KR20080059232A - 권축사 및 그의 제조 방법 및 섬유 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 지방족 폴리에스테르 수지(A)와 열가소성 폴리아미드 수지(B)로 이루어지고, 섬유 표면적에 대한 지방족 폴리에스테르 수지(A)의 노출 면적 비율이 5 ％ 이하인 합성 섬유이며, 상기 합성 섬유로부터 구성된 멀티필라멘트에 권축이 부여되어 있는 것을 특징으로 하는 권축사, 및 상기 권축사를 적어도 일부에 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 구조체를 제공한다. 또한, 지방족 폴리에스테르 수지(A)와 열가소성 폴리아미드 수지(B)가 중합체 얼로이계 합성 섬유로부터 구성되는 권축사, 또는 심 성분이 지방족 폴리에스테르 수지(A) 또는 지방족 폴리에스테르 수지(A)와 열가소성 폴리아미드 수지(B)와의 중합체 얼로이로 이루어지고, 초 성분이 열가소성 폴리아미드 수지(B)로 이루어지는 심초형 복합 섬유로부터 구성되는 권축사, 및 상기 권축사를 적어도 일부에 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 구조체.

권축사, 합성 섬유, 지방족 폴리에스테르 수지, 열가소성 폴리아미드 수지, 중합체 얼로이, 복합 섬유, 섬유 구조체

Description

권축사 및 그의 제조 방법 및 섬유 구조체 {CRIMPED YARN, METHOD FOR MANUFACTURE THEREOF, AND FIBER STRUCTURE}

본 발명은, 지방족 폴리에스테르 수지와 열가소성 폴리아미드 수지를 포함하는, 섬유 표면적에 대한 지방족 폴리에스테르 수지의 노출 면적 비율이 매우 작은 합성 섬유로부터 구성되는 권축사에 관한 것이다.

최근, 지구적 규모에서의 환경에 대한 의식 향상에 따라서 자연 환경 중에서 분해되는 섬유 소재의 개발이 갈망되고 있다. 예를 들면, 종래의 범용 플라스틱은 석유 자원을 주원료로 하기 때문에, 석유 자원의 장래 고갈, 또한 석유 자원의 대량 소비에 의해 생기는 지구 온난화가 큰 문제가 되고 있다.

이 때문에 최근에는 지방족 폴리에스테르 등 각종 플라스틱이나 섬유의 연구ㆍ개발이 활발해지고 있다. 그 중에서도 미생물에 의해 분해되는 플라스틱, 즉, 생분해성 플라스틱을 이용한 섬유가 주목받고 있다.

또한, 이산화탄소를 대기 중에서 흡수하여 성장하는 식물 자원을 원료로 함으로써, 이산화탄소의 순환에 의해 지구 온난화를 억제할 수 있음을 기대할 수 있음과 동시에 자원 고갈의 문제도 해결할 수 있다는 가능성이 있다. 그 때문에, 식물 자원을 출발점으로 하는 플라스틱, 즉, 바이오매스(biomass) 이용의 플라스틱이 주목받고 있다.

지금까지 바이오매스 이용의 생분해성 플라스틱은, 역학 특성이나 내열성이 낮음과 동시에 제조 비용이 높다는 과제가 있어서, 범용 플라스틱으로서 사용되는 경우는 없었다. 한편, 최근에는 역학 특성이나 내열성이 비교적 높고, 제조 비용이 낮은 생분해성 플라스틱으로서, 전분의 발효로 얻어지는 락트산을 원료로 한 폴리락트산이 각광을 받고 있다.

폴리락트산으로 대표되는 지방족 폴리에스테르 수지는, 예를 들면 수술용 봉합사로서 의료 분야에서 이전부터 이용되어 왔지만, 최근에는 양산 기술의 향상에 의해 가격면에서도 다른 범용 플라스틱과 경쟁할 수 있게 되었다. 그 때문에, 섬유로서의 상품 개발도 활발해지고 있다.

폴리락트산 등의 지방족 폴리에스테르 섬유의 개발은, 생분해성을 살린 농업 자재나 토목 자재 등이 선행되었지만, 그에 이어지는 대형 용도로서 의류 용도, 커튼, 카펫 등의 인테리어 용도, 차량 내장 용도, 산업 자재 용도에 대한 응용도 기대되고 있다. 그러나, 의류 용도나 산업 자재 용도에 적응하는 경우에는, 지방족 폴리에스테르, 특히 폴리락트산의 낮은 내마모성이 큰 문제가 된다. 예를 들면 폴리락트산 섬유를 의료 용도에 이용한 경우에는, 찰과 등에 의해 용이하게 색 변동이 생기거나, 심한 경우에는 섬유가 피브릴화되어 백화(whitish)되거나, 피부에 과도한 자극을 주거나 하는 등, 실용상 내구성이 부족한 것으로 알려져 왔다. 또한, 자동차 내장용, 특히 강한 찰과를 받는 카펫 등에 이용한 경우에는, 폴리락트산의 털 넘어짐이 쉽게 발생함과 동시에, 깎임이 일어나서 심한 경우에는 구멍이 뚫리는 경우도 있다. 또한, 지방족 폴리에스테르(특히 폴리락트산)은 가수분해가 발생하기 쉬운 경우도 있고, 상기한 바와 같은 피브릴화나 절삭이 경시적으로 심해지는 경향이 있어, 제품 수명이 짧다는 것이 알려져 왔다.

폴리락트산의 내마모성을 개선하는 방법으로서는, 예를 들면 가수분해를 억제하는 방법이 있고, 예를 들면 폴리락트산의 수분율을 가능한 한 억제함으로써 섬유의 제조 공정에서의 가수분해를 억제하는 방법이나, 모노카르보디이미드 화합물을 첨가하여 내가수분해성을 향상시키는 방법이 있다. 그러나, 모든 방법이 경시적인 폴리락트산의 취화를 억제한다는 점에서는 내마모성 저하는 억제되었지만, 모두 폴리락트산의 「피브릴화되기 쉽다」고 하는 특성을 변화시키는 것이 아니라, 초기 내마모성은 종래품과 하등 변하지 않는 것으로 판명되었다.

또한, 내마모성을 대폭 개선시키는 방법으로서, 지방산 비스아미드 등의 윤활제를 첨가하여 섬유 표면의 마찰 계수를 저하시킴으로써 마모를 억제시키는 방법이 있다. 그러나, 이들 섬유는 부여되는 힘이 작은 경우에는 효과적이지만, 예를 들면 카펫과 같이 강한 중량이 부가되는 경우에는, 섬유간 응착을 충분히 억제할 수 없기 때문에, 폴리락트산의 파괴가 발생하여 용도가 한정되었다.

또한, 폴리아미드와 지방족 폴리에스테르와의 블렌드에 의해, 수지 조성물의 역학 특성을 향상시키는 기술이 개시되어 있다(특허 문헌 1). 특허 문헌 1에 기재된 방법에 따르면, 폴리아미드의 보강 효과에 의해 강도 등의 역학 특성이나 내열성, 내마모성이 향상된다고 기재되어 있지만, 상기 방법에서는 폴리아미드의 블렌드비가 5 내지 40 ％로 소량 성분이기 때문에, 지방족 폴리에스테르가 해 성분을 형성하고, 또한 지방족 폴리에스테르와 폴리아미드가 비상용이기 때문에, 이들 상의 계면 접착성이 열악하므로, 외력에 의해 용이하게 계면으로부터 박리되고, 피브릴화되어 백화되며, 마모 속도도 빠르다고 하는 문제가 있는 것으로 판명되었다.

또한, 폴리아미드 중에 폴리에스테르를 미분산시킴으로써 폴리아미드 섬유의 배향 억제를 행하여 고신도화시키는 기술이 개시되어 있다(특허 문헌 2). 상기 중합체 얼로이 섬유로 함으로써, 가연 가공시에 저신도의 폴리아미드 미연신사와 혼섬하면, 권축사에 높은 팽창을 부여하는 것이 가능해진다. 그러나, 상기 중합체 얼로이 섬유는 가연 가공시의 초사에는 적합하지만, 본 발명의 목적인 에어 스터퍼 권축사의 제조에 이용한 경우에는, 오히려 섬유의 배향이 불충분하기 때문에 에어 스터퍼 권축 장치 내에서의 열 수축이 충분하지 않고, 3차원 권축화되지 않아 권축 신장률이 낮은 권축사밖에 얻어지지 않았다.

또한, 초 성분에 내마모성이 높은 폴리아미드를 배치함으로써, 내마모성이 개선된 복합 섬유가 개시되었다(특허 문헌 3). 이 기술에 의해 섬유의 절삭을 대폭 억제할 수 있다. 그러나, 복합 섬유로 한 경우에는, 고차 가공 공정 또는 제품 사용시에, 외력이 접착성이 약한 심 성분과 초 성분의 계면(이하 심초 계면이라 기재함)에 집중되고, 심초 계면이 박리되어 외관 변화(백화됨)를 일으킨다고 하는 새로운 문제를 일으키는 것으로 알려져 있다. 일단, 심초 계면의 박리가 일어나면, 섬유의 길이 방향으로 계면 박리가 전파되고, 백색 근상(筋狀)의 결점이 때때로 발견된다. 이것은 특히 외관이 중시되는 용도에 이용되는 경우에 결점이 된다. 또한, 심초 계면의 박리가 생기면, 심 성분과 초 성분의 마모에 의해서 초 성분이 갈 라지고(이하 초 균열이라 기재함), 또한 피브릴화로 발전한다고 하는 문제가 있었다.

특허 문헌 3에는 초 성분으로서 특정 두께의 열가소성 폴리아미드를 가짐으로써, 내마모성을 향상시킨 복합 섬유가 개시되어 있다. 상기 복합 섬유는 의류 용도 등의 비교적 낮은 찰과밖에 받지 않는 용도에서는 효과를 발휘한다. 그러나, 카펫 등의 강한 외력이 단속적으로 가해지는 용도에서는, 용이하게 계면 박리를 일으켜 외관 변화가 발생하기 쉬운 것이었다. 또한, 특허 문헌 3에는 상기 복합 섬유를 이용하여 이루어지는 권축사(가연 가공사)에 대하여 개시되어 있지만, 복합 섬유로 이루어지는 권축사는 미권축사보다 심초 계면 박리가 생기기 쉬운 것으로 판명되었다. 또한, 그의 내박리성은 지방족 폴리에스테르의 경시 변화에 의해서 악화되는 경향이 있고, 초 성분으로서 폴리아미드를 배치한 복합 섬유는, 내마모성은 우수하지만, 내박리성은 불충분하여 제품의 외관 변화가 발생하기 쉽다고 하는 결점을 가지고 있었다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2003-238775호 공보(제3 페이지)

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2005-206961호 공보(제3 페이지)

[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 제2004-36035호 공보(특허 청구의 범위)

<발명이 해결하고자 하는 과제>

본 발명은 상기 과제를 해결하고, 내마모성이 우수함과 동시에 염색 후의 심미성이 우수한 지방 폴리에스테르 수지와 열가소성 폴리아미드 수지를 포함하는 합성 섬유로부터 구성되는 권축사, 및 섬유 구조체를 제공하는 것을 과제로 한다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

상기 과제는, 지방족 폴리에스테르 수지(A)와 열가소성 폴리아미드 수지(B)를 포함하고, 섬유 표면적에 대한 지방족 폴리에스테르 수지(A)의 노출 면적 비율이 5 ％ 이하인 합성 섬유이며, 상기 합성 섬유로부터 구성된 멀티필라멘트에 권축이 부여되어 있는 것을 특징으로 하는 권축사, 및 상기 권축사를 적어도 일부에 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 구조체에 의해서 달성할 수 있다.

<발명의 효과>

본 발명에 의해 내마모성이 각별히 향상되고, 고품위의 섬유 구조체를 제공할 수 있는, 일반 의류 용도나 산업 자재 용도에 최적인 합성 섬유 및 섬유 구조체를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 중합체 얼로이 섬유의 해도(海島) 구조를 설명하기 위한 투과형 전자 현미경(TEM) 사진이다.

도 2는 본 발명의 권축사(실시예 1)의 섬유 표층의 주사 전자 현미경(SEM) 사진이다.

도 3은 권축사의 섬유 표층에 형성되는 근상 홈의 종횡비를 설명하기 위한 개략도이다.

도 4는 본 발명의 BCF 얀의 한 양태를 멀티필라멘트 상태로 흑지 상에 놓고, 상면으로부터 관찰한 섬유 형상의 사진이다.

도 5는 본 발명의 BCF 얀의 한 양태를 단섬유로 분해하여 흑지 상에 놓고, 상면으로부터 관찰한 섬유 형상의 사진이다.

도 6은 본 발명의 중합체 얼로이계 합성 섬유로부터 구성되는 권축사를 제조하기 위해서 바람직하게 사용되는 직접 방사ㆍ연신ㆍ권축 가공 장치의 개략도이다.

도 7은 본 발명의 제조 방법에 있어서 구금의 구멍 심도, 토출 구멍의 슬릿 길이, 슬릿 폭, 토출 공경을 설명하기 위한 개략도이다.

도 8은 본 발명의 제조 방법에 있어서 냉각 개시점을 설명하기 위한 개략도이다.

도 9는 본 발명의 심초형 복합 섬유(심 성분: 지방족 폴리에스테르 수지)로부터 구성되는 권축사를 제조하기 위해서 바람직하게 사용되는 직접 방사ㆍ연신ㆍ권축 가공 장치의 개략도이다.

도 10은 본 발명의 심초형 복합 섬유의 단면 형상의 바람직한 예를 나타내는 모식도이다.

도 11은 용융 점도와 상대 점도의 관계를 설명하는 도면이다.

도 12는 본 발명의 방법에서 사용되는 구금의 한 양태를 나타내는 종단면 모식도이다.

도 13은 본 발명의 실시예 52에서 사용한 가연 가공을 실시하는 장치의 한 양태를 나타내는 개략도이다.

도 14는 본 발명의 심초형 복합 섬유(심 성분: 중합체 얼로이)로부터 구성되는 권축사를 제조하기 위해서 바람직하게 사용되는 직접 방사ㆍ연신ㆍ권축 가공 장 치의 개략도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 방사 호퍼

2: 2축 압출 혼련기

3: 방사 블록

4: 방사팩

5: 방사 구금

6: 환상 침니(사조 냉각 장치)

7: 사조

8: 급유 장치 1

9: 급유 장치 2

10: 스트레치 롤

11: 제1 가열 롤(1FR)

12: 제2 가열 롤(1DR)

13: 제3 가열 롤(2DR)

14: 에어 젯 스터퍼 장치

15: 냉각 롤

16: 장력 측정 검지기

17: 인취 롤

18: 교락 노즐

19: 권취기

20: 냉각풍 취출면

21, 65: 심 성분 호퍼

22, 66: 초 성분 호퍼

23: 심 성분측의 1축 압출 혼련기

24: 초 성분측의 1축 압출 혼련기

25, 69: 방사 블록

26, 70: 심 성분측의 기어 펌프(계량 펌프)

27, 71: 초 성분측의 기어 펌프(계량 펌프)

28, 72: 방사팩

29, 73: 방사 구금

30, 74: 단일 플로우 냉각 장치

31, 75: 사조

32, 76: 급유 장치

33, 77: 제1 롤

34, 78: 제2 롤

35, 79: 제3 롤

36, 80: 제4 롤

37, 81: 권축 노즐

38, 82: 냉각 롤

39, 83: 제6 롤

40, 84: 제7 롤

41, 85: 치즈 패키지

42, 86: 권취기

43: 심 성분

44: 초 성분

45: 구금 1(심 성분, 초 성분 개개의 유로를 갖는 구금)

46: 구금 2(토출 직전의 구금)

47: 교락 노즐

48: 연신사 치즈

49, 51, 52, 55, 61: 사도 가이드

50: 사조

53: 공급 롤

54: 제1 히터

56: 냉각판

57: 3축 트위스터

58: 연신 롤

59: 제2 히터

60: 딜리버리 롤

62: 교락 노즐

63: 사도 가이드

64: 가연(假燃) 가공사

67: 심 성분측의 2축 압출 혼련기

68: 초 성분측의 2축 압출 혼련기

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

본 발명에서 말하는 지방족 폴리에스테르 수지(A)(이하 「성분 A」라 기재하는 경우도 있음)란, 지방족 알킬쇄가 에스테르 결합으로 연결된 중합체를 말한다. 본 발명에서 사용되는 지방족 폴리에스테르 수지(A)로서는, 결정성인 것이 바람직하고, 융점이 150 내지 230 ℃인 것이 보다 바람직하다. 또한, 본 발명에서 사용되는 지방족 폴리에스테르 수지(A)의 종류로서는, 예를 들면 폴리락트산, 폴리히드록시부틸레이트, 폴리부틸렌숙시네이트, 폴리글리콜산, 폴리카프로락톤 등을 들 수 있다. 이 중, 지방족 폴리에스테르 중에서도 융점이 높으면서 열 안정성이 우수하기 때문에, 폴리락트산이 가장 바람직하다.

상기 폴리락트산은 -(O-CHCH₃-CO)_n-을 반복 단위로 하는 중합체이고, 락트산이나 락티드 등의 락트산의 올리고머를 중합시킨 것을 말한다. 락트산에는 D-락트산과 L-락트산의 2종의 광학 이성체가 존재하기 때문에, 그 중합체도 D체만으로 이루어지는 폴리(D-락트산)과 L체만으로 이루어지는 폴리(L-락트산) 및 양자로 이루어지는 폴리락트산이 있다. 폴리락트산 중의 D-락트산 또는 L-락트산의 광학 순도는, 이들이 낮아짐과 동시에 결정성이 저하되어 융점 강하가 커진다. 융점은 섬유 의 내열성을 유지하기 위해서 150 ℃ 이상인 것이 바람직하고, 160 ℃인 것이 보다 바람직하다. 더욱 바람직하게는 170 ℃ 이상, 특히 바람직하게는 180 ℃ 이상이다.

단, 상기와 같이 2종의 광학 이성체 중합체가 단순히 혼합되어 있는 계와는 달리, 상기 2종의 광학 이성체 중합체를 블렌딩하여 섬유로 성형한 후, 140 ℃ 이상의 고온 열 처리를 실시하여 라세미 결정을 형성시킨 스테레오 콤플렉스로 만들면, 융점을 220 내지 230 ℃까지 높일 수 있으므로 바람직하다. 이 경우, 「성분 A」는 폴리(L 락트산)과 폴리(D 락트산)의 혼합물을 가리키고, 그의 블렌드비는 40/60 내지 60/40이면, 스테레오 콤플렉스 결정의 비율을 높일 수 있어 최선이다. 또한, 상기 스테레오 콤플렉스 결정을 용융 방사로 효율적으로 형성시키기 위해서, 결정 핵제를 첨가하는 것이 바람직하다. 결정 핵제로서는 탈크, 층상 점토 광물 외, 폴리락트산과의 상용성이 높은 스테아르산이나 12-히드록시스테아르산, 스테아르산아미드나 올레산아미드, 에루크산아미드, 메틸렌비스스테아르산아미드, 에틸렌비스스테아르산아미드, 에틸렌비스올레산아미드, 스테아르산부틸, 스테아르산모노글리세라이드, 스테아르산칼슘, 스테아르산아연, 스테아르산마그네슘, 스테아르산연 등을 적용할 수 있다.

또한, 폴리락트산 중에는 저분자량 잔류물로서 잔존 락티드가 존재하지만, 이들 저분자량 잔류물은, 연신이나 벌킹 가공 공정에서의 가열 히터 오염이나 염색 가공 공정에서의 염색 불균일 등의 염색 이상을 유발하는 원인이 되는 경우가 있다. 또한, 섬유나 섬유 성형품의 가수분해를 촉진시켜 내구성을 저하시키는 경우 가 있다. 그 때문에, 폴리락트산 중의 잔존 락티드량은 바람직하게는 0.3 중량％ 이하, 보다 바람직하게는 0.1 중량％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.03 중량％ 이하이다.

또한, 성분 A는, 예를 들면 폴리락트산의 성질을 손상시키지 않는 범위에서 락트산 이외의 성분을 공중합시킨 것일 수도 있다. 공중합하는 성분으로서는, 폴리에틸렌글리콜 등의 폴리알킬렌에테르글리콜, 폴리부틸렌숙시네이트나 폴리글리콜산 등의 지방족 폴리에스테르, 폴리에틸렌이소프탈레이트 등의 방향족 폴리에스테르, 및 히드록시카르복실산, 락톤, 디카르복실산, 디올 등의 에스테르 결합 형성성 단량체를 들 수 있다. 이 중에서도 열가소성 폴리아미드 수지(B)(이하 「성분 B」라 기재하는 경우도 있음)와의 상용성이 양호한 폴리알킬렌에테르글리콜이 바람직하다. 이러한 공중합 성분의 공중합 비율은 융점 강하에 의한 내열성 저하를 손상시키지 않는 범위에서, 폴리락트산에 대하여 0.1 내지 10몰 ％인 것이 바람직하다.

성분 A에는, 개질제로서 입자, 착색 안료, 결정 핵제, 난연제, 가소제, 대전 방지제, 항산화제, 자외선 흡수제 또는 윤활제 등을 더 첨가할 수도 있다. 착색 안료로서는 카본 블랙, 산화티탄, 산화아연, 황산바륨, 산화철 등의 무기 안료 외, 시아닌계, 스티렌계, 프탈로시아닌계, 안트라퀴논계, 페리논계, 이소인돌리논계, 퀴노프탈론계, 퀴노크리돈계, 티오인디고계 등의 유기 안료 등을 사용할 수 있다. 동일하게 탄산칼슘이나 실리카, 질화규소, 점토, 탈크, 카올린, 지르코늄산 등의 각종 무기 입자나 가교 고분자 입자, 각종 금속 입자 등의 입자류 등의 개질제도 사용할 수 있다. 또한, 왁스류, 실리콘 오일, 각종 계면 활성제, 각종 불소 수지 류, 폴리페닐렌술피드류, 폴리아미드류, 에틸렌ㆍ아크릴레이트 공중합체, 메틸메타크릴레이트 중합체 등의 폴리아크릴레이트류, 각종 고무류, 이오노머류, 폴리우레탄류 및 기타 열가소성 엘라스토머류 등의 중합체 등을 소량 함유할 수 있다.

상기 성분 A에 바람직하게 사용되는 윤활제로서는, 지방산 아미드 및/또는 지방산 에스테르를 들 수 있다. 지방산 아미드로서는, 예를 들면 라우르산아미드, 팔미트산아미드, 스테아르산아미드, 에루크산아미드, 베헨산아미드, 메틸올스테아르산아미드, 메틸올베헨산아미드, 디메티톨유 아미드, 디마틸라우린산아미드, 디메틸스테아르산아미드, 포화 지방산 비스아미드, 불포화 지방산 비스아미드, 방향족계 비스아미드 등의 1 분자 중에 아미드 결합을 2개 갖는 화합물을 가리키고, 예를 들면 메틸렌비스카프릴산아미드, 메틸렌비스카프르산아미드, 메틸렌비스라우르산아미드, 메틸렌비스미리스트산아미드, 메틸렌비스팔미트산아미드, 메틸렌비스스테아르산아미드, 메틸렌비스이소스테아르산아미드, 메틸렌비스베헨산아미드, 메틸렌비스올레산아미드, 메틸렌비스에루크산아미드, 에틸렌비스카프릴산아미드, 에틸렌비스카프르산아미드, 에틸렌비스라우르산아미드, 에틸렌비스미리스트산아미드, 에틸렌비스팔미트산아미드, 에틸렌비스스테아르산아미드, 에틸렌비스이소스테아르산아미드, 에틸렌비스베헨산아미드, 에틸렌비스올레산아미드, 에틸렌비스에루크산아미드, 부틸렌비스스테아르산아미드, 부틸렌비스베헨산아미드, 부틸렌비스올레산아미드, 부틸렌비스에루크산아미드, 헥사메틸렌비스스테아르산아미드, 헥사메틸렌비스베헨산아미드, 헥사메틸렌비스올레산아미드, 헥사메틸렌비스에루크산아미드, m-크실릴렌비스스테아르산아미드, m-크실릴렌비스-12-히드록시스테아르산아미드, p-크 실릴렌비스스테아르산아미드, p-페닐렌비스스테아르산아미드, p-페닐렌비스스테아르산아미드, N,N'-디스테아릴아디프산아미드, N,N'-디스테아릴세박산아미드, N,N'-디올레일아디프산아미드, N,N'-디올레일세박산아미드, N,N'-디스테아릴이소프탈산아미드, N,N'-디스테아릴테레프탈산아미드, 메틸렌비스히드록시스테아르산아미드, 에틸렌비스히드록시스테아르산아미드, 부틸렌비스히드록시스테아르산아미드 및 헥사메틸렌비스히드록시스테아르산아미드 등을 들 수 있고, 그 밖에 알킬 치환형 지방산 모노아미드로서, 포화 지방산 모노아미드나 불포화 지방산 모노아미드 등의 아미드수소를 알킬기로 치환한 구조의 화합물을 가리키는 것으로서, 예를 들면 N-라우릴라우르산아미드, N-팔미틸팔미트산아미드, N-스테아릴스테아르산아미드, N-베헤닐베헨산아미드, N-올레일올레인산아미드, N-스테아릴올레산아미드, N-올레일스테아르산아미드, N-스테아릴에루크산아미드, N-올레일팔미트산아미드 등을 들 수 있다. 상기 알킬기는 그 구조 중에 히드록실기 등의 치환기가 도입될 수도 있고, 예를 들면 메틸올스테아르산아미드, 메틸올베헨산아미드, N-스테아릴-12-히드록시스테아르산아미드, N-올레일-12-히드록시스테아르산아미드 등도, 본 발명의 알킬 치환형 지방산 모노아미드에 포함하는 것으로 한다.

지방산 에스테르로서는, 예를 들면 라우르산세틸에스테르, 라우르산페나실에스테르, 미리스트산세실에스테르, 미리스트산페나실에스테르, 팔미트산이소프로필리덴에스테르, 팔미트산도데실에스테르, 팔미트산테트라도데실에스테르, 팔미트산펜타데실에스테르, 팔미트산옥타데실에스테르, 팔미트산세실에스테르, 팔미트산페닐에스테르, 팔미트산페나실에스테르, 스테아르산세실에스테르, 베헨산에틸에스테 르 등의 지방족 모노카르복실산 에스테르류; 모노라우르산글리콜, 모노팔미트산글리콜, 모노스테아르산글리콜 등의 에틸렌글리콜의 모노에스테르류, 디라우르산글리콜, 디팔미트산글리콜, 디스테아르산글리콜 등의 글리콜의 디에스테르류; 모노라우르산글리세린에스테르, 모노미리스트산글리세린에스테르, 모노팔미트산글리세린에스테르, 모노스테아르산글리세린에스테르 등의 글리세린의 모노에스테르류; 디라우르산글리세린에스테르, 디미리스트산글리세린에스테르, 디팔미트산글리세린에스테르, 디스테아르산글리세린에스테르 등의 글리세린의 디에스테르류; 트리라우르산글리세린에스테르, 트리미리스트산글리세린에스테르, 트리팔미트산글리세린에스테르, 트리스테아르산글리세린에스테르, 팔미트디올레인, 팔미트디스테아린 및 올레오디스테아린 등의 글리세린의 트리에스테르류 등을 들 수 있다.

이들 화합물 중에서도, 지방산 비스아미드나 알킬 치환형 지방산 모노아미드를 이용하는 것이 바람직하다. 지방산 비스아미드나 알킬 치환형 지방산 모노아미드는 일반적인 지방산 모노아미드에 비해 아미드의 반응성이 낮기 때문에 용융 성형시에 폴리락트산과의 반응이 발생하기 어렵고, 또한 고분자량의 것이 많기 때문에 내열성이 높고, 용융 성형으로 승화되기 어렵기 때문에 윤활제로서의 기능을 손상시키지 않으며 우수한 슬립성을 발휘한다. 특히, 지방산 비스아미드는 아미드의 반응성이 더욱 낮기 때문에 보다 바람직하게 사용할 수 있고, 에틸렌비스스테아르산아미드가 보다 바람직하다.

또한, 2종 이상의 지방산 아미드와 지방산 에스테르를 이용할 수도 있고, 또한 지방산 아미드와 지방산 에스테르를 병용할 수도 있다.

지방산 아미드 및/또는 지방산 에스테르의 함유량은, 상기 특성을 발휘하기 위해서 섬유 중량에 대하여 0.1 중량％ 이상으로 하는 것이 필요하다. 또한, 함유량이 너무 많으면 섬유의 기계적 물성이 저하되거나, 황색빛을 띠어 염색하였을 때 색조가 나빠지거나 하는 경우가 있기 때문에, 함유량은 5 중량％ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직한 상기 지방산 아미드 및/또는 지방산 에스테르의 함유량은 0.2 내지 4 중량％, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 3 중량％이다.

또한, 폴리락트산 중합체의 분자량은, 내마모성을 높이기 위해서는 높은 것이 바람직하지만, 너무 분자량이 크면, 용융 방사에서의 성형성이나 연신성이 저하되는 경향이 있다. 중량 평균 분자량은 내마모성을 유지하기 위해서 8만 이상인 것이 바람직하고, 10만 이상이 보다 바람직하다. 더욱 바람직하게는 12만 이상이다. 또한, 분자량이 35만을 넘으면, 상기한 바와 같이 연신성이 저하되기 때문에, 결과적으로 분자 배향성이 나빠져 섬유 강도가 저하되는 경우가 있다. 그 때문에, 중량 평균 분자량은 35만 이하인 것이 바람직하고, 30만 이하인 것이 보다 바람직하다. 더욱 바람직하게는 25만 이하이다. 상기 중량 평균 분자량은 겔 투과 크로마토그래피(GPC)로 측정하고, 폴리스티렌 환산으로 구한 값이다.

본 발명의 성분 A에 바람직하게 사용되는 폴리락트산의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로는 락트산을 유기 용매 및 촉매의 존재하에 그대로 탈수 축합시키는 직접 탈수 축합법(일본 특허 공개 (평)6-65360호 공보 참조), 2종 이상의 단독 중합체를 중합 촉매의 존재하에 공중합 및 에스테르 교환 반응시키는 방법(일본 특허 공개 (평)7-173266호 공보 참조), 또한 락트산을 일단 탈수시켜 환 상 이량체로 만든 후에, 개환 중합시키는 간접 중합법(미국 특허 제2,703,316호 명세서 참조)를 들 수 있다.

본 발명에서 사용되는 열가소성 폴리아미드 수지(B)란, 아미드 결합을 갖는 중합체를 말하지만, 본 발명에서 사용되는 열가소성 폴리아미드 수지(B)의 종류로서는, 예를 들면 폴리카프라미드(나일론 6)이나 폴리테트라메틸렌아디파미드(나일론 46), 폴리헥사메틸렌아디파미드(나일론 66), 폴리운데칸아미드(나일론 11), 폴리도데칸아미드(나일론 12), 폴리헥사메틸렌세바카미드(나일론 610), 폴리펜타메틸렌세바카미드(나일론 510) 등을 들 수 있다. 이 중에서도 원료 비용면에서는 나일론 6이 바람직하고, 성분 A와의 상용성을 높여 계면 접착성을 높이기 위해서는, 폴리아미드의 메틸렌 쇄 길이는 긴 것이 좋고, 그러한 점에서 나일론 11이나 나일론 12, 나일론 610, 나일론 510이 바람직하다. 또한, 환경 부하 감소 소재를 제공한다는 점에서, 비석유 유래의 원료인 세박산을 단량체로 한 나일론 610이나 나일론 510도 바람직하다. 또한, 폴리아미드는 단독 중합체일 수도 공중합 중합체일 수도 있다. 또한, 성분 B에는, 입자, 난연제, 대전 방지제나, 성분 A에 바람직하게 사용되는 상기 윤활제 등을 첨가할 수도 있다. 또한, 열가소성 폴리아미드의 용액 점도는 나일론 6이나 나일론 610 등의 경우에는 후술하는 98 ％ 황산 용액을 이용하여 측정하고, 나일론 11의 고유 점도는 메타크레졸 용액을 이용하여 측정하는 등, 공지된 방법으로 측정할 수 있다.

또한, 일반적으로 지방족 폴리에스테르는, 융점을 갖는 경우, 그의 융점은 통상 200 ℃ 이하인 등, 내열성이 높다고 할 수는 없고, 용융 저류시 250 ℃를 넘 으면 급격히 물성이 악화되는 경향이 있다. 그 때문에, 블렌딩되는 열가소성 폴리아미드 수지(B)는 융점이 150 내지 250 ℃인 것이 바람직하고, 150 내지 225 ℃인 것이 보다 바람직하다. 더욱 바람직하게는 150 내지 205 ℃이다. 단, 권축사의 내열성을 고려하여, 열가소성 폴리아미드 수지(B)의 융점은 지방족 폴리에스테르(A)보다 높은 것이 바람직하다. 상기 열가소성 폴리아미드 수지는 상기한 바와 같이 공중합 중합체일 수도 있지만, 결정성이 저하되면 내마모성도 저하되는 경향이 있기 때문에, 결정성인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서 결정성의 유무는, 시차 주사 열량계(DSC)측정에서 융해 피크를 관측할 수 있다면, 그 중합체가 결정성이라고 판단할 수 있다. 또한, 결정성은 높을수록 바람직하고, 그의 지표로서 DSC에서의 결정 융해 피크 열량의 크기로 판단할 수 있다. 결정 융해 피크 열량 △H는 바람직하게는 30 J/g, 보다 바람직하게는 40 J/g, 더욱 바람직하게는 60 J/g이다.

본 발명의 권축사는 상기 지방족 폴리에스테르 수지(A)와 열가소성 폴리아미드 수지(B)를 포함하고, 섬유 표면에서 지방족 폴리에스테르 수지(A)가 거의 노출되지 않은 합성 섬유로 이루어지고, 섬유 표면적에 대한 지방족 폴리에스테르 수지(A)의 노출 면적 비율이 5 ％ 이하인 것이 바람직하다. 이러한 섬유 표면 형태를 이루는 구조로서는, (1) 「지방족 폴리에스테르 수지(A)가 도 성분을 형성하고, 열가소성 폴리아미드 수지(B)가 해 성분을 형성한 해도 구조를 이루고 있는 중합체 얼로이계 합성 섬유」, 또는 (2)「심 성분이 지방족 폴리에스테르 수지(A), 또는 지방족 폴리에스테르 수지(A)와 열가소성 폴리아미드 수지(B)와의 중합체 얼로이를 포함하고, 초 성분이 열가소성 폴리아미드 수지(B)를 포함하는 심초형 복합 섬유」의 (1), (2) 중 어느 것에 의해 달성할 수 있다. 이들 (1) 및 (2)의 바람직한 양태에 대하여 이하에 기재한다.

우선, 바람직한 양태의 하나인 「지방족 폴리에스테르 수지(A)가 도 성분을 형성하고, 열가소성 폴리아미드 수지(B)가 해 성분을 형성한 해도 구조를 이루고 있는 중합체 얼로이계 합성 섬유」에 대하여 설명한다.

본 발명에 있어서 성분 A와 성분 B를 블렌딩하여 중합체 얼로이로 만든 합성 섬유의 경우, 블렌드 비율은 특별히 한정되지 않지만, 성분 A를 도 성분, 성분 B를 해 성분으로 하는 해도 구조로 하는 중합체 얼로이로 하기 위해서는, 성분 A/성분 B의 블렌드 비율(중량％)을 5/95 내지 55/45의 범위로 하는 것이 바람직하다. 또한, 성분 A의 비율을 높이는 경우에는 성분 A의 용융 점도 ηa를 높일 필요가 있고, 성분 B의 비율을 높이는 경우에는 성분 B의 용융 점도 ηb를 높일 필요가 있다.

또한, 중합체 얼로이계 합성 섬유의 경우에 있어서는, 성분 A를 도 성분, 성분 B를 해 성분으로 한 중합체 얼로이로 하는 것이 필요하다. 그 때문에, 성분 A와 성분 B의 블렌드 비율은 성분 B의 비율을 높일수록 용이하게 되기 때문에, 보다 바람직하게는 10/90 내지 45/55, 더욱 바람직하게는 15/85 내지 40/60, 가장 바람직하게는 20/80 내지 35/65이다. 또한, 용융 점도비(ηb/ηa)는 0.1 내지 2의 범위로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.15 내지 1.5, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 1이다. 또한, 용융 점도 η의 측정 방법은 상세하게 후술하지만, 측 정 온도는 방사 온도와 동일 온도에서 전단 속도 1216 sec^-1로 측정하였을 때의 값이다.

본 발명의 중합체 얼로이계 합성 섬유에 있어서, 성분 A와 성분 B가 균일하게 블렌딩되어 있는 것이 중요하지만, 여기서 균일하게 블렌딩되어 있다는 것은 이하의 상태를 말하는 것이다. 즉, 상기 합성 섬유의 횡단면 슬라이스를 투과형 전자 현미경(TEM)(4만배)에 의해 관찰하면, 도 1에 나타낸 바와 같이 연속된 매트릭스 성분(흑색 부분)을 해 성분, 대략 원형을 이루어 분산된 성분(백색 부분)을 도 성분으로 하는 소위 해도 구조를 채용하고, 또한 도 성분을 구성하는 성분 A의 도메인 크기가 직경 환산(도메인을 원으로 가정하여, 도메인 면적으로 환산되는 직경)으로 0.001 내지 2 ㎛까지 작아진 상태를 말하는 것이다. 도 성분의 도메인 크기를 상기 범위로 함으로써, 섬유의 내마모성을 비약적으로 향상시킬 수 있다. 또한, 중합체 얼로이계 합성 섬유에 있어서의 지방족 폴리에스테르 수지(A)의 노출 면적 비율은, 상기 TEM 화상을 섬유 외주 전체에서 관찰하여, 섬유 표면에 노출되어 있는 백색부(지방족 폴리에스테르 수지)의 노출 길이와 섬유 외주 길이를 각각 측정하고, 그 길이의 비를 구함으로써 산출할 수 있다.

또한, 해 성분을 구성하는 성분 B와의 접착성은, 도메인 크기가 작을수록 계면에서의 응력 집중이 분산되기 때문에 향상되지만, 한편 도메인 크기가 어느 일정 이하의 크기가 되면 초기 마모성이 저하되는 경향이 있다. 그 때문에, 도 도메인의 크기는 0.005 내지 1.5 ㎛인 것이 바람직하고, 0.02 내지 1.0 ㎛인 것이 보다 바람직하다. 또한, 권축사의 광택감을 제어하기 위해서는, 또한 도메인 직경을 특정 범위로 하는 것이 바람직하다. 상기 도메인 직경이 가시광의 파장 범위(0.4 내지 0.8 ㎛) 및 그 파장의 1/5 파장(0.08 내지 0.16 ㎛)까지를 커버함으로써, 섬유 내부에서 적절한 광 산란을 일으켜 촉촉한 심미성이 높은 광택감으로 할 수 있다. 아름다운 광택감을 표현하기 위해서는, 도메인 직경은 0.08 내지 0.8 ㎛의 범위로 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서의 상기 도메인 크기란, 실시예의 G항에서 후술하는 바와 같이 권축사 1 시료당 100개의 도메인에 대하여 계측하고, 도메인 직경이 가장 큰 10개 및 가장 작은 10개의 값을 제외한 80개의 분포를 가리킨다.

또한, 본 발명의 권축사를 구성하는 소재가 중합체 얼로이계 합성 섬유인 경우에는, 1 분자쇄 중에 지방족 폴리에스테르 블록과 폴리아미드 블록이 교대로 존재하는 블록 공중합체와과는 달리, 지방족 폴리에스테르 분자쇄(성분 A)와 폴리아미드 분자쇄(성분 B)는 실질적으로 독립적으로 존재하고 있는 것이 중요하다. 이 상태의 차이는, 배합 전후의 열가소성 폴리아미드 수지의 융점 강하, 즉, 중합체 얼로이 중의 열가소성 폴리아미드 수지 유래의 융점이 배합 전의 열가소성 폴리아미드 수지의 융점에서 어느 정도 강하되었는가를 관측함으로써 어림할 수 있다. 열가소성 폴리아미드 수지의 융점 강하가 3 ℃ 이하이면, 지방족 폴리에스테르와 폴리아미드는 거의 공중합되어 있지 않고(에스테르-아미드 교환이 거의 발생하지 않음), 실질적으로 지방족 폴리에스테르 분자쇄와 폴리아미드 분자쇄는 독립적으로 존재하는 중합체 얼로이의 상태이다. 또한, 섬유 표층은 실질적으로 해 성분인 열 가소성 폴리아미드 수지이기 때문에, 상기 열가소성 폴리아미드 수지가 본래 갖는 특성이 반영되어 내마모성이 비약적으로 향상된다. 따라서, 본 발명에서는 배합된 폴리아미드의 융점 강하는 2 ℃ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 권축사를 구성하는 소재가 중합체 얼로이계 합성 섬유인 경우에는, 지방족 폴리에스테르 수지가 도 성분을, 열가소성 폴리아미드 수지가 해 성분을 형성한 해도 구조를 형성하고 있다. 또한, 도 성분의 도메인 크기를 제어함으로써, 내마모성을 비약적으로 향상시킴과 동시에 고급감이 있는 광택을 발현시키는 것이다.

여기서, 상술한 바와 같이, 지방족 폴리에스테르와 폴리아미드는 통상 거의 반응하지 않기 때문에(에스테르-아미드 교환이 거의 발생하지 않기 때문에), 상기 양자 중합체의 계면 접착성은 그 자체로는 그다지 높지 않다. 따라서, 상용화제(이하 「성분 C」라 기재하는 경우도 있음)를 더 첨가하여 계면 접착성을 비약적으로 향상시킴으로써 내마모성을 향상시킬 수 있다. 성분 C는 성분 A와 성분 B와의 계면 접착성을 향상시키는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 1 분자 중에 2개 이상의 활성 수소 반응성기를 갖는 화합물이면, 계면 접착성을 비약적으로 향상시킬 수 있어 바람직하다. 1 분자 중에 2개 이상의 활성 수소 반응성기를 갖는 화합물을 성분 A 및/또는 성분 B에 첨가하여 용융 블렌딩하여 방사를 행함으로써, 상기 화합물이 성분 A와 성분 B 중 어느 성분과도 반응하여 가교 구조를 취하기 때문에, 계면 박리를 억제할 수 있는 것이다.

여기서, 활성 수소 반응성기란, 폴리락트산 수지나 열가소성 폴리아미드 수 지의 말단에 존재하는 COOH 말단기나 OH 말단기, NH₂ 말단기와의 반응성을 갖는 것이며, 예를 들면 글리시딜기, 옥사졸린기, 카르보디이미드기, 아지리딘기, 이미드기, 이소시아네이트기, 무수 말레산기 등이 바람직하게 이용된다. 또한, 본 발명의 권축사의 제조 방법인 용융 방사에서는 250 ℃ 이하로 비교적 저온에서 성형을 행하기 때문에, 저온 반응성이 우수한 것이 선택된다. 상기 반응성기 중에서도 글리시딜기, 옥사졸린기, 카르보디이미드기, 산 무수물기(무수 말레산으로부터 생성되는 기(무수 말레산기라 기재하는 경우도 있음) 등)가 바람직하게 이용되고, 특히 글리시딜기나 카르보디이미드기가 바람직하게 이용된다. 상기 반응성기는 2개 이상이면 상용화제로서의 역할을 할 수 있다. 한편, 1 분자 중에 20개를 넘는 반응성기를 가지면, 방사시에 과도하게 증점되어 방사성이 저하되는 경향이 있으므로, 1 분자 중의 활성 수소 반응성기의 수는 2개 이상, 20개 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 10개 이하, 더욱 바람직하게는 3개 이하이다. 또한, 1 분자 중의 반응성기의 종류는 복수개를 포함하여도 상관없다. 또한, 상기 활성 수소 반응성기를 2개 이상 갖는 화합물은 중량 평균 분자량으로 250 내지 30,000의 분자량을 갖는 것이면, 용융 성형시의 내열성, 분산성이 우수하기 때문에 바람직하다. 보다 바람직하게는 250 내지 20,000이다.

또한, 이들 반응성기를 갖는 화합물로서, 중합체의 주쇄에 반응성기를 갖는 측쇄를 그래프트 공중합시킨 공중합체이면, 1 분자 중에 다수개의 관능기를 도입하는 것이 가능해질 뿐 아니라, 일반적으로 융점 등의 열적 성질도 안정해지기 때문 에 바람직하다. 이 반응성기가 그래프트되는 주쇄가 되는 중합체는 임의로 선택하는 것이 가능하지만, 합성 용이성에서 폴리에스테르계 중합체, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리(알킬)메타크릴레이트 등의 아크릴레이트계 중합체, 폴리스티렌계 중합체, 폴리올레핀계 중합체 등의 군에서 적절하게 선택할 수 있다.

본 발명에 사용할 수 있는 성분 C 중, 글리시딜기를 갖는 화합물로서는, 예를 들면 글리시딜기를 갖는 화합물을 단량체 단위로 한 중합체나, 주쇄가 되는 중합체에 대하여 글리시딜기가 그래프트 공중합되어 있는 화합물, 또한 폴리에테르 유닛의 말단에 글리시딜기를 갖는 것을 들 수 있다. 상술한 글리시딜기를 갖는 단량체 단위로서는, 글리시딜아크릴레이트, 글리시딜메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 또한, 이들 단량체 단위 외에, 장쇄 알킬아크릴레이트 등을 공중합시켜 글리시딜기의 반응성을 제어할 수도 있다. 또한, 글리시딜기를 갖는 화합물을 단량체 단위로 한 중합체나, 주쇄가 되는 중합체의 평균 분자량은 250 내지 30,000의 범위이면 고농도 첨가를 행하였을 때의 용융 점도의 상승을 억제할 수 있어 바람직하다. 중량 평균 분자량은 250 내지 20,000의 범위이면 보다 바람직하다. 또한, 이 외, 트리아진환에 글리시딜 유닛을 2개 이상 갖는 화합물도 내열성이 높기 때문에 바람직하다. 예를 들면 트리글리시딜이소시아누레이트(TGIC), 모노알릴디글리시딜이소시아누레이트(MADGIC) 등이 바람직하게 이용된다.

또한, 옥사졸린기, 카르보디이미드기, 아지리딘기, 이미드기, 이소시아네이트기, 무수 말레산기에 대해서도 동일하다. 상기 중에서도 카르보디이미드기를 갖는 것이 매우 저온 반응성이 우수하므로 보다 바람직하다. 예를 들면 카르보디이 미드 화합물의 예로서는, 디페닐카르보디이미드, 디-시클로헥실카르보디이미드, 디-2,6-디메틸페닐카르보디이미드, 디이소프로필카르보디이미드, 디옥틸데실카르보디이미드, 디-o-톨루일카르보디이미드, 디-p-톨루일카르보디이미드, 디-p-니트로페닐카르보디이미드, 디-p-아미노페닐카르보디이미드, 디-p-히드록시페닐카르보디이미드, 디-p-클로로페닐카르보디이미드, 디-o-클로로페닐카르보디이미드, 디-3,4-디클로로페닐카르보디이미드, 디-2,5-디클로로페닐카르보디이미드, p-페닐렌-비스-o-톨루일카르보디이미드, p-페닐렌-비스-디시클로헥실카르보디이미드, p-페닐렌-비스-디-p-클로로페닐카르보디이미드, 2,6,2',6'-테트라이소프로필디페닐카르보디이미드, 헥사메틸렌-비스-시클로헥실카르보디이미드, 에틸렌-비스-디페닐카르보디이미드, 에틸렌-비스-디-시클로헥실카르보디이미드, N,N'-디-o-트리일카르보디이미드, N,N'-디페닐카르보디이미드, N,N'-디옥틸데실카르보디이미드, N,N'-디-2,6-디메틸페닐카르보디이미드, N-트리일-N'-시클로헥실카르보디이미드, N,N'-디-2,6-디이소프로필페닐카르보디이미드, N,N'-디-2,6-디-tert-부틸페닐카르보디이미드, N-톨루일-N'-페닐카르보디이미드, N,N'-디-p-니트로페닐카르보디이미드, N,N'-디-p-아미노페닐카르보디이미드, N,N'-디-p-히드록시페닐카르보디이미드, N,N'-디-시클로헥실카르보디이미드, N,N'-디-p-톨루일카르보디이미드, N,N'-벤질카르보디이미드, N-옥타데실-N'-페닐카르보디이미드, N-벤질-N'-페닐카르보디이미드, N-옥타데실-N'-톨릴카르보디이미드, N-시클로헥실-N'-톨릴카르보디이미드, N-페닐-N'-톨릴카르보디이미드, N-벤질-N'-톨릴카르보디이미드, N,N'-디-o-에틸페닐카르보디이미드, N,N'-디-p-에틸페닐카르보디이미드, N,N'-디-o-이소프로필페닐카르보디이미드, N,N'-디-p-이소프로필페닐카르보디이미드, N,N'-디-o-이소부틸페닐카르보디이미드, N,N'-디-p-이소부틸페닐카르보디이미드, N,N'-디-2,6-디에틸페닐카르보디이미드, N,N'-디-2-에틸-6-이소프로필페닐카르보디이미드, N,N'-디-2-이소부틸-6-이소프로필페닐카르보디이미드, N,N'-디-2,4,6-트리메틸페닐카르보디이미드, N,N'-디-2,4,6-트리이소프로필페닐카르보디이미드, N,N'-디-2,4,6-트리이소부틸페닐카르보디이미드 등의 모노 또는 디카르보디이미드 화합물, 폴리(1,6-헥사메틸렌카르보디이미드), 폴리(4,4'-메틸렌비스시클로헥실카르보디이미드), 폴리(1,3-시클로헥실렌카르보디이미드), 폴리(1,4-시클로헥실렌카르보디이미드), 폴리(4,4'-디페닐메탄카르보디이미드), 폴리(3,3'-디메틸-4,4'-디페닐메탄카르보디이미드), 폴리(나프틸렌카르보디이미드), 폴리(p-페닐렌카르보디이미드), 폴리(m-페닐렌카르보디이미드), 폴리(톨릴카르보디이미드), 폴리(디이소프로필카르보디이미드), 폴리(메틸-디이소프로필페닐렌카르보디이미드), 폴리(트리에틸페닐렌카르보디이미드), 폴리(트리이소프로필페닐렌카르보디이미드) 등의 폴리카르보디이미드 등을 들 수 있다. 그 중에서도 N,N'-디-2,6-디이소프로필페닐카르보디이미드, 2,6,2',6'-테트라이소프로필디페닐카르보디이미드의 중합체가 바람직하다.

또한, 2개 이상의 활성 수소 반응성기는 동일한 반응성기일 수도 다른 것일 수도 있지만, 반응성을 제어하기 위해서는 동일한 반응성기인 것이 바람직하다.

또한, 성분 C로서 사용되는 화합물에는, 상기 활성 수소 반응성기를 갖는 것 외에, 폴리알킬렌에테르글리콜이 특이적으로 내마모성을 향상시키기 때문에 바람직하다. 상기 화합물로서는, 예를 들면 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴 리부틸렌글리콜 등을 들 수 있지만, 그 중에서도 내열성, 분산성, 가격의 점에서 분자량 400 내지 20,000의 폴리에틸렌글리콜이 바람직하다. 보다 바람직하게는 분자량 600 내지 6,000의 폴리에틸렌글리콜이다. 또한, 상기 화합물의 양쪽 말단을 글리시딜기로 변성시킨 것이면, 보다 바람직하다. 또한, 상기 활성 수소 반응성기를 2개 이상 갖는 화합물과 병용하는 것도 바람직하다.

또한, 성분 C로서 사용되는 화합물은, 본 발명의 합성 섬유를 제조하는 데 있어서 200 내지 250 ℃에서 섬유로 용융 성형되는 것이 통상적이기 때문에, 그것에 견딜 수 있는 높은 내열성이 요구된다. 그 때문에, 열 중량(TG) 측정에 의한 200 ℃ 도달점의 열 감량률이 3 ％ 이하인 것이 바람직하다. 열 감량률이 3 ％를 넘으면, 방사시에 열 분해물이 블리딩 아웃되어 방사 구금이나 방사 장치를 오염시키기 때문에, 방사성이 저하됨과 동시에 열 분해 가스의 발연에 의해 작업 환경을 악화시키는 경향이 있다는 점이 문제가 되는 경우가 있다. 보다 바람직하게는 열 감량률 2 ％ 이하, 더욱 바람직하게는 1 ％ 이하이다. 또한, 200 ℃ 열 감량률은 열 중량(TG) 측정에서 질소 분위기하에 상온(10 내지 30 ℃)에서 10 ℃/분의 속도로 300 ℃까지 승온하여 200 ℃ 시점에서의 감량률을 구한 것이다.

성분 C의 첨가량은, 사용되는 화합물의 반응성기의 단위 중량당 당량, 용융시의 분산성이나 반응성, 도 성분의 도메인 크기, 성분 A와 성분 B의 블렌드비에 의해 적절하게 정할 수 있다. 계면 박리 억제의 관점에서는 성분 A, 성분 B 및 성분 C의 합계량(100 중량％)에 대하여 0.005 중량％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.02 중량％ 이상, 더욱 바람직하게는 0.1 중량％ 이상이 다. 성분 C의 첨가량이 너무 적으면, 2 성분 사이의 계면으로의 확산, 반응량이 적어, 계면 접착성의 향상 효과가 한정되는 경우가 있다. 한편, 성분 C가 섬유의 기재가 되는 성분 A 및 성분 B의 특성이나, 제사성을 저해하지 않고 성능을 발휘시키기 위해서는, 성분 C의 첨가량은 5 중량％ 이하인 것이 바람직하고, 3 중량％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 더욱 바람직하게는 1 중량％ 이하이다.

상기와 같이 성분 C를 첨가함으로써, 지방족 폴리에스테르의 말단 카르복실기를 봉쇄할 수 있고, 지방족 폴리에스테르의 내가수분해성을 높일 수 있다. 자기 촉매 작용을 갖는 말단 카르복실기의 농도는 낮은 것이 좋고, 지방족 폴리에스테르중의 총 카르복실 말단기 농도는 바람직하게는 15 당량/톤 이하이고, 보다 바람직하게는 10 당량/톤 이하, 더욱 바람직하게는 0 내지 7 당량/톤이다.

또한, 상기 반응성기를 갖는 화합물의 반응을 촉진시킬 목적으로, 카르복실산의 금속염, 특히 금속을 알칼리 금속, 알칼리토류 금속으로 한 촉매를 첨가하면, 반응 효율을 높일 수 있어 바람직하다. 그 중에서도 락트산나트륨, 락트산칼슘, 락트산마그네슘 등의 락트산을 베이스로 한 촉매를 이용하는 것이 바람직하다. 그 밖에, 촉매 첨가에 의한 수지의 내열성 저하를 방지할 목적으로, 스테아르산 금속염 등의 비교적 분자량이 큰 촉매를 단독 또는 병용할 수도 있다. 또한, 상기 촉매의 첨가량은 분산성, 반응성을 제어하는 데 있어서, 합성 섬유에 대하여 5 내지 2000 ppm 첨가하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 10 내지 1000 ppm, 더욱 바람직하게는 20 내지 500 ppm이다.

또한, 본 발명의 권축사에는 탈크, 소르비톨 유도체, 인산에스테르 금속염, 염기성 무기 알루미늄 화합물, 멜라민 화합물염으로부터 선택되는 1종 이상의 결정 핵제를 함유하는 것이 바람직하다. 상기 결정 핵제는 주로 지방족 폴리에스테르 수지(A), 그 중에서도 폴리락트산에 대하여 유효성이 높은 결정 핵제이다. 상기 결정 핵제의 첨가에 의해, 권축이 붕괴되기 어려운 견뢰성이 우수한 권축사로 할 수 있다.

결정 핵제로서 사용되는 탈크로서는, 섬유의 역학 특성을 유지하면서 높은 결정화 특성을 나타내는 것으로서, 탈크의 평균 입경 D₅₀이 5 ㎛ 이하이면서 또한 입경 10 ㎛ 이상의 탈크가, 탈크 전량에 대하여 0 내지 4.5 부피％ 이하인 것이 바람직하다. 탈크의 평균 입경 D₅₀을 5 ㎛ 이하로 함으로써, 비표면적의 증대에 의해 결정 핵제로서의 효과가 비약적으로 향상된다. 그 때문에, 탈크의 입경은 4 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 3 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 가장 바람직하게는 1.5 ㎛ 이하이다. 또한, 탈크의 평균 입경 D₅₀의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 입경이 작아지면 응집성이 높아지고, 중합체 중에의 분산성이 나빠지기 때문에 0.2 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 입경 10 ㎛ 이상의 탈크는 탈크 전량에 대하여 4.5 부피％ 이하인 것이 바람직하다. 조대 탈크가 함유되어 있으면, 방사성이 저하될 뿐만 아니라 섬유의 역학 특성도 저하되는 경향이 있다. 그 때문에, 입경 10 ㎛를 넘는 탈크의 함유량은 탈크 전량에 대하여 보다 바람직하게는 0 내지 3 부피％, 더욱 바람직하게는 0 내지 2 부피％, 가장 바람직하게는 0 부피％이다.

또한, 상기 (1) 및 (2)항에 기재된 탈크의 입경은 (주)시마즈 세이사꾸쇼 제 조 SALD-2000J를 이용하여 레이저 회절법으로 측정된 입도 분포로부터 구한 값이다.

또한, 결정 핵제에 바람직하게 사용되는 소르비톨 유도체로서는, 비스벤질리덴소르비톨, 비스(p-메틸벤질리덴)소르비톨, 비스(p-에틸벤질리덴)소르비톨, 비스(p-클로로벤질리덴)소르비톨, 비스(p-브롬벤질리덴)소르비톨, 또한 상기 소르비톨 유도체를 화학 수식한 소르비톨 유도체가 있다.

또한, 인산에스테르 금속염이나 염기성 무기 알루미늄 화합물로서는, 일본 특허 공개 제2003-192883호 공보에 기재된 화합물이 바람직하게 이용된다.

또한, 멜라민 화합물로서는, 멜라민, 멜라민의 아미노기의 수소를 알킬기, 알케닐기, 페닐기로 치환한 치환 멜라민 화합물(일본 특허 공개 (평)9-143238호 공보), 멜라민의 아미노기의 수소를 히드록시알킬기, 히드록시알킬(옥사알킬)n기, 아미노알킬기로 치환한 치환 멜라민 화합물(일본 특허 공개 (평)5-202157호 공보), 멜람, 멜렘, 멜론, 메톤 등의 멜라민의 탈암모니아 축합물, 벤조구아나민, 아세토구아나민 등의 구아나민류 등을 사용할 수 있다. 또한, 멜라민 화합물염으로서는, 유기산염이나 무기산염을 들 수 있다. 유기산염으로서는, 이소시아누르산염, 포름산, 아세트산, 옥살산, 말론산, 락트산, 시트르산 등의 카르복실산염, 벤조산, 이소프탈산, 테레프탈산 등의 방향족 카르복실산염 등을 들 수 있다. 이들 유기산염은 1종 또는 2종 이상의 것을 혼합하여 사용할 수도 있다. 이들 유기산염 중에서는, 멜라민 시아누레이트가 가장 바람직하다. 멜라민 시아누레이트는 실리카, 알루미나, 산화안티몬 등의 금속 산화물 졸로 표면 처리한 것(일본 특허 공개 (평)7- 224049호 공보), 폴리비닐알코올이나 셀룰로오스에테르류로 표면 처리한 것(일본 특허 공개 (평)5-310716호 공보), HLB 1 내지 8의 비이온성 계면 활성제로 표면 처리한 것(일본 특허 공개 (평)6-157820호 공보)도 사용할 수 있다. 멜라민 화합물과 유기산과의 몰비는 특별히 제한되지 않지만, 염 화합물 중에는 염을 형성하지 않는 유리 멜라민 화합물이나 유기산을 포함하지 않는 것이 바람직하다. 멜라민 화합물의 유기산염의 제조 방법은 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로는 멜라민 화합물과 유기산을 수 중에서 혼합 반응시키고, 그 후 물을 여과 또는 증류 제거하여 건조시킴으로써 결정성 분말로서 얻을 수 있다. 무기산염으로서는, 염산염, 질산염, 황산염, 피로황산염, 메탄술폰산, 에탄술폰산 등의 알킬술폰산염, 파라톨루엔술폰산, 도데실벤젠술폰산 등의 알킬벤젠술폰산염, 술파민산염, 인산염, 피롤린산염, 폴리인산염, 포스폰산염, 페닐포스폰산염, 알킬포스폰산염, 아인산염, 붕산염, 텅스텐산염 등을 들 수 있다. 이들 무기산염 중에서는, 폴리인산멜라민, 폴리인산멜라민ㆍ멜람ㆍ멜렘 복염, 파라톨루엔술폰산염이 바람직하다. 멜라민 화합물과 무기산과의 몰비는 특별히 제한되지 않지만, 염 화합물 중에는 염을 형성하지 않는 유리 멜라민 화합물이나 무기산을 포함하지 않는 것이 바람직하다. 멜라민 화합물의 무기산염의 제조 방법은 특별히 제한되지 않지만, 일반적으로는 멜라민 화합물과 무기산을 수 중에서 혼합 반응시키고, 그 후 물을 여과 또는 증류 제거하여 건조시킴으로써 결정성 분말로서 얻을 수 있다. 또한, 피롤린산염이나 폴리인산염의 제조 방법은, 예를 들면 미국 특허 제3,920,796호 명세서, 일본 특허 공개 (평)10-81691호 공보, 일본 특허 공개 (평)10-306081호 공보 등에 기재되어 있다.

결정 핵제의 첨가량은 섬유의 역학 특성과 역상관 관계에 있기 때문에, 지방족 폴리에스테르(A)에 대하여 첨가량을 0.01 내지 2 중량％로 하는 것이 바람직하다. 첨가량이 0.01 중량％ 이상이면, 에어 젯 스터퍼 장치로부터 나온 후의 냉각 공정에서 지방족 폴리에스테르가 빠르게 결정화되기 때문에, 권축 견뢰도가 우수한 권축사로 할 수 있다. 또한, 첨가량을 2 중량％ 이하로 함으로써, 역학 특성의 저하를 억제하면서 권축 견뢰도가 우수한 권축사로 할 수 있다. 결정 핵제의 첨가량은 보다 바람직하게는 0.05 내지 1.5 중량％, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 1 중량％이다.

또한, 본 발명의 권축사에는 내광견뢰성을 높이기 위해서 Cu염, K염, Mn염, Cr염, 탄닌 등을 첨가하는 것이 바람직하다. 특히 CuI나 KI가 폴리아미드 수지의 내광성 향상에 효과적이다. 첨가하는 화합물은 1종 또는 복수종을 병용할 수도 있다. 첨가량은 열가소성 폴리아미드 수지(B)에 대하여 0.001 내지 0.5 중량％일 수 있고, 보다 바람직하게는 0.005 내지 0.2 중량％, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 0.1 중량％이다.

또한, 본 발명의 권축사의 섬유 표면에는, 섬유 축 방향으로 신장된 근상 홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 근상 홈이란, 도 2와 같이 섬유 표면에 존재하는 오목형 홈이며, 섬유 축 방향으로 거의 평행(섬유 축에 대하여 10° 이내의 각도)하게 신장되어 있다. 이러한 근상 홈에 의해, 섬유 표면에서 홈 중에 입사된 빛이 적절하게 산란ㆍ흡수되어 촉촉한 심미성이 높은 광택을 부여할 수 있다. 이러한 근상 홈의 폭은, 산란을 효과적으로 발생시키기 위해서 0.01 내지 1 ㎛인 것이 바람직하고, 0.05 내지 0.9 ㎛인 것이 보다 바람직하고, 0.08 내지 0.8 ㎛인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 이러한 근상 홈의 종횡비(근상 홈의 장축 길이/근상 홈의 폭)은 대략 3 내지 50의 범위이면 내마모성을 손상시키지 않고 양호한 광택감을 제공한다. 근상 홈은 전자 현미경(SEM)에 의한 관찰에 의해 파악할 수 있다. SEM상에 있어서 근상 홈의 폭은 통상 5,000배, 필요에 따라서 1,000 내지 10,000배로 확대한 사진으로부터, 근상 홈의 폭의 최대값을 그 근상 홈의 폭이라 정의하고, 10개의 근상 홈의 폭에 대하여 측정을 행하여 그 평균값을 본 발명의 근상 홈의 폭이라 한다. 또한, 상기 10개의 근상 홈에 대하여, 근상 홈의 양끝을 직선으로 연결하여 그 직선 거리를 근상 홈의 장축 길이로 하고, 각각의 근상 홈에 대하여 종횡비를 구한다(도 3 참조). 또한, 이러한 근상 홈의 수는 SEM상에 있어서 10 ㎛×10 ㎛의 범위에서 1개 내지 500개의 범위로 함으로써, 내마모성을 손상시키지 않고 양호한 광택을 나타내기 때문에 바람직하다. 보다 바람직하게는 3 내지 40개, 더욱 바람직하게는 5 내지 30개이다.

또한, 본 발명의 권축사는 공정 통과성이나 제품의 역학적 강도를 높게 유지하기 위해서 강도는 1 cN/dtex 이상인 것이 바람직하고, 1.5 cN/dtex 이상이 보다 바람직하다. 더욱 바람직하게는 2 cN/dtex 이상, 특히 바람직하게는 3 cN/dtex 이상이다. 이러한 강도를 갖는 에어 스터퍼 권축사(이하, 「BCF 얀」이라 기재함)는, 후술하는 용융 방사ㆍ연신ㆍ벌킹법에 의해 제조하는 것이 가능하다. 또한, 파단 신도는 15 내지 70 ％이면, 섬유 제품으로 할 때의 공정 통과성이 양호하여 바람직하다. 보다 바람직하게는 20 내지 65 ％, 더욱 바람직하게는 30 내지 55 ％이 다. 이러한 신도를 갖는 권축사는, 후술하는 용융 방사ㆍ연신ㆍ벌킹법에 의해 제조하는 것이 가능하다. 이 때, 상기 범위의 파단 신도를 구비한 고성능의 권축사로 한다고 하는 관점에서, 강도를 4 cN/dtex 이하로 하는 것도 바람직한 경우가 있다.

또한, 권축사의 비등수 수축률은 0 내지 15 ％이면 섬유 및 섬유 제품의 치수 안정성이 양호하여 바람직하다. 보다 바람직하게는 0 내지 12 ％, 더욱 바람직하게는 0 내지 8 ％, 가장 바람직하게는 0 내지 3.5 ％이다.

또한, 종래의 지방족 폴리에스테르와 폴리아미드와의 중합체 얼로이 섬유는, 중합체 사이의 계면 장력에 의해 용융 방사시에 토출 구멍 직하에서 바러스(Barus) 효과라 불리는 토출 공경의 1.5 내지 10배 정도의 직경을 갖는 팽창이 발생한다. 이 때문에, 방사에서의 세화 변형 과정에서 태세(太細)가 생기기 쉽고, 실 끊김이 발생하거나, 실 불균일(絲斑) 등의 품질에 문제가 생기거나 하는 경우가 있었다. 본 발명의 섬유는 후술하는 바와 같이 중합체의 종류, 용융 점도의 최적 설계, 구금 토출 선속도의 제어, 구금 직하에서의 냉각 조건의 최적화, 방사 속도의 제어에 의해 바러스 효과를 최소한으로 함과 동시에, 바러스에 의한 팽창이 생기더라도 신장 유동 영역을 구금면에 가능한 한 가까우면서 또한 빠르게(토출되고 나서 세화 변형이 완료되기까지의 거리를 짧게) 함으로써 안정적으로 섬유를 형성하는 것에 성공하였다. 그 때문에, 실 길이 방향의 실 불균일도 작은 것이다. 본 발명의 권축사는, 공정 통과성이나 염색 후의 염색 불균일을 억제하기 위해서 실 불균일(우스타 불균일, U％, 노말값)은 2 ％ 이하인 것이 바람직하고, 1.5 ％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 더욱 바람직하게는 1 ％ 이하이다.

본 발명의 권축사는 후술하는 에어 젯 스터퍼 장치를 이용하여 얻은 「BCF 얀」(BCF: 벌크 연속 필라멘트)인 것이 바람직하다. BCF 얀이란, 가열 유체(건조 공기 등)의 난류 효과를 이용하여 필라멘트에 불규칙하게 얽힌 루프형 권축 형태를 갖는 것으로, 상세하게는 일본 섬유 기계 학회 편집의 「필라멘트 가공 기술 메뉴얼(하권)」의 제1장(25 내지 39 페이지)에 그 형태에 대하여 상술되어 있다. BCF 얀 양태의 예를 도 4 및 도 5의 섬유 형상의 사진으로 설명한다. 도 4는 본 발명의 BCF 얀의 한 양태를 멀티필라멘트 상태로 흑지 상에 놓고 관찰한 사진이고, 도 5는 도 4의 멀티필라멘트를 단섬유로 나누어 흑지 상에 놓고 관찰한 사진이다. 도 4로부터 분명한 바와 같이, 단섬유의 루프가 랜덤한 방향으로 형성되어 있고, 2개 이상의 단섬유가 서로 얽힌 권축 형태를 갖는다. 또한, 도 5로부터 분명한 바와 같이, 단섬유가 갖는 루프의 진폭, 주기는 불규칙하다. 이와 같이, BCF 얀은 단섬유가 각각 불규칙한 방향으로 루프형으로 굴곡되어 있고, 루프의 진폭이 불규칙하며, 주기성이 없고, 상기 단섬유끼리 얽힌 형태를 갖는다. 또한, 과도한 절곡 부분을 갖지 않고, 벌키성이 높을 뿐 아니라 가연 가공사 등에 비해 잔류 토크가 작은 특징도 갖기 때문에, 권축사 또는 권축사를 이용하여 이루어지는 섬유 제품이 찰과되었을 때, 외력이 각각의 단섬유로 분산되기 쉬우므로, 외력에 대한 변형이 일어나기 어렵다.

본 발명의 권축사에 있어서 비등수 처리 후의 권축 신장률이 3 내지 30 ％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 내지 30 ％, 더욱 바람직하게는 8 내지 30 ％, 특히 바람직하게는 12 내지 30 ％이다. 여기서, 비등수 처리 후의 권축 신장률의 측정은 다음과 같이 행한다.

환경 온도 25±5 ℃, 상대 습도 60±10 ％의 분위기 중에 20 시간 이상 방치된 패키지(권축사 권취 드럼 또는 보빈)로부터 해서한 권축사를, 무하중 상태에서 30 분간 비등수로 침지 처리한다. 처리한 후, 상기 환경하에서 하루 밤낮(약 24 시간) 풍건시키고, 이것을 비등수 처리 후의 권축사의 시료로서 사용한다. 이 시료에 1.8 mg/dtex의 초기 하중을 걸어 30 초 경과한 후에, 시료 길이 50 cm(L1)에 마킹을 행한다. 이어서, 초기 하중 대신에 90 mg/dtex의 측정 하중을 걸어 30 초 경과 후에, 시료 길이 (L2)를 측정한다. 또한, 하기 식에 의해 비등수 처리 후의 권축 신장률(％)을 구한다.

권축 신장률(％)=[(L2-L1)/L1]×100

이러한 권축사의 비등수 처리 후의 권축 신장률이 3 ％보다 낮으면, 권축 발현이 충분하지 않고, 벌키성이 부족하여, 예를 들면 카펫 등으로 만들었을 때 볼륨감이 없는 것이 되어 버리는 경우가 있다. 한편, 비등수 처리 후의 권축 신장률이 30 ％보다 큰 권축사를 제조하는 것은 곤란하고, 상기 권축 신장률을 30 ％를 초과하여 높이고자 하면, 권축사의 강도가 현저히 저하되거나 권축 불균일이나 실의 굵기 불균일 등을 초래하거나 하는 경우가 있다.

본 발명의 권축사는, 염색이나 벌킹 가공 처리 등의 포백 구조체로 하기 위한 가공 공정, 또는 제품으로 한 후의 장기간 사용에 있어서 권축이 붕괴되기 어려우며 제품의 외관이 장기간에 걸쳐 유지되는 것이 바람직하다. 이 때문에, 권축 견뢰도의 지표인 2 mg/dtex 하중하에서의 비등수 처리 후의 권축 신장률(이하, 「구속 하중하 신장률」이라 기재함)가 2 ％ 이상인 것이 바람직하다. 구속 하중하 신장률은 보다 바람직하게는 3 ％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 5 ％ 이상이다. 상한에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 본 발명의 기술에 있어서는 15 ％ 정도까지 높이는 것이 한계이다. 또한, 구속 하중하 신장률은 실시예에 기재된 방법으로 측정할 수 있다.

본 발명의 권축사를 구성하는 중합체 얼로이계 합성 섬유의 단면 형상은, 둥근 단면, 중공 단면, 다공 중공 단면, 삼엽 단면 등의 다엽 단면, 편평 단면, W 단면, X 단면, 그 밖의 이형 단면에 대해서도 자유롭게 선택하는 것이 가능하지만, 권축사의 벌키성을 높여 볼륨감이 있는 섬유 구조체로 만들기 위해서는, 이형도(D1/D2) 1.2 내지 7의 이형 단면으로 하는 것이 바람직하다. 이형 단면사의 이형도는 높을수록 볼륨감이 있는 섬유 구조체로 할 수 있지만, 한편으로 이형도가 과도하게 높으면 섬유의 굴곡 강성이 높아지고, 유연성의 저하, 섬유의 균열(피브릴화) 발생, 불균일한 광택이 발생하는 등의 문제가 있는 경우가 있다. 그 때문에, 이형도는 1.3 내지 5.5의 범위인 것이 보다 바람직하고, 1.5 내지 3.5의 범위인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 바람직한 양태 중 하나인 중합체 얼로이계 합성 섬유로부터 구성되는 권축사의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 도 6에 나타내는 직접 방사ㆍ연신ㆍ권축 가공 장치를 이용하여 이하와 같은 방법을 채용할 수 있다.

즉, 상기한 지방족 폴리에스테르 수지(A) 및 열가소성 폴리아미드 수지(B)의 조합에 있어서, 성분 A와 성분 B와의 블렌드 비율(중량％)을 5/95 내지 55/45의 범위로 함과 동시에, 용융 점도비(ηb/ηa)를 0.1 내지 2의 범위로 하는 것이 바람직하다. 이 때, 성분 A의 블렌드 비율이 상기 블렌드 범위의 하한에 가깝고, 예를 들면 성분 A 비율이 5 내지 15 중량％인 경우에는, 용융 점도비를 0.8 내지 2로 높게 할 수 있지만, 성분 A의 블렌드 비율이 상한에 가깝고, 예를 들면 성분 A 비율이 45 내지 55 중량％인 경우에는, 용융 점도비를 0.1 내지 0.3, 즉, 열가소성 폴리아미드 수지(성분 B)의 용융 점도를 지방족 폴리에스테르 수지(성분 A)의 1/10 내지 3/10까지 낮출 필요가 있다. 이것은, 본원 발명의 중합체 얼로이 섬유를 포함하는 권축사의 형태가, 지방족 폴리에스테르 수지(A)가 도 성분을 형성한 해도 구조사가 되기 때문이다. 또한, 상기 범위 중에서 성분 A 비율이 15 내지 45 중량％의 범위이면, 용융 점도비를 0.2 내지 1의 범위로 설정함으로써 지방족 폴리에스테르를 도 성분으로 할 수 있다. 또한, 상기 용융 점도비(ηb/ηa)를 산출할 때의 용융 점도 η는, 방사 온도와 동일한 온도에서 전단 속도 1216 sec^-1로 측정하였을 때의 값을 이용한다.

다음에, 상기 중합체 특성 및 블렌드 비율의 조합으로 2축 혼련기 등을 이용하여 일단 펠릿화하거나, 또는 혼련에 이어서 용융 방사를 행하여 중합체 얼로이를 섬유화한다. 상용화제(성분 C)의 첨가 타이밍은, 성분 A와 성분 B의 혼련시에 첨가할 수 있고, 첨가 방법은 상용화제를 그대로 혼련기에 공급하여 성분 A, 성분 B와 함께 동시 혼련할 수도 있으로, 성분 c를 고농도로 함유한 마스터 펠릿을 미리 제조해두고, 그것을 성분 A 및 성분 B의 펠릿과 혼합하여 2축 혼련기에 공급할 수도 있다. 또한, 미리 마스터 펠릿화하는 경우에는, 상용화제의 반응을 가능한 한 억제하는 것이 중요하기 때문에, 성형 온도를 내릴 수 있는 성분 A로 제조해두는 것이 바람직하다. 또한, 상용화제의 반응을 가능한 한 억제해두는 이유는, 상기 상용화제가 반응계인 경우, 반응성기가 한쪽 성분으로 편중되어 반응하는 것을 최대한 막기 위해서이다.

용융 압출에 있어서 혼련시의 쟈켓 온도는 열가소성 폴리아미드(성분 B)의 융점(이하 Tmb라 기재함)을 기준으로 Tmb+3 ℃ 내지 Tmb+30 ℃에서 행하고, 전단 속도를 300 내지 9800 sec^-1로 하는 것이 바람직하다. 이 범위의 쟈켓 온도 및 전단 속도로 함으로써, 섬유로 만들었을 때 본 발명의 도메인 직경을 달성할 수 있음과 동시에, 착색이 없는 중합체 얼로이 섬유가 된다. 쟈켓 온도가 이 범위를 초과하거나 전단 속도가 10000 sec^-1을 넘어 전단 발열이 생기거나 하면, 중합체의 착색에 의해 얻어지는 권축사의 용도가 한정되어 버리는 경우가 있다.

동일하게, 상기 해도 구조를 붕괴하지 않으면서 착색을 방지하기 위해서, 방사 온도도 가능한 한 저온에서 행하는 것이 바람직하고, Tmb+3 ℃ 내지 Tmb+40 ℃로 설정하는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 방사 온도는 Tmb+3 ℃ 내지 Tmb+30 ℃, 더욱 바람직하게는 Tmb+3 ℃ 내지 Tmb+20 ℃이다.

또한, 방사팩 내에서 도 도메인의 재응집을 억제하여 도메인 직경을 제어하기 위해서, 하이 메쉬의 여과층(#100 내지 #200)이나 다공성 금속, 여과 직경이 작 은 부직포 필터(여과 직경 5 내지 30 ㎛), 팩 내 블렌드 믹서(스태틱 믹서나 하이 믹서)를 조립할 수도 있다. 특히 구금으로부터 토출하기 직전에 여과 직경 20 ㎛ 이하의 부직포 필터로써 재분산시키는 것이 도메인 직경의 제어에 매우 효과적이어서 바람직하다.

또한, 지방족 폴리에스테르와 폴리아미드와의 중합체 블렌드물은 비상용계이고, 용융체는 탄성항이 강한 거동을 나타내며, 바러스 효과에 의한 팽창이 커지는 경향이 있다. 그 때문에 구금 토출 구멍에서의 토출 선속도는, 바러스 효과에 의한 사조의 팽창을 억제함과 동시에 안정적으로 신장ㆍ세화시켜 방사 상태를 향상시키기 위해서 0.02 내지 0.4 m/초로 하는 것이 바람직하고, 0.03 내지 0.3 m/초로 하는 것이 보다 바람직하고, 0.04 내지 0.2 m/초로 하는 것이 보다 바람직하다. 토출 구멍 심도를 크게 하는 것도 바러스 억제에 효과적이다. 여기서, 토출 구멍 심도란 도 7(a)에 나타낸 바와 같이 도입 구멍 하단에서 토출면까지의 길이를 가리킨다. 또한, 둥근 구멍인 경우의 토출 구멍 심도는, 도 7(b)에 나타낸 바와 같이 가늘어진 부분 하단에서 토출면까지의 길이를 가리킨다. 토출 구멍 심도는 바람직하게는 0.3 내지 5 mm이고, 보다 바람직하게는 0.4 내지 5 mm이고, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 5 mm이다.

또한, 토출 사조는 신장 유동 영역을 구금면에 가능한 한 가까우면서 또한 빠르게(토출되고 나서 세화 변형이 완료되기까지의 거리를 짧게) 하는 것이 필요하다. 그 때문에, 토출 사조의 냉각 개시점은 보다 구금면에 가까운 것이 바람직하고, 구금면에서 실질적으로 연직하측 0.01 내지 0.15 m의 위치에서 냉각을 개시하 는 것이 바람직하다. 또한, 실질적으로 연직하측의 냉각 개시점이란, 방출부(紡出部)를 확대한 도 8에 나타낸 바와 같이, 냉각풍 취출면 상단에서 수평으로 선 (a)를 긋고, 구금면에서는 아래쪽으로 수선 (b)를 그어, 선 a와 선 b와의 교점 c를 의미하고, 수선 (b) 상의 구금면 (d)에서 (c)까지의 거리 (cd)가 0.01 내지 0.15 m인 것이 바람직하다는 것을 의미한다. 냉각 개시점은 보다 바람직하게는 구금면에서 실질적으로 연직하측 0.01 내지 0.12 m, 더욱 바람직하게는 구금면에서 실질적으로 연직하측 0.01 내지 0.08 m이다.

또한, 그 냉각 방법은 한 방향에서 냉각시키는 단일 플로우 타입의 침니일 수도, 사조 내측에서 외측으로, 또는 사조 외측에서 내측으로 냉각풍을 쏘이는 환상 침니일 수도 있지만, 바람직하게는 사조 내측에서 외측으로 냉각시키는 환상 침니가 균일하면서 급속 냉각시킬 수 있는 점에서 바람직하다. 이 때, 멀티필라멘트에 실질적으로 직교하는 방향에서, 멀티필라멘트에 기체를 쏘여 냉각시키는 것이 바람직하다. 여기서, 실질적으로 직행하는 방향이란, 도 8에 나타낸 바와 같이 냉각풍의 유선이 선 (b)에 대하여 거의 수직(기울기 70 내지 110°)인 것을 의미한다. 또한, 냉각풍에 사용되는 기체에 대하여 특별히 제한은 없지만, 상온에서 안정한(반응성이 매우 낮은) 아르곤, 헬륨 등의 희가스나, 질소 또는 공기가 바람직하게 사용되고, 이 중에서도 저가에 공급할 수 있는 질소 또는 공기가 특히 바람직하게 이용된다.

또한, 이 때의 냉각풍 속도는 0.3 내지 1 m/초인 것이 바람직하고, 0.4 내지 0.8 m/초인 것이 보다 바람직하다. 또한, 냉각풍의 온도는 사조를 급냉시키기 위 해서 낮은 것이 바람직하지만, 에어 컨디셔닝의 비용과의 균형 때문에 15 내지 25 ℃로 하는 것이 현실적이어서 바람직하다. 상기와 같이, 특정 중합체 조합에 의해 본 발명의 해도 구조가 형성되고, 또한 방사 온도의 제어에 의해 해도 구조를 붕괴시키지 않고 토출시킬 수 있으며, 또한 구금 토출 구멍에서의 토출 선속도의 제어나, 냉각 방법 및 그 조건을 제어함으로써 처음으로 본 발명의 중합체 얼로이 섬유를 안정하게 방출ㆍ인취할 수 있다. 또한, 방출된 멀티필라멘트는 공지된 방사 마무리제로 피복되지만, 이 때의 부착량은 실에 대하여 순유분(純油分)으로서 0.3 내지 3 중량％(유제 성분: 물 또는 저점도 광물유=10:90의 경우에는, 실에 대하여 에멀전을 3 내지 30 중량％) 부착시킨다.

또한, 방사 속도는 500 내지 5000 m/분으로 인취하여, 일단 권취하거나, 연속하여 연신ㆍ벌킹 가공을 행한다. 단, 중합체 얼로이계 합성 섬유는 미연신 상태로 방치하면 배향 완화가 발생하기 쉽고, 미연신 패키지 사이에서 연신ㆍ벌킹 가공하기까지의 시간차가 있으면, 용이하게 섬유의 강신도 특성이나 열 수축 특성, 권축 신장률의 변동이 생긴다. 그 때문에, 1 공정으로 방사, 연신, 벌킹 가공까지를 행하는 직접 방사 연신 벌킹 가공법을 채용하는 것이 바람직하다.

연신은 1 단계 또는 2, 3 단계로 행할 수 있지만, 2 cN/dtex 이상의 높은 강도가 요구되는 경우에는, 2 단계 이상으로 연신시키는 것이 바람직하다. 도 6은 방출하고 나서 연속하여 2 단계 연신ㆍ권축 가공을 행하는 장치의 개략도이지만, 이 경우, 1FR을 500 내지 5000 m/분으로 인취하고, 동시에 1FR을 50 내지 100 ℃ 정도로 가열하여 1FR(단일 핫 롤) 내지 1DR(탠덤 롤) 사이에서 1 단계째 연신을 행 하고, 이어서 1DR 내지 2DR(탠덤 롤) 사이에서 2 단계째 연신을 행한다. 이 때, 2 단계째 연신을 행할 때의 연신 온도(도 6의 1DR 온도)는 1FR보다 적어도 20 ℃ 이상 높게 하는 것이, 공정 안정성을 향상시키는 데 있어서 중요하다. 그 때문에, 1FR 온도를 50 내지 100 ℃로 한 경우에는, 1DR 온도는 70 내지 130 ℃의 범위이면서 또한 1FR 온도+20 ℃ 이상으로 설정할 수 있다. 또한, 1FR 내지 연신 후의 최종 연신 롤(도 6의 경우, 2DR) 사이의 배율은, 최종 연신 롤 출구에서 샘플링한 연신사의 파단 신도가 15 내지 65 ％가 되도록 조정할 수 있다. 바람직하게는 20 내지 60 ％이다. 여기서, 파단 신도를 상기 범위로 하기 위한 수단으로서는, 미리 중합체의 토출량, 방사 속도, 및 각 롤 사이의 연신 배율과, 최종 연신 롤 출구에서 샘플링한 연신사의 파단 신도와의 관계를 PLC(프로그램블 컨트롤러)에 기록하여 자동적으로 연신 배율을 조정시키는 것이나, 최종 연신 롤 출구에서 연신사를 샘플링하여 샘플링한 연신사의 파단 신도가 상기 범위보다 낮은 경우에는 연신 배율을 낮게 설정하고, 파단 신도가 높은 경우에는 연신 배율을 높게 설정하여 파단 신도를 조절하는 방법에 의해, 상기 연신사의 파단 신도가 15 내지 65 ％의 범위가 되도록 조정하여 연신 배율을 결정하는 것 등을 들 수 있다.

상기 연신 온도 및 연신 배율로 설정함으로써, 공정 안정성이 높으면서 고강도이며 실 불균일(우스타 불균일 U％)이 작은 연신사로 할 수 있다. 또한, 최종 연신 롤 온도를 지방족 폴리에스테르 수지(성분 A)의 융점(이하, Tma라 기재함)을 기준으로 Tma-30 ℃ 내지 Tma+30 ℃로서 열 세팅함으로써, 원하는 열 수축률의 연신사로 할 수 있다. 또한, 이와 같이 높은 온도로 열 세팅하고, 또한 후속 공정으 로 고온 벌킹 가공을 실시함으로써, 권축사의 섬유 표면에 미세한 근상 홈을 형성시키는 것이 가능해진다. 그 결과, 제품에 촉촉한 심미성이 높은 광택을 부여할 수 있다. 벌킹 가공에는, 에어 젯 스터퍼 장치를 이용하여 상기 장치의 노즐 온도를 최종 연신 롤 온도보다 5 내지 100 ℃ 높은 온도에서 권축 가공을 행한다.

또한, 에어 젯 스터퍼 장치에 대해서는, 닛본 섬유 기계 학회가 편집한 「필라멘트 가공 기술 메뉴얼(하권)」의 제1장(25 내지 39 페이지)에 상세하게 기재되어 있다. 즉, BCF 카펫용 권축사의 제조에 범용적으로 이용되고 있는 권축 가공 장치에 있어서, 에어 젯의 난류 효과를 이용하여 필라멘트에 불규칙하게 얽힌 루프형의 벌키성을 부여하는 장치이다. 장치예로서는 상기 필라멘트 가공 기술 메뉴얼의 도 1ㆍ16 내지 1ㆍ30에 장치 양태예가 수개 기재되어 있고, 멀티필라멘트의 섬도, 구성 단필라멘트의 섬도나 이형도, 실의 강성 등에 따라서 적절하게 선택할 수 있다.

여기서, 비등수 처리 후의 권축 신장률을 낮추고자 하는 경우에는 상기 노즐 온도를 낮추고, 권축 신장률을 높이고자 하는 경우에는 노즐 온도를 높여주면 된다. 단, 상기 노즐 온도를 Tmb보다 높게 설정하면, 공정 통과성이 급격히 악화되기 때문에, 노즐 온도의 상한은 Tmb+10 ℃이다. 또한, 노즐에 도입되는 가열 유체는 건조 에어나 건조 질소, 스팀을 포함하는 에어 등 특별히 한정되지 않지만, 열 효율, 운전 비용의 관점에서 스팀을 포함하는 가열 에어를 이용하는 것이 바람직하다.

에어 젯 스터퍼 장치를 통해서 3차원 권축이 부여된 사조는, 계속해서 냉각 드럼에 접촉시켜 급냉시키고, 권축의 구조 고정을 행한다. 이 후, 권축 사조에 적절한 장력을 가하여 권축의 균일성을 높이고, 최종 연신 롤의 주속도보다 10 내지 30 ％ 낮은 속도로 권취하여 패키지로 만든다. 이 때의 최종 연신 롤(도 6에서는 2DR) 내지 권취기 사이의 릴렉스율은, 권축사에 과도한 장력이 걸리지 않도록 권취 장력이 0.05 내지 0.12 cN/dtex의 범위가 되도록 조정할 수 있고, 권축 신장률이 높은 것은 릴렉스율 20 내지 30 ％로, 권축 신장률이 낮은 것은 릴렉스율 10 내지 20 ％로 권취한다.

다음에, 또하나의 바람직한 양태인 「심 성분이 지방족 폴리에스테르 수지(A), 또는 지방족 폴리에스테르 수지(A)와 열가소성 폴리아미드 수지(B)와의 중합체 얼로이를 포함하고, 초 성분이 열가소성 폴리아미드 수지(B)를 포함하는 심초형 복합 섬유」에 대하여 설명한다.

심초형 복합 섬유에 있어서, 높은 외력이 단속적으로 가해지는 카펫 용도에도 전개할 수 있는 만큼, 복합 계면의 박리를 억제하기 위해서는 특정 섬유 구조를 갖는 것이 필요하다.

본 발명자들이 심초형 복합 섬유에서의 심초 계면의 박리 현상에 대하여 예의 검토한 결과, 권축사의 내박리성을 높이기 위해서는 심 성분, 초 성분의 각각에서의 비결정상의 배향도가 낮으면서 심 성분, 초 성분의 각각에서의 결정화도가 높은, 즉, 심 성분, 초 성분의 각 성분에 있어서 결정상과 무배향인 비결정상의 2상 구조를 가짐으로써, 내박리성을 각별히 향상시킬 수 있는 것을 발견하였다. 우선, 권축사에 있어서 내박리성이 낮아지기 쉬운 요인에 대하여 검토한 결과, 심초 계면 에 인접하는 심 성분과 초 성분의 분자 배향이, 계면 이외의 영역에 비해 높아지기 쉬운 것을 파악하였다. 심초 계면에 인접하는 각 성분의 분자 배향이 높음으로써, 심초 계면에 잔류 응력을 가지기 쉽고, 외력이 가해지면, 그것을 계기로 응력이 개방되면서 계면 박리가 성장하는 것으로 판명되었다.

심초형 복합 섬유의 심초 계면에 인접하는 심 성분과 초 성분의 분자 배향이, 다른 영역에 비해 높아지는 요인에 대해서는 분명하지 않지만, 아마도 권축 가공에 있어서 심, 초 각 성분이 열 수축될 때, 심초 계면에 있어서 무리한 왜곡이 가해지기 때문이라고 추정된다. 즉, 섬유의 열 수축은, 심 성분, 초 성분, 각각에서의 비결정상의 분자 배향이 완화됨으로써 발생하지만, 이 때 심 성분과 초 성분이 서로 다른 성분을 포함하는 심초형 복합 섬유인 경우, 두 성분은 열 수축 특성의 차를 갖는다. 이러한 열 수축 특성의 차에 의해서, 각 성분은, 자체 열 수축이 다른 성분에 의해서 억제되거나 또는 촉진된다. 또한, 심초 계면에 인접하는 심 성분과 초 성분의 분자쇄는, 열 수축을 상호 성분에 전달할 때 무리한 왜곡을 받아, 결과적으로 충분히 분자 배향이 완화되지 않고 배향이 불안정한 상태로 잔존해버리는 것으로 추정된다. 이러한 불안정한 배향 상태의 분자쇄가 배향 완화되고자 하는 분자 운동에 의해서 심초 계면에는 잔류 응력이 발생한다. 또한, 외력이 가해지면, 그것을 계기로 응력이 개방되면서 계면 박리가 성장하는 것이다.

가연 가공사나 기계 권축사 등의 권축사에 있어서는, 상기한 심초 계면에 인접하는 심 성분과 초 성분의 분자 배향이 높아지기 쉽고, 심초 계면에 잔류 응력이 발생하여 계면 박리되기 쉬운 경우가 있다. 한편으로, 심초형 복합 섬유를 이용하 여 이루어지는 멀티필라멘트를 BCF 얀으로 한 경우에는, 상기한 바와 같은 다른 가공과는 달리, 심초 계면의 잔류 응력의 발생을 대폭 억제하여 계면 박리가 발생하기 어려운 내부 구조를 이루기 쉬운 것을 발견하였다. 이 이유에 대해서는 반드시 명확하지는 않지만, 에어 젯 스터퍼에 의한 권축 가공에서는, 가열 유체의 난류 효과에 의해서 각각의 단섬유의 심 성분과 초 성분을 열가소성 폴리아미드 수지(B)의 융점(Tmb) 근방까지 균일하면서 단시간에 가열할 수 있고, 동시에 무장력 상태에서 열 수축시키면서 즉시 냉각 롤에 의해 급냉됨으로써, 심초 계면에 인접하는 영역에서도 비결정상의 분자 배향을 충분히 완화시킬 수 있고, 각 성분의 열 수축 특성차에 의한 이력이 남기 어렵다고 추정되었다.

또한, 심초 계면의 잔류 응력은, 염색 등의 고차 가공 공정이나 제품 사용시의 경시 변화에 있어서, 심초 계면에 인접하는 심 성분, 초 성분의 배향 상태가 불안정한 분자쇄가 배향 완화될 때에도 축적된다. 특히 심 성분에 지방족 폴리에스테르(A)를 이용한 경우에는, 열에 노출된 경우에는 물론, 경시 변화에 의해서도 비결정상의 분자 배향이 완화되기 쉽다. 이 때문에 심초 계면에 잔류 응력이 발생하기 쉬우므로 계면 박리되기 쉽다. 즉, 권축사의 심 성분, 초 성분, 각각의 비결정상의 분자 배향이 낮을수록 내박리성이 우수하기 때문에 바람직하다. 또한, 심 성분, 초 성분에 결정상이 많이 존재할수록, 비결정상의 분자쇄 완화 운동은 구속되기 때문에, 내박리성이 우수해지므로 바람직하다.

권축사의 섬유 구조는 권축사의 사 물성에 밀접하게 관련되어 있고, 본 발명의 심초형 복합 섬유를 포함하는 권축사는 특정 강도, 비등수 수축률, 단섬유 섬도 로 함으로써 달성된다.

권축사의 강도는, 섬유 내부의 비결정상의 배향도가 높을수록 높아지는 경향이 있다. 또한, 통상적인 단성분으로 이루어지는 권축사이면, 강도는 공정 통과성이나 제품 사용시의 내구성 관점에서 높을수록 바람직하지만, 본 발명의 심초형 복합 섬유를 이용하여 이루어지는 권축사는, 비결정상의 배향도가 낮을수록 내박리성이 우수하기 때문에, 강도가 3 cN/dtex 이하인 것이 바람직하다. 본 발명의 권축사의 강도를 3 cN/dtex 이하로 함으로써, 섬유 내부의 비결정상의 배향도가 충분히 낮아지고, 심초 계면에 잔류 응력이 생기기 어려우며 내박리성이 우수한 권축사가 되기 때문에 바람직하다. 보다 내박리성이 우수한 권축사가 되는 관점에서, 강도는 2.8 cN/dtex 이하인 것이 바람직하고, 2.6 cN/dtex 이하인 것이 보다 바람직하고, 2.4 cN/dtex 이하인 것이 더욱 바람직하다. 한편으로, 강도가 너무 낮으면, 제사성이나 고차 가공 공정 통과성, 제품으로서의 내구성이 열악한 경우가 있다. 이 때문에 강도는 1.5 cN/dtex 이상인 것이 필요하고, 1.7 cN/dtex 이상인 것이 바람직하고, 1.9 cN/dtex 이상인 것이 보다 바람직하고, 2.1 cN/dtex 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 강도는 실시예에서 나타내는 수법에 의해 측정할 수 있다.

비등수 처리에 의해서 비결정상의 분자 배향이 완화되고, 섬유는 수축된다. 또한, 이 때 섬유 중에 존재하는 결정상은 구속점으로서 작용하여 비결정상의 완화를 억제한다. 즉, 권축사의 비등수 수축률(이하, 「비수」라 기재함)은, 섬유 내부의 비결정상의 배향도가 낮으며 결정화도가 높을수록 낮아진다. 즉, 본 발명의 권축사는 비수가 낮을수록, 섬유 내부의 비결정상의 배향도가 낮으면서 결정화도가 높기 때문에, 심초 계면에 잔류 응력이 생기기 어려우며 내박리성이 우수하기 때문에 바람직하다.

비수는 실시예에서 나타내는 수법에 의해서 측정할 수 있고, 자유로운 상태에서 권축사를 비등수 처리하기 전ㆍ후의 실 길이 변화를 측정함으로써 산출할 수 있다. 본 발명의 권축사는 비수가 6 ％ 이하인 것이 바람직하다. 보다 내박리성이 우수한 권축사가 되는 관점에서, 비수는 5 ％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 4 ％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 3 ％ 이하인 것이 특히 바람직하다. 비수는 낮을수록 바람직하고, 0 내지 2 ％인 것이 가장 바람직하다. 비수는 이상적으로는 0 ％일 수도 있다.

또한 본 발명의 심초형 복합 섬유는, 단섬유 섬도가 5 내지 40 dtex인 것이 바람직하다. 단섬유 섬도가 40 dtex 이하인 것에 의해, 권축 가공 공정에서 섬유가 빠르게 가열되고, 단섬유의 횡단면 내가 균일하게 가열되기 때문에, 심초 계면에 인접하는 심 성분, 초 성분의 분자쇄에서 무리한 왜곡이 걸리기 어려우며 심초 계면에 잔류 응력이 생기기 어려워진다. 즉, 내박리성이 우수하다. 또한, 동시에 결정화도 발생하기 쉽기 때문에, 섬유 구조가 고정화되고, 염색 공정 후나 경시 변화 후에도 내박리성을 장기간에 걸쳐 유지할 수 있으므로 바람직하다. 보다 비결정상의 분자 배향이 낮으면서 결정화도가 높은 즉, 내박리성이 우수한 권축사가 되는 점에서, 단섬유 섬도는 가늘수록 바람직하며, 38 dtex 이하인 것이 바람직하고, 35 dtex 이하인 것이 보다 바람직하고, 33 dtex 이하인 것이 더욱 바람직하고, 30 dtex 이하인 것이 특히 바람직하다. 그러나, 한편으로 단섬유 섬도가 과도하게 가 늘면, 권축 처리에서 결정상과 랜덤한 비결정상의 2상 구조를 형성하기 쉽지만, 이후에 권축을 늘리는 공정에서 가해지는 스트레치 장력이나, 권축사를 권취하는 공정에서 가해지는 권취 장력, 또는 고차 가공 공정에서 가해지는 장력에 의해서, 권축사가 다시 신장되어, 심초 계면에 무리한 왜곡이 생기기 쉽다. 이 때문에 단섬유 섬도는 5 dtex 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 6 dtex 이상이고, 더욱 바람직하게는 8 dtex 이상이다. 본 발명에서는, 상기와 같이 심 성분이 지방족 폴리에스테르 수지(A)를 포함하고, 초 성분이 열가소성 폴리아미드 수지(B)를 포함하는 심초형 복합 섬유로부터 구성되는 권축사에 있어서 불가피하던 박리의 문제를, 강도: 1.5 내지 3 cN/dtex, 단섬유 섬도: 5 내지 40 dtex, 비수: 6 ％ 이하로 함으로써 처음으로 달성할 수 있었던 것이다.

본 발명의 심초형 복합 섬유는, 심 성분이 지방족 폴리에스테르 수지(A)(이하, 「성분 A」라고도 기재함), 또는 지방족 폴리에스테르 수지(A)와 열가소성 폴리아미드 수지(B)(이하, 「성분 B」라고도 기재함)와의 중합체 얼로이로 이루어진다. 본 발명에 있어서는, 상기 2 성분이 심 성분의 90 중량％ 이상을 구성하는 것이 바람직하고, 93 중량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 95 중량％ 이상인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 심초형 복합 섬유에 있어서, 심 성분에 지방족 폴리에스테르 수지(A)와 열가소성 폴리아미드 수지(B)와의 중합체 얼로이로 함으로써, 성분 A 및 성분 B는 서로 뒤얽힌 소위 해도, 또는 해해(海海) 구조를 취함으로써, 초 성분과 심 성분과의 심초 계면의 박리가 억제되어 내마모성이 충분히 높은 섬유가 되므로 바람직하다. 또한, 심 성분에 사용되는 성분 B와 초 성분에 사용되는 성분 B는 동일하거나 상이할 수도 있다. 또한, 심초형 복합 섬유의 성분 A의 함유량을 20 중량％ 이상으로 하여도, 내마모성, 내열성이 높은 섬유가 얻어진다.

여기서, 심 성분을 구성하는 열가소성 폴리아미드 수지(B)는, 해를 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 심 성분의 중합체 얼로이 중의 지방족 폴리에스테르 수지(A)의 비율을 높이기 위해서는, 용융 방사시에서의 지방족 폴리에스테르(A)의 용융 점도를 열가소성 폴리아미드(B)보다 높이는 것이 중요하다.

본 발명의 심초형 복합 섬유의 심 성분을 구성하는, 성분 A와 성분 B와의 블렌드 비율(중량비)는 성분 A/성분 B=95/5 내지 20/80인 것이 바람직하다. 심 성분에 성분 B를 가지고, 적어도 심초 계면의 일부에 성분 B가 존재함으로써, 심초 계면에서의 접착성이 향상되어 계면 박리를 억제할 수 있기 때문에 바람직하다. 심초형 복합 섬유의 경우, 심초 계면에서의 박리가 발생하면 피브릴화되기 쉬워진다. 일단 피브릴화가 시작되면, 섬유의 마모 속도가 급격히 빨라진다. 이 때문에, 섬유의 내마모성을 높이기 위해서는 심초 계면의 박리를 없애는 것이 중요하다. 심 성분에 있어서 성분 B를 많이 포함할수록, 본 발명에서 바람직하다고 하는 하기 중합체 얼로이 구조(a) 또는 (c)의 구조가 되기 쉽고, 섬유의 내마모성이 우수하기 때문에 바람직하다. 이 때문에 심 성분에 있어서의 성분 B의 블렌드 비율이 높은 것이 바람직하다. 그러나, 한편으로 본 발명의 심초형 복합 섬유는 환경 부하를 감소시키는 성능을 겸비한 소재이기 위해서는, 가능한 한 식물 유래의 성분 A를 많이 포함하는 것이 바람직하고, 즉, 성분 B의 비율을 낮추는 것이 바람직하다. 심 초 계면의 접착성이 향상되어 내마모성이 우수하고, 또한 환경 부하가 낮은 소재라는 두 특성을 모두 만족시키기 위해서, 성분 A/성분 B는 80/20 내지 25/75인 것이 보다 바람직하고, 70/30 내지 30/70인 것이 더욱 바람직하고, 60/40 내지 35/65인 것이 특히 바람직하다.

본 발명의 심 성분에 있어서의 성분 A/성분 B의 블렌드 비율(중량비)에 대해서는, 용융 방사에 적용될 때의 성분 A와 성분 B의 중량 비율에 의해 산출할 수 있다. 그러나, 제조시의 성분 A와 성분 B의 블렌드 비율(중량비)가 불명확한 경우에는, 간편하게 하기 식을 이용하여 산출할 수도 있다. 즉, 본 발명의 심초형 복합 섬유의 심 성분은 성분 A와 성분 B와 그 밖의 소량 성분을 포함하는 경우가 있지만, 이러한 경우에도, 심 성분이 실질적으로 성분 A와 성분 B의 2 성분만으로 이루어지는 것으로 간주할 수 있고, 성분 A/성분 B의 블렌드 비율(중량비)를 산출할 수 있다. 우선, 심초형 복합 섬유 횡단면 슬라이스를 투과형 전자 현미경(TEM)으로써 4만배로 관찰하여, 심 성분을 구성하는 성분 A의 총 면적(Aa)과 성분 B의 총 면적(Ab)를 구한다. 성분 A의 비중을 1.26, 성분 B의 비중을 1.14로 하고, 하기 식을 이용하여 산출하였다.

성분 A/성분 B=(Aa×1.26)/(Ab×1.14)

또한, 횡단면에서 초 성분과 심 성분의 경계선이 판별되기 어려운 경우에는, 횡단면에서 최외층에 존재하는 성분 A와 외접하고, 성분 A를 내부에만 포함하는 섬유 횡단면과 상사(相似)형인 도형을 경계선으로 하여, 초 성분과 심 성분을 판별하였다.

또한, 심 성분의 단섬유 횡단면에 있어서의 중합체 얼로이 구조로서, 하기 (a) 내지 (c)를 들 수 있고, 어느 중합체 얼로이 구조라도, 심 성분 중의 성분 B와 초 성분의 성분 B 사이에서 상호 작용하는 효과에 의해서 양호한 내마모성이 발현된다. 단, 그 중에서도 심 성분의 성분 B와 초 성분의 성분 B가 연속상을 형성하고, 내마모성이 비약적으로 우수한 섬유가 되는 점에서, 심 성분의 중합체 얼로이 구조는 (a) 또는 (c)인 것이 바람직하고, (a)인 것이 특히 바람직하다.

(a) 성분 A가 도 성분, 성분 B가 해 성분(해도 구조)

(b) 성분 B가 도 성분, 성분 A가 해 성분(해도 구조)

(c) 성분 A와 성분 B가 함께 해 성분(해해 구조).

여기서, 본 발명의 심 성분을 구성하는 바람직한 중합체 얼로이 구조(a)인 「성분 A가 도 성분, 성분 B가 해 성분인 해도 구조」에 대하여, 도 1의 TEM 사진을 이용하여 설명한다. 도 1에서는 염색된 성분이 열가소성 폴리아미드 수지(B)를 나타내고, 염색되지 않은 성분이 지방족 폴리에스테르 수지(A)를 나타내고 있다. 도 1과 같이, 연속된 영역인 성분 B에 의해, 성분 A가 복수개의 대략 원형 영역으로 분리된 구조를 (a) 성분 A가 도 성분, 성분 B가 해 성분인 해도 구조라고 정의한다. 또한, 도 성분인 성분 A의 내부에, 성분 B가 도 성분(대략 원형을 나타냄)으로서 존재하는, 소위 해도호 구조도 본 발명의 해도 구조에 포함되는 것으로 한다. 중합체 얼로이 구조(b)인 「성분 A가 해 성분, 성분 B가 도 성분인 해도 구조」는, 연속된 영역인 성분 A에 의해 성분 B가 복수개의 대략 원형 영역으로 분할된 구조이다. 또한, 본 발명의 중합체 얼로이 구조(c)인 「성분 A, 성분 B 모두 해 성분인 해해 구조」란, 성분 A, 성분 B가 모두 대략 원형을 나타내지 않고, 도 성분과 해 성분의 판별이 되지 않는 구조로 정의한다.

심 성분의 중합체 얼로이 구조는, 상기한 성분 A와 성분 B의 블렌드 비율(중량비)이나, 후술하는 성분 A의 용융 점도(ηa)와 성분 B의 용융 점도(ηb)와의 점도비와 밀접하게 관련되어 있고, 각각을 적절한 범위로 함으로써 심 성분의 얼로이 구조를 제어할 수 있다.

또한, 특히 바람직한 중합체 얼로이 구조인 (a)의 구조로 하기 위해서는, 성분 A의 용융 점도 ηa를 높이고, 성분 B의 용융 점도 ηb를 낮추는 것이 바람직하다. 이것은, 중합체 얼로이 구조가 성분 A와 성분 B의 용융 점도의 균형에 영향을 주기 때문이다. 중합체 얼로이 구조는 용융 상태에서 전단 변형을 주었을 때 형성되지만, 전단 변형에 의해서 발생하는 전단 응력이 가장 낮아지는 구조가 형성되기 쉽다. 이것은 계 전체의 에너지 수준이 낮아지고, 안정하기 때문이다. 이것은, 전단이 즉시 가해지는 성분인 해 성분은 용융 점도가 낮은 성분으로 형성되기 쉽고, 반대로 용융 점도가 높은 성분은 도 성분을 형성하기 쉬운 것을 의미한다. 즉, 본 발명에서 특히 바람직한 중합체 얼로이 구조인 (a)로 하기 위해서는, 용융 점도비(ηb/ηa)가 작은 것이 바람직하고, 2 이하인 것이 바람직하고, 1.5 이하인 것이 보다 바람직하고, 1 이하인 것이 더욱 바람직하다. 단, 용융 점도비가 너무 작아지면, 도 성분의 직경이 조대화되는 경향이 있기 때문에, 용융 점도비(ηb/ηa)는 0.10 이상인 것이 바람직하고, 0.15 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.20 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 용융 점도 η의 상세한 측정 방법에 대해서는 후 술하지만, 측정 온도 240 ℃, 전단 속도 1216 sec^-1로 측정하였을 때의 용융 점도를 의미한다.

본 발명의 심초형 복합 섬유의 심 성분이 해도 구조를 나타내는 경우, 도 성분의 직경은 0.001 내지 2 ㎛인 것이 바람직하다. 도 성분의 직경의 상한을 2 ㎛로 함으로써, 성분 A와 성분 B에서 형성되는 계면의 면적이 비약적으로 증가하고, 섬유의 내마모성이 비약적으로 향상되기 때문에 바람직하다. 한편, 도 성분의 직경이 너무 작으면, 성분 A와 성분 B가 분자 수준 상용화되어 결정성을 저해하고, 섬유의 내마모성, 내열성, 염색 견뢰도가 저하되는 경우가 있다. 이 점에서 도 성분의 직경 하한은 0.001 이상인 것이 바람직하다. 이로부터 도 성분의 직경은 0.005 내지 1 ㎛인 것이 바람직하고, 0.01 내지 0.8 ㎛인 것이 보다 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.02 내지 0.5 ㎛이다.

또한, 본 발명에서의 도 성분의 직경은, 실시예에서 상술한 바와 같이 상기 심초형 복합 섬유의 횡단면 슬라이스를 투과형 전자 현미경(TEM)(4만배)에 의해 관찰하여, 심초형 복합 섬유 1 시료당 100개의 섬에 대하여 도 성분의 직경을 계측하였다(섬을 원으로 가정하고, 도의 면적으로 환산되는 직경을 도 성분의 직경으로 함). 상기 도 성분의 직경 분포를 상기 범위로 함으로써, 섬유의 내마모성, 내열성, 염색 견뢰도가 향상된다.

또한, 본 발명의 심초형 복합 섬유의 심 성분을 구성하는 소재는 중합체 얼로이이기 때문에, 1 분자쇄 중에 지방족 폴리에스테르 블록과 폴리아미드 블록이 교대로 존재하는 블록 공중합체와는 달리, 지방족 폴리에스테르 분자쇄(성분 A)와 폴리아미드 분자쇄(성분 B)는 실질적으로 독립적으로 존재하는 것이 중요하다. 이 상태의 차이는, 배합 전후의 열가소성 폴리아미드 수지의 융점 강하 즉, 중합체 얼로이 중의 열가소성 폴리아미드 수지 유래의 융점이 배합 전의 열가소성 폴리아미드 수지의 융점에서 어느 정도 강하되었는지를 관측함으로써 어림할 수 있다. 열가소성 폴리아미드 수지의 융점 강하가 3 ℃ 이하이면, 지방족 폴리에스테르와 폴리아미드는 거의 공중합되지 않고(에스테르-아미드 교환이 거의 발생하지 않음), 실질적으로 지방족 폴리에스테르 분자쇄와 폴리아미드 분자쇄는 독립적으로 존재하는 중합체 얼로이 상태이다.

이와 같이 성분 A와 성분 B가 실질적으로 독립적으로 존재함으로써, 초 성분을 형성하는 열가소성 폴리아미드 수지(B)와 심 성분을 형성하는 열가소성 폴리아미드 수지(B)가 상호 작용을 일으키기 쉽고, 초 성분과 심 성분의 계면의 접착성이 향상되기 때문에 바람직하다. 이에 의해 초 성분인 열가소성 폴리아미드 수지(B)가 본래 갖는 특성이 섬유 특성에 반영되어 내마모성이 비약적으로 향상된다. 따라서, 본 발명에서는 열가소성 폴리아미드(B)의 융점 강하는 2 ℃ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 초 성분과 심 성분의 계면에서의 접착성을 높히는 점에서, 심 성분에 사용되는 열가소성 폴리아미드 수지(B)와 초 성분에 사용되는 열가소성 폴리아미드 수지(B)는 동일한 종류의 단량체를 주요 반복 단위로 하는 폴리아미드인 것이 바람직하다. 예를 들면 나일론 6과, 나일론 6을 주체로 하는 공중합 폴리아미드, 또는 나일론 6과 나일론 610과의 조합이다. 동일하게, 상기 2 성분의 융점이 가까울수록, 용융 방사시에 각각의 중합체가 열 열화를 일으키기 어려운 방사 온도를 선정할 수 있고, 얻어지는 섬유가 내마모성이 우수하기 때문에 바람직하다. 이 때문에, 심 성분과 초 성분 각각에 사용되는 열가소성 폴리아미드 수지의 융점차는 30 ℃ 이하인 것이 바람직하고, 20 ℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 10 ℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 심 성분의 중합체 얼로이 중의 도 성분은 각각 섬유 축 방향으로 근상으로 가늘고 긴 형태인 것이 바람직하다. 도 성분이 근상이기 때문에, 하나의 도 성분이 해 성분과 접착된 복합 계면의 면적이 커져, 피브릴화를 억제할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 도 성분이 가늘고 긴 근(筋)을 형성함으로써 강도가 높아지는 장점이 있다. 도 성분이 근상인 경우, 섬유 축 방향으로 완전히 평행한 것이 가장 바람직하지만, 본 발명에서는 섬유 축으로부터 5° 이하 경사진 것은, 섬유 축 방향으로 근상으로 가늘고 긴 형태라고 정의한다.

본 발명의 심초형 복합 섬유는, 성분 A의 함유량(섬유 총 중량에 대한 성분 A의 중량％)이 높을수록 환경 부하 감소 소재가 되기 때문에, 성분 A의 함유량이 높은 것이 바람직하다. 성분 A의 함유량은 20 중량％ 이상인 것이 바람직하고, 30 중량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 40 중량％ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 한편으로, 내박리성, 내마모성, 권축 견뢰도가 우수한 점에서, 성분 A의 함유량은 80 중량％ 이하인 것이 바람직하고, 75 중량％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 70 중량％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 성분 A의 함유량(섬유 총 중량에 대한 성분 A의 중량％)은 실시예에 기재된 수법에 의해 산출할 수 있다. 즉, 심초형 복합 섬 유로부터 구성되는 권축사로부터, 성분 A만을 용출시킨 후의 섬유 중량과, 원래 권축사 중량의 차를 성분 A의 중량으로 간주하고, 상기 중량차를 원래 권축사 중량으로 나눔으로써 산출한다.

또한, 심초형 복합 섬유의 경우, 초 성분이 열가소성 폴리아미드 수지(B)를 포함하는 것이 필요하다. 초 성분으로서 열가소성 폴리아미드(B)를 가짐으로써, 섬유 표면적에 대한 지방족 폴리에스테르 수지(A)의 노출 면적 비율이 실질적으로 제로가 되기 때문에, 내마모성이 비약적으로 향상되어 바람직하다. 또한, 초 성분에 성분 B를 보다 많이 포함함으로써, 내마모성, 내열성이 우수한 소재가 되기 때문에, 성분 B가 초 성분의 90 중량％ 이상을 구성하는 것이 바람직하고, 93 중량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 95 중량％ 이상인 것이 더욱 바람직하다.

열가소성 폴리아미드 수지(B)는 상기한 바와 같이 공중합 중합체일 수도 있지만, 본 발명의 심초형 복합 섬유는 결정상을 많이 포함할수록, 고차 가공 공정 또는 제품 사용시의 경시 변화 등에 의해서도, 비결정상의 배향 완화를 억제할 수 있고, 심초 계면에 잔류 응력이 생기기 어려우며 내박리성이 우수하기 때문에 바람직하다. 이 때문에 열가소성 폴리아미드 수지(B)는 결정성이 높을수록 바람직하므로, 결정 융해 피크 열량 △H는 10 J/g 이상인 것이 바람직하고, 20 J/g 이상인 것이 보다 바람직하고, 30 J/g 이상인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 지방족 폴리에스테르 수지(A)와 열가소성 폴리아미드 수지(B)는 거의 반응하지 않기 때문에, 상기 두 중합체로 형성되는 심초 계면의 접착성을 높이는 것을 목적으로 하여, 상기 상용화제(성분 C)를 첨가하는 것도 바람직하다. 특히 1 분자 중에 2개 이상의 활성 수소 반응성기를 갖는 화합물을, 성분 A 및/또는 성분 B에 첨가하여 용융 블렌딩하여 방사를 행함으로써, 상기 화합물이 성분 A와 성분 B 중 어느 성분과도 반응하여 가교 구조를 취하기 때문에, 심초 계면의 박리 현상을 억제할 수 있어 보다 바람직하다.

또한, 성분 B와 성분 C의 융점이 가까울수록, 용융 방사시에 각각의 중합체가 열 열화를 일으키기 어려운 방사 온도를 선정할 수 있고, 얻어지는 섬유가 내마모성이 우수하기 때문에 바람직하다. 이 때문에, 성분 B와 성분 C의 융점차는 30 ℃ 이하인 것이 바람직하고, 20 ℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 10 ℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

성분 C의 첨가량은, 사용되는 화합물의 반응성기의 단위 중량당 당량, 용융시의 분산성이나 반응성, 성분 A의 함유량에 의해 적절하게 정할 수 있지만, 심초 계면의 박리를 억제하는 점에서는 성분 A, 성분 B 및 성분 C의 합계량에 대하여 0.005 중량％ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.02 중량％ 이상, 더욱 바람직하게는 0.1 중량％ 이상이다. 성분 C의 첨가량이 너무 적으면, 심초 계면에 있어서의 반응량이 적고, 심초 계면의 접착성을 향상시키는 효과가 한정되는 경우가 있다. 한편, 성분 C가 섬유의 기재가 되는 성분 A 및 성분 B의 특성이나 제사성을 저해하지 않고 성능을 발휘시키기 위해서는, 성분 C의 첨가량은 5 중량％ 이하인 것이 바람직하고, 3 중량％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 더욱 바람직하게는 1 중량％ 이하이다.

또한, 상기 반응성기를 갖는 화합물의 반응을 촉진시킬 목적으로, 카르복실 산의 금속염, 특히 금속을 알칼리 금속, 알칼리토류 금속으로 한 촉매를 첨가하면, 반응 효율을 높일 수 있어 바람직하다. 그 중에서도 락트산나트륨, 락트산칼슘, 락트산마그네슘 등의 락트산을 베이스로 한 촉매를 이용하는 것이 바람직하다. 그 밖에, 촉매 첨가에 의한 수지의 내열성 저하를 방지할 목적으로, 스테아르산 금속염 등의 비교적 분자량이 큰 촉매를 단독 또는 병용할 수도 있다. 또한, 상기 촉매의 첨가량은, 분산성, 반응성을 제어하기 위해서, 합성 섬유에 대하여 5 내지 2000 ppm을 첨가하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 10 내지 1000 ppm, 더욱 바람직하게는 20 내지 500 ppm이다.

본 발명의 심초형 복합 섬유는 심초 비율(중량비)이 10/90 내지 65/35인 것이 바람직하다. 단, 심 성분의 비율이 높을수록 심초 계면의 면적은 증가하고, 심 성분의 비율이 높으면, 결정성이 낮아 경시 변화를 일으키기 쉬운 성분 A를 많이 포함하게 되기 때문에, 심초 계면에 잔류 응력이 생기기 쉬우며 내박리성이 악화되는 경향이 있다. 그 때문에, 내박리성을 높이기 위해서는 심 성분의 단위 부피당 심초 계면 면적이 큰 것이 바람직하고, 이러한 관점에서 심 성분의 비율은 낮은 것이 바람직하다. 또한, 초 성분의 비율이 늘어남으로써, 권축 견뢰도가 높아지는 장점도 있다. 이 때문에 심초비는 상기 범위인 것이 바람직하고, 10/90 내지 50/50인 것이 보다 바람직하고, 10/90 내지 45/55인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 있어서의 심초비는, 용융 방사에 적용될 때의 심 성분과 초 성분의 중량 합을 100이라 간주하고, 그에 대한 심 성분, 초 성분, 각각의 비율을 계산함으로써 산출할 수 있다. 그러나, 제조시의 심 성분과 초 성분의 중량 비율이 불 명확한 경우에는, 간편하게 하기 식을 이용하여 산출할 수도 있다. 즉, 본 발명의 심초형 복합 섬유의 심 성분은 성분 A와 그 밖의 소량 성분을 포함하는 경우가 있고, 초 성분은 성분 B와 그 밖의 소량 성분을 포함하는 경우가 있지만, 이러한 경우에도 심 성분이 실질적으로 성분 A만으로 이루어지고, 초 성분이 성분 B만으로 이루어지는 것으로 간주할 수 있고, 심 성분과 초 성분의 중량비로서 심초비를 산출할 수 있다. 우선, 권축사의 횡단면 슬라이스를 투과형 전자 현미경(TEM)으로써 4000배로 관찰하여, 심 성분을 구성하는 영역의 총 면적(Aa)와 초 성분을 구성하는 영역의 총 면적(Ab)를 구한다. 또한, 성분 A의 비중을 1.26, 성분 B의 비중을 1.14로 하고, 하기 식을 이용하여 산출한다.

심초비=심 성분의 중량 비율/초 성분의 중량 비율

심 성분의 중량 비율=[(Aa×1.26)/(Aa×1.26+Ab×1.14)]×100

초 성분의 중량 비율=[(Ab×1.14)/(Aa×1.26+Ab×1.14)]×100

본 발명의 심초형 복합 섬유의 횡단면 형상은 환형, Y형, 다엽형, 다각형, 편평형, 중공형 등의 다종 다양한 단면 형상을 취할 수 있다. 또한, 멀티필라멘트인 경우, 각각의 단섬유의 단면 형상은 동일하거나 상이할 수도 있다. 본 발명의 심초형 복합 섬유의 단섬유 횡단면 형상의 한 양태에 대하여 도 10에 예시한다. 도 10에 있어서 각각 43은 성분 A, 44는 성분 B를 나타낸다. 도 10에는 환형, Y형, 다양형의 각 양태가 도시되어 있다. 본 발명의 심초형 복합 섬유의 횡단면 형상은 구체적으로는 Y형, 다엽형, 편평형인 것이 바람직하고, Y형 또는 편평형인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 심초형 복합 섬유는, 단섬유 이형도(D3/D4)가 1.3 내지 4인 것이 바람직하다. 단섬유 이형도가 높을수록 섬유의 표면적이 커지기 때문에, 권축 가공 공정에서 섬유가 빠르게 가열되어 섬유의 횡단면 내가 균일하게 가열되기 때문에, 심초 계면에 인접하는 심 성분, 초 성분의 분자쇄에 있어서 무리한 왜곡이 걸리기 어려우며 내박리성이 우수해지기 때문에 바람직하다. 이 때문에 단섬유 이형도는 1.3 이상인 것이 바람직하고, 1.5 이상인 것이 보다 바람직하고, 1.8 이상인 것이 더욱 바람직하고, 2.0 이상인 것이 특히 바람직하다. 그러나, 한편으로 이형도가 과도하게 높으면, 단면 형상이 예각부를 가지기 쉬워지고, 상기 예각부에 외력이 집중되어 내마모성이 악화되는 경우가 있다. 또한, 심 성분을 길이 방향으로 균일하게, 초 성분으로 피복하는 것이 어려워지는 제조 공정상의 문제도 있다. 이러한 점을 억제하는 관점에서, 이형도는 4 이하인 것이 바람직하고, 3.8 이하인 것이 보다 바람직하고, 3.5 이하인 것이 더욱 바람직하고, 3.3 이하인 것이 특히 바람직하다.

단섬유 이형도는, 단섬유의 횡단면에 대하여 TEM을 이용하여 실시예의 방법으로 관찰하고, 횡단면의 외접원 직경 D3과, 내접원 직경 D4의 비(D3/D4)로서 정의한다. 이형 단면이 대략 선대칭성, 점대칭성을 유지한다고 판단되는 경우, 내접원이란 단섬유의 횡단면에서 윤곽을 이루는 곡선에 내접하는 원이고, 외접원이란 단섬유의 횡단면에서 윤곽을 이루는 곡선에 외접하는 원이다. 이형 단면이 선대칭성, 점대칭성을 전혀 유지하지 않는 형상이라고 판단되는 경우에는, 단섬유의 윤곽을 이루는 곡선과 2점 이상에서 내접하고, 섬유의 내부에만 존재하며 내접원 원주 와, 단섬유의 윤곽을 이루는 곡선이 교차되지 않는 범위에서 취할 수 있는 최대 반경을 갖는 원을 내접원이라 한다. 외접원은 단섬유의 윤곽을 나타내는 곡선에 있어서 2점 이상에서 외접하고, 단섬유의 횡단면 외부에만 존재하며, 외접원 원주와 단섬유의 윤곽이 교차되지 않는 범위에서 취할 수 있는 최소 반경을 갖는 원을 외접원이라 한다. 이형도 산출에 있어서는 다른 개소를 절삭하여 얻은 횡단면 10 부분에 대하여 이형도를 산출하고 평균화하여 구하였다.

본 발명의 심초형 복합 섬유는, 심 성분의 이형도(D1/D2)가 1.3 내지 4인 것이 바람직하다. 심 성분의 이형도가 높을수록, 심 성분의 단위 부피당 심초 계면의 면적이 커지고, 내박리성이 우수한 것이 되기 때문에 바람직하다. 이 때문에 심 성분의 이형도는 1.3 이상인 것이 바람직하고, 1.5 이상인 것이 보다 바람직하고, 1.8 이상인 것이 더욱 바람직하고, 2 이상인 것이 특히 바람직하다. 한편, 심 성분의 이형도가 너무 크면, 단섬유의 횡단면 내, 길이 방향 내에서 초 성분을 균일하게 피복시키는 것이 어려워지고, 내박리성이 악화되는 경우가 있다. 이 때문에, 심 성분의 이형도는 4 이하인 것이 바람직하고, 3.8 이하인 것이 보다 바람직하고, 3.5 이하인 것이 더욱 바람직하고, 3.3 이하인 것이 특히 바람직하다. 또한, 본 발명의 심 성분의 이형도는, 상기 단섬유 이형도와 동일하게 하여 심초 복합 계면을 단면 형상으로 보아 측정한다.

본 발명에서 바람직한 권축사의 단면 형상을 도 10에 예시한다. 권축사를 구성하는 단섬유의 심 성분의 횡단면 형상에 대해서는 임의적이지만, 심초 계면의 접착성이 높아지고, 권축사의 심 성분의 비율, 심지어 성분 A의 함유량이 많아도 내박리성이 우수하다는 점에서, 심 성분의 단면 형상은 단섬유의 단면 형상과 상사형인 것이 바람직하다. 여기서 상사형이란, 수학적으로 엄밀한 상사를 의미하는 것은 아니고, 예를 들면 단섬유의 단면 형상이 Y형이고, 심 성분의 단면 형상이 Y형이고, 양자의 이형도가 다른 경우에도, 상사형으로 간주하기로 한다. 물론 본 발명의 심초형 복합 섬유가 도 10의 단면 형상으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 심초형 복합 섬유의 심 성분수에 대해서는 임의적이고, 단섬유가 내부에 하나의 심 성분을 가질 수도 있고, 복수개의 심 성분을 가질 수도 있다. 단섬유의 횡단면 윤곽이 이루는 형상의 중심과 심 성분의 윤곽이 이루는 형상의 중심이 동일하거나 상이할 수도 있지만, 섬유 표면이 균일하게 초 성분으로 피복될수록 내마모성이 우수하기 때문에, 단섬유의 윤곽이 이루는 형상의 중심과 심 성분의 윤곽이 이루는 형상의 중심은 동일한 것이 바람직하다. 또한, 멀티필라멘트에 있어서 각각의 단섬유 횡단면에서 심 성분의 윤곽이 이루는 형상은 동일하거나 상이할 수도 있다.

또한, 본 발명의 심초형 복합 섬유는, 단섬유의 횡단면에 있어서 복수개의 심 성분이 존재하는, 소위 해도 복합형 섬유를 이용하여 이루어지는 심초형 복합 섬유이면, 심 성분의 단위 부피당 심초 계면의 면적이 커지고, 내박리성이 양호해지기 때문에 바람직하다. 이 때문에 심 성분은 3도 이상인 것이 바람직하고, 9도 이상인 것이 보다 바람직하고, 24도 이상인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 심초형 복합 섬유는, 내마모성이 우수한 섬유가 되는 점에서 섬유 길이 방향 전부에 있어서 섬유 표면이 실질적으로 초 성분으로 구성되고, 특히 성 분 A가 섬유 표면에 노출되지 않은 것이 바람직하다. 본 발명의 심초형 복합 섬유는 내박리성이 우수하고, 또한 섬유 표면이 실질적으로 초 성분으로 피복됨으로써, 내마모성이 비약적으로 향상되는 것이다. 또한, 내마모성, 내박리성을 높이기 위해서는, 섬유의 횡단면 전부에 있어서 초 성분이 두꺼운 것이 바람직하고, 초 성분 두께의 최소값은 0.4 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 0.7 ㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 1 ㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 방사 공정에서 심 성분에 중합체 얼로이를 이용한 경우에는, 바러스 효과를 억제할 수 있어 공정 통과성이 높아진다고 하는 제조 방법상의 장점도 있다. 한편으로, 초의 두께가 너무 두꺼우면 섬유 총 중량에 대한 지방족 폴리에스테르 수지(A)의 비율이 적어져, 환경 부하 감소 소재를 제공하는 목적으로부터 벗어나는 경우가 있다. 이 때문에 초 성분의 두께는 10 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 7 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 5 ㎛ 이하인 것이 보다 더 바람직하다. 또한, 초 성분 두께의 최소값을 두껍게 하기 위해서는, 심초 비율, 단사 섬도, 단섬유 이형도는 상기 범위로 하는 것이 바람직하고, 성분 A와 성분 B의 용융 점도비, 방사 온도는 후술하는 범위로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 심초형 복합 섬유는 결정화도가 높을수록, 즉 결정상을 다수개 포함할수록 심 성분, 초 성분의 비결정상의 배향 완화 운동을 억제하기 쉽고, 내박리성이 우수한 권축사가 되기 때문에 바람직하다. 또한, 결정화도가 높을수록 내마모성, 내열성, 염색이나 권축 견뢰성 등도 우수한 것이 되기 때문에 바람직하다. 본 발명에 있어서의 결정화도는, 승온 속도 16 ℃/분으로 측정한 시차 열량 곡선의 융해 피크의 열 용량 총합에 의해 평가할 수 있고, 상기 융해 피크의 열 용량 총합이 50 J/g 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 60 J/g 이상이고, 더욱 바람직하게는 70 J/g 이상이다. 이러한 융해 피크를 나타내기 위해서, 성분 A, 성분 B로서 결정성이 높은 중합체를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 후술하는 바와 같이, 각 성분의 결정화를 촉진시키도록 연신 배율이나 연신 후의 열 처리 온도, 및 권축 가공 공정에서의 권축 노즐 온도 등의 제조 조건을 조정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 심초형 복합 섬유는, 권축사의 벌키성이 우수할수록 제품 품위가 우수하다는 점에서, 권축사의 벌키성의 지표인 비등수 처리 후의 권축 신장률이 높은 것이 바람직하다. 이 때문에 비등수 처리 후의 권축 신장률이 5 ％ 이상인 것이 바람직하고, 10 ％ 이상이 보다 바람직하고, 15 ％ 이상이 특히 바람직하다. 비등수 처리 후의 권축 신장률의 상한에 대해서는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 너무 높으면, 단섬유에 절곡부를 가지기 쉽고, 내박리성이 악화되는 경우가 있다. 이러한 점에서, 비등수 처리 후의 신장률은 35 ％ 이하인 것이 바람직하고, 33 ％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 30 ％ 이하인 것이 특히 바람직하다.

본 발명의 심초형 복합 섬유는, 염색 공정이나 고차 가공 공정, 또는 섬유 구조체로 한 후의 장기간 사용에 있어서 권축이 붕괴되기 어렵고(권축 견뢰도가 높고), 제품의 볼륨감이 장기간에 걸쳐 유지되는 것이 바람직하다. 이 때문에, 권축 견뢰도의 지표인, 2 mg/dtex 하중하에서 비등수 처리한 후의 권축 신장률(이하, 2 mg/dtex 하중하에서 비등수 처리한 후의 권축 신장률을, 간단하게 「구속 하중하 신장률」이라 기재하는 경우가 있음)이 2 ％ 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 3 ％ 이상이고, 보다 더 바람직하게는 5 ％ 이상이고, 특히 바람직하게는 7 ％ 이상이다. 상한에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 예를 들면 치즈 염색 가공할 때 너무 타이트하게 권취되어, 패키지 단면에서 염색의 농담 불균일이 발생하는 등의 악영향을 억제한다고 하는 점에서 30 ％ 이하인 것이 바람직하다. 구속 하중하 신장률은 실시예에서 나타내는 방법으로 측정할 수 있다.

또한, 본 발명의 심초형 복합 섬유의 신도는 15 내지 70 ％이면, 섬유 제품으로 만들 때의 공정 통과성이 양호하여 바람직하다. 이러한 신도를 갖는 권축사는 후술하는 제조 방법에 있어서, 연신 배율을 바람직한 범위로 함으로써 제조하는 것이 가능하다. 보다 바람직하게는 20 내지 60 ％이고, 더욱 바람직하게는 30 내지 50 ％이다.

본 발명의 심초형 복합 섬유의 실 불균일은 작은 것이 바람직하다. 실 불균일을 작게 함으로써, 찰과를 받았을 때 외력이 국부에 집중되는 것을 억제하는 것이 가능해지고, 내박리성을 높일 수 있기 때문에 바람직하다. 이 때문에 실 불균일의 지표인 실 불균일(우스타 U％)(노말)은 2.5 ％ 이하인 것이 바람직하고, 2.0 ％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.5 ％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 1.0 ％ 이하인 것이 특히 바람직하다. 종래의 지방족 폴리에스테르와 폴리아미드와의 단순 중합체 얼로이 섬유와 비교하여, 본 발명의 심초형 복합 섬유는 섬유의 표면에 초 성분을 갖기 때문에, 바러스가 억제되어 세화 거동이 안정화되고, 실 불균일이 작으며 내마모성이 우수하다고 하는 장점도 있다. 또한, 실 불균일을 감소시키기 위 해서는, 용융 점도비가 본 발명에서 바람직한 범위에 있는 성분 A와 성분 B를 선정하여, 방사선의 세화 거동을 안정화시키거나, 용융 방사, 연신, 권축 처리를 1 단계로 연속적으로 실시함으로써, 미연신사를 경시 변화시키지 않고 직접 연신, 권축 처리하는 것 등에 의해 실 불균일을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 바람직한 양태의 하나인 심초형 복합 섬유로부터 구성되는 권축사의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 도 9에 나타내는 직접 방사ㆍ연신ㆍ권축 가공 장치를 이용하여 이하와 같은 방법을 채용할 수 있다.

사용되는 열가소성 폴리아미드 수지(B)로서, 그의 용융 점도(ηb)를 높임으로써, 연신 후의 열 처리 및 권축 가공 공정에서 단섬유간의 융착을 발생시키지 않고 섬유의 온도를 열가소성 폴리아미드 수지(B)의 융점(Tmb) 근방까지 높일 수 있다. 이에 의해, 열가소성 폴리아미드 수지(B) 중의 비결정상의 분자쇄는, 결정화되는 분자쇄와, 배향 완화되어 랜덤한 배치가 되는 분자쇄와의 2극화가 진행되며, 내박리성이 우수하기 때문에 바람직하다. 한편으로, 방사 공정에서 심초 복합 이상을 억제하고, 초 성분을 섬유 횡단면, 섬유의 길이 방향에 있어서 균일하게 피복시키는 관점에서, 열가소성 폴리아미드 수지(B)의 용융 점도(ηb)는 적절한 크기로 억제하는 것이 바람직하다. 이상의 관점으로부터, 열가소성 폴리아미드 수지(B)의 용융 점도(ηb)는 10 내지 300 Paㆍsec^-1인 것이 바람직하고, 20 내지 250 Paㆍsec^-1인 것이 보다 바람직하고, 30 내지 200 Paㆍsec^-1인 것이 더욱 바람직하다.

지방족 폴리에스테르 수지(A)와 열가소성 폴리아미드 수지(B)와의 단순 심초 형 복합 섬유인 경우에는, 용융 방사 공정에서 심 성분과 초 성분을 균일하게 분자 배향시킴으로써, 이후의 연신 공정에서도 각각의 성분이 균일하게 연신되어, 권축 가공시에 심 성분과 초 성분의 열 수축 특성에 차를 발생시키기 어렵고, 심초 계면에 인접하는 분자쇄에 무리한 왜곡이 걸리기 어려우며 내박리성이 향상된다. 심 성분, 초 성분의 분자 배향은 신장 변형에 있어서 각각의 성분에 가해지는 응력에 의해서 지배되기 때문에, 지방족 폴리에스테르 수지(A)의 용융 점도(ηa)와, 열가소성 폴리아미드 수지(B)의 용융 점도(ηb)는 가까운 것이 바람직하고, 성분 A와 성분 B의 용융 점도비인 용융 점도비(ηb/ηa)가 0.2 내지 2인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.4 내지 1.7이고, 더욱 바람직하게는 0.6 내지 1.4이다.

여기서 본 발명에서의 용융 점도 ηa, ηb는, 권축사에 사용되는 중합체의 온도 240 ℃, 전단 속도 1216 sec^-1에서의 용융 점도(Paㆍ초)이고, 실시예에서 기재된 수법에 의해 측정할 수 있다. 또한, 권축사에 사용되는 성분 A, 성분 B를 입수할 수 없는 경우에는, 권축사 중의 성분 A의 상대 점도(ηra), 권축사 중의 성분 B의 상대 점도(ηrb)를 측정함으로써 간편하게 ηa, ηb를 구할 수 있다. 도 11의 플롯에 나타낸 바와 같이, ηra와 ηa, ηrb와 ηb는 각각 하기 식의 관계에 있다.

성분 A의 용액 점도와 용융 점도의 관계

log(ηa)=4.3049×log(ηra)

성분 B의 용액 점도와 용융 점도의 관계

log(ηb)=5.2705×log(ηrb)

여기서, 상대 점도란 실시예에서 나타내는 수법에 의해 측정할 수 있다. 즉, 오스왈드 점도계를 이용하여 성분 A는 o-클로로페놀 용액, 성분 B는 황산 용액을 이용하고, 각각 특정 농도, 온도, 시간에서 용해시킨 용액과, 각 성분을 용해시키지 않은 용매와의 적하 시간비에 의해 표시되는 것이며, 용액 점도를 나타내는 지표이다.

또한, 심 성분에 지방족 폴리에스테르(A)와 열가소성 폴리아미드 수지(B)를 블렌드한 중합체 얼로이를 이용하는 경우에는, 각각의 중합체를 별도로 계량하면서 성분 B의 융점(Tmb) 내지 성분 B의 융점(Tmb)+40 ℃에서 2축 압출 혼련기 또는 1축 압출 혼련기를 이용하여 혼련하여, 일단 중합체 얼로이 수지를 제조한다. 이 때, 도 성분의 직경을 제어하기 쉽기 때문에, 2축 압출 혼련기를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 중합체 얼로이 구조와 도 성분의 직경을 제어하는 수법으로서는, 상기 2 성분(성분 A와 성분 B)의 블렌드비, 용융 점도비를 상기 범위에서 조정하고, 전단 속도 200 내지 20,000 sec^-1, 체류 시간 0.5 내지 30 분의 범위에서 혼련함으로써 제어할 수 있다. 특히 도 성분의 직경을 작게 하는 방법으로서는, 상기 범위에서 혼련 온도가 낮은 것이 좋고, 전단 속도가 높은 것이 좋으며, 체류 시간이 짧은 것이 좋다. 섬유의 심 성분을 구성하는 성분 A와 성분 B를 포함하여 이루어지는 중합체 얼로이 수지는, 방사기와는 다른 압출 혼련기에서 미리 제조한 것을 건조시킨 후에 이용하거나, 방사기에 부대되는 압출 혼련기에서 방사시에 연속적으로 제조할 수도 있다. 또한, 미리 제조하여 이용하는 경우에는, 심 성분에 사용되는 중합체 얼로이 모두가 미리 제조된 칩일 수도 있고, 성분 A 또는 성분 B를 고농도로 혼련한 마스터 칩을 제조하고, 상기 마스터칩과 성분 A 및/또는 성분 B를 칩 블렌딩하여 이용할 수도 있다. 성분 A와 성분 B를 보다 균일하게 분산시키기 쉽고, 성분 A의 열 열화를 억제하기 쉽기 때문에, 방사기에 부대되는 1축 혼련기 및/또는 2축 압출 혼련기에서, 성분 A와 성분 B의 중합체 얼로이를 연속적으로 제조하여 방사팩에 공급하는 방법을 이용하는 것도 바람직하게 이용된다.

도 9에 나타내는 직접 방사ㆍ연신ㆍ권축 가공 장치를 이용하여 지방족 폴리에스테르 수지(A), 또한 지방족 폴리에스테르 수지(A)와 열가소성 폴리아미드 수지(B)와의 중합체 얼로이를 심 성분으로 하고, 열가소성 폴리아미드 수지(B)를 초 성분으로 하여, 심초 비율(중량비) 65/35 내지 10/90으로 구금 토출 구멍에서 합류시켜 토출할 때, 용융 점도비(ηb/ηa)가 0.2 내지 2 범위가 되는 조합으로 하고, 방사 온도를 열가소성 폴리아미드 수지(B)의 융점 Tmb에 대하여 Tmb 내지 Tmb+30 ℃로 하며, 구금 토출 구멍에서의 토출 선속도를 1 내지 20 m/분으로 하여 방출사를 형성하고, 상기 방출사를 구금면에서 연직하측 0.01 내지 0.15 m를 냉각 개시점으로 하여, 구금면의 연직 방향에 직교하는 방향에서 풍속 0.3 내지 1 m/초, 풍온 15 내지 25 ℃의 기체로 냉각시킨 멀티필라멘트를, 종합 연신 배율 2 내지 5배로 2 단계로 연신시킨 후, 권축 가공을 실시할 때, 1 단계째 연신 롤을 50 내지 90 ℃로 하고, 2 단계째 연신 롤을 90 내지 150 ℃로 하며, 연신 후의 최종 롤 온도를 160 내지 220 ℃로 하여 열 세팅하여 에어 젯 스터퍼 권축 가공 장치에 공급할 때, 상기 장치의 노즐 온도를 연신 후의 최종 롤 온도보다 5 내지 100 ℃ 높은 온도로 하 여 권축 가공을 행하여 권축사를 형성하고, 냉각 드럼에 접촉시켜 인취하며, 연신 후의 최종 롤보다 10 내지 30 ％ 낮은 속도로 권취하는 방법이다.

즉, 폴리 L 락트산 등의 지방족 폴리에스테르 수지(성분 A) 또는 중합체 얼로이(성분 A와 성분 B의 블렌드)와, 나일론 6 등의 열가소성 폴리아미드 수지(성분 b)를 각각 건조시키고, 성분 A의 수분율이 10 내지 100 ppm, 성분 B의 수분율이 100 내지 500 ppm인 것을 미리 제조해둔다. 또한, 성분 A와 성분 B를 개개의 2축 압출 혼련기 또는 1축 압출 혼련기에 의해 용융시킨 후, 심초비(중량비) 65/35 내지 10/90으로 개개의 기어 펌프로 계량한 후, 방사팩 내부에 배치된 구금으로서, 구금을 도 12와 같이 조합하여, 성분 A와 성분 B를 합류시켜 토출함으로써 방출사를 얻는다. 또한, 상기 성분 A와 성분 B를 포함하는 중합체 얼로이 수지를 심 성분으로서 이용한 경우에는, 중합체 얼로이 중의 도 성분(성분 A)의 재응집을 억제하기 위해서, 심 성분의 여과층에는 하이 메쉬의 여과층(#100 내지 #200)이나 다공성 금속, 여과 직경이 작은 부직포 필터(여과 직경 5 내지 30 ㎛), 팩 내 블렌드 믹서(스태틱 믹서나 하이 믹서)를 조합하는 등의 고안이 필요하다. 또한, 중합체 얼로이 중의 지방족 폴리에스테르와 폴리아미드는 비상용계이고, 용융체는 탄성항이 강한 거동을 나타내기 때문에, 방출 후에 바러스라 불리는 팽창이 발생하여, 세화ㆍ변형을 불안정하게 하는 경향이 있다. 본 발명의 초 성분인 폴리아미드(성분 B)에는 바러스를 억제하는 효과가 있고, 성분 B의 용융 점도, 초 성분의 두께를 상기한 범위로 조정하는 것이 효과적이다. 또한, 바러스를 억제하는 방법으로서는, 방사 온도를 높게 하여 신장 점도를 낮추거나, 방사 구금의 토출 공경을 크게 하여 토출 선속도(토출 구멍의 최종 가늘어진 부분의 중합체 유속)를 저하시키거나, 토출 구멍 길이와 공경의 비인 L/D를 길게 하는 방법, 토출 사조를 급냉시키는 방법 등이 효과적이다. 도 12는 본 발명의 방법에서 사용되는 구금의 한 양태를 나타내는 종단면 모식도이고, 구금은 토출 직전의 구금인 구금 2(46)과 구금 2 직전에서 심 성분, 초 성분에 개개의 유로를 갖는 구금 1(45)를 조합하여 구성되어 있다.

성분 A, 성분 B를 혼련기에서 용융시킬 때, 성분 A를 성분 A의 융점(Tma) 내지 성분 A의 융점(Tma)+40 ℃의 온도에서 용융시키는 것이 바람직하고, 예를 들면 성분 A가 융점 170 ℃의 폴리락트산인 경우, 170 내지 210 ℃의 범위에서 성분 A를 용융시키는 것이 바람직하다. 상기 범위에서 성분 A를 용융시킴으로써, 내열성이 낮은 성분 A의 가수분해를 억제할 수 있고, 성분 A의 길이 방향에 있어서의 점도 불균일이 발생하기 어려워져 방사성이 양호해지고, 얻어지는 섬유가 균일성이 우수하기 때문에 바람직하다. 또한, 성분 B는, 성분 B의 융점(Tmb) 내지 성분 B의 융점(Tmb)+40 ℃의 온도에서 용융시키는 것이 바람직하고, 예를 들면 성분 B가 융점 225 ℃의 나일론 6인 경우, 225 내지 265 ℃의 범위에서 용융시키는 것이 바람직하다. 상기 범위에서 성분 B를 용융시킴으로써, 성분 B의 겔화나 착색을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다.

방사 온도는 성분 B(폴리아미드)의 융점에 의해 정할 수 있고, 최적인 범위는 성분 B의 융점 Tmb 내지 Tmb+30 ℃(예를 들면, 성분 B의 융점 Tmb가 225 ℃인 경우에는 225 내지 255 ℃)이다. 단, 성분 A의 내열성은 그다지 높지 않고, 용융 저류시 250 ℃를 넘으면 급격히 물성이 악화되는 경향이 있다. 이 때문에 상기한 바와 같이, 초 성분으로서 융점이 250 ℃ 이하인 열가소성 폴리아미드 수지(B)를 선택하고, 방사 온도는 260 ℃ 이하로 하는 것이 바람직하다.

구금 토출 구멍에서의 토출 선속도는 1 내지 20 m/분인 것이 바람직하다. 토출 선속도를 20 m/분 이하로 함으로써, 단섬유의 단면 내에 균일하게 전단 응력을 부여할 수 있고, 심 성분과 초 성분의 분자쇄를 균일하게 배향시킬 수 있으며, 그 후의 권축 가공에서의 열 수축시 심초 계면에 무리한 왜곡이 가해지기 어려우며 내박리성이 우수한 권축사가 되기 때문에 바람직하다. 또한, 토출 선속도를 1 m/분 이상으로 함으로써, 방사선의 급격한 세화를 억제하는 것이 가능하고, 제사성 또는 권축사의 균일성이 양호해지기 때문에 바람직하다. 토출 선속도는 2 내지 15 m/분으로 하는 것이 보다 바람직하고, 3 내지 12 m/초로 하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서의 토출 선속도는, 도 12의 중합체 토출 직전의 구금 2(46)에 대하여 토출 구멍 면적, 총 토출량, 구멍수로부터 하기 식을 이용하여 계산한다. 방사 구금의 구멍 형상이 구멍 사이에 상이한 경우, 모든 구멍의 토출 면적의 평균값을 산출하고, 그 면적에 가장 가까운 구멍의 토출 면적을 이용하여 하기 식으로써 토출 선속도를 산출한다.

도 7은 토출 구멍의 심도, 공경, 슬릿 길이, 슬릿 폭을 설명하는 구금 종단면도 및 토출 구멍의 모식도이고, Y 구멍, 다엽 구멍, 편평 구멍에 있어서의 슬릿 길이와 슬릿 폭이 (a) 이형 구멍의 우측 도면, 토출 구멍의 모식도로 나타내어져 있다.

토출 선속도(m/분)=Q/H/ρ/A/100

Q: 총 토출량(g/분)

H: 홀수

ρ: 용융 밀도(g/분)

ρ=1.08×섬유 총 중량에 대한 성분 A의 함유량(중량％)/100+1.00×(1-섬유 총 중량에 대한 성분 A의 함유량(중량％)/100)

A: 토출 면적(cm²)

예를 들면, 구금 구멍 형상이 Y 구멍인 경우(도 7(a) 이형 구멍 참조)에는, A(cm²)=3×슬릿 폭(cm)×슬릿 길이(cm)+(슬릿으로 둘러싸인 한 가운데의 삼각형)의 식으로 토출 면적을 계산할 수 있지만, 슬릿 폭이 슬릿 길이에 비해 무시할 수 있는 정도로 작은 경우에는, (슬릿으로 둘러싸인 한 가운데의 삼각형)의 면적을 무시하고, A(cm²)=3×슬릿 폭(cm)×슬릿 길이(cm)의 식으로 토출 면적을 계산할 수도 있다.

또한, 구금 토출 구멍에서의 구멍 직경 (D)와 토출 구멍 심도 (L)의 비인, L/D를 0.6 내지 10으로 하는 것이 바람직하다. L/D를 10 이하로 함으로써, 심 성분이 섬유 중심에 배치되기 쉬워지고, 내박리성이 우수한 권축사가 되기 때문에 바람직하다. 또한, L/D를 0.6 이상으로 함으로써, 각각의 구멍에 심 성분, 초 성분이 균일하게 분배되어, 심초비가 단섬유간에 균일해지기 때문에, 멀티필라멘트를 구성하는 모든 섬유가 균일하며 내박리성이 우수하기 때문에 바람직하다. L/D는 0.7 내지 8인 것이 보다 바람직하고, 0.8 내지 6인 것이 더욱 바람직하고, 0.9 내 지 4인 것이 특히 바람직하다. 본 발명에 있어서의 토출 구멍 심도란, 도 7에 나타낸 구금 종단면도에 있어서의 토출 구멍 심도를 가리키는 것이고, 구멍 형상이 토출 구멍의 형상과 동일한 형상으로 유지된 부분의 길이로서, 중합체를 토출할 때의 유속을 제어하는 부분이다. 또한, 토출 구멍이 원형 구멍인 경우, 공경이란 도 7에 나타낸 토출 구멍 모식도에서 둥근 구멍의 직경을 가리키는 것이다. 또한, 토출 구멍이 둥근 구멍이 아닌 경우, 토출 선속도의 설명에서 기재한 방법에 의해 토출 면적 A(cm²)를 계산하고, 상기 토출 면적을 원으로 본 경우의 직경을 공경이라 하였다.

구금에서 성분 A와 성분 B를 합류시켜 토출할 때, 심초비나, 성분 A와 성분 B의 용융 점도비, 성분 B의 용융 점도, 구금 토출 구멍에서의 토출 선속도를 상기 범위 내로 함으로써, 방사, 연신 공정에서 심 성분과 초 성분의 분자 배향을 균일하게 배향시키기 쉬워지면서 섬유의 길이 방향으로 초 성분을 균일하게 피복시킬 수 있기 때문에 바람직하다.

또한, 구금면에서 연직하측 0.01 내지 0.15 m를 냉각 개시점으로 하는 것이 바람직하다. 냉각 개시점을 0.15 m 이하로 함으로써 방사선이 급냉되어, 심 성분과 초 성분을 균일하게 분자 배향시키기 쉬워지므로 바람직하다. 또한, 냉각 개시점을 0.01 m 이상으로 함으로써, 구금면이 냉각되어 방출사가 미용융 중합체를 포함하여 토출 불량을 초래하는 등의 결점을 발생시키기 어려워지므로, 제조 공정의 통과성이 높아지기 때문에 바람직하다. 이 때문에 냉각 개시점은 0.02 내지 0.13 m인 것이 보다 바람직하고, 0.03 내지 0.12 m인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 구금면의 온도가 낮아지지 않도록, 구금면 주위에 링 히터를 배치하여, 구금면을 적극적으로 가열하는 수법도 바람직하다.

냉각풍은 구금면의 온도가 낮아지지 않도록, 구금면의 연직 방향에 직교하는 방향에서 풍속 0.3 내지 1 m/초로 하여 풍온 15 내지 25 ℃에서 방출사에 분출시키는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 섬유는 미연신사의 상태 또는 연신사로 방치하면 배향 완화가 발생하기 쉽고, 미연신사 패키지 사이에서 연신되기까지의 시간차가 있거나, 또는 연신사 패키지 사이에서 권축 가공하기까지의 시간차가 있으면, 특히 배향 완화를 일으키기 쉬운 심 성분의 비결정상의 분자 배향이 먼저 완화되어, 심 성분과 초 성분의 열 수축 특성의 차가 커져 버려, 결과적으로 권축 가공하여 얻은 권축사의 심초 계면에서 잔류 응력을 일으키기 쉬운 경향이 있다. 이 때문에, 방사, 연신, 권축 처리를 1 단계로 연속적으로 행하는, 직접 방사ㆍ연신ㆍ권축 가공을 실시하는 것이 바람직하다. 즉, 방출사를 인취 롤로써 인취한 후, 권취하지 않고 연속적으로 연신, 열 처리한 후, 직접 권축 가공을 실시하는 것이 바람직하다.

방출사를 인취함으로써 미연신사를 얻고, 상기 미연신사를 연신시켜 얻은 연신사에 권축 처리하지만, 본 발명의 심초형 복합 섬유의 내박리성을 높이기 위해서는, 권축 처리에 있어서 심초 계면에 무리한 왜곡을 일으키지 않고, 결정상, 랜덤한 비결정상의 2극화된 섬유 구조를 형성시키는 것이 중요하다. 이것에는 권축 처리에 적용하기 전의 연신사에 있어서, 두 성분을 균일하게 고배향화시키는 것이 바 람직하기 때문에, 낮은 방사 속도로 얻은 미연신사에 연신을 실시하여, 연신 공정에서 섬유의 분자 배향을 높이는 것이 바람직하다. 이것은 방사 속도를 높여 용융 상태에서 심 성분과 초 성분의 분자쇄를 배향시키고자 하면, 각 성분의 분자 배향도에 차가 발생하기 쉬워, 두 성분의 분자 배향을 균일화하기 어렵기 때문이다. 용융 상태에서는 성분 A와 성분 B의 용융 점도비에 따라서 각 성분에 가해지는 응력이 결정되고, 방사 속도가 높은, 즉 방사 장력이 높은 공정일수록, 각 성분에 가해지는 응력차가 커져 버린다. 이 때문에 방사 속도를 낮추고, 미연신사 중의 심 성분, 초 성분의 배향도를 균일화하는 것이 바람직하다. 방사 속도의 최적값은 성분 A와 성분 B와의 용융 점도비, 및 심초비에 따라서 다르지만, 방사 속도를 3000 m/분 이하로 함으로써 방사 장력을 낮게 유지할 수 있고, 미연신사 중의 심 성분, 초 성분의 분자 배향도를 균일화할 수 있기 때문에 바람직하다. 한편으로, 방사 속도를 300 m/분 이상으로 함으로써 방사 장력이 적절하게 높아지고, 방사선의 실 요동이 억제되어 세화 거동이 안정화되기 때문에 바람직하다. 방사 속도는 350 내지 2500 m/분인 것이 보다 바람직하고, 400 내지 2000 m/분인 것이 더욱 바람직하고, 450 내지 1500 m/분인 것이 특히 바람직하다.

심 성분과 초 성분의 분자 배향이 낮은 미연신사를 이후의 연신 공정에서 분자 배향시키지만, 이 때 연신을 2 단계 이상으로 단계적으로 실시하고, 연신 온도를 단계적으로 높임으로써, 심 성분과 초 성분의 분자 배향을 균일하게 높일 수 있기 때문에 바람직하다.

또한 연신 후의 최종 롤로써 160 내지 220 ℃로 열 세팅하는 것이 매우 중요 하다. 열 세트 온도를 극한까지 높여 분자쇄의 운동성을 높임으로써, 지방족 폴리에스테르(A), 열가소성 폴리아미드 수지(B), 각각에서의 비결정상 분자쇄를, 결정화되는 분자쇄와, 배향 완화되어 랜덤한 배치가 되는 분자쇄로 2극화시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 상기 온도 범위는 지방족 폴리에스테르의 융점 Tma 근방이기 때문에, 최종 롤 상에서 심 성분의 일부가 용융되어, 열 세팅 전까지 축적된 심초 계면의 왜곡이 해방되고, 얻어지는 권축사의 내박리성이 비약적으로 높아지는 것이다. 보다 바람직하게는 170 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 180 ℃ 이상이다. 한편으로, 최종 롤의 온도를 220 ℃ 이하로 함으로써, 초 성분의 용융에 의해 단섬유의 단면이 변형되고, 심 성분이 표면에 노출되어 버린다고 하는 결점을 피할 수 있기 때문에 바람직하다. 보다 바람직하게는 210 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 200 ℃ 이하이다. 또한, 최종 롤에서 상기 범위로 열 세팅을 실시한 후, 바로 노즐 내에 실을 공급하는, 즉 예열 효과에 의해서 권축 노즐 내에서의 실 온도를 열가소성 폴리아미드 수지(B)의 융점(Tmb) 근방까지 단시간에 가열할 수 있고, 동시에 무장력 상태로 열 수축시킬 수 있기 때문에, 결과적으로 심 성분, 초 성분 모두, 결정상과 랜덤한 비결정상의 2상 구조를 갖는 권축사가 얻어지고, 이에 의해 처음으로 심초 계면에서의 왜곡이나 잔류 응력의 발생을 억제하여 내박리성을 각별히 향상시킬 수 있는 것이다. 권축 노즐 내에서의 실 온도를 높이기 위해서, 최종 롤로부터 권축 노즐까지의 거리를 짧게 하는 수법이나, 섬유를 보온 박스에서 보온하는 수법이나, 비접촉 히터로 가열하는 수법도 바람직하게 이용된다.

또한, 본 발명의 심초형 복합 섬유를 포함하는 권축사의 벌키성의 지표인 「 비등수 처리 후의 권축 신장률」, 또는 권축 견뢰도의 지표인 「구속 하중하 신장률」을 컨트롤하기 위해서도 최종 롤 온도는 중요하고, 최종 롤 온도를 높일수록, 비등수 처리 후의 권축 신장률, 구속 하중하 신장률을 높일 수 있게 된다. 본 발명에서 내박리성이 우수한 권축사를 얻는 것을 목적으로 하여, 필요한 범위의 강도를 갖는 것으로 하기 위해서는, 종합 연신 배율, 연신 롤의 온도, 연신 후의 최종 롤의 온도, 권축 노즐의 온도를 바람직하다고 하는 범위로 조정하고, 권축 가공에 있어서 비결정상의 분자 배향을 충분히 완화시키는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 심초형 복합 섬유의 비수를 필요한 범위로 하기 위해서는, 연신 후의 최종 롤의 온도, 권축 노즐의 온도를 바람직한 범위로 조정하고, 그 후 냉각 드럼에 접촉시켜 인취한 후, 연신 후의 최종 롤보다 낮은 속도로 권취하는 것이 바람직하다.

예를 들면, 연신을 2 단계로 실시하는 경우, 1 단계째 연신 롤을 50 내지 90 ℃로 하고, 2 단계째 연신 롤을 90 내지 150 ℃로 하며, 연신 후의 최종 롤을 160 내지 220 ℃로 하여 열 세팅하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 1 단계째 연신 롤은 60 내지 80 ℃, 2 단계째 연신 롤은 100 내지 140 ℃, 연신 후의 최종 롤은 170 내지 210 ℃이다.

또한 연신을 3 단계로 실시하는 경우, 1 단계째 연신 롤을 50 내지 90 ℃로 하고, 2 단계째 연신 롤을 90 내지 130 ℃로 하며, 3 단계째 연신 롤을 130 내지 160 ℃로 하고, 연신 후의 최종 롤을 160 내지 220 ℃로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1 단계째 연신 롤을 60 내지 80 ℃로 하고, 2 단계째 연신 롤을 100 내지 120 ℃로 하며, 3 단계째 연신 롤을 140 내지 150 ℃로 하고, 연신 후의 최종 롤을 170 내지 210 ℃이다.

또한 종합 연신 배율을 2 내지 5배로 하여 분자 배향을 적절하게 높임으로써, 권축 노즐 내에서 열 수축을 즉시 완료시킬 수 있고, 심초 계면에 무리한 왜곡이 가해진 이력이 잔존하기 어려워 바람직하다. 또한, 상기와 같이 적절한 연신 배율로 연신시킴으로써 심 성분, 초 성분의 결정화도 촉진시킬 수 있고, 내박리성을 보다 장기간에 걸쳐 유지할 수 있는 권축사가 되며, 권축 견뢰도도 높아지기 때문에 바람직하다. 종합 연신 배율은 2.5 내지 4.5배인 것이 보다 바람직하고, 2.8 내지 4.3배인 것이 더욱 바람직하다. 본 발명의 종합 연신 배율은 1 단계째 연신 롤과 연신 후의 최종 롤과의 속도비에 의해서 정의되고, 하기 식에 의해서 산출할 수 있다.

종합 연신 배율=[연신 후의 최종 롤의 속도(m/분)]/[1 단계째 연신 롤의 속도(m/분)]

연신 후의 최종 롤에서 열 세팅된 연신사는, 에어 젯 스터퍼 권축 가공 장치 내의 노즐로써 권축을 부여하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 바람직하다고 하는 권축 형태인 BCF 얀을 형성하는 권축 가공 장치로서는, 통상적인 가열 유체 가공 처리를 실시하는 권축 부여 장치를 이용할 수 있고, 예를 들면 젯 노즐 타입, 젯트 스터퍼 타입, 또한 기어 방식 등 각종 권축 부여 방법이 채용된다. 높은 권축 부여와 그의 현재화를 달성하기 위해서는 젯 노즐 방식이 바람직하고, 예를 들면 미국 특허 제3,781,949호 명세서에 기재된 권축 노즐 등이 바람직하게 사용된다. 권축사의 내박리성을 높이기 위해서는, 권축 노즐 내에서의 실 온도를 높이고, 각각 의 단섬유의 심 성분과 초 성분을 균일하면서 즉시 고온 상태로 승온하여 열 수축시키는 것이 바람직하고, 권축 노즐의 온도를 연신 후의 최종 롤 온도보다 5 내지 100 ℃ 높이는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 연신 공정, 권축 가공을 다른 공정으로 행하는 경우에는, 권축 노즐에 실을 공급하기 전에, 열 롤이나 열 플레이트 등의 열원에 의해 연신사에 재차 열 처리를 실시하는 것이 매우 효과적이다. 재열 처리를 행함으로써 권축 노즐 내에서의 실 온도를 높이기 쉬워지고, 상기한 바와 같이 심 성분과 초 성분의 열 수축 특성차의 이력이, 심초 계면에 잔존하기 어려워지기 때문에 바람직하다. 재열 처리의 온도는 160 내지 220 ℃로 하는 것이 바람직하고, 170 내지 210 ℃로 하는 것이 보다 바람직하고, 180 내지 200 ℃로 하는 것이 특히 바람직하다.

또한 권축을 부여한 후에, 냉각 드럼에 접촉시켜 인취함으로써, 권축사의 섬유 구조를 고정화시켜, 비수를 낮출 수 있기 때문에 바람직하다. 냉각 드럼과 권축사가 접촉된 길이(접촉 길이)가 길수록, 보다 섬유 구조를 고정화시킬 수 있고, 그 후의 권취 공정, 또는 고차 가공 공정에서 권축사에 왜곡이 가해지더라도 권축사의 섬유 구조가 재차 변화되기 어렵고, 비수를 낮게 유지할 수 있기 때문에 바람직하다. 접촉 길이는 20 cm 이상인 것이 바람직하고, 30 cm 이상인 것이 보다 바람직하고, 40 cm 이상인 것이 더욱 바람직하다.

냉각 드럼에 접촉시켜 인취한 후, 연신 후의 최종 롤보다 낮은 속도로 권축사에 과도한 왜곡을 가하지 않도록 하여 권취하는 것이 바람직하다. 냉각 드럼의 온도는 통상 20 내지 35 ℃이다. 이 때 권취 속도가 최종 롤의 속도의 10 내지 30 ％ 낮은 경우, 이에 의해 냉각 드럼에 의해 고정화된 섬유 구조를 재차 변화시키지 않고, 비수를 낮은 상태로 유지할 수 있으며, 심초 계면에 잔류 응력을 일으키기 어렵기 때문에 내박리성이 우수한 권축사가 되므로 바람직하다.

또한, 냉각 드럼과 권취기 사이에서 적절한 장력으로 스트레칭함으로써 권축의 편중이나 불균일함이 억제되어 균일성을 높일 수 있기 때문에 바람직하다. 예를 들면 냉각 드럼과, 권취기 사이에 2개의 롤을 배치하고, 롤 사이의 속도차에 의해서 장력을 가하는 방법을 채용할 수 있다. 이 때 장력이 과도하게 높으면 권축이 붕괴되는 경우가 있기 때문에, 스트레칭 장력은 0.02 내지 0.2 cN/dtex로 하는 것이 바람직하고, 0.04 내지 0.15 cN/dtex인 것이 보다 바람직하다.

또한, 권축사를 권취기로 권취하기 전, 권취한 후의 임의의 단계에서, 교락 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 교락 처리의 횟수, 처리 압력은, 권축사의 CF값이 5 내지 30이 되도록 조정할 수 있지만, 연신 공정 전에 실시한 교락은, 연신에 의해서 풀어지는 경우가 있기 때문에, 권취 직전에 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 권취 직전의 사조는 낮은 장력하에 있기 때문에, 낮은 압력의 압공(壓空)에서 교락이 걸리기 쉽다. 이 때문에, 권축사에 무리한 왜곡이 가해지지 않아 내박리성을 향상시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 처리 압공은 0.05 내지 0.5 MPa인 것이 바람직하다. 고속 기류에 의한 교락 처리를 실시함으로써, 균일 열 처리가 용이해지기 때문에 열 처리 시간을 단축시킬 수 있다.

한편, 에어 젯 스터퍼 권축 가공으로 한정되지 않고, 가연 가공에 의해서 권축 가공을 실시할 수도 있다. 이 경우, 해연(解撚) 후에 가열하면서 높은 릴렉스 처리를 행하는 가공(브레리아 가공)을 실시함으로써, 결정상과 무배향화된 비결정상의 2상 구조를 형성시킬 수 있으며, 내박리성을 향상시키기 쉽기 때문에 바람직하다.

이렇게 하여 얻어진 권축사는 섬유 구조체에 사용할 수 있다. 또한, 얻어진 권축사를 통상법에 의해 카펫으로 가공하여 자동차 내장용 카펫으로서 사용할 수 있다.

본 발명의 권축사 형태는 장섬유 그대로 있을 수도 있고, 얻어진 권축사를 적절한 길이로 절단하여 단섬유로서 취급할 수도 있다.

또한, 권축사가 장섬유인 경우에는 교락 처리가 실시되며, CF값이 3 내지 30의 범위인 것이 바람직하다. 여기서 CF값은 실시예에 기재된 수법으로 측정할 수 있고, 교락이 걸리는 정도를 나타내는 지표이다. CF값을 3 이상으로 함으로써, 권축사의 수속(收束)성이 높아지고, 단섬유간에 생기는 마찰력을 감소시킬 수 있기 때문에, 제사나 고차 가공시, 제품으로서 사용되는 경우에, 무리한 왜곡을 가하기 어려우며 내박리성이 우수하여 바람직하다. CF값은 5 이상이 보다 바람직하고, 7 이상이 더욱 바람직하다. 한편으로 CF값이 너무 높으면, 단섬유끼리 구속되어 권축성이 억제되거나(비등수 처리 후의 권축 신장률이 낮아짐), 열을 가하여 벌킹 업시키는 공정(예를 들면, 염색 처리, 또는 비수 처리나 스팀 처리)에 있어서, 권축에 불균일이 생기거나 하는 등의 악영향을 피할 수 있는 점에서, CF값은 30 이하로 억제하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 25 이하이고, 보다 더 바람직하게는 20 이하이다.

또한, 본 발명의 권축사의 총 섬도(멀티필라멘트로서의 섬도)에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 권축 노즐 내부에서 권축사가 체재하는 시간을 길게 하기 쉬운 점에서, 총 섬도는 3000 dtex 이하로 하는 것이 바람직하고, 2500 dtex 이하인 것이 보다 바람직하고, 2000 dtex 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 카펫에 외력이 가해진 경우의 파일(pile) 넘어짐을 억제하기 쉬워지는 점에서, 총 섬도는 500 dtex 이상으로 하는 것이 바람직하고, 600 dtex 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 700 dtex 이상으로 하는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 권축사를 구성하는 단섬유의 갯수(필라멘트수)는 본 발명의 단섬유 섬도의 범위가 되도록 자유롭게 선택할 수 있다.

또한, 본 발명의 권축사를 섬유 구조체로서 사용하는 경우에는, 직물, 편물, 부직포, 파일, 면 등에 적용할 수 있고, 다른 섬유를 포함할 수도 있다. 예를 들면 천연 섬유, 재생 섬유, 반합성 섬유, 합성 섬유와 함께 가지런히 하여 연사, 혼섬으로 할 수도 있다. 다른 섬유로서는, 목면, 삼, 양모, 비단 등의 천연 섬유나, 레이온, 큐프라 등의 재생 섬유, 아세테이트 등의 반합성 섬유, 나일론, 폴리에스테르(폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등), 폴리아크릴로니트릴 및 폴리염화비닐 등의 합성 섬유 등을 적용할 수 있다.

또한, 본 발명의 권축사를 이용한 섬유 구조체의 용도로서는, 내마모성이 요구되는 의류, 예를 들면 아웃 도어 웨어나 골프 웨어, 운동복, 스키 웨어, 스노우 보드 웨어 및 이들의 팬츠 등의 스포츠 웨어, 블존(boulzon) 등의 캐쥬얼 웨어, 코트, 방한복 및 비옷 등의 부인ㆍ신사용 아웃터가 있다. 또한, 장시간 사용에 의한 내구성이나 습노(濕老)화 특성이 우수한 것이 요구되는 용도로서, 유니폼, 이불이나 요, 얇은 이불, 각로 이불, 방석, 아기 이불, 모포 등의 이불류나 베개, 쿠션 등의 측지(側地)나 커버, 매트리스나 베드 패드, 병원용, 의류용, 호텔용 및 아기용 시트 등, 또한 침낭, 요람 및 유모차 등의 커버 등의 침장(寢裝) 자재 용도가 있고, 이들에도 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 자동차용 내장 자재에도 바람직하게 사용할 수 있고, 그 중에서도 높은 내마모성과 습노화 특성이 요구되는 자동차용 카펫에 이용하는 것이 최적이다. 또한, 이들 용도로 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 농업용 방초 시트나 건축 자재용 방수 시트 등에 이용할 수도 있다. 여기서, 본 발명에 있어서의 바람직한 섬유 구조체의 용도인 자동차용 카펫은 그의 가공 형태는 한정되지 않고, 예를 들면 단통(段通), 윌톤, 더블 페이스, 액시민스터 등의 직물 카펫이나, 터프팅(tufting), 훅 도라그(hook do rag) 등의 자수 카펫이나, 본디드, 전착, 코드 등의 접착 카펫이나, 니트, 라셀 등의 편물 카펫이나, 니들 펀치 등의 압축 카펫으로 대표되는 파일을 갖는 카펫, 또는 그의 조합을 사용할 수 있다. 보다 저비용으로 볼륨감이 풍부한 카펫을 얻기 위해서는, 적어도 파일 섬유사인 표사와, 이 표사를 터프팅한 기포(基布)과, 이 기포 뒤에 붙인 배킹재로부터 구성되는 터프팅 카펫으로 하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명을 실시예를 이용하여 상세하게 설명한다. 또한, 실시예 중의 측정 방법은 이하의 방법을 이용하였다.

A. 지방족 폴리에스테르의 중량 평균 분자량

시료(지방족 폴리에스테르 중합체)의 클로로포름 용액에 테트라히드로푸란을 혼합하여 측정 용액으로 하였다. 이것을 겔 투과 크로마토그래피(GPC)로 측정하여 폴리스티렌 환산으로 중량 평균 분자량을 구하였다. 또한, 섬유 중의 지방족 폴리에스테르의 중량 평균 분자량을 측정하는 경우에는, 시료를 클로로포름에 용해시키고, 폴리아미드 잔사를 여과하여 제거하고, 상기 클로로포름 용액을 건화(乾化)하여 지방족 폴리에스테르를 취출하여 측정하였다.

GPC 장치: 워터스(Waters) 2690

칼럼: 쇼덱스(Shodex) GPC K-805L(8 mmID * 300 mmL) 2개 연결하여 사용

용매: 클로로포름(와꼬, HPLC용)

온도: 40 ℃

유속: 1 ml/분

시료 농도: 10 mg/4 ml

여과: 마이쇼리 디스크 0.5μ-TOSOH

주입량: 200 μl

검출기: 시차 굴절계 RI(워터스 2410)

기준: 폴리스티렌(농도: 샘플 0.15 mg/용매 1 ml)

측정 시간: 40 분

B. 폴리락트산의 잔존 락티드량

시료(폴리락트산 중합체) 1 g을 디클로로메탄 20 ml에 용해시키고, 이 용액에 아세톤 5 ml를 첨가하였다. 또한, 시클로헥산으로 일정 부피로 하여 석출시키 고, 시마즈사 제조 GC17A를 이용하여 액체 크로마토그래프에 의해 분석하고, 절대 검량선으로써 락티드량을 구하였다. 또한, 섬유 중의 폴리락트산의 경우에는, 미리 폴리락트산과 폴리아미드의 블렌드 비율을 후술하는 TEM상으로부터 구하고, 상기 락티드량을 블렌드 비율에 의해 보정하여 구하였다.

C. 카르복실기 말단 농도

정확히 칭량한 시료(하기 방법으로 추출한 지방족 폴리에스테르 중합체)를 o-크레졸(수분 5 ％)에 용해시키고, 이 용액에 디클로로메탄을 적량 첨가한 후, 0.02 규정 농도의 KOH 메탄올 용액으로써 적정함으로써 구하였다. 이 때, 락트산의 환상 2량체인 락티드 등의 올리고머가 가수분해되어 카르복실기 말단이 생성되기 때문에, 중합체의 카르복실기 말단 및 단량체 유래의 카르복실기 말단, 올리고머 유래의 카르복실기 말단 전부를 합계한 카르복실기 말단 농도를 구하였다. 또한, 중합체 얼로이 섬유(합성 섬유)나 심초형 복합 섬유로부터 지방족 폴리에스테르를 추출하는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 본 발명에 있어서는 클로로포름을 이용하여 지방족 폴리에스테르를 용해, 여과하여 폴리아미드를 제거하고, 여과액을 건화시켜 추출하였다.

D. 열가소성 폴리아미드의 황산 상대 점도 및 고유 점도

나일론 6의 상대 점도는 0.01 g/mL의 98 ％ 황산 용액을 제조하여 25 ℃에서 측정하였다. 나일론 11의 고유 점도는 0.5 중량％의 메타크레졸 용액을 제조하여 20 ℃에서 측정하였다.

E. 지방족 폴리에스테르의 상대 점도

지방족 폴리에스테르의 상대 점도는 0.01 g/mL의 o-클로로페놀 용액을 제조하여 25 ℃에서 측정하였다.

F. 중합체의 융점, 결정 융해 열량

퍼킨 엘머사 제조 시차 주사형 열량계 DSC-7형을 이용하여 시료 20 mg을 승온 속도 10 ℃/분으로써 측정하여 얻은 융해 흡열 곡선의 극값을 제공하는 온도를 융점(℃)이라 하였다. 또한, 상기 극값을 형성하는 피크와 기준선으로 둘러싸인 면적(결정 융해 피크 면적)으로부터 중합체의 결정 융해 열량 △H(J/g)을 구하였다.

또한, 원료 중합체를 입수할 수 없는 경우에는, 섬유의 시차 열량 곡선으로써 본래 중합체의 융점을 판별한다. 섬유의 시차 열량 곡선의 융해 피크가 어떤 성분에 귀속하는가에 대해서는 하기 방법으로부터 판별한다. 우선, 권축사(섬유 1: 성분 A, 성분 B를 포함하는 권축사)를 시료로 하여, 상기와 동일한 측정 조건에서 DSC 측정을 행하여 시차 열량 곡선 1을 얻었다. 다음에, 심초형 복합 섬유(섬유 1) 중의 성분 A를 용매(클로로포름)로써 제거하고, 얻어진 섬유를 수세하여 24 시간 실온에서 진공 건조시킨 후의 섬유(섬유 2: 성분 B를 포함하는 섬유)에 대하여, 상기와 동일한 조건에서 DSC 측정을 행하여 시차 열량 곡선 2를 얻었다. 시차 열량 곡선 1과 2를 비교하여, 소실된 융해 피크를 성분 A의 융해 피크로 판단하고, 시차 열량 곡선 1로부터 융점을 구하였다.

다음에, 심초형 복합 섬유(섬유 1) 중 초 성분 중의 성분 B를 용매(황산 용액)로써 제거하고, 얻어진 섬유를 수세하여 24 시간 실온에서 진공 건조시킨 후의 섬유(섬유 3: 성분 A와 성분 B를 포함하는 섬유)에 대하여, 상기와 동일한 조건에 의해 DSC 측정을 행하여 시차 열량 곡선 3을 얻었다. 시사 열량 곡선 1, 2, 3을 비교함으로써 초 성분 중의 성분 B의 융점을 판별하였다. 이 때 섬유 3을 얻기 위해서, 실질적으로 초 성분의 성분 B만을 제거하는 용매 처리 조건(용매 온도, 침지 시간)을 미리 결정하였다. 즉, 심초형 복합 섬유를 일정 온도의 용매(황산 용액)에 일정 시간 침지시킨 후, 취출하고, 얻어진 섬유를 수세하여 24 시간 실온에서 진공 건조시킨다. 이 섬유에 대하여 광학 현미경으로 섬유 측면을 관찰하고, 초 성분이 제거되었는지 어떤지 확인한다. 복수개의 용매 처리 조건(용매 온도, 침지 시간)에 대하여 상기 조작을 반복하고, 실질적으로 초 성분의 성분 B만을 제거하는 용매 처리 조건을 미리 결정하였다.

G. 권축사의 시차 열량 곡선의 융해 피크의 열 용량의 총합

본 발명의 심초형 복합 섬유를 시료로 하여 F항과 동일한 조건에서 시차 열량 곡선을 얻었다. 시차 열량 곡선에 존재하는 흡열측에 극값을 나타내는 피크를 융해 피크로 판단하고, 각각의 융해 피크 면적에서 구해지는 열 용량을 적산하여 열 용량의 총합으로 하였다.

H. 용융 점도 η

도요 세이끼(주)사 제조 캐피로그래프 1B를 이용하여, 질소 분위기하에서 측정 온도를 방사 온도와 동일하게 설정하고, 전단 속도 1216 sec^-1로 지방족 폴리에스테르 수지 및 열가소성 폴리아미드 수지 각각의 용융 점도를 측정하였다. 측정 은 3회 행하여 평균값을 용융 점도로 하였다. 심초형 복합 섬유의 경우에는 융점이 240 ℃ 이하인 수지에 대해서는 온도 240 ℃에서 융점이 240 ℃ 이상인 수지의 경우에는 융점+20 ℃에서 측정하였다.

I. 권축사의 섬유 표면적에 대한 지방족 폴리에스테르 수지의 노출 면적 비율 및 도 도메인의 크기 및 블렌드 비율

권축사를 구성하는 단섬유 1개를 빼내어 섬유 축과 수직 방향(섬유 횡단면 방향)으로 초박 세그먼트를 잘라내고, 상기 세그먼트의 폴리아미드 성분을 인 텅스텐산으로써 금속 염색하여 4만배의 투과형 전자 현미경(TEM)으로 섬유 외주 전체의 블렌드 상태를 관찰ㆍ촬영하였다. 이 촬영 화상으로부터 섬유 외주 길이를 측정하고, 또한 섬유 표면에 노출되어 있는 백색부(지방족 폴리에스테르 수지)의 노출 길이 전체를 측정하여, 섬유 외주 길이에 대한 합계의 백색부 노출 길이로부터 지방족 폴리에스테르 수지의 노출 면적 비율을 구하였다. 또한, 상기 TEM 촬영 화상을 미타니 쇼지(주)의 화상 해석 소프트 「윈루프(WinROOF)」를 이용하여, 도 도메인(비염색부)의 크기로서 도메인을 원이라 가정하여, 도메인 면적으로 환산되는 직경(직경 환산)(2r)을 도메인 크기로 하였다. 또한, 계측하는 도메인수는 1 시료당 100개로 하고, 도메인 직경이 가장 큰 10개 및 가장 작은 10개의 값을 제외한 80개의 도메인 직경에 대하여 분포를 구하였다.

또한, 섬유에 있어서의 성분 A와 성분 B의 블렌드 비율은, 상기 TEM상(5.93×4.65 ㎛)으로부터 구해지는 단면적비를 각 성분 비중에 의해 보정하여 중량비로서 구하였다. 여기서, 본 실시예에서의 각 성분의 비중은 폴리락트산: 1.24, 나일 론 6: 1.14, 나일론 11: 1.04, 나일론 610: 1.08, 나일론 6/66 공중합체: 1.14를 이용하였다.

TEM 장치: 히타치사 제조 H-7100FA형

조건: 가속 전압 100 kV.

J. 권축사의 표면 형태

권축사를 구성하는 단섬유 1개를 빼내어 니콘인스텍(주)사 제조의 전자 현미경 ESEM-2700으로써 배율 5,000배로 섬유 표면 상태를 관찰ㆍ촬영하였다. 이 촬영 화상을 미타니 쇼지(주)의 화상 해석 소프트 「윈루프」를 이용하여 임의의 10개의 근상 홈의 폭(최대폭)을 측정하고, 그 평균값을 근상 홈의 폭으로 하였다. 또한, 각각의 근상 홈 길이를 측정하여 종횡비(근상 홈의 길이/근상 홈의 폭)을 구하였다. 근상 홈의 개수는 섬유 표면 중의 임의의 10 ㎛×10 ㎛에 존재하는 개수를 카운팅하였다.

K. 상용화제의 열 감량률

SII사 제조 엑스트라(EXSTAR) 6000 시리즈의 TG/DTA 6200을 이용하여 시료(성분 C) 약 10 mg을 칭량하여 승온 속도 10 ℃/분으로 측정한 열 감량 곡선의 200±0.5 ℃ 점의 감량률을 구하였다.

L. 심초 비율

용융 방사에 적용시, 심 성분(성분 A로 이루어짐)의 중량과 초 성분(성분 B로 이루어짐)의 중량을 각각 계량하고, 심 성분과 초 성분의 중량 합을 100이라 간주할 때, 그에 대한 심 성분, 초 성분 각각의 중량 비율을 계산함으로써 산출하였 다.

제조시의 심 성분과 초 성분의 중량 비율이 불명확한 경우에는, 간편하게 하기 식을 이용하여 산출할 수도 있다. 즉, 본 발명의 권축사의 심 성분은 성분 A와 그 밖의 소량 성분을 포함하는 경우가 있고, 초 성분은 성분 B와 그 밖의 소량 성분을 포함하는 경우가 있지만, 이러한 경우에도, 심 성분이 실질적으로 성분 A만으로 이루어지고, 초 성분이 성분 B만으로 이루어지는 것으로 간주할 수 있고, 심 성분과 초 성분의 중량비로서 심초비를 산출할 수 있다.

우선, 권축사의 횡단면 슬라이스를 제조하여 상기 슬라이스의 폴리아미드 성분을 인 텅스텐산으로써 금속 염색하고, 투과형 전자 현미경(TEM)으로써 4000배로 권축사의 횡단면을 관찰ㆍ촬영하였다. 이 때 염색되지 않은 영역을 성분 A라 판단하고, 염색된 영역을 성분 B라 판단함으로써 심초 계면을 판별하고, 미타니 쇼지(주)의 화상 해석 소프트 「윈루프」로써 화상 해석함으로써, 심 성분을 구성하는 영역의 총 면적(Aa)와 초 성분을 구성하는 영역의 총 면적(Ab)를 구하였다. 또한, 성분 A의 비중을 1.26, 성분 B의 비중을 1.14로 하고, 하기 식을 이용하여 산출하였다.

심초비=심 성분의 중량 비율/초 성분의 중량 비율

심 성분의 중량 비율=[(Aa×1.26)/(Aa×1.26+Ab×1.14)]×100

초 성분의 중량 비율=[(Ab×1.14)/(Aa×1.26+Ab×1.14)]×100

TEM 장치: 히타치사 제조 H-7100FA형

조건: 가속 전압 100 kV

M. 심초형 복합 섬유 중의 심 성분(중합체 얼로이) 구조의 동정

심초형 복합 섬유의 섬유 축과 수직 방향으로 초박 세그먼트를 잘라내고, 상기 세그먼트의 폴리아미드 성분을 인 텅스텐산으로써 금속 염색하여 4만배의 투과형 전자 현미경(TEM)으로 중합체 얼로이 구조를 관찰ㆍ촬영하였다. 이 때 도 성분이 염색되지 않은 경우를 중합체 얼로이 구조(a)라 판정하고, 도 성분이 염색된 경우를 중합체 얼로이 구조(b)라 판정하며, 도 성분과 해 성분을 판별할 수 없는(각각의 성분이 대략 원형을 나타내지 않고, 도와 해의 판별을 할 수 었음) 경우를 중합체 얼로이 구조(c)로 동정하였다.

TEM 장치: 히타치사 제조 H-7100FA형

조건: 가속 전압 100 kV.

N. 심초형 복합 섬유 중의 심 성분(중합체 얼로이)의 도 성분의 직경의 측정

M항에 있어서, 중합체 얼로이 구조가 (a) 또는 (b)로 판정된 경우, 동일하게 하여 촬영한 화상을, 미타니 쇼지(주)의 화상 해석 소프트 「윈루프」를 이용하여 도 성분을 원으로 가정하여, 도 성분의 면적으로 환산되는 직경을 도 성분의 직경으로서 계측하였다. 또한, 측정된 도의 수는 1 시료당 100개로 하고, 그 분포를 도 성분의 직경 분포로 하였다.

O. 심초형 복합 섬유 중의 심 성분(중합체 얼로이) 중의 성분 A/성분 B의 블렌드 비율(중량비)

용융 방사에 적용될 때의 성분 A와 성분 B의 중량을 각각 계량하고, 성분 A와 성분 B의 블렌드 비율에 의해 산출하였다.

제조 공정에서 성분 A와 성분 B를 각각 계량하는 것이 곤란한 경우, 심초형 복합 섬유로부터 성분 A/성분 B의 블렌드 비율(중량비)를 산출하였다. 본 발명의 심초형 복합 섬유의 심 성분은 성분 A와 성분 B와 그 밖의 소량 성분을 포함하는 경우가 있지만, 이러한 경우, 심 성분이 실질적으로 성분 A와 성분 B의 2 성분만으로 이루어지는 것으로 간주하여, 성분 A/성분 B의 블렌드 비율(중량비)를 산출할 수 있다. O항에 있어서 촬영된 화상을 이용하여, 미타니 쇼지(주)의 화상 해석 소프트 「윈루프」를 이용하여 심 성분을 구성하는 성분 A의 총 면적(Aa)와 성분 B의 총 면적(Ab)를 구하고, 성분 A의 비중을 1.26, 성분 B의 비중을 1.14로 하여 하기 식을 이용하여 산출하였다.

성분 A/성분 B=(Aa×1.26)/(Ab×1.14)

이 때, 횡단면에 있어서 초 성분과 심 성분과의 경계선이 판별되기 어려운 경우에는, 횡단면에 있어서 최외층에 존재하는 성분 A와 외접하고, 성분 A를 내부에만 포함하는 섬유 횡단면과 서로 유사한 모양의 도형을 경계선으로 하여 초 성분과 심 성분을 판별하였다.

P. 초 성분 두께의 최소값

L항에서 나타낸 권축사 횡단면의 관찰 방법에 준하여 촬영한 화상을 이용하여, 상기 단면 내에서 초 성분의 두께가 가장 작은 부분에 대하여 두께를 계측한다. 권축사의 횡단면 슬라이스를 채취하는 부분을 랜덤하게 변경하여 10매의 촬영 화상을 채취하고, 각각에 대하여 상기 계측을 행하여 평균값을 초 성분 두께의 최소값으로 하였다.

Q. 지방족 폴리에스테르 수지(A)의 함유량

10 g의 심초형 복합 섬유를 취출하고, 그 중량(W1)을 칭량하여 시료로 하였다. 상기 시료를 25 ℃의 클로로포름 500 ml에 24 시간 침지시키고, 성분 A를 완전히 용탈(溶脫) 처리하였다. 용탈 처리 후의 심초형 복합 섬유를 수세하여 25 ℃에서 24 시간 건조시킨 후, 섬유의 중량(W2)를 칭량하였다. W1, W2를 이용하여 성분 A의 함유량을 하기 식으로 산출하였다.

성분 A의 함유량(중량％)=(W1-W2)×100/W1

R. 섬도

검척기로써 100 m의 권축사를 타래상으로 길이 측정하고, 실 길이 100 m의 권축사 중량을 측정하여, 상기 중량을 100배함으로써 섬도(dtex)를 구하였다. 측정은 3회 행하고, 그 평균값을 섬도(dtex)로 하였다. 또한, 단섬유 섬도(dtex)는 섬도를 필라멘트수로 나눔으로써 구하였다.

S. 강도 및 신도

시료(권축사)를 오리엔텍(주)사 제조 텐실론(TENSILON) UCT-100으로 JIS L 1013(화학 섬유 필라멘트사 시험 방법, 1998년)에 나타내어지는 정속 신장 조건에서 측정하였다. 고정 간격(시료 길이)은 200 mm로 하였다. 또한, 파단 신도는 S-S 곡선에 있어서의 최대 강력을 나타낸 점의 신장으로부터 구하였다.

T. 비등수 수축률(비수)

시료(권축사)를 비등수에 15 분간 침적시키고, 침적 전후의 치수 변화로부터 다음 식에 의해 비등수 수축률을 구하였다.

비등수 수축률(％)=[(L₀-L₁)/L₀]×100

L₀: 시료를 타래로 만들어 초기 하중 0.088 cN/dtex하에서 측정한 타래 길이.

L₁: L₀을 측정한 타래를 무하중 상태에서 비등수 처리하고, 풍건 후, 초기 하중 0.088 cN/dtex하에서 측정되는 타래 길이.

U. 실 불균일 U％

시료(권축사)를 젤웨거 우스터(Zellweger uster)사 제조 UT4-CX/M을 이용하여 실 속도: 200 m/분, 측정 시간: 1 분간 U％(노말)를 측정하였다.

V. 비등수 처리 후의 권축 신장률

환경 온도 25±5 ℃, 상대 습도 60±10 ％의 분위기 중에 20 시간 이상 방치된 패키지(권축사 권취 드럼 또는 보빈)로부터 해서한 권축사를 무하중 상태에서 30 분간 비등수로 침지 처리한다. 처리한 후, 상기 환경하에서 하루 밤낮(약 24 시간) 풍건시키고, 이것을 비등수 처리 후의 권축사의 시료로서 사용한다. 이 시료에 1.8 mg/dtex의 초기 하중을 걸어 30 초 경과한 후에, 시료 길이 50 cm(L1)에 마킹한다. 이어서, 초기 하중 대신에 90 mg/dtex의 측정 하중을 걸어 30 초 경과 후에 시료 길이(L2)를 측정한다. 또한, 하기 식에 의해 비등수 처리 후의 권축 신장률(％)을 구한다.

권축 신장률(％)=[(L2-L1)/L1]×100.

W. 구속 하중하에서의 비등수 처리 후의 권축 신장률(구속 하중하 신장률)

비등수 처리할 때, 권축사에 2 mg/dtex의 하중을 매어단 상태에서 처리하는 것 이외에는, M항과 동일하게 하여 권축 신장률을 구하고, 그 값을 구속 하중하 신장률로 하였다.

X. CF값

JIS L 1013(화학 섬유 필라멘트사 시험 방법) 7.13의 교락도에 나타내어지는 조건에서 측정하였다. 시험 횟수는 50회로 하고, 교락 길이의 평균값 L(mm)로부터 하기 식으로부터 CF(응집 인자)값을 구하였다.

CF값=1000/L

Y. 이형도

시료(권축사)의 단면을 잘라내어 단섬유 횡단면의 외접원 직경 D1과 단사 횡단면의 내접원 직경 D2로부터 다음 식에 의해 이형도를 구하였다.

이형도=D1/D2

Z. 심초형 복합 섬유의 이형도

L항에서 나타낸 바와 같이, 권축사 횡단면의 관찰 방법에 준하여 촬영한 화상을 이용하여, 권축사 횡단면의 외접원 직경 D1과 단섬유 횡단면의 내접원 직경 D2로부터 다음 식에 의해 구하였다. 또한, 동일하게 하여 심부 이형도에 대해서도 심부 횡단면의 외접원 직경 D3과 내접원 직경 D4로부터 다음 식에 의해 구하였다.

이형도=D1/D2

이형도=D3/D4

AA. 연신사의 내마모성 평가

일정 회전 속도로 회전하는 롤러에 샌드 페이퍼(P600번)을 감아 고정시키고, 도 3에 나타내는 바와 같이 연신사의 한쪽 끝을 벽에 고정시키고, 다른쪽 끝에 하중을 걸어 일정 속도로 연신사를 트래버싱시키면서, 롤러를 회전시켜 샌드 페이퍼로 연신사를 마모시켜, 연신사가 절단되기까지의 롤러 회전수를 측정하였다. 이하에 측정 조건을 나타낸다.

회전체 직경: 80 mm

실의 접촉 길이: 62.8 mm

실의 접촉각: 90°

롤러 회전수: 160 rpm

트래버스 폭: 10 mm

트래버스 속도: 3회

측정 하중: 0.06 cN/dtex.

BB. 권축사의 내마모성

안도 뎃꼬쇼 제조의 트와인 마모 시험기를 이용하여 P600번 샌드 페이퍼를 롤러에 감고, 이하의 조건에서 롤러를 회전시켜 실 절단까지의 롤러 회전수를 측정하였다.

회전체 직경: 40 mm

실의 접촉 길이: 110 mm

롤러 회전수: 200 rpm

측정 하중: 0.4 cN/dtex

CC. 결정 핵제의 평균 입경 D50 및 10 ㎛ 이상의 결정 핵제의 함유율

시마즈 세이사꾸쇼 제조 SALD-2000J를 이용하여 레이저 회절법에 의해 결정 핵제의 평균 입경 D50(㎛)을 측정하였다. 또한, 얻어진 입도 분포로부터 10 ㎛ 이상의 결정 핵제의 부피％를 구하였다.

DD. 제사성 평가

100 kg의 치즈 패키지를 얻을 때, 실 끊김이 발생한 횟수에 의해 제사성 평가를 행하였다. 평가는 우수함(이중환), 양호(○), 가능(△), 불가(×)의 4 단계로 평가하였다.

이중환: 실 끊김 없음

○: 실 끊김 1 내지 5회

△: 실 끊김 6 내지 10회

×: 실 끊김 11 이상

EE. 카펫의 내마모성(마모 감량률)

권축사에 S 꼬임, Z 꼬임을 걸어 2개 합하여 연사한 후의 권취사를 치즈 패키지 형태로써 금속 함유 염료("이르가란 레드 4GL"[시바 가이기사 제조])를 0.6 ％owf, 욕비 1:50, pH=7로써 98 ℃×60 분 처리하여 염색하였다. 또한, 수세하여 50 ℃×24 시간 열풍 건조시켜 염색한 연사를 얻었다. 상기 연사를 표사로 하여 PP 스펀본드 부직포에 터프팅한 후, 기포 뒤에 배킹재를 도포하여 건조시켜 터프팅 카펫을 얻었다(단위 중량 1200 g/m²).

상기 터프팅 카펫을 직경 120 mm의 원형으로 잘라내고, 중앙에 6 mm의 구멍을 뚫어 시험편으로 하였다. 상기 시험편의 중량 W0을 측정한 후, ASTM D 1175(1994)에 규정되는 테이버 마모 시험기(로터리 어배스터; Rotary Abaster)에 표면을 위로 하여 부착시키고, H#18 마모륜, 압축 하중 1 kgf(9.8 N), 시료 홀더 회전 속도 70 rpm, 마모 횟수 5500회의 마모 시험을 행하고, 마모 시험 후의 시료 중량 W1을 측정하였다. 이들 측정값과 하기 식을 이용하여 마모 감량률을 산출하였다.

마모 감량률(％)=(W0-W1)×100/(W2×A1/A0)

W0: 측정 전의 원형 카펫의 중량(g)

W1: 측정 후의 원형 카펫의 중량(g)

W2: 카펫의 단위 중량(g/m²)

A0: 원형 카펫의 전면적(m²)

A1: 마모륜이 접촉되는 부분의 전면적(m²).

FF. 카펫의 촉감(유연성) 및 외관(광택감)

금속 함유 염료(이르가란 레드 4GL[시바 가이기사 제조])를 0.6 ％owf, 욕비 1:50(카펫으로서), pH=7로써 98 ℃×60 분 처리하여 염색하였다. 상기 염색 카펫을 손바닥으로 눌렀을 때의 촉감(유연성) 및 태양광하에서 육안으로 광택감이나 광택 불균일을 확인하여, 촉감, 외관 각각에 대하여 4 단계 평가하였다.

이중환ㆍㆍㆍ매우 우수함

○ㆍㆍㆍ우수함

△ㆍㆍㆍ종래품과 동등함

×ㆍㆍㆍ종래품보다 열악함

GG. 심초형 복합 섬유의 심초 복합 계면의 내박리성

권축사를 포함하는 통형 편지(circular knit fabric)를 제조하고, 상기 통형 편지를 금속 함유 염료 ("이르가란 레드 4GL"[시바 가이기사 제조])를 0.6 ％owf, 욕비 1:50(통형 편지로서), pH=7로써 98 ℃×60 분 처리하여 염색하였다. 염색 후, 수세하여 50 ℃ 24 시간 열풍 건조시켜 염색 후의 통형 편지를 얻었다. 염색 후의 통형 편지로부터 50×100 mm의 단책(短冊)을 잘라내어 시료로 하고, 스콧트형 내유마찰 시험기(SCOTT TYPE CREASE-FLEX ABRATION TESTER, (주)다이에이 가가꾸 세이끼 세이사꾸쇼사 제조, 형식: CF-10N)를 이용하여 시험 횟수 1000회, 척 간격 0 mm, 마찰 스트로크 45 mm, 가압 하중 0.5 kg에서 유마찰을 실시한 후, 상기 시료를 잘라내어 부드러운 마찰을 가한 부분의 외관 변화를 하기 기준으로 평가하였다. 또한, 동일한 환형 편지에 대하여 5회 측정하고, 각각의 평가의 합계점에 의해 종합 평가를 결정하였다.

<평가 기준>

5점: 외관에 변화 없음

4점: 부분적으로 담색화가 보임

3점: 담색화가 보이고, 부분적으로 파일링(piling)이 보임

2점: 백화가 보이고, 파일링이 많이 발생함

1점: 백화가 보이고, 파일링이 많이 발생하였으며, 시료 구멍 뚫림도 보임

<종합 평가>

이중환(우수함): 21 내지 25점

○(양호): 16 내지 20점

△(가능): 11 내지 15점

×(열악함): 5 내지 10점

HH. 카펫의 마모 감량률

JIS L 1096: 1999 8.17.3 테이버형법에 준하여 H-18 마모륜을 사용하여, 좌우 한쌍의 각각의 마모륜에 1 kgf(9.8 N)의 하중을 걸어 소정 회전수 회전시켜 카펫을 마모시킨 후, 그의 마모되지 않은 부분과 마모된 부분(JIS L 1096: 1999 도 20 참조)과의 단위 중량으로부터 마모 감량률(％)을 하기 식으로 산출하였다.

마모 감량률(％)=[(마모되지 않은 부분의 파일 단위 중량-마모된 부분의 파일 단위 중량)/마모된 부분의 파일 단위 중량]×100

회전수는 300회와 5500회의 2 조건으로 하였다.

II. 습열 노화 후의 마모 감량률

온도 50 ℃, 습도 95 ％ 분위기하에서 1200 시간 처리한 후의 카펫에 대하여, 상기 HH항과 동일하게 하여 마모 감량률을 구하였다. 단, 회전수는 1000회로 하였다.

JJ. 카펫(라인 매트)의 내열성

미우라 프레스 세이사꾸쇼 제조 300 t 프레스기로써 성형 온도 150 ℃에서 프레스하여 외관 변화를 평가하였다.

◎: 변화 없음

○: 약간의 프레스 흔적 있음

×: 파일(pile) 융착이 발생

KK. 발색성

염색사를 이용한 카펫을 육안으로 관찰하고, 다음 기준으로 의해 평가하였다.

◎: 특히 우수함

○: 우수함

△: 다른 합성 섬유와 비교하여 차가 보이지 않음

LL. 카시트 포백(布帛)의 강력

JIS L 1096: 1999 8.12.1 A법(스트립법)의 라벨드 스트립법에 의해 분위기 온도 20 ℃에서 세로 방향 및 가로 방향의 각각에 대하여 시험편을 3매씩 채취하고, 폭의 양측에서 실을 제거하여 폭 30 mm로 하고, 정속 긴장형(시마즈 세이사꾸쇼 제조 오토그래프(AG-G))의 시험기로써 고정 간격 150 mm, 인장 속도 200 mm/분으로 시험하였을 때의 파단 강력을 측정하고, 6매의 평균값을 산출하였다.

MM. 90 ℃ 분위기 중의 카시트 포백의 강력 유지율

분위기 온도를 90 ℃로 변경한 것 이외에는, 상기 LL항과 동일하게 하여 포백의 강력을 측정하고, 다음 식에 의해 강력 유지율을 산출하였다.

포백 강력 유지율(％)=(90 ℃ 분위기에서의 강력/20 ℃ 분위기에서의 강력) ×100

NN. 카시트 포백의 마모 감량

JIS L 1096: 1999 8.17.3 테이버형법에 준하여 H-18 마모륜을 사용하고, 좌우 한쌍 각각의 마모륜에 0.5 kgf(4.9 N)의 하중을 걸어 3000회 회전하여 마모시킨 후, 포백 질량의 감소량을 측정하였다.

[제조예 1] (폴리락트산의 제조)

광학 순도 99.8 ％의 L 락트산으로부터 제조한 락티드를, 비스(2-에틸헥사노에이트)주석 촉매(락티드 대 촉매 몰비=10000:1)를 존재시켜 질소 분위기하에 180 ℃에서 240 분간 중합을 행하여 폴리락트산 P1을 얻었다. 얻어진 폴리락트산의 중량 평균 분자량은 23.3만이었다. 또한, 잔류된 락티드량은 0.12 중량％였다.

[제조예 2] (폴리카르보디이미드를 10 중량％ 함유한 폴리락트산의 제조)

P1과 닛신보(주) 제조 폴리카르보디이미드 "LA-1"을 건조시킨 후, P1:LA-1=90:10(중량비)이 되도록 2축 혼련 압출기에 공급하고, 실린더 온도 200 ℃에서 혼련하여 LA-1을 10 중량％ 함유한 폴리락트산 P2를 얻었다. 얻어진 폴리락트산의 잔류 락티드량은 0.14 중량％였다.

[제조예 3] (폴리락트산의 제조)

광학 순도 99.8 ％의 L 락트산으로부터 제조한 락티드를, 비스(2-에틸헥사노에이트)주석 촉매(락티드 대 촉매 몰비=10000:1)를 존재시켜 질소 분위기하에 180 ℃에서 150 분간 중합을 행하여 폴리락트산 P3을 얻었다. 얻어진 폴리락트산의 중량 평균 분자량은 15만이었다. 또한, 잔류된 락티드량은 0.10 중량％였다.

[제조예 4] (폴리락트산(P4)의 제조)

광학 순도 99.5 ％의 L 락트산으로부터 제조한 락티드를, 비스(2-에틸헥사노에이트)주석 촉매(락티드 대 촉매 몰비=10000:1)를 존재시켜 질소 분위기하에 180 ℃에서 220 분간 중합을 행하여 폴리락트산(P4)를 얻었다. 얻어진 폴리락트산(P4)의 중량 평균 분자량은 21만이었다. 또한, 잔류된 락티드량은 0.13 중량％였다. 중합체(P4)의 융점은 170 ℃, 융해 피크의 열 용량이 45 J/g, 용융 점도는 200 Paㆍsec^-1, 상대 점도는 3.42였다.

[제조예 5] (폴리락트산(P5)의 제조)

광학 순도 99.5 ％의 L 락트산으로부터 제조한 락티드를, 비스(2-에틸헥사노에이트)주석 촉매(락티드 대 촉매 몰비=10000:1)를 존재시켜 질소 분위기하에 180 ℃에서 350 분간 중합을 행하여 폴리락트산(P5)를 얻었다. 얻어진 폴리락트산(P5)의 중량 평균 분자량은 26만이었다. 또한, 잔류된 락티드량은 0.14 중량％였다. 중합체(P5)의 융점은 170 ℃, 융점 피크의 열 용량은 45 J/g이었다. 용융 점도는 300 Paㆍsec^-1이었다. 상대 점도는 3.76이었다.

[제조예 6] (폴리락트산(P6)의 제조)

광학 순도 99.5 ％의 L 락트산으로부터 제조한 락티드를, 비스(2-에틸헥사노에이트)주석 촉매(락티드 대 촉매 몰비=10000:1)를 존재시켜 질소 분위기하에 180 ℃에서 150 분간 중합을 행하여 폴리락트산(P6)을 얻었다. 얻어진 폴리락트산(P6)의 중량 평균 분자량은 15만이었다. 또한, 잔류된 락티드량은 0.10 중량％였다. 중합체(P6)의 융점은 170 ℃, 융해 피크의 열 용량은 48 J/g, 용융 점도는 120 Paㆍsec^-1, 상대 점도는 3.04였다.

[제조예 7] (폴리락트산(P7)의 제조)

광학 순도 99.5 ％의 L 락트산으로부터 제조한 락티드와, 광학 순도 99.5 ％의 D 락트산으로부터 제조한 락티드와, 비스(2-에틸헥사노에이트)주석 촉매(L 락트산 락티드:D 락트산 락티드:촉매 몰비=8900:1100:1)를 존재시켜 질소 분위기하에 180 ℃에서 220 분간 중합을 행하여 폴리락트산(P7)을 얻었다. 얻어진 폴리락트산(P7)의 중량 평균 분자량은 21만이었다. 또한, 잔류된 락티드량은 0.12 중량％였다. 중합체(P7)의 융점은 130 ℃, 융해 피크의 열 용량은 38 J/g, 용융 점도는 200 Paㆍsec^-1이었다. 상대 점도는 3.42였다.

[제조예 8] (폴리카르보디이미드를 10 중량％ 함유한 폴리락트산(P8)의 제조)

P4와 성분 C(닛신보(주) 제조 폴리카르보디이미드 "LA-1")를 건조시킨 후, P4:LA-1=90:10(중량비)이 되도록 2축 혼련 압출기에 공급하고, 실린더 온도 200 ℃에서 혼련하여 LA-1을 10 중량％ 함유한 폴리락트산(P8)을 얻었다. 얻어진 폴리락트산(P8)의 잔류 락티드량은 0.15 중량％였다. 중합체(P8)의 융점은 170 ℃, 융해 피크의 열 용량이 44 J/g, 용융 점도는 190 Paㆍsec^-1, 상대 점도 3.38이었다.

[제조예 9] (MADGIC를 10 중량％ 함유한 폴리락트산(P9)의 제조)

P4와 성분 C(시코쿠 가세이(주) 제조 모노알릴 디글리시딜 이소시아누르산 (이하, MADGIC라 함))를 건조시킨 후, P4:MADGIC=90:10(중량비)이 되도록 2축 혼련 압출기에 공급하고, 실린더 온도 200 ℃에서 혼련하여 MADGIC를 10 중량％ 함유한 폴리락트산(P9)를 얻었다. 얻어진 폴리락트산(P9)의 잔류 락티드량은 0.15 중량％였다. 중합체(P9)의 융점은 170 ℃, 융해 피크의 열 용량이 44 J/g, 용융 점도는 190 Paㆍsec^-1, 상대 점도 3.38이었다.

[제조예 10] (에틸렌-글리시딜 아크릴레이트를 주쇄로 하고, 폴리메틸메타크릴레이트가 그래프트화된 화합물을 10 중량％ 함유한 폴리락트산(P10)의 제조)

P4와 성분 C(닛본 유시(주) 제조 "모디파 A4200"(이하 "모디파"라 약기함))를 건조시킨 후, P4:"모디파"=80:20(중량비)이 되도록 2축 혼련 압출기에 공급하고, 실린더 온도 200 ℃에서 혼련하여 "모디파"를 20 중량％ 함유한 폴리락트산(P10)을 얻었다. 얻어진 폴리락트산(P10)의 잔류 락티드량은 0.15 중량％였다. 중합체(P10)의 융점은 170 ℃, 융해 피크의 열 용량이 44 J/g, 용융 점도는 190 Paㆍsec^-1, 상대 점도 3.38이었다.

(실시예 1)

성분 A로서 폴리락트산 P1(융점 177 ℃), 성분 B로서 황산 상대 점도 2.15의 나일론 6(융점 225 ℃)을 각각 건조시켜 성분 A의 수분율을 50 내지 100 ppm, 성분 B의 수분율을 100 내지 300 ppm로 조정하고, 블렌드비(중량비) P1/나일론 6=30/70으로 칩 블렌딩하여, 도 6에 나타내는 2축 혼련기를 구비한 방사 장치의 방사 호퍼 (1)에 넣고, 2축 압출 혼련기 (2)로 유도하며, 방사 블록 (3)에서 용융 중합체를 계량ㆍ배출하여, 내장된 방사팩 (4)로 용융 중합체를 유도하며 방사 구금 (5)로부터 방출하였다. 구금은 이하에 기재하는 Y형 구멍을 이용하였다. 이 때, 구금면 아래 3 cm의 위치에 취출 구멍 상단이 오도록 환상 침니(6)(냉각 길이 30 cm)을 설치하여 사조 (7)을 냉각 고화시키고, 급유 장치 (8) 및 급유 장치 (9)에 의해 2 단계 급유하였다. 또한, 스트레치 롤 (10)을 통해 제1 가열 롤 (11)(이하, 1FR이라 기재함)의 온도를 60 ℃로 하여 방사 속도 700 m/분으로써 인취한 후, 제2 가열 롤 (12)(이하, 1DR이라 기재함)의 온도를 120 ℃로 하여 1890 m/분으로써 1 단계째 연신(연신 배율: 2.7배)을 행하고, 또한 제3 가열 롤 (13)(이하, 2DR이라 기재함)의 온도를 157 ℃로 하여 2590 m/분으로써 2 단계째 연신(연신 배율: 1.37배)을 행하며, 연속하여 에어 스터퍼 장치 (14)로써 노즐 온도 220 ℃에서 가열 압공 처리하여 권축 가공을 행하여 3차원 권축을 형성하고, 냉각 드럼 (15)에 접촉시켜 인취한 후, 장력 측정 검지기 (16)을 통해 인취 롤 (17)로써 인취하여 교락 노즐 (18)로써 교락을 걸면서 권취 장력 120 g(0.08 cN/dtex), 권취 속도 2200 m/분(2DR 속도에 대하여 15 ％ 낮은 속도)으로 권취기 (19)로 권취하였다. 얻어진 폴리락트산 권축사는 1500 덱시텍스, 96 필라멘트였다. 용융 방사 조건은 이하와 같다. 또한, 하기 조건에 있어서의 구금 구멍 내의 토출 선속도는 0.184 m/초이다. 또한, 2DR 출구에서 샘플링한 연신사의 파단 신도는 35 ％였다.

ㆍ2축 압출기 온도: 225 ℃

ㆍ혼련시 전단 속도: 약 2000 sec^-1

ㆍ방사 온도: 240 ℃

ㆍ여과층: 46#, 화이트 모런덤 샌드 충전

ㆍ필터: 20 ㎛ 부직포 필터(다이날로이)

ㆍ구금: 슬릿 폭 0.14 mm, 슬릿 길이 0.7 mm, 구멍 심도 0.6 mm

ㆍ토출량: 330 g/분(1 팩 1 사조, 96 필라멘트)

ㆍ냉각: 냉각풍 온도 19 ℃, 풍속 0.55 m/초

ㆍ유제: 폴리에테르계 유제 15, 저점도 광물유 85의 비율로 혼합한 유제를 실에 대하여 10 ％ 부착(순유분으로서 1.5 ％owf).

권축사는 약 100 kg 샘플링하였지만 방사, 연신, 벌킹 가공의 모든 공정에서 실 끊김, 단사 유동 등은 발생하지 않아 매우 안정적이었다.

얻어진 섬유의 횡단면의 TEM 관찰을 행한 결과, 균일하게 분산된 해도 구조를 이루었고, 섬유 표면적에 대한 폴리락트산의 노출 면적 비율은 1.5 ％였다. 또한, 도 도메인 크기는 직경 환산으로 0.03 내지 0.3 ㎛였다. 또한, 상기 실 단면의 세그먼트를 알칼리 에칭하여 폴리락트산을 용해 제거하여 관찰한 결과, 도 성분이 누락되었고, 폴리락트산이 도 성분을 형성한 것이 확인되었다. 또한, 섬유 표면에는 도 2에 나타내는 근상 홈이 형성되었고, 그 근상 홈 폭의 평균은 0.26 ㎛, 종횡비(근상 홈의 길이/근상 홈의 폭)는 20이었다. 또한, 얻어진 섬유의 인장 강도는 2.8 cN/dtex, 잔류 신도: 48 ％, 비등수 수축률: 2.8 ％, 실 불균일 U％: 0.8 ％, 권축 신장률: 12 ％, 이형도: 2.5로 양호한 섬유 물성을 나타내었다. 또한, DSC에서의 융점은 175 ℃ 근방(폴리락트산) 및 225 ℃ 근방(나일론 6)과, 각 성분 에서 기인한 융해 피크가 관측되었다. 또한, 상기 섬유로부터 추출된 폴리락트산의 카르복실기 말단 농도는 18 당량/톤이었다. 또한, 마모 시험에 의한 실 절단 회전수는 101회이고, 양호한 내마모성을 나타내었다. 또한, 상기 권축사를 이용하여 카펫을 제조하여 평가한 결과, 마모 감량률은 25.5 ％이고, 카펫으로서도 양호한 내마모성을 나타내었다. 또한, 감촉은 부드럽고 적절하게 단단하고, 촉촉한 실크같은 광택을 갖는 카펫이었다.

(실시예 2)

P1/성분 B의 블렌드비를 10/90으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 BCF 얀을 얻었다. 실시예 2의 제사성은 실시예 1과 동일하게 매우 안정적이었다. 얻어진 섬유의 횡단면의 TEM 관찰을 행한 결과, 균일하게 분산한 해도 구조를 취하고, 섬유 표면적에 대한 폴리락트산의 노출 면적 비율은 0.1 ％였다. 또한, 도 도메인 크기는 직경 환산으로 0.01 내지 0.15 ㎛로 실시예 1보다 도 성분의 분산 직경이 작았다. 또한, 상기 실 단면의 세그먼트를 알칼리 에칭하여 폴리락트산을 용해 제거하여 관찰한 결과, 도 성분이 누락되었고, 폴리락트산이 도 성분을 형성한 것이 확인되었다.

또한, 얻어진 섬유의 이형도는 2.4이고, 섬유 물성도 양호하였다. 또한, DSC에서의 융점은 175 ℃ 근방(폴리락트산) 및 225 ℃ 근방(나일론 6)으로, 각 성분 기인의 융해 피크가 관측되었다. 얻어진 멀티필라멘트의 마모 시험에 의한 실 절단 회전수는 185회이고, 실시예 1보다 우수하였다.

또한 상기 권축사를 이용하여 카펫을 제조하여 평가한 결과, 실시예 1보다 내마모성이 우수하였고, 감촉도 부드러운 것이 얻어졌다. 단, 광택감은 실시예 1보다 약간 열악한 것이었다.

(실시예 3)

P1/성분 B의 블렌드비를 40/60으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 BCF 얀을 얻었다. 실시예 3의 제사성은 실시예 1과 동일하게 매우 안정적이었다. 얻어진 섬유의 횡단면의 TEM 관찰을 행한 결과, 균일하게 분산한 해도 구조를 취하고, 섬유 표면적에 대한 폴리락트산의 노출 면적 비율은 3.2 ％였다. 또한, 도 도메인 크기는 직경 환산으로 0.03 내지 0.8 ㎛로 실시예 1보다 도 성분의 분산 직경이 큰 것이었다. 상기 권축사를 이용하여 카펫을 제조하여 평가한 결과, 실시예 1의 경우가 내마모성이 우수한 것이었지만, 촉감, 외관 모두 종래품보다 우수한 것이었다.

(실시예 4)

P1/성분 B의 블렌드비를 5/95로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 BCF 얀을 얻었다. 실시예 4의 제사성은 실시예 1과 동일하게 매우 안정적이었다. 얻어진 섬유의 횡단면의 TEM 관찰을 행한 결과, 균일하게 분산한 해도 구조를 취하고, 섬유 표면적에 대한 폴리락트산의 노출 면적 비율은 0 ％였다. 또한, 도 도메인 크기는 직경 환산으로 0.01 내지 0.1 ㎛과 도 성분의 분산 직경이 매우 작고, 도의 수도 적었다. 또한, 상기 권축사의 섬유 표면에는 근상 홈이 거의 형성되지 않았다. 상기 권축사를 이용하여 카펫을 제조하여 평가한 결과, 실시예 1과 동일하게 유연성이 높은 촉감이 우수한 것이었지만, 광택감은 종래품과 동등하였다.

(실시예 5)

성분 B로서 황산 상대 점도 2.05의 나일론 6(융점 225 ℃)을 이용하여 P1/성분 B의 블렌드비를 47/53으로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 BCF 얀을 얻었다. 실시예 5는 구금 직하에서의 바러스 효과에 의해 토출류의 팽창이 약간 큰 것이었다. 또한, 권축사 100 kg의 샘플링을 행하였을 때, 실 끊김이 2회 발생하였고, 실시예 1에 비해 약간 제사성이 열악한 것이었다. 얻어진 섬유의 횡단면의 TEM 관찰을 행한 결과, 균일하게 분산한 해도 구조를 취하고, 섬유 표면적에 대한 폴리락트산의 노출 면적 비율은 5.0 ％였다. 또한, 도 도메인 크기는 직경 환산으로 0.03 내지 0.8 ㎛로 도 성분의 분산 직경은 실시예 1에 비해 약간 큰 것이었다. 상기 권축사를 이용하여 카펫을 제조하여 평가한 결과, 내마모성은 실시예 1의 경우가 우수한 것이었다. 또한, 촉감은 약간 거칠고 단단하였지만, 촉촉한 실크와 같은 광택을 가지고 있었다.

(비교예 1)

성분 A(폴리락트산 P1)만으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 BCF 얀을 얻었다. 비교예 1의 제사성은 실시예 1과 동일하게 안정적이었다. 얻어진 권축사는 마모 시험에 의한 실 절단 회전수가 9회이고, 내마모성이 매우 열악하였다. 또한, 상기 권축사를 이용하여 카펫을 제조하여 평가한 결과, 마모 감량률이 89 ％이고, 상당히 용도가 한정되는 수준이었다.

(실시예 6)

성분 A로서 폴리락트산 P3(융점 178 ℃)을 이용하고, 이하의 방사 조건으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 BCF 얀을 얻었다.

ㆍ2축 혼련기의 전단 속도: 약 280 sec^-1

ㆍ여과층 구성: φ1 mm의 유리 비드 충전

ㆍ여과 필터: 200# 금속망 필터

실시예 6은 구금 직하에서의 세화점이 안정하지 않고, 토출류가 약간 불안정하였다. 또한, 권축사 100 kg의 샘플링을 행하였을 때, 실 끊김이 3회 발생하였고, 실시예 1에 비해 약간 제사성이 열악한 것이었다. 얻어진 섬유 횡단면의 TEM 관찰을 행한 결과, 해도 구조를 취하고 있지만, 섬유 표면적에 대한 폴리락트산의 노출 면적 비율은 1.9 ％였다. 또한, 도 도메인 크기는 직경 환산으로 0.3 내지 2.5 ㎛로 도 성분의 분산 직경이 크고, 또한 분포가 넓었다. 또한, 실 불균일을 나타내는 우스타 불균일 U％가 2.1 ％로 높고, 실 길이 방향으로 굵기 불균일이 있음을 알았다. 상기 권축사를 이용하여 카펫을 제조하여 평가한 결과, 실시예 1과 대비하여 마모 감량률이 약 2배였다. 또한, 촉감은 부분적으로 거칠고 단단하며, 광택감도 종래품과 동등한 수준이었다.

(비교예 2)

성분 A로서 폴리락트산 P3(융점 178 ℃), 성분 B로서 황산 상대 점도 2.90의 나일론 6(융점 225 ℃)을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 BCF 얀을 얻었다. 비교예 2는 구금 직하에서의 바러스 효과에 의해 매우 큰 팽창이 발생하고, 그 때문에 세화점이 상하에서 변동되는 맥동 현상이 생기고, 불안정한 상태였 다. 또한, 권축사 100 kg의 샘플링을 행하였을 때 실 끊김이 17회로 빈번하게 발생하였고, 제사성이 상당히 열악하였다. 또한, 얻어진 섬유의 횡단면의 TEM 관찰을 행한 결과, 해도 구조를 취하고는 있지만, 도 성분이 염색되어 있었다. 따라서, 알칼리 에칭에 의해 폴리락트산을 용출시키면, 도 성분만이 극세사로서 남았기 때문에, 폴리락트산이 해 성분을 형성한 것을 알았다. 또한, 상기 권축사는 강도가 1.1 cN/dtex로 낮고, 실 불균일 U％도 4.5 ％로 매우 열악하였다. 상기 권축사를 이용하여 카펫을 제조하여 평가한 결과, 마모 감량률은 87 ％로, 폴리락트산 단독(비교예 1)과 동등한 수준이고, 상당히 용도가 한정되었다.

(실시예 7)

성분 B로서 고유 점도 1.45의 나일론 11을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 BCF 얀을 얻었다. 실시예 7의 제사성은 실시예 1과 동일하게 매우 안정적이었다. 얻어진 섬유의 횡단면의 TEM 관찰을 행한 결과, 균일하게 분산한 해도 구조를 취하고, 섬유 표면적에 대한 폴리락트산의 노출 면적 비율은 0.9 ％였다. 도 도메인 크기는 직경 환산으로 0.05 내지 0.5 ㎛였다. 또한, 상기 실 단면의 세그먼트를 알칼리 에칭하여 폴리락트산을 용해 제거하여 관찰한 결과, 도 성분이 누락되었고, 폴리락트산이 도 성분을 형성한 것이 확인되었다.

또한 상기 권축사를 이용하여 카펫을 제조하여 평가한 결과, 실시예 1보다 벌키성이 높으며 고품위이고, 또한 내마모성도 우수하였다. 또한, 촉감, 외관 모두 실시예 1과 동일하게 매우 우수하였다.

(실시예 8)

성분 B로서 황산 상대 점도 2.15의 나일론 610(융점 225 ℃)을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 BCF 얀을 얻었다. 실시예 8의 제사성은 실시예 1과 동일하게 매우 안정적이었다. 얻어진 섬유의 횡단면의 TEM 관찰을 행한 결과, 균일하게 분산한 해도 구조를 취하고, 섬유 표면적에 대한 폴리락트산의 노출 면적 비율은 1.2 ％였다. 도 도메인 크기는 직경 환산으로 0.03 내지 0.3 ㎛였다. 또한, 상기 실 단면의 세그먼트를 알칼리 에칭하여 폴리락트산을 용해 제거하여 관찰한 결과, 도 성분이 누락되었고, 폴리락트산이 도 성분을 형성한 것이 확인되었다. 또한, 상기 권축사를 이용하여 카펫을 제조하여 평가한 결과, 실시예 1과 동일하게 촉감, 외관 모두 우수한 것이었다.

(실시예 9)

성분 B로서 ε-카프로락탐/헥사메틸렌 디암모늄아디페이트(66염)=85/15의 중량비로 중합한 N6/N66 공중합 나일론(융점 198 ℃)을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 BCF 얀을 얻었다. 실시예 9의 제사성은 실시예 1과 동일하게 매우 안정적이었다. 얻어진 섬유의 횡단면의 TEM 관찰을 행한 결과, 균일하게 분산한 해도 구조를 취하고, 섬유 표면적에 대한 폴리락트산의 노출 면적 비율은 1.4 ％였다. 도 도메인 크기는 직경 환산으로 0.03 내지 0.26 ㎛였다. 또한, 상기 실 단면의 세그먼트를 알칼리 에칭하여 폴리락트산을 용해 제거하여 관찰한 결과, 도 성분이 누락되었고, 폴리락트산이 도 성분을 형성한 것이 확인되었다. 또한, 상기 권축사를 이용하여 카펫을 제조하여 평가한 결과, 실시예 1보다 벌키성이 높았다. 또한, 촉감, 외관 모두 실시예 1과 동일하게 매우 우수하였다.

(실시예 10)

상용화제(성분 C)를 포함한 폴리락트산 P2(폴리카르보디이미드 "LA-1": 10 중량％)를 이용하여 블렌드비를 P1/성분 B/P2=20/70/10(성분 A와 성분 B의 합계량에 대한 성분 C의 농도: 1.0 중량％)으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 BCF 얀을 이용하였다. 실시예 10의 제사성은 실시예 1과 동일하게 매우 안정적이었다. 얻어진 섬유의 횡단면의 TEM 관찰을 행한 결과, 균일하게 분산한 해도 구조를 취하고, 섬유 표면적에 대한 폴리락트산의 노출 면적 비율은 1.1 ％였다. 도 도메인 크기는 직경 환산으로 0.03 내지 0.3 ㎛였다. 또한, 상기 권축사를 이용하여 카펫을 제조하여 평가한 결과, 실시예 1보다 내마모성이 우수함과 동시에 촉감, 외관 모두 실시예 1과 동일하게 매우 우수하였다.

(비교예 3)

방사 온도를 270 ℃(Tmb+45 ℃)로서 용융 방사한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 BCF 얀을 얻었다. 또한, 상기 방사 온도에서의 성분 A의 용융 점도는 35 Paㆍs이고, 성분 B의 용융 점도는 28 Paㆍs였다(ηb/ηa=0.8). 비교예 3은 구금 직하에서의 바러스 효과에 의해 팽창이 발생하고, 토출류가 약간 불안정하였다. 또한, 권축사 100 kg의 샘플링을 행하였을 때, 실 끊김이 5회 발생하였고, 실시예 1에 비해 약간 제사성이 열악한 것이었다. 얻어진 섬유의 횡단면의 TEM 관찰을 행한 결과, 부분적으로 해도 구조가 역전된 부분이나, 도가 연결되어 이루어지는 모두 연속 구조를 취하는 부분이 공존하였다. 또한, 강도가 1.4 cN/dtex로 실시예 1에 비해 약 반임과 동시에, 실 불균일을 나타내는 우스타 불균일 U％가 2.2 ％로 높았다. 상기 권축사를 이용하여 카펫을 제조하여 평가한 결과, 마모 감량률이 76.5 ％로 매우 나쁘고, 광택감도 종래품보다 열악한 것이었다.

(비교예 4)

구금을 변경하여 슬릿 폭 0.43 mm, 슬릿 길이 2.15 mm, 구멍 심도 0.6 mm의 Y 구멍으로 한 것 이외에는, 실시예 3과 동일하게 하여 제사를 행하였다. 구금 직하에서의 팽창은 발생하지 않았지만, 세화가 안정하지 않아 제사할 수 없었다. 또한, 비교예 4의 구금 구멍 내의 토출 선속도는 0.0195 m/초이다.

(비교예 5)

구금을 변경하여 슬릿 폭 0.09 mm, 슬릿 길이 0.45 mm, 구멍 심도 0.6 mm의 Y 구멍으로 한 것 이외에는, 실시예 3과 동일하게 하여 제사를 행하였다. 비교예 5는 구금 직하에서의 바러스 효과에 의해 매우 큰 팽창이 발생하였고, 그 때문에 세화점이 상하에서 변동되는 맥동 현상이 생겨 제사할 수 없었다.

(실시예 11)

환상 침니에서의 냉각 풍속을 0.1 m/초로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 BCF 얀을 얻었다. 실시예 11은 구금 직하에서의 바러스 효과에 의해 팽창이 발생하였고, 약간의 맥동 현상이 생겼다. 그 때문에, 100 kg의 샘플링으로 2회의 실 끊김이 생겼다. 얻어진 권축사는 강도가 1.3 cN/dtex로 실시예 1에 비해 약 반임과 동시에, 실 불균일을 나타내는 우스타 불균일 U％가 3.3 ％로 높았다. 상기 권축사를 이용하여 카펫을 제조하여 평가한 결과, 마모 감량률이 46.8 ％로 약간 나쁜 것이며, 촉감도 약간 거칠고 단단하였지만, 실크와 같은 광택감을 가지고, 외관은 양호하였다.

(실시예 12)

토출량을 277 g/분으로 하고, 2DR 속도를 2173 m/분으로써 2 단계째 연신(연신 배율: 1.15배)을 행하고, 권취 속도를 1847 m/분(2DR 속도에 대하여, 15 ％ 낮은 속도)으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 BCF 얀을 얻었다. 2DR 출구에서 샘플링한 연신사의 파단 신도는 76 ％였다. 얻어진 권축사는 강도가 1.8 cN/dtex로 실시예 1에 비해 약 64 ％의 강도이고, 실 불균일을 나타내는 우스타 불균일 U％가 1.6 ％로 약간 높았다. 상기 권축사를 이용하여 카펫을 제조하여 평가한 결과, 마모 감량률이 41.1 ％로 약간 열악하였지만, 용도 한정하면 사용할 수 있는 수준이었다.

(실시예 13)

2DR에서의 세트 온도를 130 ℃로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 BCF 얀을 얻었다. 실시예 13의 제사성은 실시예 1과 동일하게 매우 안정적이었다. 얻어진 섬유의 횡단면의 TEM 관찰을 행한 결과, 균일하게 분산한 해도 구조를 취하고, 섬유 표면적에 대한 폴리락트산의 노출 면적 비율은 1.5 ％였다. 도 도메인 크기는 직경 환산으로 0.03 내지 0.3 ㎛로 실시예 1과 동등한 수준이지만, 상기 권축사의 섬유 표면에는 근상 홈이 거의 형성되지 않았다. 또한, 권축 신장률도 실시예 1의 반 이하였다. 상기 권축사를 이용하여 카펫을 제조하여 평가한 결과, 종래품보다는 우수한 촉감을 갖지만, 광택감은 종래품과 동등한 것이었다.

(실시예 14)

2DR에서의 세트 온도를 110 ℃로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 BCF 얀을 얻었다. 실시예 14의 제사성은 실시예 1과 동일하게 안정적이었다. 얻어진 섬유는 권축 신장률이 2.5 ％로 권축 발현이 그다지 없었다. 또한, 비등수 수축률이 11.1 ％로 높고, 실시예 1의 경우가 치수 안정성이 우수한 것이었다. 상기 권축사를 이용하여 카펫을 제조하여 평가한 결과, 촉감, 광택감 모두 종래품과 동등한 것이었다.

(실시예 15)

구금을 변경하여 직경 0.62 mm, 구멍 심도 1.0 mm의 환공으로 한 것 이외에는, 실시예 13과 동일하게 하여 BCF 얀을 얻었다. 실시예 15의 제사성은 실시예 1과 동일하게 매우 안정적이었다. 얻어진 섬유의 횡단면은 거의 완전한 원(이형도 1.0)이고, 횡단면의 TEM 관찰을 행한 결과, 균일하게 분산한 해도 구조를 취하고, 섬유 표면적에 대한 폴리락트산의 노출 면적 비율은 1.7 ％였다. 도 도메인 크기는 직경 환산으로 0.03 내지 0.3 ㎛로 실시예 1과 동등한 수준이었다. 상기 권축사를 이용하여 카펫을 제조하여 평가한 결과, 실시예 1과 동일하게 우수한 촉감을 갖지만, 광택감은 실시예 1의 경우가 우수하였다.

(실시예 16)

에어 젯 스터퍼 장치로써 노즐 온도 150 ℃에서 가열 압공 처리한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 BCF 얀을 얻었다. 상기 권축사는 권축 신장률이 2.7 ％로 낮으며, 권축 발현이 그다지 없었다. 상기 권축사를 이용하여 카펫을 제조하여 평가한 결과, 광택감은 우수하지만, 촉감은 약간 거칠고 단단하였다.

(실시예 17)

폴리락트산 P1(성분 A)에 대하여 닛본 탈크(주)사 제조의 탈크 "SG-2000"(평균 입경 D50: 0.98 ㎛, 10 ㎛ 이상의 입자: 0 부피％)을 1 중량％(섬유 전체에 대하여 0.3 중량％) 건식 블렌드한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 BCF 얀을 얻었다. 실시예 17의 제사성은 실시예 1과 동일하게 매우 안정적이었다. 또한, 상기 권축사는 실시예 1에 대하여 약 1.4배의 구속 하중하 신장률을 나타내고, 권축 견뢰성이 높았다.

(실시예 18)

폴리락트산 P1(성분 A)에 대하여 닛산 가가꾸 고교(주)사 제조의 멜라민 시아누레이트 "MC-600"(평균 입경 1.6 ㎛, 10 ㎛ 이상의 입자: 0 부피％)을 1 중량％(섬유 전체에 대하여 0.3 중량％) 건식 블렌드한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 BCF 얀을 얻었다. 실시예 18의 제사성은 실시예 1과 동일하게 매우 안정적이었다. 또한, 상기 권축사는 실시예 1에 대하여 약 1.8배의 구속 하중하 신장률을 나타내고, 권축 견뢰성이 매우 높았다.

(실시예 19)

나일론 6(성분 B)에 대하여 요오드화구리 및 요오드화칼륨을 각각 0.03 중량％(섬유 전체에 대하여 각각 0.021 중량％) 건식 블렌드한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 BCF 얀을 얻었다.

또한 실시예 1에서 얻어진 권축사 및 실시예 19의 권축사를 타래로 만들고, 스가 시험기(주) 제조의 UV 오토페이드미터(타입: U48AU)을 이용하여 이하의 조건에서 내광성 시험을 행하여, 내광성 시험 전ㆍ후의 강도로부터 강도 유지율을 구하였다. 그 결과, 실시예 1의 권축사의 강도 유지율이 5 ％인 데 대하여, 실시예 19의 권축사의 강도 유지율은 91 ％로 매우 내광성이 우수한 권축사였다.

<UV 처리 조건>

UV 조사 시간: 100 시간

블랙 패널 온도: 83 ℃

통내 온도: 64±3 ℃

통내 습도: 통내 온도에 대하여 상대 습도 50±5 ％

강도 유지율(％)=UV 처리 후의 강도(cN/dtex)/UV 처리 전의 강도(cN/dtex)×100

(실시예 20)

도 9에 나타내는 심 성분, 초 성분 각각에 대하여 1축 혼련기를 구비한 방사 연신 연속 권축 부여 장치를 이용하여, 용융 방사, 연신, 열 처리, 권축 처리를 연속적으로 실시하여 BCF 얀을 얻었다.

도 9에 나타낸 심 성분 호퍼 (21)에 성분 A(P4)를 투입하고, 초 성분 호퍼 (22)에는 성분 B(N6-1 융점 225 ℃, 융점 피크의 열 용량 79 J/g, 상대 점도 2.59, 용융 점도 150 Paㆍsec^-1)를 투입하여, 성분 A와 성분 B를 각각 1축 압출 혼련기 (23), (24)에서 따로따로 용융 및 혼련하여 방사 블록 (25)로 유도하고, 기어 펌프 (26), (27)에서 각각의 중합체를 계량, 배출하여, 내장된 방사팩 (28)로 유도하고, 삼엽 단면용 세공을 96홀 갖는 방사 구금 (29)로부터 방출하였다. 이 때, 심초비=60/40(중량비)이 되도록 심 성분, 초 성분의 기어 펌프 (26), (27)의 회전수를 선정하였다. 또한 단일 플로우 냉각 장치 (30)에서 사조 (31)을 냉각 고화시키고, 급유 장치 (32)에 의해 급유하였다. 또한, 제1 롤 (33)으로 인취한 후, 제2 롤 (34)의 속도를 제1 롤 (33) 속도의 1.02배의 속도로서 미연신사에 스트레치를 가한 후, 제2 롤 (34)와 제3 롤 (35)의 속도비에 의해 연신을 실시하고, 제3 롤 (35)에서 열 처리를 실시하여 제3 롤 (35)와 제4 롤 (36)의 속도비에 의해 재차 연신을 실시하고, 제4 롤 (36)에서 재차 열 처리를 실시하여, 제4 롤 (36)과 냉각 롤(냉각 드럼) (38) 사이에서 사조를 릴렉스(오버피드)시키면서 가열 유체를 이용하는 권축 노즐 (37)에서 에어 스터퍼 권축을 부여하고, 냉각 롤(냉각 드럼) (38)의 표면에서 권축사를 냉각시켜 구조 고정시키고, 제6 롤 (39), 제7 롤 (40) 사이에서 권축을 늘리지 않는 정도의 장력(0.08 cN/dtex, 섬도는 권취한 권축사의 섬도를 이용함)을 걸어, 제7 롤 (40)과 권취기 (42) 사이에서 교락 노즐 (47)로써 교락을 부여하고, 권축을 늘리지 않는 정도의 장력(0.08 cN/dtex, 섬도는 권취한 권축사의 섬도를 이용함)을 걸어 권취함으로써 방사, 연신, 열 처리, 권축 처리를 1 단계로 실시한 1920 덱시텍스 96 필라멘트의 BCF 얀을 얻었다(치즈 패키지 (41)). 약 100 kg 샘플링하였지만 실 끊김, 단섬유 유동(流; break) 등은 발생하지 않고, 제사는 매우 안정적이었다. 실시예 20의 결과를 표 5에 나타낸다.

또한 용융 방사, 연신, 열 처리, 권축 처리 조건은 이하와 같다.

ㆍ혼련기 온도: 230 ℃

ㆍ방사 온도: 245 ℃

ㆍ여과층: 30# 모런덤 샌드 충전

ㆍ필터: 20 ㎛ 부직포 필터

ㆍ구금 2(중합체 토출 직전의 구금): 슬릿 폭 0.15 mm, 슬릿 길이 1.5 mm, 구멍수 96

ㆍ구금 1(도 12의 모식도 45의 구금. 구금 2 직전에 있으며 심 성분, 초 성분에 개개의 유로를 갖는 것):

초 성분 공경 0.5 mm, 토출 구멍 길이 0.5 mm, 1 필라멘트에 대한 구멍수 3

심 성분 슬릿 폭 0.12 mm, 슬릿 길이 1.2 mm, 1 필라멘트에 대한 구멍수 1

ㆍ토출량: 498.6 g/분(1 팩 1 사조, 96 필라멘트)

ㆍ냉각: 냉각 길이 1 m의 단일 플로우 사용. 냉각풍 온도 20 ℃, 풍속 0.5 m/초, 냉각 개시 위치는 구금면 아래 0.1 m

ㆍ유제: 지방산 에스테르 10 ％ 농도 에멀전 유제를 실에 대하여 10 ％ 부착

ㆍ제1 롤 온도: 25 ℃

ㆍ제2 롤 온도: 70 ℃

ㆍ제3 롤 온도: 135 ℃

ㆍ제4 롤 온도: 190 ℃

ㆍ냉각 롤 온도: 25 ℃

ㆍ제6 롤 온도: 25 ℃

ㆍ제7 롤 온도: 25 ℃

ㆍ가열 증기 처리 온도: 230 ℃

ㆍ제1 롤 속도: 840 m/분(=제2 롤 속도/1.02)

ㆍ제2 롤 속도: 857 m/분

ㆍ제3 롤 속도: 2400 m/분

ㆍ제4 롤 속도: 3000 m/분

ㆍ냉각 롤 속도: 80 m/분

ㆍ제6 롤 속도: 2550 m/분

ㆍ제7 롤 속도: 2600 m/분

ㆍ권취 속도: 2550 m/분

ㆍ종합 연신 배율: 3.5배(제2 내지 제3 롤: 2.8배, 제3 내지 제4 롤: 1.25배).

ㆍ교락 압공: 0.2 MPa

얻어진 BCF 얀은, 단섬유가 불규칙한 방향으로 루프형으로 굴곡되어 폴딩을 형성하고, 단섬유가 얽혀 있는 권축 형태를 가지고 있었다. 강도는 2.3 cN/dtex, 비수는 2.2 ％, 단섬유 섬도는 20 dtex였다. 또한, 권축 신장률 25 ％, 구속 하중하 신장률 13 ％로 우수한 권축 특성을 나타내고, 붕괴되기 어려운 권축을 갖는 권축사였다. 또한, 상기 권축사를 이용하여 통형 편지, 카펫을 제조한 결과, 모두 볼륨감이 있으며, 부드러운 촉감이며 심미성이 있는 광택을 나타내고, 감촉이 우수하였다.

얻어진 권축사로 이루어지는 통형 편지로써 내박리성 평가한 결과, 외관 변화는 전혀 없고, 우수한 내박리성을 나타내었다. 또한, 얻어진 권축사를 이용하여 이루어지는 카펫의 내마모 시험을 행한 결과, 마모 감량률은 10 ％로 우수한 내마모성을 가지고, 마모 후의 카펫지에서 권축사의 백화 및 초 균열은 관찰되지 않았다.

얻어진 권축사의 단섬유 횡단면을 TEM 관찰한 결과, 심 성분은 단섬유의 중심에 위치하였고, 초 성분 두께의 최소값은 3.0 ㎛이고, 심 성분은 전부 초 성분으로 피복되어 있었다. 즉, 섬유 표면적에 대한 폴리락트산의 노출 면적 비율은 0 ％였다. 또한, 단섬유 이형도는 3.0, 심 성분의 이형도는 3.0이었다. 또한, 얻어진 권축사의 DSC에서의 융점은 169 ℃(성분 A에서 유래하는 피크) 및 224 ℃(성분 B에서 유래하는 피크)로, 각 성분 기인의 융해 피크가 관측되고, 각각의 융해 피크의 열 용량의 총합은 72 J/g이고, 충분한 결정성을 나타내었다.

(비교예 6)

실시예 20에 있어서 성분 B를 이용하지 않고, 구금을 변경한 것 이외에는, 실시예 20과 동일한 조건에서 성분 A만으로 이루어지는 BCF 얀을 얻으려고 시도하였지만, 제4 롤 (36), 권축 노즐 (37)에 있어서 단섬유 융착이 심하여 제사 불가능하였다. 따라서, 제3 롤 (35) 온도, 제4 롤 (36) 온도, 권축 노즐 (37) 온도를 변경하여 비교예 6의 권축사를 얻었다(이 때 제6 롤 (39) 속도, 제7 롤 (40) 속도, 권취 속도는 실시예 20에서 나타낸 장력 범위로 수습되도록 변경하고, 또한 단섬유 섬도가 20 dtex가 되도록 토출량을 조정함). 제사성은 불량이고, 100 kg의 샘플링으로 15회의 실 끊김이 발생하였다. 비교예 6의 결과를 표 5에, 비교예 6의 구금 스펙, 제3 롤 (35) 온도, 제4 롤 (36) 온도, 권축 노즐 (37) 온도, 제6 롤 (39) 속도, 제7 롤 (40) 속도, 권취 속도를 하기에 나타낸다.

ㆍ비교예 6의 구금 2: 심 성분 슬릿 폭 0.12 mm, 슬릿 길이 1.2 mm, 1 필라멘트에 대한 구멍수 1(초 성분의 유로는 없음))

ㆍ비교예 6의 제3 롤 온도: 90 ℃

ㆍ비교예 6의 제4 롤 온도: 110 ℃

ㆍ비교예 6의 권축 노즐 온도: 150 ℃

ㆍ제6 롤 속도: 2650 m/분

ㆍ제7 롤 속도: 2660 m/분

ㆍ비교예 6의 권취 속도: 2670 m/분

실시예 20과 비교예 6으로부터, 본 발명의 권축사는 초 성분을 갖는 것으로 내마모성, 권축 특성이 우수한 권축사가 되는 것을 알 수 있었다. 비교예 6은 내박리성 시험에 있어서 초 성분을 갖지 않기 때문에, 심초 계면의 박리 현상은 관찰되지 않았지만, 권축사의 마모, 피브릴화가 산견되며, 모든 시험에 있어서 구멍이 비어있는 부분이 관찰되었다. 또한, 비교예 6의 권축사는 융착부가 산견되고, 강도가 1.2 cN/dtex로 낮으며, 통형 편지, 카펫을 제조하는 공정에서 실 끊김이 많이 발생하였다. 또한 권축사 중에는 배향도가 높은 분자쇄가 잔존하며 비수가 10 ％로 높기 때문에, 상기 권축사의 내박리성, 내마모성, 권축 특성은 경시적으로 악화되었다.

(실시예 21 내지 22, 비교예 7 내지 8)

실시예 20에 있어서 제4 롤 (36) 온도를 변경한 것 이외에는, 실시예 20과 동일하게 하여 실시예 21 내지 22, 비교예 7 내지 8의 권축사를 얻었다(이 때 제6 롤 (39) 속도, 제7 롤 (40) 속도, 권취 속도는 실시예 20에서 나타낸 장력이 되도록 조정함). 실시예 21, 22는 문제가 되는 수준은 아니지만 실 끊김이 각각 1회 일어났다. 비교예 7, 8의 제사성은 불량이고, 각각의 실 끊김은 비교예 7은 11회, 비교예 8은 13회였다. 실시예 21 내지 22, 비교예 7 내지 8의 결과를 표 5에 나타낸다. 실시예 21 내지 22, 비교예 7 내지 8의 방사 조건을 아래에 기재한다.

ㆍ제4 롤 온도

실시예 21: 160 ℃

실시예 22: 220 ℃

비교예 7: 150 ℃

비교예 8: 225 ℃

실시예 20 내지 22, 비교예 7 내지 8을 비교하면 알 수 있듯이, 연신 후의 최종 롤의 열 처리 온도 160 내지 220 ℃를 채용함으로써, 본 발명에서 바람직하다고 하는 강도, 비수를 갖는 권축사가 되고, 내박리성이 우수한 권축사를 양호한 생산성으로 얻을 수 있다. 이것은, 상기 바람직한 제조 조건을 채용함으로써, 연신 후의 최종 롤 상에서 심 성분을 부분 용융시킨 효과나, 권축 노즐 내에서 섬유가 곧 고온 상태가 되는 효과가 상승적으로 기능하고, 심 성분과 초 성분의 열 수축 특성의 차에 의한 영향을 받지 않고 심 성분과 초 성분에 있어서 결정상과 랜덤한 비결정상의 2상 구조를 형성할 수 있기 때문이라고 생각된다. 또한 비교예 8의 권축사는, 최종 롤 상에서의 열 처리에 의해서 초 성분이 부분 용융되어 단면 형상에 혼란이 생기고, 초 성분의 일부는 얇아져 버렸다.

또한 실시예 20 내지 22를 비교하면 알 수 있듯이, 본 발명에서 보다 바람직하다고 하는 제조 방법을 채용함으로써 권축 특성도 우수한 권축사가 되었다. 이 때문에 실시예 20의 권축사로 이루어지는 통형 편지, 카펫은 실시예 21 내지 22와 비교하여 우수한 감촉을 나타내었다.

(실시예 23 내지 24, 비교예 9 내지 10)

실시예 20에 있어서 종합 연신 배율을 변경한 것 이외에는, 실시예 20과 동일하게 하여 실시예 23 내지 24, 비교예 9 내지 10의 권축사를 얻었다(제1 내지 3 롤 속도는 하기 배율이 되도록 변경하고, 제1 롤 (33) 속도는 제2 롤 (34) 속도를 1.02로 나눈 값으로 함). 실시예 23 내지 24에서는 문제가 되는 수준은 아니지만, 실 끊김이 각각 1회 발생하였다. 비교예 9 내지 10의 제사성은 불량이고, 비교예 9에서는 실 끊김이 12회, 비교예 10에서는 실 끊김이 14회 관찰되었다. 실시예 23 내지 24, 비교예 9 내지 10의 결과를 표 6에 나타낸다. 실시예 23 내지 24, 비교예 9 내지 10의 방사 조건을 아래에 기재한다.

ㆍ종합 연신 배율

실시예 23: 2.1배(제2 내지 제3 롤: 1.68배, 제3 내지 제4 롤: 1.25배)

실시예 24: 4.9배(제2 내지 제3 롤: 3.92배, 제3 내지 제4 롤: 1.25배)

비교예 9: 1.9배(제2 내지 제3 롤: 1.52배, 제3 내지 제4 롤: 1.25배)

비교예 10: 5.1배(제2 내지 제3 롤: 4.08배, 제3 내지 제4 롤: 1.25배)

실시예 20, 23 내지 24, 비교예 9 내지 10을 비교하면 알 수 있듯이, 종합 연신 배율 2 내지 5배를 채용함으로써, 본 발명의 권축사가 되어 내박리성이 우수한 권축사가 되는 것을 알 수 있었다. 상기 종합 연신 배율로 연신을 실시함으로써, 방사 속도를 적정한 범위로 억제할 수 있고, 연신사의 심 성분과 초 성분을 균일하게 배향시킬 수 있다. 이 때문에, 권축 가공에서 심 성분과 초 성분과의 열 수축 특성의 차가 생기기 어려워 심초 계면에 인접하는 분자쇄에 무리한 왜곡이 발생하지 않기 때문이라고 생각된다. 또한, 실시예 20은 실시예 23 내지 24와 비교하여 보다 바람직한 섬유 구조(강도, 비수)를 갖기 때문에, 내박리성도 우수한 권축사였다.

(실시예 25 내지 27, 비교예 11 내지 12)

실시예 20에 있어서 구금의 구멍수를 변경한 것 이외에는, 실시예 20과 동일하게 하여 실시예 25 내지 27, 비교예 11 내지 12의 권축사를 얻었다. 문제가 되는 수준은 아니지만, 실시예 25, 실시예 26 모두 실 끊김이 1회 발생하였다. 비교예 11 내지 12는 제사성이 불량이고, 비교예 11에서는 실 끊김이 11회, 비교예 12에서는 실 끊김이 12회 발생하였다. 실시예 25 내지 27, 비교예 11 내지 12의 결과를 표 7에 나타낸다. 실시예 25 내지 27, 비교예 11 내지 12의 방사 조건을 아래에 기재한다.

ㆍ구금 구멍수

실시예 25: 320

실시예 26: 72

실시예 27: 50

비교예 11: 480

비교예 12: 45.

실시예 20, 25 내지 27, 비교예 11 내지 12를 비교하면 알 수 있듯이, 본 발명에서 바람직하다고 하는 단섬유 섬도의 권축사로 함으로써 내박리성이 우수한 권축사가 된다. 이것은 단섬유 섬도 40 dtex 이하로 함으로써, 권축 가공 공정에서 심 성분과 초 성분이 빠르게 가열되어 심초 계면에 무리한 왜곡을 가하지 않고 결정상과 랜덤한 비결정상의 2상 구조를 형성할 수 있기 때문이라고 생각된다. 또한, 단섬유 섬도를 5 dtex 이상으로 함으로써, 권축 처리 후에 실에 가해지는 장력에 의해서 권축사가 신장되고, 심초 계면에 왜곡을 일으키는 악영향을 회피할 수 있어, 내박리성을 향상시킬 수 있었다고 생각된다. 또한, 실시예 25, 27의 권축사로 이루어지는 통형 편지나 카펫과 비교하여, 실시예 20으로 이루어지는 통형 편지나 카펫은 볼륨감이 우수하고, 볼륨감이 장기간에 걸쳐 유지되었다. 즉, 단섬유 섬도 5 내지 40 dtex의 권축사로 함으로써 권축 견뢰도도 높은 권축사가 되었다.

(실시예 28 내지 31)

실시예 20에 있어서 성분 A, 성분 B로서 사용되는 수지를 변경한 것 이외에는, 실시예 20과 동일하게 하여 실시예 28 내지 31의 권축사를 얻었다. 실시예 28, 29에서는 실 끊김은 확인되지 않았다. 실시예 30, 31에서는 문제가 되는 수준은 아니지만 각각 실 끊김이 1회 발생하였다. 실시예 28 내지 29의 결과를 표 8에 나타낸다. 실시예 28 내지 31에서 이용한 수지를 아래에 기재한다.

ㆍ심 성분, 초 성분에 이용한 수지 실시예 28: 성분 A=P4, 성분 B=N6-2(융점 225 ℃, 융점 피크의 열 용량 77 J/g, 상대 점도 2.95, 용융 점도 300 Paㆍsec^-1)

실시예 29: 성분 A=P4, 성분 B=N6-3(융점 225 ℃, 융점 피크의 열 용량 78 J/g, 상대 점도 2.10, 용융 점도 50 Paㆍsec^-1)

실시예 30: 성분 A=P5, 성분 B=N6-3

실시예 31: 성분 A=P6, 성분 B=N6-2

실시예 20, 28 내지 31을 비교하면 알 수 있듯이, 본 발명에서 사용되는 성분 A와 성분 B의 용융 점도비를 본 발명에서 바람직하면 범위로 함으로써, 내박리성이 우수한 권축사가 되는 것을 알 수 있었다. 본 발명에서 바람직하다고 하는 용융 점도비로 함으로써 용융 방사 공정에서 심 성분과 초 성분에 이러한 응력을 균일하게 하는 것이 가능해져, 미연신사의 심 성분과 초 성분과의 분자 배향의 차가 거의 없기 때문에, 연신 공정에서 심 성분과 초 성분을 균일하게 배향시킬 수 있고, 권축 가공에 있어서의 각 성분의 열 수축 특성의 차가 작아져, 심초 계면에 인접하는 분자쇄가 무리한 왜곡을 받기 어려워지기 때문이라고 생각된다.

또한 실시예 28 내지 31의 권축사로 이루어지는 통형 편지나 카펫과 비교하여, 실시예 20으로 이루어지는 통형 편지나 카펫은 내박리성이 우수하다. 또한, 초 균열이 발생하여 심 성분이 노출이 되는 경우가 없고, 내마모성도 우수한 것을 알 수 있었다.

(실시예 32 내지 36)

실시예 20에 있어서 심초비(중량비)를 변경한 것 이외에는, 실시예 20과 동일하게 하여 실시예 32 내지 36의 권축사를 얻었다. 실시예 32 내지 36의 결과를 표 5에, 각각에서의 심초비를 하기에 나타낸다.

ㆍ실시예 32: 심 성분/초 성분=20/80

ㆍ실시예 33: 심 성분/초 성분=30/70

ㆍ실시예 34: 심 성분/초 성분=60/40

ㆍ실시예 35: 심 성분/초 성분=70/30

ㆍ실시예 36: 심 성분/초 성분=80/20.

실시예 20, 32 내지 36으로부터 알 수 있듯이, 본 발명에서 바람직하다고 하는 심초비를 채용함으로써, 내박리성이 보다 우수한 권축사를 얻을 수 있다. 이것은 바람직한 심초비를 채용함으로써, 심 성분의 단위 부피당 심초 계면의 면적이 커지기 때문이라고 생각된다. 또한, 심초 계면의 박리를 억제할 수 있기 때문에, 마모시에 심 성분이 노출되어 깎이는 일이 없어, 보다 내마모성이 우수한 권축사가 되었다. 또한, 실시예 20의 권축사는 실시예 32 내지 36과 비교하여 내박리성, 견뢰도가 높은 권축을 가지고, 벌키성, 유연성이 장기간에 걸쳐 유지되는 것이 되었다.

(실시예 37 내지 41)

실시예 20에 있어서 구금을 변경하고, 단섬유 이형도와 심 성분의 이형도를 변경한 것 이외에는, 실시예 20과 동일하게 하여 실시예 36 내지 41의 BCF 얀을 얻었다. 실시예 37 내지 41의 결과를 표 10에, 각각에서의 구금 스펙을 하기에 나타낸다.

ㆍ실시예 37의 구금 2: 슬릿 폭 0.3 mm, 슬릿 길이 1.5 mm, 구멍수 96

ㆍ실시예 37의 구금 1:

초 성분 공경 0.5 mm, 토출 구멍 길이 0.5 mm, 1 필라멘트에 대한 구멍수 3

심 성분 슬릿 폭 0.12 mm, 슬릿 길이 0.6 mm, 1 필라멘트에 대한 구멍수 1

ㆍ실시예 38의 구금 2: 슬릿 폭 0.15 mm, 슬릿 길이 2.25 mm, 구멍수 96

ㆍ실시예 38의 구금 1:

초 성분 공경 0.5 mm, 토출 구멍 길이 0.5 mm, 1 필라멘트에 대한 구멍수 3

심 성분 슬릿 폭 0.12 mm, 슬릿 길이 1.8 mm, 1 필라멘트에 대한 구멍수 1

ㆍ실시예 39의 구금 2: 슬릿 폭 0.25 mm, 슬릿 길이 0.75 mm, 구멍수 96

ㆍ실시예 39의 구금 1:

초 성분 공경 0.5 mm, 토출 구멍 길이 0.5 mm, 1 필라멘트에 대한 구멍수 3

심 성분 슬릿 폭 0.12 mm, 슬릿 길이 0.48 mm, 1 필라멘트에 대한 구멍수 1

ㆍ실시예 40의 구금 2: 슬릿 폭 0.15 mm, 슬릿 길이 2.70 mm, 구멍수 96

ㆍ실시예 40의 구금 1:

초 성분 공경 0.5 mm, 토출 구멍 길이 0.5 mm, 1 필라멘트에 대한 구멍수 3

심 성분 슬릿 폭 0.12 mm, 슬릿 길이 2.16 mm, 1 필라멘트에 대한 구멍수 1.

ㆍ실시예 41의 구금 2: 구금 공경 0.6 mm, 토출 구멍 길이 0.6 mm, 구멍수 96

ㆍ실시예 41의 구금 1:

초 성분 공경 0.5 mm, 토출 구멍 길이 0.5 mm, 1 필라멘트에 대한 구멍수 3

심 성분 공경 0.6 mm, 토출 구멍 길이 0.6 mm, 1 필라멘트에 대한 구멍수 1.

실시예 20, 37 내지 41로부터 알 수 있듯이, 단섬유 이형도가 높기 때문에, 권축 노즐 내에서 단섬유가 균일하게 가열되어, 심 성분과 초 성분의 두 성분에 있어서 결정상과 랜덤한 비결정상으로 2극화되기 쉬워지고, 또한 심 성분과 초 성분의 접착 면적도 커지기 때문에 내박리성이 우수한 권축사가 되는 것을 알 수 있었다.

단, 실시예 38, 40과 비교하여, 실시예 20, 37, 39, 41의 경우가 내마모성이 우수한 것이었다. 즉, 단섬유 이형도를 본 발명에서 바람직한 범위로 함으로써, 초 성분을 균일하게 피복시키기 쉬워지고(초 성분 두께의 최소값이 큼), 또한 단섬유의 단면이 과도한 예각부를 갖지 않기 때문에, 내박리성, 내마모성이 우수한 권축사가 되었다.

(실시예 42 내지 44)

실시예 36에 있어서, 심 성분 호퍼에 공급하는 칩을 변경한 것 이외에는, 실시예 36과 동일하게 하여 실시예 42 내지 44의 BCF 얀을 얻었다. 실시예 42 내지 44의 결과를 표 11에, 각각에서의 심 성분 호퍼에 공급한 칩을 하기에 나타낸다.

ㆍ실시예 42의 심 성분의 칩: P4/P8=90/10(중량비) 칩 블렌드

ㆍ실시예 43의 심 성분의 칩: P4/P9=90/10(중량비) 칩 블렌드

ㆍ실시예 44의 심 성분의 칩: P4/P10=90/10(중량비) 칩 블렌드.

실시예 36, 42 내지 44로부터 알 수 있듯이, 권축사가 성분 C(상용화제)를 함유함으로써, 심초 계면의 접착성이 높아져 내박리성, 내마모성이 우수한 권축사가 되는 것을 알 수 있었다.

(실시예 45)

실시예 36에 있어서 초 성분 호퍼에 공급하는 칩을 변경한 것 이외에는, 실시예 36과 동일하게 하여 실시예 45의 BCF 얀을 얻었다. 실시예 45의 결과를 표 11에, 초 성분 호퍼에 공급한 칩을 하기에 나타낸다.

ㆍ실시예 45의 초 성분의 칩: N6-1/N6-4=80/20(중량비) 칩 블렌드

N6-4: 건조시킨 N6-1과 윤활제(닛본 유시(주) 제조 제품명 알플로우 H-50L(에틸렌비스스테아르산아미드, 이하, EBA라 함)를 N6-1:EBA=90:10(중량비)이 되도록 2축 혼련 압출기에 공급하고, 실린더 온도 220 ℃에서 혼련하여 얻은 EBA를 10 중량％ 함유한 나일론 6. 상기 중합체의 융점은 225 ℃, 융해 피크의 열 용량이 81 J/g, 상대 점도 2.59, 용융 점도 150 Paㆍsec^-1이었다.

실시예 36, 45로부터 알 수 있듯이, 권축사가 EBA(윤활제)를 함유함으로써 섬유 표면의 평활성이 증가하기 때문에, 외력이 섬유로 전달되기 어려워져, 내박리성, 내마모성이 우수한 권축사가 되는 것을 알 수 있었다.

(실시예 46 내지 50)

실시예 20에 있어서 성분 A, 성분 B로서 이용하는 칩을 변경한 것 이외에는, 실시예 20과 동일하게 하여 실시예 46 내지 50의 BCF 얀을 얻었다. 또한 실시예 49에 있어서는 실시예 20과 동일한 방사 온도에서는 방사할 수 없기 때문에, 방사 온도 270 ℃에서 실시하였다. 실시예 46 내지 50의 결과를 표 12에, 각각에서의 성분 A, 성분 B를 하기에 나타낸다.

ㆍ실시예 46: 성분 A/성분 B=P4/N11

ㆍ실시예 47: 성분 A/성분 B=P4/(N6/N66)

ㆍ실시예 48: 성분 A/성분 B=P4/N610

ㆍ실시예 49: 성분 A/성분 B=P4/N66

ㆍ실시예 50: 성분 A/성분 B=P7/N6-1

N11: 나일론 11, 용융 점도 150 Paㆍsec^-1, 융점 185 ℃, 융해 피크 열 용량 42 J/g

N6/N66: 나일론 6과 나일론 66의 단량체가 몰비 80/20으로 공중합된 나일론, 상대 점도 2.59, 융점 200 ℃, 융해 피크 열량 50 J/g, 용융 점도 150 Paㆍsec^-1

N610: 나일론 610, 상대 점도 2.59, 융점 225 ℃, 융해 피크 열량 68 J/g, 용융 점도 150 Paㆍsec^-1

N66: 나일론 66, 상대 점도 2.59, 융점 260 ℃, 융해 피크 열량 73 J/g, 용융 점도 150 Paㆍsec^-1

실시예 20, 실시예 46 내지 48로부터 알 수 있듯이, 본 발명에서 결정성이 높은 성분 B를 초 성분으로 함으로써, 권축 가공시에 초 성분이 결정화가 보다 촉진되며, 내박리성이 우수한 권축사가 되는 것을 알 수 있었다. 또한, 권축사의 결정성이 높을수록 권축 견뢰도가 높아져, 통형 편지나 카펫의 벌키성이나 유연성이 장기간에 걸쳐 유지되는, 감촉이 우수한 것이었다.

실시예 20과 실시예 49 내지 50으로부터 알 수 있듯이, 본 발명에서 바람직한 범위의 융점을 갖는 성분 A, 성분 B를 이용함으로써, 성분 A가 열 열화되어 점도가 저하됨으로써, 성분 A의 내부에 점도 불균일이 생기는 것을 억제할 수 있고, 내박리성이 우수한 권축사가 되는 것을 알 수 있었다. 성분 A의 내부에 점도 불균일이 없기 때문에, 방사ㆍ연신 공정에서 심 성분과 초 성분을 균일하게 배향시키기 쉽고, 권축 가공에 있어서 심 성분과 초 성분의 열 수축 특성의 차가 생기기 어렵다. 결과로서 비수가 낮은 권축사가 되기 때문에, 내박리성이 우수한 권축사가 된다.

또한, 실시예 20은 실시예 49 내지 50과 비교하여, 심 성분을 섬유의 횡단면에 있어서 중심부에 배치하고, 본 발명에서 바람직하다고 하는 중합체로 심 성분, 초 성분으로 구성함으로써, 섬유 표면을 균일하게 초 성분으로 피복할 수 있기 때문에(즉, 초 성분 두께의 최소값이 큼), 내마모성도 우수한 것이 되었다.

또한, 실시예 20은 실시예 49 내지 50과 비교하여 권축사의 결정성이 높기 때문에, 권축 견뢰도가 높고, 통형 편지나 카펫의 벌키성이나 유연성이 장기간에 걸쳐 유지되는, 감촉이 우수한 것이었다.

(실시예 51)

실시예 20에 있어서 방사 온도를 270 ℃로 한 것 이외에는 실시예 20과 동일하게 하여 실시예 51의 BCF 얀을 얻었다. 방사성은 그다지 좋다고 할 수는 없고, 100 kg의 방사로 10회 실 끊김이 발생하였다.

실시예 20과 실시예 51을 비교하면 알 수 있듯이, 본 발명에서 바람직하다고 하는 방사 온도를 채용함으로써, 성분 A의 열 열화를 억제할 수 있고, 제사성을 향상시킬 수 있는 것을 알 수 있었다.

또한, 성분 A의 열 열화에 의한 점도 불균일을 억제할수록 방사ㆍ연신 공정에서 심 성분과 초 성분을 균일하게 배향시키기 쉽고, 권축 가공에 있어서 심 성분과 초 성분의 열 수축 특성의 차가 생기기 어렵다. 이 결과로서 비수가 낮은 권축사가 되기 때문에, 내박리성이 우수한 권축사가 된다.

또한, 성분 A의 열 열화를 억제함으로써, 심 성분을 섬유의 횡단면에 있어서 중심부에 배치시킬 수 있어, 섬유 표면을 균일하게 초 성분으로 피복시킬 수 있기 때문에(초 성분 두께의 최소값이 큼), 내마모성도 우수한 권축사가 되었다.

(실시예 52)

실시예 36에 있어서, 방사 연신 연속 열 처리 장치, 즉 열 처리 후에 에어 스터퍼 권축 가공을 실시하지 않고 권취하는 장치를 이용한 것 이외에는, 실시예 36과 동일하게 하여 미권축 연신사를 얻었다. 연신사 제조 조건을 하기에 나타낸다.

연신사 제조 조건

ㆍ혼련기 온도: 230 ℃

ㆍ방사 온도: 245 ℃

ㆍ여과층: 30# 모런덤 샌드 충전

ㆍ필터: 20 ㎛ 부직포 필터

ㆍ구금 2(중합체 토출 직전의 구금): 슬릿 폭 0.15 mm, 슬릿 길이 1.5 mm, 구멍수 96

ㆍ구금 1(도 12의 모식도 45의 구금. 구금 2 직전에 있으며, 심 성분, 초 성분에 개개의 유로를 갖는 것):

초 성분 공경 0.5 mm, 토출 구멍 길이 0.5 mm, 1 필라멘트에 대한 구멍수 3

심 성분 슬릿 폭 0.12 mm, 슬릿 길이 1.2 mm, 1 필라멘트에 대한 구멍수 1

ㆍ토출량: 498.6 g/분(1 팩 1 사조, 96 필라멘트)

ㆍ심초비: 심 성분/초 성분=80/20

ㆍ냉각: 냉각 길이 1 m의 단일 플로우 사용. 냉각풍 온도 20 ℃, 풍속 0.5 m/초, 냉각 개시 위치는 구금면 아래 0.1 m

ㆍ유제: 지방산 에스테르 10 ％ 농도 에멀전 유제를 실에 대하여 10 ％ 부착

ㆍ제1 롤 온도: 25 ℃

ㆍ제2 롤 온도: 70 ℃

ㆍ제3 롤 온도: 135 ℃

ㆍ제4 롤 온도: 190 ℃

ㆍ제7 롤 온도: 25 ℃

ㆍ제1 롤 속도: 840 m/분(=제2 롤 속도/1.02)

ㆍ제2 롤 속도: 857 m/분

ㆍ제3 롤 속도: 2400 m/분

ㆍ제4 롤 속도: 3000 m/분

ㆍ제7 롤 속도: 2900 m/분ㆍ권취 속도: 2860 m/분

ㆍ종합 연신 배율: 3.5배(제2 내지 제3 롤: 2.8배, 제3 내지 제4 롤: 1.25배)

ㆍ교락 노즐 압공: 0.2 MPa

얻어진 연신사에 대하여, 도 13에 나타내는 가연 가공 장치를 이용하여 가연 가공(브레리아 가공)을 실시하였다. 즉, 연신사 치즈 (48)로부터 해서한 연신사 (50)을 사도 가이드 (49), (51), (52)를 지나서 공급 롤 (53)으로 인취한 후, 제1 히터 (54)에 의해 가열하여 꼬임을 열 세팅하고, 사도 가이드 (55)를 지나서 냉각판 (56)으로써 냉각시킨다. 그 후 3축 트위스터 (57)에 의해 해연(解撚)시키고, 연신 롤 (58)로써 인취한다. 이어서, 제2 히터 (59)에 의해 가열하고, 딜리버리 롤 (60), 사도 가이드 (61)을 지나서 교락 노즐 (62)로 교락을 실시한 후, 사도 가이드 (63)을 지나서 가연 가공사 (64)를 권취한다. 이 때 연신 배율을 1.05배(=연신 롤 (58)의 속도/공급 롤 (53)의 속도), 제1 히터 (54)의 온도를 180 ℃, 제2 히터 (59)의 온도를 200 ℃, 3축 트위스터 (57)(우레탄 디스크)의 D/Y비(=우레탄 디스크의 주속도/연신 롤 (58)의 속도)를 1.7, 오버 피드율([{연신 롤 (58)의 속도-딜리버리 롤 (60)의 속도}/연신 롤 (58)의 속도]×100)을 15 ％, 딜리버리 롤 (60)의 속도를 600 m/분, 교락 노즐의 압공을 0.2 MPa로 하여 연신 가연 가공을 실시하였다. 이 때 문제가 되는 수준은 아니지만, 100 kg의 가연 가공사를 얻을 때 실 끊김이 3회 발생하였다. 얻어진 가연 가공사는 비등수 처리 후의 권축 신장률 20 ％, 강도 2.4 cN/dtex, 단섬유 섬도 20 dtex, 비수 6 ％, 신도 45 ％, 초 성분 두께의 최소값은 0.8 ㎛, CF값은 13이었다. 실시예 52의 가연 가공사의 내박리성 평가에 있어서는, 담색화, 백화, 파일링의 발생이 보였지만, 가해지는 외력이 작거나 의류 용도 등으로 한정하면 사용할 수 있는 것이었다(내박리성의 종합 평가는 △(가능) 종합 평가 12점). 실시예 52의 가연 가공사는 단섬유 루프에 방향성이 있고, 잔류 토크도 있는 권축 형태이지만, 실시예 36의 BCF 얀의 경우가, 루프의 방향성, 진폭이 보다 불규칙한 단섬유로 구성되어 있고, 잔류 토크도 없는 권축사였다. 즉, 본 발명에서 바람직하다고 하는 권축 형태를 갖는 BCF 얀으로 함으로써, 권축사에 가해진 외력을 분산시키는 것이 가능해져, 내박리성이 우수한 권축사가 되었다.

(비교예 13)

실시예 52에 있어서 얻어진 연신사에 대하여, 도 13에 나타내는 가연 가공 장치를 이용하여 하기에 나타내는 조건에서 가연 가공(울리 가공)을 실시한 것 이외에는 실시예 52와 동일하게 하여 가연 가공사를 얻었다. 즉, 연신사 치즈 (48)로부터 해서한 연신사 (50)을 사도 가이드 (49), (51), (52)를 지나서 공급 롤 (53)으로 인취한 후, 제1 히터 (54)에 의해 가열하여 꼬임을 열 세팅하고, 사도 가이드 (55)를 지나서 냉각판 (56)으로 냉각시킨다. 그 후 3축 트위스터 (57)에 의해 해연시키고, 연신 롤 (58)로써 인취한다. 이어서, 제2 히터 (59)를 사도로부터 빼내고(비가열), 딜리버리 롤 (60)을 지나, 사도 가이드 (61)을 지나서 교락 노즐 (62)로 교락을 실시한 후, 사도 가이드 (63)을 지나서 가연 가공사 (64)를 권취한다. 이 때 연신 배율을 1.05배(=연신 롤 (58)의 속도/공급 롤 (53)의 속도), 제1 히터 (54)의 온도를 180 ℃, 3축 트위스터 (57)(우레탄 디스크)의 D/Y비(=우레탄 디스크의 주속도/연신 롤 (58)의 속도)를 1.7, 연신 롤 (58)의 속도 및 딜리버리 롤 (60)의 속도를 600 m/분, 교락 노즐의 압공을 0.2 MPa로 하여 연신 가연 가공을 실시하였다. 이 때 문제가 되는 수준은 아니지만, 100 kg의 가연 가공사를 얻을 때 실 끊김이 3회 발생하였다. 얻어진 가연 가공사는 비등수 처리 후의 권축 신장률 25 ％로 양호한 벌키성을 갖는 권축사이고, 강도 3.7 cN/dtex, 신도 28 ％, 비수 13 ％였다. 비교예 13의 가연 가공사의 내박리성 평가에 있어서는, 백화, 파일링이 현저하고, 시료의 구멍 뚫림이 관찰되는 등 외관이 변화되기 쉬운 권축사이고, 내박리성의 관점에서 실용성이 부족한 섬유이었다(내박리성의 종합 평가는 ×(불가) 종합 평가 5점). 실시예 52와 비교예 13을 비교하면 알 수 있듯이, 해연 후에 가열하면서 높은 릴렉스 처리를 행하는 가공(브레리아 가공)을 실시함으로써, 비결정부의 배향도를 낮추고, 결정화를 촉진시킴으로써 강도, 비수가 모두 낮은 가연 가공사로 함으로써도, 내박리성이 향상되는 것을 알 수 있었다.

(실시예 53)

성분 A로서 폴리락트산 P4(융점 170 ℃, 용융 점도 200 Paㆍsec^-1), 또한 심 성분에 블렌딩되는 성분 B로서 황산 상대 점도 2.15의 나일론 6(N6-5, 융점 225 ℃, 용융 점도 60 Paㆍsec^-1), 초 성분에 사용되는 성분 B로서 황산 상대 점도 2.60의 나일론 6(N6-6, 융점 225 ℃, 용융 점도 150 Paㆍsec^-1)을 각각 건조시켜 수분율을 50 내지 100 ppm으로 조정하였다.

방사기로서, 도 14에 나타내는 2축 혼련기를 구비한 방사 연속 권축 부여 장치를 이용하여 용융 방사, 연신, 열 처리, 권축 처리를 연속적으로 실시하여 에어 스터퍼 권축사를 얻었다.

도 14에 나타낸 심 성분 호퍼 (65)에, 성분 A(P4)/성분 B(N-1)을 블렌드비=40/60(중량비)이 되도록 따로따로 계량하여 칩 블렌딩하여 투입하고, 초 성분 호퍼 (66)에는 성분 B(N-2)를 투입하여 성분 A와 성분 B의 블렌드 중합체 및 성분 B를 각각 2축 압출 혼련기 (67), (68)에서 따로따로 용융 및 혼련하여 방사 블록 (69)로 유도하고, 기어 펌프 (70), (71)로써 각각의 중합체를 계량, 배출하며, 내장된 방사팩 (72)로 유도하고, 삼엽 단면용 구금의 세공을 120 홀 갖는 방사 구금 (73)으로부터 방출하였다. 이 때, 심 성분/초 성분의 복합비=80/20(중량비)이 되도록 심 성분, 초 성분의 기어 펌프의 회전수를 선정하였다(심초형 복합 섬유는 총 중량에 대하여 성분 A를 32 중량％ 함유함). 또한, 단일 플로우 냉각 장치 (74)에서 사조 (75)를 냉각 고화시키고, 급유 장치 (76)에 의해 급유하였다. 또한, 제1 롤 (77)로 인취한 후, 제2 롤 (78), 제3 롤 (79)의 속도비에 의해 연신을 실시하고, 제3 롤 (79)로 열 처리를 실시하며, 제3 롤 (79), 제4 롤 (80)의 속도비에 의해 더욱 연신을 실시하고, 제4 롤 (80)으로 재차 열 처리를 실시하여, 제4 롤과 냉각 롤 사이에서 사조를 릴렉스시키면서 가열 유체를 이용하는 권축 노즐 (81)로써 에어 스터퍼 권축을 부여하고, 냉각 롤 (82)의 표면에서 권축사를 실온으로 냉각시켜 구조 고정시키고, 제6 롤 (83), 제7 롤 (84) 사이에서 권축을 늘리지 않는 정도의 장력(0.05 내지 0.10 cN/dtex, 섬도는 권취한 권축사의 섬도를 이용함)을 걸면서 스트레칭하고, 권취기 (86)으로 권취함으로써 방사, 연신, 열 처리, 권축 처리를 한 단계로 실시한 1800 덱시텍스 120 필라멘트의 에어 스터퍼 권축사를 얻었다(치즈 패키지 (85))를 얻었다. 약 100 kg 샘플링하였지만 실 끊김, 단사 유동 등은 발생하지 않고, 제사는 매우 안정적이었다. 실시예 53의 결과를 표 13에 나타낸다.

또한, 용융 방사, 연신, 열 처리, 권축 처리 조건은 이하와 같다.

ㆍ혼련기 온도: 230 ℃

ㆍ방사 온도: 240 ℃

ㆍ여과층: 30# 모런덤 샌드 충전

ㆍ필터: 20 ㎛ 부직포 필터

ㆍ구금: 슬릿 폭 0.15 mm, 슬릿 길이 1.5 mm, 구멍수 120

ㆍ구금 2(중합체 토출 직전의 구금): 슬릿 폭 0.15 mm, 슬릿 길이 1.5 mm, 구멍수 120

ㆍ구금 1(도 12의 모식도 45의 구금. 구금 2 직전에 있으며, 심 성분, 초 성분에 개개의 유로를 갖는 것);

초 성분 공경 0.4 mm, 토출 구멍 길이 0.5 mm, 1 필라멘트에 대한 구멍수 4

심 성분 슬릿 폭 0.08 mm, 슬릿 길이 1.2 mm, 1 필라멘트에 대한 구멍수 1

ㆍ토출량: 360 g/분(1 팩 1 사조, 120 필라멘트)

ㆍ냉각: 냉각 길이 1 m의 단일 플로우 사용. 냉각풍 온도 20 ℃, 풍속 0.5 m/초, 냉각 개시 위치는 구금면 아래 0.1 m

ㆍ유제: 지방산 에스테르 10 ％ 농도 에멀전 유제를 실에 대하여 10 ％ 부착

ㆍ제1 롤 온도: 25 ℃

ㆍ제2 롤 온도: 75 ℃

ㆍ제3 롤 온도: 140 ℃

ㆍ제4 롤 온도: 190 ℃

ㆍ냉각 롤 온도: 25 ℃

ㆍ제6 롤 온도: 25 ℃

ㆍ제7 롤 온도: 25 ℃

ㆍ가열 증기 처리 온도: 225 ℃

ㆍ제1 롤 속도: 690 m/분

ㆍ제2 롤 속도: 700 m/분

ㆍ제3 롤 속도: 1750 m/분

ㆍ제4 롤 속도: 2800 m/분

ㆍ냉각 롤 속도: 80 m/분

ㆍ제6 롤 속도: 2000 m/분

ㆍ제7 롤 속도: 2040 m/분

ㆍ권취 속도: 2000 m/분

얻어진 에어 스터퍼 권축사 횡단면의 TEM 관찰을 행한 결과, 균일하게 분산한 해도 구조를 취하고, 도 성분의 직경은 0.05 내지 0.30 ㎛였다. 또한, 비염색 성분이 도 성분을 형성하기 때문에, 성분 A가 도이고, 성분 B가 해인 해도 구조(중합체 얼로이 구조 a)였다. 또한, 권축 신장률 25 ％, 구속 하중하 신장률 19 ％로 우수한 권축 특성을 나타내고, 붕괴되기 어려운 권축을 갖는 권축사였다. 또한, 상기 권축사를 이용하여 카펫을 제조하여 내마모 시험을 행한 결과, 마모 감량률 10 ％로 우수한 내마모성을 나타내었다. 또한, 상기 권축사의 환편(丸編)을 제조하여 다림질(iron) 내열성의 평가를 행한 결과, 외관 변화는 전혀 없으며 우수한 내열성을 나타내었다. 상기 권축사의 DSC에서의 융점은 170 ℃ 근방(성분 A에서 유래하는 피크) 및 225 ℃ 근방(성분 B에서 유래하는 피크)으로, 각 성분 기인의 융해 피크가 관측되고, 각각의 융해 피크의 열 용량의 총합은 74 J/g이고, 충분한 결정성을 나타내었다.

(실시예 54 내지 57)

실시예 53에 있어서 심 성분의 호퍼에 충전하는 성분 A와 성분 B의 블렌드 비율을 변경한 것 이외에는, 실시예 53과 동일하게 하여 실시예 54 내지 57의 에어 스터퍼 권축사를 얻었다. 실시예 54 내지 57의 결과를 표 13에, 각각에서의 성분 A와 성분 B의 블렌드 비율(중량비)를 하기에 나타낸다.

ㆍ실시예 54: 성분 A/성분 B=20/80

ㆍ실시예 55: 성분 A/성분 B=55/45

ㆍ실시예 56: 성분 A/성분 B=70/30

ㆍ실시예 57: 성분 A/성분 B=90/10

실시예 54 내지 57로부터, 본 발명의 심초형 복합 섬유의 권축사는 심 성분으로서 성분 B를 갖는 것이며 심 성분의 성분 B와 초 성분의 성분 B의 상호 작용에 의해서 심초 계면의 접착성이 높아지고, 우수한 내마모성을 나타낸다. 또한, 심 성분의 성분 A와 성분 B의 블렌드 비율을 본 발명에서 바람직하다고 하는 범위로 함으로써, 심 성분의 중합체 얼로이 구조, 도 성분의 직경을 바람직한 범위로 할 수 있고, 내마모성이 우수한 에어 스터퍼 권축사를 얻을 수 있다. 또한, 붕괴되기 어려운 권축을 갖기 때문에, 카펫으로 만들었을 때의 벌키성으로 대표되는 품위가 장기간 사용에서도 유지될 수 있고, 또한 내마모성의 노화도 없는 카펫을 얻을 수 있다.

(실시예 58 내지 60)

실시예 53에 있어서 심 성분과 초 성분의 복합비를 변경하고, 얻어지는 연신사의 초 성분의 두께를 변경한 것 이외에는, 실시예 53과 동일하게 하여 실시예 58 내지 60의 에어 스터퍼 권축사를 얻었다.

실시예 58 내지 59에 대해서는 실 끊김 없이 제사성이 우수한 것에 대하여, 실시예 60은 100 kg의 방사에 있어서 실 끊김이 2회 발생하였다. 실시예 58 내지 60의 결과를 표 14에, 각각에서의 심 성분과 초 성분의 복합비(중량비)를 하기에 나타낸다.

ㆍ실시예 58: 심 성분/초 성분=85/15

ㆍ실시예 59: 심 성분/초 성분=90/10

ㆍ실시예 60: 심 성분/초 성분=95/5

실시예 53(표 13), 실시예 58 내지 60(표 14)을 비교하면 알 수 있듯이, 초 성분의 두께가 두꺼울수록 권축 신장률이 높고, 구속 하중하 신장률이 높으며, 또한 내마모성이 우수한 권축사를 얻을 수 있다. 또한, 초 성분이 두꺼울수록 내마모성이 우수할 뿐만 아니라 구속 하중하 신장률이 높은, 즉 권축이 붕괴되기 어려운 고품위인 권축사가 된다.

(실시예 61 내지 65)

실시예 53에 있어서 제4 롤의 온도를 변경한 것 이외에는, 실시예 53과 동일하게 하여 방사, 연신, 열 처리, 권축 처리를 실시하여 에어 스터퍼 권축사를 얻었다. 실시예 53, 61 내지 64에 있어서는 방출사의 바러스 발생도 작고, 실 끊어짐도 없어 방사는 매우 안정하였지만, 실시예 65에 대해서는 제4 롤 상에서 약간의 실 요동이 발생하여 실 끊김이 1회 발생하였다. 실시예 61 내지 65의 결과를 표 15에 나타낸다. 또한, 실시예 61 내지 65에 있어서의 제4 롤의 온도에 대하여 하기에 나타낸다.

ㆍ실시예 61: 제4 롤의 온도=140 ℃

ㆍ실시예 62: 제4 롤의 온도=150 ℃

ㆍ실시예 63: 제4 롤의 온도=175 ℃

ㆍ실시예 64: 제4 롤의 온도=200 ℃

ㆍ실시예 65: 제4 롤의 온도=210 ℃

실시예 53(표 13) 및 실시예 62 내지 63(표 15)과, 실시예 61, 65(표 15)를 비교하면, 본 발명에 있어서 바람직하다고 하는 권축 신장률로 함으로써, 내마모성이 비약적으로 향상되는 것을 알 수 있었다. 실시예 53, 62 내지 63의 권축사는 적절한 권축 신장률을 갖는 권축사이기 때문에, 외력에 의해 마모되었을 때 권축사가 붕괴되기 어렵고, 또한 단사 사이에 적절한 굴곡이나 얽힘을 갖기 때문에, 외력이 각각의 단사로 분산되어 우수한 내마모성을 나타내었다.

(실시예 66 내지 68)

실시예 53에 있어서 사용되는 구금 구멍의 스펙을 변경하고, 얻어지는 에어 스터퍼 권축사의 이형도를 변경한 것 이외에는, 실시예 53과 동일하게 하여 방사, 연신, 열 처리, 권축 처리를 실시하여 실시예 66 내지 68의 에어 스터퍼 권축사를 얻었다. 실시예 66 내지 68의 결과를 표 16에 나타낸다. 또한, 실시예 66 내지 68에서 사용한 구금 구멍 스펙을 하기에 나타낸다.

ㆍ실시예 66

구금 2(중합체 토출 직전의 구금): 슬릿 폭 0.20 mm, 슬릿 폭 0.8 mm, 구멍수 120

ㆍ실시예 67

구금 2(중합체 토출 직전의 구금): 슬릿 길이 0.18 mm, 슬릿 폭 1.0 mm, 구멍수 120

ㆍ실시예 68

구금 2(중합체 토출 직전의 구금): 슬릿 길이 0.12 mm, 슬릿 폭 1.8 mm, 구멍수 120

실시예 53(표 13), 실시예 66 내지 68을 비교하여 알 수 있듯이, 본 발명에 있어서 이형도가 높은 에어 스터퍼 권축사로 함으로써, 내마모성이 우수한 것이 된다. 즉, 본 발명에 있어서 권축사의 이형도가 높을수록 방사 공정에서 도 성분의 직경이 미세화되기 쉽고, 섬이 균일하게 분산된 중합체 얼로이 구조를 갖기 때문에 심 성분의 성분 A/성분 B와, 초 성분의 성분 B와의 계면에서의 접착성이 높아지고, 피브릴화가 없는 내마모성이 우수한 권축사가 되었다. 또한, 이형도가 높은 권축사로 함으로써, 붕괴되기 어려운 권축사가 되고, 장기간 사용에도 내마모성이 저하되지 않는 권축사가 되었다.

(실시예 69)

(방사ㆍ연신ㆍ권축 가공)

성분 A로서 폴리락트산 P4 및 성분 B로서 나일론 6(용융 점도 580 포아즈, 융점 225 ℃)을 압출기로써 혼련 질량비(폴리락트산:나일론) 30:70, 혼련 온도 230 ℃에서 혼련하여 방사기에 공급하였다.

방사기에 있어서의 방사 온도는 230 ℃로 하고, 방사팩 중에서 메쉬 크기 20 ㎛의 금속 부직포 필터로 여과한 후, Y형 구멍을 갖는 구멍수 54의 구금을 통해 사조를 토출하였다.

구금으로부터 토출된 방사 사조는 침니 바람에 의해 냉각 고화시킨 후, 저점도 광물유로 희석한 25 질량％의 유제액을 부여한 후, 인취 롤(넬슨 타입 롤, 회전 속도 700 m/분, 롤 온도 65 ℃)에 권취하였다.

사조를 권취하지 않고 계속해서 제1 연신 롤(넬슨 타입 롤, 회전 속도 600 m/분, 롤 온도 110 ℃)에 권취함으로써 1 단계째 연신을 행하였다. 추가로 사조를 권취하지 않고 계속해서 제2 연신 롤(넬슨 타입 롤, 회전 속도 1800 m/분, 롤 온도 150 ℃)에 권취함으로써 2 단계째 연신을 행하였다.

사조를 권취하지 않고 계속해서 연신 사조를 권축 가공 장치로 유도하고, 170 ℃, 0.8 MPa의 가열 압공에 의해 권축 가공하며, 회전 이송 장치 상에 분출시켜 냉각시켰다. 다음에, 플러그 형상의 권축사 덩어리를 2개 1쌍의 세퍼레이트 롤로써 스트레칭하여 덩어리를 풀었다. 상기 권축사에 교락 처리를 실시하고, 치즈형으로 권취하여 2000 dtex-94 fil의 권축사를 얻었다.

얻어진 권축사로부터 섬유에 있어서의 폴리락트산 수지와 나일론 6과의 피복 관계를 관찰한 결과, 수산화나트륨 수용액 처리에 의해 도 구조가 용출되며 해 구조가 잔존하였기 때문에, 폴리락트산 수지가 도 구조, 나일론 6이 해 구조를 형성한 것을 확인하였다.

또한, 도 구조의 도메인 크기는 25 내지 400 nm(평균 180 nm)였다.

또한, Y형 섬유 단면의 이형도는 1.34였다.

(연사)

상기 권축사에 하연(下撚)으로서 S 꼬임을 160회/m 걸고, 2개 합사하여 상연으로서 Z 꼬임을 160회/m 걸어 105 ℃에서 열 세팅을 실시하였다.

(염색)

나일론 6이 피복 성분을 형성하였기 때문에, 금속 함유 염료로써 나일론 6을 염색하기 위해서, 다음과 동일하게 하여 염색 처리를 행하였다.

염색 용기에 욕비 1:15의 염색욕을 준비하고, 금속 함유 염료로서 이르갈란(IRGALAN)(R) 블랙 RBLN을 2.0 ％owf, 염색 보조제로서 아세트산을 0.5 g/l, 유안을 0.5 g/l 첨가하여, 상기 염색욕에 상기 연사를 넣고, 90 ℃에서 20 분간 염색 처리를 실시하였다.

(기포)

폴리락트산 P4로부터 단섬유 섬도 5.5 dtex 단위 중량 100 g/m²의 스펀본드 부직포를 얻고, 카펫의 기포로 하였다.

(터프팅)

상기 연사를 상기 기포에 1/8 게이지, 스티치 6.8개/mm로 터프팅하여 파일 단위 중량 700 g/m²의 자동차 옵션 매트용 루프 카펫을 얻었다.

얻어진 카펫의 마모 감량률은 300 회전 마모에 있어서 3.5 ％, 5500 회전 마모에 있어서 33.3 ％, 습열 노화 후의 마모 감량률은 5.2 ％이고, 양호한 내마모성을 나타내었다. 또한, 얻어진 옵션 매트용 카펫은 깊이가 있는 우수한 발색을 나타내었다.

(실시예 70)

(방사ㆍ연신ㆍ권축 가공)

실시예 69와 동일하게 하여 방사ㆍ연신ㆍ권축 가공을 행하였다.

(연사)

실시예 69와 동일하게 하여 연사를 행하였다.

(염색)

실시예 69와 동일하게 하여 염색을 행하였다.

(기포)

실시예 69와 동일한 것을 카펫의 기포로 하였다.

(터프팅)

상기 연사를 상기 기포에 1/8 게이지, 스티치 7.5개/mm로 터프팅하고, 파일의 선단을 절단하여 파일 길이 10 mm, 파일 단위 중량 1100 g/m²의 자동차 옵션 매트용 삭소니 카펫을 얻었다.

얻어진 옵션 매트용 카펫의 마모 감량률은 300 회전 마모에 있어서 2.2 ％, 5500 회전 마모에 있어서 20.8 ％, 습열 노화 후의 마모 감량률성은 3.1 ％이고, 양호한 내마모성을 나타내었다. 또한, 얻어진 옵션 매트용 카펫은 깊이가 있는 우수한 발색을 나타내었다.

(실시예 71)

(방사ㆍ연신ㆍ권축 가공)

중합체의 총 토출량 및 구금의 구멍수를 변경한 것 이외에는, 실시예 69와 동일하게 하여 방사ㆍ연신ㆍ권축 가공을 행하여 1450 dtex-54 fil의 권축사를 얻었다.

얻어진 권축사로부터 섬유에 있어서의 폴리락트산 수지와 나일론 6과의 피복 관계를 관찰한 결과, 수산화나트륨 수용액 처리에 의해 도 구조가 용출되며 해 구조가 잔존하였기 때문에, 폴리락트산 수지가 도 구조, 나일론 6이 해 구조를 형성한 것을 확인하였다.

또한, 도 구조의 도메인 크기는 25 내지 400 nm(평균200 nm)였다.

또한, Y형 섬유 단면의 이형도는 1.34였다.

(연사)

연사는 실시하지 않았다.

(염색)

나일론 6이 피복 성분을 형성하였기 때문에, 나일론 6을 염색하기 위해서 실시예 69와 동일하게 하여 염색을 행하였다.

(기포)

실시예 69와 동일한 것을 카펫의 기포로 하였다.

(터프팅)

상기 권축사를 상기 기포에 1/10 게이지, 스티치 12개/mm로 터프팅하고, 파일의 선단을 절단하여 파일 길이 6 mm, 파일 단위 중량 450 g/m²의 자동차 라인 매트용 벨로아 카펫을 얻었다.

얻어진 카펫의 마모 감량률은 300 회전 마모에 있어서 2.6 ％, 습열 노화 후의 마모 감량률은 4.2 ％이고, 양호한 내마모성을 나타내었다. 또한, 얻어진 카펫은, 깊이가 있는 우수한 발색을 나타내었다. 또한, 얻어진 카펫의 내열성은 열에 의한 융착도 없어 양호하였다.

(비교예 16)

(방사ㆍ연신ㆍ권축 가공)

폴리락트산과 나일론과의 혼련 질량비를 100:0으로 한 것 이외에는, 실시예 69와 동일하게 하여 권축사를 얻었다.

(연사)

실시예 69와 동일하게 하여 연사를 행하였다.

(염색)

폴리락트산 수지가 100 질량％이기 때문에, 분산 염료로 폴리락트산 수지를 염색하기 위해서 다음과 동일하게 하여 염색 처리를 행하였다.

염색 용기에 욕비 1:15의 염색욕을 준비하고, 분산 염료로서 디스퍼스 옐로우(Disperse Yellow) KT-1, 디스퍼스 레드(Disperse Red) KT-1, 디스퍼스 블루(Disperse Blue) KT-1을 총 염료 농도로 5 ％owf, 염색 보조제로서 아세트산을 0.5 g/l, 닛카 선솔트 RM-340(닛카 가가꾸(주) 제조)를 0.5 g/l 첨가하고, 상기 염색욕에 상기 연사를 넣어 110 ℃에서 30 분간 염색 처리를 실시하였다.

(기포)

실시예 69와 동일한 것을 카펫의 기포로 하였다.

(터프팅)

실시예 69와 동일하게 하여 터프팅하여 파일 단위 중량 700 g/m²의 루프 카펫을 얻었다.

얻어진 카펫의 마모 감량률은 300 회전 마모에 있어서 6.3 ％, 5500 회전 마모에 있어서 95.2 ％, 습열 노화 후의 마모 감량률은 25.2 ％이고, 모두 실시예 69와 비교하여 열악한 것이었다.

(비교예 17)

(방사ㆍ연신ㆍ권축 가공)

폴리락트산과 나일론과의 혼련 질량비를 70:30으로 한 것 이외에는 실시예 69와 동일하게 하여 권축사를 얻었다.

얻어진 권축사로부터 섬유에 있어서의 폴리락트산 수지와 나일론 6과의 피복 관계를 관찰한 결과, 수산화나트륨 수용액 처리에 의해 해 구조가 용출되며 도 구조가 잔존하였기 때문에, 폴리락트산 수지가 해 구조, 나일론 6이 도 구조를 형성한 것을 확인하였다.

(연사)

실시예 69와 동일하게 하여 연사를 행하였다.

(염색)

폴리락트산 수지가 피복 성분을 형성하였기 때문에, 분산 염료로써 폴리락트산 수지를 염색하기 위해서 비교예 16과 동일하게 하여 염색을 행하였다.

(기포)

실시예 69와 동일한 것을 카펫의 기포로 하였다.

(터프팅)

상기 연사를 상기 기포에 1/8 게이지, 스티치 7.5개/mm로 터프팅하고, 파일의 선단을 절단하여 파일 길이 10 mm, 파일 단위 중량 1100 g/m²의 삭소니 카펫을 얻었다.

얻어진 카펫의 마모 감량률은 300 회전 마모에 있어서 3.2 ％, 5500 회전 마모에 있어서 75.1 ％, 습열 노화 후의 마모 감량률은 18.8 ％이고, 실시예 70과 비교하여 열악한 것이었다.

(비교예 18)

(방사ㆍ연신ㆍ권축 가공)

폴리락트산과 나일론과의 혼련 질량비를 100:0으로 한 것 이외에는, 실시예 69와 동일하게 하여 권축사를 얻었다.

(연사)

실시예 69와 동일하게 하여 연사를 행하였다.

(염색)

폴리락트산 수지가 100 질량％이기 때문에, 분산 염료로써 폴리락트산 수지를 염색하기 위해서 비교예 16과 동일하게 하여 염색을 행하였다.

(기포)

실시예 69와 동일한 것을 카펫의 기포로 하였다.

(터프팅)

상기 연사를 상기 기포에 1/8 게이지, 스티치 7.5개/mm로 터프팅하고, 파일의 선단을 절단하여 파일 길이 10 mm, 파일 단위 중량 1100 g/m²의 삭소니 카펫을 얻었다.

얻어진 카펫의 마모 감량률은 300 회전 마모에 있어서 2.4 ％, 5500 회전 마모에 있어서 85.6 ％, 습열 노화 후의 마모 감량률은 19.9 ％이고, 실시예 70과 비교하여 열악한 것이었다.

(비교예 19)

(방사ㆍ연신ㆍ권축 가공)

중합체의 총 토출량 및 구금의 구멍수를 변경하고, 폴리락트산과 나일론과의 혼련 질량 비율을 70:30으로 한 것 이외에는 실시예 69와 동일하게 하여 방사ㆍ연신ㆍ권축 가공을 행하여 1450 dtex-54 fil의 권축사를 얻었다.

얻어진 권축사로부터 섬유에 있어서의 폴리락트산 수지와 나일론 6과의 피복 관계를 관찰한 결과, 수산화나트륨 수용액 처리에 의해 해 구조가 용출되며 도 구조가 잔존하였기 때문에, 폴리락트산 수지가 해 구조, 나일론 6이 도 구조를 형성한 것을 확인하였다.

(연사)

연사는 실시하지 않았다.

(염색)

폴리락트산 수지가 피복 성분을 형성하였기 때문에, 분산 염료로써 폴리락트산 수지를 염색하기 위해서 비교예 16과 동일하게 하여 염색을 행하였다.

(기포)

실시예 69와 동일한 것을 카펫의 기포로 하였다.

(터프팅)

상기 권축사를 상기 기포에 1/10 게이지, 스티치 12개/mm로 터프팅하고, 파일의 선단을 절단하여 파일 길이 6 mm, 파일 단위 중량 450 g/m²의 벨로아 카펫을 얻었다.

얻어진 카펫의 마모 감량률은 300 회전 마모에 있어서 40.2 ％, 습열 노화 후의 마모 감량률은 50.3 ％이고, 실시예 71과 비교하여 열악한 것이었다. 또한, 얻어진 카펫의 내열성은 그 시험에서 파일의 융착이 발생하여, 실시예 71과 비교하여 열악한 것이었다.

(비교예 20)

(방사ㆍ연신ㆍ권축 가공)

중합체의 총 토출량 및 구금을 변경하고, 폴리락트산과 나일론과의 혼련 질량비를 100:0으로 한 것 이외에는, 실시예 69와 동일하게 하여 방사ㆍ연신ㆍ권축 가공을 행하여 1450 dtex-54 fil의 권축사를 얻었다.

(연사)

연사는 실시하지 않았다.

(염색)

폴리락트산 수지가 100 질량％이기 때문에, 분산 염료로써 폴리락트산 수지를 염색하기 위해서 비교예 16과 동일하게 하여 염색을 행하였다.

(기포)

실시예 69와 동일한 것을 카펫의 기포로 하였다.

(터프팅)

상기 권축사를 상기 기포에 1/10 게이지, 스티치 12개/mm로 터프팅하고, 파일의 선단을 절단하여 파일 길이 6 mm, 파일 단위 중량 450 g/m²의 벨로아 카펫을 얻었다.

얻어진 카펫의 마모 감량률은 300 회전 마모에 있어서 43.4 ％, 습열 노화 후의 마모 감량률은 70.2 ％이고, 실시예 71과 비교하여 열악한 것이었다.

또한, 얻어진 카펫의 내열성은 그 시험에서 파일의 융착이 발생하여 실시예 71과 비교하여 열악한 것이었다.

(비교예 21)

(방사ㆍ연신ㆍ권축 가공)

중합체의 총 토출량 및 구금을 변경하고, 폴리락트산과 나일론과의 혼련 질량비를 0:100으로 한 것 이외에는 실시예 69와 동일하게 하여 방사ㆍ연신ㆍ권축 가공을 행하여 1560 dtex-96 fil의 권축사를 얻었다.

(연사)

상기 권축사에 하연으로서 S 꼬임을 140회/m 걸고, 2개 합사하여 상연으로서 Z 꼬임을 140회/m 걸어 125 ℃에서 열 세팅을 실시하였다.

(염색)

나일론 6을 염색하기 위해서, 실시예 69와 동일하게 하여 염색을 행하였다.

(기포)

실시예 69와 동일한 것을 카펫의 기포로 하였다.

(터프팅)

상기 연사를 상기 기포에 1/10 게이지, 스티치 8.5개/mm로 터프팅하고, 파일의 선단을 절단하여 파일 길이 10 mm, 파일 단위 중량 1100 g/m²의 삭소니 카펫을 얻었다.

얻어진 카펫의 마모 감량률은 300 회전 마모에 있어서 1.0 ％, 5500 회전 마모에 있어서 9.2 ％, 습열 노화 후의 마모 감량률은 2.1 ％이고, 양호한 내마모성을 나타내었다. 또한, 얻어진 카펫은 발색성이 실시예와 비교하여 열악한 것이었다.

(실시예 72)

(방사ㆍ연신)

성분 A로서 폴리락트산 P4 및 성분 B로서 나일론 6(용융 점도 580 포아즈, 융점 225 ℃)을 압출기로써 혼련 질량비(폴리락트산:나일론) 30:70, 혼련 온도 230 ℃에서 혼련하여 방사기에 공급하였다.

방사기에 있어서의 방사 온도는 230 ℃로 하고, 방사팩 중에서 메쉬 크기 20 ㎛의 금속 부직포 필터로 여과한 후, 환형 구멍을 갖는 구멍수 26의 구금을 통해 사조를 토출하였다.

방사 속도 2000 m/분으로써 252 dtex-26 fil의 미연신사를 권취하고, 그 후 종형 연신기를 이용하여 연신 배율 3.0배, 연신 온도 90 ℃, 세트 온도 130 ℃의 조건에서 한층 연신을 실시하여 84 dtex-26 fil의 연신사를 얻었다.

얻어진 연신사로부터 섬유에 있어서의 폴리락트산 수지와 나일론 6과의 피복 관계를 관찰한 결과, 수산화나트륨 수용액 처리에 의해 도 구조가 용출되며 해 구조가 잔존하였기 때문에, 폴리락트산 수지가 도 구조, 나일론 6이 해 구조를 형성한 것을 확인하였다.

또한, 도 구조의 도메인 크기는 15 내지 200 nm(평균 100 nm)였다.

(합사ㆍ편물)

얻어진 연신사를 4개 합사하여 카시트용으로 더블 저지를 제조하였다.

(염색)

나일론 6이 피복 성분을 형성하였기 때문에, 금속 함유 염료로써 나일론 6을 염색하기 위해서 다음과 동일하게 하여 염색 처리를 행하였다.

염색 용기에 욕비 1:15의 염색욕을 준비하고, 금속 함유 염료로서 이르갈란(R) 블랙 RBLN을 2.0 ％owf, 염색 보조제로서 아세트산을 0.5 g/l, 유안을 0.5 g/l 첨가하고, 상기 염색욕에 상기 연사를 넣어 90 ℃에서 20 분간 염색 처리를 실시하였다.

얻어진 카시트는 실용상 문제가 없는 강력을 가지고, 또한 90 ℃ 분위기 중에서의 강력 유지율도 67.9 ％로 실용상 문제가 없으며 내마모성도 양호하였다.

(실시예 73)

(방사ㆍ연신)

폴리락트산과 나일론과의 혼련 질량비(폴리락트산:나일론)을 20:80으로 한 것 이외에는 실시예 72와 동일하게 하여 84 dtex-26 fil의 연신사를 얻었다.

얻어진 연신사로부터 섬유에 있어서의 폴리락트산 수지와 나일론 6과의 해도 관계를 관찰한 결과, 수산화나트륨 수용액 처리에 의해 도 구조가 용출되며 해 구조가 잔존하였기 때문에, 폴리락트산 수지가 도 구조, 나일론 6이 해 구조를 형성한 것을 확인하였다.

(합사ㆍ편물)

얻어진 연신사를 4개 합사하여 카시트용으로 더블 저지를 제조하였다.

(염색)

나일론 6이 피복 성분을 형성하였기 때문에, 금속 함유 염료로써 나일론 6을 염색하기 위해서 실시예 72와 동일하게 하여 염색을 행하였다.

얻어진 포백은 실용상 문제가 없는 강력을 가지고, 또한 90 ℃ 분위기 중에서의 강력 유지율도 75.8 ％로 실용상 문제가 없으며 내마모성도 양호하였다.

(비교예 22)

(방사ㆍ연신)

폴리락트산과 나일론과의 혼련 질량비(폴리락트산:나일론)을 70:30으로 한 것 이외에는 실시예 72와 동일하게 하여 84 dtex-26 fil의 연신사를 얻었다.

얻어진 연신사로부터 섬유에 있어서의 폴리락트산 수지와 나일론 6과의 해도 관계를 관찰한 결과, 수산화나트륨 수용액 처리에 의해 해 구조가 용출되며 도 구조가 잔존하였기 때문에, 폴리락트산 수지가 해 구조, 나일론 6이 도 구조를 형성한 것을 확인하였다.

(합사ㆍ편물)

얻어진 연신사를 4개 합사하여 실시예 72와 동일하게 더블 저지를 제조하였다.

(염색)

폴리락트산 수지가 피복 성분을 형성하였기 때문에, 분산 염료로써 폴리락트산 수지를 염색하기 위해서 비교예 16과 동일하게 하여 염색을 행하였다.

얻어진 포백은, 90 ℃ 분위기 중에서의 강력 유지율이 29.3 ％로 낮고, 내마모성도 실시예 72와 비교하면 열악하고, 실용상 사용이 곤란한 결과가 되었다.

(비교예 23)

(방사ㆍ연신)

폴리락트산과 나일론과의 혼련 질량비를 100:0으로 한 것 이외에는, 실시예 72와 동일하게 하여 연신사를 얻었다.

(합사ㆍ편물)

얻어진 연신사를 4개 합사하여 실시예 72와 동일하게 더블 저지를 제조하였다.

(염색)

폴리락트산 수지가 100 질량％이기 때문에, 분산 염료로써 폴리락트산 수지를 염색하기 위해서 비교예 16과 동일하게 하여 염색을 행하였다.

얻어진 포백은, 90 ℃ 분위기 중에서의 강력 유지율이 25.6 ％로 낮고, 내마모성도 실시예 72와 비교하면 열악하고, 실용상 사용이 곤란한 결과가 되었다.

본 발명에 의해, 내마모성이 우수함과 동시에 염색 후의 심미성이 우수한 지방 폴리에스테르 수지와 열가소성 폴리아미드 수지로 이루어지는 합성 섬유로부터 구성되는 권축사 및 섬유 구조체를 제공할 수 있고, 일반 의류 용도나 산업 자재 용도에 최적인 합성 섬유 및 섬유 구조체를 제공할 수 있다.

Claims (33)

1. 지방족 폴리에스테르 수지(A)와 열가소성 폴리아미드 수지(B)를 포함하고, 섬유 표면에서 지방족 폴리에스테르 수지(A)가 거의 노출되지 않은 합성 섬유이며, 상기 합성 섬유로부터 구성된 멀티필라멘트에 권축이 부여되어 있는 것을 특징으로 하는 권축사.
2. 제1항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 수지(A)와 열가소성 폴리아미드 수지(B)를 포함하고, 섬유 표면적에 대한 지방족 폴리에스테르 수지(A)의 노출 면적 비율이 5 ％ 이하인 합성 섬유이며, 상기 합성 섬유로부터 구성된 멀티필라멘트에 권축이 부여되어 있는 것을 특징으로 하는 권축사.
3. 제1항에 있어서, 권축사가 BCF(벌크 연속 필라멘트) 얀인 것을 특징으로 하는 권축사.
4. 제1항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 수지(A)와 열가소성 폴리아미드 수지(B)를 함유하여 이루어지는 중합체 얼로이계 합성 섬유로부터 구성되는 권축사이며, 지방족 폴리에스테르 수지(A)가 도 성분을 형성하고, 열가소성 폴리아미드 수지(B)가 해 성분을 형성한 해도 구조를 이루고, 도 성분의 도메인 크기가 0.001 내지 2 ㎛인 권축사.
5. 제4항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 수지(A)가 결정성 수지이고, 융점이 150 내지 230 ℃인 권축사.
6. 제4항에 있어서, 열가소성 폴리아미드 수지(B)가 결정성 수지이고, 융점이 150 내지 250 ℃인 권축사.
7. 제4항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 수지(A)와 열가소성 폴리아미드 수지(B)의 블렌드 비율(중량비)이 5/95 내지 55/45인 권축사.
8. 제1항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 수지(A)와 열가소성 폴리아미드 수지(B)를 함유하여 이루어지는 중합체 얼로이가, 1 분자 중에 2개 이상의 활성 수소 반응성기를 함유하는 화합물(C)를 더 첨가하여 얻어진 것인 권축사.
9. 제8항에 있어서, 활성 수소 반응성기가 글리시딜기, 옥사졸린기, 카르보디이미드기 및 산 무수물기로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 반응기인 권축사.
10. 제8항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 수지(A), 열가소성 폴리아미드 수지(B) 및 1 분자 중에 2개 이상의 활성 수소 반응성기를 함유하는 화합물(C)의 합 계량에 대한 1 분자 중에 2개 이상의 활성 수소 반응성기를 함유하는 화합물(C)의 함유량이 0.005 내지 5 중량％인 권축사.
11. 제4항에 있어서, 섬유 축 방향으로 신장된 근상(筋狀) 홈이 섬유 표면에 형성되어 있고, 상기 근상 홈의 폭이 0.01 내지 1 ㎛인 권축사.
12. 제11항에 있어서, 근상 홈의 종횡비(근상 홈의 장축 길이/근상 홈의 폭)가 10 내지 500인 권축사.
13. 제4항에 있어서, 권축사가 하기 물성을 만족시키는 것인 권축사.

    강도: 1 cN/dtex 이상

    비등수 처리 후의 권축 신장률: 3 내지 30 ％

    이형도(D1/D2): 1.2 내지 7
14. 제4항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 수지(A)에 대하여, 탈크, 소르비톨 유도체, 인산에스테르 금속염, 염기성 무기 알루미늄 화합물, 멜라민 화합물염으로부터 선택되는 1종 이상의 결정 핵제를 0.01 내지 2 중량％ 함유하는 권축사.
15. 지방족 폴리에스테르 수지(A)와 열가소성 폴리아미드 수지(B)를 블렌드 비율(중량비) 5/95 내지 55/45로 혼련할 때, 용융 점도비(ηb/ηa)가 0.1 내지 2의 범위가 되는 조합으로 하고, 일단 펠릿화한 후, 또는 혼련과 연속하여 용융 방사하고, 방사 온도를 열가소성 폴리아미드 수지(B)의 융점 Tmb에 대하여 Tmb+3 ℃ 내지 Tmb+40 ℃로 하고, 구금 토출 구멍에서의 토출 선속도를 0.02 내지 0.4 m/초로 하여 멀티필라멘트를 형성하고, 구금면에서 실질적으로 연직하측 0.01 내지 0.15 m를 냉각 개시점으로 하여, 상기 멀티필라멘트에 실질적으로 직교하는 방향에서 풍속 0.3 내지 1 m/초, 풍온 15 내지 25 ℃의 기체로 냉각시키고, 방사 마무리제로 상기 멀티필라멘트를 피복하여 50 내지 130 ℃의 가열 롤로 가열하면서 멀티필라멘트의 파단 신도가 15 내지 65 ％가 되도록 1 내지 3 단계로 연신시키고, 또한 연신 후의 최종 롤 온도를 지방족 폴리에스테르 수지(A)의 융점 Tma에 대하여 Tma-30 내지 Tma+30 ℃로 하여 열 세팅하고 나서 에어 젯 스터퍼 장치에 공급하고, 상기 장치의 노즐 온도를 연신 후의 최종 롤 온도보다 5 내지 100 ℃ 높은 온도로 하여 권축 가공을 행하여 3차원 권축사를 형성하고, 냉각 드럼에 접촉시켜 인취하며, 연신 후의 최종 롤보다 10 내지 30 ％ 낮은 속도로 권취하는 권축사의 제조 방법.

    (여기서, ηa: 지방족 폴리에스테르 수지(A)의 용융 점도, ηb: 열가소성 폴리아미드 수지(B)의 용융 점도)
16. 제15항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 수지(A) 및/또는 열가소성 폴리아미드 수지(B)에, 1 분자 중에 2개 이상의 활성 수소 반응성기를 함유하는 화합물(C)를 상용화제로서 첨가하여 용융 혼련시키는 권축사의 제조 방법.
17. 제15항에 있어서, 1 분자 중에 2개 이상의 활성 수소 반응성기를 함유하는 화합물(C)를, 지방족 폴리에스테르 수지(A), 열가소성 폴리아미드 수지(B), 및 1 분자 중에 2개 이상의 활성 수소 반응성기를 함유하는 화합물(C) 첨가량의 합계량의 0.005 내지 5 중량％로 첨가하는 권축사의 제조 방법.
18. 제15항에 있어서, 지방족 폴리에스테르 수지(A) 및/또는 열가소성 폴리아미드 수지(B)에, 탈크, 소르비톨 유도체, 인산에스테르 금속염, 염기성 무기 알루미늄 화합물, 멜라민 화합물염으로부터 선택되는 1종 이상의 결정 핵제를 첨가하여 용융 혼련시키는 권축사의 제조 방법.
19. 제18항에 있어서, 탈크, 소르비톨 유도체, 인산에스테르 금속염, 염기성 무기 알루미늄 화합물, 멜라민 화합물염으로부터 선택되는 1종 이상의 결정 핵제를 지방족 폴리에스테르 수지(A)에 대하여 0.01 내지 2 중량％ 첨가하는 권축사의 제조 방법.
20. 제1항에 있어서, 심 성분이 지방족 폴리에스테르 수지(A), 또는 지방족 폴리에스테르 수지(A)와 열가소성 폴리아미드 수지(B)와의 중합체 얼로이를 포함하고, 초 성분이 열가소성 폴리아미드 수지(B)를 포함하는 심초형 복합 섬유로부터 구성되는 권축사이며, 하기 (1) 내지 (3)의 물성을 갖는 것을 특징으로 하는 권축사.

    (1) 강도: 1.5 내지 3 cN/dtex

    (2) 단섬유 섬도: 5 내지 40 dtex

    (3) 비수(沸收): 6 ％ 이하
21. 제20항에 있어서, 권축사를 승온 속도 16 ℃/분으로 측정한 시차 열량 곡선의 융해 피크의 열 용량의 총합이 50 J/g 이상인 권축사.
22. 제20항에 있어서, 심초비(중량비)가 10/90 내지 65/35인 권축사.
23. 제20항에 있어서, 권축사의 단섬유 이형도(D3/D4)가 1.3 내지 4인 권축사.
24. 제20항에 있어서, 권축사의 비등수 처리 후의 권축 신장률이 5 내지 35 ％인 권축사.
25. 제20항에 있어서, 2 mg/dtex 하중하에서 비등수 처리한 후에 측정한 권축 신장률(구속 하중하 신장률)이 2 내지 30 ％인 권축사.
26. 제20항에 있어서, 심 성분의 지방족 폴리에스테르 수지(A)와 열가소성 폴리아미드 수지(B)의 블렌드 비율(중량비)가 95/5 내지 20/80인 권축사.
27. 제26항에 있어서, 심 성분의 중합체 얼로이의 얼로이 구조가 하기 (1) 내지 (3)을 만족시키는 심초형 복합 섬유.

    (1) 지방족 폴리에스테르 수지(A)가 도 성분을 형성하고 있다.

    (2) 열가소성 폴리아미드 수지(B)가 해 성분을 형성하고 있다.

    (3) 도 성분의 직경이 0.001 내지 2 ㎛이다.
28. 직접 방사ㆍ연신ㆍ권축 가공 장치를 이용하여 지방족 폴리에스테르 수지(A)를 심 성분으로 하고, 열가소성 폴리아미드 수지(B)를 초 성분으로 하여 구금 토출 구멍에서 합류시켜 토출함으로써 방출사를 형성하고, 상기 방출사를 종합 연신 배율 2 내지 5배로 연신하고, 연신 후의 최종 롤의 온도를 160 내지 220 ℃로 하여 열 세팅하고 나서, 에어 스터퍼 권축 가공 장치에서 권축 가공을 실시하는 것을 특징으로 하는 권축사의 제조 방법.
29. 직접 방사ㆍ연신ㆍ권축 가공 장치를 이용하여 지방족 폴리에스테르 수지(A)를 심 성분으로 하고, 열가소성 폴리아미드 수지(B)를 초 성분으로 하며, 심 성분의 중량 분율을 10 내지 65 중량％로 하여 구금 토출 구멍에서 합류시켜 토출할 때, 용융 점도비(ηb/ηa)가 0.2 내지 2의 범위가 되는 조합으로 하고, 방사 온도를 열가소성 폴리아미드 수지(B)의 융점 Tmb에 대하여 Tmb 내지 Tmb+30 ℃로 하고, 구금 토출 구멍에서의 토출 선속도를 1 내지 20 m/분으로 하여 방출사를 형성하고, 상기 방출사를 구금면에서 연직하측 0.01 내지 0.15 m를 냉각 개시점으로 하여, 구금면의 연직 방향에 직교하는 방향에서 풍속 0.3 내지 1 m/초, 풍온 15 내지 25 ℃ 의 기체로 냉각시킨 멀티필라멘트를, 종합 연신 배율 2 내지 5배로 2 단계로 연신시킨 후, 권축 가공을 실시할 때, 1 단계째 연신 롤을 50 내지 90 ℃로 하고, 2 단계째 연신 롤을 90 내지 150 ℃로 하며, 연신 후의 최종 롤 온도를 160 내지 220 ℃로 하여 열 세팅하여 에어 젯 스터퍼 권축 가공 장치에 공급할 때, 상기 장치의 노즐 온도를 연신 후의 최종 롤 온도보다 5 내지 100 ℃ 높은 온도로 하여 권축 가공을 행하여 권축사를 형성하고, 냉각 드럼에 접촉시켜 인취하며, 연신 후의 최종 롤보다 10 내지 30 ％ 낮은 속도로 권취하는 것을 특징으로 하는 권축사의 제조 방법.
30. 직접 방사ㆍ연신ㆍ권축 가공 장치를 이용하여 지방족 폴리에스테르 수지(A)와 열가소성 폴리아미드 수지(B)를 심 성분으로 하고, 2축 압출 혼련기 및/또는 1축 압출 혼련기로써, 혼련 온도를 열가소성 폴리아미드 수지(B)의 융점(Tmb) 내지 Tmb+40 ℃, 전단 속도 200 내지 20,000 sec^-1, 체류 시간 0.5 내지 30 분의 범위에서 용융 혼련한 중합체 얼로이를 포함하는 심 성분과, 열가소성 폴리아미드 수지(B)를 포함하는 초 성분을, 방사 구금에서 합류시켜 토출하는 것을 특징으로 하는 권축사의 제조 방법.
31. 제1항에 기재된 권축사를 적어도 일부에 포함하는 섬유 구조체.
32. 제31항에 있어서, 섬유 구조체가 카펫인 섬유 구조체.
33. 제32항에 있어서, 자동차 내장용 카펫인 섬유 구조체.

Images