KR20090033471A - 제전성 폴리에스테르 가연 가공사 및 그 제조 방법 그리고 그 제전성 폴리에스테르 가연 가공사를 포함하는 제전성 특수 복합 가연 가공사 - Google Patents

Abstract

폴리옥시알킬렌계 폴리에테르와 유기 이온성 화합물을 함유하는 PET 계 방향족 폴리에스테르의 멀티필라멘트로 이루어지는 미연신 사조를 특정 조건 하에서 연신과 동시에 가연 가공함으로써, 가연 가공시의 섹션 변형, 보풀을 발생시키지 않고, 고속으로 안정적으로 가연 가공하여 매우 양호한 질감, 내피브릴성을 갖는 섬유 구조를 갖는 사조가 되게 하여, 내구성이 우수한 제전성을 갖는 폴리에스테르 가연 가공사가 제조된다. 또, 상기 미연신 사조와, 폴리메틸메타아크릴레이트계 폴리머 및/또는 폴리스티렌계 폴리머를 함유하는 폴리에스테르의 미연신 사조를 교락시켜, 특정 조건에서 연신과 동시에 가연 가공함으로써 보풀이 없고, 매우 양호한 높은 벌크성, 스펀감을 가짐과 함께, 내구성이 우수한 제전성을 갖는 복합 가연 가공사를 고속으로 안정적으로 제조한다. 이 가공사는 학생복, 유니폼, 방진복 등의 정전기를 억제하는 용도에 특히 유용하다.

Description

제전성 폴리에스테르 가연 가공사 및 그 제조 방법 그리고 그 제전성 폴리에스테르 가연 가공사를 포함하는 제전성 특수 복합 가연 가공사{ANTISTATIC POLYESTER FALSE TWIST YARN, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, AND ANTISTATIC SPECIAL COMPOSITE FALSE TWIST YARN INCLUDING THE ANTISTATIC POLYESTER FALSE TWIST YARN}

본 발명은 제전성(制電性)을 갖는 폴리에스테르 가연 가공사 및 그 제조 방법 그리고 그 제전성 폴리에스테르 가연 가공사를 포함하는 제전성 특수 복합 가연 가공사에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 내구성이 우수한 제전성을 갖는 폴리에스테르 가연 가공사 및 그러한 가연 가공사를 고속으로 안정적으로 제조하는 방법, 그리고 그 제전성 폴리에스테르 가연 가공사를 포함하는 심초(core-sheath) 구조의 제전성 특수 복합 가연 가공사에 관한 것이다.

폴리에스테르, 그 중에서도 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 이것을 주체로 하는 방향족 폴리에스테르 (이하, PET 계 폴리에스테르라고 약칭한다) 는 많은 우수한 특성을 가지고 있기 때문에, 섬유, 필름, 시트 등의 성형용 재료로서 널리 사용되고 있다. 그러나, 폴리에스테르는 소수성이기 때문에, 제전성이 요구되는 분야에서의 사용은 제한되고 있다.

종래부터 PET 계 폴리에스테르에 친수성을 부여하여 제전성 (대전 방지성) 을 발현시키려고 하는 시도가 이루어져 왔으며, 지금까지 수많은 제안이 이루어져 있다. 예를 들어, 폴리에스테르에 폴리옥시알킬렌계 폴리에테르 화합물을 배합시키는 방법 (일본 특허공보 소39-5214호 참조), 그리고 폴리에스테르에 실질적으로 비상용성(非相溶性)의 폴리옥시알킬렌계 폴리에테르 화합물과 유기ㆍ무기의 이온성 화합물을 배합시키는 방법이 알려져 있다 (일본 특허공보 소44-31828호, 일본 특허공보 소60-11944호, 일본 공개특허공보 소53-80497호, 일본 공개특허공보 소53-149247호, 일본 공개특허공보 소60-39413호, 일본 공개특허공보 평3-139556호 참조). 그런데, 이들 폴리에스테르 조성물로 제조된 섬유는 통상의 연신사 (FOY) 에서는 제전성을 갖지만, 가연 가공사에서는 꼬임 변형으로 인하여 보풀이 발생하기 때문에, 충분한 제전성을 갖는 실용적인 PET 계 폴리에스테르 가연 가공사는 아직 존재하지 않는 것이 실정이었다.

한편, 종래 신도차(伸度差)를 갖는 2 종 이상의 폴리에스테르 필라멘트사를 정렬시켜 교락 처리하고, 계속해서 가연 가공함으로써 얻어진 높은 벌크성, 스펀감이 양호한 2 층 구조의 복합 가연 가공사가 알려져 있다 (예를 들어, 일본 특허공보 소61-19733호 참조).

그러나, 최근 직편물의 질감, 감촉, 외관 등에 관한 요구가 점점 더 높아지고 있음에도 불구하고, 종래의 가연 가공사를 사용하여 제편직된 포백 (布帛) 에서는 탁탁거리는 정전기를 억제하는 제전성을 갖는 포백은 거의 없다고 할 수 있을 정도이다. 특히 학생복, 유니폼, 방진복 등의 정전기를 억제하는 용도 또는 피 부에 직접 닿는 경우가 많은 블라우스나 셔츠 등의 용도에서도 제전성을 갖는 PET 계 폴리에스테르 가연 가공사 포백은 현재에 이르기까지 제공되고 있지 않은 것이 현 상황이다.

발명의 개시

본 발명의 목적은 상기 서술한 바와 같은 종래품의 결점을 해소하여, 제전 성능이 우수한 폴리에스테르 포백을 얻을 수 있는 신규 PET 계 폴리에스테르 가연 가공사를 제공하는 것, 그리고 그 폴리에스테르 가연 가공사를 안정적으로 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것, 게다가 매우 양호한 높은 벌크성, 스펀감을 가짐과 함께 제전 성능도 우수한 스펀라이크한 폴리에스테르 포백으로 할 수 있는 신규 폴리에스테르 복합 가연 가공사 및 그 복합 가연 가공사를 안정적으로 제조하는 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해 예의 연구한 결과, 특정 제전제를 특정 범위 내에서 함유하는 폴리에스테르 조성물로 이루어지는 폴리에스테르 미연신 사조(絲條)를 특정 가연구 (假撚具) 를 사용하여 특정 온도 및 꼬임수 조건 하에서 연신과 동시에 가연 가공하면, 내구성, 질감 등이 양호하고, 제전 성능도 우수한 폴리에스테르 포백으로 할 수 있는 신규 폴리에스테르 가연 가공사를 안정적으로 제조할 수 있다는 것을 알아내어 본 발명에 도달하였다.

또, 본 발명자들은 폴리에스테르계 복합 가연 가공사에 있어서, 심(core)부 사조를 특정 제전제를 특정 비율로 함유하는 폴리에스테르 사조로 구성함과 함께, 초(sheath)부 사조를 폴리메틸메타아크릴레이트계 폴리머 또는 폴리스티렌계 폴리머를 특정 비율로 함유하는 폴리에스테르 사조로 구성하고, 상기의 심부 사조용 미연신사와 초부 사조용 미연신사를 정렬시켜, 특정 조건 하에서 연신과 동시에 가연 가공하면, 제전성의 심부 사조를 초부 사조가 실 길이 방향으로 균일하게 감싸는 효과로 인하여, 매우 양호한 높은 벌크성와 스펀감을 가짐과 함께 제전 성능도 우수한 스펀라이크한 폴리에스테르 포백이 될 수 있는 폴리에스테르 복합 가연 가공사를 비약적으로 향상된 공정 안정성으로 생산성 양호하게 제조할 수 있다는 사실을 알아내어 본 발명에 도달하였다.

이렇게 하여 본 발명에 의하면,

ㆍ반복 단위의 75 몰% 이상이 에틸렌테레프탈레이트 단위로 이루어지고, (a) 폴리옥시알킬렌계 폴리에테르 및 (b) 방향족 폴리에스테르와는 실질적으로 비반응성인 유기 이온성 화합물을 함유하는 방향족 폴리에스테르 조성물로 구성되는 제전성 폴리에스테르 멀티필라멘트의 가연 가공사로서, 그 가연 가공사의 대(帶)전압 반감기가 60 초 이하이고, 또한 권축률이 10 ∼ 20% 인 것을 특징으로 하는 제전성 폴리에스테르 가연 가공사,

ㆍ반복 단위의 75 몰% 이상이 에틸렌테레프탈레이트 단위로 이루어지고, (a) 폴리옥시알킬렌계 폴리에테르 및 (b) 방향족 폴리에스테르와는 실질적으로 비반응성인 유기 이온성 화합물을 함유하는 방향족 폴리에스테르 조성물을 용융 방사하여 얻은 복굴절률이 0.02 ∼ 0.05 인 미연신 사조를, 하기 (가) ∼ (라) 를 동시에 만족시키는 조건에서 연신과 동시에 가연 가공하는 것을 특징으로 하는 제전성 폴리에스테르 가연 가공사의 제조 방법

(가) 가연구로서, 3 축 프릭션 디스크 타입이고, 해연부 (解撚部) 에 위치하는 최하단 디스크의 재질이 세라믹이고, 그 디스크와 주행 사조의 접촉 길이가 2.5 ∼ 0.5㎜ 이며, 또한 그 디스크의 직경이 바로 위의 디스크 직경의 90 ∼ 98% 인 것을 사용한다

(나) 가연 가공 온도를 170℃ ∼ 300℃ 의 온도로 한다

(다) 가연 가공시의 연신 배율을 1.4 ∼ 2.4 로 한다

(라) 가연수 (T) (회/m) 를 가연 가공사의 섬도 (Y dtex) 에 대해 15000/Y^1/2 ≤ T ≤ 35000/Y^1/2 로 한다,

ㆍ심부 사조 (A) 가 반복 단위의 75 몰% 이상이 에틸렌테레프탈레이트 단위로 이루어지고, (a) 폴리옥시알킬렌계 폴리에테르 및 (b) 폴리에스테르와는 실질적으로 비반응성인 유기 이온성 화합물을 함유하는 방향족 폴리에스테르 조성물로 구성되는 제전성 폴리에스테르 멀티필라멘트로 이루어지고, 초부 사조 (B) 가 폴리메틸메타아크릴레이트계 폴리머 및/또는 폴리스티렌계 폴리머를 0.5 ∼ 3.0 중량% 함유하는 방향족 폴리에스테르 조성물로 구성되는 폴리에스테르 멀티필라멘트로 이루어지는 특수 복합 가연 가공사로서, 그 가공사의 대전 마찰압이 2000V 이하, 권축률이 2 ∼ 8% 이고, 또한 초부 사조 (B) 의 평균 실 길이가 심부 사조 (A) 의 평균 실 길이보다 10 ∼ 20% 긴 것을 특징으로 하는 제전성 특수 복합 가연 가공사, 및

ㆍ폴리에스테르 멀티필라멘트를 연신 가연 가공할 때, 가공용 원사로서 (a) 폴리옥시알킬렌계 폴리에테르 및 (b) 폴리에스테르와는 실질적으로 비반응성인 유기 이온성 화합물을 함유하여 이루어지는 미연신의 제전성 폴리에스테르 멀티필라멘트 (A') 와, 폴리에스테르 멀티필라멘트에 폴리메틸메타아크릴레이트계 폴리머 및/또는 폴리스티렌계 폴리머를 중량 기준으로 0.5 ∼ 3.0 중량% 함유하는 미연신의 폴리에스테르 멀티필라멘트 (B') 를 합사하고, 하기 (1) ∼ (4) 를 모두 만족시키는 조건에서 연신과 동시에 가연 가공하는 것을 특징으로 하는 제전성 특수 복합 가연 가공사의 제조 방법

(1) 가연 직전에 공기 교락 처리를 실시하여 30 개 이상/m 의 교락을 부여한다

(2) 가연구로서, 3 축 프릭션 디스크 타입이고, 해연부에 위치하는 최하단 디스크의 재질이 세라믹이고, 그 디스크와 주행 사조의 접촉 길이가 2.5 ∼ 0.5㎜ 이며, 또한 그 디스크의 직경이 바로 위의 디스크 직경의 90 ∼ 98% 인 것을 사용한다

(3) 가연 가공 온도를 170℃ ∼ 300℃ 의 온도로 한다

(4) 가연수 (T) (회/m) 를 가연 가공사의 섬도 (Y dtex) 에 대해 15000/Y^1/2 ≤ T ≤ 35000/Y^1/2 로 하는

것이 제공된다.

도 1 은 본 발명에서 사용하는, 가연 가공사를 제조하는 연신 동시 가연 가 공기의 개략도이고, 1 은 폴리에스테르 미연신사 또는 방사 혼섬사, 2 는 실 가이드, 3, 3' 은 피드 롤러, 4 는 인터레이스 노즐, 5 는 제 1 단 히터, 6 은 냉각 플레이트, 7 은 가연구 (3 축 프릭션 디스크 유닛), 8 은 제 1 딜리버리 롤러, 9 는 제 2 단 히터, 10 은 제 2 딜리버리 롤러, 11 은 권취 롤러, 12 는 폴리에스테르 가연 가공사 치즈이다.

또, 도 2 는 본 발명에서 사용하는 가연 디스크 유닛의 하나의 실시 양태를 나타내는 정면도이고, 13 은 가연 디스크, 14 는 가이드 디스크, 15 는 회전축, 16 은 타이밍 벨트, 17 은 구동 벨트이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명의 제전성 가연 가공사는 특정 제전성 방향족 폴리에스테르 조성물로 이루어지는 멀티필라멘트로 구성되고, 또한 특정 제전 특성 및 권축성을 갖는 것이다. 이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 그 제전성 가연 가공사를 구성하는 방향족 폴리에스테르 조성물, 그 가연 가공사의 특성 및 그 가연 가공사의 제조 방법의 순으로 상세하게 설명한다.

＜제전성 가연 가공사를 형성하는 조성물＞

본 발명에서 말하는 PET 계 방향족 폴리에스테르는 폴리머 반복 단위의 75 몰% 이상, 바람직하게는 85 ∼ 100 몰% 가 에틸렌테레프탈레이트인 PET 방향족 폴리에스테르로서, 주로 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성 유도체와 에틸렌글리콜 또는 그 에스테르 형성성 유도체의 반응에 의해 얻어지는 중합체를 대상으로 한다.

이 PET 계 방향족 폴리에스테르에 있어서는, 산 성분으로서 테레프탈산 이외 에 다른 2 관능성 방향족 카르복실산을 소량 공중합한 것이어도 된다. 이러한 공중합 성분으로는 이소프탈산, 오르토프탈산, 1,5-나프탈렌디카르복실산, 2,5-나프탈렌디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 4,4'-비페닐디카르복실산, 3,3'-비페닐디카르복실산, 4,4'-비페닐에테르디카르복실산, 4,4'-비페닐메탄디카르복실산, 4,4'-비페닐술폰디카르복실산, 4,4'-비페닐이소프로필리덴디카르복실산, 1,2-비스(페녹시)에탄-4,4'-디카르복실산, 2,5-안트라센디카르복실산, 2,6-안트라센디카르복실산, 4,4'-p-페닐렌디카르복실산, 2,5-피리딘디카르복실산, β-히드록시에톡시벤조산, p-옥시벤조산 등을 들 수 있다. 이들 2 관능성 방향족 카르복실산은 2 종 이상 병용해도 된다. 또한, 소량이라면 이들 2 관능성 방향족 카르복실산과 함께 아디프산, 아젤라산, 세바크산, 도데칸디온산과 같은 2 관능성 지방족 카르복실산, 시클로헥산디카르복실산과 같은 2 관능성 지환족 카르복실산, 5-나트륨술포이소프탈산 등을 1 종 또는 2 종 이상 병용할 수도 있다.

또, 디올 화합물로서, 에틸렌글리콜 외에 프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 2-메틸1,3-프로판디올, 디에틸렌글리콜, 트리메틸렌글리콜과 같은 다른 지방족 디올, 1,4-시클로헥산디메탄올과 같은 지환족 디올 등 및 이들의 혼합물 등을 공중합하고 있어도 된다. 또, 소량이라면 이들 디올 화합물과 함께 양 말단 또는 편 말단이 미봉쇄의 폴리옥시알킬렌글리콜을 공중합할 수 있다.

또한, 폴리에스테르가 실질적으로 선상인 범위에서 트리멜리트산, 피로멜리트산과 같은 폴리카르복실산, 글리세린, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨과 같은 폴리올을 사용할 수도 있다.

바람직한 PET 계 방향족 폴리에스테르의 구체예로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 의 호모폴리머, 또는 폴리에틸렌이소프탈레이트ㆍ테레프탈레이트, 폴리에틸렌ㆍ부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트ㆍ데칸디카르복시레이트 등 와 같은 공중합 폴리에스테르를 들 수 있다. 그 중에서도 기계적 성질, 제사성 등의 밸런스가 맞추어진 폴리에틸렌테레프탈레이트의 호모폴리머가 특히 바람직하다.

이러한 PET 계 방향족 폴리에스테르는 임의의 방법에 의해 합성된다. 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트에 대하여 설명하면, 테레프탈산과 에틸렌글리콜을 직접 에스테르화 반응시키거나, 테레프탈산디메틸과 같은 테레프탈산의 저급 알킬에스테르와 에틸렌글리콜을 에스테르 교환 반응시키거나 또는 테레프탈산과 에틸렌옥사이드를 반응시키거나 하여 테레프탈산의 글리콜에스테르 및/또는 그 저중합체를 생성시키는 제 1 단 반응, 이어서 그 생성물을 감압 하에 가열하여 원하는 중합도가 될 때까지 중축합 반응시키는 제 2 단 반응에 의해 용이하게 제조된다.

이러한 PET 계 방향족 폴리에스테르에는 필요에 따라 안정제, 광택 제거제, 착색제, 그 밖의 첨가제를 함유하고 있어도 지장이 없다.

본 발명의 가연 가공사를 형성하는 제전성 방향족 폴리에스테르 조성물은 상기와 같은 PET 계 방향족 폴리에스테르에 특정 제전제를 2 종 배합한 것이다. 본 발명에서 제 1 제전제로서 배합되는 폴리옥시알킬렌계 폴리에테르 (a) 는 PET 계 방향족 폴리에스테르에 실질적으로 불용성인 것이라면 단일의 옥시알킬렌 단위 로 이루어지는 폴리옥시알킬렌글리콜이어도 되고, 2 종 이상의 옥시알킬렌 단위로 이루어지는 공중합 폴리옥시알킬렌글리콜이어도 되며, 또 하기 일반식 (Ⅰ) 로 나타내는 폴리옥시에틸렌계 폴리에테르이어도 된다.

상기 식 (Ⅰ) 중, Z 는 1 ∼ 6 개의 활성 수소 원자를 갖는 유기 화합물 잔기, R¹ 은 탄소 원자수 6 이상의 알킬렌기 또는 치환 알킬렌기, R² 는 수소 원자, 탄소 원자수 1 ∼ 40 의 1 가의 탄화수소기, 탄소 원자수 2 ∼ 40 의 1 가의 히드록시 탄화수소 또는 탄소 원자수 2 ∼ 40 의 1 가의 아실기, k 는 1 ∼ 6 의 정수, n 은 n ≥ 70/k 를 만족시키는 정수, m 은 1 이상의 정수를 나타낸다.

이러한 폴리옥시알킬렌계 폴리에테르의 구체예로는, 분자량이 4000 이상인 폴리옥시에틸렌글리콜, 분자량이 1000 이상인 폴리옥시프로필렌글리콜, 폴리옥시테트라메틸렌글리콜, 분자량이 2000 이상인 에틸렌옥사이드, 프로필렌옥사이드 공중합체, 분자량이 4000 이상의 트리메틸올프로판에틸렌옥사이드 부가물, 분자량이 3000 이상의 노닐페놀에틸렌옥사이드 부가물, 그리고 이들의 말단 OH 기에 탄소수가 6 이상인 치환 에틸렌옥사이드가 부가된 화합물을 들 수 있으며, 그 중에서도 분자량이 10000 ∼ 100000 인 폴리옥시에틸렌글리콜 및 분자량이 5000 ∼ 16000 인 폴리옥시에틸렌글리콜의 양 말단에 탄소수가 8 ∼ 40 인 알킬기 치환 에틸렌옥사이드가 부가된 화합물이 바람직하다.

이러한 폴리옥시알킬렌계 폴리에테르 화합물 (a) 의 배합량은, 상기 방향족 폴리에스테르 100 중량부에 대해 0.2 ∼ 30 중량부가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2 ∼ 6 중량부의 범위이다. 배합량이 0.2 중량부보다 적을 때에는 친수성이 부족하여 충분한 제전성을 나타낼 수 없다. 한편, 30 중량부보다 많이 배합해도 빠르게 제전성의 향상 효과는 관찰되지 않고, 오히려 얻어지는 조성물의 기계적 성질을 손상시키게 되는 데다가, 그 폴리에테르 화합물이 블리드 아웃되기 쉬워지기 때문에, 용융 방사시에 칩의 루더에 대한 맞물림성이 저하되어, 방사 안정성도 악화되게 된다.

상기의 방향족 폴리에스테르 조성물에는 제전성을 특별히 향상시키기 위해, 추가로 제 2 제전제로서 유기 이온성 화합물 (b) 가 배합된다. 이러한 유기 이온성 화합물로는 매트릭스인 PET 계 방향족 폴리에스테르와 실질적으로 비반응성이면서 또한 상기 폴리옥시알킬렌계 폴리에테르 화합물 (a) 와도 실질적으로 비반응성인 화합물로서, 예를 들어 하기 일반식 (Ⅱ), (Ⅲ) 으로 나타내는 술폰산 금속염 및 술폰산 제 4 급 포스포늄염을 바람직한 것으로서 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상 병용해도 된다.

상기 식 (Ⅱ) 중, R 은 탄소 원자수 3 ∼ 30 의 알킬기 또는 탄소 원자수 6 ∼ 40 의 아릴기, M 은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 나타낸다. 상기 식 (Ⅱ) 에 있어서 R 이 알킬기일 때, 그 알킬기는 직사슬형이어도 되고 또는 분기된 측사슬을 가지고 있어도 된다. M 은 Na, K, Li 등의 알칼리 금속 또는 Mg, Ca 등의 알칼리 토금속이고, 그 중에서도 Li, Na, K 가 바람직하다. 이러한 술폰산 금속염은 1 종만을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.

바람직한 술폰산 금속염의 구체예로는, 스테아릴술폰산나트륨, 옥틸술폰산나트륨, 도데실술폰산나트륨, 탄소 원자수의 평균이 14 인 알킬술폰산나트륨 혼합물, 도데실벤젠술폰산나트륨 혼합물, 도데실벤젠술폰산나트륨 (하드형, 소프트형), 도데실벤젠술폰산리튬 (하드형, 소프트형), 도데실벤젠술폰산마그네슘 (하드형, 소프트형) 등을 들 수 있다.

상기 식 (Ⅲ) 중, R¹, R², R³ 및 R⁴ 는 각각 독립적으로 탄소 원자수 3 ∼ 30 의 알킬기 또는 탄소 원자수 6 ∼ 40 의 아릴기를 나타낸다. 이들 R¹, R², R³ 및 R⁴ 는 각각 탄소 원자수가 5 ∼ 15 인 저급 알킬기, 페닐기 또는 벤질기가 바람직하다. 또, 이들 R¹, R², R³ 및 R⁴ 의 탄소수의 총 합계는 60 이하가 바람직하다.

이러한 술폰산 제 4 급 포스포늄염의 바람직한 구체예로는, 알킬기의 탄소 원자수의 평균이 14 인 알킬술폰산테트라부틸포스포늄, 알킬기의 탄소 원자수의 평균이 14 인 알킬술폰산테트라페닐포스포늄, 알킬기의 탄소 원자수의 평균이 14 인 알킬술폰산부틸트리페닐포스포늄, 도데실벤젠술폰산테트라부틸포스포늄 (하드형, 소프트형), 도데실벤젠술폰산테트라페닐포스포늄 (하드형, 소프트형), 도데실벤젠술폰산벤질트리페닐포스포늄 (하드형, 소프트형) 등을 들 수 있다. 이러한 술폰산 제 4 급 포스포늄염은 1 종만을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.

이러한 유기의 이온성 화합물 (b) 로는 1 종만 사용해도 되고, 2 종 이상 병용해도 되는데, 그 합계 배합량은 방향족 폴리에스테르 100 중량부에 대해 0.05 ∼ 10 중량부의 범위가 바람직하고, 0.5 ∼ 4 중량부가 더욱 바람직하다. 0.05 중량부 미만에서는 제전성의 향상 효과가 작고, 10 중량부를 초과하면 섬유의 기계적 성질을 손상시키게 되는 데다가, 그 이온성 화합물도 블리드 아웃되기 쉬워지기 때문에, 용융 방사시의 칩의 루더-맞물림성이 저하되어, 방사 안정성도 악화되게 된다.

또한, 상기 방향족 폴리에스테르 조성물에는 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서, 상기에서 서술한 제전제 외에, 공지된 첨가제, 예를 들어, 안료, 염료, 광택 제거제, 방오제, 형광 증백제, 난연제, 안정제, 자외선 흡수제, 활제 등을 배합해도 된다.

＜가연 가공사의 특성＞

본 발명의 가연 가공사에 있어서, 권축률로 하여 10 ∼ 20%, 특히 12 ∼ 18% 의 범위의 권축을 갖는다. 권축률이 이 범위인 것은 소프트한 질감이 우수한 직편물이 얻어진다.

권축률이 10% 미만인 경우에는, 직편물로 했을 때의 사조간 공극이 많아져 염료가 들어가기 쉬워지고, 염반 (染斑) 이 발현되기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 20% 를 초과하는 경우에는, 얻어지는 직편물의 표면의 나뭇결이 바랜 색조가 되고, 또한 직편물의 질감에 폭신한 느낌을 나타내게 되기 때문에 바람직하지 않다.

또한, 본 발명의 가연 가공사는 대전압 반감기가 60 초 이하, 바람직하게는 5 ∼ 40 초이다. 여기에서, 대전압 반감기란 가연 가공사를 통편 (筒編) 하여 염색하고, 조습 (調濕) 한 후, 제전 성능을 JIS-L1094 대전성 시험 방법 A 법 (반감기 측정법) 에 의해 측정되는 값이다. 여기에서는, 대전압이 초기 대전압의 1/2 로 감쇠될 때까지의 시간 (초) 을 측정하고, 그 시간 (초) 이 짧은 쪽이 제전 성능이 우수하다고 평가된다. 대전압 반감기가 60 초를 초과하는 것은 제전 효과가 없거나 또는 매우 작기 때문에, 본 발명의 목적을 달성할 수 없다.

또, 본 발명의 가연 가공사는 직편물로 한 경우의 직밀도를 적정한 범위로 조정하기 쉽게 하기 위해, 그 총 섬도는 50 ∼ 200dtex (데시텍스) 의 범위가 적당하고, 바람직하게는 50 ∼ 150dtex 의 범위이다. 총 섬도가 50dtex 미만인 경우에는, 직편지 (織編地) 의 탄력성이 약하고, 또한 충분히 밀집된 직편지를 얻기 곤란해지기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 200dtex 를 초과하는 경우에는, 직편물의 겉보기 중량이 지나치게 커지기 때문에 직편용으로는 바람직하지 않다. 또한, 단섬유의 섬도는 1.0 ∼ 5.0dtex 가 바람직하고, 가연 가공사의 구성 필라멘트수는 24 ∼ 96 개가 바람직하다.

＜가연 가공사의 제조법＞

이상에서 설명한 본 발명의 제전성 폴리에스테르 가연 가공사는, 예를 들어 이하의 방법에 의해 양호한 생산성으로 안정적으로 제조할 수 있다.

즉, 본 발명의 제조 방법에서는 가연 가공시에 변형, 보풀을 발생시키지 않고, 고속, 안정되게 가연 가공하기 때문에, 가공용 원사로서, PET 계 방향족 폴리에스테르 중에 상기의 폴리옥시알킬렌글리콜 (a) 와 이온성 대전 방지제 (b) 의 양방이 균일하게 배합된 방향족 폴리에스테르 조성물로부터 용융 방사된 복굴절률 0.02 ∼ 0.05 의 미연신 멀티필라멘트를 사용하고, 이것을 하기 (가) ∼ (나) 를 동시에 만족시키는 조건에서 연신과 동시에 가연 가공한다.

(가) 가연구로서, 3 축 프릭션 디스크 타입이고, 해연부에 위치하는 최하단 디스크의 재질이 세라믹이고, 그 디스크와 주행 사조의 접촉 길이가 2.5 ∼ 0.5㎜ 이며, 또한 그 디스크의 직경이 바로 위의 디스크 직경의 90 ∼ 98% 인 것을 사용한다

(나) 가연 가공 온도를 170℃ ∼ 300℃ 의 온도로 한다

(다) 가연 가공시의 연신 배율을 1.4 ∼ 2.4 로 한다

(라) 가연수 (T) (회/m) 를 가연 가공사의 섬도 (Y dtex) 에 대해 15000/Y^1/2 ≤ T ≤ 35000/Y^1/2 로 한다.

용융 방사 단계에서는 상기 방향족 폴리에스테르 조성물을 방사 구금으로부터 용융 토출하고, 냉각 고화시켜 필라멘트상이 되고, 각 필라멘트를 합사하고, 필요한 유제를 부여하고, 방사 속도 2000 ∼ 4500m/분, 특히 2500 ∼ 3500m/분의 조 건에서 인취하는 것이 바람직하다.

그 때, 방사된 미연신사 (멀티필라멘트사) 의 복굴절률은 0.02 ∼ 0.05 의 범위일 필요가 있다. 복굴절률이 0.02 미만인 경우, 가연 가공시의 장력이 낮아 서징의 발생을 일으키기 쉽고, 실 떨림 때문에 열세팅 얼룩이 생겨 염반 불량의 원인이 되고, 또한 가연 가공시의 연신 배율의 상승으로 실이 약해지기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 복굴절률이 0.05 를 초과하는 경우, 원사에 보풀이 발생하기 쉬워져, 공정의 상태가 나빠지기 때문에 바람직하지 않다.

본 발명 방법에서는 방사 및/또는 연신 가연 가공의 공정에서 공기의 흐름을 교란시켜 사조의 교락 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 이러한 공기 교락 처리는 연신 가연 가공과 다른 공정에서 실시해도 되는데, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 연신 가연 가공 장치에 인터레이스 노즐 (4) 을 설치하여 연신 가연 가공 직전에 실시하는 것이 바람직하다. 이로써 보풀의 발생을 억제하여, 가공사의 취급성에 좋은 영향을 가져올 수 있다. 또한, 다른 인터레이스 노즐 (도시 생략) 에 의해, 가연 하에서의 열세팅 후의 사조에 공기 교락을 실시함으로써 완전히 혼섬 교락을 실시하게 하여, 실 길이 방향으로 균일화시킨다. 이 효과로부터 실 길이 방향으로 균일화된 제전 성능을 가지며, 또한 고급감을 발현시키는 가공사로 할 수 있다.

본 발명 방법에서는, 바람직하게는 연신 가연 가공 직전에 교락 처리가 실시된 미연신사는, 예를 들어 도 1 에 나타내는 바와 같은 2 단식 히터를 구비한 연신 가연 가공기에 걸어 권축을 갖는 폴리에스테르 가연 가공사로 한다. 또한, 도 1 의 예에서는, 상기 서술한 폴리에스테르 미연신사 (1) 는 패키지로부터 인출되어, 실 가이드 (2) 를 거쳐 2 쌍의 피드 롤러 (3,3') 사이에 설치된 인터레이스 노즐 (4) 에 의해 공기 교락 처리가 이루어진다. 여기에서 교락 처리된 미연신사는 피드 롤러 (3') 와 제 1 딜리버리 롤러 (8) 사이에서 소정 배율로 연신되면서, 회전하고 있는 3 축 프릭션 디스크 타입의 가연구 (7) 에 의해 가연된다. 이 때, 가연구 (7) 로서 해연부에 위치하는 최하단 디스크의 재질이 세라믹이고, 그 디스크와 주행 사조의 접촉 길이가 2.5 ∼ 0.5㎜ 이며, 또한 그 디스크 직경이 바로 상류에 위치하는 디스크 직경의 90 ∼ 98% 인 것이 사용된다.

이 동안에 사조는 제 1 단 히터 (5) 에 의해 가연 상태에서 열세팅된 후, 하류측의 냉각 플레이트 (6) 에서 냉각되고, 가연구 (7) 를 통과하여 해연된다. 또한, 주행 사조는 필요에 따라 제 1 딜리버리 롤러 (8) 와 제 2 딜리버리 롤러 (10) 사이에 설치된 제 2 단 히터 (9) 에 의해 다시 열세팅이 이루어지고, 추가로 공기 교락이 이루어진 후, 권취 롤러 (11) 에 의해 치즈상 패키지 (12) 로서 감겨, 목적으로 하는 제전성 폴리에스테르 가연 가공사가 제조된다.

고속으로 연신 가연 가공하는 것을 고려하여, 제 1 단 히터 (5) 및 제 2 단 히터 (9) 는 모두 비접촉식으로 하는 것이 바람직하다. 특히, 제 2 단 히터 (9) 는 SW-OFF 를 생략하는 (사용하지 않는) 경우가 많은데, 가공사에 요구되는 질감 등, 필요에 따라 사용해도 상관없다.

본 발명 방법에서는 이미 서술한 바와 같이, 가연구 (7) 로서, 도 2 에 나타낸 바와 같은 3 축 프릭션 디스크 타입인 것으로서, 그 해연부에 위치하는 최하단 의 디스크는 세라믹제인 것으로 하고, 또한 그 디스크 직경이 바로 상류의 디스크 직경보다 90 ∼ 98% 인 것을 사용하고, 그 디스크와 주행 사조의 접촉 길이를 2.5 ∼ 0.5㎜ 로 하는 것이 중요하다. 즉, 도 2 에 예시하는 가연구 (7) 는 3 개의 회전축 (15) 에 각각 2 개씩 가연 디스크 (13) 가 장착된 3 축 프릭션 디스크 타입인 것으로서, 각 회전축 (15) 은 구동 벨트 (17) 에 의해 구동되는 타이밍 벨트 (16) 에 의해 소정 속도로 회전하여, 각각의 가연 디스크 (13) 를 회전시키도록 하고 있다. 본 발명 방법에서는 가연 디스크 (13) 중 적어도 해연부에 위치하는 최하단의 디스크 (도 2 의 예에서는 좌측의 회전축에 장착한 하방의 디스크) 는 세라믹제로 하고, 또한 그 디스크의 직경이 바로 상류측의 디스크 (도 2 의 예에서는 중앙의 회전축에 장착한 하방의 디스크) 의 직경의 90 ∼ 98% 인 것을 사용한다. 그리고, 그 세라믹제 디스크와 주행 사조의 접촉 길이는 2.5 ∼ 0.5㎜ 로 한다.

이와 같이 가연구 (7) 에 있어서의 최하단의 디스크 재질이 세라믹인 것이 디스크 마모상 바람직하다. 또, 그 디스크와 주행 사조의 접촉 길이를 2.5 ∼ 0.5㎜ 로 하는 것은 가연이 종료되어, 권축 상태인 사조가 마지막의 해연부에 들어갔을 때, 그 디스크와 사조의 접촉 면적을 최대한 작게 하여 저항을 줄이는 것이 보풀을 현저히 감소시키는 데에 있어서 유효하다고 하는 본 발명자들의 지견에 기초하는 것이다. 마찬가지로, 최하단의 디스크의 직경을 바로 위의 디스크 직경보다 90 ∼ 98% 의 직경으로 하는 것이, 사도 (絲導) 를 다음 단계 (즉, 열세팅) 로 이동시킬 때의 저항이 적어 사조가 스무스하게 이동할 수 있는 적정 존이라는 것을 알아낸 것에 의한 것이다.

본 발명 방법에서는 미연신 사조를 구성하는 필라멘트에는 상기 2 종의 제전제가 함유되기 때문에, 원래 연신 가연 가공에 의한 보풀을 발생시키기 쉬운 것인데, 본 발명 방법에 의하면, 상기 서술한 조건을 채용함으로써 연신 가연 가공시의 가공 보풀의 발생을 현저히 저감시킬 수 있게 된다. 그런데, 이 범위를 벗어나면, 가공 보풀이 발생하여 제직성, 해서성 (解舒性), 직물 제품에서의 품질에 악영향을 미치는 요인이 된다. 본 발명자들이 각종의 검토를 거듭한 결과, 주행 사조와 최하단 디스크의 접촉 길이를 2.5 ∼ 0.5㎜ 로 하는 것이, 본 발명 방법의 연신 가연 가공에 있어서는 가공 보풀을 현저히 감소시키는 데에 있어서 특히 효과적이라는 것이 판명되었다.

본 발명에 있어서의 가연 가공 온도는 170 ∼ 300℃ 로 할 필요가 있다. 이 온도가 170℃ 미만에서는 권축 성능이 낮고, 질감이 딱딱하고, 300℃ 를 초과하는 경우에는 극단적으로 가공사의 편평이 진행되어 가공 보풀이 발생하게 되기 때문에 바람직하지 않다. 가연 가공기로서 비접촉식 히터를 구비한 장치를 사용하는 경우에는, 제 1 단 비접촉식 히터의 설정 온도를 170 ∼ 300℃ 로 하여 열처리하는 것이 바람직하다. 또한, 여기에서 말하는 적정 히터 온도는 시판되는 가연 가공기 (테이진 세이키 제조, 216 스이켄(錘建) HTS-15V) 에 의한 것으로, 비접촉식의 1.0 ∼ 1.5m 길이인 것, 실 속도로서 800m/분 ∼ 등의 사양인 것을 상정하고 있으며, 따라서 특수한 히터를 사용하거나, 초고속도로 가공하는 경우 등은 설정 온도를 적절히 조정해야 한다는 것은 물론이다.

또한, 제 1 단 히터에 있어서의 사조의 열처리 시간은 히터의 종류, 그 길이 및 그 온도 등에 따라 적절히 설정하면 되지만, 열처리 시간이 지나치게 짧으면 가공사의 권축률이 불충분한 것이 되기 쉽고, 또 장력 변동에서 기인하는 연신 가연 단사 (斷絲), 가연 가공사의 보풀, 직편물에서의 염반이 발생하기 쉽다. 한편, 열처리 시간이 지나치게 길면 권축률이 지나치게 커지는 경향이 있다. 통상적으로 비접촉식 히터의 경우에는 0.04 ∼ 0.12 초의 범위, 특히 0.06 ∼ 0.10 초의 범위가 적당하다.

또한, 연신 가연 가공에 있어서의 연신 배율은 1.4 ∼ 2.4 가 최적이며, 이 영역을 벗어난 저배율 존에서는 서징의 발생, 실 떨림에 의한 열세팅 얼룩이 생기고, 고배율 존에서는 가공사의 편평화가 진행되고, 또한 가공 보풀이 발생하게 되기 때문에 바람직하지 않다.

본 발명 방법에서는 연신과 동시에 가연 가공에 있어서의 가연수 (T) (회/m) 를 가연 가공사의 섬도 (Y) (dtex) 에 따라 (15000 ∼ 35000)/Y^1/2, 바람직하게는 (20000 ∼ 30000)/Y^1/2 의 범위로 설정한다. 가연수가 15000/Y^1/2 (회/m) 미만인 경우에는 미세하고 강고한 권축을 부여하는 것이 어려워지고, 포백으로 했을 때에 질감이 딱딱하여 페이퍼라이크가 되며, 가연수가 35000/Y^1/2 (회/m) 을 초과하는 경우에는 단사 및 보풀의 발생이 많아지기 때문에, 모두 바람직하지 않다.

본 발명 방법에서는, 먼저 연신 가연 장치에 공급되는 폴리에스테르 미연신사에 미리 공기 흐름에 의해 필라멘트 간의 교락을 실시하는 것이 바람직하다. 이 공기 교락 처리는 연신 가연 가공와는 별개로 실시해도 되지만, 도 1 과 같이 연신 가연 장치에 인터레이스 노즐을 설치하여 연신 가연 직전에 공기 교락 처리를 하는 방법이 바람직하다. 교락의 정도는 폴리에스테르 가연 가공사로 측정한 교락도가 30 ∼ 80 개/m, 보다 바람직하게는 50 ∼ 70 개/m 가 되도록 실시한다. 교락도가 30 개/m 미만인 경우에는 폴리에스테르 미연신사를 구성하는 필라멘트끼리 잘 섞이지 않아, 연신 가연 공정에서의 해서 (원사 패키지로부터의 취출) 불량에 의한 단사 및 가연 (加撚)ㆍ해연시의 단사 끊김의 발생이 많아지기 때문에 바람직하지 않다. 교락도가 80 개/m 를 초과하는 경우에는 폴리에스테르 가연(假撚) 가공사를 구성하는 필라멘트끼리의 뒤엉킴이 지나치게 강해져, 실이 딱딱해진 상태가 되어 바람직하지 않다.

본 발명 방법에서는 직경이 40 ∼ 70㎜, 보다 바람직하게는 직경 45 ∼ 62㎜ 인 가연 디스크를 사용하여 가연ㆍ해연을 실시하는 것이 좋다. 그 가연 디스크는, 예를 들어 도 2 에 나타내는 바와 같이 각 2 장의 디스크를 3 축으로 배치한 가연 유닛으로 조립하여 사용한다. 가연 디스크의 직경이 40㎜ 미만에서는, 상기 폴리에스테르 조성물로 이루어지는 사조로의 가연 디스크에 의한 마찰 손상이 급격히 증가하여, 단사 및 보풀의 발생이 많아진다. 가연 디스크의 직경이 70㎜ 를 초과하는 경우에는, 가연 디스크에 의한 꼬임 부여력이 저하되어, 미세하고 강고한 권축이 얻어지지 않는 경우가 많아 바람직하지 않다. 또, 가연 장력이 상승하여 보풀의 발생이 많아진다. 또한, 주행 사조를 가연 디스크로 유도하는 작업 (스레딩) 이 매우 어려워진다.

가연 디스크를 통과하는 사조의 주행각 (디스크 회전축과 디스크의 외주 상 을 접촉 주행하는 사조가 이루는 각도) 은 30 ∼ 48 도, 특히 32 ∼ 45 도의 범위로 하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 디스크에 의한 꼬임 부여력을 저하시키지 않고 실 이송 작용을 높여, 안정된 상태에서 가연ㆍ해연을 실시할 수 있다. 이 때, 이미 서술한 바와 같이, 최하단의 디스크와 주행 사조의 접촉 길이를 2.5 ∼ 0.5㎜ 로 하는 것이 가공 보풀을 현저히 감소시키는 데에 있어서 효과적이다.

상기 폴리에스테르 조성물로 이루어지는 섬유는 내(耐)피브릴성이 떨어지고, 일반적으로 이러한 내피브릴성이 낮은 섬유는 가공시의 보풀의 발생은 피할 수 없다고 생각되지만, 본 발명 방법에 의하면, 사조에 내피브릴성을 갖는 섬유 구조를 갖게 하면서 가공하는 기술을 채용하고 있기 때문에, 가연 가공시의 섹션 변형, 보풀 등을 발생시키지 않고 고속, 안정적으로 가연 가공할 수 있어, 고품질의 가연 가공사를 제조할 수 있다.

이와 같이 하여 얻어지는 본 발명의 제전성 가연 가공사는 무연, 무점착제로 제직 또는 제편하여 양호한 포백으로 할 수 있다. 이 때, 제직 제편성은 양호하며, 단사 (斷絲) 가 없어 스무스하다. 또, 이상과 같은 본 발명 방법에 의하면, 제전성, 내구성이 우수한 폴리에스테르 가연 가공사를 효율적으로 안정되게 제조할 수 있다.

＜복합 가연 가공사의 특성＞

다음으로, 본 발명의 제전성 특수 복합 가연 가공사는, 이미 서술한 바와 같이 상기 제전성 폴리에스테르 필라멘트로 이루어지는 심사(芯絲)의 외주를 실질적 으로 초사가 덮고 있는 복합 구조를 갖는 복합 가연 가공사이다.

여기에서, 본 발명의 복합 가연 가공사를 구성하는 초사는, 상기와 같은 방향족 폴리에스테르에 폴리메틸메타아크릴레이트계 폴리머 및/또는 폴리스티렌계 폴리머를 배합한 것으로 이루어진다. 여기에서, 방향족 폴리에스테르로는 전체 반복 단위의 75 몰% 이상, 특히 85 몰% 이상이 에틸렌테레프탈레이트로 이루어지고, 그 고유 점도 (오르토클로로페놀을 용매로서 사용하고, 35℃ 에서 측정) 가 0.7 이하, 특히 0.55 ∼ 0.70 인 것이 바람직하다. 또한, 이 방향족 폴리에스테르는 심사를 구성하는 방향족 폴리에스테르와 동일한 조성이어도 되고, 상이한 조성이어도 된다.

또, 이들 폴리에스테르에는 공지된 첨가제, 예를 들어 안료, 염료, 광택 제거제, 방오제, 형광 증백제, 난연제, 안정제, 자외선 흡수제, 활제를 함유해도 된다.

초사를 구성하는 방향족 폴리에스테르에 배합하는 폴리메틸메타아크릴레이트계 폴리머, 폴리스티렌계 폴리머는 어택틱 구조 또는 신디오택틱 구조의 비결정성 폴리머이어도 되고, 아이소택틱 구조의 결정성 폴리머이어도 된다. 또, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위 내에서 공중합 성분을 함유하는 것이어도 상관없다.

이들 폴리머의 분자량은 지나치게 작으면, 후술하는 본 발명의 효과가 저하되는 경향이 있기 때문에, 그 중량 평균 분자량으로 하여 2000 이상, 특히 5000 ∼ 20 만의 범위가 바람직하다. 구체적으로는 중량 평균 분자량이 8000 ∼ 20 만, 멜트인덱스 A (ASTM-D1238 준거, 온도 230℃, 하중 3.8kgf 로 측정) 가 10 ∼ 30g/10 분인 폴리메틸메타크릴레이트계 공중합체 또는 아이소택틱 폴리스티렌계 중합체, 또는 중량 평균 분자량이 8000 ∼ 20 만, 멜트인덱스 B (ASTM-D1238 준거, 온도 300℃, 하중 2.16kgf 로 측정) 가 6 ∼ 50g/10 분인 신디오택틱 폴리스티렌계 중합체 등을 특히 바람직한 예로서 들 수 있다. 이들 중합체는 상기 폴리에스테르에 용융 혼합하여 용융 방사할 때, 그 열안정성과 분산 상태의 안정성이 우수하기 때문에 바람직하다.

이러한 폴리메틸메타아크릴레이트계 폴리머 및/또는 폴리스티렌계 폴리머의 폴리에스테르에 대한 혼합에 의해, 그 섬유의 표면에 미세한 볼록부가 형성되기 때문이라고 추정되지만, 결과적으로 섬유간 마찰 저항이 저하되어 미끄러지기 쉬워지고, 이로써 소프트하고 매끄러운 표면 터치의 질감의 직편물이 실현되는 한편, 염색시의 광택은 첨가하지 않는 것과 동등한 레벨이 유지된다는 효과가 발현된다. 이러한 효과를 발현시키기 위해, 상기 폴리머의 함유량은 폴리에스테르 중량을 기준으로 하여 합계로 0.5 ∼ 3.0 중량% 로 할 필요가 있으며, 1.0 ∼ 2.0 중량% 로 하는 것이 바람직하다. 함유량이 0.5 중량% 미만인 경우에는, 섬유ㆍ섬유간의 마찰 저하가 불충분하여, 얻어지는 포백의 질감이 딱딱한 것이 되기 때문에 바람직하지 않다.

한편, 상기 함유량 3.0 중량% 를 초과하는 경우에는, 이러한 폴리머를 첨가하는 효과가 포화될 뿐만 아니라, 섬유의 방사, 연신 공정에서의 안정성이 저하되어, 단사가 많아지기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 폴리메틸메타아크릴레이 트계 폴리머와 폴리스티렌계 폴리머를 병용할 수도 있지만, 이 경우에는 양자의 합계의 중량% 가 상기 함유량의 범위 내가 되도록 한다.

본 발명에 있어서, 초사를 이러한 조성으로 함으로써, 상기 서술한 바와 같이 복합사 표면의 촉감 등을 개선하는 효과도 있지만, 가장 중요한 것은 초사에 폴리메틸메타아크릴레이트계 폴리머나 폴리스티렌계 폴리머를 블렌드하면, 동일한 방사 속도의 미블렌드사보다 신도가 높아지기 때문에, 이들을 복합 가연 가공한 경우, 그 블렌드사가 복합사의 초부에 배치되기 쉬워지고, 반대로 복합하는 상대방의 제전 사조가 심부에 배치되기 쉬워진다는 효과가 얻어지는 것이다.

또한, 초사를 형성하는 상기 폴리에스테르 조성물에도, 필요에 따라 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서 공지된 첨가제, 예를 들어 안료, 염료, 광택 제거제, 방오제, 형광 증백제, 난연제, 안정제, 자외선 흡수제, 활제 등을 배합해도 지장없다.

본 발명의 복합 가연 가공사에 있어서는, 심사의 사조군 A 와 초사의 사조군 B 는 그 실 길이에 차이가 있다는 것이 중요하며, 특히 사조군 B 쪽이 사조군 A 보다 10 ∼ 20%, 보다 바람직하게는 12 ∼ 18% 의 범위에서 긴 편이 바람직하다. 그 때, 사조군 A 가 주로 복합 가연 가공사의 심부에 배치되고, 사조군 B 가 주로 초부에 배치되어 있는 심초 구조를 형성하고 있다. 이러한 실 길이차로 함으로써, 실 길이 방향으로 안정적으로 제전성이 있는 심사를 초사로 감싸는 것이 제전성을 높게 유지하는 것으로 이어져, 세탁 내구성이 양호한 결과가 된다. 또, 초사의 보다 섬세함이 가공사 및 그것으로 이루어지는 직편물의 소프트한 질감을 발현시킨다. 또, 직편물 공정에서의 취급성이 향상되어, 고품질인 것이 얻어진다.

본 발명에 있어서는, 상기와 같은 사조군 A 와 사조군 B 로 구성되는 복합 가연 가공사의 권축률은 2 ∼ 8% 의 범위, 특히 3 ∼ 7% 의 범위의 권축을 가지고 있을 필요가 있다.

권축률을 이 범위로 함으로써, 소프트한 질감이 우수한 직편물이 얻어진다. 이에 대해, 권축률이 2.0% 미만인 경우에는. 직편물로 했을 때의 사조간 공극이 지나치게 많아져 염색시에 필요 이상으로 염료가 들어가기 쉬워지고, 염반을 발현하기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 8.0% 를 초과하는 경우에는, 얻어지는 직편물의 표면의 나뭇결이 바랜 색조가 되고, 또한 폭신한 느낌을 나타내게 되기 때문에 바람직하지 않다.

또한, 복합 가연 가공사를 구성하는 사조군 A 또는 사조군 B 로부터 각각의 사조를 꺼내어 각각 단독으로 측정했을 때의 권축률은 서로 동일해도 되고 상이해도 되는데, 사조군 B 쪽이 권축률이 큰 경우, 그 사조 B 가 주로 복합 가연 가공사의 초부에 배치되기 쉬워지기 때문에, 직편물로 했을 때, 소프트하고 매끄러운 표면 터치의 질감이 향상되기 때문에 바람직하다.

본 발명의 복합 가연 가공사는, 또한 대전 마찰압이 2000V 이하, 바람직하게는 500V ∼ 1500V 의 범위 내에 있다. 대전 마찰압은 복합 가연 가공사를 통편하여 염색하고, 조습한 후, 제전 성능을 JIS-L1094 대전성 시험 방법 B 법 (마찰 대전압 측정법) 에 의해 측정되는 값으로서, 마찰 대전압이 약 2000V 이하 (바람직 하게는 1500V 이하) 이면 제전 효과가 있다고 평가할 수 있다.

본 발명의 복합 가연 가공사는 직편물로 한 경우의 직밀도를 적정한 범위로 조정하기 쉽게 하기 위해, 그 총 섬도는 100 ∼ 300dtex (데시텍스), 바람직하게는 130 ∼ 270dtex 의 범위로 하는 것이 적당하다. 총 섬도가 100dtex 미만인 경우에는, 탄력성이 약하고, 또한 충분히 밀집된 직편지를 얻기 곤란해지기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 300dtex 를 초과하는 경우에는, 직편물의 겉보기 중량이 지나치게 커지기 때문에, 직편용으로는 바람직하지 않게 된다. 또한, 사조군 A 와 사조군 B 의 총 섬도비는 전자/후자로 40/60 ∼ 60/40, 특히 45/55 ∼ 55/45 의 범위가 보다 미세함을 발현시키는 데에 있어서 바람직하다.

한편, 사조군 A 와 사조군 B 의 단섬유 섬도는 동일해도 되고 상이해도 되는데, 그 평균 단섬유 섬도는 1.0 ∼ 5.0dtex, 바람직하게는 1.2 ∼ 4.0dtex 의 범위일 필요가 있다. 평균의 단섬유 섬도가 1.0dtex 미만인 경우에는, 사조군 A 와 사조군 B 의 혼합이 지나치게 진행되기 때문에, 얻어지는 직편물 표면이 발현되기 어려워져 바람직하지 않다. 한편, 평균 단섬유 섬도가 5.0dtex 를 초과하는 경우에는, 얻어지는 직편물의 질감이 조(粗)경화되어, 표면이 불쾌한 촉감을 주게 되기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 심사와 초사의 단섬유 섬도가 상이한 경우에는, 복합 가연 가공사의 보다 심부에 배치되기 쉬운 사조군 쪽이, 그 단섬유 섬도는 큰 쪽이 바람직하다. 그러나, 너무 지나치게 커지면 질감이 조경 (粗硬) 한 것이 되기 쉽기 때문에, 5.5dtex 이하로 하는 것이 바람직하다.

＜복합 가연 가공사의 제조법＞

이상에 설명한 본 발명의 직편물용 폴리에스테르 복합 가연 가공사는, 예를 들어 이하의 방법에 의해 제조할 수 있다. 즉, 폴리에스테르 멀티필라멘트를 연신 가연 가공할 때, 가공용 폴리에스테르 원사로서, 상기의 폴리옥시알킬렌글리콜 (a) 와 이온성 대전 방지제 (b) 가 배합되어 있는 폴리에스테르 미연신사 (A') 와, 상기의 폴리메틸메타아크릴레이트계 폴리머 및/또는 폴리스티렌계 폴리머를 블렌드한 폴리에스테르 미연신사 (B') 를 사용하여 이들을 합사하고, 하기 (1) ∼ (4) 를 동시에 만족시키는 조건에서 연신과 동시에 가연 가공함으로써 제조된다.

(1) 가연 직전에 공기 교락 처리를 실시하여 30 개 이상/m 의 교락을 부여한다

(2) 가연구로서, 3 축 프릭션 디스크 타입이고, 해연부에 위치하는 최하단 디스크의 재질이 세라믹이고, 그 디스크와 주행 사조의 접촉 길이가 2.5 ∼ 0.5㎜ 이며, 또한 그 디스크의 직경이 바로 위의 디스크 직경의 90 ∼ 98% 인 것을 사용한다

(3) 가연 가공 온도를 170℃ ∼ 300℃ 의 온도로 한다

(4) 가연수 (T) (회/m) 를 가연 가공사의 섬도 (Y dtex) 에 대해 15000/Y^1/2 ≤ T ≤ 35000/Y^1/2 로 한다.

여기에서, 심사가 되는 저(低)신도측 미연신사 (A') 와 초사가 되는 고(高)신도측 미연신사 (B') 사이에 신도차가 있어, 미연신사 B' 쪽이 70 ∼ 150%, 특히 90 ∼ 130% 의 범위로 큰 경우, 얻어지는 복합 가연 가공사는, 그 초부에 주로 사 조군 B 가 배치되게 되기 때문에, 얻어지는 직편물의 질감이 보다 소프트하고 보들보들한 것이 되기 때문에 바람직하다. 또한, 신도차가 150% 를 초과하는 경우에는, 질감로서 폭신한 느낌을 나타내고, 또한 연신 가연 가공 공정에서 장력 변동이 발생하기 쉬워지기 때문에, 그것에서 기인하는 단사 빈도가 증가하여 안정되게 가공할 수 없게 된다.

또, 저신도측 미연신사 (A') 와 고신도측 미연신사 (B') 는 각각 따로따로 방사하여 감은 후, 이들을 합사하여 연신 가연 가공에 제공해도 되고, 상이한 방사 구금으로부터 각각의 폴리머를 동시에 용융 토출하고, 각각의 사조군을 냉각 후에 합사하여 감아 연신 가연 가공에 제공해도 되는데, 후자의 방법에 있어서, 방사 속도 2500 ∼ 4000m/분, 특히 3000 ∼ 3500m/분의 범위에서 용융 방사하면, 폴리메틸메타아크릴레이트계 폴리머 및/또는 폴리스티렌계 폴리머를 0.5 ∼ 3.0 중량% 함유하는 폴리에스테르는, 폴리에스테르를 동일 속도로 용융 방사하여 얻어지는 미연신사보다 신도가 70 ∼ 150%, 특히 90 ∼ 130% 큰 것이 용이하게 또한 효율적으로 얻어지기 때문에 바람직하다.

일반적으로 제전제를 함유하는 사조는 피브릴화되기 쉬워 가연 가공에서 보풀이 발생하기 쉽지만, 본 발명에서는 제전 사조를 심부에 배치하고, 초부의 사조로 심부를 감싸 가공시의 변형을 줄임으로써, 기본적으로 가공시에 보풀이 발생되기 어렵게 하고 있다. 따라서, 연신 가연 가공에 있어서도 보풀의 발생은 거의 보이지 않는다.

본 발명 방법에서는, 먼저 상기와 같은 저신도측 미연신사 (A') 와 고신도측 미연신사 (B') 를 합사 내지 방사 혼섬하여 이루어지는 미연신 사조에 공기 교락 처리를 실시할 필요가 있다.

공기 교락 처리는 연신 가연 가공과 다른 공정에서 실시해도 되지만, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 연신 가연 가공 장치에 인터레이스 노즐 (4) 을 설치하여 연신 가연 가공 직전에 실시하는 것이 바람직하다. 이로써, 신도차에 의한 넵의 발생을 억제하여, 취급성에 좋은 영향을 가져온다.

또한, 다른 인터레이스 노즐 (도시 생략) 에 의해 가연 부여 하에 열세팅한 사조에도 공기 교락을 실시함으로써 혼섬 교락을 완전히 균일화시켜, 실 길이 방향으로 심사를 초사가 균일하게 감싸는 효과로부터, 내구성이 있는 제전 성능을 가지며 또한 고급감을 발현시킬 수 있다.

인터레이스 노즐에 의한 공기 교락의 정도는 지나치게 적으면 연신 가연 가공 중에 저신도측 사조군 A 와 고신도측 사조군 B 가 분리되어 직편물로 했을 때의 포백 표면이 불균일한 것이 되기 쉽고, 특히 미연신사 A' 와 B' 사이의 신도차가 30% 이상이 되는 경우에 많아지기 때문에, 얻어지는 복합 가연 가공사로 측정한 교락도가 30 개/m 이상, 특히 40 개/m 이상이 되도록 실시하는 것이 바람직하다. 한편, 인터레이스 노즐에 의해 부여하는 교락도가 지나치게 커지면, 단사끼리의 뒤엉킴이 지나치게 강해져, 직편물로 했을 때의 질감이 조경한 것이 되기 쉽기 때문에, 80 개/m 이하로 하는 것이 바람직하다.

다음으로, 교락 처리가 실시된 미연신사는, 예를 들어 도 1 에 나타내는 바와 같은 2 단식 히터를 구비한 연신 가연 가공기에 걸어, 권축을 갖는 폴리에스테 르 가연 가공사로 한다. 도 1 의 예에서는, 전술한 바와 같은 2 종의 폴리에스테르 조성물을 동시에 방사하여 정렬시킨 미연신사 (1) 는, 2 쌍의 피드 롤러 (3, 3') 사이에 설치된 인터레이스 노즐 (4) 에 의해 공기 교락 처리가 실시된다. 여기에서 소정의 교락이 부여된 미연신사는 피드 롤러 (3') 와 제 1 딜리버리 롤러 (8) 사이에서 연신되면서, 가연구 (7) 의 디스크와의 마찰에 의해 가연된다. 이 동안에, 가연 상태에서 제 1 단 히터 (5) 에 의해 열처리되고, 냉각 플레이트 (6) 에서 냉각된 후, 가연구 (7) 를 통과하여 해연된다. 또한, 주행 사조는 제 1 딜리버리 롤러 (8) 와 제 2 딜리버리 롤러 (10) 사이에 설치된 제 2 단 히터 (9) 에 의해 필요에 따라 다시 열처리되고, 추가로 열세팅한 가연 후 사조에 공기 교락을 실시한 후, 권취 롤러 (11) 에 의해 치즈상 패키지 (12) 로서 감겨, 목적으로 하는 제전성 폴리에스테르 복합 가연 가공사가 제조된다.

이 때, 고속으로 연신 가연 가공하는 것을 고려하여, 제 1 단 히터 (5) 및 제 2 단 히터 (9) 는 비접촉식으로 하는 것이 바람직하다. 특히, 제 2 단 히터 (9) 는 SW-OFF 하는 (그 히터를 사용하지 않는) 경우가 많은데, 가공사에 요구되는 질감 등의 필요에 따라 사용해도 상관없다.

본 발명 방법에 있어서는, 가연구 (7) 가, 도 2 에 나타내는 바와 같은 3 축 프릭션 디스크 타입이고, 해연부에 위치하는 최하단의 디스크 재질이 세라믹이고, 또한 주행 사조와 그 디스크의 접촉 길이를 2.5 ∼ 0.5㎜ 로 하고, 또한 그 디스크가 그 바로 상류의 디스크의 직경 90 ∼ 98% 의 직경을 갖는 것이 중요하다.

즉, 도 2 에 예시하는 가연구 (7) 는 3 개의 회전축 (15) 에 각각 2 개씩 가 연 디스크 (13) 가 장착된 3 축 프릭션 디스크 타입인 것으로서, 각 회전축 (15) 은 구동 벨트 (17) 에 의해 구동되는 타이밍 벨트 (16) 에 의해 소정 속도로 회전하여, 각각의 가연 디스크 (13) 를 회전시키도록 하고 있다. 본 발명 방법에서는 가연 디스크 (13) 중 적어도 해연부에 위치하는 최하단의 디스크 (도 2 의 예에서는 좌측의 회전축에 장착한 하방의 디스크) 를 세라믹제로 하고, 또한 그 디스크의 직경이 바로 상류측의 디스크 (도 2 의 예에서는 중앙의 회전축에 장착한 하방의 디스크) 의 직경의 90 ∼ 98% 인 것을 사용한다. 그리고, 그 세라믹제 디스크와 주행 사조의 접촉 길이는 2.5 ∼ 0.5㎜ 로 한다.

이 때, 최하단의 디스크 재질은 세라믹이 내마모의 관점에서 바람직하다. 본 발명자들의 연구에 의하면, 본 발명에 의한 복합 가연 가공에서는, 주행 사조와 그 디스크의 접촉 길이를 2.5 ∼ 0.5㎜ 로 함으로써 가연이 종료되어 권축 상태의 사조가 마지막 해연부에 들어갈 때의 접촉 면적을 최대한 작게 하여 저항을 줄일 수가 있어, 그 결과, 보풀이 현저히 감소되고, 그리고, 그 디스크의 직경을 바로 위의 디스크 직경보다 90 ∼ 98% 의 범위로 하는 것이 사도를 다음 단계 (구체적으로는 열세팅) 로 이동할 때의 저항값이 적어져 스무스하게 이동시키는 데에 있어서 효과적이라는 것 등이 판명되었다. 그 중에서도, 행 (行) 사조와 상기 디스크의 접촉 길이를 2.5 ∼ 0.5㎜ 로 하는 것이 가공 보풀을 현저히 감소시키는 데에 있어서 특히 유효하다는 것이 확인되었다.

본 발명 방법에서는, 이러한 여러 조건의 조합에 의해 가공 보풀의 발생을 현저히 저감시킬 수 있게 된다. 그런데, 이 범위를 벗어나면, 가공 보풀이 발 생하여, 시장에서의 제직성, 해서성, 직물 제품에서의 품질에 악영향을 미치는 요인이 된다.

본 발명에 있어서의 가연 가공 온도는 170 ∼ 300℃ 로 할 필요가 있다. 이 온도가 170℃ 미만에서는 권축 성능이 낮고, 질감이 딱딱하고, 300℃ 를 초과하는 경우에는 극단적으로 가공사의 편평이 진행되어, 가공 보풀이 발생하게 되기 때문에 바람직하지 않다. 가연 가공기로서 비접촉식 히터를 구비한 장치를 사용하는 경우에는, 제 1 단 비접촉식 히터의 설정 온도를 170 ∼ 300℃ 로 하여 열처리하는 것이 바람직하다. 또한, 여기에서 말하는 적정 히터 온도는 시판되는 가연 가공기 (테이진 세이키 제조, 216 스이켄 HTS-15V) 에 의한 것으로, 비접촉식의 1.0 ∼ 1.5m 길이인 것, 실 속도로서 800m/분 ∼ 등의 사양인 것을 상정하고 있으며, 따라서 특수한 히터를 사용하거나, 초고속도로 가공하는 경우 등은 설정 온도를 적절히 조정해야 한다는 것은 물론이다.

여기에서 가연 영역의 제 1 히터는 미연신 사조의 연신성 및 가연 가공성 (꼬임 부여성) 을 향상시키기 위한 것이며, 이 온도가 비접촉 히터의 경우에서는 170℃ 미만인 온도에서는 꼬임 부여성이 저하되어, 본 발명의 목적으로 하는 권축을 부여할 수 없게 되고, 직편물로 했을 때의 질감이 페이퍼라이크가 된다. 또, 연신 가연 가공시의 단사 및 보풀의 발생이 많아져, 권축 얼룩이나 염색시의 염색 얼룩도 발생하기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 300℃ 를 초과하면, 연신 가연 가공할 때, 단사 끊김이 발생하기 쉬워져, 특히 고신도측의 미연신 사조 (B') 에 단사 끊김이 발생하기 쉽고, 얻어지는 폴리에스테르 복합 가연 가 공사는 보풀이 많은 것이 되기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 연신 가연 가공기의 타입에 따라서는, 제 1 단 히터가 전반부와 후반부로 분할되어 있는 경우가 있는데, 본 발명 방법에서는 제 1 단 히터의 전반부와 후반부는 동일 온도로 설정하면 된다.

또한, 제 1 단 히터에 있어서의 사조의 열처리 시간은 히터의 종류, 그 길이 및 그 온도 등에 따라 적절히 설정하면 되지만, 열처리 시간이 지나치게 짧으면 가공사의 권축률이 불충분한 것이 되기 쉽고, 또 장력 변동에서 기인하는 연신 가연 단사, 가연 가공사의 보풀, 직편물에서의 염반이 발생하기 쉬워지고, 한편 지나치게 길면 권축률이 지나치게 커지는 경향이 있다. 이 때문에 비접촉식 히터로 열처리하는 경우에는, 통상적으로 0.04 ∼ 0.12 초의 범위, 특히 0.06 ∼ 0.10 초의 범위가 적당하다.

또한, 가공시의 연신 배율에 대해서는 1.4 ∼ 1.7 이 최적 존이며, 이 영역을 벗어나면, 저배율측에서는 서징의 발생, 실 떨림에 의한 열세팅 얼룩, 고배율측에서는 가공사의 편평이 진행되어, 가공 보풀이 발생하게 되기 때문에 바람직하지 않다.

가연수는 복합 가연 가공사의 섬도를 Y (dtex) 로 했을 때, [(15000 ∼ 35000)/Y^1/2] 회/m, 보다 바람직하게는 [(20000 ∼ 30000)/Y^1/2] 회/m 의 범위로 설정한다. 가연수가 15000/Y^1/2 회/m 미만인 경우에는 미세하고 강고한 권축을 부여하기 어려워져, 얻어지는 포백이 페이퍼라이크가 되어, 질감이 딱딱해진다. 가 연수가 35000/Y^1/2 회/m 를 초과하는 경우에는 단사 및 보풀의 발생이 많아진다.

본 발명에서는, 먼저 연신 가연 장치에 공급되는 합사 내지 방사 혼섬하여 이루어지는 폴리에스테르 미연신 사조에 미리 공기 교락을 실시할 필요가 있다. 공기 교락은 연신 가연 처리와는 별개로 실시해도 되지만, 도 1 과 같이 연신 가연 장치에 인터레이스 노즐을 설치하여 연신 가연 직전에 사조에 공기 교락 처리를 하는 방법이 바람직하다. 공기 교락의 정도는 폴리에스테르 가연 가공사로 측정한 교락도가 30 ∼ 80 개/m, 보다 바람직하게는 50 ∼ 70 개/m 가 되도록 실시한다. 교락도가 30 개/m 미만인 경우에는 폴리에스테르 미연신사를 구성하는 사조끼리 잘 섞이지 않아, 연신 가연 공정에서의 해서 불량에 의한 단사 및 가연ㆍ해연시의 단사 끊김의 발생 등이 많아져 바람직하지 않다. 한편, 교락도가 80 개/m 를 초과하는 경우에는 폴리에스테르 가연 가공사를 구성하는 단사끼리의 뒤엉킴이 지나치게 강해져, 실이 딱딱해진 상태가 되어 바람직하지 않다.

가연구의 디스크 치수는 특별히 한정되지 않지만, 직경이 40 ∼ 70㎜ 인 디스크, 바람직하게는 직경 45 ∼ 62㎜ 인 디스크가 바람직하다. 예를 들어, 도 2 에 나타내는 바와 같은, 디스크 각 2 장을 3 축으로 배치한 가연 유닛으로서 조립하여 사용한다. 디스크 직경이 40㎜ 미만에서는, 사조군 A' 의 디스크에 의한 마찰 손상이 증가하여, 단사 및 보풀의 발생이 많아지기 쉽다. 한편, 70㎜ 를 초과하는 경우에는, 디스크에 의한 꼬임 부여력이 저하되어, 충분한 권축을 부여하기 곤란해진다.

그 디스크를 통과하는 사조의 주행각 (디스크 회전축과 디스크의 외주 상을 접촉 주행하는 사조가 이루는 각도) 은 30 ∼ 48 도, 특히 32 ∼ 45 도의 범위로 하는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 디스크에 의한 꼬임 부여력을 저하시키지 않고 실 이송 작용을 높여, 안정된 상태에서 가연ㆍ해연을 실시할 수 있다.

일반적으로 제전제를 함유하는 사조는 피브릴화되기 쉬워 가연 가공에서 보풀이 발생되기 쉽지만, 본 발명에서는 제전 사조를 심부에 배치하고, 초부 사조로 심부를 감싸 가공시의 변형을 줄임으로써 가공시에 보풀이 나기 어렵게 하고 있으며, 또한 상기와 같은 가연 가공 조건을 선정하기 때문에, 양방 모두 보풀의 발생이 매우 적은 매우 양호한 복합 가연 가공사가 얻어지는 것이다.

이와 같이 하여 얻어지는 본 발명의 복합 가연 가공사는, 예를 들어 무연, 무점착제로 워터 제트 룸 등에 의해 직물로 할 수 있으며, 이 때, 제직성은 양호하고, 단사도 없어 원활하게 제직할 수 있다. 그리고, 본 발명의 폴리에스테르 복합 가연 가공사로 이루어지는 포백은 양호한 제전성을 갖고, 또 관능 평가에서도 매우 깊이가 있고, 또한 고급감을 가지며, 소프트하고 또한 양호한 팽창감을 나타낸 스펀라이크 질감을 갖는 것이 된다.

이하, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 또한, 예 중에 나타내는 각 측정값은 다음의 방법으로 측정한 값이다. 또, 예 중에서 단순히 「부」라고 있는 것은, 특별히 언급하지 않는 한 중량부를 의미한다.

(1) 고유 점도

방향족 폴리에스테르 조성물을 오르토-클로르페놀에 용해시키고, 우베로데 점도관을 사용하여 35℃ 에서 측정하였다.

(2) 방사 단사

용융 방사 설비로 1 주간 용융 방사를 실시하여 단사된 횟수를 기록하고, 1 일 1 추당 방사 단사 횟수를 방사 단사로 하였다. 단, 인위적 또는 기계적 요인에 의한 단사는 단사 횟수에서 제외하였다.

(3) 복굴절률

통상적인 방법에 따라 광학 현미경과 컴펜세이터를 사용하여 섬유의 표면에서 관찰되는 편광의 리타데이션으로부터 구하였다.

(4) 주행각

가연 디스크 상을 주행하고 있는 사조를 사진 촬영하고, 각 가연 디스크 원반 상의 사조의 주행 각도 (θ) 를 사진 상에서 실측하여, 이들 측정값의 평균값을 주행각으로 하였다.

(5) 연신 가연 단사

테이진 세이키 제조의 216 스이켄 「HTS-15V」(2 히터 가연 가공기로 비접촉식 히터 사양) 로 연신 가연 가공을 1 주간 연속 실시하고, 연신 가연기 1 대ㆍ1 일당 단사 횟수를 연신 가연 단사로 하였다. 단, 실을 잇기 전후에 의한 단사 (노트 단사) 또는 자동 전환시의 단사 등, 인위적 또는 기계적 요인에 의한 단사는 단사 횟수에서 제외하였다.

(6) 권축률

폴리에스테르 가연 가공사 샘플에 0.044cN/dtex 의 장력을 가하여 실패틀에 감아, 약 3300dtex 의 실패를 제작하였다. 그 실패의 일단에 0.0177cN/dtex 및 0.177cN/dtex 의 2 개의 하중을 부하하고, 1 분간 경과한 후의 길이 (S0) (㎝) 를 측정하였다. 이어서, 0.177cN/dtex 의 하중을 제거한 상태에서 100℃ 의 끓는 물 중에서 20 분간 처리하였다. 끓는 물에서 처리 후 0.0177cN/dtex 의 하중을 제거하고, 24 시간 자유로운 상태에서 자연 건조시키고, 다시 0.0177cN/dtex 및 0.177cN/dtex 의 하중을 부하하고, 1 분간 경과한 후의 길이 (S1) (㎝) 를 측정하였다. 이어서, 0.177cN/dtex 의 하중을 제거하고, 1 분간 경과한 후의 길이를 측정하여 S2 (㎝) 를 구하고, 다음의 수식으로 권축률을 산출하였다. 또한, 본 실시예 및 비교예에서는 10 회의 측정값의 평균값으로 나타냈다.

권축률 (%) =［(S1 - S2)/S0］× 100

(7) 가연 가공사, 복합 가연 가공사의 강도, 신도

JIS L-1013-75 에 준하여 파단 강도와 파단 신도를 측정하였다.

(8) 보풀 개수

토레이 (주) 제조의 DT-104 형 보풀 카운터 장치를 사용하여 폴리에스테르 가연 가공사 샘플을 500m/분의 속도로 20 분간 연속 측정하여 발생 보풀수를 계측 하고, 샘플 길이 1 만m 당 개수로 나타냈다.

(9) 질감

전문가에 의한 관능 검사로 이하의 레벨로 랭크를 나누었다.

(소프트감)

레벨 1：소프트하고 보들보들한 감촉이 있다

레벨 2：약간 소프트감이 부족하지만 반발성은 느껴진다

레벨 3：꺼칠꺼칠한 촉감 또는 딱딱한 촉감이다.

(스펀감)

레벨 1：매우 벌키하고 스펀감이 풍부하다.

레벨 2：약간 스펀감이 부족하다.

레벨 3：플랫 얀 라이크한 촉감 또는 딱딱한 촉감이다.

(10) 대전성 시험：A 법 (반감기 측정법)

가연 가공사를 통편하여 염색하고, 조습한 후, 시험편을 코로나 방전장에서 대전시킨 후, 이 대전압이 1/2 로 감쇠될 때까지의 시간 (초) 을 스타테이크ㆍ오네스토미터로 측정하였다. 시간 (초) 이 짧은 편이 제전 성능이 우수하다고 평가된다.

(11) 대전성 시험：B 법 (마찰 대전압 측정법)

시험편을 회전시키면서 마찰포로 마찰시켜 발생된 대전압을 측정하였다. 구체적인 순서는 JIS L 1094 대전성 시험 방법 B 법 (마찰 대전압 측정법) 에 준거한다. 이 마찰 대전압이 약 2000V 이하 (바람직하게는 1500V 이하) 이면, 제전 효과가 있다고 평가된다.

(12) 교락도

약 1.2m 의 폴리에스테르 가연 가공사의 실 끝에 0.2cN/dtex 의 하중을 가하 여 칸막이 상부에 장착된 고정점으로부터 수직으로 늘어뜨리고, 0.1cN/dtex 의 하중에 상당하는 중량의 낚싯바늘형 훅을 사용하여 상부 고정점으로부터 그 낚싯바늘형 훅을 삽입하여, 훅이 자연 낙하하여 멈추기를 기다려 떼어내었다. 이어서, 정지점으로부터 2㎜ 아래 위치에 훅을 다시 삽입하고, 동일한 조작을 실시하였다. 이것을 실 길이 1m 에 걸쳐 반복하고, 그 사이에서 훅이 멈춘 횟수를 교락도 (개/m) 로 하였다.

(13) 용융 점도 (MVPM, MVPS, MVPEs)

폴리메틸메타아크릴레이트계 중합체, 폴리스티렌계 중합체 및 폴리에스테르의 용융 점도 (MVPM, MVPS 및 MVPEs) 는 시마즈 제작소 제조의 시마즈 플로우 테스터를 사용하고, 토출 직경 0.5φmm × 구멍 길이 1㎜ 인 오리피스를 사용하여, 실린더 온도 295℃, 20㎏ 하중 하에서 측정하였다. 그 때의 압출 압력을 검출하고, 점도식에 외삽되어 구해진 값이다. 측정된 기질 폴리에스테르의 용융 점도 (MVPEs) 는 1400 포이즈이었다. 이 값에 대해 측정된 폴리메틸메타아크릴레이트 중합체 또는 폴리스티렌 중합체의 용융 점도의 비율을 계산하였다.

(14) 멜트인덱스

폴리메틸메타아크릴레이트계 중합체, 폴리스티렌계 중합체의 멜트인덱스는 ASTMD-1238 에 따라 측정하였다.

(15) 신도차

미연신사 시료를 기온 25℃, 습도 60% 인 항온 항습으로 유지된 방에 하루 밤낮 방치한 후, 샘플 길이 100㎜ 를 (주) 시마즈 제작소 제조의 인장 시험기 텐실 론에 세팅하고, 200㎜/분의 속도로 인장하여 하신 (荷伸) 곡선을 기록하였다. 기록한 차트로부터 2 군의 구성 사조의 하신 곡선을 특정하고, 각각의 파단시의 신도를 판독하여, 그 차를 미연신 사조군 A' 와 미연신 사조군 B' 의 신도차로 하였다.

또, 사조군 (A) 및 사조군 (B) 의 신도차의 측정에 있어서는, 텐실론 인장 시험기를 사용하여 얻어진 하신 곡선으로부터 각 사조군의 파단시의 신도를 측정하였다. 사조군 (A) 의 신도 (Ea%) 와 비결정성 폴리머인 폴리스티렌 중합체 또는 폴리메틸메타아크릴레이트 중합체를 함유하는 사조군 (B) 의 신도 (Eb%) 의 차의 절대값을 취하여 (Eb) - (Ea) 로 신도차로 하였다. 또한, 본 발명에서는 혼섬 원사의 그 사조군 A 와 그 사조군 B 가 교락되어 있기 때문에, 신도의 측정은 그 사조군 A, B 를 별개로 샘플링하고, 별개로 측정하는 것이 바람직하지만, 교락된 혼섬사 상태에서 측정해도 얻어진 하신 곡선으로부터 그 사조군 A, B 의 파단 신도를 식별할 수 있기 때문에, 여기에서는 혼섬사 상태에서 직접 신장 측정을 실시하였다. 또한, 혼섬된 후의 샘플 사조에서의 신도의 측정값은 별개로 샘플링한 사조에서의 측정값보다 10 - 20% 낮은 경향이 인정되었지만, 신도차는 동등하다.

(16) 사조군 A 와 사조군 B 의 실 길이차

50㎝ 의 복합 가연 가공사의 일단에 0.176cN/dtex (0.2g/de) 의 하중을 가하여 수직으로 매달아 정확하게 5㎝ 간격으로 마킹하였다. 하중을 제외하고, 마킹 부분을 정확하게 절취하여 10 개의 시료로 하였다. 그 시료로부터 초 부분 의 필라멘트 및 심 부분의 필라멘트를 각각 10 개 취출하고, 각각의 단사에 0.03cN/dtex (1/30g/de) 의 가중을 가하여 수직으로 매달아 각각의 길이를 측정한다. 10 개의 시료에 대하여 상기의 측정을 실시하고, 각각의 평균값을 Lb (초사 길이) 및 La (심사 길이) 로 하고, 하기 식으로 실 길이차를 계산하였다.

실 길이차 = (Lb - La)/Lb × 100%

실시예 1 ∼ 3, 비교예 1 ∼ 5

테레프탈산디메틸 100 부, 에틸렌글리콜 60 부, 아세트산칼슘 1 수화염 0.06 부 (테레프탈산디메틸에 대해 0.066 몰%) 및 정색제 (整色劑) 로서 아세트산코발트 4 수화염 0.013 부 (테레프탈산디메틸에 대해 0.01 몰%) 를 에스테르 교환 반응캔에 넣고, 이 반응물을 질소 가스 분위기 하에서 4 시간에 걸쳐 140℃ 에서 220℃ 까지 승온시켜, 반응캔 중에 생성되는 메탄올을 계 밖으로 증류 제거하면서 에스테르 교환 반응시켰다. 에스테르 교환 반응 종료 후, 반응 혼합물에 안정제로서 인산트리메틸 0.058 부 (테레프탈산디메틸에 대해 0.080 몰%) 및 소포제로서 디메틸폴리실록산을 0.024 부 첨가하였다.

다음으로, 10 분 후에 반응 혼합물에 3 산화안티몬 0.041 부 (테레프탈산디메틸에 대해 0.027 몰%) 를 첨가하고, 동시에 과잉의 에틸렌글리콜을 증류 제거하면서 240℃ 까지 승온시키고, 그 후 반응 혼합물을 중합 반응캔으로 옮겼다. 이어서, 1 시간 40 분에 걸쳐 760㎜Hg 로부터 1㎜Hg 까지 감압함과 함께 240℃ 에서 280℃ 까지 승온시키고 중축합 반응시켜 얻은 반응 생성물에, 하기 화학식으로 나타내는 수 불용성 폴리옥시에틸렌계 폴리에테르｛제전제 (a)｝및 도데실벤젠술폰 산나트륨｛제전제 (b)｝를 각각 표 1 에 나타내는 중량부만큼 진공 하에서 첨가하고, 다시 240 분간 중축합 반응시키고, 이어서 산화 방지제로서 치바카이기사 제조의 「이르가녹스」1010 (등록 상표) 0.4 부를 진공 하에서 첨가하고, 그 후 다시 30 분간 중축합 반응을 실시하였다. 이와 같이 중합 반응 공정에서 제전제를 첨가하여 얻어진 폴리머는 통상적인 방법으로 칩으로 하였다. 이 제전제 함유 방향족 폴리에스테르 조성물의 고유 점도는 0.657, 연화점 258℃ 이었다.

이와 같이 하여 얻어진 칩을 통상적인 방법에 의해 건조시켰다. 이어서, 건조 칩을 용융 방사 설비에 공급하여 각각 통상적인 방법으로 용융하고, 스핀 블록을 통과시켜 스핀 팩에 도입하였다. 그 스핀 팩에 삽입된 원형 토출 구멍을 36 개 천공 형성한 방사 구금으로부터 토출시키고, 통상의 크로스 플로우형 방사통으로부터의 냉각풍으로 냉각ㆍ고화시키고, 방사 유제를 부여하면서 1 개의 사조로서 집속하고, 표 1 에 나타내는 속도로 인취하여, 140dtex/36 필라멘트의 폴리에스테르 미연신사를 얻었다. 각 미연신사의 복굴절률은 표 1 과 같았다.

그 폴리에스테르 미연신사를 각각 테이진 세이키 (주) 제조의 연신 가연 가공기 216 스이켄 「HTS-15V」에 걸어, 도 1 과 같이, 연신 가연 가공의 전단 및 후 단에서 각각 구멍 직경 1.8㎜ 인 압축 공기 송풍 구멍을 갖는 인터레이스 노즐을 통과시키면서 60nL/분의 유량으로 가공사의 교락도가 50 개/m 가 되도록 공기 교락을 실시하고, 연신 배율 1.60, 제 1 단 히터 (비접촉 타입) 온도 250℃ 의 조건으로 설정하고, 3 축 프릭션 디스크 타입의 가연구로 주행각 43 도이고, 가연수 × Y^1/2 = 약 26000 [단, Y = 가연 가공사 총 섬도 (dtex)] 이 되는 조건에서 연신 가연 가공을 실시하고, 속도 800m/분으로 치즈 형상으로 감아, 84dtex/36 필라멘트 (평균 단사 섬도 2.1dtex) 인 폴리에스테르 가연 가공사를 얻었다. 얻어진 폴리에스테르 가연 가공사의 물성을 표 1 에 나타낸다.

이 때에 사용한 가연구는 도 2 에 나타내는 3 축 프릭션 디스크 타입으로서, 해연부에 위치하는 최하단 디스크가 세라믹제이고, 그 디스크와 주행 사조의 접촉 길이가 1.5㎜ 이며, 또한 그 디스크 직경이 57㎜ 로서 바로 위의 디스크 직경에 대해 95% 인 것이며, 해연부에 위치하는 최하단의 세라믹제 디스크 이외에는, 직경 60㎜, 두께 9㎜ 인 폴리우레탄제 가연 디스크를 구비하는 것을 사용하였다.

다음으로, 얻어진 가연 가공사를 사용하여 메리야스 편지를 제조하고, 제전성을 측정하였다. 편지의 제전 성능의 결과를 표 1 에 나타낸다.

또, 이상과 같이 하여 얻어진 본 발명의 가연 가공사를 사용하여 무연, 무점착제로 워터 제트 룸에서 제직하여 겉보기 중량 135g/㎡ 인 평직물로 하였다. 이 때, 제직성은 양호하고 제직시의 단사는 하나도 없고 스무스하였다. 제직 후, 그 평직물을 액류 염색기를 사용하여 비등수로 20 분간 릴렉스 처리하고, 계속 해서 프리세팅 처리를 실시한 후, 3.5 중량% 의 수산화나트륨 수용액 중, 비등 온도에서 알칼리 감량 처리 (감량률 20%) 를 실시하였다. 또한, 염색, 파이널 세팅 처리를 실시하여 폴리에스테르 가연 가공사로 이루어지는 포백으로 하였다.

얻어진 포백의 관능 평가를 실시한 결과, 매우 깊이가 있고, 또한 고급감을 가지며, 소프트하고 또한 양호한 팽창감을 나타낸 스펀라이크 질감을 갖는 것이었다 (실시예 1 ∼ 3).

또, 비교하기 위해, 본 발명의 조건 외에서 제조한 폴리에스테르 가연 가공사를 동일한 포백으로 하여 평가하였다 (비교예 1 ∼ 5).

실시예 1 ∼ 3 및 비교예 1 ∼ 5 의 실험 결과를 정리하여 이하의 표 1 에 나타낸다. 또한, 표 1 중의 제전제 (a), (b) 의 구체적인 조성은 다음과 같다.

제전제 (a)：수 불용성 폴리옥시에틸렌계 폴리에테르

제전제 (b)：도데실벤젠술폰산나트륨 (각각 표 1 중의 수치는 방향족 폴리에스테르 100 중량부에 대한 중량부를 나타낸다)

실시예 4 ∼ 6, 비교예 6 ∼ 7

실시예 2 에서 얻어진 폴리에스테르 미연신사를 표 2 에 나타내는 조건으로 연신 가연 가공을 실시하여, 표 2 에 나타내는 물성의 폴리에스테르 가연 가공사를 얻었다. 이 때의 연신 가연 단사 및 보풀 발생의 상황을 표 2 에 나타낸다. 그리고, 이들 폴리에스테르 가연 가공사를 전술한 방법으로 그 품위를 평가하여, 표 2 에 나타내는 결과를 얻었다.

실시예 7 ∼ 9, 비교예 8 ∼ 10

실시예 2 에서 얻어진 폴리에스테르 미연신사를 가연 가공에 있어서의 최하류 디스크 접촉 길이, 당해 디스크 직경의 바로 상류측 디스크의 직경 (Standard) 에 대한 비 (St 대비%) 를 변경하여, 표 3 에 나타내는 조건으로 연신 가연 가공을 실시하여, 표 3 에 나타내는 물성의 폴리에스테르 가연 가공사를 얻었다. 이 때의 연신 가연 단사 및 보풀 발생의 상황을 표 3 에 나타낸다. 이들 폴리에스테르 가연 가공사를 전술한 방법으로 그 품위를 평가하여, 표 3 에 나타내는 결과를 얻었다.

[주] 표 3 중의 「St 대비」는 최하단 디스크 직경의, 바로 상류측 디스크의 직경 (Standard) 에 대한 비율 (%) 을 나타낸다. 또, 가공사의 「St/EL%」는 각각 St 가 파단 강도 (cN/dtex), EL 이 파단 신도 (%) 를 나타내고 있다.

실시예 10 ∼ 13, 비교예 11 ∼ 14

실시예 2 에서 얻어진 폴리에스테르 미연신사를 가연수 × Y^1/2｛단, Y 는 가연 가공사 섬도 (dtex)｝및 가연 가공 온도를 표 4 에 나타내는 조건으로 하는 것 이외에는, 실시예 2 와 동일한 조건에서 연신 가연 가공을 실시하여 표 4 에 나타내는 폴리에스테르 가연 가공사를 얻었다. 이 때의 연신 가연 단사 및 보풀 발생의 상황을 표 4 에 나타낸다. 또, 이들 폴리에스테르 가연 가공사를 전술한 방법으로 그 품위를 평가하여, 표 4 에 나타내는 결과를 얻었다.

[주] ☆ 질감 딱딱하다 (버스럭거리는 느낌 있음)

실시예 14 ∼ 16, 비교예 15 ∼ 17

실시예 1 의 방법에 의해 얻어진, 수 불용성 폴리옥시에틸렌계 폴리에테르｛제전제 (a)｝및 도데실벤젠술폰산나트륨｛제전제 (b)｝를 함유하는 건조 폴리머를 A1 로 한다.

한편, 고유 점도가 0.64 이고, 연화점 258℃ 인 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 에 각각 표 5 에 나타내는 양의 폴리스티렌계 폴리머 (PSASTM-D1238 에 준거한 멜트인덱스 (온도 300℃, 하중 2.16kgf 로 측정) 가 10g/10 분) 또는 폴리메틸메타아크릴레이트계 폴리머 (PMMA：ASTM-D1238 에 준거한 멜트인덱스 (온도 230℃, 하중 3.8kgf 로 측정) 를 표 5 에 나타내는 양으로 배합한 폴리에틸렌테레프탈레이트의 펠릿을 조제하고, 통상적인 방법으로 건조시켰다 (이것을 건조 폴리머 B1 로 한다).

상기의 건조 폴리머 A1 및 건조 폴리머 B1 를 2 기(基)의 스크루 압출기를 장비 한 복합 방사 설비에서 각각 통상적인 방법으로 용융하고, 스핀 블록을 통과시켜 복합 방사 스핀 팩에 도입하였다. 폴리머 A1 은 그 스핀 팩에 삽입된 원형 토출구멍을 36 개 천공 형성한 방사 구금으로부터, 폴리머 B1 은 원형 토출 구멍을 48 개 천공 형성한 방사 구금으로부터 각각 토출하였다. 계속해서, 토출된 2 군의 폴리머류를 통상의 크로스 플로우형 방사통으로부터의 냉각풍으로 냉각ㆍ고화시키고, 방사 유제를 부여하면서 1 개의 사조로서 집속하고, 3200m/분의 속도로 인취하여 280dtex/84 필라멘트인 폴리에스테르 미연신사를 얻었다 (실시예 14 ∼ 16).

또, 비교하기 위해, 본 발명의 조건 외에서 동일한 실험을 실시하였다 (비교예 15 ∼ 17). 표 5 로부터 명백한 바와 같이, 폴리스티렌 (PS) 의 첨가량이 0.5 중량% 에 미치지 않는 비교예 15 에서는 2 개의 미연신사 형상군의 신도차가 70% 미만이 되고, 얻어진 가연 가공사의 사조군 A 와 사조군 B 의 실 길이차가 10% 미만이 되었다.

용융 방사시의 공정 안정성은 표 5 에 나타내는 바와 같으며, 폴리스티렌의 첨가량이 3.0 중량% 를 초과하는 비교예 2 에서는, 방사 공정에서 단사가 많이 발생하였다.

각각 얻어진 폴리에스테르 미연신사를 테이진 세이키 제조의 216 스이켄 HTS-15V 에 걸어, 도 1 과 같이, 전단 및 후단에서 각각 구멍 직경 1.8㎜ 인 압축 공기 송풍 구멍을 갖는 인터레이스 노즐을 통과시키면서 60nL/분의 유량으로 교락도가 50 개/m 가 되도록 공기 교락을 실시하고, 연신 배율 1.60, 제 1 단 히터 (비접촉 타입) 온도 250℃ 인 조건으로 설정하고, 직경 60㎜, 두께 9㎜ 인 폴리우레탄 디스크를 가연 디스크로 하여 주행각 43 도이고, 가연수 × Y^1/2 [단, Y = 복합 가연 가공사 섬도 (dtex)] 이 26000 근방이 되도록 연신과 동시에 가연 가공을 실시하고, 속도 800m/분으로 치즈 형상으로 감아, 180dtex/84 필라멘트 (평균 단사 섬도 2.1dtex) 인 폴리에스테르 복합 가연 가공사를 얻었다. 이 폴리에스테르 복합 가연 가공사를 구성하는 심부는 폴리머 A1 로 이루어지는 저신도측 사조군 A (90dtex/36 필라멘트) 이고, 초부는 폴리머 B1 로 이루어지는 고신도측 사조군 B (90dtex/48 필라멘트) 이었다.

이들 폴리에스테르 복합 가연 가공사를 후술하는 방법으로 포백이 되게 하고, 그 품위를 평가하였다. 그 결과를 표 5 에 나타낸다. 이 표 5 로부터 명백한 바와 같이, 비교예 15 에 있어서의 폴리스티렌의 첨가량이 0.5 중량% 에 미치지 않는 포백은 딱딱한 질감을 갖는 것이 되었다. 폴리스티렌의 첨가량이 3.0 중량% 를 초과하는 비교예 2 에서는 연신 가연 단사 및 보풀의 발생이 많았다. 또, 얻어진 복합 가연 가공사를 사용하여 메리야스 편지를 제조하고, 제전성을 측정하였다. 제전 성능의 결과도 표 5 에 나타낸다.

다음으로, 상기의 복합 가연 가공사를 액류 염색기를 사용하여 비등수로 20 분간 릴렉스 처리하고, 계속해서 프리세팅 처리를 실시한 후, 다시 염색, 파이널 세팅 처리를 실시하여, 폴리에스테르 복합 가연 가공사로 이루어지는 포백으로 하였다.

또한, 본 발명에 의한 복합 가연 가공사의 제직 공정에 있어서, 무연, 무점착제로 워터 제트 룸에 의해 평직물로 한 결과, 제직성은 양호하고, 단사는 없어 스무스하였다.

또, 제직 후, 그 포백을 액류 염색기를 사용하여 비등수로 20 분간 릴렉스 처리하고, 계속해서 프리세팅 처리를 실시한 후, 3.5 중량% 의 수산화나트륨 수용액으로 비등 온도에서 알칼리 감량 처리 (감량률 20%) 를 실시하였다. 또한, 염색, 파이널 세팅 처리를 실시하여, 폴리에스테르 복합 가연 가공사로 이루어지는 포백으로 하였다.

본 발명에 의해 얻어진 포백 (실시예 14 ∼ 16) 의 관능 평가를 실시한 결과, 매우 깊이가 있고, 또한 고급감을 가지며, 소프트하고 또한 양호한 팽창감을 나타낸 스펀라이크 질감을 갖는 것이었다.

*1. PS : 폴리스티렌계 폴리머

*2. PMMA : 폴리메틸메타아크릴레이트계 폴리머

*3. 제전제 : (a) 수 불용성 폴리옥시에틸렌계 폴리에테르

(b) 도데실벤젠술폰산나트륨

실시예 17 ∼ 19, 비교예 18 ∼ 19

실시예 15 에서 얻어진 폴리에스테르 미연신사를, 표 6 에 나타내는 가연 조건으로 연신 가연 가공을 실시하여 표 6 에 나타내는 물성의 폴리에스테르 복합 가연 가공사를 얻었다. 이 때의 연신 가연 단사 및 보풀 발생의 상황을 표 6 에 나타낸다. 이들 폴리에스테르 복합 가연 가공사를 전술한 방법으로 그 품위를 평가하여, 표 6 에 나타내는 결과를 얻었다. 이 때, 심사 (제전 성분) 을 감싸 변형을 줄임으로써 보풀을 발생하지 않게 하는 것이 제전성 면에서도 중요하다는 것을 알 수 있었다.

실시예 20 ∼ 22, 비교예 20 ∼ 22

실시예 14 에 있어서, 최하류 디스크의 사조 접촉 길이, 디스크 직경 바로 상류측 디스크의 직경 (Standard) 의 비 (St 대비%) 를 변경하고, 동일한 실험을 실시하였다. 그 결과를 표 7 에 나타낸다.

[주] 표 3 중의 「St 대비」는 최하단 디스크 직경의 바로 상류측 디스크의 직경 (Standard) 에 대한 비율 (%) 을 나타낸다. 또, 「St/EL%」는 각각 St 가 파단 강도 (cN/dtex), EL 이 파단 신도 (%) 를 나타낸다.

실시예 23 ∼ 26, 비교예 23 ∼ 26

실시예 15 에서 얻어진 폴리에스테르 미연신사를 가연수 및 가연 온도를 표 8 에 나타내는 조건으로 하는 것 이외에는, 실시예 2 와 동일한 연신 가연 조건으로 연신 가연 가공을 실시하여 표 8 에 나타내는 폴리에스테르 복합 가연 가공사를 얻었다. 이 때의 연신 가연 단사 및 보풀 발생의 상황을 표 8 에 나타낸다. 또, 이들 폴리에스테르 복합 가연 가공사를 전술한 방법으로 그 품위를 평가하여, 표 8 에 나타내는 결과를 얻었다. 또한, 표 8 에 나타내는 「꼬임수」는 꼬임수 × (Y)^1/2 의 값이며, 복합 가연 가공사의 총 섬도 (Y) 는 모두 180dtex 이었다. 이들 실험에서도 심사의 제전 성분을 감싸 변형을 줄임으로써 보풀을 발생하지 않게 하는 것이 제전성 면에서도 중요하다고 하는 것이 확인되었다.

[주] ○：양호, ☆：질감 딱딱하다 (버스럭거리는 느낌), ×：불량,

★：벌키 부족

본 발명의 폴리에스테르 가연 가공사는 상기와 같은 제전제가 함유되어 있기 때문에, 우수한 제전성이 발현된다. 즉, 본 발명에서는 가연 가공시의 필라멘트의 섹션 변형, 보풀을 발생시키지 않고, 고속으로 안정적으로 가연함으로써, 제전제의 마이그레이션이 일어나기 어려워지기 때문에 예상 외로 제전성이 발휘된다.

이 효과는 고압 염색을 했을 때에 현저히 나타나며, 내열성이 강하여 실용적이다. 또한, 학생복, 유니폼 등의 용도에서는 내광성 내구성이 양호하다는 이점도 있다. 즉, 본 발명에 의한 가연 가공사의 이점은 후공정에 있어서의 고압 염색을 거쳐 현저히 나타나며, 내열성에 강하여 실용적이기 때문에, 학생복, 유니 폼 등으로 했을 때, 내광성이 강하다는 이점이 있다.

그 결과, 특히 학생복, 유니폼, 방진복 등의 정전기를 억제하는 용도용으로서, 매우 양호한 높은 벌크성, 스펀감 등을 가짐과 함께, 후공정에서의 취급성이 우수한 것이 되기 때문에, 제전성이 우수한 스펀라이크한 폴리에스테르 포백으로 할 수 있는 폴리에스테르 가연 가공사가 된다. 게다가, 본 발명의 제조 방법에 의하면, 이러한 제전성 가연 가공사를 생산성 양호하게 안정적으로 제조할 수 있다.

또, 본 발명의 폴리에스테르 복합 가연 가공사는 심부 사조 (A) 에 상기와 같은 2 종의 제전제 (a) 및 (b) 를 함유하고 있기 때문에 우수한 제전성이 발현된다. 즉, 복합 가연 가공사에 있어서 이러한 심부 사조 (A) 를 포함하는 심초 구조가 실 길이 방향으로 안정되게 형성되기 때문에, 그 가공사에 있어서는 예상 외로 제전성이 발휘된다. 이 효과는 포백으로 한 경우, 꼬임의 영향을 받지 않기 때문에 특히 현저히 나타난다.

또, 제전성을 발휘하는 심부 사조 (A) (이하, 단순히 「심사」라고 한다) 가 상기 초부 사조 (B) (이하, 단순히 「초사」라고 한다) 에 의해 감싸져 있기 때문에, 가연 가공시에는 제전 성분을 감싸 변형을 줄임으로써 가공시에 보풀을 나오지 않게 하고 있으며, 이것이 양호한 제전성의 유지, 가연 가공에서의 보풀 발생의 감소, 생산성 향상, 나아가서는 포백으로 한 경우에 있어서의 세탁 내구성이 우수한 요인이 된다. 그 결과, 본 발명에서는 특히 학생복, 유니폼, 방진복 등의 정전기를 억제할 필요가 높은 용도용으로서, 매우 양호한 높은 벌크성, 스펀감을 가짐 과 함께, 우수한 제전성도 우수한 스펀라이크한 폴리에스테르 포백으로 할 수 있으며, 게다가 후공정에서의 취급성도 우수한 폴리에스테르 복합 가연 가공사가 제공된다.

Claims (10)

1. 반복 단위의 75 몰% 이상이 에틸렌테레프탈레이트 단위로 이루어지고, (a) 폴리옥시알킬렌계 폴리에테르 및 (b) 방향족 폴리에스테르와는 실질적으로 비(非)반응성인 유기 이온성 화합물을 함유하는 방향족 폴리에스테르 조성물로 구성되는 제전성(制電性) 폴리에스테르 멀티필라멘트의 가연 가공사로서, 그 가연 가공사의 대(帶)전압 반감기가 60 초 이하이고, 또한 권축률이 10 ∼ 20% 인 것을 특징으로 하는 제전성 폴리에스테르 가연 가공사.
2. 제 1 항에 있어서,

   방향족 폴리에스테르 100 중량부에 대해, (a) 폴리옥시알킬렌계 폴리에테르가 0.2 ∼ 30 중량부 및 (b) 방향족 폴리에스테르와는 실질적으로 비반응성인 유기 이온성 화합물이 0.05 ∼ 10 중량부 함유되어 있는 제전성 폴리에스테르 가연 가공사.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   총 섬도가 50 ∼ 200dtex 인 제전성 폴리에스테르 가연 가공사.
4. 반복 단위의 75 몰% 이상이 에틸렌테레프탈레이트 단위로 이루어지고, (a) 폴리옥시알킬렌계 폴리에테르 및 (b) 방향족 폴리에스테르와는 실질적으로 비반응 성인 유기 이온성 화합물을 함유하는 방향족 폴리에스테르 조성물을 용융 방사하여 얻은, 복굴절률이 0.02 ∼ 0.05 인 미연신 사조(絲條)를, 하기 (가) ∼ (라) 를 동시에 만족시키는 조건에서 연신과 동시에 가연 가공하는 것을 특징으로 하는 제전성 폴리에스테르 가연 가공사의 제조 방법.

   (가) 가연구(假撚具)로서, 3 축 프릭션 디스크 타입이고, 해연부에 위치하는 최하단 디스크의 재질이 세라믹이고, 그 디스크와 주행 사조의 접촉 길이가 2.5 ∼ 0.5㎜ 이며, 또한 그 디스크의 직경이 바로 위의 디스크 직경의 90 ∼ 98% 인 것을 사용한다

   (나) 가연 가공 온도를 170℃ ∼ 300℃ 의 온도로 한다

   (다) 가연 가공시의 연신 배율을 1.4 ∼ 2.4 로 한다

   (라) 가연수 (T) (회/m) 를 가연 가공사의 섬도 (Y dtex) 에 대해 15000/Y^1/2 ≤ T ≤ 35000/Y^1/2 로 한다.
5. 제 4 항에 있어서,

   방향족 폴리에스테르 100 중량부에 대해, (a) 폴리옥시알킬렌계 폴리에테르가 0.2 ∼ 30 중량부 및 (b) 방향족 폴리에스테르와 실질적으로 비반응성인 유기 이온성 화합물이 0.05 ∼ 10 중량부 함유되어 있는 제전성 폴리에스테르 가연 가공사의 제조 방법.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

   연신과 동시에 가연 가공되는 미연신 사조에 압축 공기에 의한 교락 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 제전성 폴리에스테르 가연 가공사의 제조 방법.
7. 심(core)부 사조 (A) 가 반복 단위의 75 몰% 이상이 에틸렌테레프탈레이트 단위로 이루어지고, (a) 폴리옥시알킬렌계 폴리에테르 및 (b) 폴리에스테르와는 실질적으로 비반응성인 유기 이온성 화합물을 함유하는 방향족 폴리에스테르 조성물로 구성되는 제전성 폴리에스테르 멀티필라멘트로 이루어지고, 초(sheath)부 사조 (B) 가 폴리메틸메타아크릴레이트계 폴리머 및/또는 폴리스티렌계 폴리머를 0.5 ∼ 3.0 중량% 함유하는 방향족 폴리에스테르 조성물로 구성되는 폴리에스테르 멀티필라멘트로 이루어지는 특수 복합 가연 가공사로서, 그 가공사의 대전 마찰압이 2000V 이하, 권축률이 2 ∼ 8% 이며, 또한 초부 사조 (B) 의 평균 실 길이가 심부 사조 (A) 의 평균 실 길이보다 10 ∼ 20% 긴 것을 특징으로 하는 제전성 특수 복합 가연 가공사.
8. 제 1 항에 있어서,

   심부 사조 (A) 가 방향족 폴리에스테르 100 중량부에 대해, (a) 폴리옥시알킬렌계 폴리에테르가 0.2 ∼ 30 중량부 및 (b) 방향족 폴리에스테르와는 실질적으로 비반응성인 유기 이온성 화합물이 0.05 ∼ 10 중량부 함유된 방향족 폴리에스테르 조성물로 구성되어 있는 제전성 특수 복합 가연 가공사.
9. 폴리에스테르 멀티필라멘트를 연신 가연 가공할 때, 가공용 원사로서 (a) 폴리옥시알킬렌계 폴리에테르 및 (b) 폴리에스테르와는 실질적으로 비반응성인 유기 이온성 화합물을 함유하여 이루어지는 미연신의 제전성 폴리에스테르 멀티필라멘트 (A') 와, 폴리에스테르 멀티필라멘트에 폴리메틸메타아크릴레이트계 폴리머 및/또는 폴리스티렌계 폴리머를 중량 기준으로 0.5 ∼ 3.0 중량% 함유하는 미연신의 폴리에스테르 멀티필라멘트 (B') 를 합사하고, 하기 (1) ∼ (4) 를 모두 만족시키는 조건에서 연신과 동시에 가연 가공하는 것을 특징으로 하는 제전성 특수 복합 가연 가공사의 제조 방법.

   (1) 가연 직전에 공기 교락 처리를 실시하여 30 개 이상/m 의 교락을 부여한다

   (2) 가연구로서, 3 축 프릭션 디스크 타입이고, 해연부에 위치하는 최하단 디스크의 재질이 세라믹이고, 그 디스크와 주행 사조의 접촉 길이가 2.5 ∼ 0.5㎜ 이며, 또한 그 디스크의 직경이 바로 위의 디스크 직경의 90 ∼ 98% 인 것을 사용한다

   (3) 가연 가공 온도를 170℃ ∼ 300℃ 의 온도로 한다

   (4) 가연수 (T) (회/m) 를 가연 가공사의 섬도 (Y dtex) 에 대해 15000/Y^1/2 ≤ T ≤ 35000/Y^1/2 로 한다.
10. 제 9 항에 있어서,

    미연신의 제전성 폴리에스테르 멀티필라멘트 (A') 가 방향족 폴리에스테르 100 중량부에 대해, (a) 폴리옥시알킬렌계 폴리에테르가 0.2 ∼ 30 중량부 및 (b) 방향족 폴리에스테르와는 실질적으로 비반응성인 유기 이온성 화합물이 0.05 ∼ 10 중량부 함유된 방향족 폴리에스테르 조성물로 구성되어 있는 제전성 특수 복합 가연 가공사의 제조 방법.

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