포함하는 주위(71)을 갖는다. 바람직하게는, 4개의 측면(72,74,76,78)은 동일하거나 또는 실질적으로 동일한 길이를 갖는다. 둔각의 단부(73,77)은 주위(71)의 반대편에 있다. 마찬가지로, 예각의 단부(75,79)는 주위(71)의 반대편에 있다. 둔각의 단부(73,77)은 측면(각각 72,74 및 76,78)에 연결되어 그 사이에 둔각을 형성하기 때문에 "둔각의" 것으로 기재된다. 마찬가지로, 예각의 단부(75,79)는 측면(각각 74,76 및 72,78)에 연결되어 그 사이에 예각을 형성하기 때문에 "예각의" 것으로 기재된다. 둔각의 단부(73,77)을 한정하는 둔각은 동일할 필요는 없지만, 동일한 것이 바람직하다. 마찬가지로, 예각의 단부(75,79)을 한정하는 예각은 동일할 필요는 없지만, 동일한 것이 바람직하다.

세관(68)의 단면 형태(66)은 또한 그의 종횡비(A/B)에 의해 정량적으로 설명될 수도 있다. 본 명세서에서, 세관의 단면에 적용될 때, "종횡비"란 용어는 제2 치수(B)에 대한 제1 치수(A)의 비로서 정의된다. 제1 치수(A)는 세관 단면(66)의 주위(71)에서 서로 가장 멀리 떨어져 있는 제1 및 제2 지점을 연결하는 직선 세그먼트의 길이로서 정의된다. 제1 치수(A)는 또한 세관(68)의 단면 (66)을 둘러 쌀 최소 원의 직경으로서 정의될 수도 있다. 제2 치수(B)는 직선 세그먼트에 대해 직각으로 연장되는 단면(66)의 최대 폭이다. 연장된 다이아몬드 단면(66)에서, 제1 치수(A) 및 제2 치수(B)는 세관(68)의 단면(12)를 따라 완전히 그 안에서 연장된다. 본 발명의 세관(68)의 연장된 다이아몬드 단면(66)의 종횡비는 약 8 내지 약 26, 바람직하게는 약 15 내지 약 20이다.

본 발명의 필라멘트(10)의 제조에 사용되는 방사구(60)은 용융 방사를 위한 방사구 제조에 이용되는 임의의 통상의 재료일 수 있다. 스테인레스 스틸이 특히 적합하다.

각각의 방사구(60)은 천 또는 수천의 개개의 세공(64)를 가질 수 있다. 세공의 배치 또는 배열은 각각의 필라멘트(10)이 냉각 공기에 대해 방해되지 않게 최대로 노출되도록 또한 모든 필라멘트(10)이 가능한 한 거의 동일하게 처리되도록 필라멘트를 적당히 분리되어 유지되게 주의깊게 설계된다.

카운터 보어 통로(70)은 천공(drilling)에 의해 형성될 수 있다. 그러나, 세관(66)은 레이저 세관 기계에 의한 것과 같이 정확한 치수로 제작되어야 한다.

방사구 세관(66)의 형태는 방사 필라멘트(10)의 형태를 결정한다. 개개의 필라멘트(10)의 크기는 세관(66)의 크기, 계량 속도 및 필라멘트(10)이 냉각존으로부터 제거되는 속도에 의해 조절되며, 전형적으로 세관 디자인 만에 의해서가 아니라 공급 롤 어셈블리의 회전 속도에 의해 정해진다. 필라멘트(10)의 단면(12)는 그들이 생성되는 세관(66)의 실제 크기 보다 작다.

도 8A 및 8B는 제1 이중 다이아몬드형 방사구 세관(866) 및 그 제1 이중 다이아몬드형 방사구 세관(866)을 통한 중합체의 방사에 의해 형성된 본 발명에 따른 필라멘트(800)의 제1 이중 다이아몬드형 단면(812)를 예시한다.

도 9A 및 9B는 제2 이중 다이아몬드형 방사구 세관(966) 및 그 제2 이중 다이아몬드형 방사구 세관(966)을 통한 중합체의 방사에 의해 형성된 본 발명에 따른 필라멘트(900)의 제2 이중 다이아몬드형 단면(912)를 예시한다.

본 발명은 이제 다음 특정 실시예에 의해 예시될 것이다.

〈비교예 A〉

둥근 또는 원형 단면을 가진 산업용 폴리에스테르 필라멘트를 팔머(Palmer)의 미국 특허 제4,622,187호에 기재된 방법에 따라 제조하였다. 더욱 상세하게는, 도 10을 참고로 하면, 폴리에스테르 필라멘트(80)은 방사구(82)로부터 용융 방사되고, 그것이 침니(chimney)(83) 내에 통과될 때 고화되어 비연신된 멀티필라멘트 실(84)가 되고, 그것은 방사 속도를 결정하는 속도, 즉 방사 단계에서 고상 필라멘트가 제거되는 속도로 공급 롤(85)에 의해 연신 단계로 진행되었다. 비연신된 실(84)는 히터(86)을 지나 진행되어 공급 롤(85) 보다 더 빠르게 동일한 속도로 회전하는 연신 롤(88 및 89)에 의해 연신 실(87)이 되었다. 연신 비는 공급 롤(85)의 속도에 대한 연신 롤(88 및 89)의 속도의 비이고, 그것은 일반적으로 4.7X 내지 6.4X이다. 연신된 실(87)은 그것이 가열된 폐쇄 용기(90) 내의 연신 롤(88 및 89) 사이에 여러번 통과시켜 열처리하였다. 그 결과의 실(92)는 인터레이싱 젯(interlacing jet)(94)를 통과할 때 인터레이싱되어 응집성을 갖게 된다. 인터레이스 젯(94)가 열기를 제공하므로 인터레이스된 실(95)는 감겨져서 실 패키지를 형성하는 곳인 권취 롤(96)으로 진행될 때 승온으로 유지된다. 인터레이스된 실(95)는 권취 롤(96)으로 과잉 공급되기 때문에, 즉 권취 롤(96)의 속도가 롤(89 및 88)의 속도보다 느리기 때문에 이완된다. 가공제는 나타내지는 않았지만 통상의 방법으로, 일반적으로 공급 롤(85) 전의 비연신 실(84) 및 가열기(86) 및 가열된 폐쇄 용기(90) 사이의 연신 실(87)에 도포시켰다.

연신 롤 속도는 2835 m/분(3100 ypm)이었다. 특성은 하기에 설명된 바와 같이 측정되었다. 방법은 가열기(86)을 위한 360 ℃의 스팀 젯, 및 연신 롤(88) 및 공급 롤(85) 사이의 5.9X의 연신 비, 폐쇄 용기(90) 내의 롤(88 및 89)의 240 ℃로의 가열, 롤(89) 및 권취 롤(96) 사이의 실 13.5%의 과잉 공급을 이용하여 권취 속도가 약 2450 m/분(2680 ypm)이 되게 하고, 젯(94) 내의 45 lb/inch²(psi) 및 160 ℃의 인터레이싱 공기를 이용하여 실시하였다.

상기 방법 및 장치를 이용하여 840 공칭 데니어, 140 필라멘트 및 37 상대 점도의 실을 제조하였다. 그 실은 둥근 또는 원형의 단면을 가진 필라멘트로 제조되었다. 필라멘트는 염소제(艶消劑)로서 0.10% 이산화티타늄, 300 내지 400 ppm 범위 농도의 잔류 안티몬 촉매, 및 8 내지 10 ppm 범위의 소량의 인이 있는 폴리에스테르 중합체(2GT)로부터 방사되었다. 유일하게 의도적으로 제공된 다른 첨가제는 안트라퀴논 염료인, 1 내지 5 ppm의 농도의 "토너(toner)"였다.

이렇게 제조된 둥근 단면의 실은 수축율 및 인장 특성의 양호한 발란스를 가졌다. 제조된 실은 847의 측정된 "방사된 상태의" 평균 데니어를 가졌다. 측정된 데니어 범위는 823 내지 873이었다. 이 실은 7.9 g/데니어의 비강도 및 28%의 파단 신도를 가졌다. 실의 수축율(DHS177)은 3.1%이였다. 이 비교예 A 실의 특성을 표 1에 요약되었다. 이 비교예는 듀폰사(DuPont)에 의해 840-140-T51의 명칭으로 판매되는, 낮은 수축율의 실인 전형적인 선행 기술의 다크론(Dacron)(등록상표) 산업용 실(도 15B에 예시된 바와 같은 둥근 필라멘트 단면을 가짐)의 특성을 나타낸다. 이 선행 기술의 실은 도 3에 예시된 바와 같은 필라멘트 다발로서 함께 밀집시킨다.

〈비교예 B〉

실시예 1에 사용된 세관 치수의 것에 비해 확대된 세관 치수를 가진 방사구를 사용한 것을 제외하고는, 비교예 A에서와 정확히 동일한 조건을 이용하여 도 15B에 나타낸 바와 같은 둥근 단면을 가진 140 필라멘트를 갖는 1000 공칭 데니어의 실을 제조하였다. 비교예 A 실에서와 동일한 수축율 및 인장 특성이 측정되었다. 비교예 B 실의 특성을 표 1에 요약하였다. 이 비교예 B는 듀폰사에 의해 1000-140-T51의 명칭으로 판매되는, 낮은 수축율의 실인 전형적인 선행 기술의 다크론(Dacron)(등록상표) 산업용 실의 특성을 나타낸다.

〈비교예 C〉

명세서에 명시한 것을 제외하고는 비교예 A에서와 정확히 동일한 조건을 이용하여 도 15B에 나타낸 바와 같은 둥근 단면을 가진 192 필라멘트를 갖는 1000 공칭 데니어의 실을 제조하였다. 비교예 B에서와 같이, 비교예 A에 사용된 세관 치수의 것에 비해 확대된 세관 치수를 가진 방사구를 사용하였다. 그 수축율 및 인장 특성은 별법의 조건에 의해 제조된 비교예 A 실의 특성들과 달랐다. 롤(9)와 권취 롤(14) 사이의 과잉 공급 속도를 5%로 감소시켰고, 따라서 권취 롤 속도는 2693 m/분(2945 야드/분)이고, 인터레이스 공기 온도는 실온(약 30 ℃)이었고, 약간 더 높은 압출 압력은 50 lb/inch²이었다. 이 실은 8.9 g/데니어의 비강도, 17.5%의 파단 신도 및 12.2%의 건열 수축율(DHS177)을 가졌다. 이 비교예 B 실의 특성을 표 1에 요약하였다. 이 비교예 B는 높은 수축율의 실인, 듀폰사에 의해 1000-192-T68의 명칭으로 판매되는 전형적인 선행 기술의 다크론(Dacron)(등록상표) 산업용 실의 특성을 나타낸다.

〈비교예 D〉

명세서에 명시한 것을 제외하고는 비교예 C에서와 정확히 동일한 조건을 이용하여 도 11A에 나타낸 바와 같은 세관 형태를 가진 방사구로부터 1000 공칭 데니어 및 192 필라멘트의 실을 제조하였다. 생성된 필라멘트는 도 11B에 나타낸 바와 같이 "S"-형태의 단면을 가졌다. 이 실은 비교예 C에서 측정된 바와 동일한 건열 수축율 특성을 가졌다. 이 비교예 D 실의 특성을 표 1에 요약하였다.

〈비교예 E〉

명세서에 명시한 것을 제외하고는 비교예 A에서와 정확히 동일한 조건을 이용하여 140 필라멘트를 갖는 1100 공칭 데니어의 실을 제조하였다. 그 필라멘트는 도 14A에 나타낸 바와 같은 세관 형태를 가진 방사구로부터 제조되었으며 그 결과 도 14B에 나타낸 바와 같은 플랫 리본 형태의 단면을 가진 필라멘트가 형성되었다. 이 실은 비교예 A에서 측정된 바와 동일한 건열 수축율 특성을 가졌다. 이 비교예 E 실의 특성을 표 1에 요약하였다.

〈비교예 F〉

명세서에 명시한 것을 제외하고는 비교예 E에서와 정확히 동일한 조건을 이용하여 도 14A에 나타낸 바와 같은 세관 형태를 가진 방사구로부터 140 필라멘트를 갖는 1000 공칭 데니어의 실을 제조하였다. 이 실은 도 14B에 나타낸 바와 같은 플랫 리본 형태의 단면을 가진 필라멘트를 가졌다. 이 실은 팔머의 미국 특허 제4,622,187호, 실시예 1, 샘플 A에 기재된 방법에 따라 제조된 이 실은 건열 수축율을 가졌으며, 여기서 롤(9)와 권취 롤(14) 사이의 9.1%의 과잉 공급은 권취 속도를 2580 m/분(2820 야드/분)으로 만들었고, 50 lb/inch²의 압출 압력 및 약 30 ℃에서의 인터레이스 공기는 5.3%의 건열 수축율(DHS177) 및 8.4 g/데니어의 비강도를 제공하였다. 이 비교예 F 실의 특성을 표 1에 요약하였다.

〈비교예 G〉

명세서에 명시한 것을 제외하고는 비교예 F에서와 정확히 동일한 조건을 이용하여 도 12A에 나타낸 바와 같은 세관 형태를 가진 방사구로부터 140 필라멘트를 갖는 1000 공칭 데니어의 실을 제조하였다. 이 실은 도 12B에 나타낸 바와 같은 중공 바이로발 형태의 단면을 가진 필라멘트를 가졌다. 이 비교예 G 실의 특성을 표 1에 요약하였다.

〈비교예 H〉

명세서에 명시한 것을 제외하고는 비교예 A에서와 정확히 동일한 조건을 이용하여 도 13A에 나타낸 바와 같은 확대된 세관 형태를 가진 방사구로부터 140 필라멘트를 갖는 1000 공칭 데니어의 실을 제조하였다. 이 실은 도 13B에 나타낸 바와 같은 중공 디스크 형태의 단면을 가진 필라멘트를 가졌다. 이 비교예 H 실의 특성을 표 1에 요약하였다.

〈비교예 I〉

명세서에 명시한 것을 제외하고는 비교예 A에서와 정확히 동일한 조건을 이용하여 도 11A에 나타낸 바와 같은 확대된 세관 형태를 가진 방사구로부터 140 필라멘트를 갖는 1000 공칭 데니어의 실을 제조하였다. 이 실은 도 11B에 나타낸 바와 같은 "S" 형태의 단면을 가진 필라멘트를 가졌다. 이 비교예 I 실의 특성을 표 1에 요약하였다.

〈비교예 J〉

명세서에 명시한 것을 제외하고는 비교예 A에서와 정확히 동일한 조건을 이용하여 도 11A에 나타낸 바와 같은 세관 형태를 가진 방사구로부터 140 필라멘트를 갖는 840 공칭 데니어의 실을 제조하였다. 이 실은 도 11B에 나타낸 바와 같은 "S" 형태의 단면을 가진 필라멘트를 가졌다. 이 비교예 J 실의 특성을 표 1에 요약하였다.

〈비교예 K〉

명세서에 명시한 것을 제외하고는 비교예 C에서와 정확히 동일한 조건을 이용하여 140 필라멘트를 갖는 840 공칭 데니어의 실을 제조하였다. 그 필라멘트는 도 15A에 나타낸 바와 같은 둥근 세관 형태를 가진 방사구로부터 제조되었으며 그 결과 도 15B에 나타낸 바와 같은 둥근 형태의 단면을 가진 필라멘트가 형성되었다. 이 비교예 K 실의 특성을 표 1에 요약하였다. 이 비교예는 듀폰사에 의해 840-140-T68의 명칭으로 판매되는, 높은 수축율 실인 전형적인 선행 기술의 다크론(Dacron)(등록상표) 산업용 실의 특성을 나타낸다.

〈비교예 L〉

비교예 A에 사용된 세관에 비해 확대된 세관을 가진 방사구를 사용한 것을 제외하고는, 비교예 A에서와 정확히 동일한 조건을 이용하여 도 15B에 나타낸 바와 같은 둥근 단면을 가진 140 필라멘트를 갖는 1100 공칭 데니어의 실을 제조하였다. 비교예 A 실에서와 동일한 수축율 특성이 측정되었다. 이 비교예 L 실의 특성을 표 1에 요약하였다. 이 비교예는 듀폰사에 의해 1100-140-T51의 명칭으로 판매되는, 낮은 수축율의 실인 전형적인 선행 기술의 다크론(등록상표) 산업용 실의 특성을 나타낸다.

〈실시예 1〉

도 6 및 7에 나타낸 바와 같은 세관을 가진 방사구를 사용하고 인터레이스 공기를 없앤 것을 제외하고는, 비교예 A에서와 정확히 동일한 조건을 이용하여 140 필라멘트를 갖는 840 공칭 데니어의 실을 제조하였다. 이 실은 연장된 다이아몬드 단면을 가진 필라멘트를 가졌다. 이 실의 단면은 현미경 사진으로부터 개략적으로 재생하여 도 4에 나타내었다. 제조된 실은 848의 측정된 "방사된 상태의" 평균 데니어를 가졌다. 실의 비강도는 7.5 g/데니어였고, 파단 강도는 14.7 g이었고, 파단 신도는 26.9%였고, DHS177은 2.7이었고, 인터레이스는 2.7 노드/m이었다. 필라멘트는 실 다발의 단면의 한 현미경 사진 중에서 무작위로 선택된 7개의 필라멘트의 측정치에 의해 결정된 3.9의 평균 종횡비를 가졌다. 본 발명을 예시하는 이 실시예 1 실의 특성을 표 1에 요약하였다. 이 실시예는 연장된 단면을 가진 필라멘트로부터 제조된 실의 특성은 비교예 A 및 J 실의 것과 유사한 산업적 특성을 갖는다는 것을 나타낸다. 이 실시예는 또한 도 3과 도 4를 비교함으로써 실시예 1 필라멘트가 인접 필라멘트 사이의 개방 공간이 적은 더욱 밀접한 또는 더욱 조밀한 팩킹을 갖는다는 것을 나타낸다.

〈실시예 2〉

확대된 세관 치수를 가진 방사구를 사용한 것을 제외하고는, 실을 제조하기 위해 실시예 1에서와 정확히 동일한 조건을 이용하였다. 도 1의 연장된 다이아몬드 형태의 단면을 가진 1000 공칭 데니어 및 140 필라멘트의 실을 제조하였다. 이 실의 측정된 "방사된 상태의" 평균 데니어는 1009이었다. 비강도, 인터레이스 및 수축율은 실시예 1에서와 동일하였다. 이 실시예 2의 실은 실시예 1의 실과 유사한 특성을 나타내었으며 무작위로 선택된 필라멘트의 측정치를 기준으로 4의 종횡비를 가졌다. 이 연장된 다이아몬드 단면의 필라멘트 실은 낮은 수축율의 실이다. 본 발명을 예시하는 이러한 실시예 2 실의 특성을 표 1에 요약하였다. 이 실시예 2는 연장된 단면을 가진 필라멘트로부터 제조된 실시예 2 실의 특성은 비교예 B 및 I 실의 것과 유사한 산업적 특성을 갖는다는 것을 나타낸다.

〈실시예 3〉

명세서에 명시된 바와 같은 것을 제외하고는, 비교예 C와 정확히 동일한 조건을 이용하여 도 1의 단면 형태의 1000 공칭 데니어 및 192 필라멘트의 실을 제조하였다. 이들 실 팩키지에 대한 측정된 "방사된 상태의" 평균 데니어는 1008이었다. 측정된 건열 수축율(DHS177) 및 인장 특성은 비교예 C에서와 동일한 12.2%였다. 이 연장된 다이아몬드 단면의 필라멘트 실은 높은 수축율 실이다. 본 발명을 예시하는 이 실시예 3 실의 특성을 표 1에 요약하였다. 이 실시예 3은 연장된 단면을 가진 필라멘트로부터 제조된 실시예 3 실의 특성은 비교예 C 및 D 실과 유사한 산업적 특성을 갖는다는 것을 나타낸다.

실

비교예	공칭 실 데니어	필라멘트 수	측정된실 데니어	데니어/ 필라멘트	비강도 (g/데니어)	수축율 %	종횡 비
A(도 15B)	840	140	848	6.0	7.9	3.1	1
B(도 15B)	1000	140	1009	7.1	7.9	3.1	1
C(도 15B)	1000	192	1008	5.2	8.9	12.2	1
D(도 11B)	1000	192	1008	5.2	8.9	12.2	3
E(도 14B)	1100	140	1110	7.9	7.9	3.1	7
F(도 14B)	1000	140	1007	7.1	8.4	5.3	7
G(도 12B)	1000	140	1007	7.1	8.4	5.3	2.1
H(도 13B)	1100	140	1110	7.9	7.8	3.1	1.6
I(도 11B)	1000	140	1009	7.1	7.5	2.7	3
J(도 11B)	840	140	847	7.1	7.5	2.7	3
K(도 15B)	840	140	847	6.0	8.9	12.2	1
L(도 15B)	1100	140	1110	7.9	7.9	3.1	1
본 발명 실시예
1(도 1)	840	140	848	6.0	7.5	2.7	3.9
2(도 1)	1000	140	1009	7.1	7.5	2.7	4
3(도 1)	1000	192	1008	5.2	8.9	12.2	4

표 1은 비교예의 실 A 내지 L과 본 발명 실시예의 실 1, 2 및 3의 특성을 요약하였다. 본 발명 실의 특성, 특히 산업용 실 이용가능성과 일치하는 특성, 예를 들면 비강도 및 수축율은 표 1의 비교에 의해 필라멘트 단면 형태에 관계없이 실질적으로 유지되는 것으로 나타난다. 산업용 폴리에스테르 실 형태의 연장된 다이아몬드 단면 형태의 필라멘트는 이들 특성에 대해 선행 기술 및 다른 비교되는 실과 상이하지 않거나 또는 실질적으로 상이하지 않다. 본 발명의 실의 놀라운 구별되는 특징은 적어도 일부의 연장된 다이아몬드 단면 형태의 필라멘트를 갖는 실을 포함한 직물의 특성에서 발견된다.

〈실시예 4〉

비교예 K의 실로 날실방향에 대해 19.5 사의 수(yarns) 또는 피크(pick)/인치(ppi) 및 실시예 3의 실로 씨실방향에 대해 21 ppi로 직물을 제조하였다. 이 직물의 배경 조명을 위해 라이트 박스를 이용하여 씨실의 커버력에 대해 관찰자의 육안으로 등급을 매겼다. 1-10 등급 시스템을 이용하여 대조용 직물(비교예 S)에 대해서는 1의 등급을 매기고 육안으로 더 양호한 커버력을 나타내는 것에 대해서는 더 높은 수의 등급을 매겼다. 이 직물에 대한 특성 및 관찰 사항을 표 2에 요약하였다.

〈비교예 M〉

비교예 K의 실로 날실방향에 대해 19.5 사의 수 또는 피크/인치(ppi) 및 비교예 D의 실로 씨실방향에 대해 21 ppi로 직물을 제조하였다. 이 직물의 배경 조명을 위해 라이트 박스를 이용하여 씨실의 커버력에 대해 관찰자의 육안으로 등급을 매겼다. 1-10 등급 시스템을 이용하여 대조용 직물(비교예 S)에 대해서는 1의 등급을 매기고 육안으로 더 양호한 커버력을 나타내는 것에 대해서는 더 높은 수의 등급을 매겼다. 이 직물에 대한 특성 및 관찰 사항을 표 2에 요약하였다.

〈비교예 N〉

비교예 K의 실로 날실방향에 대해 19.5 ppi 및 비교예 E의 실로 씨실방향에 대해 21 ppi로 직물을 제조하였다. 이 직물의 배경 조명을 위해 라이트 박스를 이용하여 씨실의 커버력에 대해 관찰자의 육안으로 등급을 매겼다. 1-10 등급 시스템을 이용하여 대조용 직물(비교예 S)에 대해서는 1의 등급을 매기고 육안으로 더 양호한 커버력을 나타내는 것에 대해서는 더 높은 수의 등급을 매겼다. 결과의 직물의 커버력에 대해 육안으로 등급을 매겼다. 이 직물에 대한 특성 및 관찰 사항을 표 2에 요약하였다.

〈비교예 O〉

비교예 K의 실로 날실방향에 대해 19.5 ppi 및 비교예 F의 실로 씨실방향에 대해 21 ppi로 직물을 제조하였다. 이 직물의 배경 조명을 위해 라이트 박스를 이용하여 씨실의 커버력에 대해 관찰자의 육안으로 등급을 매겼다. 1-10 등급 시스템을 이용하여 대조용 직물(비교예 S)에 대해서는 1의 등급을 매기고 육안으로 더 양호한 커버력을 나타내는 것에 대해서는 더 높은 수의 등급을 매겼다. 결과의 직물의 커버력에 대해 육안으로 등급을 매겼다. 이 직물에 대한 특성 및 관찰 사항을 표 2에 요약하였다.

〈비교예 P〉

비교예 K의 실로 날실방향에 대해 19.5 ppi 및 비교예 G의 실로 씨실방향에 대해 21 ppi로 직물을 제조하였다. 이 직물의 배경 조명을 위해 라이트 박스를 이용하여 씨실의 커버력에 대해 관찰자의 육안으로 등급을 매겼다. 1-10 등급 시스템을 이용하여 대조용 직물(비교예 S)에 대해서는 1의 등급을 매기고 육안으로 더 양호한 커버력을 나타내는 것에 대해서는 더 높은 수의 등급을 매겼다. 결과의 직물의 커버력에 대해 육안으로 등급을 매겼다. 이 직물에 대한 특성 및 관찰 사항을 표 2에 요약하였다.

〈비교예 Q〉

비교예 K의 실로 날실방향에 대해 19.5 ppi 및 비교예 H의 실로 씨실방향에 대해 21 ppi로 직물을 제조하였다. 이 직물의 배경 조명을 위해 라이트 박스를 이용하여 씨실의 커버력에 대해 관찰자의 육안으로 등급을 매겼다. 1-10 등급 시스템을 이용하여 대조용 직물(비교예 S)에 대해서는 1의 등급을 매기고 육안으로 더 양호한 커버력을 나타내는 것에 대해서는 더 높은 수의 등급을 매겼다. 결과의 직물의 커버력에 대해 육안으로 등급을 매겼다. 이 직물에 대한 특성 및 관찰 사항을 표 2에 요약하였다.

〈비교예 R〉

비교예 K의 실로 날실방향에 대해 19.5 ppi 및 비교예 I의 실로 씨실방향에 대해 21 ppi로 직물을 제조하였다. 이 직물의 배경 조명을 위해 라이트 박스를 이용하여 씨실의 커버력에 대해 관찰자의 육안으로 등급을 매겼다. 1-10 등급 시스템을 이용하여 대조용 직물(비교예 S)에 대해서는 1의 등급을 매기고 육안으로 더 양호한 커버력을 나타내는 것에 대해서는 더 높은 수의 등급을 매겼다. 결과의 직물의 커버력에 대해 육안으로 등급을 매겼다. 이 직물에 대한 특성 및 관찰 사항을 표 2에 요약하였다.

〈비교예 S〉

비교예 K의 실로 날실방향에 대해 19.5 ppi 및 비교예 A의 실로 씨실방향에 대해 21 ppi로 직물을 제조하였다. 이 직물의 배경 조명을 위해 라이트 박스를 이용하여 씨실의 커버력에 대해 관찰자의 육안으로 등급을 매겼다. 1-10 등급 시스템을 이용하여 대조용 직물(비교예 S)에 대해서는 1의 등급을 매기고 육안으로 더 양호한 커버력을 나타내는 것에 대해서는 더 높은 수의 등급을 매겼다. 결과의 직물의 커버력에 대해 육안으로 등급을 매겼다. 이 직물에 대한 특성 및 관찰 사항을 표 2 및 3에 요약하였다.

표 2는 직물의 날실 방향의 비교예 K의 실(19.5 날실 수/인치) 및 본 발명의 것을 포함한, 21 씨실 수/인치의 각종 씨실로 제조된 8개의 도로 표지 천의 커버 특성을 요약하였다. 비교예 S는 대조용 직물이었다. 대조용 직물인 실시예 S(=K X A)는 직물 커버력에 대해 육안으로 평가하고 1의 등급을 매겼다. 대조용은 다른 실시예에 대해서 1의 주관적인 커버력 등급에 적절한 설명을 기재하였다. 대조용 직물은 직물 전체에 널리 분포된 개방된 직물 기공을 나타내었다. 이 직물을 이루는 실 사이의 기공 또는 공간의 분포는 라이트 박스를 배경으로 하여 관찰할 때 약간의 광 투과를 가능하게 하였지만 외관은 균일하였다.

〈실시예 5〉

비교예 K의 실로 날실방향에 대해 19.5 피크/인치(ppi) 및 실시예 1의 실로 씨실방향에 대해 17.8 ppi로 직물을 제조하였다. 이 직물과 다른 직물의 커버력을 비교하는 설명을 표 3에 나타내었다. 또한, 비교예 S(대조용) 직물의 중량에 대한 이 직물의 중량 감소%를 계산하여 표 4에 나타내었다.

〈실시예 6〉

비교예 K의 실로 날실방향에 대해 19.5 피크/인치(ppi) 및 실시예 2의 실로 씨실에 대해 15.8 피크/인치(ppi)로 직물을 제조하였다. 이 직물과 다른 직물의 커버력을 비교하는 설명을 표 3에 나타내었다.

〈비교예 T〉

비교예 K의 실로 날실방향에 대해 19.5 ppi 및 비교예 J의 실로 씨실방향에 대해 17.8 ppi로 직물을 제조하였다. 이 직물과 다른 직물의 커버력을 비교하는 설명을 표 3에 나타내었다.

〈비교예 U〉

비교예 K의 실로 날실방향에 대해 19.5 ppi 및 비교예 I의 실로 씨실방향에 대해 15.8 ppi로 직물을 제조하였다. 이 직물과 다른 직물의 커버력을 비교하는 설명을 표 3에 나타내었다.

표 3에서, 대조용 직물 실시예 S에 대한 4가지 직물, 실시예 5 및 6 및 비교예 T 및 U의 커버 및 외관 성능을 요약하였다. 실시예 5 및 6은 더 조밀한 직포의 둥근 단면의 필라멘트 실에 비해, 감소된 씨실의 수로 존재할 때에도 상업적으로 아주 만족스러운 직물 커버 및 외관을 연장된 다이아몬드 단면 필라멘트 실로부터 얻었음을 나타낸다. 이 결과는 더욱 우수한 커버력을 얻기 위하여 조밀하게 제직하는 것이 일반적으로 허용된 방법이라는 점에서 놀라운 것이다. 그러나, 더 조밀한 직포는 약간의 추가의 비용으로 생산된다. 직포에 더 많은 씨실이 존재하면 직조기가 씨실을 도입하기 위해 더 많은 시간을 필요로 하기 때문에 직조 방법을 느리게 한다. 실시예 5 및 6의 이 결과는 직물에 대한 일정한 외관 특성에서 씨실의 수가 감소될 수 있기 때문에 더 빠른 직조 방법을 얻을 수 있다는 것을 입증한다. 또한, 이러한 감소된 씨실의 수는 더 많은 씨실 수에 대한 직물 중량 감소로 해석된다.

〈실시예 7〉

실시예 2의 실로 날실방향에 대해 15.8 ppi 및 실시예 1의 실로 씨실방향에 대해 15.8 ppi로 직물을 제조하였다. 비교예 S(대조용) 직물의 중량에 대한 이 직물의 중량 감소 %를 계산하여 표 4에 나타내었다.

직물 중량 감소

S = 대조용 실시예	날실 수/인치	씨실 수/인치	대조용(S)에 대한 중량 감소%
S (= K X A)	19.5	21	n/a
T (= K X J)	19.5	17.8	13.6
U (= K X I)	19.5	15.8	7.9
5 (= K X 1)	19.5	17.8	13.6
6 (= K X 2)	19.5	15.8	7.9
7 (= 2 X 1)	15.8	15.8	〉17

당업계의 숙련인은, 상기한 바와 같은 본 발명의 교시의 잇점이 있지만 그에 대해 수많은 변형을 실시할 수 있음을 이해할 것이다. 이러한 변형은 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 영역내에 포함되도록 해석되어야 한다.

본 발명의 방사구는 자동차 에어백, 산업용 직물(건축용 직물, 도로 표지, 방수포, 텐트 등), 범포(sailcloth), 타이어 코드, 줄(로프), 띠(webbing), 레져용 직물, 기계 고무용품 등을 포함하는 시장 용도를 갖는 실(44) 및 직물(52)로 제조되는 필라멘트(10,800,900)을 제조한다.

시험 방법

온도: 모든 온도는 섭씨(℃)로 측정하였다.

상대 점도: 본 명세서에서 언급되는 임의의 상대 점도(RV) 측정치는 25 ℃에서 용매의 점도에 대한 100 ppm 황산을 함유하는 헥사플루오로이소프로판올 중의 중합체 용액의 중량%를 기준으로 한 4.47 중량%의 점도의 무단위 비이다. 이 용매를 이용하여, 미국 특허 제3,216,817호와 같은 선행 기술의 산업용 실은 35 이상의 상대 점도를 갖는다.

데니어: 모든 부 및 백분율은 달리 명시하지 않으면 중량 기준으로 한 것이다.

데니어는 선밀도이며 450 m(Man-Made Fiber and Textile Dictionary, Hoechst-Celanese, 1988) 당 0.05 g의 단위 중량의 수로서 정의된다. 이 정의는 재료 9000 m 당 g 단위의 중량에 수치적으로 등가이다. 선밀도의 다른 정의는 재료 1000 m 당 g 단위의 중량인 Tex이다. deciTex(dTex)도 또한 널리 사용되며 1 Tex의 1/10과 동일하다.

본 명세서에 보고된 모든 실 데니어는 측정된 것으로 달리 명시하지 않으면 공칭 데니어이다. 본 명세서에 사용된 바와 같은 "공칭" 데니어는 데니어의 계산된 수치를 의미한다.

본 명세서에 사용된 바와 같은 "측정된" 데니어는 실의 표준 길이를 절단하고 칭량하는 방법에 의한 것이다. 본 명세서에 보고된 산업용 폴리에스테르 실은 이. 아이. 듀폰 드 네모아스 앤 캄파니(E. I. du Pont de Nemours and Company; Wilmington, DE)에 의해 설계된 자동 절단 및 칭량(ACW) 데니어 장치에 의해 측정된 그의 실 데니어를 갖는다. 이 ACW 장치는 렌징 에이지(LENZING AG, Division Lenzing Technik, A-4860 Lenzing, Austria)로부터 시판된다. 측정된 데니어는 ACW 장치 방법에 의한 것이며 실 펙키지 당 2회의 관찰 결과에 의한 것이다. 이 두 관찰 결과를 평균하였다. 따라서, "측정된" 데니어는 평균 데니어이다. 실 시험편 길이는 22.5 m이며, 표준 길이 허용차는 +/- 1.0 ㎝였다. 모든 ACW 기계 중량은 기계 검정에 이용된 보증된 표준치의 +/- 0.2 ㎎ 허용차내에 있다. 데니어에 대한 계산은 다음 방정식에 의한 것이다.

D = (9000 m x W(g)) /22.5 m

여기서, D는 데니어이고, W는 시험편 중량이다.

예를 들면, 840 공칭 데니어 실의 샘플로부터의 22.5 m 길이의 실을 ACW기로 절단하고 칭량하였다. 이 22.5 m 샘플은 공칭 및 측정된 실 데니어에 대해 840 데니어(또는 933.3 deciTex)로 동일하기 위해선 2.10 g의 측정 중량을 가져야 한다. 마찬가지로, 본 명세서에 보고된 1000 공칭 데니어 실(또는 1111 dTex)은 공칭 및 측정된 실 데니어에 대해 동일하기 위해선 2.50 g의 중량을 가져야 하며 1100 공칭 데니어 실(또는 1222 dTex)은 공칭 및 측정된 실 데니어에 대해 동일하기 위해선 22.5 m 당 2.75 g의 중량을 가져야 한다.

"측정된" 실 데니어는 선행 기술에 2가지로 보고되었다. 첫번째는 실 가공제 및 주위 습기를 포함하는 "방사된 상태로서의" 측정된 데니어이다. 전형적으로, "공칭" 840 실 데니어는 "방사된 상태로서의" 847 측정된 데니어이다. 두번째 "측정된" 실 데니어는 "판매되는 상태로서의" "측정된" 실 데니어이다. "판매되는 상태로서의"란 용어는 사실상 판매되었거나 또는 판매를 위해 제공된 필라멘트를 의미하는 것은 아니다. 대신에, 실은 데니어 측정 전에 판매하기로 하였던 것 처럼 제조된 것을 의미한다. "판매되는 상태로서의" 데니어 측정 전에, 실 가공제는 씻겨지며, 실 표준 함수량은 0.4%로 평형화된다. "판매되는 상태로서의" 측정된 실 데니어는 자명하게 이 경우에 공칭 데니어와 동일하거나 또는 840이다. 본 명세서에 보고된 모든 "측정된" 실 데니어는 실 가공제 및 주위 습기의 중량이 계산된 포함된 것을 의미하는 "방사된 상태로서의" 것이다.

인장 특성: 본 명세서에 보고된 실의 인장 특성은 인스트론 텐사일 테스팅 머쉰(Instron Tensile Testing Machine(Type TTARB))으로 측정하였다. 인스트론은 규정 길이의 꼬여지지 않은 실을 정해진 연장 속도로 그의 파단점까지 연장시킨다. 인정 시험 전에, 모든 실을 21.1 ℃ 및 65% 상대 습도에서 24시간 동안 상태 조절하였다. 실 "연장" 및 "파단 하중"은 응력-변형 트레이스에 자동적으로 기록된다. 본 명세서에서의 모든 실 인장 시험에서, 샘플 길이는 25 ㎝(10 인치)이고, 연장 속도는 30 ㎝(12 인치/분) 또는 120%/분이며, 응력-변형 챠트 속도는 30 ㎝/분(12 인치/분)이었다.

비강도: 실 "비강도(tenacity)"(T)는 실 파단 하중으로부터 유도되었다. 비강도(T)는 약 25 ℃에서 25 ㎝(10 인치) 길이의 실 샘플을 30 ㎝/분(12 인치/분)의 연장 속도로 그의 파단점까지 연장시키는 인스트론 텐사일 테스터 모델 1122를 이용하여 측정하였다. 연장 및 파단 하중은 인스트론에 의해 응력-변형 트레이스에 자동적으로 기록된다. 비강도는 g 단위의 파단 하중을 원래의 실 샘플의 측정된 데니어로 나눔으로써 수치적으로 정의된다.

건열 수축율: 건열 수축율(DHS)은 0 장력 하에서 측정된 길이의 실을 표시된 온도(DHS177의 경우 177 ℃ 및 DHS140의 경우 140 ℃)로 유지된 오븐에서 30분 동안 건열에 노출시키고 길이 변화를 측정함으로써 결정된다. 수축율은 원래 길이의 백분율로서 표시된다. DHS177이 산업용 실에 대해 가장 빈번하게 측정되며, 본 발명자는 정확한 조건이 특허 방법에 따라 변화되긴 하지만, DHS140이 상업적인 코팅 작업 중에 산업용 실이 실제로 겪는 수축의 더 양호한 지표를 제공한다는 것을 밝혀냈다.

Claims (5)

1. 필라멘트를 형성하기 위해 중합체가 용융 압출되는, 종축에 수직인 연장된 다이아몬드 단면을 가지는 각각의 세관의 어셈블리가 있는 플레이트를 포함하는, 필라멘트를 제조하기 위한 합성 중합체의 용융 압출을 위한 방사구.
2. 제1항에 있어서, 단면이 시계방향으로 서로 연결된, 제1의 실질적으로 직선인 측면, 제1의 둔각 코너, 제2의 실질적으로 직선인 측면, 제1의 예각 코너, 제3의 실질적으로 직선인 측면, 제2의 둔각 코너, 제4의 실질적으로 직선인 측면, 제1의 실질적으로 직선인 측면과 연결된 제2의 예각 코너를 포함하는 주변이 있는 방사구.
3. 제1항에 있어서, 단면의 종횡비(AR)이 약 8 내지 약 26인 방사구.
4. 제3항에 있어서, 종횡비(AR)이 제2 치수(B)에 대한 제1 치수(A)의 비(여기서, 제1 치수(A)는 필라멘트 단면의 주위에서 서로 가장 멀리 떨어져 있는 제1 및 제2 지점을 연결하는 직선 세그먼트의 길이로서 정의되고, 제2 치수(B)는 직선 세그먼트에 대해 직각에서 연장되는 단면의 최대 폭임)로서 정의되는 방사구.
5. 제4항에 있어서, 제1 치수(A) 및 제2 치수(B)가 세관의 단면을 따라 내부에서 전적으로 연장되는 방사구.