KR20010014584A

KR20010014584A - 폴리우레탄 탄성사 및 신축성 직편물

Info

Publication number: KR20010014584A
Application number: KR1020000012952A
Authority: KR
Inventors: 오카모토가즈타케; 시미즈유스케; 시미즈겐지
Original assignee: 시바타 미노루; 도요 보세키 가부시키가이샤
Priority date: 1999-03-16
Filing date: 2000-03-15
Publication date: 2001-02-26
Also published as: DE60007011D1; HK1028071A1; EP1036864B1; TW452612B; CN1150356C; KR100556132B1; ATE256208T1; CN1267753A; EP1036864A1

Abstract

본 발명은, (1) 소각(小角) X선 산란측정에 있어서의 방위각 스캔의 최대 피크강도의 반가폭(half-height width)을 이루는 각이 60도 이상이고; (2) 소각 X선 산란측정에 있어서의 적도방향의 반가폭을 이루는 각이 2.5 도이하이며; (3) 열응력 측정에 있어서의 최대 수축응력 피크온도가 135℃ 이하인 폴리우레탄 탄성사에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 기재의 폴리우레탄 탄성사와 열가소성 합성섬유, 천연섬유 또는 재생섬유를 교편직하여 되는 신축성 직편물에 관한 것이다.

Description

폴리우레탄 탄성사 및 신축성 직편물 {Polyurethane elastic yarns and stretch fabrics}

본 발명은 저온세팅 가능한 폴리우레탄 탄성사 및 신축성 직편물(織編物)에 관한 것으로서, 특히 이를 사용한 제품에 있어 부드러운 착용감을 발현시키는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 탄성사 및 신축성 직편물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 팬티스타킹이나 아크릴, 울, 면, 견 등의 소재와의 조합, 또는 단독에 있어서 저온세팅이 가능하고, 또한 부드러운 착용감을 발현하는 폴리우레탄 탄성사 및 신축성 직편물에 관한 것이다.

폴리우레탄 섬유는 높은 탄성을 갖는 특징을 활용하여 각종 용도에 널리 사용되고 있다. 그 용도범위의 확대에 따라 폴리우레탄 섬유에 새로운 특성이 요구되고 있다. 특히 요즘의 스트레치 붐(stretch boom)에 의해, 폴리우레탄 섬유는 여러가지 종류의 섬유와 조합되어 사용되고 있다. 예를 들면, 습열내열성을 향상시키는 것에 의해 고온고압염색을 할 수 있고, 폴리에스테르와 교편직(交編織)이 가능한 용융형 폴리우레탄 탄성사가 개시되어 있다. 더 나아가, 내열성이나 탄성 회복성 향상을 목적으로 하는 폴리우레탄 탄성사도 다수 보고되어 있다. 그러나, 이들 폴리우레탄 탄성사를 사용한 제품은 저온에서의 세팅성 및 부드러운 착용성을 목적으로 하는 것이 아니다.

한편 나일론, 아크릴 및 천연섬유, 예를 들면 모, 면, 견 등과의 교편직물(交編織物)의 경우에는, 이들 상대 소재에 적정한 가공조건을 채용하게 되지만, 이들 가공조건이 엄격한 것은 아니다. 따라서, 종래의 폴리우레탄 탄성사라도 가공 후의 물성을 보존하는 것은 가능하지만, 한편으로 충분한 세팅성을 얻는 것이 곤란해진다. 반대로 충분한 세팅성을 얻기 위해서 가공조건을 지나치게 가혹하게 하면(가공온도를 올리면), 조합되는 상대 소재의 촉감이 손상된다고 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하여, 특히 팬티스타킹, 면니트 원형리브 및 양모직물 등의, 아크릴 및 양모, 면, 견 등의 소재와 조합시키거나, 또는 단독사용 직편물에 있어서 저온세팅 가능하고, 또한 부드러운 착용성의 발현이 가능한 폴리우레탄 탄성사 및 신축성 직편물을 제공하는 것이다.

발명자가 예의 검토한 결과, 상기 과제를 해결하기 위한 방법으로서 이하의 내용을 발견하였다. 즉, 저온세팅 가능하고, 또한 부드러운 착용성을 발현시키기 위해, 원사의 구조로서 주로 우레탄 하드 세그먼트로 구성된 결정영역에 착안하여, 해당 영역의 섬유축 방향에 대한 횡방향의 성장을 억제하고, 또한 섬유축에 대한 배향을 어지럽히는 것에 의해 달성할 수 있다.

본 발명은, 구체적으로는 상기 과제를 해결하기 위해서 이하의 구성을 채용한다.

즉, 하기 (1)∼(3)의 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 탄성사인 것이 중요하다.

(1) 소각(小角) X선 산란측정에 있어서의 방위각 스캔의 최대 피크강도의 반가폭(half-height width)을 이루는 각이 60도 이상이고;

(2) 소각 X선 산란측정에 있어서의 적도방향의 반가폭을 이루는 각이 2.5 도이하이며;

(3) 열응력 측정에 있어서의 최대 수축응력 피크온도가 135℃ 이하일 것.

그리고, 바람직하게는 열응력 측정에 있어서의 최대 수축응력 피크온도가 105℃ 이하인 상기 기재의 폴리우레탄 탄성사, 소각 X선 산란측정에 있어서의 적도방향의 반가폭을 이루는 각이 O.8도 이상이고 1.5도 이하인 상기 기재의 폴리우레탄 탄성사, 120℃에서의 건열세팅성(PSD120)이 65% 이상, 또한 105℃에서의 습열세팅성(PSW105)이 75% 이상인 상기 기재의 폴리우레탄 탄성사, 열응력 측정에 있어서의 최대 수축응력이 1O㎎/데니어 이하인 상기 기재의 폴리우레탄 탄성사, 300% 신장의 반복응력 측정에 있어서, 150% 신장시의 행응력(行應力)에 대한 복원응력의 백분률이 20% 이하인 상기 기재의 폴리우레탄 탄성사 및 용융방사되는 상기 기재의 폴리우레탄 탄성사이다.

또한, 신축성 직편물에 관한 발명은, 상기 기재의 폴리우레탄 탄성사와 열가소성 합성섬유, 천연섬유 또는 재생섬유를 교편직하여 되는 것을 특징으로 하는 신축성 직편물이다.

그리고 구체적으로는, 열가소성 합성섬유가 폴리에스테르섬유, 폴리아미드섬유 또는 아크릴섬유 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 상기 기재의 신축성 직편물, 천연섬유가 면, 양모 또는 견인 것을 특징으로 하는 상기 기재의 신축성 직편물 및 재생섬유가 폴리노직섬유인 것을 특징으로 하는 상기 기재의 신축성 직편물 이다.

이하, 본 발명을 상술한다.

우선, 본 발명에 관계된 폴리우레탄 탄성사의 소각 X선 산란측정에 있어서의 방위각 스캔의 최대 피크강도의 반가폭을 이루는 각은 60도 이상인 것이 바람직하다. 여기서 말하는 소각 X선 산란측정에 있어서의 방위각 스캔의 최대 피크강도의 반가폭을 이루는 각이라는 것은, 방위각 스캔측정을 하여 얻어진 회절상 사진의 중심과 최대 피크강도의 반가폭이 이루는 각이다. 60도 미만이면, 주로 우레탄 하드 세그먼트로 된 결정영역의 배향성이 양호하게 되어, 신축력이 지나치게 커지고, 나아가서는 제품 착용시의 부드러운 착용성을 얻는 것이 곤란해지기 때문이다. 본 발명은 결정영역의 배향성을 일부러 어지럽히는 것에 의해, 섬유축 방향에 일그러짐이 생기는 경우로, 비교적 낮은 응력에서 왜곡변형하는 폴리우레탄 탄성사로 되는 것이다. 바람직하게는 75∼85도이다.

본 발명에 관계된 폴리우레탄 탄성사는 상기 특징에 더하여 소각 X선 산란측정에 있어서의 적도방향의 반가폭을 이루는 각이 2.5도 이하인 구조를 갖는 것이다. 여기서 말하는 소각 X선 산란측정에 있어서의 적도방향의 반가폭을 이루는 각이란, 회절상 사진에 있어서의 적도방향의 반가폭과 카메라 길이의 중심으로부터 만들어지는 이등변 삼각형의 꼭지각이다. 2.5도를 넘으면, 결정영역, 특히 섬유축방향에 대한 횡방향의 성장이 불충분하게 되어 얻어진 실의 강도 및 신도가 낮아져 실용적인 면에서 문제가 생긴다. 바람직하게는 0.8도 이상 2.5도 이하, 더욱 더 바람직하게는 0.8도 이상 1.5도 이하이다. 0.8도 미만에서는 우레탄 하드 세그먼트로 된 결정영역의, 특히 섬유축 방향에 대한 횡방향으로의 확대가 커져서, 신축력이 지나치게 커지고, 나아가서는 제품착용시의 부드러운 착용성을 얻는 것이 곤란하게 된다.

본 발명에 관계된 폴리우레탄 탄성사의 열응력 측정에 있어서의 최대 수축응력 피크온도는 135℃ 이하인 것이 바람직하다. 135℃를 넘으면, 아크릴 및 모, 면, 견 등의 소재와 조합시키는 경우, 이들 소재의 적정 가공조건에서의 충분한 세팅성이 얻어지지 않고, 본 발명의 소기의 목적을 달성하는 것이 어려워진다. 따라서 최대 수축응력 피크온도는 저온일수록 바람직하고, 130℃ 이하가 더욱 바람직하며, 115℃ 이하가 더욱 더 바람직하고, 100℃ 이하가 더더욱 더 바람직하다.

본 발명에 관계된 폴리우레탄 탄성사의 열응력 측정에 있어서의 최대 수축응력은 1O㎎/데니어 이하인 것이 바람직하다. 1O㎎/데니어를 넘는 것은 세팅 후의 수축력이 높아져, 아크릴 및 모, 면, 견 등의 소재와 조합시키는 경우, 이들 소재의 적정 가공조건에서의 충분한 세팅성을 얻는 것이 곤란하다. 바람직하게는 7㎎/데니어 이하이다.

본 발명에 관계된 폴리우레탄 탄성사의 열세팅성은 120℃에서의 건열 세팅성(PSD120)이 65% 이상, 또한 105℃에서의 습열세팅성(PSW105)이 75% 이상인 것이 바람직하다. 이러한 특성을 가지는 폴리우레탄 탄성사는 아크릴 및 모, 면, 견 등의 소재와 조합시키는 경우, 이들 소재의 적정 가공조건에서의 충분한 세팅성을 얻을 수 있기 때문이다. 즉 PSD120이 65% 미만이면, 후 가공공정에 있어서 프리세팅(presetting)공정 등 건열처리 하의 열세팅성이 불량하게 되어, 목적으로 하는 부드러운 착용성을 얻을 수 없다. 동일하게, PSW105이 75% 미만이면, 염색공정 등의 습열처리 하에서의 내열성이 양호하게 되어, 부드러운 착용성을 얻는다고 하는 목적에 부적당하다. 바람직하게는, PSD120은 70% 이상, 또한 PSW105는 80% 이상이다.

본 발명에 관계된 폴리우레탄 탄성사의 원료로 되는 폴리우레탄 중합체를 구성하는 조성의 이소시아네이트기와 수산기와의 몰비(NCO/OH 비)는 1 이하인 것이 바람직하다. 즉, 이는 실질적으로 알로파네이트 결합 등의 가교를 포함하지 않는 폴리우레탄 탄성사인 것을 의미한다. NCO/OH 비가 1을 넘으면, 과잉 NCO와 우레탄기가 반응하여 알로파네이트 가교를 형성한다. 이러한 가교가 존재하면, 열세팅성이 저하되고, 또한 폴리우레탄 탄성사의 신축성이 향상되어, 부드러운 착용성을 얻는 것이 곤란해진다.

본 발명에 관계된 폴리우레탄 탄성사의 300% 신장의 반복응력 측정에 있어서, 150% 신장시의 행응력에 대한 복원응력의 백분률은 20% 이하인 것이 바람직하다. 20%를 넘으면, 폴리우레탄 탄성사의 신축성이 높아져 부드러운 착용성을 얻는 것이 곤란해진다. 더욱 바람직하게는 10% 이하이다.

이상, 본 발명에 관계된 폴리우레탄 탄성사는 저온세팅 가능하고, 또한 부드러운 착용감을 발현하는 것이고, 특히 다른 소재와 조합시킨 직물에 있어서는, 양 소재가 가지는 촉감이나 기능을 손상시키는 일 없이 제조하는 것이 가능해지는 것이다.

다음으로, 본 발명에 관계된 폴리우레탄 탄성사의 제조예에 관해서 기술한다. 본 발명의 폴리우레탄 탄성체에 사용되는 폴리우레탄 중합체는, 폴리올과 디이소시아네이트 및 쇄연장제인 저분자 디올로 된다. 이 때, NCO/OH 비가 1이하에서 만들어지고, 폴리머 말단은 원칙적으로는 OH기 말단으로 되는 것이 바람직하다. 구체적인 제조법으로서는 프리폴리머(prepolymer)법, 원 쇼트(one shot)법을 들 수 있지만 특히 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위에서 폴리머 중에 요소결합이 일부 존재하더라도 무방하다.

본 발명의 폴리우레탄 탄성체에 사용되는 폴리우레탄 중합체에 사용되는 폴리올로서는, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜로 대표되는 폴리에테르폴리올, 폴리부틸렌아디페이트로 대표되는 폴리에스테르폴리올, 폴리카프로락톤폴리올, 폴리카프로락톤 등의 폴리에스테르글리콜과 알킬렌카보네이트의 반응물 등으로 예시되는 폴리에스테르폴리카보네이트폴리올, 에틸렌카보네이트를 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜 등의 다가 알코올과 반응시켜, 이어서 얻어진 반응혼합물과 아디프산, 아젤라산, 세바스산 등의 유기 카르복실산과의 반응물 및 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 1,8-옥탄디올 등과 같은 폴리히드록실 화합물과, 아릴카보네이트, 예를 들면 디페닐카보네이트와의 에스테르 교환반응에 의해 얻어지는 폴리카보네이트폴리올 등을 들 수 있다. 이들은 1종류를 사용하더라도, 2종류 이상을 혼합하여 사용하더라도 지장이 없다.

폴리올의 수평균분자량은 보통 500∼6000 정도이며, 바람직하게는 1000∼5000, 더욱 바람직하게는 1000∼3000이다. 수평균분자량이 500 미만인 경우에는 얻어지는 탄성사의 신도가 불충분하게 되는 경향이 있고, 반대로 6000을 넘는 경우에는 강도 및 탄성회복율 등의 기계적 강도가 불충분하게 되는 경향이 있다.

또한, 유기 폴리이소시아네이트로서는 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 1, 5-나프탈렌디이소시아네이트, 1,4-페닐렌디이소시아네이트, 2,4-트릴렌디이소시아네이트, 2,6-트릴렌디이소시아네이트 등의 방향족 디이소시아네이트, m-크실렌디이소시아네이트, p-크실렌디이소시아네이트 등의 벤질성 디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 지방족 디이소시아네이트, 1,4-시클로헥산디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등의 지환식 디이소시아네이트를 들 수 있다. 이들은 1종류로 사용하더라도, 2종류 이상을 사용하여 혼합하더라도 지장이 없다.

또한, 쇄연장제인 저분자 디올로서는, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,4-시클로헥산디올, 1,4-비스(히드록시에톡시)벤젠, 1,3-비스(히드록시에톡시)벤젠, 1,2-비스(히드록시에톡시)벤젠, 시클로헥산디메탄올, 비스(2-히드록시에틸)테레프탈레이트, 비스(2-히드록시에틸)이소프탈레이트, 비스(2-히드록실에틸)프탈레이트 등을 들 수 있다.

본 발명의 폴리우레탄 탄성체에 사용되는 폴리우레탄 중합체의 제조에 있어서는, 보통 사용되고 있는 촉매, 활성제, 윤활제, 자외선흡수제, 내광제, 산화방지제, 대전방지제, 방미제(防黴劑) 등을 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 정도에서 첨가하더라도 좋다.

다음으로, 상기 조성물을 압출 노즐로부터 방사하나, 본 발명에 있어서는 주로 우레탄 하드 세그먼트로 구성되는 결정영역에 착안하여, 해당 영역의 섬유축 방향에 대한 결정의 횡방향의 성장을 억제하고 또한 섬유축에 대한 배향을 어지럽히는 것에 의해서 구조를 갖게 하여, 저온세팅 가능하고 또한 부드러운 착용성을 발현시키는 것이 목적이므로, 이러한 관점으로부터 용융방사하는 것이 바람직하다. 더 나아가, 용융방사에서는 균정도(均整度)가 높고, 또한 단섬유로 섬세한 것을 얻을 수 있다는 이점이 있고, 작업환경, 비용면에서도 바람직하다.

본 발명의 폴리우레탄 탄성사에 사용하는 방사장치나 방사조건은, 폴리우레탄 중합체의 조성, 목적으로 하는 섬유의 굵기 등에 의해 각기 다를 수 있으나, 보통 폴리우레탄 중합체를 압출식 방사장치에 공급하여, 방사온도 180∼240℃, 권취속도 1000m/분 이하, 특히 600m/분 이하로 방사하는 것이 바람직하다. 더 나아가, 본 발명에 있어서는, 주로 우레탄 하드 세그먼트로 된 결정영역에 착안하여, 섬유축 방향에 대한 결정의 횡방향의 성장을 억제하고, 또한 섬유축에 대한 배향을 어지럽히는 것에 의해, 저온세팅 가능하고 또한 부드러운 착용성을 발현시키기 위해서 방사통내의 담금질(quench)로부터 권취에 이를 때까지의 환경온도는 가능한한 저온인 것이 바람직하며, 특히 담금질 방식을 20℃ 이하로 설정하고 권취시의 실의 온도를 20℃ 이하로 하는 것이 중요하며 0℃ 이상 1O℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 폴리우레탄 탄성사의 단섬유 섬도(單纖維纖度)는 특별히 한정되지 않으므로, 용도에 따라 적절하게 설정할 수 있다. 일반적으로 단섬유 섬도는 5∼100데니어 정도가 바람직하다. 또한, 폴리우레탄 탄성사는 모노필라멘트의 형태이더라도 좋고, 다중 필라멘트(multifilament)의 형태이더라도 좋다. 다중 필라멘트의 경우에는, 필라멘트의 수, 총 데니어의 수는 특별히 한정되지 않으므로 적절하게 설정할 수 있다. 더욱이, 폴리우레탄 탄성사의 단면형상도 특별히 한정되지 않으므로, 환형, 방형, 삼각형, 타원형, 편평형, 배열형(array type) 등, 임의의 단면형상으로 할 수 있다. 또한, 중실섬유(中實纖維)이더라도 중공섬유이더라도 좋다.

다음으로, 상기 폴리우레탄 탄성사와 교편직하는 상대 소재에 관해서 기술한다.

교편직 소재는 열가소성 합성섬유, 천연섬유 및 재생섬유 중 어느 것이라도 채용할 수 있으나, 열가소성 합성섬유에 있어서는 폴리에스테르섬유, 폴리아미드섬유 또는 아크릴섬유 중 어느 하나를, 천연섬유에 있어서는 면, 양모 또는 견사를, 재생섬유에 있어서는 폴리노직섬유를 채용하는 것이 바람직하다.

특히, 상기 폴리우레탄 탄성사와, 염색가공에서의 열세팅시에 150℃ 이하의 저온이 요구되는 양모, 견사 및 아크릴섬유 등과의 교직(交織) 및 교편(交編)이 가장 바람직하다.

이들 상대 소재와 폴리우레탄 탄성사는 교편직되지만, 구체적으로 교직의 경우에는, 경사에 열가소성 합성섬유, 천연섬유 및 재생섬유를, 위사에 폴리우레탄 탄성사를 배합하는 방법이 바람직하다.

또한, 교편경편지(交編經編地)의 경우는, 후(後) 가이드 바에 폴리우레탄 탄성사를, 전(前) 가이드 바에 상대 소재를 배합하는 방법이 바람직하고, 교편환편지(交編丸編地)의 경우는 폴리우레탄 탄성사를 상대 소재에 첨가하여 실뜨는 방법이 바람직하다.

이러한 방법으로써 얻어진 신축성 직편지(織編地)의 염색가공에 관해서는, 생기(grey fabric) →완화 ·정련 →프리세팅 →염색 →건조 →촉감처리 →마무리 세팅이라는 일반적인 가공공정으로 염색가공하나, 폴리우레탄 탄성사와 교직편하는 상대 소재에 적정한 가공공정 온도조건을 선택하는 것이 중요하다. 특히, 양모, 견사 및 아크릴섬유 등의 염색가공에서는 액열 10O℃ 이하로 염색하고, 건열 150℃ 이하의 저온에서 열세팅하는 것이 유연한 촉감을 표현하기에 적당하다.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 조금도 한정되지 않는다. 또한, 각종 측정은 하기의 방법에 의한다.

(소각 X선 산란 측정)

실을 실패로부터 취해서, 약 1800올의 다발의 양단을 맺어 측정시료로 했다. 사진촬영은 RAD-RC X선 발생장치를 사용하여, 포인트 포커스(point focus) 카메라로 카메라거리 350㎜, 30분 노광에서 촬영했다. X선원은 CuK α선(Ni필터 사용, 파장 1.5418Å), 출력 40.0kv를 사용했다.

(열응력 측정법)

세이코 전자공업(주) 제조, SSC-5200장치를 사용하여 실길이 2cm의 1올의 실에 데니어 당 5㎎의 초기하중을 가하고, 승온속도 20℃/분으로 측정하였다.

(반복응력 측정법)

JIS-L1013의 정의에 준거하여, 20℃, 65% RH로 온도 및 습도가 처리된 방에서 24시간 방치 후, 인장시험기(시마즈제작소(주) 제조 오토그래프 DSS-500)를 사용하여 실길이 5㎝, 인장속도 50㎝/분으로 300% 신장한 후에, 즉시 50㎝/분의 인장속도로 되돌렸다.

(PSD 측정법)

초기 길이 22.5㎝(L1)의 폴리우레탄 탄성사를 100% 신장하에서, 건열 120℃로 1분간 처리한 후, 실온에서 10분간 방축(放縮), 방냉(放冷)시킨 후의 실길이(L2)를 측정하여 다음 식에 의해 구하였다.

PSD(%)=(L2-L1)/L1 ×100

(PSW의 측정)

초기 길이 9.5㎝(L3)의 탄성사를 100% 신장하에서, 40℃에서 105℃로 60분간 승온시킨 후, 실온에서 10분간 방축, 방냉시킨 후의 실길이(L4)을 측정하여 다음 식에 의해 구하였다.

PSD(%)=(L4-L3)/L3 ×100

실시예 1

실질적으로 NCO/OH 비가 1이하인 폴리부틸렌아디페이트계 폴리올/디페닐메탄디이소시아네이트/1,4-부탄디올로 된 쇼어 A 경도 90의 폴리우레탄 중합체를, 단축압출기 부착 방사장치에 공급하고, 방사온도 220℃, 구멍지름 0.28㎜Ф, 구멍길이 0.56㎜, 즉 L/D=2.0의 꼭지쇠를 사용하여 권취속도 500m/분의 조건하에서 용융방사하여, 20데니어의 모노필라멘트를 얻었다. 이 때, 방사통 내의 담금질 온도로부터 권취장치에 이르기까지의 환경온도를 1O℃로 제어하여 방사를 행하였다. 권취시의 접촉사 온도는 11℃였다.

얻어진 폴리우레탄 탄성사는 파단강도 27g(1.5g/데니어), 파단신도 410%였다. 얻어진 실의 물성을 표 1에 나타내었다. 이 실을 사용하여, 아크릴필라멘트와의 베아 천축교편편지(天竺交編編地)를 제작하였다. 편직물을 1분간 95℃ 열수중에서 완화처리한 후 공기건조하여, 120℃, 50초의 마무리세팅을 하였다. 마무리한 직물은 양호한 세팅성을 나타내었다. 직물의 착용성, 촉감에 관해서 피험자 10명에 의한 관능시험을 행한 바, 10명 중 9명이 부드러운 착용감이 있다고, 10명 중 8명이 부드러운 촉감이라고 평가하였다.

실시예 2

실질적으로 NCO/OH 비가 1이하인 폴리테트라메틸렌글리콜폴리부틸렌아디페이트 공중합계 폴리올(3/7)/디페닐메탄디이소시아네이트/1.4-부탄디올로 된 펠렛(pellet)상의 폴리우레탄 중합체를, 단축압출기 부착 방사장치에 공급하고, 방사온도 215℃, 구멍지름 0.28㎜Ф, 구멍길이 0.56㎜, 즉 L/D= 2.0의 꼭지쇠를 사용하여 권취속도 550m/분의 조건하에서 용융방사하여, 20데니어의 모노필라멘트를 얻었다. 이 때, 방사통 내의 담금질온도로부터 권취장치에 이르기까지의 환경온도를 10℃로 제어하여 방사를 행하였다. 권취시의 접촉사 온도는 11℃였다.

얻어진 폴리우레탄 탄성사는 파단강도 32g(1.6g/데니어), 파단신도 430%였다. 얻어진 실의 물성을 표 1에 나타내었다. 이 실을 사용하여, 아크릴필라멘트와의 베아 천축교편편지를 제작하였다. 편직물을 1분간 95℃ 열수중에서 완화처리한 후 공기건조하고, 120℃, 50초의 마무리세팅을 하였다. 마무리한 직물은 양호한 세팅성을 나타내었다. 직물의 착용성, 촉감에 관해서 피험자 10명에 의한 관능시험을 행한 바, 10명 중 8명이 부드러운 착용감이 있다고, 10명 중 8명이 부드러운 촉감이라고 평가하였다.

실시예 3

폴리테트라메틸렌글리콜/디페닐메탄이소시아네이트/에틸렌글리콜의 디메틸 아세트아미드용액에 말단봉쇄제로서 부탄올을 첨가하여 된 방사원액을 구멍지름 0.28㎜Ф, 구멍길이 0.56㎜, 즉 L/D= 2.0의 꼭지쇠를 사용하여, 220℃의 가열공기가 흐르는 방사통 내로 압출하고, 권취속도 650m/분의 조건하에서 건식방사하여, 20데니어의 모노필라멘트를 얻었다.

얻어진 폴리우레탄 탄성사는 파단강도 28g(1.4g/데니어), 파단신도 410%였다. 얻어진 실의 물성을 표 1에 나타내었다. 이 실을 사용하여, 아크릴필라멘트와의 베아 천축교편편지를 제작하였다. 편직물을 1분간 95℃ 열수중에서 완화처리한 후 공기건조하고, 120℃, 50초의 마무리세팅을 하였다. 마무리한 직물은 실시예 1이나 2와 비교하여 약간 세팅성이 뒤떨어지나, 직물의 착용성, 촉감에 관해서 피험자 10명에 의한 관능시험을 행한 바, 10명 중 7명이 부드러운 착용감이 있다고, 10명 중 7명이 부드러운 촉감이라고 평가를 하여, 부드러운 착용감, 부드러운 촉감을 갖는 것으로 판단하였다.

실시예 4

실시예 1기재의 폴리우레탄 탄성사 30데니어와 견직물 프로믹스(promix) 섬유(동양방 상표「시논」) 75데니어와의 베아 천축교편편지를 제작하였다. 편직물을 90℃ ×40초로 완화 정련하고, 140℃ ×30초로 프리세팅 처리한 후, 98℃ ×40분으로 염색하고, 탈수 120℃ 건조한 후, 140℃ ×30초의 마무리세팅을 하였다. 마무리한 직물은 황변(黃變)이 없는 양호한 세팅성을 나타내었다. 직물의 착용성, 촉감에 관해서 피험자 10명에 의한 관능시험을 행한 바, 10명 중 9명이 부드러운 착용감이 있다고, 10명 중 8명이 부드러운 촉감이라고 평가했다.

실시예 5

실시예 1기재의 폴리우레탄 탄성사 40데니어 1올과 양모 1/60번수사 2올로 가연피복복합사(加撚被覆複合絲; 통칭 합연사)를 제작하였다. 이 실을 양모직물의 위사로 하고, 경사는 양모 2/60번수 쌍사로 하여 신축성 모직물을 제작하였다. 직물을 80℃ × 30초로 퍼클로로에틸렌 용제 정련하고, 130℃ ×30초 건조 전처리 후, 98℃ ×45분에서 염색하여, 건조-클리핑(clippling)-데카티징(decatizing)-수축(shrunk)-축융(felt)의 후처리공정을 건열 130℃ ×30초, 증기습열 105℃ ×10분으로 정리마무리하였다. 마무리한 모직물지는 횡 스트레치가 있는 양호한 세팅성을 나타내었다. 직물의 착용성, 촉감에 관해서 피험자 10명에 의한 관능시험을 행한 바, 10명 중 9명이 부드러운 착용감이 있다고, 10명 중 8명이 부드러운 촉감이라고 평가했다.

비교예 1

실질적으로 NCO/OH 비가 1이하인 폴리부틸렌아디페이트계 폴리올/디페닐메탄디이소시아네이트/1,4-부탄디올로부터 된 쇼어 A 경도 90의 폴리우레탄 중합체를, 단축압출기 부착 방사장치에 공급하고, 방사온도 220℃, 구멍지름 0.28㎜Ф, 구멍길이 0.56㎜, 즉 L/D= 2.0의 꼭지쇠를 사용하여 권취속도 500m/분의 조건하에서 용융방사하여, 20데니어의 모노필라멘트를 얻었다. 담금질온도를 30℃, 권취장치에 이르기까지의 환경온도를 제어하지 않고 방사를 행하였다. 이 때, 권취시의 접촉사의 온도는 40℃였다.

얻어진 폴리우레탄 탄성사는 파단강도 27g(1.5g/데니어), 파단신도 440%였다. 얻은 실의 물성을 표 1에 나타내었다. 이 실을 사용하여, 아크릴필라멘트와의 베아 천축교편편지를 제작하였다. 편직물을 1분간 95℃ 열수중에서 완화처리한 후 공기건조하고, 120℃, 50초의 마무리세팅을 하였다. 마무리한 직물은 비교적 양호한 세팅성을 보였으나, 직물의 착용성, 촉감에 관해서 피험자 10명에 의한 관능시험을 행한 바, 10명 중 2명이 부드러운 착용감이 있다고, 10명 중 3명이 부드러운 촉감이라고 평가하여, 부드러운 착용감, 부드러운 촉감을 나타내지 않는다고 판단하였다.

비교예 2

실질적으로 NCO/OH 비가 1.1인 폴리테트라메틸렌글리콜폴리부틸렌아디페이트공중합계 폴리올(3/7)/디페닐메탄디이소시아네이트/1,4-부탄디올로부터 된 쇼어 A 경도 90의 폴리우레탄 중합체를, 단축압출기 부착 방사장치에 공급하고, 방사온도 220℃, 구멍지름 0.28㎜Ф, 구멍길이 0.56㎜, 즉 L/D=2.0의 꼭지쇠를 사용하여 권취속도 500m/분의 조건하에서 용융방사하여, 20데니어의 모노필라멘트를 얻었다. 이 때, 방사통내의 담금질 온도로부터 권취장치에 이르기까지의 환경온도를 30℃로 제어하여 용융방사를 행하였다. 권취시의 접촉사의 온도는 30℃였다.

얻어진 폴리우레탄 탄성사를 권취한 후, 저이슬점 분위기(이슬점=-30℃)하에서, 80℃, 24시간 숙성시키고, 더 나아가 25℃, 60%의 상대습도하에서 7일간 숙성시켰다. 이 실의 파단강도는 32g(1.6g/데니어), 파단신도는 480%였다. 얻어진 실의 물성을 표 1에 나타내었다. 이 실을 사용하여, 아크릴필라멘트와의 베아 천축교편편지를 제작하였다. 편직물을 1분간 95℃ 열수중에서 완화 처리후, 공기건조하고, 120℃, 50초의 마무리세팅을 하였다. 마무리한 직물의 세팅성은 낮고, 직물의 착용성, 촉감에 관해서는 피험자 10명에 의한 관능시험을 행한 바, 1O명 중 O명이 부드러운 착용감이 있다고, 1O명 중 O명이 부드러운 촉감이라고 평가하여, 부드러운 착용감, 부드러운 촉감을 나타내지 않는다고 판단하였다.

비교예 3

실질적으로 NCO/OH 비가 1 이하인 폴리부틸렌아디페이트계 폴리올/디페닐메탄디이소시아네이트/1,4-부탄디올로부터 된 쇼어 A 경도 90의 폴리우레탄 중합체를, 단축압출기 부착 방사장치에 공급하고, 방사온도 220℃, 구멍지름 0.28㎜Ф, 구멍길이 0.56㎜, 즉 L/D=2.0의 꼭지쇠를 사용하여 권취속도 500m/분의 조건하에서 용융방사하여, 20데니어의 모노필라멘트를 얻었다. 이 때, 방사통내의 담금질온도로부터 권취장치에 이르기까지의 환경온도를 -3℃로 제어하여 방사를 행하였다. 권취시의 접촉사 온도는 -1℃였다.

얻어진 폴리우레탄 탄성사는 파단강도 20g(1.0g/데니어), 파단신도 250%였다. 얻어진 실의 물성을 표 1에 나타내었다. 이 실을 사용하여, 아크릴필라멘트와의 베아 천축교편편지를 제작하려고 하였으나, 실의 강도 및 신도, 특히 신도 부족으로 인해 편직물을 제작 할 수 없었다.

비교예 4

폴리부틸렌아디페이트계 폴리올/디페닐메탄이소시아네이트/에틸렌디아민의 디메틸아세트아미드용액으로부터 된 방사원액을 구멍지름 0.28㎜Ф, 구멍길이 0.56㎜, 즉 L/D=2.0의 꼭지쇠를 사용하여 220℃의 가열공기가 흐르는 방사통내로 압출하고, 권취속도 500m/분의 조건하에서 건식방사하여, 20데니어의 모노필라멘트를 얻었다.

이 실의 파단강도는 24g(1.2g/데니어), 파단신도는 470%였다. 얻어진 실의 물성을 표 1에 나타내었다. 이 실을 사용하여, 아크릴필라멘트와의 베아 천축교편편지를 제작하였다. 편직물을 1분간 95℃ 열수중에서 완화처리후 공기건조하고, 190℃, 50초의 마무리세팅을 하였다. 마무리한 직물의 세팅성은 낮고, 직물의 착용성, 촉감에 관해서는 피험자 10명에 의한 관능시험을 행한 바, 10명 중 O명이 부드러운 착용감이 있다고, 10명 중 0명이 부드러운 촉감이라고 평가하여, 부드러운 착용감, 부드러운 촉감을 나타내지 않는 것으로 판단하였다.

비교예 5

비교예 1기재의 폴리우레탄 탄성사 30데니어와 견직물 프로믹스 섬유(동양방 상표「시논」) 75데니어와의 베아 천축교편편지를 제작하였다. 편직물을 90℃ ×40초로 완화 정련하고, 160℃ ×30초로 예비세팅처리한 후, 98℃ ×40분으로 염색하여, 탈수 120℃ 건조한 후, 160℃ ×30초의 마무리세팅을 하였다. 마무리한 직물은 양호한 세팅성을 나타냈지만, 열에 의한 프로믹스 섬유의 황변이 발생하였다. 직물의 착용성, 촉감에 관해서는 피험자 l0명에 의한 관능시험을 행한 바, 10명 중 2명이 부드러운 착용감이 있다고, 10명 중 3명이 부드러운 촉감이라고 평가하였고, 나머지 5명은 부드러운 착용감, 부드러운 촉감을 나타내지 않는다고 판단하였다.

비교예 6

비교예 1기재의 폴리우레탄 탄성사 40데니어 1올과 양모 1/60번수사 2올로 가열피복복합사(통칭 합연사)를 제작하였다. 이 실을 양모직물의 위사로 하고, 경사는 양모 2/60번수 쌍사로 하여 신축성 모직물을 제작하였다. 직물을 80℃ × 30초로 퍼클로로에틸렌 용제 정련하고, 150℃ ×30초 건조 전처리한 후, 98℃ ×45분에서 염색하여, 건조-클리핑(clippling)-데카티징(decatizing)-수축(shrunk)-축융 (felt)의 후처리공정을 건열 160℃ ×30초, 증기습열 115℃ ×10분으로 정리마무리하였다. 마무리한 모직물지는 횡 스트레치가 있는 양호한 세팅성을 나타내었다. 직물의 착용성, 촉감에 관해서는 피험자 10명에 의한 관능시험을 행한 바, 10명 중 2명이 부드러운 착용감이 있다고, l0명 중 3명이 부드러운 촉감이라고 평가하였고, 나머지 5명은 부드러운 착용감, 부드러운 촉감을 나타내지 않는다고 판단하였다.

	실시예1	실시예2	실시예3	비교예1	비교예2	비교예3	비교예4
소각 X 선	방위각스캔에 의한 최대피크강도의 반가폭을 이루는 각 (도)	77.5	75.0	79.8	55.0	56.0	80.0	58.0
소각 X 선	적도방향의 반가폭을 이루는 각 (도)	1.13	1.14	2.00	1.12	1.11	3.00	1.10
열응력	최대수축응력피크온도 (℃)	95	96	114	120	139	-	140
열응력	최대수축응력(㎎)	100	110	177	120	210	-	205
PSD120 (%)	77.0	75.0	45.1	64.0	40.4	-	20.4
PSW105 (%)	84.9	82.0	62.6	72.5	52.1	-	42.5
(150%신장복원응력/150%신장행응력) × 100 (300%신장시)(%)	6.5	7.0	16.0	8.2	9.2	-	21.0

본 발명에 의하면, 저온세팅 가능하고 또한 부드러운 착용감을 발현하며, 특히 다른 소재와 조합시킨 직물에 있어서는, 양 소재가 가지는 촉감이나 기능을 손상시키는 일 없이 제조하는 것이 가능한 폴리우레탄 탄성사 및 신축성 직편물을 제공하는 것이 가능하다.

Claims

(1) 소각 X선 산란측정에 있어서의 방위각 스캔의 최대 피크강도의 반가폭을 이루는 각이 60도 이상이고;

(2) 소각 X선 산란측정에 있어서의 적도방향의 반가폭을 이루는 각이 2.5도이하이며;

(3) 열응력측정에 있어서의 최대 수축응력 피크온도가 135℃이하;

인 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 탄성사.
제1항에 있어서, 열응력측정에 있어서의 최대 수축응력 피크온도가 105℃ 이하인 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 탄성사.
제1항에 있어서, 소각 X선 산란측정에 있어서의 적도방향의 반가폭을 이루는 각이 0.8도 이상, 1.5도 이하인 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 탄성사.
제1항에 있어서, 120℃에서의 건열세팅성(PSD120)이 65% 이상이고, 105℃에서의 습열세팅성(PSW105)이 75% 이상인 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 탄성사.
제1항에 있어서, 열응력측정에 있어서의 최대 수축응력이 10㎎/데니어 이하 인 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 탄성사.
제1항에 있어서, 300% 신장의 반복응력 측정에 있어서의 150% 신장시의 행 응력에 대한 복원응력의 백분률이 20% 이하인 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 탄성사.
제1항에 있어서, 용융방사되는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 탄성사.
제1항의 폴리우레탄 탄성사와 열가소성 합성섬유를 교편직하여 된 것임을 특징으로 하는 신축성 직편물.
제8항에 있어서, 열가소성 합성섬유가 폴리에스테르섬유, 폴리아미드섬유 또는 아크릴섬유 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 신축성 직편물.
제1항의 폴리우레탄 탄성사와 천연섬유를 교편직하여 된 것임을 특징으로 하는 신축성 직편물.
제10항에 있어서, 천연섬유가 면, 양모 또는 견인 것을 특징으로 하는 신축성 직편물.
제1항의 폴리우레탄 탄성사와 재생섬유를 교편직하여 된 것임을 특징으로 하는 신축성 직편물.
제12항에 있어서, 재생섬유가 폴리노직섬유인 것을 특징으로 하는 신축성 직편물.