KR20030004420A

KR20030004420A - 멀티로벌 중합체 필라멘트 및 그로부터 제조된 물품

Info

Publication number: KR20030004420A
Application number: KR1020027015954A
Authority: KR
Inventors: 스티븐 비. 존슨; 에이치. 본 사무엘슨
Original assignee: 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2001-05-24
Publication date: 2003-01-14
Also published as: EA006051B1; MY128158A; US20030003299A1; CA2407497C; JP3863780B2; CA2407497A1; CN1439064A; DE60114809T2; EP1287190A1; EA005282B1; EP1287190B1; TW593813B; US6673442B2; AU2001266607B2; JP2003534463A; PL360112A1; PL194998B1; US20040121150A1; EA200400938A1; US6855420B2

Abstract

본 발명은 멀티로벌 단면을 갖는 중합체 필라멘트를 제공한다. 단면은 필라멘트 인자가 약 2.0 이상이고, 첨단 비가 약 0.2보다 클 수 있다. 필라멘트는 방사-배향 공급 실 또는 부분적으로 배향된 실로서 방사된 그대로 사용될 수 있다. 이들 필라멘트로부터 제조된 멀티필라멘트 실은 윤기가 억제되고 반짝임이 낮은 물품을 제조하는데 유용하다.

Description

멀티로벌 중합체 필라멘트 및 그로부터 제조된 물품{Multilobal Polymer Filaments and Articles Produced Therefrom}

바람직하지 않은 반짝임이 없는 편성물 또는 제직물로 전환될 수 있는 텍스쳐링된 멀티필라멘트 실을 제공하는 것이 요구된다. 연신 가연(false twist) 텍스쳐링은 미연신 멀티필라멘트를 연신하는 동시에 가연 텍스쳐링하여 텍스쳐링된 멀티필라멘트 실을 제조하는 방법이다. 필라멘트의 연신 가연 텍스쳐링은 합성 필라멘트로부터 제조된 직물에서 바람직하지 않은 미끈거림을 제거할 뿐만 아니라, 필라멘트에 벌크성을 제공하여 피복성을 보다 양호하게 한다. 그러나, 원형 단면을 갖는 필라멘트의 가연 텍스쳐링 및 연신 가연 텍스쳐링은 필라멘트의 단면을 본질적으로 평평한 면이 있는 다면 형상으로 변형시킨다. 그 결과, 이들 텍스쳐링된필라멘트로부터 제조된 직물은 바람직하지 않은 반짝임 또는 광채를 발생시키는 평평해진 섬유 표면으로부터 경면반사를 나타낸다. 또한, 예를 들어 필라멘트 당 데니어(dpf)를 약 5 dpf 미만, 또는 심지어 약 1 미만으로 감소시킴으로써, 그로부터 제조되는 실, 직물 및 물품의 연성을 개선할 수 있다. 이러한 서브데니어(subdenier) 필라멘트는 "미세섬유"로도 공지되어 있다. 이러한 서브데니어에서는, 총 섬유 표면적의 증가로 인하여 상기 경면반사의 총량이 급격히 증가한다.

원형 단면을 갖는 필라멘트와 관련된 반짝임 및 광채를 제거하기 위한 노력으로 다양한 멀티로벌 단면이 개발되었다. 예를 들어, 미국 특허 제5,108,838호, 제5,176,926호 및 제5,208,106호에는 피복성을 증가시켜 특정 면적을 덮는데 필요한 섬유의 중량을 최소화하기 위한 중공 트리로벌 및 테트라로벌 단면이 기술되어 있다. 이들 특허는 구체적으로 카페트 실 및 데니어가 보다 높은 필라멘트에 관한 것이며, 의류 또는 가연 텍스쳐링에 적합한 필라멘트에 관한 것은 아니다.

원형 단면 필라멘트의 반짝임을 감소시키기 위한 다른 개질 단면이 또한 시도되었다. 예를 들어, 미국 특허 제4,041,689호는 멀티로벌 단면을 갖는 필라멘트에 관한 것이다. 또한, 미국 특허 제3,691,749호에는 PACM 폴리아미드로부터 제조된 멀티로벌 필라멘트로부터 제조된 실이 기술되어 있다. 그러나, 이들 특허에 기술된 필라멘트는 여전히 사용 전에 텍스쳐링할 필요가 있으며, 미세 데니어 및 특히 서브데니어 필라멘트, 및 그로부터 제조된 실, 직물 및 물품의 반짝임을 감소시키기 위한 수단은 제공하지 않는다.

반짝임을 감소시키기 위한 다른 노력으로는 중합체 첨가제의 사용이 포함된다. 예를 들어, 이산화티타늄과 같은 소광제가 텍스쳐링된 실로부터 반짝임 효과를 감소시키는데 사용되어 왔다. 그러나, 이러한 소광제 단독으로는 미세 데니어를 갖는 섬유의 반짝임을 감소시키는데 있어서 효과적이지 않았다.

알칼리 처리를 포함하여, 반짝임에 효과가 있는 다양한 섬유 및 직물 처리가 제안되어 왔다. 그러나, 이러한 알칼리 접근법은 비용 증가 및(또는) 폐기 부산물의 증가와 같은 내재된 단점이 있다.

반짝임 효과를 감소시키기 위하여 다성분 섬유를 사용하는 것도 또한 시도되었다. 예를 들어, 미국 특허 제3,994,122호에는 개질 비가 1.6 내지 1.9 범위 내인 트리로벌 필라멘트 40 내지 60 중량％ 및 개질 비가 2.2 내지 2.5 범위 내인 트리로벌 필라멘트 40 내지 60 중량％를 포함하는 혼합사가 기술되어 있다. 또한, 미국 특허 제5,948,528호에는 상대 점도가 상이한 2종 이상의 중합체 성분으로 이루어진 2성분 섬유를 위한 개질된 단면을 갖는 필라멘트를 수득하는 것이 기술되어 있다. 이러한 다성분 필라멘트로부터 제조된 실은 부가적인 텍스쳐링을 반드시 필요로 하지 않는 벌크 효과가 있으나, 이들 섬유의 제조는 2종 이상의 상이한 중합체 또는 섬유의 혼합물의 사용에 대한 필요성에 의하여 부담을 받는다.

따라서, 높은 수준의 소광제 첨가 또는 직물 후처리가 필요없이 반짝임과 광택이 감소된, 그로부터의 실, 및 물품, 예를 들어 직물 및 의류를 제조하는데 사용될 수 있고, 부가적인 텍스쳐링이 필요없이 바람직한 낮은 반짝임 및 광택을 제공하는 필라멘트를 수득하는 것이 필요하다. 또한, 원할 경우, 필라멘트가 가연 텍스쳐링 또는 연신 가연 텍스쳐링에 의하여 텍스쳐링될 수 있고, 그로부터 제조된 실, 직물 및 물품에 여전히 바람직한 낮은 반짝임 및 낮은 광택을 제공할 수 있는 것이 필요하다. 또한, 그로부터 제조된 미세 데니어 실, 직물 및 물품에 낮은 반짝임 및 광택을 제공하는, 데니어가 낮은 필라멘트, 바람직하게는 서브데니어 필라멘트 형태로 연신될 수 있는 필라멘트, 특히 바람직하게는 생성된 그대로가 서브데니어인 필라멘트를 수득하는 것이 필요하다. 이들 데니어가 낮은 필라멘트 및 서브데니어 필라멘트는 필라멘트가 낮은 필라멘트 파단 수준에서 그로부터의 직물 및 물품으로 후속 가공될 수 있도록 인장 특성이 충분하여야 한다.

<발명의 요약>

이러한 필요에 따라서, 본 발명은 멀티로벌 단면을 가지며, 하기 수학식 1에 따라 측정된 필라멘트 인자가 약 2 이상이고, 평균 첨단 비(tip ratio)가 약 0.2 이상인 합성 필라멘트를 제공한다.

식 중, K₁= 0.0013158, K₂= 2.1, K₃= 0.45, A = 1.5, B = 2.7, C = 0.35, D = 1.4, E = 1.3, MR = (R)/(r₁)(여기서, (R)은 단면의 중앙을 중심으로 하고 로브(lobe)의 첨단에 외접하는 원의 반경이고, (r₁)은 단면의 중앙을 중심으로 하고, 단면 내에서 로브의 연결점에 내접하는 원의 반경임)이고, N은 단면의 로브 수이고, DPF는 필라멘트 당 데니어이고, LAF = (TR)×(DPF)×(MR)²(여기서, TR은 (r₂)/(R)(여기서, (r₂)는 로브에 내접하는 원의 평균 반경이고, (R)은 상기한 바와 같음)이고, DPF 및 MR은 상기한 바와 같음)이고, AF = 15 - 로브 각(여기서, 로브 각은 필라멘트 단면의 로브의 각 측면 상의 변곡점에 접하는 두 접선의 평균 각임)이다.

본 발명의 또다른 실시양태에서, 로브 각이 약 15 °이하인 멀티로벌 단면을 가지며, 데니어가 약 5 dpf 미만인 필라멘트를 개시한다.

본 발명은 또한 본 발명의 필라멘트로부터 적어도 일부 형성된 멀티필라멘트 실, 및 이 실로부터 형성된 직물 및 물품에 관한 것이다.

본 발명의 또다른 일면에서, 필라멘트 인자가 약 2.0 이상이고, 첨단 비가 약 0.2 이상인 멀티로벌 단면과 상관된 방사구 모세관을 개시한다.

본 발명의 또다른 일면에서, 용융 방사성 중합체를 용융시켜 용융 중합체를 형성하는 단계, 필라멘트 인자가 약 2.0 이상이고, 첨단 비가 약 0.2 이상인 단면을 제공하도록 고안된 방사구 모세관을 통하여 용융 중합체를 압출시키는 단계, 모세관에서 나오는 필라멘트를 급랭시키는 단계, 급랭된 필라멘트를 수렴하는 단계, 및 필라멘트를 감는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 필라멘트 단면의 필라멘트 인자가 약 2.0 이상이고, 첨단 비가 약 0.2 이상인 멀티로벌 단면을 갖는 필라멘트의 제조 방법을 제공한다.

본 발명은 또한 멀티로벌 단면을 가지며, 필라멘트 인자가 약 2 이상이고,첨단 비가 약 0.2 이상인 필라멘트 하나 이상을 사용하여 직물을 형성하는 것을 포함함을 특징으로 하는, 직물의 반짝임을 감소시키는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 멀티로벌(multilobal) 단면을 갖는 합성 중합체 필라멘트를 제공한다. 필라멘트는 방사된 그대로의 형태, 예를 들어 고속 방사-배향 또는 방사-연신 복합 공정으로부터 생성된 실로서 사용될 수 있거나, 또는 분리된 연신 공정 또는 연신 텍스쳐링 공정을 위한 공급 실로서 사용될 수 있다. 이들 필라멘트로부터 제조된 멀티필라멘트 실은 윤기가 완화되고 반짝임이 적은 물품을 제조하는데 유용하다.

도 1은 필라멘트 단면의 치수에 기초하여 개질 비, 로브 각 및 필라멘트 인자를 측정할 수 있는 방법을 예시한다.

도 1A는 본 발명의 3-로브 단면을 갖는 필라멘트의 제조에 사용될 수 있는 방사구 모세관의 한 실시양태이다.

도 1B는 본 발명의 6-로브 단면을 갖는 필라멘트의 제조에 사용될 수 있는 방사구 모세관의 또다른 실시양태이다.

도 1C는 본 발명의 6-로브 단면을 갖는 필라멘트의 제조에 사용될 수 있는 방사구 모세관의 또다른 실시양태이다.

도 2는 본 발명의 트리로벌 필라멘트의 단면이다. 도 2A는 평균 DPF가 0.91이고, MR이 2.32이고, TR이 0.45이고, 로브 각이 -54.4 도이며, FF가 4.1인, 방사된 그대로의 필라멘트 단면을 나타낸다. 도 2B는 연신 비 1.44에서 연신 가연 텍스쳐링한 후의 필라멘트 단면을 나타낸다.

도 3은 본 발명의 헥사로벌 필라멘트의 단면이다. 도 3A는 평균 DPF가 5.07이고, MR이 1.48이고, TR이 0.34이고, 로브 각이 -18.8 도이며, FF가 4.5인, 방사된 그대로의 필라멘트 단면을 나타낸다. 도 3B는 연신 비 1.53에서 연신 가연 텍스쳐링한 후의 필라멘트 단면을 나타낸다.

도 4는 본 발명의 헥사로벌 필라멘트의 단면이다. 도 4A는 평균 DPF가 5.06이고, MR이 1.70이고, TR이 0.25이고, 로브 각이 3.8 도이며, FF가 4.0인, 방사된 그대로의 필라멘트 단면을 나타낸다. 도 4B는 연신 비 1.53에서 연신 가연 텍스쳐링한 후의 필라멘트 단면을 나타낸다.

도 5는 본 발명의 헥사로벌 필라멘트의 단면이다. 도 5A는 평균 DPF가 5.06이고, MR이 1.57이고, TR이 0.26이고, 로브 각이 6 도이며, FF가 3.4인, 방사된 그대로의 필라멘트 단면을 나타낸다. 도 5B는 연신 비 1.53에서 연신 가연 텍스쳐링한 후의 필라멘트 단면을 나타낸다.

도 6은 평균 DPF가 0.72이고, MR이 2.41이고, TR이 0.45이고, 로브 각이 -51 도이며, FF가 4.5인, 본 발명의 서브데니어 트리로벌 필라멘트의 단면이다.

도 7은 본 발명의 헥사로벌 필라멘트의 단면이다. 도 7A는 평균 DPF가 1.62이고, MR이 1.38이고, TR이 0.32이고, 로브 각이 -5.4 도이며, FF가 11.0인, 방사된 그대로의 필라멘트 단면을 나타낸다. 도 7B는 연신 비 1.44에서 연신 가연 텍스쳐링한 후의 필라멘트 단면을 나타낸다.

도 8은 평균 DPF가 0.99이고, MR이 1.33이고, TR이 0.35이고, 로브 각이 4.8 도이며, FF가 16.7인, 본 발명의 헥사로벌 필라멘트의 단면이다.

도 9는 미국 특허 제2,939,201호에 기술된 것과 같은 통상적인 트리로벌 필라멘트의 비교 단면이다.

도 10은 상업적으로 입수가능한 제품의 옥타로벌 필라멘트의 비교 단면이다. 도 10A는 평균 DPF가 5.1이고, MR이 1.21이고, TR이 0.29이고, 로브 각이 86 도이며, FF가 2.4인, 방사된 그대로의 필라멘트 단면을 나타낸다. 도 10B는 연신 비1.53에서 연신 가연 텍스쳐링한 후의 필라멘트 단면을 나타낸다.

도 11은 평균 DPF가 5.05이고, MR이 2.26이고, TR이 0.45이고, 로브 각이 -39 도이며, FF가 1.3인, 본 발명이 아닌 트리로벌 필라멘트의 비교 단면이다.

도 12는 비대칭인 본 발명의 4-로브 필라멘트의 단면이다. 가장 짧은 로브의 FF는 5.27이고, 가장 긴 로브의 FF는 8.83이다. 필라멘트는 평균 DPF가 1.28이고, 로브 각이 (-)이다.

<발명의 바람직한 실시양태의 상세한 설명>

본 발명의 필라멘트는 멀티로벌 단면을 갖는다. 바람직한 멀티로벌 단면으로는 축 코어와 대략 동일한 크기의 로브 3개 이상이 있는 단면이 포함된다. 바람직하게는, 로브 수는 3 내지 10이고, 가장 바람직하게는 3 내지 8이며, 예를 들어 3, 4, 5, 6, 7 또는 8이다. 단면의 로브는 대칭 또는 비대칭일 수 있다. 로브는 본질적으로는 필라멘트 단면의 중심에 대하여 실질적으로 동일한 길이를 가지며 방사상으로 균등배치된 대칭일 수 있다. 또한, 로브는 필라멘트 단면의 중심에 대하여 상이한 길이를 가질 수 있으나, 단면은 여전히 대칭, 즉 두 쪽이 본질적으로 서로에 대하여 거울 상일 수 있다. 예를 들어, 도 12는 길이가 상이하나, 코어의 둘레에 대칭적으로 배열되어 있는 4개의 로브가 있는 본 발명의 단면을 나타낸다. 또다른 실시양태에서, 로브는 필라멘트 단면의 중심에 대하여 상이한 길이를 갖는 비대칭일 수 있으며 단면이 비대칭일 수 있다.

본 발명의 멀티로벌 단면의 코어 및(또는) 로브는 속이 차 있거나 또는 중공 또는 공극을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 코어 및 로브가 모두 속이 차 있다.또한, 코어 및(또는) 로브는 기술된 바와 같이, 첨단 비가 약 0.2 이상, 바람직하게는 약 0.3 이상, 가장 바람직하게는 약 0.4 이상이고, 필라멘트 인자가 약 2 이상이거나 또는 로브 각이 15°이하인 한, 임의의 형상일 수 있다. 바람직하게는, 코어는 원형이고, 로브는 둥글고 코어에 연결되어 있으며, 인접한 로브는 코어에서 서로 연결되어 있다. 가장 바람직하게는, 로브는 예를 들어 도 1에 나타낸 바와 같이 둥글다.

용어, "본질적으로 대칭인 로브"란 도 1에 나타낸 바와 같이 로브 첨단과 중심 (C)를 잇는 직선이 원 (Y)의 위에(밖에) 위치한 로브 면적을 본질적으로 서로의 거울 상인 대략 동일한 두 면적으로 양분하는 것을 의미한다.

"방사상으로 균등배치된 로브"란 도 1에 나타낸 바와 같이 임의의 로브 첨단과 중심 (C)를 잇는 직선과, 인접한 로브의 첨단과 중심 (C)를 잇는 직선의 각이 모든 인접 로브에 대하여 대략 동일한 것을 의미한다.

용어, "동일한 길이"란, 로브에 적용될 경우, 단면 현미경 사진에서 각 로브의 첨단의 가장자리를 접선으로 지나는 원이 만들어질 수 있는 것을 의미한다. 완벽한 대칭으로부터의 작은 편차는 불균일 급랭 또는 불완전한 방사 오리피스와 같은 인자들로 인하여 모든 방사법에서 일반적으로 발생한다. 텍스쳐링 후 직물의 반짝임을 야기하기에 충분한 정도가 아닌 한, 이러한 편차는 허용될 수 있음을 이해하여야 한다.

첨단 비(TR)는 하기 수학식 2에 따라 계산된다.

식 중, (r₂)는 로브의 평균 반경이고, (R)은 (C)를 중심으로 하고 로브 (Z)의 첨단에 외접하는 원 (X)의 반경이다. 모든 로브가 본질적으로 동일한 반경 (r₂)을 가질 경우, 첨단 비는 본질적으로 각 로브에 대하여 동일하다. 그러나, 로브는 본 발명의 대칭 및 비대칭 단면 모두에서 서로에 대하여 상이한 길이 (r₂)를 가질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 단면이 4개의 로브를 포함할 경우, 2개의 로브는 동일한 길이를 갖고 나머지 2개의 로브는 상이한 길이를 가지나, 단면의 두 쪽이 대칭일 수 있다. 또한, 로브가 상이한 길이 (r₂)를 가질 경우, 단면이 두 쪽이 비대칭일 수 있다. 또한, 반경 (R)은 로브의 첨단에 외접하는 원 (X)를 기준으로 한 것이기 때문에, 반경 (R)은 상이한 길이를 갖는 로브에 대하여 상이할 수 있다는 것을 주목하기 바란다. 대칭 및 비대칭 로브 모두에서, 로브의 특정 (r₂) 길이 및 각 로브를 둘러싸는 원 (X)의 반경 (R)을 기준으로 하여 각 로브의 첨단 비를 계산한다. 그 후에, 각각의 로브에 대한 첨단 비의 평균을 계산한다. 본원에서 사용된, "첨단 비"는 다르게 명시되지 않은 한, 단면의 평균 첨단 비를 가리킨다. 필라멘트 인자가 약 2 이상이거나 또는 필라멘트 당 데니어(dpf)가 약 5 이하인 한, 임의의 적합한 첨단 비를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 첨단 비는 약 0.2 이상, 보다 바람직하게는 약 0.3 이상, 가장 바람직하게는 약 0.4 이상이다. 또한, 필라멘트의 평균 필라멘트 인자가 2.0 이상인 한, 로브가 비대칭일 경우, 로브는 로브 각 또는 개질 비와 같은 다른 기하학적 매개변수, 또는 개질 비 및 로브 각과 같은 상이한 기하학적 특성의 조합이 상이할 수 있다.

필라멘트 단면의 로브의 로브 각은 로브의 각 측면의 변곡점에 접하는 두 접선의 각이고, (-), (+) 또는 0일 수 있다. 도 1을 참조하면, 두 접선 T₁및 T₂이 단면 내부 또는 로브의 반대 쪽 단면 외부의 점 (x)에서 수렴될 경우, 로브 각 (A)는 (-)로 간주된다. 반대로, 두 접선이 로브와 같은 쪽의 단면 외부의 점에서 수렵할 경우(나타내지 않음), 로브 각은 (+)로 간주된다. 본원에서 사용되는, 단면의 "로브 각"은 다르게 명시되지 않은 한 평균 로브 각이다. 본 발명의 필라멘트의 단면은 임의의 로브 각을 가질 수 있다. 한 바람직한 실시양태에서, 로브 각은 15°이하, 보다 바람직하게는 0°이하, 가장 바람직하게는 -30°이하이다. (-) 로브 각이 본 발명의 필라멘트에서 특히 바람직하다.

본 발명의 필라멘트의 기하학적 단면은 다른 객관적인 기하학적 매개변수들에 따라 더 분석할 수 있다. 예를 들어, 필라멘트 인자(FF)는 하기 수학식 1에 따라 계산할 수 있다.

<수학식 1>

식 중, 도 1을 참조하면, 개질 비 (MR) = R/r₁이고, 첨단 비 (TR) = (r₂)/(R)이고, N은 단면의 로브 수이고, DPF는 필라멘트 당 데니어이고, 로브 각은상기한 바와 같고, 각 인자 (AF) = (15 - 로브 각)이고, 로브 면적 인자 (LAF) = (TR)×(DPF)×(MR)²이다. K₁= 0.0013158, K₂= 2.1, K₃= 0.45, A = 1.5, B = 2.7, C = 0.35, D = 1.4 및 E = 1.3이다. (R)은 (C)를 중심으로 하고 로브 (Z)의 첨단에 외접하는 원 (X)의 반경이다. (r₁)은 (C)를 중심으로 하고 단면에 내접하는 원 (Y)의 반경이다. (r₂)는 로브의 평균 반경이다. 본원에서 사용되는, 단면의 "필라멘트 인자"는 단면의 평균 필라멘트 인자이다. 일반적으로, 필라멘트 인자가 클수록 반짝임은 적어진다는 것이 발견되었다. 바람직하게는, 본 발명의 필라멘트의 필라멘트 인자는 2.0 이상, 보다 바람직하게는 3.0 이상, 가장 바람직하게는 4.0 이상이다.

본 발명의 필라멘트는 용융 방사성인 단일중합체, 공중합체, 삼원공중합체 및 임의의 합성 열가소성 중합체의 블렌드로 제조될 수 있다. 용융 방사성 중합체로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트("2-GT"), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리프로필렌 테레프탈레이트("3-GT"), 폴리부틸렌 테레프탈레이트("4-GT") 및 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리(시클로헥실렌디메틸렌 테레프탈레이트), 폴리(락타이드), 폴리[에틸렌(2,7-나프탈레이트)], 폴리(글리콜산), 폴리(알파,알파-디메틸프로피오락톤), 폴리(파라-히드록시벤조에이트)(아코노(akono)), 폴리(에틸렌 옥시벤조에이트), 폴리(에틸렌 이소프탈레이트), 폴리(헥사메틸렌 테레프탈레이트), 폴리(데카메틸렌 테레프탈레이트), 폴리(1,4-시클로헥산 디메틸렌 테레프탈레이트)(트랜스), 폴리(에틸렌 1,5-나프탈레이트), 폴리(에틸렌 2,6-나프탈레이트), 폴리(1,4-시클로헥실리덴 디메틸렌 테레프탈레이트)(시스) 및 폴리(1,4-시클로헥실리덴 디메틸렌 테레프탈레이트)(트랜스)와 같은 폴리에스테르, 폴리헥사메틸렌 아디프아미드(나일론 6,6), 폴리카프로락탐(나일론 6), 폴리에난트아미드(나일론 7), 나일론 10, 폴리도데카노락탐(나일론 12), 폴리테트라메틸렌아디프아미드(나일론 4,6), 폴리헥사메틸렌 세바스아미드(나일론 6,10), n-도데칸디산과 헥사메틸렌디아민의 폴리아미드(나일론 6,12), 도데카메틸렌디아민과 n-도데칸디산의 폴리아미드(나일론 12,12), 비스(4-아미노시클로헥실)메탄과 도데칸디산으로부터 유도된 PACM-12 폴리아미드, 헥사메틸렌 디암모늄 이소프탈레이트 30 ％와 헥사메틸렌 디암모늄 아디페이트 70 ％의 코폴리아미드, 비스-(p-아미도시클로헥실)메틸렌 30 ％ 이하와 테레프탈산 및 카프로락탐의 코폴리아미드, 폴리(4-아미노부티르산)(나일론 4), 폴리(8-아미노옥탄산)(나일론 8), 폴리(헵타메틸렌 피멜아미드)(나일론 7,7), 폴리(옥타메틸렌 수베르아미드)(나일론 8,8), 폴리(노나메틸렌 아젤아미드)(나일론 9,9), 폴리(데카메틸렌 아젤아미드)(나일론 10,9), 폴리(데카메틸렌 세바스아미드)(나일론 10,10), 폴리[비스(4-아미노-시클로헥실)메탄-1,10-데칸디카르복스아미드], 폴리(m-크실렌 아디프아미드), 폴리(p-크실렌 세바스아미드), 폴리(2,2,2-트리메틸헥사메틸렌 피멜아미드), 폴리(피페라진 세바스아미드), 폴리(메타-페닐렌 이소프탈아미드), 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드), 폴리(11-아미노-운데칸산)(나일론 11), 폴리(12-아미노도데칸산)(나일론 12), 폴리헥사메틸렌 이소프탈아미드, 폴리헥사메틸렌 테레프탈아미드, 폴리(9-아미노노난산)(나일론 9)과 같은 폴리아미드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리메틸펜텐과 같은 폴리올레핀,폴리우레탄, 및 이들의 배합물이 포함된다. 본 발명에 사용되는 단일중합체, 공중합체, 삼원공중합체 및 이러한 중합체의 용융 블렌드의 제조 방법은 당업계에 공지되어 있으며, 당업계에 공지된 바와 같이 촉매, 조촉매 및 사슬 분지화제를 사용하여 공중합체 및 삼원공중합체를 형성하는 것이 포함될 수 있다. 예를 들어, 적합한 폴리에스테르는 미국 특허 제5,288,553호에 기술된 바와 같이 에틸렌-M-설포-이소프탈레이트 구조 단위(여기서, M은 알칼리 금속 양이온임)를 약 1 내지 약 3 몰％의 범위로 함유하거나, 또는 미국 특허 제5,607,765호에 기술된 바와 같이 5-설포-이소프탈산의 글리콜레이트의 리튬염 0.5 내지 5 몰％를 함유할 수 있다. 바람직하게는, 중합체는 폴리에스테르 및(또는) 폴리아미드이고, 가장 바람직하게는 폴리에스테르이다.

또한, 본 발명의 필라멘트는 상기한 바와 같은 임의의 두 중합체로부터 소위 "2성분" 필라멘트로 형성될 수 있으며, 2-GT 및 3-GT로부터 제조된 2성분 폴리에스테르를 포함한다. 필라멘트는 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리올레핀 및 이들의 공중합체로부터 선택된 제1 성분 및 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리올레핀, 천연 섬유 및 이들의 공중합체로부터 선택된 제2 성분이 약 95:5 내지 약 5:95, 바람직하게는 약 70:30 내지 약 30:70의 중량비로 존재하는 2성분 필라멘트를 포함할 수 있다. 바람직한 2성분 실시양태에서, 제1 성분은 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 및 그의 공중합체로부터 선택되고, 제2 성분은 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트) 및 그의 공중합체로부터 선택된다. 2성분 섬유의 단면은 사이드-바이-사이드(side-by-side) 또는 편심 시쓰/코어일 수 있다. 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 또는 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)의 공중합체를 사용할 경우, 공단량체는 탄소 원자수가 4 내지 12인 선형, 환형 및 분지형 지방족 디카르복실산(예를 들면, 부탄디산, 펜탄디산, 헥산디산, 도데칸디산 및 1,4-시클로헥산디카르복실산), 탄소 원자수가 8 내지 12인, 테레프탈산이 아닌 방향족 디카르복실산(예를 들면, 이소프탈산 및 2,6-나프탈렌디카르복실산), 탄소 원자수가 3 내지 8인 선형, 환형 및 분지형 지방족 디올(예를 들면, 1,3-프로판디올, 1,2-프로판디올, 1,4-부탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 2-메틸-1,3-프로판디올 및 1,4-시클로헥산디올), 및 탄소 원자수가 4 내지 10인 지방족 및 방향지방족 에테르 글리콜(예를 들면, 히드로퀴논 비스(2-히드록시에틸)에테르, 또는 디에틸렌에테르 글리콜을 포함하는, 분자량이 약 460 미만인 폴리(에틸렌에테르)글리콜)로부터 선택될 수 있다. 이소프탈산, 펜탄디산, 헥산디산, 1,3-프로판디올 및 1,4-부탄디올이 상업적으로 용이하게 입수가능하고 저렴하므로 바람직하다. 이소프탈산으로부터 유도된 코폴리에스테르는 일부 다른 공단량체로 제조된 코폴리에스테르보다 덜 변색되므로, 이소프탈산이 보다 바람직하다. 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트)의 공중합체를 사용할 경우, 공단량체는 바람직하게는 이소프탈산이다. 5-소듐-설포이소프탈레이트는 두 폴리에스테르 성분 중 어느 하나에 염색자리 공단량체로서 소량으로 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 단면을 갖는 필라멘트로부터 적어도 일부 형성된 실 또는 직물은 다른 열가소성 용융 방사성 중합체, 또는 면, 양모, 실크 또는 레이온과 같은 천연 섬유를 임의의 양으로 포함할 수도 있다. 예를 들면, 천연 섬유의 양은약 75 ％ 내지 약 25 ％이고, 본 발명의 폴리에스테르 필라멘트의 양은 25 ％ 내지 약 75 ％이다.

동일한 형태이나, 상이한 합성 중합체, 또는 결정질 또는 공극 함량이 상이한 중합체로부터 제조된 필라멘트는 반짝임이 상이할 것으로 예상할 수 있음을 당업계의 숙련자들은 이해할 것이다. 그럼에도 불구하고, 선택된 특정 중합체에 상관없이 본원에 언급되는 형태인 임의의 합성 중합체 필라멘트를 사용하면 개선된 반짝임이 달성될 것으로 생각된다.

본 발명에 사용되는 중합체 및 생성된 섬유는 통상적인 첨가제를 포함할 수 있으며, 첨가제는 중합 공정 동안에 첨가되거나 또는 형성된 중합체에 첨가되고, 중합체 또는 섬유 특성을 개선하는데 기여할 수 있다. 이들 첨가제의 예로는 대전방지제, 산화방지제, 항균제, 방염제, 염료, 안료, 자외선 안정제와 같은 광안정제, 중합 촉매 및 보조제, 접착 촉진제, 이산화티타늄과 같은 소광제, 무광제(matting agent), 유기 포스페이트, 방사 속도 증가를 촉진하기 위한 첨가제, 및 이들의 배합물이 포함된다. 예를 들어, 방사 동안 및(또는) 연신 공정 동안 섬유에 적용될 수 있는 다른 첨가제로는 대전방지제, 활면제, 접착 촉진제, 산화방지제, 항균제, 방염제, 윤활제 및 이들의 배합물이 포함된다. 또한, 이러한 부가적인 첨가제는 당업계에 공지된 바와 같이 다양한 공정 단계 동안 첨가될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 소광제를 0 중량％, 보다 바람직하게는 0.4 중량％ 미만, 가장 바람직하게는 0.2 중량％ 미만의 양으로 본 발명의 필라멘트에 첨가한다. 소광제를 첨가할 경우, 바람직하게는 소광제는 이산화티타늄이다.

본 발명의 필라멘트는 당업계에 공지된 바와 같이 임의의 적합한 방사법에 의하여 형성되며, 사용된 중합체의 종류에 따라서 다양할 수 있다. 일반적으로, 용융 방사성 중합체를 용융시키고, 용융된 중합체를 본 발명에 따라 목적하는 로브 각, 로브 수, 개질 비 및 목적하는 필라멘트 인자에 상응하도록 고안된 방사구 모세관 오리피스를 통하여 압출시킨다. 그 후에, 압출된 섬유를 공기와 같은 적합한 매질로 급랭 또는 고화시켜 모세관 오리피스에서 나온 섬유로부터 열을 제거한다. 교차흐름 급랭, 방사상 급랭 및 공기작용식 급랭과 같은 임의의 적합한 급랭법을 사용할 수 있다.

예를 들어 미국 특허 제4,041,689호, 제4,529,368호 및 제5,288,553호에 개시된 바와 같은 교차흐름 급랭은 냉각 기체를 새로이 압출된 필라멘트 열의 한 측면으로부터 횡방향으로 가로질러 분출하는 것을 포함한다. 이 교차흐름 기체의 대부분은 필라멘트 열을 통과하여 그의 반대 측면으로 나간다. 예를 들어 미국 특허 제4,156,071호, 제5,250,245호 및 제5,288,553호에 기술된 바와 같은 "방사상 급랭"은 새로이 압출된 필라멘트 열을 둘러싼 급랭 스크린 시스템을 통하여 안쪽으로 냉각 기체를 보내는 것을 포함한다. 이러한 냉각 기체는 일반적으로 급랭 시스템에서 나와 필라멘트와 함께 아래로 통과하여 급랭 장치 밖으로 나간다. 급랭의 종류는 필라멘트의 목적하는 용도 및 사용된 중합체의 종류에 따라 선택되거나 또는 변형될 수 있다. 예를 들어, 당업계에 공지된 바와 같은 지연 대역 또는 열처리 대역을 급랭 시스템에 포함시킬 수 있다. 또한, 데니어가 보다 높은 필라멘트는 데니어가 보다 낮은 필라멘트와 상이한 급랭법을 필요로 할 수 있다. 예를 들어,관형 지연을 사용한 판형 교차흐름 급랭은 특히 1 dpf 이하의 미세 필라멘트에 유용한 것으로 발견되었다. 또한, 방사상 급랭은 1 dpf 미만의 미세 필라멘트에 바람직한 것으로 발견되었다.

공기작용식 급랭 및 기체 조작 급랭 기술은 예를 들어 미국 특허 제4,687,610호, 제4,691,003호, 제5,141,700호, 제5,034,182호 및 제5,824,248호에 논의되어 있다. 이들 특허는 기체가 새로이 압출된 필라멘트를 둘러싸서 필라멘트의 온도 및 섬세화 분포를 조절하는 방법이 기술되어 있다.

용융 중합체가 통과하여 압출되는 방사구 모세관은 상기한 바와 같은 본 발명의 목적하는 단면을 생성하도록 파단된다. 예를 들어, 모세관은 필라멘트 인자가 2.0 이상, 바람직하게는 3.0 이상, 가장 바람직하게는 4.0 이상인 필라멘트를 제공하도록 고안된다. 예를 들어, 이것은 목적하는 개질 비, 로브 수 및 로브 각을 갖는 필라멘트를 생성하도록 모세관을 변형시킴으로써 이루어질 수 있다. 또한, 모세관은 필라멘트 인자가 2.0 이상인 한, 임의의 로브 각을 갖는 필라멘트를 제공하도록 고안될 수도 있다. 예를 들어, 모세관은 로브 각이 15°이하, 바람직하게는 0°이하, 가장 바람직하게는 -30°이하인 필라멘트를 제공하도록 고안될 수 있다. 모세관 또는 방사구 천공 구멍은 당업계에 공지된 바와 같이, 본원에 참고문헌으로 인용된 미국 특허 제5,168,143호에 기술된 바와 같은 레이저 파단, 드릴링, 방전 가공(EDM) 및 펀칭과 같은 임의의 적합한 방법으로 절단될 수 있다. 바람직하게는, 모세관 오리피스는 레이저 빔을 이용하여 절단된다. 방사구 모세관의 오리피스는 임의의 적합한 치수를 가질 수 있으며 연속이거나 또는 불연속이도록파단될 수 있다. 불연속 모세관은 중합체가 합체하여 본 발명의 멀티로벌 단면을 형성하도록 하는 패턴으로 작은 구멍을 천공함으로써 수득할 수 있다. 본 발명의 필라멘트를 생성하기에 적합한 방사구 모세관의 예를 도 1A, 1B, 1C에 나타내었다. 도 1A는 코어 (120)에서 가운데로 연결되어 있고 방사상으로 돌출되어 있는 3개의 슬롯 (110)이 있는 방사구 모세관을 도시한다. 슬롯 중심 선들 사이의 각 (E) 및 슬롯 폭 (G)는 임의의 적합한 치수일 수 있다. 또한, 슬롯 (H)의 단부는 임의의 목적하는 형상 또는 치수를 가질 수 있다. 예를 들어, 도 1A 및 1C는 슬롯의 단부에서 원형 확장공 (H)를 나타내는 반면, 도 1B는 폭 (J) 및 길이 (H)를 갖는 직사각형 공극을 나타낸다. 또한, 슬롯 (F)의 길이는 임의의 목적하는 길이일 수 있다. 도 1A, 1B 및 1C의 방사구 모세관을 변형시켜 FF가 2.0 이상인 상이한 멀티로벌 필라멘트를 수득할 수 있으며, 예를 들어 상이한 목적 로브 수를 위하여 모세관 다리의 수를 변경시키거나, 상이한 DPF를 생성하기 위하여 또는 다양한 합성 중합체를 사용하기 원할 경우 슬롯 치수를 변경시켜 기하학적 매개변수를 변경시킨다. 예를 들어, 도 1A에서 모세관은 각 (E)가 120°이고, 슬롯 폭 (G)가 0.043 mm이고, 슬롯 단부의 원형 확장공의 직경 (H)가 0.127 mm이고, 슬롯 길이 (F)가 0.140일 수 있다. 도 1B에서, 모세관은 각 (E)가 60°이고, 슬롯 폭 (G)가 0.081 mm이고, 직사각형 공극의 길이 (H)가 0.076 mm이고, 직사각형 공극의 폭 (J)가 0.203 mm이고, 슬롯 길이 (F)가 0.457 mm일 수 있다. 도 1C에서, 모세관은 각 (E)가 60°이고, 슬롯 폭 (G)가 0.081 mm이고, 원형 공극의 직경 (H)가 0.127 mm이고, 슬롯 길이 (F)가 0.457 mm일 수 있다. 예를 들어 총 모세관압 강하를 증가시키기 위하여, 성형 오리피스의 상류에 계량 모세관을 사용할 수 있다. 방사구 모세관 플레이트는 예를 들어 0.254 mm와 같은 임의의 목적하는 높이를 가질 수 있다.

급랭 후, 필라멘트를 수렴시키고, 교차시키고, 멀티필라멘트 다발로서 감는다. 본 발명의 필라멘트는 충분히 방사배향될 경우, 직물 제조에 직접 사용할 수 있다. 또한, 예를 들어, 배향도 및(또는) 결정화도를 증가시키기 위하여 본 발명의 필라멘트를 연신 및(또는) 열 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 필라멘트 및 실을 연신 정경, 연신 가연 텍스쳐링 또는 연신 에어-젯 텍스쳐링함으로써, 연신 및(또는) 열 고정을 연신 또는 텍스쳐링 공정에 포함시킬 수 있다. 당업계에 공지된 텍스쳐링법, 예를 들어 에어-젯 텍스쳐링, 가연 텍스쳐링 및 스터퍼-박스(stuffer-box) 텍스쳐링을 사용할 수 있다. 다중필라멘트 다발은 제직, 위편성, 또는 경편성과 같은 공지된 방법을 사용하여 직물로 전환될 수 있다. 본 발명의 필라멘트는 부직 섬유 시트 구조물로도 또한 가공될 수 있다. 방사된 그대로이거나 또는 연신되거나 또는 텍스쳐링된 본 발명의 필라멘트를 사용하여 제조된 직물은 의류 및 실내 장식 재료와 같은 물품을 제조하는데 사용될 수 있다.

본 발명의 필라멘트는 방사된 그대로의 형태로든 또는 텍스쳐링된 형태로든 그로부터 제조되는 멀티필라멘트 다발, 직물 및 물품에 바람직하지 못한 반짝임이 본질적으로 없는 만족스러운 직물 윤기과 같은 이점을 제공한다. 고도로 성형된 본 발명의 필라멘트는 서브데니어를 포함하는 매우 미세한 데니어에서도 연신 가연 텍스쳐링과 같은 혹독한 텍스타일 공정을 낮은 필라멘트 파단 수준으로 견디어내기에 충분한 인장 특성이 있도록 제조될 수 있다. 본 발명의 미세 데니어 및 서브데니어 필라멘트는 방사된 그대로의 형태 또는 텍스쳐링된 형태로서 고성능 의류 용도에 특히 유리한 수분 전달과 같은 특성이 있는 그로부터의 직물 및 물품을 제공하는데 사용될 수 있다. 따라서, 한 바람직한 실시양태에서, 필라멘트를 물품 제조에 즉시 사용될 수 있는 직접-사용 실로서 방사한다. 또한, 본 발명의 방법을 사용하여 직접-사용 실을 고속 방사를 통하여 제조할 수 있어, 본 발명의 방법은 방사 생산성을 증가시킬 수 있다는 것이 밝혀졌다.

그러나, 임의로는 본 발명의 필라멘트를 공지된 방법에 따라 텍스쳐링할 수 있으며, 이는 "벌킹" 또는 "권축"으로도 공지되어 있다. 본 발명의 한 실시양태에서, 필라멘트를 부분적으로 배향된 실로서 방사한 후, 연신 가연 텍스쳐링, 에어-젯 텍스쳐링, 기어-권축 등과 같은 기술로 텍스쳐링할 수 있다.

임의의 가연 텍스쳐링법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 회전 스핀들 또는 다른 꼬임 부여 장치에 실을 통과시킴으로써 실에 실질적인 꼬임을 가하는 연속 가연법을 수행할 수 있다. 실이 꼬임 부여 장치에 진입함에 따라, 실에는 고도의 꼬임이 축적된다. 그 후에, 실이 고도로 꼬여 있을 때, 실을 가열 대역에 통과시켜 영구 나선형 꼬임 형태를 실에 고정시킨다. 실이 꼬임 부여 장치에서 배출됨에 따라, 실의 전말단의 비틀림 억제력이 이완되고, 실은 꼬인 형태로 되돌아가려는 경향을 가지며, 그로 인하여 나선형 코일 또는 권축의 형성이 촉진된다. 권축도는 적용된 비틀림, 적용된 열의 양, 꼬임 부여 장치의 마찰 특성, 및 실에 적용된 꼬임의 인치 당 회전수와 같은 인자에 따라 좌우된다.

대체적인 연신-텍스쳐링법으로는 당업계에 공지된 바와 같이 부분적으로 배향된 실을 연신하는 동시에 텍스쳐링하는 것이 포함된다. 이러한 한 방법에서, 부분적으로 배향된 실을 닙 롤 또는 공급 롤에 통과시킨 후, 핫 플레이트 위로(또는 가열기 안으로) 통과시켜 실을 꼬인 상태로 연신한다. 그 후에, 실 중의 필라멘트는 핫 플레이트(가열기)로부터 냉각 대역을 거쳐 스핀들 또는 꼬임 부여 장치를 통과한다. 필라멘트가 스핀들을 빠져나가면서, 필라멘트는 꼬임이 풀리며, 필라멘트는 제2 롤러 또는 연신 롤 위를 통과한다. 실이 연신 롤에서 빠져나온 후, 장력을 감소시키고, 실을 제2 가열기에 공급하고(거나) 감을 수 있다.

본 발명이 필라멘트는 임의의 목적하는 필라멘트 수 및 임의의 목적하는 dpf를 갖는 멀티필라멘트 섬유, 실 또는 토우로 가공될 수 있다. 또한, dpf는 연신-가연 텍스쳐링된 실 및 방사-배향된 직접-사용 실 사이에서 상이할 수 있다. 본 발명의 연신된 실 또는 방사된 그대로의 실은 예를 들어, dpf가 약 5.0 dpf 미만, 바람직하게는 2.2 dpf 미만일 수 있는 의류 직물에 사용될 수 있다. 가장 바람직하게는, 실은 약 1.0 dpf 미만의 필라멘트로 형성된다. 이러한 서브데니어 실은 "미세섬유"로도 공지되어 있다. 전형적으로, 수득되는 가장 낮은 dpf는 약 0.2이다. 본 발명의 한 실시양태에서, 필라멘트는 연신-가연 텍스쳐링 후의 필라멘트 당 데니어가 약 1 dpf 미만인 폴리에스테르로 이루어진다. 또다른 실시양태에서, 필라멘트는 데니어가 약 5.0 dpf 미만, 바람직하게는 약 3.0 dpf 미만, 가장 바람직하게는 약 1.0 dpf 미만인 방사-배향된 직접-사용 폴리에스테르이다. 다른 실이 텍스타일 및 직물, 예를 들어 실내 장식 재료, 의복, 속옷류 및 양말류에 유용할 수 있으며, dpf가 약 0.2 내지 약 6 dpf, 바람직하게는 약 0.2 내지 약 3.0 dpf일수 있다. 마지막으로, dpf가 약 6 내지 약 25 dpf인, 데니어가 보다 높은 실을 예를 들어 카페트에 사용하는 것도 고려된다.

본 발명의 실은 또한 dpf 범위가 상이한 다수의 상이한 필라멘트로부터 형성될 수 있다. 이러한 경우, 실은 본 발명의 멀티로벌 단면을 갖는 필라멘트 하나 이상으로부터 형성되어야 한다. 바람직하게는, 다수의 상이한 필라멘트를 함유하는 실의 각 필라멘트는 dpf가 동일하거나 또는 상이하며, 각 dpf는 약 0.2 내지 약 5이다.

합성 중합체 실은 제직, 경편성, 환편성, 또는 양말류 편성을 포함하는 공지된 수단에 의한 직물, 또는 부직포로 퇴적시킨 연속상 필라멘트 또는 스테이플 생성물을 형성하는데 사용될 수 있다.

본 발명의 필라멘트로부터 형성된 실은 반짝임이 적고 억제된 윤기 또는 광택을 갖는 직물을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 필라멘트의 독특한 단면이 반짝임의 감소에 기여하는 것으로 생각된다. 특히, 로브 각이 작은 단면, 바람직하게는 로브 각이 약 15°이하인 단면에서 필라멘트 인자가 증가할수록 반짝임 효과는 특히 미세 데니어 및 서브데니어 필라멘트에서 급격히 감소하는 것으로 밝혀졌다. 이 반짝임 효과는 로브 각이 (-)인 단면을 갖는 서브데니어 필라멘트에서 보다 더욱 억제된다.

또한, 본 발명자들은 필라멘트 인자가 2 이상이고, dpf가 미세한 범위 및 서브-dpf(미세 섬유) 범위인 필라멘트를 갖는 실이 반짝임을 감소시키는 효과가 있다는 것을 뜻밖에 발견하였다. 용어, "반짝임"이란 일반적인 배경 반사와 대비되는,필라멘트 또는 직물의 작은 면적으로부터의 강한 광선으로의 광 반사이다. 반짝임은 전파장 광(백색광)을 반사하는 거울로서 작용하는 섬유 표면 상의 작은 평평한 면적으로부터 발생할 수 있다. 면적은 "반짝임"으로 명명된 광 반사가 구분되고 육안으로 정확히 지적될 수 있을 정도로 크다. 반짝임은 낮음, 보통, 높음으로 반짝임 정도를 평가하거나, 또는 상대적인 반짝임으로 평가하는 것과 같은 여러 가지 수단으로 평가될 수 있다. 본 발명의 방사된 그대로의 실 및 텍스쳐링된 실 모두는 반짝임 정도가 낮았다.

또한, 본 발명의 필라멘트는 양이온성 염료와 같은 염료 및 착색제를 흡수할 수 있는 이점이 있는 것으로 밝혀졌다. 통상적인 필라멘트에서 필라멘트 당 데니어가 특히 서브데니어로 감소함에 따라, 섬유 표면적의 증가, 및 빛과 염료의 상호 작용이 발생할 수 있는 섬유 내부 거리의 단축으로 인하여 직물의 색 깊이는 일반적으로 감소한다. 본 발명자들은 놀랍게도 본 발명의 서브데니어의 필라멘트가 고도로 성형된 필라멘트 외형으로 인하여 표면적이 매우 증가하였음에도 불구하고, 방사된 그대로의 형태 또는 연신-텍스쳐링된 형태 모두에서 직물 착색이 종래의 멀티로벌 필라멘트보다 뛰어나고, 원형 단면의 착색에 근접할 뿐만 아니라, 수분 전달 또는 흡상과 같은 직물 성능이 향상된다는 것을 발견하였다. 높은 착색 및 흡상은 부가된 낮은 반짝임의 이점 외의 본 발명의 필라멘트의 이점이다.

또한, 본 발명의 필라멘트는 필라멘트가 텍스쳐링 및(또는) 직물 형성 공정에서 낮은 필라멘트 파단 수준으로 추가로 가공될 수 있게 하는 높은 인장 특성을 갖는다. 특히, 본 발명의 서브데니어 멀티필라멘트 다발은 방사된 그대로 및 연신가연 텍스쳐링 후에 원형 서브데니어 필라멘트에서 수득된 것과 유사한 비강도 및 신도 값을 나타내었다. 이것은 본 발명의 고도로 성형된 서브데니어 필라멘트를 방사할 때 예상되는 훨씬 더 빠르고 불균일한 급랭으로 인하여 놀라웠다.

본 발명의 필라멘트의 높은 인장 특성으로 인하여, 본 발명의 필라멘트는 연신 가연 텍스쳐링, 고속 방사 및 개질 중합체의 방사를 포함하는 고응력 적용에 특히 적합하다. 이러한 결과는 특히, 원형 서브-dpf 필라멘트와 유사한 높은 인장 강도 및 배향 수준을 나타내어 연신 가연 텍스쳐링할 때 파단되는 필라멘트의 수준이 낮은 본 발명의 서브-dpf 필라멘트에서 발견된다. 방사-배향된 필라멘트의 배향 수준에 관한 측정값은 상기한 바와 같은 7 ％ 신도에서의 비강도(T₇) 및 연신 장력(DT)이다. 본질적으로 종래의 원형 미세 및 서브데니어 필라멘트의 배향 수준에 필적하는 능력은 유사한 연신 텍스쳐링법을 본 발명의 필라멘트에 사용할 수 있게 하는 이점이다. 용어, "텍스쳐링된 실의 파단 필라멘트"(본원에서 "TYBF")는 단위 길이 당 프레이(fray)(파단 필라멘트)의 수인 "프레이 수"를 가리킨다. 원형 단면 대응물에 비하여, 본 발명의 단면을 갖는 서브-dpf 필라멘트는 바람직하지 못한 반짝임 및 높은 수준의 파단 필라멘트의 생성 없이 원형 단면 실과 동일한 유형의 텍스쳐링법으로 가공될 수 있었다.

또한, 본 발명의 필라멘트의 낮은 반짝임과 높은 인장 강도는 직물 용도, 예를 들면 고성능 의류, 및 느슨한 바지(slacks) 및 양복지 재료와 같은 바텀웨이트(bottomweight) 최종 용도, 및 면 및 양모와 같이 윤기가 낮은 방사 섬유와의 블렌딩에 특히 적합하다는 것이 밝혀졌다.

예를 들면, 본 발명의 실은 특히 원형 단면을 갖는 실에 비하여 증가된 피복성을 갖는다는 것이 밝혀졌다. 또한, 피복성 증가는 데니어가 보다 낮은 필라멘트에서 보다 더욱 급격하였다.

본 발명의 직물은 또한 다른 많은 공지된 단면보다 흡상 속도가 보다 높다. 흡상은 섬유를 통한 또는 섬유 방향을 따른 물의 모세관 이동을 가리킨다. 따라서, 섬유의 흡상 능력은 직물의 흡수 능력을 증가시키고, 물을 신체로부터 멀리 이동시킨다. 특히 본 발명의 미세 섬유를 사용한 직물은 비슷한 dpf의 원형 미세섬유의 직물보다 흡상 속도가 높다는 것이 밝혀졌다.

본 발명의 직물은 낮은 반짝임을 수득하기 위해 TiO₂와 같은 외부 첨가제 또는 당업계에 공지된 것과 같은 후처리제를 필요로 하지 않는다. 소광제는 0 중량％, 또는 약 0.1 중량％ 미만, 또는 약 0.2 중량％ 미만, 또는 약 1 중량％ 미만의 양으로 첨가될 수 있다. 이는 특히, 반짝임을 최소화하기 위해 이러한 소광제 첨가제 또는 후처리를 전형적으로 필요로 하는 서브데니어에 있어서 필수적인 것으로 밝혀졌다. 그러나, 원할 경우 이러한 종류의 처리제를 본 발명의 임의의 직물에 대하여 사용할 수 있다.

<시험 방법>

하기 실시예에서, 본 발명의 멀티필라멘트 실을 사용하여 환편성물을 제조하고 반짝임 및 광택 평점, 직물 피복성 및 색 깊이와 같은 매개변수들에 대하여 평가하였다. 일부 실시예에서, 방사된 그대로의 실로부터 직물을 제조하였다. 일부 실시예에서, 공급 실을 연신 가연 텍스쳐링한 후 직물을 제조하였다.

직물을 짙은 검정색조로 염색하였다. 주어진 일련의 모든 직물을 동일한 절차를 사용하여 염색하였다. 직물의 반짝임 및 광택을 밝은 햇빛 관찰 조건에서 관찰하였다. "광택"은 섬유의 표면으로부터의, 염료 값이 없는 전파장 광(백색광)의 저각도 표면 반사이다. 반면에, "반짝임"은 일반적인 배경 반사와 대비되는, 필라멘트 또는 직물의 작은 면적으로부터의 강한 광선으로의 광 반사이다. 반짝임은 전파장 광(백색광)을 반사하는 거울로서 작용하는 섬유 표면의 평평한 작은 면적으로부터 발생할 수 있다. 각 직물 시료를 나머지 모든 시료에 대하여 평가하는 비교 시험을 사용하여, 각 품목의 상대적인 반짝임 및 광택 평점을 측정하였다. 각 짝에 대한 평점은 시료의 반짝임(또는 광택)이 비교 시료보다 덜할 경우 2, 시료의 반짝임(또는 광택)이 비교 시료와 동등할 경우 1, 시료의 반짝임(또는 광택)이 비교 시료보다 더할 경우 0을 부여하였다. 그 후에, 각 짝의 비교의 평점을 합하여 각 시료에 대한 총 평점을 부여하였다. 이 방법으로, 각 시료의 상대적인 반짝임 및 상대적인 광택을 측정하였다. 예를 들어, 가장 높은 수치의 평점은 가장 낮은 반짝임을 갖는 시료에서 수득되었다.

반짝임을 평가하였던 동일 직물 시료를 사용하여 피복력 및 색 깊이 평점을 조사하였으며, 형광 실내 확산 조명을 사용하여 평가하였다. 짝 비교 시험을 사용하였다. 각 직물 시료를 나머지 모든 시료에 대하여 평가하는 짝 비교 시험을 사용하여 각 품목의 상대적인 피복력을 측정하였다. 각 짝에 대한 평점은 백색 선별표면에 대한 피복도가 가장 높은 시료, 즉 직물을 통해 들여다보이는 백색 선별 표면이 최소인 시료에 대하여 2, 피복력이 동등한 시료에 대하여 1, 피복력이 보다 낮은 시료에 대하여 0을 부여하였다. 그 후에, 각 시료에 대한 총 피복력 상대 평점을 측정하였다.

마찬가지로, 각 직물 시료를 나머지 모든 시료에 대하여 평가하는 짝 비교 시험을 사용하여 상대적인 색 깊이 평점을 측정하였다. 각 짝에 대한 평점은 검정색 착색이 가장 짙은 시료에 대하여 2, 색 깊이가 동등한 시료에 대하여 1, 색 깊이가 보다 낮은 시료에 대하여 0을 부여하였다. 그 후에, 각 짝 비교의 평점을 합계하여 각 시료에 대한 총 평점을 평가하였다. 이 방법으로, 각 시료의 상대적인 색 깊이를 측정하였다.

통상적인 인장 특성 및 수축 특성과 같은 대부분의 섬유 특성을 당업계에 공지된 바와 같이 통상적으로 측정하였다. 상대 점도는 용매 자체의 점도에 대한 용매 10 ㎖ 중의 중합체 80 mg 용액의 점도의 비이며, 본원에서 RV 측정에 사용한 용매는 황산 100 ppm을 함유한 헥사플루오로이소프로판올이었고, 측정은 25 ℃에서 실시하였다. 이 방법은 특히 미국 특허 제5,104,725호 및 제5,824,248호에 기술되어 있다.

데니어 산포도(DS)는 실의 길이를 따라 규칙적인 간격으로 측정한 질량의 편차로 계산되는, 실의 길이 방향 불균일성의 척도이다. 데니어 산포도는 순간적인 질량에 반응하는 콘덴서 슬롯에 실을 통과시켜 측정한다. 미국 특허 제6,090,485호에 기술된 바와 같이, 시험 시료를 컴퓨터에 의하여 8개의 30 미터 구획으로 분할하고 매 0.5 미터마다 측정한다. 8개의 각 구획 내의 최대 질량 측정치 및 최소 질량 측정치 사이의 차이를 평균한다. DS는 이 평균 차이를 총 240 미터 실의 길이 방향에 따른 평균 질량으로 나눈 백분율로서 기록된다. 시험은 렌칭 테크닉(Lenzing Technik, 오스트리아 아-4860 렌칭)으로부터 입수가능한 ACW 400/DVA(자동 파단 및 칭량/데니어 편차 장치) 장치에서 실시할 수 있다.

비강도는 2개의 그립(grip)이 장착된 인스트론(Instron)에서 측정되며, 실을 10 인치의 게이지 길이로 고정시킨다. 그 후에, 실을 10 인치/분의 변형 속도로 잡아당기며, 하중 셀을 사용하여 데이터를 기록하여 응력-변형 곡선을 수득한다.

파단 신도는 알프레드 수터 캄파니(Alfred Suter Company)에 의하여 제조된 트위스터 헤드(Twister Head)가 있는 인스트론 시험기 TTB(인스트론 엔지니어링 코포레이션(Instron Engineering Corporation))에서 1 인치 × 1 인치의 평평한 조 클램프(jaw clamp)(인스트론 엔지니어링 코포레이션)를 사용하여 파단될 때까지 잡아당김으로써 측정할 수 있다. 상대 습도 65 ％ 및 70 ℉에서 분 당 60 ％의 신장 속도로, 전형적으로 길이가 약 10 인치인 시료에 인치 당 2 회전의 꼬임을 준다.

실의 보일-오프(boil-off) 수축은 임의의 공지된 방법을 사용하여 측정할 수 있다. 예를 들어, 보일-오프 수축은 일정 길이의 실에 추를 매달아 실에 0.1 그램/데니어의 하중을 생성하고 실의 길이(L₀)를 측정함으로써 측정할 수 있다. 그 후에, 추를 제거하고, 실을 끊는 물에 30 분 동안 침지시킨다. 그 후에, 실을 꺼내어, 동일한 추로 다시 하중을 가하고, 실의 새로운 길이(L_f)를 기록한다. 백분율수축(S)은 하기 수학식 3을 사용하여 계산된다.

연신 장력은 배향의 척도로서 사용되며, 특히 텍스쳐링 공급 실에 있어서 매우 중요한 요건이다. 그램 단위의 연신 장력은 일반적으로 미국 특허 제6,090,485호에 개시된 바와 같이, 185 ℃의 가열기 길이 1 m 및 185 ypm(169.2 mpm)에서, 신도가 90 ％ 이상인 방사된 그대로의 실에 대하여, 연신 비 1.707×로 측정하였다. 연신 장력은 렌칭 테크닉으로부터 입수가능한 DTI 400 연신 장력기에서 측정할 수 있다.

특히 텍스쳐링된 실의 파단 필라멘트는 상업적인 도레이 프레이 카운터(Toray Fray Counter)(모델 DT 104, 도레이 인더스트리즈(Toray Industries), 일본)를 사용하여 선 속도 700 mpm으로 5 분 동안, 즉 3500 미터 당 프레이 수를 측정할 수 있으며, 본원에서 프레이 수는 1000 미터 당 프레이 수로서 표시하였다.

이제 본 발명을 하기의 비제한적인 실시예로 예시할 것이다. 기하학적 매개변수(도 1 참조)는 멀티로벌 필라멘트에 적용하기 위한 것이었으나, 원형의 비교예를 위해서는 하기 기하학적 매개변수, 즉 로브 수 = 1, 개질 비 = 1, 첨단 비 = 1 및 로브 각 = -180°를 가정하였다.

<실시예 I>

TiO₂0.3 중량％를 함유하는, 공칭 21.7 LRV(실험실 상대 점도)의 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)로부터 공칭 1.15 dpf의 미세 필라멘트 100개로 된 실을 방사하였다. 방사법은 본질적으로 미국 특허 제5,250,245호 및 미국 특허 제5,288,553호에 개시된 바와 같았으며, 지연 "슈라우드(shroud)" 길이(L_DQ)가 약 1.7 인치(4.3 cm)인 방사상 급랭 장치를 사용하였다. 실시예 I-1 실은 도 2A와 유사한 모양의 필라멘트 단면을 갖는 본 발명의 3-로브 필라멘트로 이루어졌으며, 직경 9 밀(0.229 mm)×길이 36 밀(0.914 mm)의 계량 모세관, 및 도 1A에 나타낸 바와 같이 가운데로 연결되어 있고 방사상으로 돌출되어 슬롯 중심 선이 120 도 (E)로 분리되어 있는 3개의 슬롯을 갖는 방사구 배출 오리피스를 사용한 100-모세관 방사구를 사용하여 제조하였다. 각 슬롯은 슬롯 폭 (G)가 1.7 밀(0.043 mm)이고, 각 슬롯의 단부에 직경이 5 밀(0.127 mm)인 원형 확장공 (H)가 있고, 이 원형 확장구의 중심이 모세관 중심으로부터 5.5 밀(0.140 mm) (F)에 위치하는 형태를 가졌으며, 상기 방사구 슬롯은 미국 특허 제5,168,143호에 기술된 바와 같은 방법으로 형성되었다.

사용되는 모세관 치수는 예를 들어 DPF 또는 필라멘트의 기하학적 매개변수가 상이한 필라멘트를 생성하도록 조절하거나 또는 상이한 합성 중합체에 바람직하도록 조절할 수 있다. 비교예 I-A는 미국 특허 제5,288,553호에 개시된 바와 같이 도 9와 유사한 모양의 필라멘트 단면을 갖는 트리로벌 멀티필라멘트 실이었고, 9×36 밀(0.229×0.914 mm)(D×L)의 계량 모세관, 및 슬롯 폭이 5 밀(0.127 mm)이고 슬롯 길이가 12 밀(0.305 mm)인, 균등배치된 3개의 슬롯을 갖는 Y-형 배출 오리피스가 있는 방사구를 사용하여 제조하였다. 2795 ypm(2556 미터/분)의 방사 속도를 사용하여 실시예 I-1 및 비교예 I-A를 방사하여 부분적으로 배향된 공급 실을 수득하였다. 비교예 I-B는 공칭 1.15 dpf의 원형 필라멘트가 100개이고, 모세관 직경이 9 밀(0.229 mm)이고 모세관 깊이가 36 밀(0.914 mm)인 원형 단면의 오리피스를 갖는 100-모세관 방사구를 사용하여 제조한 100-필라멘트 실이었다. 방사된 그대로의 실시예의 물성 및 단면 매개변수를 표 I-1에 기재하였다. 연신 장력은 연신 비 1.707, 가열기 온도 185 ℃ 및 공급 속도 185 ypm(169 미터/분)을 사용하여 측정하였다. 실시예 I-1 필라멘트는 평균 로브 각이 -37.4 도이고, "필라멘트 인자"가 2.57인 반면, 실시예 I-A 필라멘트는 평균 로브 각이 +19.8 도이고, "필라멘트 인자"가 0.84이었다.

폴리우레탄 디스크가 장착된 바르마크(Barmag) L-900 텍스쳐링기에서 동일한 텍스쳐링 조건을 사용하고 연신 비 1.54, D/Y 비 1.74, 제1 가열기 온도 180 ℃를 사용하여, 실 I-1, I-A 및 I-B를 연신 가연 텍스쳐링하였다. 연신-텍스쳐링된 실은 필라멘트 당 데니어(dpf)가 약 0.76이었다. 즉, 연신-텍스쳐링된 필라멘트는 실질적으로 필라멘트 당 데니어가 1 미만인 "서브데니어" 또는 "미세섬유"이었다. 연신-텍스쳐링된 실의 특성을 표 I-2에 나타내었다. 연신-텍스쳐링된 실시예 I-1의 3-로브 실은 실시예 I-A의 트리로벌 실에 비하여 방사된 그대로의 형태 및 연신-텍스쳐링된 형태 모두에서 공급 실 연신 장력이 보다 낮고, 파단비강도(T_B)가 보다 높고, 신도가 보다 높았으며, 실시예 I-1 실이 보다 높은 개질 비 및 보다 큰로브 감긴 각(wrap angle)에 의하여 증명되는 보다 고도로 개질된 단면 형상을 가진다는 점에서 놀라웠다. 보다 고도로 개질된 단면은 방사된 그대로의 형태 및 연신-텍스쳐링된 형태에서 연신 장력이 보다 높고, 신도가 보다 낮은, 보다 고도로 배향된 실을 생성할 것으로 예상되어 왔다.

동일한 직물 구성 및 염색 조건을 사용하여, 연신-텍스쳐링된 실 I-1, I-A 및 I-B로부터 검게 염색된 환편성물을 제조하였다. 직물을 밝은 햇빛 하에서 관찰하여 상대적인 반짝임 및 광택에 대하여 평가하였고, 실내 확산 조명 하에서 상대적인 피복력에 대하여 직물을 평가하였다. 직물 평점을 표 I-3에 나타내었다. 로브가 3개이고, "필라멘트 인자"가 2 이상인 가연 텍스쳐링된 서브데니어 필라멘트로 이루어진 실시예 I-1 실로부터 제조된 직물이 반짝임 및 광택이 가장 낮았고(수치 평점이 가장 높았고), 피복력이 가장 높았다. 실시예 I-1의 연신-텍스쳐링된 필라멘트는 필라멘트 단면의 모양이 도 2B와 유사하였고, 텍스쳐링 공정으로부터 약간의 로브 변형을 나타내었으나, 일반적으로는 낮은 직물 반짝임을 제공하는, 3-로브 필라멘트를 뚜렷하게 유지하였다.

텍스쳐링된 실 특성

실시예	텍스쳐링된 실데니어	텍스쳐링된 실dpf	텍스쳐링된 실비강도(gpd)	텍스쳐링된 실신도(％)	텍스쳐링된 실T_B(gpd)	리소나(Leesona) 수축(％)	프레이 수(파단 필라멘트 / 1000미터)
I-1	76	0.76	4.41	39.3	6.14	13.30	1.1
I-A	78	0.78	4.50	35.2	6.09	15.20	0.0
I-B	76	0.76	4.63	40.4	6.50	18.02	2.2

직물 평점

실시예	광택 평점	피복력	반짝임 평점
I-1	9	7	9
I-A	4	6	5
I-B	2.5	1	1

<실시예 II>

3-로브 단면인 공칭 1.24 dpf의 미세 필라멘트로 이루어진 실을 본질적으로 실시예 I-1에서 기술한 바와 같이 2675 ypm(2446 미터/분)으로 방사하였다. 100-필라멘트 실 다발을 합친 후 감아서 200-필라멘트 실 다발을 생성하였다. 실시예 II-1 실은 평균 필라멘트 인자가 2.37이고, 평균 로브 각이 -35.4 도이고, 필라멘트 단면의 모양이 도 2A와 유사한 본 발명의 미세 멀티로벌 필라멘트로 이루어졌다. 비교예 II-A 실은 평균 필라멘트 인자가 0.77이고, 평균 로브 각이 +18.6 도이고, 필라멘트 단면의 모양이 도 9와 유사한, 본 발명이 아닌 미세 트리로벌 필라멘트로 이루어졌다. 비교예 II-B는 미국 특허 제5,741,587호 및 미국 특허 제5,827,464호에 기술된 바와 같은, 원형 단면 필라멘트를 갖는 일체형 200-필라멘트 실이었다. 방사된 그대로의 실의 물성 및 단면 매개변수를 표 II-1에 나열하였다.

폴리우레탄 디스크가 장착된 바르마크 L-900 텍스쳐링기를 사용하고 연신 비1.506, D/Y 비 1.711, 제1 가열기 온도 180 ℃를 사용하여, 실 II-1, II-A 및 II-B를 연신 가연 텍스쳐링하였다. 실시예 II-A의 트리로벌 실은 본 실시예의 높은 연신 장력 때문에 이 조건에서 텍스쳐링하지 않았다. 연신-텍스쳐링된 실의 필라멘트 당 데니어(dpf)는 약 0.8이었다. 즉, 연신-텍스쳐링된 필라멘트는 실질적으로 필라멘트 당 데니어가 1 미만인 "서브데니어" 또는 "미세섬유"이었다. 연신-텍스쳐링된 실의 특성을 표 II-2에 기재하였다.

실시예 I에서 관찰한 바와 일관되게, 실시예 II-1의 공급 실은 비교예 II-A의 트리로벌 실에 비하여 연신 장력이 보다 낮고, 파단비강도(T_B)가 보다 높고, 신도가 보다 높았다. 본 발명의 3-로브 실은 연신 장력 수준이 원형의 대조 실과 유사하였고, 동일한 연신-텍스쳐링 조건을 사용하여 텍스쳐링할 수 있었다. 텍스쳐링된 본 발명의 3-로브 실은 텍스쳐링된 실의 파단 필라멘트 수준은 원형 대조물과 동일하게 낮았다.

동일한 직물 구성 및 염색 조건을 사용하여, 연신-텍스쳐링된 실 II-1, II-A 및 II-B로부터 검게 염색된 환편성물을 제조하였다. 직물을 밝은 햇빛 하에서 관찰하여 상대적인 반짝임 및 광택에 대하여 평가하였고, 실내 확산 조명 하에서 상대적인 피복력에 대하여 직물을 평가하였다. 로브가 3개이고, "필라멘트 인자"가 2 이상인 서브데니어 필라멘트를 갖는 실시예 II-1 실로부터 제조된 직물은 비교예 II-B의 원형 단면 필라멘트 실에 비하여 반짝임 및 광택이 훨씬 더 낮았고(수치 평점이 훨씬 높았고), 피복력이 보다 높았다. 직물 평점을 표 II-3에 나타내었다.

텍스쳐링된 실 특성

실시예	텍스쳐링된 실데니어	텍스쳐링된 실dpf	텍스쳐링된 실비강도(gpd)	텍스쳐링된 실신도(％)	텍스쳐링된 실T_B(gpd)	리소나 수축(％)	프레이 수(파단 필라멘트 / 1000미터)
II-1	166	0.83	4.27	51.2	6.46	7.09	6.7
II-A	텍스쳐링하지 않음
II-B	152	0.76	4.35	50.6	6.55	6.78	6.7

직물 평점

실시예	광택 평점	피복력	반짝임 평점
II-1	8	6	6
II-A
II-B	1.5	1	1

<실시예 III>

88-필라멘트 실 다발을 합친 후 감아서 176-필라멘트 실 다발을 생성한 것을 제외하곤, 본질적으로 실시예 II에서 기술한 바와 같이, 공칭 1.4 dpf의 3-로브 미세 필라멘트로 이루어진 실을 제조하였다. 실시예 III-1 및 III-2 실은 평균 필라멘트 인자가 2 이상이고, 단면의 모양이 도 2A와 유사한 3-로브 필라멘트로 이루어졌다. 실시예 III-1의 중합체는 TiO₂1.0 ％를 함유하고, 공칭 20.2 LRV이었던 반면, 실시예 III-2의 중합체는 TiO₂0.30 ％를 함유하고, 공칭 21.7 LRV이었다. 비교예 III-A 중합체는 TiO₂1.5 ％를 함유하고, 공칭 20.6 LRV이었고, 비교예 III-A 실은 원형 필라멘트로 이루어졌다. 각 실시예 III-1, III-2 및 III-A의 방사 속도를 약 0.45 그램/데니어의 연신 장력을 달성하도록 조절하였다. 방사된 그대로의 실의 물성 및 단면 매개변수를 표 III-1에 나열하였다.

폴리우레탄 디스크가 장착된 바르마크 L-900 텍스쳐링기를 사용하고 연신 비 1.506, D/Y 비 1.711, 제1 가열기 온도 180 ℃를 사용하여, 실 III-1, III-2 및 III-A를 연신 가연 텍스쳐링하였다. 연신-텍스쳐링된 실은 필라멘트 당 데니어(dpf)가 약 0.95이었다. 즉, 연신-텍스쳐링된 필라멘트는 실질적으로 필라멘트 당 데니어가 1 미만인 "서브데니어" 또는 "미세섬유"이었다. 연신-텍스쳐링된 실의 특성을 표 III-2에 기재하였다.

동일한 직물 구성 및 염색 조건을 사용하여, 연신-텍스쳐링된 실 III-1, III-2 및 III-A로부터 검게 염색된 환편성물을 제조하였다. 직물을 밝은 햇빛 하에서 관찰하여 상대적인 반짝임 및 광택에 대하여 평가하고, 실내 확산 조명 하에서 상대적인 색 깊이 및 피복력에 대하여 직물을 평가하였다. 본 발명의 연신-텍스쳐링된 서브데니어 3-로브 필라멘트로 이루어진 실시예 III 실로 제조된 직물은 광택 평점이 동일하였다. 이는 실시예 III-1이 첨가된 소광제(TiO₂) 1.0 ％를 함유한 반면, 실시예 III-2는 첨가된 소광제(TiO₂) 0.30 ％를 함유하였다는 점에서 놀라웠다. 비교예 III-A에 사용된 중합체는 첨가된 소광제(1.5 ％ TiO₂)가 실시예 III-1 또는 III-2보다 훨씬 더 많았으나, 실시예 III-1 및 III-2로부터의 두 직물 모두가 원형 필라멘트로 이루어진 비교예 III-A 실로 제조된 직물보다 반짝임이 낮았다(수치 평점이 높았다). 매우 놀랍게도, 필라멘트 인자가 2 이상인 멀티로벌 단면을 사용하면, 중합체에 첨가되는 소광제의 수준을 높이는 것보다 텍스쳐링된 미세 서브데니어 필라멘트로부터 제조된 직물의 소광 효과, 즉 반짝임의 감소가 훨씬 더 컸다. 그러나, 증가된 수준의 소광제를 사용하면, 첨가된 TiO₂의 수준을 증가시킴에 따라 텍스쳐링된 실의 파단 필라멘트(프레이 수)의 수준이 증가된 것에 의하여 증명되는 바와 같이, 텍스쳐링된 실의 품질에 상당히 부정적인 효과가 있었다.

원형 또는 트리로벌 단면을 갖는 종래의 필라멘트에 비하여, 필라멘트 인자가 2 이상인 멀티로벌 필라멘트를 사용하면 연신 가연 텍스쳐링된 서브데니어 실 및 직물에서 매우 상당한 소광 효과가 얻어졌다. 1.0 ％ 내지 1.5 ％의 TiO₂를 갖는 "흐린(dull)" 중합체를 사용할 경우에도, 이들 미세 필라멘트 실의 소광은 소광제(TiO₂) 수준의 증가에 의해서가 아니라 단면 변화에 의하여 최선으로 달성되었다. 필라멘트 인자가 높은 멀티로벌 필라멘트의 이러한 이점은, dpf를 충분히 감소시킴으로써 "출발 단면에 관계없이 텍스쳐링 후 반짝임이 없는 실을 생성할 수 있다"(맥케이(McKay), 미국 특허 제3,691,749호)고 언급한 종래 기술의 관점에서 매우 놀라웠다. 필라멘트 인자가 높은 멀티로벌 미세 필라멘트 및 서브데니어 필라멘트의 두번째 놀라운 이점은 연신 장력 및 ％ 파단 신도에 의해 나타난 방사-배향 수준, 및 필라멘트 파단비강도(T_B= 비강도×(1 + ％ 신도/100％)가 원형 필라멘트와 유사하다는 것이다. 높은 첨단 (반경) 비를 갖는 상대적으로 표면적이 넓은 원형 로브는 (+) 로브 각 및 낮은 첨단 비를 갖는 표준 트리로벌 필라멘트의 보다 뾰족한 첨단에 비하여 보다 균일하고 보다 느린 급랭에 기여하는 것으로 생각된다. 또한 놀랍게도, (-) 로브 각 트리로벌 필라멘트는 높은 첨단 (반경) 비로 인해 로브 면적이 보다 넓지만 로브가 보다 작은 표준 트리로벌 필라멘트보다 연신 가연 텍스쳐링 후 반짝임이 낮았다. 맥케이의 미국 특허 제3,691,749호 및 던컨(Duncan)의 미국 특허 제4,040,689호에는 모두 "(+)인 로브 각은 본 발명의 공급 실에 특히 바람직하며, 이는 이 종류의 로브가 텍스쳐링시 납작해지는 경향이 보다 덜하기 때문이다"라고 언급되어 있다.

텍스쳐링된 실 특성

실시예	텍스쳐링된 실데니어	텍스쳐링된 실dpf	텍스쳐링된 실비강도(gpd)	텍스쳐링된 실신도(％)	텍스쳐링된 실T_B(gpd)	리소나 수축(％)	프레이 수(파단 필라멘트 / 1000미터)
III-1	167	0.95	3.82	43.4	5.48	5.83	6.5
III-A	167	0.95	4.00	52.6	6.10	7.83	12.5
III-2	165	0.94	3.92	43.4	5.62	6.20	1.1

<실시예 IV>

TiO₂0.035 중량％를 함유하는, 공칭 21.7 LRV의 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)로부터 공칭 0.84 dpf의 미세 필라멘트 88개 및 공칭 0.75 dpf의 미세 필라멘트 100개로 이루어진 실을 방사하였다. 방사법은 방사 속도를 4645 ypm(4247 미터/분)으로 증가시켜 연신이 필요없는 편성물 및 제직물용 직접-사용 텍스타일 실, 및 에어-젯 및 스터퍼-박스 텍스쳐링용 공급 실에 적합한, 공칭 75 데니어의 88 및 100 필라멘트 저수축 실을 방사한 것을 제외하곤, 실시예 I에서 기술한 것과 유사하였다. 실시예 IV-1은 필라멘트 단면에 3개의 로브가 있고, 평균 필라멘트 인자가 5.01인 공칭 0.84 dpf의 필라멘트 88개로 이루어진 실이었다. 비교예 IV-A는 공칭 0.75 dpf의 원형 필라멘트 100개로 이루어진 실이었다. 실시예 IV-2는 필라멘트 단면에 3개의 로브가 있고, 평균 필라멘트 인자가 3.69인 공칭 0.75 dpf의 필라멘트 100개로 이루어진 실이었다. 실시예 IV-1 및 IV-2의 필라멘트 단면 모양은 도 6과 유사하였다. 비교예 IV-B는 필라멘트 단면의 평균 필라멘트 인자가 1.76이고, 필라멘트 단면의 모양이 도 9와 유사한 공칭 0.75 dpf의 트리로벌 필라멘트 100개로 이루어진 실이었다. 실 IV-1, IV-2, IV-A 및 IV-B는 실질적으로 필라멘트 당 데니어가 1 미만인 "서브데니어" 또는 "미세섬유"이었다. 비교예 IV-C는 평균 필라멘트 인자가 0.21인 공칭 2.2 dpf의 트리로벌 필라멘트 34개로 이루어진 실이었다. 물성 및 단면 매개변수를 표 IV-1에 나열하였다. 이 표에서 연신 장력 결과값은 연신 비 1.40 및 공급 속도 150 ypm(137 미터/분)에서 측정한 것이다.

동일한 직물 구성 및 염색 조건을 사용하여, 방사된 그대로의 직접-사용 실 IV-1, IV-2, IV-A, IV-B 및 IV-C로부터 검게 염색된 환편성물을 제조하였다. 직물을 밝은 햇빛 하에서 관찰하여 상대적인 반짝임 및 광택에 대하여 평가하였고, 실내 확산 조명 하에서 상대적인 피복력 및 색 깊이에 대하여 직물을 평가하였다. 로브가 3개이고 "필라멘트 인자"가 2 이상인 서브데니어 필라멘트를 갖는 실시예 IV-1 및 IV-2 실로부터 제조된 직물은 트리로벌 필라멘트 실 IV-B 및 IV-C에 비하여 반짝임과 광택이 훨씬 덜하였고(수치 평점이 훨씬 더 높았고), 실시예 IV-A의 원형 단면 필라멘트 실에 비하여 피복력이 보다 높았다. 또한, 실시예 IV-1 및 IV-2로부터 제조된 직물은 종래의 트리로벌 서브데니어 비교예 IV-C를 사용하여 제조한 직물에 비하여 색 깊이가 훨씬 더 높았다. 0.85 dpf의 서브데니어 실시예 IV-1 실이 2.2 dpf의 비교예 IV-C 실과 동일한 직물 색 깊이를 제공한 것이 놀라웠으며, 이는 비교예 IV-C 실의 필라멘트 데니어가 훨씬 더 크다는 점에서 의외였다. 직물의 시각적 평점을 표 IV-2에 나타내었다. 본 발명의 실시예 IV-1 및 IV-2 멀티로벌 서브데니어 실로부터 제조된 직물은 또한 신속한 수분 흡상 및 높은 열전도성을 겸비하여, 이 종류의 실은 본질적으로 운동복과 같은 고성능 직물 용도에 적합하였다.

직물 평점

실시예	광택 평점	피복력	반짝임 평점	색 깊이
IV-1	7	5	7	5
IV-A	5	1	6	8
IV-2	5	7	6	3
IV-B	0	6	0	0
IV-C	2	2	2	5

<실시예 V>

5-설포-이소프탈산의 글리콜레이트의 리튬 염 1.35 몰％를 함유하는, 공칭 18.1 LRV의 염기성-염색성 에틸렌 테레프탈레이트 코폴리에스테르로부터 미세 방사-배향 필라멘트로 이루어진 실을 제조하였으며, 상기 중합체는 본질적으로 미국 특허 제5,559,205호 및 미국 특허 제5,607,765호에 기술된 바와 같았다. 중합체는 TiO₂0.30 중량％를 함유하였다. 본질적으로 실시예 I에서 기술한 바와 같은 방사법을 사용하여 2450 ypm(2240 미터/분)으로 실을 방사하였다. 실시예 V-1 실은 3개의 로브가 있고, 평균 필라멘트 인자가 2.97인 필라멘트 단면을 가지며, 필라멘트 단면의 모양이 도 2A와 유사한 공칭 1.31 dpf의 필라멘트 88개로 이루어졌다. 비교예 V-A 실은 공칭 1.15 dpf의 원형 필라멘트 100개로 이루어졌다. 비교예 V-B 실은 평균 필라멘트 인자가 0.72인 트리로벌 단면을 가지며, 필라멘트 단면의 모양이 도 9와 유사한 공칭 1.15 dpf의 필라멘트 100개로 이루어졌다. 실시예 V-2 실은 로브가 3개 있고, 평균 필라멘트 인자가 2.77인 필라멘트 단면을 가지며, 필라멘트 단면의 모양이 도 2A와 유사한 공칭 1.15 dpf의 필라멘트 100개로 이루어졌다. 실의 물성 및 필라멘트 단면 매개변수를 표 V-1에 요약하였다.

폴리우레탄 디스크가 장착된 바르마크 L-900 텍스쳐링기에서 동일한 텍스쳐링 조건을 사용하고 연신 비 1.506, D/Y 비 1.635, 제1 가열기 온도 160 ℃를 사용하여, 실 V-1, V-2, V-A 및 V-B를 연신 가연 텍스쳐링하였다. 실시예 V-1의 연신-텍스쳐링된 실의 필라멘트 당 데니어(dpf)는 약 0.89이었고, 실시예 V-A, V-B 및 V-2의 연신-텍스쳐링된 실의 dpf는 약 0.78이었다. 즉, 연신-텍스쳐링된 필라멘트는 실질적으로 필라멘트 당 데니어가 1 미만인 "서브데니어" 또는 "미세섬유"이었다. 연신-텍스쳐링된 실의 특성을 표 V-2에 기재하였다. 실시예 V-1 및 V-2의 3-로브 실은 비교예 V-B의 트리로벌 실에 비하여 방사된 그대로의 형태 및 연신-텍스쳐링된 형태 모두에서 공급 실 연신 장력이 보다 낮고, 파단비강도(T_B)가 보다 높고, 신도가 보다 높았다. 본 발명의 3-로브 필라멘트 실은 동일한 방사 속도로 방사된 경우에도, 방사된 실의 연신 장력 및 신도 값이 비교용 원형 단면 실과 매우 유사하였으며, 이는 매우 놀라웠다. 동일한 속도 및 급랭 조건에서 방사될 경우, 비원형 단면 필라멘트는 증가된 섬유 표면적으로 인하여 보다 신속하게 급랭될 것으로 예상되기 때문에, 비원형 단면 필라멘트는 원형 필라멘트에 비하여 배향이 보다 높고(즉, 연신 장력이 보다 높고), 신도가 보다 낮을 것으로 예상되었다. 텍스쳐링된 실의 파단 필라멘트(프레이 수)는 본 발명의 염기성-염색성 3-로브 서브데니어 실의 경우 낮은 수준이었던 반면, 비교예 V-B의 텍스쳐링된 트리로벌 단면 멀티필라멘트 실의 경우 프레이 수가 매우 많았다.

동일한 직물 구성 및 염색 조건을 사용하여, 연신 텍스쳐링된 실 V-A, V-B 및 V-2로부터 검게 염색된 환편성물을 제조하였다. 직물을 밝은 햇빛 하에서 관찰하여 상대적인 반짝임 및 광택에 대하여 평가하였고, 실내 확산 조명 하에서 상대적인 피복력 및 색 깊이에 대하여 평가하였다. 로브가 3개이고, "필라멘트 인자"가 2 이상인 염기성-염색성 서브데니어 필라멘트를 갖는 실시예 V-2 실로부터 제조된 직물은 텍스쳐링된 원형 및 트리로벌 비교예 V-A 및 V-B에 비하여 반짝임 및 광택이 훨씬 덜 하였고(수치 평점이 훨씬 더 높았고), 실시예 V-A의 원형 단면 필라멘트 실에 비하여 피복력이 보다 컸다. 본 발명의 실시예 V-2 트리로벌 서브데니어 가연 텍스쳐링된 실로부터 제조된 직물은 또한 실시예 V-C의 종래 트리로벌 서브데니어 가연 텍스쳐링된 실로부터 제조된 직물에 비하여 색 깊이가 보다 높았다. 직물 평점을 표 V-3에 나타내었다.

텍스쳐링된 실 특성

실시예	텍스쳐링된 실데니어	텍스쳐링된 실dpf	텍스쳐링된 실비강도(gpd)	텍스쳐링된 실신도(％)	텍스쳐링된 실T_B(gpd)	리소나 수축(％)	프레이 수(파단 필라멘트 / 1000미터)
V-1	78	0.89	2.95	36.3	4.02	8.36	2.2
V-A	79	0.79	3.08	43.9	4.43	9.43	20.1
V-B	78	0.78	3.05	31.5	4.01	8.85	232.0
V-2	78	0.78	3.00	35.4	4.06	7.61	11.2

직물 평점

실시예	광택 평점	피복력	반짝임 평점	색 깊이
V-A	1	1	1	9
V-B	5	7	5	1
V-2	9	7	9	5

<실시예 VI>

본질적으로 실시예 V에서 기술한 바와 같은 중합체를 사용하여, 공칭 2.4 dpf의 필라멘트 34개로 이루어진 염기성-염색성 공급 실을 제조하였다. 비교예 VI-A 실은 원형 단면을 갖는 필라멘트 34개로 이루어졌다. 비교예 VI-B 실은 평균 필라멘트 인자가 0.39이고, 평균 로브 각이 +19.7 도인 트리로벌 단면을 갖는 필라멘트 34개로 이루어졌다. 실시예 VI-1 실은 평균 로브 각이 -9.1 도이고, 평균 필라멘트 인자가 6.98인 6-로브 단면을 가지며, 필라멘트 단면의 모양이 도 7A와 유사한 필라멘트 34개로 이루어졌다. 실시예 VI-2 실은 평균 로브 각이 -52.6 도이고, 평균 필라멘트 인자가 4.07인 3-로브 단면을 갖는 필라멘트 34개로 이루어졌다. 실의 물성 및 단면 매개변수를 표 VI-1에 나열하였다.

폴리우레탄 디스크가 장착된 바르마크 L-900 텍스쳐링기에서 동일한 텍스쳐링 조건을 사용하고 연신 비 1.44, D/Y 비 1.635, 제1 가열기 온도 160 ℃를 사용하여, 실 VI-A, VI-B, VI-1 및 VI-2를 연신 가연 텍스쳐링하였다. 실시예 VI의 연신 가연-텍스쳐링된 실의 dpf는 약 1.7이었다. 즉, 이 실은 서브데니어 수준 이상의 dpf를 갖는 필라멘트로 이루어졌다. 연신-텍스쳐링된 실의 특성을 표 VI-2에 기재하였다.

동일한 직물 구성 및 염색 조건을 사용하여, 연신-텍스쳐링된 실 VI-A, VI-B, VI-1 및 VI-2로부터 검게 염색된 환편성물을 제조하였다. 직물을 밝은 햇빛 하에서 관찰하여 상대적인 반짝임 및 광택에 대하여 평가하였고, 실내 확산 조명 하에서 상대적인 피복력에 대하여 직물을 평가하였다. "필라멘트 인자"가 2 이상인 염기성-염색성 멀티로벌 필라멘트를 갖는 실시예 VI-1 및 VI-2 실로부터 제조된 직물은 텍스쳐링된 원형 및 트리로벌 비교예 VI-A 및 VI-B에 비하여 반짝임 및 광택이 훨씬 더 낮았고(수치 평점이 훨씬 더 높았고), 실시예 VI-A의 원형 단면 필라멘트 실에 비하여 피복력이 보다 컸다. 직물 평점을 표 IV-3에 나타내었다. 실시예 VI-1의 연신-텍스쳐링된 6-로브 필라멘트의 필라멘트 단면 모양은 도 7B와 유사하였고, 가연 텍스쳐링 공정으로부터 약간의 로브 변형을 나타내었으나, 일반적으로는 6개의 뚜렷한 로브 및 섬유 방향 홈이 있는 필라멘트를 유지하였으며, 상기 필라멘트는 연신 가연 텍스쳐링 후에도 낮은 직물 반짝임을 제공하였다.

텍스쳐링된 실 특성

실시예	텍스쳐링된 실데니어	텍스쳐링된 실dpf	텍스쳐링된 실비강도(gpd)	텍스쳐링된 실신도(％)	텍스쳐링된 실T_B(gpd)	리소나 수축(％)	프레이 수(파단 필라멘트 / 1000미터)
VI-A	58	1.69	2.72	69.7	4.62	16.14	0.0
VI-B	57	1.68	2.62	47.1	3.85	13.01	0.0
VI-1	57	1.68	2.75	46.4	4.03	10.84	0.0
VI-2	57	1.68	2.72	44.4	3.93	10.29	0.0

직물 평점

실시예	광택 평점	피복력	반짝임 평점
VI-A	5	1	1
VI-B	3	8	5
VI-1	13	8	13
VI-2	10	11	10

<실시예 VII>

본질적으로 실시예 V에서 기술한 바와 같은 중합체를 사용하여, 공칭 1.9 dpf의 필라멘트 34개, 또는 공칭 1.3 dpf의 필라멘트 50개로 이루어진 염기성-염색성 공급 실을 제조하였다. 비교예 VII-A 실은 원형 단면을 갖는 공칭 1.9 dpf의 필라멘트 34개로 이루어졌다. 비교예 VII-B 실은 평균 필라멘트 인자가 0.50이고, 평균 로브 각이 +19.2 도인 트리로벌 단면을 갖는 공칭 1.9 dpf의 필라멘트 34개로 이루어졌다. 실시예 VII-1 실은 평균 로브 각이 -7.7 도이고, 평균 필라멘트 인자가 8.86인 6-로브 단면을 갖는 필라멘트 34개로 이루어졌다. 실시예 VII-2 실은 평균 로브 각이 -51.3 도이고, 평균 필라멘트 인자가 4.21인 3-로브 단면을 갖는 필라멘트 34개로 이루어졌다. 비교예 VII-C 실은 평균 필라멘트 인자가 0.68이고, 평균 로브 각이 +24.8 도인 트리로벌 단면을 갖는 공칭 1.3 dpf의 필라멘트 50개로 이루어졌다. 실시예 VII-3 실은 평균 로브 각이 +22.8 도이고, 평균 필라멘트 인자가 10.2인 6-로브 단면을 갖는 공칭 1.3 dpf의 필라멘트 50개로 이루어졌다. 실의 물성 및 단면 매개변수를 표 VII-1에 나열하였다.

폴리우레탄 디스크가 장착된 바르마크 L-900 텍스쳐링기에서 동일한 텍스쳐링 조건을 사용하고 연신 비 1.44, D/Y 비 1.635, 제1 가열기 온도 160 ℃를 사용하여, 실 VII-1 내지 VII-3 및 VII-A 내지 VII-C를 연신 가연 텍스쳐링하였다. 실시예 VII-1, VII-2, VII-A 및 VII-B의 연신 가연-텍스쳐링된 실의 dpf는 약 1.4이었다. 즉, 이 실은 서브데니어 수준 이상의 dpf를 갖는 필라멘트로 이루어졌다. 실시예 VII-C 및 VII-3의 연신-가연 텍스쳐링된 실의 dpf는 약 1이었다. 연신-텍스쳐링된 실의 특성을 표 VII-2에 기재하였다.

동일한 직물 구성 및 염색 조건을 사용하여, 실시예 VII의 연신-텍스쳐링된 실로부터 검게 염색된 환편성물을 제조하였다. 직물을 밝은 햇빛 하에서 관찰하여 상대적인 반짝임 및 광택에 대하여 평가하였고, 실내 확산 조명 하에서 상대적인 피복력에 대하여 직물을 평가하였다. 유사한 단면을 유지할 경우, 실의 dpf를 감소시키면, 직물의 반짝임 및 광택이 감소되었다(수치 평점이 보다 높았다). 보다 높은 1.4 dpf 필라멘트를 사용하여, 보다 미세한 1.0 dpf 필라멘트로 구성된 직물에 대하여 동일하거나 또는 보다 낮은 직물 반짝임 및 광택을 갖는 직물을 제조할 수 있었으며, 이때 dpf가 보다 높은 실에는 본 발명의 필라멘트 인자가 높은 멀티로벌 필라멘트를 사용하였다. 직물 평점을 표 VII-3에 나타내었다.

텍스쳐링된 실 특성

실시예	텍스쳐링된 실데니어	텍스쳐링된 실dpf	텍스쳐링된 실비강도(gpd)	텍스쳐링된 실신도(％)	텍스쳐링된 실T_B(gpd)	리소나 수축(％)	프레이 수(파단 필라멘트 / 1000미터)
VII-A	49	1.44	2.62	78.8	4.68	10.97	0.0
VII-B	49	1.44	2.51	53.0	3.84	10.22	0.0
VII-1	49	1.44	2.60	49.4	3.88	8.09	2.2
VII-2	49	1.44	2.61	51.4	3.95	7.39	0.0
VII-C	50	1.00	2.52	44.3	3.64	8.75	0.0
VII-3	50	0.99	2.59	40.2	3.63	8.17	0.0

직물 평점

실시예	광택 평점	피복력	반짝임 평점
VII-A	7	1	1
VII-B	5	8	5
VII-1	19	10	17
VII-2	9	11	11
VII-C	7	14	11
VII-3	19	18	21

<실시예 VIII>

실시예 V에서 기술한 바와 같이 염기성-염색성 중합체로부터 0.7 내지 1.4 dpf의 필라멘트 50 내지 100개로 이루어진 직접-사용 방사-배향 실을 제조하였다. 방사법은 방사 속도를 4200 ypm(3840 미터/분)으로 증가시켜 연신이 필요없는 편성물 및 제직물용 직접-사용 텍스타일 실, 및 에어-젯 및 스터퍼-박스 텍스쳐링용 공급 실로서 적합한 실을 수득한 것을 제외하곤, 실시예 I에서 기술한 바와 유사하였다. 실시예 VIII-1, VIII-3 및 VIII-5 실은 필라멘트 인자가 2 이상이고, 필라멘트 단면의 모양이 도 6과 유사한 3-로브 필라멘트로 이루어졌다. 실시예 VIII-2 및 VIII-4 실은 필라멘트 인자가 2 이상이고, 필라멘트 단면의 모양이 도 8과 유사한 6-로브 필라멘트로 이루어졌다. 비교예 VIII-A는 원형 단면 필라멘트로 이루어졌다. 비교예 VIII-B 및 VIII-C는 필라멘트 인자가 2 미만이고, 필라멘트 단면의모양이 도 9와 유사한 트리로벌 필라멘트로 이루어졌다. 실의 물성 및 필라멘트의 기하학적 매개변수를 표 VIII-1에 요약하였다. 이 표의 연신 장력 결과값은 연신 비 1.40 및 공급 속도 150 ypm(137 미터/분)에서 측정하였다.

동일한 직물 구성 및 염색 조건을 사용하여, 방사된 그대로의 직접-사용 실 VIII-1 내지 VIII-3 및 VIII-A 내지 VIII-C로부터 검게 염색된 환편성물을 제조하였다. 직물을 밝은 햇빛 하에서 관찰하여 상대적인 반짝임 및 광택에 대하여 평가하였고, 실내 확산 조명 하에서 상대적인 색 깊이 및 피복력에 대하여 직물을 평가하였다. 필라멘트 인자 2 이상인 멀티로벌 실로부터 제조된 직물은 동일한 dpf의 비교예로 구성된 직물에 비하여 피복성이 개선되었다. 필라멘트 인자가 2 이상인 멀티로벌 실로부터 제조된 직물은 필라멘트 인자가 2 미만인 트리로벌 단면을 갖는, 동등한 dpf의 비교예로 구성된 직물에 비하여 반짝임 및 광택의 합이 보다 낮았고(반짝임 및 광택 수치 평점의 합이 보다 높았고), 색 깊이가 보다 높았다.

직물 평점

실시예	광택 평점	색 깊이	피복력	반짝임 평점
VIII-A	0	1.5	0	1
VIII-1	2	1	2	1
VIII-B	0	2.5	1.5	0
VIII-2	4	5	2.5	4
VIII-C	3	0.5	4	4
VIII-3	5	5	5	4

<실시예 IX>

폴리(에틸렌 테레프탈레이트)로부터 공칭 5.1 dpf의 필라멘트 50개로 이루어진 실을 방사하였다. 실시예 IX-A, IX-B 및 IX-1 내지 IX-5에 사용된 폴리에스테르 중합체는 공칭 20.6 LRV이었고, 첨가된 소광제 TiO₂1.5 중량％를 함유하였다. 실시예 IX-C, IX-D 및 IX-6 내지 IX-10에 사용된 폴리에스테르 중합체는 공칭 21.3 LRV이었고, 첨가된 소광제 TiO₂0.30 중량％를 함유하였다. 본질적으로 미국 특허 제4,529,368호에 기술된 것과 같은 관형 지연 장치를 사용하는 변형된 교차 흐름 급랭 시스템을 방사 공정에 사용하였다. 비교예 IX-A 및 IX-C 실은 본질적으로 미국 특허 제4,041,689호에 기술된 바와 같고 평균 필라멘트 인자가 각각 -3.36 및 -2.39이고, 필라멘트 단면의 모양이 도 10A와 유사한 옥타로벌 필라멘트로 이루어졌다. 비교예 IX-B 및 IX-D 실은 3개의 둥근 로브가 있고, 평균 필라멘트 인자가 각각 1.28 및 1.32이고, 필라멘트 단면의 모양이 도 11과 유사한 필라멘트로 이루어졌다. 실시예 IX-2 및 IX-7 실은 6개의 둥근 로브가 있고, 평균 필라멘트 인자가 각각 4.0 및 4.9이고, 로브 각이 각각 -19.6 도 및 -18.8 도이고, 필라멘트 단면 모양이 도 3A와 유사한 필라멘트로 이루어졌다. 실시예 IX-3, IX-4, IX-5, IX-8, IX-9 및 IX-10 실은 필라멘트 인자가 2.39 내지 4.01이고, 일반적으로 15 도 이하의 낮은 평균 로브 각을 갖는 필라멘트로 이루어졌다. 실시예 IX-4 및 IX-9는 필라멘트 단면의 모양이 도 4A와 유사하였고, 도 1C에 예시된 방사구 모세관을 사용하여 제조하였다. 실시예 IX-3 및 IX-8은 필라멘트 단면의 모양이 도 5A와 유사하였고, 도 1B에 예시된, 모세관 다리 길이가 약 0.457 mm인 방사구 모세관을 사용하여 제조하였다. 실시예 IX-5 및 IX-10은 필라멘트 단면의 모양이 도 5A와 유사하였고, 도 1B에 예시된, 그러나 모세관 다리의 길이를 0.457 mm에서 0.508 mm로 증가시킨 방사구 모세관을 사용하여 제조하였다. 도 1B 또는 1C의 방사구 모세관은 FF가 2 이상인 상이한 멀티로벌 필라멘트를 수득하기 위하여, 예를 들어 상이한 목적 로브 수를 위하여 모세관 다리의 수를 바꾸거나, 또는 기하학적 매개변수를 바꾸기 위하여 또는 상이한 DPF의 제조를 위하여 또는 다양한 합성 중합체를 사용하기 원할 경우 슬롯 치수를 바꿈으로써 변형시킬 수 있다. 실시예 IX-1 및 IX-6 실은 8개의 로브가 있고, 평균 필라멘트 인자가 각각 2.7 및 6.0인 필라멘트로 이루어졌다. 실의 물성 및 단면 매개변수를 표 IX-1에 나열하였다.

폴리우레탄 디스크가 장착된 바르마크 AFK 텍스쳐링기를 사용하고 연신 비 1.53, D/Y 비 1.51 및 제1 가열기 온도 210 ℃를 사용하여, 실시예 IX의 실을 연신 가연 텍스쳐링하였다. 연신-텍스쳐링된 실의 필라멘트 당 데니어(dpf)는 약 3.4이었다. 실시예 IX의 연신 텍스쳐링된 실은 인장 특성이 있었고, 텍스쳐링 실 파단 필라멘트가 제직 및 편성과 같은 상업용 고속 직물 형성 공정에 적합한 낮은 수준이었다. 연신-텍스쳐링된 실의 특성을 표 IX-2에 기재하였다. 연신-가연 텍스쳐링 후, 실시예 IX-2 및 IX-7의 필라멘트의 필라멘트 단면 모양은 도 3B와 유사하였다. 연신-가연 텍스쳐링 후, 실시예 IX-4 및 IX-9의 필라멘트의 필라멘트 단면 모양은 도 4B와 유사하였고, 실시예 IX-3, IX-5, IX-8 및 IX-10의 필라멘트의 단면 모양은 도 5B와 유사하였다. FF가 2 이상인 연신-가연 텍스쳐링된 멀티로벌 필라멘트는 텍스쳐링 공정으로부터 약간의 로브 변형을 나타내었으나, 일반적으로 필라멘트는 뚜렷한 로브 및 다수의 필라멘트 방향 홈을 갖는 필라멘트를 유지하였고, 상기 필라멘트는 연신 가연 텍스쳐링 후에도 낮은 직물 반짝임을 제공하였다.

동일한 직물 구성 및 염색 조건을 사용하여 실시예 IX의 연신-텍스쳐링된 실로부터 검게 염색된 환편성물을 제조하였다. 직물을 밝은 햇빛 하에서 관찰하여 상대적인 반짝임에 대하여 평가하고, 실내 확산 조명 하에서 상대적인 색 깊이에 대하여 직물을 평가하였다. dpf가 보다 높은 이들 실로부터 제조된 직물의 반짝임 감소는 첨가된 소광제의 수준을 0.30 ％에서 1.5 ％로 증가시킴으로써 수득되었으나, TiO₂의 증가는 직물의 상대적인 색 깊이를 감소시켰으며, 이는 단점이었다. 섬유 단면을 변형시키고 보다 낮은 소광제 수준을 사용함으로써 직물 착색 손실의 불이익이 없이 직물 반짝임이 훨씬 더 감소되었다. 실시예 IX-6 및 IX-8 내지 IX-10은 종래의 옥타로벌 단면을 갖는 실에 비하여 반짝임이 상당히 감소하였고, 착색이 보다 높았으며, 종래 단면에 높은 소광제 수준을 조합하였을 경우에도 마찬가지였다. 필라멘트 인자가 2 이상인 필라멘트로 이루어진 실시예 IX 멀티로벌 실로부터 제조된 직물은 8개보다 적은 로브를 사용할 경우에도 종래의 옥타로벌 단면의 필라멘트로 이루어진 실로부터 제조된 직물보다 일반적으로 반짝임 평점이 뛰어났다.(-) 로브 각을 가지나, 필라멘트 인자가 2 미만인 3-로브 필라멘트로 이루어진 실은 낮은 직물 반짝임을 제공하지 않았다. 직물 평점을 표 IX-3에 나타내었다.

텍스쳐링된 실 특성

실시예	텍스쳐링된 실데니어	텍스쳐링된 실dpf	텍스쳐링된 실비강도(gpd)	텍스쳐링된 실신도(％)	텍스쳐링된 실T_B(gpd)	리소나 수축(％)	프레이 수(파단 필라멘트 / 1000미터)
IX-A	170	3.40	4.36	35.6	5.91	49.70	0.0
IX-1	171	3.42	4.26	32.6	5.65	45.00	0.0
IX-2	171	3.42	4.29	33.2	5.72	39.90	0.0
IX-3	169	3.38	3.97	28.5	5.10	34.60	0.0
IX-4	170	3.40	4.02	28.6	5.17	32.60	0.0
IX-5	170	3.40	4.05	29.4	5.24	35.00	0.0
IX-B	168	3.36	4.21	34.4	5.66	37.40	0.0
IX-C	170	3.40	4.39	32.7	5.83	47.10	0.0
IX-6	169	3.38	4.25	29.6	5.51	43.20	2.2
IX-7	169	3.38	4.19	29.5	5.42	37.20	0.0
IX-8	168	3.36	3.94	25.7	4.95	34.90	0.0
IX-9	169	3.38	4.10	27.9	5.25	34.50	0.0
IX-10	169	3.38	3.98	25.6	5.00	35.70	0.0
IX-D	168	3.36	4.14	32.4	5.48	37.30	0.2

직물 평점

실시예	색 깊이	반짝임 평점
IX-A	11.3	11.7
IX-1	9	27
IX-2	9	12
IX-3	3	32
IX-4	3	32
IX-5	3	31
IX-B	4	2
IX-C	28	10
IX-6	27	24
IX-7	26	10
IX-8	19	23
IX-9	22	25
IX-10	23	27
IX-D	27	0

<실시예 X>

본질적으로 실시예 V에서 기술한 바와 같은 중합체로부터 공칭 1.28 dpf의 필라멘트 88개로 이루어진 염기성-염색성 공급 실을 제조하였다. 비교예 X-A 필라멘트는 로브 각이 (-)이고, 평균 필라멘트 인자가 6.86인 4개의 대칭 로브를 가졌다. 실시예 X-1 필라멘트는 슬롯 길이가 상이한 모세관 슬롯을 사용하여, 로브 각이 (-)이고, 로브 높이가 상이한 4개의 로브를 가졌다. 마주보는 로브는 본질적으로 로브 높이가 동일하였으나, 인접한 로브는 높이가 상이하였다. 로브 높이의 상대적인 차이를 정량화하기 위하여 개질 비의 비 M₁/M₂(여기서 M₁은 마주보는 로브 쌍 중 가장 긴 것에 외접하는 최외곽 원(도 1의 참조번호 (R))을 사용하여 수득한 개질 비이고, M₂는 마주보는 로브 쌍 중 가장 작은 것에 외접하는 원을 사용하여 수득한 개질 비임)를 사용하였다. 실시예 X-1의 필라멘트 인자는, 가장 짧은 로브의 로브 기하학적 매개변수를 필라멘트 인자 측정에 사용한 경우 5.27이었고, 가장 긴 로브의 로브 기하학적 매개변수를 필라멘트 인자 측정에 사용한 경우 8.83이었다. 두 측정에서, 비대칭 단면 실시예 X-1의 필라멘트 인자는 2.0 이상이었고, 평균 필라멘트 인자는 2.0 이상이었다. 실시예 X-1의 필라멘트의 단면 모양은 도 12와 유사하였다. 표 X-1에 실의 물성 및 필라멘트의 기하학적 매개변수를 요약하였다.

폴리우레탄 디스크가 장착된 바르마크 AFK 텍스쳐링기를 사용하고 연신 비 1.40, D/Y 비 1.80, 및 220 ℃의 비접촉 제1 가열기를 사용하여, 실시예 X의 실을 연신 가연 텍스쳐링하였다. 연신-텍스쳐링된 실의 필라멘트 당 데니어(dpf)는 약 0.89이었다. 즉, 연신-텍스쳐링된 필라멘트는 실질적으로 필라멘트 당 데니어가 1 미만인 "서브데니어" 또는 "미세섬유"이었다. 대칭 및 비대칭 단면 필라멘트 공급 실은 모두 인장 특성이 유사하였고, 텍스쳐링된 실은 제직 및 편성과 같은 직물 형성 공정에 적합한 낮은 파단 필라멘트 수준 및 인장 특성을 가졌다. 표 X-2에 텍스쳐링된 실의 물성을 요약하였다.

동일한 직물 구성 및 염색 조건을 사용하여 각각의 연신-텍스쳐링된 실 X-A 및 X-1로부터 검게 염색된 환편성물을 제조하였다. 직물을 밝은 햇빛 하에서 관찰하여 상대적인 반짝임 및 광택에 대하여 평가하고, 실내 확산 조명 하에서 상대적인 피복력에 대하여 직물을 평가하였다. 비대칭 단면 필라멘트를 갖는 실시예 X-1 실을 사용한 직물은 실시예 X-A의 대칭 단면 필라멘트를 사용하여 제조된 직물과 유사하게 반짝임이 낮았다. 필라멘트의 개선된 윤기 특성을 무효화시키지 않고 필라멘트 대 필라멘트 팩킹 및 수분 전달 특성에 영향을 주는 수단으로서 본 발명의 멀티로벌 필라멘트의 상대적인 로브 높이를 조절할 수 있었다.

텍스쳐링된 실 특성

실시예	텍스쳐링된 실데니어	텍스쳐링된 실dpf	텍스쳐링된 실비강도(gpd)	텍스쳐링된 실신도(％)	텍스쳐링된 실T_B(gpd)	리소나 수축(％)	프레이 수(파단 필라멘트 / 1000미터)
X-A	78.5	0.89	2.73	28.4	3.50	12.50	3.3
X-1	78.5	0.89	2.69	26.4	3.40	12.60	1.1

<실시예 XI>

폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트 중합체의 2성분 방사에 의하여, 로브가 3개이고 필라멘트 인자가 2보다 큰 2성분 필라멘트를 제조하였다. 중합체는 친밀하게 접착된 필라멘트에 사이드-바이-사이드 형태로 위치하였고, 각 중합체 성분은 필라멘트 길이 방향으로 연장되어 있었다. 다수의 필라멘트를 방사구로부터 동시에 압출시켰고, 필라멘트를 멀티필라멘트의 다발로 형성하여 감았다. 당업계에 공지된 바와 같이(예를 들어, 미국 특허 제3,454,460호), 본 발명에 따른 단면 형태를 갖는 2성분 필라멘트는 그의 잠재적인 권축성으로 인하여 필라멘트를 기계적으로 텍스쳐링할 필요없이 벌크화될 수 있었다.

당업계의 숙련자들은 상기 제시된 본 발명의 교시의 이점을 가지고 본 발명을 여러가지로 변형시킬 수 있다. 이들 변형은 첨부된 청구의 범위에 제시된 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해하여야 한다.

Claims

멀티로벌 단면을 가지며, 하기 수학식 1에 따라서 측정된 필라멘트 인자가 약 2 이상이고, 평균 첨단 비(tip ratio)가 약 0.2 이상인 합성 필라멘트.

<수학식 1>

식 중, K₁= 0.0013158, K₂= 2.1, K₃= 0.45, A = 1.5, B = 2.7, C = 0.35, D = 1.4, E = 1.3, MR = (R)/(r₁)(여기서, (R)은 단면의 중앙을 중심으로 하고 로브(lobe)의 첨단에 외접하는 원의 반경이고, (r₁)은 단면의 중앙을 중심으로 하고 단면 내에서 로브의 연결점에 내접하는 원의 반경임)이고, N은 단면의 로브 수이고, DPF는 필라멘트 당 데니어이고, LAF = (TR)×(DPF)×(MR)²(여기서, TR은 (r₂)/(R)(여기서, (r₂)는 로브에 내접하는 원의 평균 반경이고, (R)은 상기한 바와 같음)이고, DPF 및 MR은 상기한 바와 같음)이고, AF = 15 - 로브 각(여기서, 로브 각은 필라멘트 단면의 로브의 각 측면 상의 변곡점에 접하는 두 접선의 평균 각임)이다.
제1항에 있어서, 첨단 비가 약 0.3 이상인 필라멘트.
제2항에 있어서, 첨단 비가 약 0.4 이상인 필라멘트.
제1항에 있어서, 로브 각이 약 15°이하인 필라멘트.
제1항에 있어서, 상기 로브 각이 약 0°이하인 필라멘트.
제4항에 있어서, 상기 로브 각이 약 -30°이하인 필라멘트.
제1항에 있어서, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리올레핀 및 이들의 배합물로 이루어진 군으로부터 선택된 용융 방사성 중합체 1종 이상을 포함하는 필라멘트.
제4항에 있어서, 상기 중합체가 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 및 이들의 배합물로 이루어진 군으로부터 선택된 폴리에스테르인 필라멘트.
제7항에 있어서, 2성분 필라멘트인 필라멘트.
제9항에 있어서, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 및 그의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 제1 성분, 및 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트) 및 그의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 제2 성분을 포함하며, 두 성분이 약 95:5 내지 약 5:95의 중량비로 존재함을 특징으로 하는 2성분 필라멘트인 필라멘트.
제1항에 있어서, 필라멘트 인자가 약 3.0 이상인 필라멘트.
제11항에 있어서, 필라멘트 인자가 4.0 이상인 필라멘트.
제1항에 있어서, 3 내지 8개의 로브가 있는 필라멘트.
제1항에 있어서, 데니어가 필라멘트 당 약 0.2 내지 약 5.0 데니어의 범위인 필라멘트.
제1항의 필라멘트로부터 적어도 일부 형성된 멀티필라멘트 실.
제4항의 필라멘트로부터 적어도 일부 형성된 멀티필라멘트 실.
제15항에 있어서, 실의 필라멘트의 데니어가 필라멘트 당 약 0.2 내지 약 5.0 데니어의 범위인 실.
제16항에 있어서, 실의 필라멘트의 데니어가 필라멘트 당 약 0.2 내지 약1.0 데니어의 범위인 실.
제17항에 있어서, 가연 텍스쳐링된 실.
제18항에 있어서, 가연 텍스쳐링된 실.
제1항의 필라멘트로부터 적어도 일부 형성된 물품.
제1항의 필라멘트로부터 적어도 일부 형성된 의복.
제1항의 필라멘트로부터 적어도 일부 형성된 직물.
제1항의 필라멘트를 생성할 수 있는 방사구 모세관.
용융 방사성 중합체를 용융시켜 용융 중합체를 형성하는 단계, 필라멘트 인자가 약 2.0 이상이고 첨단 비가 0.2 이상인 단면을 제공하도록 고안된 방사구 모세관을 통하여 용융 중합체를 압출시키는 단계, 모세관에서 나오는 필라멘트를 급랭시키는 단계, 급랭된 필라멘트를 수렴하는 단계, 및 필라멘트를 감는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 필라멘트 단면의 필라멘트 인자가 약 0.2 이상이고, 첨단 비가 약 0.2 이상인 멀티로벌 단면을 갖는 필라멘트의 제조 방법.
제25항에 있어서, 수렴 단계 후 추가로 필라멘트를 연신하고 텍스쳐링하는 방법.
제26항에 있어서, 필라멘트 일부 이상을 함유한 실을 형성하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
로브 각이 약 15°이하이고, 데니어가 약 5 dpf 미만인 멀티로벌 단면을 갖는 필라멘트.
제28항에 있어서, 데니어가 약 2.2 미만인 필라멘트.
제29항에 있어서, 데니어가 약 1.0 미만인 필라멘트.
제28항에 있어서, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 및 그의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 제1 성분, 및 폴리(트리메틸렌 테레프탈레이트) 및 그의 공중합체로 이루어진 제2 성분을 포함하며, 두 성분이 약 95:5 내지 약 5:95의 중량비로 존재함을 특징으로 하는 2성분 필라멘트인 필라멘트.
제31항에 있어서, 제1 성분이 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)의 공중합체이고,공중합체를 제조하기 위하여 사용된 공단량체가 이소프탈산, 펜탄디산, 헥산디산, 1,3-프로판디올 및 1,4-부탄디올로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 필라멘트.

<청구항 32>

제28항의 필라멘트로부터 적어도 일부 형성된 의복 또는 직물.
실의 필라멘트 일부 이상이 멀티로벌 단면을 가지며, 하기 수학식 1에 따라서 측정된 필라멘트 인자가 약 2 이상이고, 첨단 비가 약 0.2 이상인 멀티필라멘트 실로 직물을 형성하는 것을 포함함을 특징으로 하는, 직물의 반짝임을 감소시키는 방법.

<수학식 1>

식 중, K₁= 0.0013158, K₂= 2.1, K₃= 0.45, A = 1.5, B = 2.7, C = 0.35, D = 1.4, E = 1.3, MR = (R)/(r₁)(여기서, (R)은 단면의 중앙을 중심으로 하고 로브의 첨단에 외접하는 원의 반경이고, (r₁)은 단면의 중앙을 중심으로 하고, 단면 내에서 로브의 연결점에 내접하는 원의 반경임)이고, N은 단면의 로브 수이고, DPF는 필라멘트 당 데니어이고, LAF = (TR)×(DPF)×(MR)²(여기서, TR은 (r₂)/(R)(여기서, (r₂)는 로브에 내접하는 원의 평균 반경이고, (R)은 상기한 바와 같음)이고, DPF 및 MR은 상기한 바와 같음)이고, AF = 15 - 로브 각(여기서, 로브 각은 필라멘트 단면의 로브의 각 측면 상의 변곡점에 접하는 두 접선의 평균 각임)이다.
실의 필라멘트 일부 이상이 멀티로벌 단면을 가지고, dpf가 약 5 미만이고, 로브 각이 15°미만인 멀티필라멘트 실로 직물을 형성하는 것을 포함함을 특징으로 하는, 직물의 반짝임을 감소시키는 방법.