KR20050085304A

KR20050085304A - 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 직편물 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20050085304A
Application number: KR1020057010007A
Authority: KR
Inventors: 구니히로 후쿠오카; 고우지 니시오
Original assignee: 닛신보세키 가부시키 가이샤
Priority date: 2002-12-12
Filing date: 2003-12-10
Publication date: 2005-08-29
Also published as: EP1595987B1; CN100567604C; EP1595987A1; WO2004053218A1; US20060030229A1; AU2003289006A1; CN1723307A; JPWO2004053218A1; KR101165244B1; TWI334892B; JP4193064B2; EP1595987A4; TW200427884A

Abstract

100% 신장한 상태에서 150℃, 45초간의 건열처리후의 강력 유지율이 50% 이상이고, 또한 180℃ 이하의 융점을 갖는 고융착 폴리우레탄 탄성섬유와, 적어도 1종류의 비탄성사를 포함하고, 건열 또는 습열 세팅에 의해 고융착 폴리우레탄 탄성섬유 상호 또는 이것과 비탄성사의 교차부를 열융착시켜서 이루어지는 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 직편물 및 그 제조방법.

Description

폴리우레탄 탄성섬유 혼용 직편물 및 그 제조방법{BLENDED WOVEN OR KNITTED FABRICS CONTAINING POLYURETHANE ELASTIC FIBERS AND PROCESS FOR THE PRODUCTION THEREOF}

본 발명은, 폴리우레탄 탄성섬유와 다른 섬유를 혼합사용한 직편물 및 그 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상술하면, 이 직편물로부터 만들어진 제품이 착용중에 반복 신장됨으로써 발생하는 직물의 「변형, 땀 어긋남, 타짐」, 재단부로부터 실이 빠져 나가는 소위 「흐트러짐」, 조직에 발생한 사다리 형상의 상처나 어긋남, 즉 「런, 올 풀림」, 직물이 만곡한 상태로 되는 「컬」 및 재단, 봉제한 제품의 솔기 부분으로부터 탄성섬유만이 빠져 나가 부분적으로 직물의 신축성이 없어지는 「슬립인」 등을 일어나기 어렵게 한 천축(天竺)편성, 고무 편성, 펄 편성 등의 환편성물이나 그 밖의 위편성물, 사슬 편성, 덴비 편성, 코드 편성, 아틀라스편성 등의 경편성물, 직물 등의 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 직편물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

폴리우레탄 탄성섬유를 혼용한 위편성물, 경편성물, 직물 등의 스트레치 직물을 사용한 제품은, 신장이 크고, 신장 상태로부터의 회복력이나 피트성이 좋기 때문에 널리 이용되고 있다. 그러나, 폴리우레탄 탄성섬유를 혼용한 직물을 재단, 봉제하여 만들어진 제품을 반복하여 신장하면, 변형되어 불균일한 직물이 되어 「변형, 땀 어긋남, 타짐」, 실이 빠져 나가는 「흐트러짐」, 직물의 조직에 사다리 형상의 상처나 어긋남이 발생한 「런, 올 풀림」, 직물이 만곡한 「컬」 등의 문제가 일어나기 쉽다. 또, 반복 신장에 의해 봉제부분에서 폴리우레탄 탄성섬유가 솔기로부터 빠져 나가는, 소위 「슬립 인」도 일어나기 쉽다. 이 슬립 인이 발생하여 탄성섬유가 빠져 나간 직물의 부분은, 당연한 것이지만, 수축력이 없어지므로 직물에 밀도 불균일이 발생하여, 착용할 수 없게 되어 문제이다.

이들 현상은, 폴리우레탄 탄성섬유 이외의 탄성섬유를 사용한 직편물에서도 일어나는데, 신축성이 강한 폴리우레탄 탄성섬유의 경우는 특별히 현저하다.

이들 문제의 대책으로서 지금까지 이하의 제안이 되어 있다.

(1) 폴리우레탄 탄성섬유의 수축력을 억제한다.

(i) 폴리우레탄 탄성섬유의 신장 배율을 그다지 높게 하지 않는다.

(ii) 직편물의 가공온도를 높게 해서 폴리우레탄 탄성섬유의 수축력을 억제한다.

(iii) 세팅성이 높은 탄성섬유를 선택한다.

(2) 세팅 온도를 높게 함으로써, 폴리우레탄 탄성섬유끼리의 교점에서 서로 융착시킨다.

(3) 저융점의 폴리우레탄 탄성섬유를 사용하고 저온에서 융착시켜 방지한다.

(4) 봉제시의 솔기밀도를 높게 해서 폴리우레탄 탄성섬유의 미끄러짐을 억제하여, 슬립 인을 일어나기 어렵게 한다.

(5) 커버링 실의 형로 사용되는 경우에는, 연수(撚數)를 높게 하거나, 더블 커버링의 형태로 한다. 또, 커버링 실과 또 다른 실을 에어 교락하는 방법도 제안되어 있다(일본 특개평 04-11036호 공보 참조).

(6) 슬립 인이나 땀 어긋남 되기 어려운 직조방법, 편성방법으로 한다(일본 특개 2002-69804호 공보, 일본 특개 2002-13052호 공보 참조).

그러나, (1) (i)과 같이 폴리우레탄 탄성섬유의 신장 배율을 떨어뜨리는 방법은, 직물의 신축성이 저하되어, 폴리우레탄 탄성섬유의 사용량 증가에 의해 비용상승이 된다. 또한 (1)(ii)와 같이 세팅 온도를 높게 하여 폴리우레탄 탄성섬유의 수축력을 약하게 하는 방법은, 혼용 상대섬유의 촉감 변화, 직편물의 염색 견뢰도 저하의 원인이 되어, 바람직하지 않다. 또한 (2)와 같이 위편성물, 경편성물에서 탄성섬유끼리의 교점이 있는 편성물은, 탄성섬유를 융착시키는 방법으로 컬이나 슬립 인 등의 문제를 방지할 수 있지만, 고온에서의 세팅이 필요하므로, 역시 혼용 상대섬유의 촉감 변화나 견뢰도 저하가 일어난다는 문제가 있다. 또, (4)와 같이 봉제의 솔기 밀도를 높이는 것은, 봉제부분이 두껍게 되어, 제품의 입었을 때의 기분이 나빠지기 때문에, 시장의 요청에는 합치하지 못한다.

한편, (3)과 같이 저온에서 융착하는 탄성섬유를 사용하면, 140∼160℃의 낮은 세팅 온도에서 융착시킬 수 있지만, 고융점 폴리우레탄 탄성섬유와 혼합사용할 때, 고융점 폴리우레탄 탄성섬유가 세팅 불충분하게 되어, 직물의 치수안정성이 나빠지고, 고융점 폴리우레탄 탄성섬유를 충분히 세팅할 수 있는 고온영역에서 세팅하면, 일반적으로 저온에서 융착하는 탄성섬유는, 강력 저하가 커, 직물의 신장 회복력이 약해지므로 바람직하지 않다. 또, (4), (5)와 같이 특수한 복합사를 사용하거나, 특수한 편성방법으로 하는 방법은, 제품의 성상을 제한하게 된다.

융점이 다른 2개의 폴리에테르에스테르 탄성 섬유를 사용한 편직물을 200℃에서 열처리하여 땀 어긋남을 방지하는 방법도 제안되어 있으나(일본 특개2001-159052호 공보참조), 폴리에테르에스테르 탄성섬유는, 폴리우레탄 탄성섬유에 비교해서 탄성회복력, 찌그러지는 점에서 성능이 불충분해서, 만족할 수 있는 것은 아니다.

본 발명은, 재단, 봉제부분으로부터 사용한 폴리우레탄 탄성섬유나 비탄성사가 빠져 나가는 일이 없고, 직물이 안정하고, 땀 어긋남, 타짐, 흐트러짐, 런, 올 풀림, 컬이나 슬립 인이 일어나기 어려운 탄성섬유 직편물 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 사슬편성물의 조직도의 1예이다.

도 2는 사슬편성물의 조직도의 1예이다.

도 3은 경편성물의 조직도의 1예이다.

도 4은 경편성물의 조직도의 1예이다.

도 5는 경편성물의 조직도의 1예이다.

도 6은 경편성물의 조직도의 1예이다.

도 7은 경편성물의 조직도의 1예이다.

도 8은 경편성물의 조직도의 1예이다.

도 9는 경편성물의 조직도의 1예이다.

도 10은 경편성물의 인장시험용 시험편이다.

발명을 실시하기 위한 최량의 형태

이하, 본 발명에 대해 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명에 사용되는 폴리우레탄 탄성섬유는, 낮은 온도에서도 융착하기 쉽고, 또한 내열성을 갖는 고융착 폴리우레탄 탄성섬유이면, 그 조성, 제조방법 등은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 폴리올과 과잉 몰량의 디이소시아네이트를 반응시켜, 양쪽 말단에 이소시아네이트기를 갖는 폴리우레탄 중간중합체를 제조하고, 이 중간중합체의 이소시아네이트기와 용이하게 반응할 수 있는 활성 수소를 갖는 저분자량 디아민이나 저분자량 디올을 불활성인 유기용제중에서 반응시켜 폴리우레탄 용액(폴리머 용액)을 제조한 후, 용제를 제거하고 필라멘트사로 성형하는 방법이나, 폴리올과 디이소시아네이트와 저분자량 디아민 또는 저분자량 디올을 반응시킨 폴리머를 고화하여 용제에 용해시킨 후, 용제를 제거하고 필라멘트사로 성형하는 방법, 상기 고화한 폴리머를 용제에 용해시키지 않고 가열에 의해 필라멘트사로 성형하는 방법, 상기 폴리올과 디이소시아네이트와 저분자량 디올을 반응시켜서 폴리머를 얻고, 이 폴리머를 고화하지 않고 필라멘트사로 성형하는 방법, 게다가, 상기의 각각의 방법으로 얻어진 폴리머 또는 폴리머 용액을 혼합한 후, 혼합 폴리머 용액으로부터 용제를 제거하고 필라멘트사로 성형하는 방법 등이 있다. 이것들중에서 특히, (A)폴리올과 디이소시아네이트를 반응시켜서 얻어지는 양쪽 말단 이소시아네이트기 프레폴리머(이하 「양쪽 말단 NCO기 프레폴리머」라고 함)와, (B)폴리올과 디이소시아네이트와 저분자량 디올을, 반응시켜서 얻어지는 양쪽 말단 수산기 프레폴리머(이하 「양쪽 말단 OH기 프레폴리머」라고 함)를 반응시켜서 얻어지는 폴리머를 고화하지 않고 용해방사 하는 방법이, 저온에서 융착하기 쉽고, 또한 내열성을 갖는 고융착 폴리우레탄 탄성섬유를 얻는 점에서 바람직하고, 또 용제의 회수를 포함하지 않기 때문에 경제적이다.

이 경우, (A), (B)성분의 프레폴리머를 구성하는 폴리올은, 동일하여도 상이하여도 좋지만, 수평균 분자량이 800∼3,000 정도의 폴리머 디올을 사용하는 것이 바람직하다.

이러한 폴리머 디올로서는, 폴리에테르 글리콜, 폴리에스테르 글리콜, 폴리카보네이트 글리콜 등을 사용할 수 있다.

폴리에테르 글리콜로서는, 예를 들면 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 테트라히드로푸란 등의 환상 에테르의 개환중합에 의해 얻어지는 폴리에테르디올; 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 네오펜틸 글리콜, 1,6-헥산디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올 등의 글리콜의 중축합에 의해 얻어지는 폴리에테르 글리콜 등을 예시할 수 있다.

폴리에스테르 글리콜로서는, 예를 들면 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 네오펜틸 글리콜, 1,6-헥산디올, 3-메틸-1,5-펜탄 디올 등의 글리콜류로부터 선택되는 적어도 1종과, 아디프산, 세박산, 아젤라산 등의 이염기산류로부터 선택되는 적어도 1종과의 중축합에 의해 얻어지는 폴리에스테르 글리콜; ε-카프로락톤, 발레로락톤 등의 락톤류의 개환중합에 의해 얻어지는 폴리에스테르 글리콜 등이 예시된다.

폴리카보네이트 글리콜로서는, 예를 들면 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트 등의 디알킬 카보네이트; 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트 등의 알킬렌 카보네이트; 디페닐 카보네이트, 디나프틸 카보네이트 등의 디아릴 카보네이트 등으로부터 선택되는 적어도 1종의 유기 카보네이트와, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 네오펜틸 글리콜, 1,6-헥산디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올 등으로부터 선택되는 적어도 1종의 지방족 디올과의 에스테르 교환반응에 의해 얻어지는 카보네이트 글리콜 등이 예시된다.

상기 예시한 폴리에테르 글리콜, 폴리에스테르 글리콜, 또는 폴리카보네이트 글리콜은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있는데, 양호한 융착성을 얻기 위해서는 사용하는 합계량의 폴리머디올에 대해 폴리에테르디올 성분을 50질량% 이상, 바람직하게는 60질량% 이상 사용하는 것이 바람직하고, 폴리에테르디올 성분이 100질량%이어도 좋다. 또한, 폴리에테르 디올 성분으로서는, 특히 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜이 적합하게 사용된다.

(A), (B)성분의 프레폴리머를 구성하는 디이소시아네이트로서는, 폴리우레탄의 제조시에 통상 사용되고 있는 지방족계, 지환식계, 방향족계, 방향지방족계 등의 임의의 디이소시아네이트를 사용할 수 있다.

이러한 디이소시아네이트로서는, 예를 들면 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 크실렌 디이소시아네이트, 수첨 크실렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, p-페닐렌 디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트, 메타-테트라메틸크실렌 디이소시아네이트, 파라-테트라메틸크실렌 디이소시아네이트 등을 들 수 있고, 이들중 1종을 단독으로 또한 조합하여 사용할 수 있는데, 그중에서도 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트가 바람직하게 사용된다.

쇄연장제인 저분자량 디올이나 저분자량 디아민은, 반응속도가 적당하고, 적절한 내열성을 부여하는 것이 바람직하고, 이소시아네이트와 반응할 수 있는 2개의 활성 수소원자를 갖고, 일반적으로 분자량이 500 이하인 저분자량 화합물이 사용된다.

이러한 저분자량 디올로서는, 예를 들면 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 네오펜틸 글리콜, 1,6-헥산디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올 등의 지방족 디올류를 사용할 수 있고, 방사성을 저해하지 않는 범위내에서 글리세린 등 3관능 글리콜류도 사용할 수 있다. 이것들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있는데, 작업성이나 얻어지는 섬유에 적절한 물성을 부여하는 점에서 에틸렌 글리콜, 1,4-부탄디올이 바람직하다.

또, 이러한 저분자량 디아민으로서는, 예를 들면 에틸렌 디아민, 부탄 디아민, 프로필렌 디아민, 헥사메틸렌 디아민, 크실릴렌 디아민, 4,4-디아미노디페닐메탄, 히드라진 등을 사용할 수 있다.

저분자량 디올과 저분자량 디아민을 병용하는 것도 가능하지만, 본 발명에서는, 쇄연장제로서 저분자량 디올을 보다 바람직하게 사용할 수 있다.

또, 반응조정제 또는 중합도 조정제로서, 부탄올 등의 1관능성의 모노올이나 디에틸 아민이나 디부틸 아민 등의 1관능성의 모노아민을 혼합하여 사용할 수도 있다.

폴리우레탄 중합반응시, 혹은 방사용액으로서 사용되는 불활성 용매로서는, N,N-디메틸 포름아미드, N,N-디메틸 아세트아미드, N,N,N',N'-테트라메틸 요소, N-메틸피롤리돈, 디메틸 술폭시드 등의 극성 용매를 들 수 있다.

상기 (A), (B)성분의 프레폴리머에는, 내후성, 내열산화성, 내황변성 개선을 위해, 자외선흡수제, 산화방지제, 광안정제 등의 임의성분을 첨가할 수 있다.

자외선흡수제로서는, 예를 들면 2-(3,5-디-t-아밀-2-히드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(3-t-부틸-5-메틸-2-히드록시페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-3,5-비스페닐)벤조트리아졸 등의 벤조트리아졸계의 자외선흡수제를 들 수 있다.

산화방지제로서는, 예를 들면 3,9-비스(2-(3-(3-t-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)-프로피오닐옥시)-1,1-디메틸에틸)-2,4,8,10-테트라옥사스피로(5.5)운데칸, 1,3,5-트리스(4-t-부틸-3-히드록시-2,6-디메틸벤질)이소시아누르산, 펜타에리트리틸-테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트] 등의 힌더드 페놀계 산화방지제를 들 수 있다.

광안정제로서는, 예를 들면 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트, 숙신산디메틸-1-(2-히드록시에틸)-4-히드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 축합물 등 힌더드 아민계 광안정제를 들 수 있다.

다음에 본 발명의 폴리우레탄 탄성섬유를 얻는 방법은, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 예를 들면 용해방사법으로서 이하의 3개의 방법이 알려져 있다.

(1) 폴리우레탄 탄성체 칩을 용해 방사하는 방법.

(2) 폴리우레탄 탄성체 칩을 용융한 후, 폴리이소시아네이트 화합물을 혼합하여 방사하는 방법.

(3) 폴리올과 디이소시아네이트를 반응시킨 프레폴리머와 저분자량 디올을 반응시킨 방사용 폴리머를 합성한 후, 고화시키지 않고 방사하는 반응 방사방법.

(3)의 방법은, (1), (2)의 방법에 비교하여, 폴리우레탄 탄성체 칩을 취급하는 공정이 없기 때문에 간략하고, 또한 프레폴리머의 반응기에의 주입비율을 조절하여, 방사후의 폴리우레탄 탄성섬유중의 잔류 NCO기의 양을 조정할 수 있고, 이 잔류 NCO기에 의한 쇄연장 반응으로 내열성의 향상을 얻을 수도 있기 때문에, 바람직한 방법이다. 또한, (3)의 방법에서는, 일본 특표평 11-839030호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 저분자량 디올을 프레폴리머의 일부와 사전에 반응시켜, OH기 과잉의 프레폴리머로서 반응기에 주입하는 방법도 행할 수 있다.

본 발명의 폴리우레탄 탄성섬유는, (3)의 방법에 따라, (A), (B)성분의 프레폴리머를 반응기에 연속하여 정량적으로 주입하고, 얻어진 방사용 폴리머를 고화하지 않고 용해 방사함으로써 얻는 것이 특히 바람직하다.

이 경우, 방사용 폴리머의 합성은, (I)양쪽 말단 NCO기 프레폴리머의 합성과, (II)양쪽 말단 OH기 프레폴리머의 합성과, (III) 이들 2개의 프레폴리머을 반응기에 인도하고, 연속적으로 반응시키는 방사용 폴리머의 합성, 3개의 반응으로 구성되는데, 원료의 조성비는 상기 3개의 반응을 통산하여, 전체 디이소시아네이트의 몰량과, 전체 폴리머 디올 및 전체 저분자량 디올의 합계 몰량과의 몰비가 1.02∼1.20인 것이 바람직하다.

구체적으로는, 상기 (1)의 양쪽 말단 NCO기 프레폴리머는, 예를 들면 온수 재킷 및 교반기를 구비한 탱크에 소정량의 디이소시아네이트를 투입한 후, 교반하면서 소정량의 폴리머 디올을 주입하고, 80℃에서 1시간 질소퍼지하에서 교반함으로써 얻을 수 있다. 이 반응에서 얻어진 양쪽 말단 NCO기 프레폴리머는, 재킷부착 기어 펌프(예를 들면: KAP-1 가와사키주고교 가부시키가이샤제) 를 사용하여 폴리우레탄 탄성섬유용 반응기에 주입한다.

(II)의 양쪽 말단 OH기 프레폴리머는, 온수 재킷 및 교반기를 구비한 탱크에 소정량의 디이소시아네이트를 투입한 후, 교반하면서 소정량의 폴리머 디올을 주입하고, 80℃에서 1시간 질소퍼지하에서 교반하여 전구체를 얻고, 이어서, 저분자량 디올을 주입하고, 교반하여 전구체와 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 얻어진 양쪽 말단 OH기 프레폴리머는 재킷부착 기어 펌프(예를 들면 KAP-1 가와사키주고교 가부시키가이샤제)를 사용하여 폴리우레탄 탄성섬유용 반응기에 주입한다.

또한, 이 양쪽 프레폴리머 합성시에, 내후성, 내열산화성, 내황변성 등을 개선하기 위한 상기 각종 약품류를 첨가할 수 있다.

(III)의 방사용 폴리머의 합성은, 일정 비율로 보내진 (A), (B)의 프레폴리머를 연속반응시켜서 얻을 수 있다. 이 경우, 반응기로서는, 통상의 폴리우레탄 탄성섬유의 용해방사법에 사용되는 것이면 되고, 방사용 폴리머를 가열, 용융상태에서 교반, 반응시키고, 또한 방사 헤드에 이송하는 기구를 구비한 반응기가 바람직하다. 반응조건은, 160∼220℃에서 1∼90분, 바람직하게는 180∼210℃에서 3∼80분 이다.

본 발명의 폴리우레탄 탄성섬유는, 합성된 방사용 폴리머를 고화시키지 않고 방사 헤드에 이송하고, 노즐로부터 토출, 방사하여 얻을 수 있는데, 방사용 폴리머의 반응기내에서의 평균 체류시간은 반응기의 종류에 따라 달라, 하기 식에 의해 계산된다.

반응기내에서의 평균 체류시간=

(반응기 용적/방사용 폴리머 토출량)×방사용 폴리머의 비중

일반적으로 원통형 반응기를 사용하는 경우에는 약 1시간이고, 2축 압출기를 사용하는 경우에는 5∼10분 이다. 방사온도는 180∼230℃이고, 노즐로부터 연속적으로 압출한 후, 냉각하여, 방사유제를 권취함으로써 얻을 수 있다.

여기에서, 양쪽 말단 NCO기 프레폴리머와 양쪽 말단 OH기 프레폴리머의 비율은 방사한 직후의 실중에 NCO기가 0.3∼1질량%, 보다 바람직하게는 0.35 ∼0.85질량% 남도록 주입 기어 펌프의 회전비율을 적당하게 조정하는 것이 바람직하다. NCO기가 0.3질량% 이상 과잉으로 포함되어 있으면, 방사후의 쇄연장 반응에 의해 강신도, 내열성 등의 물성을 향상시킬 수도 있다. 그러나, NCO기가 0.3질량% 보다 적으면, 얻어지는 폴리우레탄 탄성섬유의 내열강도 유지율이 저하될 우려가 있고, 또, 1질량%를 초과하면 방사용 폴리머의 점도가 낮아져, 방사가 곤란하게 되는 경우가 발생한다.

또한, 방사한 섬유중의 NCO기의 함유율은 이하와 같이 측정한다.

방사한 섬유(약 1g)를 디부틸 아민/디메틸 포름아미드/톨루엔 용액으로 용해한 후, 과잉의 디부틸 아민과 시료중의 NCO기를 반응시키고, 남은 디부틸 아민을 염산으로 적정하여, NCO기의 함유량을 산출한다.

본 발명에서 사용되는 폴리우레탄 탄성섬유는, 전술한 바와 같이 폴리에테르 디올을 주원료로 사용하여, 용융반응 방사법으로 제조된 폴리우레탄 탄성섬유인 것이 특히 바람직하다.

본 발명에서 사용하는 폴리우레탄 탄성섬유는, 100% 신장 상태에서 150℃, 45초간 건열처리한 후의 강력 유지율이 50% 이상, 바람직하게는 55% 이상이다. 강력 유지율이 50%보다 낮으면 열세팅 후의 제품의 신축성이 저하되어 바람직하지 않다.

또한, 강력 유지율의 상한은 특별히 제한되지 않지만, 통상 90% 이하, 특히 80% 이하이다.

또, 폴리우레탄 탄성섬유의 융점은, 180℃ 이하이고, 바람직하게는 175℃ 이하이다. 180℃ 보다 높으면, 융착시키기 위한 열처리 온도가 지나치게 높아져 제품의 촉감, 염색 견뢰도 등에 나쁜 영향을 주어 바람직하지 않다.

또한, 융점의 하한은 150℃ 이상, 특히 155℃ 이상인 것이, 고융점 폴리우레탄 탄성섬유와의 혼합 사용시의 치수안정성이나, 직물의 신장 회복력의 점에서 바람직하다.

또한, 강력 유지율의 측정방법은 후술한 대로이다.

본 발명의 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 직편물은, 상기 고융착 폴리우레탄 탄성섬유 및 비탄성사를 사용하고, 또한 예를 들면 200℃ 이상의 융점을 갖는 고융점 폴리우레탄 탄성섬유도 혼용한 이하의 구조를 갖는 것으로 할 수 있다.

(1) 고융착 폴리우레탄 탄성섬유와 적어도 1종류의 비탄성사를 포함하는 복합사를 경사 및/또는 위사에 사용한 직물. 조직은 평직, 능직, 주자직 등 어떤 것이라도 좋고, 직기에 대해서도 셔틀식 직기, 레피어식 직기, 에어 제트식 직기 등을 사용할 수 있다. 또한 경사 및 위사는 전부 이 복합사이어도 좋고, 복합사와 비탄성사를 1:1, 1:2 또는 1:3 등의 비율로 혼합 사용해도 좋다.

(2) 편기의 동일한 코스에 고융착 폴리우레탄 탄성섬유 및 적어도 1종류 이상의 비탄성사를 혼용한 위편성물. 고융착 폴리우레탄 탄성섬유 및 비탄성사를 짜넣은 위편성물의 편성조직은 평 편성, 고무 편성, 펄 편성, 양면 편성, 및 이것들을 조합하거나, 변화시키거나 한 조직 등 어느 조직으로도 편성할 수 있고, 편기에 관해서도 환편기, 횡편기, 풀패션 편기, 양말 편기 등의 모든 편기를 사용할 수 있다. 고융착 폴리우레탄 탄성섬유는 삽입 또는 편성 어느쪽이라도 좋다. 또, 고융착 폴리우레탄 탄성섬유와 비탄성사의 플래팅 편성이어도 좋고, 고융착 폴리우레탄과 비탄성사의 복합사를 사용해도 좋다. (1)과 동일하게 전체 코스에 고융착 폴리우레탄 탄성섬유를 짜넣어도 좋고, 1코스 이상 걸러서 짜넣어도 좋다. 고융착 폴리우레탄 탄성섬유와 비탄성사를 번갈아, 또는 적당한 간격을 두고 짜넣어도 좋다. 또한, 고융점 폴리우레탄 탄성섬유를 혼용해도 좋다. 이하에 예를 도시하는데 이것에 한정되는 것은 아니다.

(2)-1 전체 코스의 예:

첫번째 고융착사 및 비탄성사, 또는 복합사

두번째 고융착사 및 비탄성사, 또는 복합사

세번째 고융착사 및 비탄성사, 또는 복합사

네번째 고융착사 및 비탄성사, 또는 복합사

(2)-2 1코스 거른 예:

첫번째 고융착사 및 비탄성사, 또는 복합사

두번째 비탄성사

세번째 고융착사 및 비탄성사, 또는 복합사

네번째 비탄성사

(2)-3 고융착사와 고융점사를 1코스 걸러 사용한 예:

첫번째 고융착사 및 비탄성사, 또는 복합사

두번째 고융점사 및 비탄성사, 또는 복합사

세번째 고융착사 및 비탄성사, 또는 복합사

네번째 고융점사 및 비탄성사, 또는 복합사

(2)-4 번갈아 있는 예:

첫번째 고융착사

두번째 비탄성사, 또는 고융착사 및 비탄성사

세번째 고융착사

네번째 비탄성사, 또는 고융착사 및 비탄성사

(3) 고융착 폴리우레탄 탄성섬유 및 적어도 1종류 이상의 비탄성사를 혼용한 경편성물. 고융착 폴리우레탄 탄성섬유 및 비탄성사를 편입한 경편성물의 편성조직은 사슬 편성, 덴비 편성, 코드 편성, 아틀라스 편성, 및 이것들을 조합하거나, 변화시키거나 한 조직 등 어느 조직으로도 편성할 수 있고, 편기에 대해서도 트리코트 편기, 러셀 편기, 밀라니즈 편기 등의 모든 편기를 사용 할 수 있다. (1)과 동일하게 전면에 고융착 폴리우레탄 탄성섬유를 짜넣어도 좋고, 적당한 간격을 두고 짜넣어도 좋다. 또, 고융착 폴리우레탄 탄성섬유는 삽입 또는 짜넣기 어느 쪽이라도 좋다. 또한, 고융점 폴리우레탄 탄성섬유를 혼용해도 좋다. 이하에 예를 도시하는데 이것에 한정되는 것은 아니다.

(3)-1 사슬 조직의 편성물

도 1 및 도 2는 레이스포 등에 많이 많이 사용되는 사슬 조직을 나타낸다. 이 사슬 조직은 절단면 봉제후에 런, 올 풀림 등의 결점이 일어나기 쉽다. 대책으로서 런 방지 조직이 제안되어 있는데, 런 방지 조직의 자국이 직물에 지저분하게 남아, 고급감을 저해하는 문제가 남는다. 그래서, 도 1 및 도 2에서, a를 비탄성사로서, b를 본 발명의 고융착 폴리우레탄 탄성섬유, 또는 고융착 폴리우레탄 탄성섬유와 고융점 폴리우레탄 탄성섬유의 정돈으로서 짜넣고 열 세팅하면, 도 1에 도시하는 X부에서, 고융착 폴리우레탄 탄성섬유와 비탄성사, 및 고융착 폴리우레탄 탄성섬유와 고융점 폴리우레탄 탄성섬유가 접촉해서 열융착하여, 신장 회복성이 좋고, 또한 런·올 풀림 등의 결점을 방지하고, 또 심미성도 전혀 손상시키지 않는 편성물을 얻는 것이 가능하게 된다.

(3)-2 사슬 조직 이외의 편성물

사슬 조직 이외에서 일반적으로 사용되고 있는 조직이라도, 본 발명의 고융착 폴리우레탄 탄성섬유를 삽입 또는 짜넣어 사용하면, 비탄성사와의 융착, 게다가 폴리우레탄 탄성섬유 상호의 융착에 의해, 타짐(탄성섬유의 어긋남, 빠짐, 비어져 나옴) 등이 일어나기 어렵게 되어, 실질적으로 직물의 내구성을 현저하게 향상할 수 있다. 또, 직물이 보다 안정되어, 컬이 일어나기 어렵게 되어, 봉제시의 코스트 다운도 기대할 수 있다.

예를 들면, 도 3∼8에 도시한 조직도에서, 고융착 폴리우레탄 탄성섬유를 적당하게 사용함으로써, 땀 어긋남, 타짐, 흐트러짐, 런, 올 빠짐, 컬이나 슬립 인이 발생하기 어려운 편성물을 얻는 것이 가능하게 된다.

도 3에서, L1 및 L2는 전체면 삽입(All-in), 도 4중의 L1과 L2, L3과 L4는 하나 걸러 삽입(1in-1out), 도 5∼8중의 L1, L2, L3는 전체면 삽입(All-in)이다. 또, 도 3∼8의 a는 비탄성사, b는 본 발명의 고융착 폴리우레탄 탄성섬유를 단독으로 또는 고융점 폴리우레탄 탄성섬유와의 정돈을 하고, 도 5 및 도 6의 c는 본 발명의 고융착 폴리우레탄 탄성섬유를 2개 사용하든지, 본 발명의 고융착 폴리우레탄 탄성섬유와 고융점 폴리우레탄 탄성섬유를 각 1개씩 사용할 수 있다.

또한, 사용용도에 따라서는, 절단면을 무봉제로 그대로 사용하는 경우, 종래는 세탁이나 착용시 등의 스침에 의해, 흐트러짐 등의 내구성에 문제가 있었는데, 이것도 크게 개선할 수 있다.

여기에서, 고융착 폴리우레탄 탄성섬유와 혼용되는 비탄성사로서는, 특별히 제한은 없고, 예를 들면 목면, 마, 양모, 비단 등의 천연섬유, 레이온, 큐프라, 폴리노직 등의 재생섬유, 아세테이트 등의 반재생섬유, 나일론, 폴리에스테르, 아크릴 등의 화학 합성섬유 등의 섬유를 사용할 수 있는데, 폴리우레탄 탄성섬유의 혼용 비율은, 1∼40% 정도가 바람직하다.

또, 본 발명의 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 직편물에서는, 디아민으로 쇄연장 반응을 행한 건식방사법에 의한 내열성, 탄성회복성이 우수한 200℃ 이상, 바람직하게는 210℃ 이상의 융점을 갖는 고융점 폴리우레탄 탄성섬유를 혼합 사용함으로써, 융착성을 유지하면서 양호한 탄성성능을 갖는 직편물을 얻는 것도 가능하다. 이 경우, 이 고융점 폴리우레탄 탄성섬유의 사용량은 2∼40% 정도가 바람직하다.

여기에서, 건열 세팅의 방법은, 핀텐터와 같은 세팅기를 사용하여, 열풍에 의해 열고정 함으로써 행할 수 있다. 이 경우, 세팅 온도는 140∼200℃, 특히 170∼190℃이고, 세팅 시간은 10초∼3분, 특히 30초∼2분으로 할 수 있다.

한편, 습열 세팅의 방법은, 편성물 등을 형판에 넣은 상태에서 소정 압력의 포화증기에 의해 열 고정함으로써 행할 수 있다. 이 경우, 세팅 온도는 100∼130℃, 특히 105∼125℃이고, 세팅 시간은 2∼60초, 특히 5∼30초로 할 수 있다.

본 발명에 의하면, 낮은 세팅 온도로 가공할 수 있어, 땀 어긋남, 타짐, 흐트러짐, 런, 컬, 슬립 인이나 땀 어긋남 현상이 발생하기 어려운 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 직편물을 얻을 수 있다.

발명의 개시

본 발명자는, 상기 목적을 달성하기 위하여 예의 검토를 행한 결과, 폴리올과 디이소시아네이트를 반응시켜서 얻어지는 프레폴리머로부터 합성한 폴리머를 용해 방사하는 등 하여 얻어지고, 바람직하게는 원료 폴리올 전량에 대해 폴리에테르 폴리올을 50질량% 이상 함유하는 고융착 폴리우레탄 탄성섬유와, 비탄성 섬유를 포함하는 직편물을 열세팅 함으로써, 폴리우레탄 탄성섬유가 비탄성섬유에 접촉하고 있는 부분이나, 폴리우레탄 탄성섬유 상호가 접촉하고 있는 부분에서 열융착을 일어나게 하여, 강도가 저하되지 않고, 땀 어긋남, 타짐, 흐트러짐, 런, 올 풀림, 컬, 슬립 인이나 땀 어긋남이 발생하기 어려운 직물이 얻어지는 것을 발견하고, 본 발명을 이루기에 이르렀다.

즉, 본 발명은 하기의 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 직편물 및 그 제조방법을 제공한다.

[I] 100% 신장한 상태에서 150℃, 45초간의 건열처리후의 강력 유지율이 50% 이상이고, 또한 180℃ 이하의 융점을 갖는 고융착 폴리우레탄 탄성섬유와, 적어도 1종류의 비탄성사를 포함하고, 건열 또는 습열 세팅에 의해 고융착 폴리우레탄 탄성섬유상호 또는 이것과 비탄성사과의 교차부, 바람직하게는 고융착 폴리우레탄 탄성섬유와 비탄성사와의 교차부를 열융착시켜서 이루어지는 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 직편물.

[II] 200℃ 이상의 융점을 갖는 고융점 폴리우레탄 탄성섬유를 더 포함하고, 이 고융점 폴리우레탄 탄성섬유와 상기 고융착 폴리우레탄 탄성섬유와의 교차부를 열융착시킨 [1] 기재의 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 직편물.

[III] 100% 신장한 상태에서 150℃, 45초간의 건열처리후의 강력유지율이 50% 이상이고, 또한 180℃ 이하의 융점을 갖는 고융착 폴리우레탄 탄성섬유와, 적어도 1종류의 비탄성사를 이용하여 직조물 또는 편성물을 형성한 후, 건열 또는 습열 세팅에 의해 고융착 폴리우레탄 탄성섬유 상호 또는 이것과 비탄성사의 교차부, 바람직하게는 고융착 폴리우레탄 탄성섬유와 비탄성사의 교차부를 열융착시켜서 이루어지는 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 직편물의 제조방법.

[IV] 또한 200℃ 이상의 융점을 갖는 고융점 폴리우레탄 탄성섬유를 사용하여, 이 고융점 폴리우레탄 탄성섬유와 상기 고융착 폴리우레탄 탄성섬유의 교차부를 열융착시킨 [III] 기재의 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 직편물의 제조방법.

이하, 실시예와 비교예를 나타내어, 본 발명을 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 하기의 실시예에 제한되는 것은 아니다. 또한, 이하의 예에서, 부는 모두 질량부이다.

[실시예 1]

폴리우레탄 탄성섬유 합성용의 원료로서, 이하의 양쪽 말단 NCO기 프레폴리머와 양쪽 말단 OH기 프레폴리머를 합성했다.

양쪽 말단 OH기 프레폴리머의 합성

디이소시아네이트로서, 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트(이하 MDI라고 함) 25부를 질소 가스로 실링된 80℃의 온수 재킷부착 반응기에 투입하고, 폴리머 디올로서, 수평균 분자량 2,000의 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(이하 PTMG라고 함) 100부를 교반하면서 주입했다. 1시간 반응후, 저분자량 디올로서, 1,4-부탄디올 27.6부를 더 주입하고, 양쪽 말단 OH기 프레폴리머를 합성했다.

양쪽 말단 NCO기 프레폴리머의 합성

질소 가스로 실링한 80℃의 반응부에 디이소시아네이트로서 MDI를 47.4부 투입하고, 자외선흡수제 (2-(3,5-디-t-아밀-2-히드록시페닐)벤조트리아졸: 20%), 산화방지제 (3,9-비스(2-(3-(3-t-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)-프로피오닐옥시)-1,1-디메틸에틸)-2,4,8,10-테트라옥사스피로(5.5)운데칸:50%), 광안정제 (비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트:30%)의 혼합물 2.2부를 첨가하고, 교반하면서 폴리머 디올로서 수평균 분자량 2,000의 PTMG를 100부 주입하고, 1시간 교반을 계속하고, 양쪽 말단 NCO기 프레폴리머를 얻었다.

얻어진 양쪽 말단 NCO기 프레폴리머와 양쪽 말단 OH기 프레폴리머를 1:0.475의 질량비로 교반 날개를 갖는 용량 2,200ml의 폴리우레탄 탄성섬유용 원통형 반응기에 연속적으로 공급했다. 공급속도는 양쪽 말단 NCO기 프레폴리머 28.93g/분, 양쪽 말단 OH기 프레폴리머 13.74g/분 이었다. 반응기내에서의 평균 체류시간은 약 1시간, 반응온도는 약 190℃이었다.

얻어진 폴리머를 고화하지 않고, 192℃의 온도에 유지한 8노즐의 방사 헤드 2대에 도입했다. 방사용 폴리머를 헤드에 설치한 기어 펌프에 의해 계량, 가압하고, 필터로 여과후, 직경 0.6mm, 1홀의 노즐로부터 2.67g/분의 속도로, 길이 6m의 방사통내에 토출시키고(노즐로부터의 토출총량: 42.67g/분), 유제를 부여하면서 600m/분의 속도로 권취하여, 44 데시텍스의 폴리우레탄 탄성섬유를 얻었다.

토출직후의 폴리우레탄 탄성섬유의 NCO기 함유율은 0.42질량% 였다. 이 폴리우레탄 탄성섬유의 물성을 하기 방법에 의해 측정한 결과, 융점은 168℃, 내열 강력 유지율은 65%이었다. 또한 이 탄성섬유를 사용하여 하기 방법으로 편성물을 작성하고, 열 세팅 후의 편성물의 해편(解編)장력을 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

융점의 측정방법

측정장치: TMA(열기기 측정장치)

석영 프로브 사용

파지 길이: 20mm

신장률: 0.5%

온도범위: 실온∼250℃

승온속도: 20℃/min

평가: 열응력이 0 mgf로 되었을 때의 온도를 융점으로 정의했다.

내열 강력 유지율의 측정방법

폴리우레탄 탄성섬유를 10cm의 파지 길이로 유지하고, 20cm로 신장한다. 신장한 상태에서 150℃에 유지한 열풍건조기중에 45초간 넣고, 열처리를 행했다. 열처리후의 폴리우레탄 탄성섬유의 강력을, 정신장속도의 인장시험기를 사용하여, 파지 길이 5cm, 신장 속도 560mm/분으로 측정했다. 측정시의 환경은 온도 20℃, 상대습도 65%이었다. 열처리전의 섬유에 대한 내열 강력 유지율을 표시한다.

편성물의 작성

팬티스타킹 편기(로나티사제, 바늘수 400개)의 급사구 2, 4구에 각각 6-나일론 필라멘트사 13데시텍스 7필라멘트, 1, 3구에 폴리우레탄 탄성섬유를 급사하고 번갈아 편성했다.

열 세팅

작성한 편성물을 160℃ 및 180℃에 유지한 건조기중에서 1분간 건열처리했다.

해편장력의 측정

나일론사 및 폴리우레탄 탄성섬유의 편성물로부터의 해편장력을 측정했다. 해편속도는 100mm/분으로 하여, 1분간의 평균장력을 계산했다.

[실시예 2]

PTMG 대신에 수평균 분자량 2,000의 폴리에틸렌글리콜 아디페이트를 사용하는 이외는 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 디올을 사용한 폴리우레탄 탄성섬유를 제조했다. 토출직후의 폴리우레탄 탄성섬유의 NCO기 함유율은 0.45질량% 이었다. 실시예 1과 동일하게 물성을 측정한 결과, 이 44 데시텍스 폴리우레탄 탄성섬유의 융점은 170℃, 내열 강력 유지율은 62%이었다.

이 탄성섬유를 사용하여 실시예 1과 동일하게 편성물을 작성하고, 열 세팅후의 편성물의 해편장력을 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 1]

폴리머 디올로서 PTMG를, 쇄연장제로서 디아민을 사용한 44 데시텍스의 폴리우레탄 탄성섬유(모빌로 P타입사 닛신보세키(주)제)를 사용했다. 실시예 1과 동일하게 물성을 측정한 결과, 이 폴리우레탄 탄성섬유의 융점은 221℃, 내열 강력 유지율은 95%였다.

[비교예 2]

실시예 1과 동일한 방법으로 방사용 폴리머를 합성하고, 반응기로부터 직경 4mm의 오리피스 통하여 스트랜드 형상으로 압출, 냉각후, 잘라서 폴리우레탄 탄성체 펠렛을 얻었다. 이 펠렛을 진공건조기로 건조후, 단축압출기로 재용융하고, 실시예 1과 동일하게 방사 헤드에 설치한 기어 펌프에 의해 계량, 가압하고, 필터로 여과후, 직경 0.6mm, 1홀의 노즐로부터 매분 2.67g의 속도로 길이 6m의 방사통내에 토출시키고(노즐로부터의 토출 총량: 42.67g/분), 유제를 부여하면서 600m/분의 속도로 권취하여, 44 데시텍스의 폴리우레탄 탄성섬유를 얻었다. 토출직후의 폴리우레탄 탄성섬유의 NCO기 함유율은 0.13 질량%이었다.

실시예 1과 동일하게 물성을 측정한 결과, 이 폴리우레탄 탄성섬유의 융점은 152℃, 내열 강력 유지율은 38%이었다. 이 탄성섬유를 사용하여 실시예 1과 동일하게 편성물을 작성하고, 열 세팅 후의 편성물의 해편장력을 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

실시예 1, 2에서는 융착 때문에 해편장력이 높고, 실시예 1의 폴리에테르 디올을 사용한 폴리우레탄 탄성섬유의 경우에는 특히 해편장력이 높았다. 또, 실시예 1, 2 모두 180℃ 열 세팅에서도 편성물중의 탄성섬유는 실 끊김이 없었다. 비교예 1의 고융점 폴리우레탄 탄성섬유와의 조합에서는 융착이 발생하기 어렵고, 비교예 2에서는 160℃ 열 세팅에 의한 해편장력은 높지만, 180℃ 열 세팅에 의해 편성물중에서 폴리우레탄 탄성섬유의 실 끊김이 발생했다.

[실시예 3]

실시예 1에서 얻어진 폴리우레탄 탄성섬유를 사용하여, 하기 방법으로 작성한 편성물을 열 세팅 후, 세탁 시험을 행하고, 편성물의 흐트러짐, 슬립 인, 편성물면을 육안 관찰했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

편성물의 작성

팬티스타킹 편기(로나티사제, 바늘수 400개)의 급사구 1, 3구에 6-나일론 가연(假撚)가공사 Z연 33 데시텍스 10필라멘트, 2, 4구에 6-나일론 가연가공사 S연 33 데시텍스 10필라멘트, 또한 전체 4구에 폴리우레탄 탄성섬유를 급사하여, 플래팅 편성으로 편성물을 작성했다. 짜넣기 배율은 2.5배로 설정했다.

열 세팅

작성한 편성물을 180℃에 유지한 건조기중에서 1분간 건열처리했다.

세탁 시험

세팅후의 편성물로부터 15×20cm의 커트 시료를 작성하고, 스가시험기(주) LM-160 세탁시험기를 사용하여 반복 20회의 세탁을 행했다.

액량: 150ml

강구 10개 사용

온도: 50℃

시간: 1사이클 30분

평가방법

흐트러짐: 편성물의 코스 방향으로 평행하게 자른 편성물 끝을 관찰했다.

슬립 인: 편성물 웰 방향으로 자른 편성물 끝을 관찰하고, 탄성섬유가

편성물 끝으로부터 5mm 이상 슬립 인 되어 있는 개수의

비율(%)로 평가했다.

땀 어긋남: 편성물의 평활정도를 관찰했다.

컬: 편성물 끝을 관찰했다.

[실시예 4]

실시예 3과 동일한 편기를 사용하고, 1, 3구에 실시예 1의 폴리우레탄 탄성섬유, 2, 4구에 비교예 1의 탄성섬유를 급사하여 실시예 3과 동일하게 편성물을 작성하고, 실시예 3과 동일한 시험을 행했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

[비교예 3]

비교예 1의 탄성섬유만을 사용하여, 실시예 3과 동일하게 편성물을 만들고, 동일한 시험을 행했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

[비교예 4]

비교예 2의 탄성섬유만을 사용하여, 실시예 3과 동일하게 편성물을 만들고, 동일한 시험을 행했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

비교예 4에서는 편성물중에서 폴리우레탄 탄성섬유의 실끊김이 발생했다.

[실시예 5]

실시예 1과 동일한 방법으로 156 데시텍스의 폴리우레탄 탄성섬유를 얻었다. 실시예 1과 동일하게 물성을 측정한 결과, 이 폴리우레탄 탄성섬유의 융점은 170℃, 내열 강력 유지율은 68%이었다. 또한, 이 탄성섬유를 사용하여 하기방법으로 경편성물을 작성하고, 열 세팅후의 편성물로부터 폴리우레탄 탄성섬유의 뽑아내기 저항값을 측정했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

편성물의 작성

러셀 편기(칼마이어사제, 28게이지)를 사용하고, 도 9의 L1의 a 및 L3의 c에 6-나일론 필라멘트사 56 데시텍스 17필라멘트를, L2의 b에 폴리우레탄 탄성섬유를 사용하여, 경편성물을 작성했다.

열 세팅

상기 편성물을 190℃에 유지한 건조기에서 1분간, 건열처리했다.

뽑아내기 저항값의 측정

상기 편성물로부터, 도 10에 도시한 바와 같이 위사방향(폭) 25mm×경사방향(길이) 100mm의 시험편을 채취했다. 이때, 폴리우레탄 탄성섬유의 뽑아내기 방향이 편성 개시 및 편성 종료 방향으로 되도록, 시험편은 각 5장씩 합계 10장 채취했다.

계속해서, 시험편을 도 10과 같이 작성했다. 당해 시험편 하단(D-D')으로부터 40mm의 위치(B-B')에서, 경사방향으로 삽입한 폴리우레탄 탄성섬유(1)를 1개 남긴 상태에서 시험편을 잘라냈다. 이어서, 남긴 당해 폴리우레탄 탄성섬유를, 상부 쥐기부(2)의 방향을 향해서 5mm만큼(E-F) 시험편으로부터 집어냈다. 또한, 당해 폴리우레탄 탄성섬유의 연장선상에서, 또한 시험편 상단으로부터 30mm의 위치에서 위사방향에 폭 3mm의 칼자국(3)을 냈다.

뽑아내기 저항값을 인장시험기로 측정하는 경우, 인장시험기의 파지 간격을 40mm로 조정하고, 이어서, 당해 시험편의 2의 상부 쥐기자리 25mm(A-A'로부터 상부)에서 시험편 상부를 파지하고, 당해 폴리우레탄 탄성섬유에 0.1cN 초기 하중을 걸고, 4의 하부 쥐기자리 35mm(C-C'로부터 하부)에서 당해 폴리우레탄 탄성섬유를 파지하고, 인장속도 100mm/min로 잡아당겨, 당해 폴리우레탄 탄성섬유가 분리될 때까지의 최대 뽑아내기 하중을 측정했다. 이것을 편성 개시 및 편성 종료 방향 모두 각 5회, 합계 10회 실시하고, 그 평균값을 계산하여 뽑아내기 저항값을 구했다.

[비교예 5]

폴리머 디올로서 PTMG를, 쇄연장제로서 디아민을 사용한 156 데시텍스의 폴리우레탄 탄성섬유(모비론 P타입사 닛신보세키(주)제, 융점 217℃, 내열 강력 유지율 93%)를 도 9의 L2의 b에 삽입사로서 사용한 이외는 실시예 5와 동일하게 경편성물을 작성했다. 열 세팅후, 실시예 5와 동일하게 L2의 b사의 뽑아내기 저항값을 측정했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

[실시예 6]

실시예 5와 동일한 편기를 사용하고, 도 3의 L1의 a에 6-나일론 필라멘트사 56 데시텍스 17필라멘트를, L2의 b에 실시예 5의 폴리우레탄 탄성섬유를 사용하여 경편성물을 작성하고, 실시예 5와 동일한 시험을 행했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

[비교예 6]

비교예 5와 동일한 탄성섬유를 도 3의 L2의 b에 사용한 이외는 실시예 6과 동일하게 편성물을 작성하고, 동일한 시험을 행했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

[실시예 7]

실시예 5와 동일한 편기를 사용하고, 도 4의 L1 및 L2의 a에 6-나일론 필라멘트사 56 데시텍스 17필라멘트를, L3 및 L4의 b에 실시예 5의 폴리우레탄 탄성섬유를 사용하여 경편성물을 작성하고, 실시예 5와 동일한 시험을 행했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

[비교예 7]

비교예 5의 탄성섬유를 도 4의 L3 및 L4의 b에 사용한 이외는 실시예 7과 동일하게 경편성물을 작성하고, 동일한 시험을 행했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

실시예 5, 7에서는 융착 때문에 뽑아내기 저항값이 높아져 있고, 실시예 6에서는, 뽑아내지 못할 정도로 융착되어 있어, 땀 어긋남, 타짐이 발생하기 어려운 편성물이 얻어졌다. 비교예 5, 6, 7의 고융점 폴리우레탄 탄성섬유와의 조합에서는 융착이 발생하기 어렵고, 뽑아내기 저항값도 낮아, 땀 어긋남, 타짐이 발생했다.

[실시예 8]

하기의 방법에서 편성물을 작성하고, 열 세팅후, 편성물의 해편장력의 측정과 폴리우레탄 탄성섬유 상호의 융착 상황의 확인, 및 세탁 시험에 의해 편성물의 손상(세탁 내구성)을 육안 평가했다.

결과를 표 4에 나타낸다.

편성물의 작성

러셀 편기(칼마이어사제, 28게이지)를 사용하여, 도 5에 도시한 조직도의 편성물을 작성했다. 도 5에 있어서, L1의 a에 6-나일론 필라멘트사 56 데시텍스 17필라멘트를, L2의 c에 비교예 5와 동일한 탄성섬유를, L3의 c에 실시예 1의 폴리우레탄 탄성섬유를 사용해서 경편성물을 편성하여 주편성물로 했다. 또한, 주편성물 사이에 실밥으로서, 나일론 필라멘트사 110 데시텍스 24필라멘트를 사용하여 경편성물을 작성했다.

열 세팅

상기 편성물을 190℃로 유지한 건조기에서 1분간, 건열처리했다.

해편장력의 측정

실밥인 나일론사의 해편장력을 측정했다. 해편속도는 100mm/분으로 하고, 1분간의 해편장력을 측정하여, 피크점 5개소의 평균값을 계산했다.

융착 상황의 확인

주편성물의 나일론사를 20% 묽은 염산으로 용해하고, 폴리우레탄 탄성섬유 상호의 접점부의 융착상황을 관찰했다.

편성물의 손상 평가에 있어서의 시료의 작성

열 세팅한 편성물의 편성 방향에 대해 세로 3.3cm, 가로 24.0cm의 스트립 형상 시료를 잘라내고, 가로 방향의 재단면으로부터 편성 방향에 대해 40도의 각도에 절단선을 내고, 「편성 개시측」과 「편성 종료측」으로 나누고, 세로 방향의 재단부를 합쳐 오버록 미싱으로 봉제하여 환상의 시료를 작성했다.

편성물의 손상 평가에 있어서의 시료의 세탁

작성한 시료를, 하기의 조건으로 연속 300분의 세탁을 행했다.

세탁기: 가정용 2조식 세탁기

세제량: 1.3g/L로 조정(약 알칼리 세제 사용)

수량: 30L

부하천: 면, 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 베어 천축 편성물, 1.0kg

편성물의 손상 평가

「편성 개시측」, 「편성 종료측」의 재단부의 손상의 정도를 관찰하고, 하기의 4단계로 평가했다.

◎: 손상이 관찰되지 않는다

○: 약간 손상이 관찰된다

△: 손상이 관찰된다

×: 손상이 심하다

이중, △와 ×는 의료로서 착용을 주저할 정도의 손상이며, ◎ 내지 ○가 세탁 내구성의 점에서 바람직하다.

[비교예 8]

비교예 1의 탄성섬유를 도 5의 L3의 c에 사용한 이외는 실시예 8과 동일하게 경편성물을 작성했다. 열 세팅후, 실밥의 해편장력을 측정하고, 폴리우레탄 탄성섬유의 융착 상황을 확인하고, 실시예 8과 동일한 시험을 행했다. 결과를 표 4에 나타낸다.

[실시예 9]

실시예 8과 동일한 편기를 사용하고, 도 6의 L1의 a에 6-나일론 필라멘트사 56 데시텍스 17필라멘트를, L2의 c에 비교예 1의 폴리우레탄 탄성섬유를, L3의 c에 실시예 1의 폴리우레탄 탄성섬유를 사용하여 경편성물을 작성하고, 실시예 8과 동일한 시험을 행했다. 결과를 표 4에 나타낸다.

[비교예 9]

비교예 1의 탄성섬유를 도 6의 L3의 c에 사용한 이외는 실시예 9와 동일하게 경편성물을 작성하고, 동일한 시험을 행했다. 결과를 표 4에 나타낸다.

[실시예 10]

실시예 8과 동일한 편기를 사용하고, 도 7의 L1의 a에 6-나일론 필라멘트사 56 데시텍스 17필라멘트를, L2의 b에 실시예 1의 폴리우레탄 탄성섬유를 사용하고, 실밥은 사용하지 않고 경편성물을 작성하고, 실시예 8과 동일한 시험을 행했다. 결과를 표 4에 나타낸다.

[비교예 10]

비교예 1의 탄성섬유를 도 7의 L2의 b에 사용한 이외는 실시예 10과 동일하게 경편성물을 작성하고, 동일한 시험을 행했다. 결과를 표 4에 나타낸다.

[실시예 11]

실시예 8과 동일한 편기를 사용하고, 도 8의 L1의 a에 6-나일론 필라멘트사 56 데시텍스 17필라멘트를, L2의 b에 실시예 1의 폴리우레탄 탄성섬유를 사용하고, 실밥은 사용하지 않고 경편성물을 작성하고, 실시예 8과 동일한 시험을 행했다. 결과를 표 4에 나타낸다.

[비교예 11]

비교예 1의 탄성섬유를 도 8의 L2의 b에 사용한 이외는 실시예 11과 동일하게 경편성물을 작성하고, 동일한 시험을 행했다. 결과를 표 4에 나타낸다.

실시예 8, 9에서는 실밥의 해편장력이 높아져, 실밥과 고융착 폴리우레탄 탄성섬유가 강하게 융착되어 있는 것을 나타내고 있다. 비교예 8, 9에서는 실밥의 해편장력이 낮아, 고융점 폴리우레탄 탄성섬유와의 융착이 생기기 어려운 것을 나타내고 있다. 또, 폴리우레탄 탄성섬유 상호의 융착 상황에 대해서도, 실시예 8, 9에서는 고융착 폴리우레탄 탄성섬유와 고융점 폴리우레탄 탄성섬유가 완전하게 융착되어 있어, 접촉부를 잡아 당겨도 박리할 수 없었다. 비교예 8, 9의 고융점 폴리우레탄 탄성섬유 상호에서는 융착은 약하여, 접점부를 잡아 당기면 접점부가 분리되었다. 또, 실시예 10, 11에서는 고융착 폴리우레탄 탄성섬유 상호가 완전하게 융착해 있어, 융착부를 박리할 수 없었다. 비교예 10, 11에서는 고융점 폴리우레탄 탄성섬유 상호의 융착은 약하여, 박리 가능했다.

세탁에 의한 편성물의 손상 상태에 대해서, 고융착 폴리우레탄 탄성섬유를 사용하고 열융착이 진행된 실시예 8, 9, 10, 11에 대해서는 「편성 개시측」, 「편성 종료측」의 재단부 모두 ◎ 또는 ○가 되어, 세탁 내구성의 점에서 바람직한 결과가 되었다. 고융점 폴리우레탄 탄성섬유를 사용하고 열융착이 약한 비교예 8, 9, 10, 11에 대해서는 「편성 개시측」, 「편성 종료측」의 재단부 모두 △ 또는 ×으로 되어, 세탁에 의해 의료로서 착용을 주저할 정도의 손상이 발생되어 있어, 바람직하지 못한 결과로 되었다.

사슬 조직 또는 사슬 조직 이외에서 일반적으로 사용되고 있는 조직(탄성섬유의 삽입 또는 짜넣기)에서도, 본 발명의 고융착 폴리우레탄 탄성섬유를 사용하면, 비탄성사와의 융착, 또한 폴리우레탄 탄성섬유 상호의 융착에 의해, 땀 어긋남, 타짐, 흐트러짐, 런, 올 풀림, 컬이나 슬립 인이 발생하기 어려워져, 실질적으로 직물의 내구성이 각별히 향상했다. 또, 절단면은 세탁에 의해서도 올이 잘 풀리지 않는 또는 손상이 잘되지 않는 것이었다.

Claims

100% 신장한 상태에서 150℃, 45초간의 건열처리후의 강력 유지율이 50% 이상이며, 또한 180℃ 이하의 융점을 갖는 고융착 폴리우레탄 탄성섬유와, 적어도 1종류의 비탄성사를 포함하고, 건열 또는 습열 세팅에 의해 고융착 폴리우레탄 탄성섬유 상호 또는 이것과 비탄성사의 교차부를 열융착시켜서 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 직편물.

제 1 항에 있어서, 200℃ 이상의 융점을 갖는 고융점 폴리우레탄 탄성섬유를 더 포함하고, 이 고융점 폴리우레탄 탄성섬유와 상기 고융착 폴리우레탄 탄성섬유의 교차부를 열융착시킨 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 직편물.

제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 고융착 폴리우레탄 탄성섬유가, (A)폴리올과 디이소시아네이트를 반응시켜서 얻어지는 양쪽 말단 이소시아네이트기 프레폴리머와, (B)폴리올과 디이소시아네이트와 저분자량 디올을 반응시켜서 얻어지는 양쪽 말단 수산기 프레폴리머를 반응시켜서 얻어지는 폴리머를 용해 방사하여 이루어지고, 또한 원료 폴리올중에 폴리에테르 폴리올을 50질량% 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 직편물.

100% 신장한 상태에서 150℃, 45초간의 건열처리후의 강력 유지율이 50% 이상이고, 또한 180℃ 이하의 융점을 갖는 고융착 폴리우레탄 탄성섬유와, 적어도 1종류의 비탄성사를 사용하여 직조물 또는 편성물을 형성한 후, 건열 또는 습열 세팅에 의해 고융착 폴리우레탄 탄성섬유 상호 또는 이것과 비탄성사의 교차부를 열융착시켜서 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 직편물의 제조방법.

제 4 항에 있어서, 또한 200℃ 이상의 융점을 갖는 고융점 폴리우레탄 탄성섬유를 사용하여, 이 고융점 폴리우레탄 탄성섬유와 상기 고융착 폴리우레탄 탄성섬유의 교차부를 열융착시킨 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 탄성섬유 혼용 직편물의 제조방법.