KR20150103101A

KR20150103101A - 내열 포백

Info

Publication number: KR20150103101A
Application number: KR1020157020093A
Authority: KR
Inventors: 히로키 시마다; 하지메 이자와
Original assignee: 데이진 가부시키가이샤
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2015-09-09
Also published as: MX2015008229A; BR112015015161A2; EP2940202A4; MX349902B; CN104903502A; HK1213606A1; JPWO2014104411A1; ES2621358T3; CA2895042A1; EP2940202B1; US20150299905A1; TW201504492A; RU2015131087A; EP2940202A1; WO2014104411A1

Abstract

메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유로 이루어지는 내열 포백으로서, JIS L 1096 8.19.1 A-1 법 (유니버설형법 (평면법), 마모 시험기 가압 하중 : 4.45 N (0.454 kf), 페이퍼 : ＃600) 에서 규정하는 마모 강도가 200 회 이상, JIS L 1096 8.17.4 D 법 (펜듈럼법) 에서 규정하는 인열 강도가 20 N 이상이고, JIS L 0844 A-1 호에 의한 100 회 세탁 후의 세탁 전에 대한, 그 마모 강도의 유지율이 90 ％ 이상, 그 인열 강도의 유지율이 90 ％ 이상인 것을 특징으로 하는 내열 포백으로 한다. 이러한 내열 포백으로 함으로써, 착색하는 색의 선택 범위가 좁지 않게 염색하는 것이 가능하고, 반복 사용이나 세탁 등을 실시해도 경시·경년에서 높은 역학 특성을 유지할 수 있는 내열 포백을 제공한다.

Description

내열 포백{HEAT-RESISTANT FABRIC}

본 발명은 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유로 이루어지는 내열 포백 (布帛) 에 관한 것이다.

종래의 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유를 주체로 하는 포백을 사용하는 소방복 등의 방호의 (防護依) 등은 반복 사용, 세제 등의 계면활성제 등에 의한 세탁 혹은 드라이클리닝 등을 실시하여 초기 평면 마모 강력으로부터의 저하가 있었다. 또, 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유를 주체로 하는 포백을 사용하고 있기 때문에, 최저 평면 마모 횟수가 200 회를 초과한다. 지금까지 초기 평면 마모는 높지만, 세탁에 의해 마모 강력이 저하되어, 세탁 후 구멍이 생긴 것이 눈에 띄는 등의 고세탁 내구성이 손상되는 문제가 있었다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서, 종래부터 여러 가지 검토가 이루어지고 있다.

특허문헌 1 (일본 공개특허공보 2009-249758호) 에는, 고강력 고내열 섬유를 심사 (芯絲) 에 배치하고, 그 주위에 다른 염색 가능한 섬유 또는 원착사를 실질적으로 꼬임이 없는 상태로 배치시키고, 다시 그 주위를 염색 가능한 섬유 또는 원착사로 나선상으로 피복함으로써 심미성을 유지하는 방법이 개시되어 있다.

특허문헌 2 (일본 공개특허공보 2009-209488호) 에는, 심 (core) 성분이 파라계 아라미드 섬유와 메타계 아라미드 섬유로 이루어지고, 초 (sheath) 성분이 셀룰로오스 섬유로 이루어지는 복합 방적사로서, 심 성분/초 성분의 복합 비율이 25/75 ∼ 55/45 의 범위에 있는 복합 방적사, 및 그 복합 방적사를 사용하여 이루어지는 직편물이 개시되어 있다.

특허문헌 3 (일본 공개특허공보 2003-147651호) 에는, 내열 고기능 섬유가 심 성분을 구성하고, 초 성분을 합성 섬유, 화학 섬유, 혹은 천연 섬유의 단섬유로 구성한 심초 (core/sheath) 형 복합 방적사로서, 상기 내열 고기능 섬유가 내열 고기능 섬유 필라멘트사의 권축사인 것을 특징으로 하는 복합 방적사가 개시되어 있다.

이상의 발명은, 세탁 내구성에는 악영향을 주기 쉬운 섬유를 심초 구조사의 심부에 사용함으로써, 섬유 자체를 숨기는 것에 의해 해결을 도모하고 있다. 이들 발명은 심초 구조사를 사용하는 것이 필수이기 때문에, 통상의 방적사보다 제조에 시간이나 비용을 많이 소비하는 것을 피할 수 없다는 문제가 있다.

일본 공개특허공보 2009-249758호 일본 공개특허공보 2009-209488호 일본 공개특허공보 2003-147651호

본 발명은 상기의 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 과제는, 착색하는 색의 선택 범위가 좁지 않게 염색하는 것이 가능하고, 반복 사용이나 세탁 등을 실시해도 경시·경년 (經時·經年) 열화가 없어, 높은 역학 특성을 유지할 수 있으며, 필링성이 우수한 내열 포백을 제공하는 것이다.

본 발명자는 예의 검토한 결과, 다음의 내열 포백에 의해 상기 과제를 해결할 수 있음을 알아내었다.

본 발명의 내열 포백은, 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유를 포함하는 내열 포백으로서, JIS L 1096 8.19.1 A-1 법 (유니버설형법 (평면법), 마모 시험기 가압 하중 : 4.45 N (0.454 kf), 페이퍼 : ＃600) 에서 규정하는 마모 강도가 200 회 이상, JIS L 1096 8.17.4 D 법 (펜듈럼법) 에서 규정하는 인열 강도가 20 N 이상이고, JIS L 0844 A-1 호에 의한 100 회 세탁 후의 세탁 전에 대한, 상기 마모 강도의 유지율이 90 ％ 이상, 상기 인열 강도의 유지율이 90 ％ 이상인 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 내열 포백에 있어서는, 상기 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유의 결정화도가 15 ∼ 27 인 것이 바람직하다.

본 발명의 내열 포백에 있어서는, 상기 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유의 단섬유의 인장 강도의 표준 편차가 0.60 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 내열 포백에 있어서는, 상기 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유의 단섬유의 인장 강도의 평균값이 4.0 cN/dtex 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 내열 포백에 있어서는, 상기 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유의 단섬유의 신장도의 평균값이 35 ％ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 내열 포백에 있어서는, 상기 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유의 단섬유의 터프니스가 130 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 내열 포백에 있어서는, 상기 내열 포백이 염색되어 있고, JIS L 0842 에서 규정하는 내광 시험 후의 내광 시험 전의 포백에 대한 색차 ΔE 및 내광 시험 포백의 명도 L 이, 하기 식 (1) 을 만족하는 것이 바람직하다.

ΔE ≤ 0.46L - 11.3 … (1)

본 발명의 내열 포백에 있어서는, 상기 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유가 유기 염료를 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명의 내열 포백에 있어서는, 상기 내열 포백이 셀룰로오스 섬유, 폴리에스테르 섬유, 아크릴 섬유, 및 폴리아미드 섬유에서 선택되는 적어도 하나를 그 내열 포백의 질량을 기준으로 하여 2 ∼ 50 질량％ 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명의 내열 포백에 있어서는, 셀룰로오스계 섬유가 레이온인 것이 바람직하다.

본 발명의 내열 포백에 있어서는, 셀룰로오스계 섬유, 폴리에스테르 섬유, 아크릴 섬유, 또는 폴리아미드 섬유가 난연제를 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명의 내열 포백에 있어서는, 11. JIS L 1096 A 법에서 규정하는 상기 내열성 포백의 필링성이 4 급 이상인 것이 바람직하다.

본 발명의 내열 포백에 있어서는, 상기 내열 포백이 셀룰로오스를 함유하고, 형광 염료에 의해 염색되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 내열 포백에 있어서는, 상기 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유를 구성하는 메타형 전체 방향족 폴리아미드가, 하기의 식 (1) 로 나타내는 반복 구조 단위를 함유하는 방향족 폴리아미드 골격 중에, 반복 구조의 주된 구성 단위와는 상이한 방향족 디아민 성분, 또는 방향족 디카르복실산할라이드 성분을 제 3 성분으로서 방향족 폴리아미드의 반복 구조 단위의 전체량에 대하여 1 ∼ 10 ㏖％ 가 되도록 공중합시킨 방향족 폴리아미드인 내열 포백인 것이 바람직하다.

-(NH-Ar1-NH-CO-Ar1-CO)- … 식 (1)

여기에서, Ar1 은 메타 배위 또는 평행축 방향 이외에 결합기를 갖는 2 가의 방향족기이다.

본 발명의 내열 포백에 있어서는, 상기 제 3 성분이 되는 방향족 디아민이 식 (2), (3), 또는 방향족 디카르복실산할라이드가 식 (4), (5) 인 것이 바람직하다.

H₂N-Ar2-NH₂ … 식 (2)

H₂N-Ar2-Y-Ar2-NH₂ … 식 (3)

XOC-Ar3-COX … 식 (4)

XOC-Ar3-Y-Ar3-COX … 식 (5)

여기에서, Ar2 는 Ar1 과는 상이한 2 가의 방향족기, Ar3 은 Ar1 과는 상이한 2 가의 방향족기, Y 는 산소 원자, 황 원자, 알킬렌기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 원자 또는 관능기이고, X 는 할로겐 원자를 나타낸다.

본 발명의 내열 포백에 있어서는, 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유의 잔존 용매량이 0.1 질량％ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 내열 포백에 있어서는, 내열 포백이 파라형 전체 방향족 폴리아미드 섬유, 폴리벤즈비스옥사졸 섬유, 전체 방향족 폴리에스테르 섬유에서 선택되는 적어도 1 개를 그 내열 포백의 질량을 기준으로 하여 1 ∼ 20 질량％ 함유하는 것이 바람직하다.

본 발명의 내열 포백에 있어서는, 파라형 전체 방향족 폴리아미드 섬유가 파라페닐렌테레프탈아미드 섬유 또는 코파라페닐렌·3,4'-옥시디페닐렌테레프탈아미드 섬유인 것이 바람직하다.

본 발명의 내열 포백에 있어서는, 내열 포백을 구성하는 섬유에 자외선 흡수제 및/또는 자외선 반사제가 함유되는 것이 바람직하다.

본 발명의 내열 포백에 있어서는, 내열 포백의 표면에 자외선 흡수제 및/또는 자외선 반사제가 고착되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 색의 선택 범위가 좁지 않게 염색하는 것이 가능하고, 반복 사용, 세탁 등을 실시해도 경시·경년에서의 평면 마모 유지능이나 인열 강력 유지능이 높은 내열 포백을 제공할 수 있다. 이 때문에, 소방복 등의 방호 의류나 플렉시블 단열재 등의 산업 자재에 바람직하게 사용할 수 있다.

본 발명의 내열 포백은, 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유를 포함하는 내열 포백으로, 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유를 포함하고 있는 것이 필수이지만, 파라형 전체 방향족 폴리아미드 섬유 등의 난연 섬유나 폴리에스테르 섬유 등의 합성 섬유, 레이온 등의 재생 섬유, 코튼 등의 천연 섬유와 같은 다른 종류의 섬유를 포함하는 것을 배제하지 않는다. 그러나, 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유의 우수한 특성인 높은 내열성이나 난연성을 발휘하기 위해서, 내열 포백 전체 질량을 기준으로 하여 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유의 함유 비율은 50 질량％ 이상인 것이 바람직하다.

본 발명에 사용하는 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유란, 그 반복 단위의 85 몰％ 이상이 m-페닐렌이소프탈아미드인 폴리머로 이루어진다. 이러한 메타형 전체 방향족 폴리아미드는, 15 몰％ 미만의 범위 내에서 제 3 성분을 함유한 공중합체이어도 지장없다.

본 발명에 있어서는, 내열성 포백이 JIS L 1096 8.19.1 A-1 법 (유니버설형법 (평면법), 마모 시험기 가압 하중 : 4.45 N (0.454 kf), 페이퍼 : ＃600) 에서 규정하는 마모 강도가 200 회 이상, JIS L 1096 8.17.4 D 법 (펜듈럼법) 에서 규정하는 인열 강도가 20 N 이상이고, JIS L 0844 A-1 호에 의한 100 회 세탁 후의 세탁 전에 대한, 그 마모 강도의 유지율이 90 ％ 이상, 그 인열 강도의 유지율이 90 ％ 이상인 것이 중요하다. 이로써, 반복 사용이나 세탁 등을 실시해도 경시·경년에 의한 열화를 억제하고, 높은 내구성을 유지할 수 있어, 실용에 있어서 매우 우수한 성능을 발휘한다. 상기 인열 강도는, 포백의 일 방향과 이것과 수직인 방향 (예를 들어, 세로 방향과 가로 방향) 에서 차이가 있는 경우, 적어도 일방의 방향에 있어서 상기 인열 강도나 유지율을 만족하면 되지만, 양방의 방향에서 이들을 만족하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 여기서 세로 방향과 가로 방향은, 포백 원단의 길이 방향을 세로 방향, 이것과 수직인 방향을 가로 방향 등 임의로 결정하면 된다.

본 발명에 있어서는, 내열성 포백을 구성하는 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유에, 후술하는 염착성이나 내변퇴색성이 개선된 섬유를 사용함으로써 상기 목적을 달성할 수 있다. 또, 내열성 포백에 적정한 소재를 선정하고, 이것을 적정한 혼합 비율로 혼합하는 것이 바람직하다.

먼저, 상기의 우수한 마모 강도, 인열 강도나, 이들 세탁 내구성을 달성할 수 있는 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유에 대해 설명한다.

상기 섬유를 구성하는 메타형 전체 방향족 폴리아미드의 중합도로는, 0.5 g/100 ㎖ 농도의 N-메틸-2-피롤리돈 용액으로 측정한 고유 점도 (I.V.) 가 1.3 ∼ 1.9 ㎗/g 범위의 것이 바람직하게 사용된다.

상기 메타형 전체 방향족 폴리아미드에는 알킬벤젠술폰산오늄염이 함유되어 있어도 상관없다. 알킬벤젠술폰산오늄염으로는, 헥실벤젠술폰산테트라부틸포스포늄염, 헥실벤젠술폰산트리부틸벤질포스포늄염, 도데실벤젠술폰산테트라페닐포스포늄염, 도데실벤젠술폰산트리부틸테트라데실포스포늄염, 도데실벤젠술폰산테트라부틸포스포늄염, 도데실벤젠술폰산트리부틸벤질암모늄염 등의 화합물이 바람직하게 예시된다. 그 중에서도 도데실벤젠술폰산테트라부틸포스포늄염, 또는 도데실벤젠술폰산트리부틸벤질암모늄염은, 입수하기 쉽고, 열적 안정성도 양호한데다가 N-메틸-2-피롤리돈에 대한 용해도도 높기 때문에 특히 바람직하게 예시된다.

상기 알킬벤젠술폰산오늄염의 함유 비율은, 충분한 염색성의 개량 효과를 얻기 위해서, 폴리-m-페닐렌이소프탈아미드에 대하여 바람직하게는 2.5 몰％ 이상, 보다 바람직하게는 3.0 ∼ 7.0 몰％ 이다.

폴리-m-페닐렌이소프탈아미드와 알킬벤젠술폰산오늄염을 혼합하는 방법으로는, 용매 중에 폴리-m-페닐렌이소프탈아미드를 혼합, 용해하고, 거기에 알킬벤젠술폰산오늄염을 용매에 용해하고, 얻어진 도프를 공지된 방법에 의해 섬유로 형성하는 방법 등을 채용할 수 있다.

상기 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유를 구성하는 폴리머에는, 염착성이나 내변퇴색성을 향상시키는 등의 목적에서, 하기 식 (1) 로 나타내는 반복 구조 단위를 함유하는 방향족 폴리아미드 골격 중에, 반복 구조의 주된 구성 단위와는 상이한 방향족 디아민 성분, 또는 방향족 디카르복실산할라이드 성분을 제 3 성분으로서 방향족 폴리아미드의 반복 구조 단위의 전체량에 대하여 1 ∼ 10 ㏖％ 가 되도록 공중합시키는 것도 가능하다.

-(NH-Ar1-NH-CO-Ar1-CO)- … 식 (1)

또, 제 3 성분으로서 공중합시키는 것도 가능하고, 식 (2), (3) 에 나타낸 방향족 디아민의 구체예로는, 예를 들어, p-페닐렌디아민, 클로로페닐렌디아민, 메틸페닐렌디아민, 아세틸페닐렌디아민, 아미노아니시딘, 벤지딘, 비스(아미노페닐)에테르, 비스(아미노페닐)술폰, 디아미노벤즈아닐리드, 디아미노아조벤젠 등을 들 수 있다. 식 (4), (5) 에 나타내는 방향족 디카르복실산디클로라이드의 구체예로는, 예를 들어, 테레프탈산클로라이드, 1,4-나프탈렌디카르복실산클로라이드, 2,6-나프탈렌디카르복실산클로라이드, 4,4'-비페닐디카르복실산클로라이드, 5-클로르이소프탈산클로라이드, 5-메톡시이소프탈산클로라이드, 비스(클로로카르보닐페닐)에테르 등을 들 수 있다.

H₂N-Ar2-NH₂ … 식 (2)

H₂N-Ar2-Y-Ar2-NH₂ … 식 (3)

XOC-Ar3-COX … 식 (4)

XOC-Ar3-Y-Ar3-COX … 식 (5)

또, 본 발명에 사용되는 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유의 결정화도는 5 ∼ 27 ％ 가 바람직하고, 15 ∼ 25 ％ 인 것이 보다 바람직하다. 이러한 결정화도의 범위로 함으로써, 상기한 초기의 마모 강도 및 세탁 후의 유지율, 초기의 인열 강도 및 세탁 후의 유지율을 동시에 달성할 수 있음을 알 수 있었다. 또, 염료의 흡진성이 양호해져, 적은 염료로 염색하거나 또는 염색 조건이 약해도 목적으로 하는 색으로 조정하기 쉽다. 나아가서는, 염료의 표면 편재가 일어나기 어렵고 내변퇴색성도 우수하며, 실용상 필요한 치수 안정성도 확보할 수 있다.

본 발명에 있어서는, JIS L 1015-99 법에서 규정하는 상기 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유의 단섬유의 인장 강도의 표준 편차가 0.60 이하인 것이 바람직하고, 0.55 이하인 것이 보다 바람직하다.

본 발명에 있어서는, JIS L 1015-99 법에서 규정하는 상기 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유의 단섬유의 인장 강도의 평균값이 4.0 cN/dtex 이하인 것이 바람직하고, 3.8 cN/dtex 이하인 것이 보다 바람직하다.

본 발명에 있어서는, JIS L 1015-99 법에서 규정하는 상기 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유의 단섬유의 신장도의 평균값이 35 ％ 이하인 것이 바람직하고, 30 ％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 28 ％ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 상기 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유의 단섬유의 터프니스가 130 이하인 것이 바람직하고, 110 이하인 것이 보다 바람직하고, 100 이하인 것이 더욱 바람직하다.

이상의 단섬유의 강도의 평균값, 강도의 표준 편차, 신장도의 평균값, 신장도의 표준 편차, 터프니스를 만족함으로써도, 상기한 초기의 마모 강도 및 세탁 후의 유지율, 초기의 인열 강도 및 세탁 후의 유지율을 동시에 달성할 수 있다. 통상, 인열 강도는 섬유의 강도를 높게 함으로써 향상되는 것이라고 생각되지만, 놀랍게도 강도의 표준 편차 등의 상기 물성을 양호한 밸런스로 만족시킴으로써, 마모 강도와 인열 강도에 관한 물성을 동시에 실현할 수 있음을 알아낸 것이다.

또, 본 발명에 있어서는, 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유의 잔존 용매량이 0.1 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 0.08 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.07 질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0.05 질량％ 이하인 것이 보다 더 바람직하다. 이러한 잔존 용매량으로 컨트롤함으로써도, 상기한 초기의 마모 강도 및 유지율, 초기의 인열 강도 및 유지율을 동시에 달성할 수 있음을 알 수 있었다. 또, 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유의 우수한 난연 성능을 손상시키지 않는 점 및 염료의 표면 편재가 일어나기 어렵고 내변퇴색성을 향상시킬 수 있다.

메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유는, 색제로서 경시적 내광성이 높은 안료를 함유하는 원착 섬유이면 포백 자체의 색을 유지하기 쉽지만, 본 발명에 있어서는, 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유는 원착 섬유일 필요는 없다. 유기 염료로 실 염색 또는 포백 염색, 이른바 후염색을 실시한 포백이어도 된다. 다양한 색에 대응할 수 있어 폭넓은 사용자 요구에 대응할 수 있고, 보다 선명한 색에도 대응할 수 있고, 색 변경이 가능하며, 작은 로트의 대응이 가능하다는 등의 점에서 후염색에 대응한 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유인 것이 바람직하다.

본 발명의 내열 포백은, 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유 이외에, 난연 섬유, 폴리에스테르 섬유 등의 합성 섬유, 재생 섬유, 천연 섬유와 같은 다른 종류의 섬유를 포함하고 있어도 된다.

상기 난연 섬유로는, 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유를 제외한 한계 산소 지수 20 이상의 섬유를 가리키며, 예를 들어 파라형 전체 방향족 폴리아미드 섬유나 폴리벤즈비스아졸 섬유, 전체 방향족 폴리에스테르 섬유, 폴리술폰아미드 섬유, 폴리이미드 섬유, 폴리에테르아미드 섬유 등을 적합하게 들 수 있다. 파라형 전체 방향족 폴리아미드 섬유로는, 파라페닐렌테레프탈아미드 섬유 또는 코파라페닐렌·3,4'-옥시디페닐렌테레프탈아미드 섬유가 보다 바람직하다.

상기의 폴리에스테르 섬유 등의 합성 섬유란, 이미 알려져 있는 합성 섬유를 가리키며, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리부틸렌테레프탈레이트 섬유, 폴리에틸렌나프탈레이트 섬유, 폴리락트산계 섬유 등의 폴리에스테르 섬유 이외로는, 폴리아미드 섬유, 아크릴 섬유, 폴리올레핀 섬유, 폴리카보네이트 섬유 등을 바람직하게 들 수 있다. 또 재생 섬유는, 이미 알려져 있는 재생 섬유를 가리키며, 셀룰로오스 섬유, 그 중에서도 레이온 등을 바람직하게 들 수 있다. 또 천연 섬유는, 이미 알려져 있는 천연 섬유를 가리키며, 코튼 등을 바람직하게 들 수 있다.

본 발명에 있어서는, 내열 포백이 마모 강도나 인열 강도의 세탁 내구성을 향상시키는 데에 있어서, 셀룰로오스 섬유, 폴리에스테르 섬유, 아크릴 섬유, 폴리아미드 섬유에서 선택되는 적어도 하나를, 그 내열 포백의 질량을 기준으로 하여 2 ∼ 50 질량％ 함유하는 것이 바람직하고, 2 ∼ 48 질량％ 함유하는 것이 보다 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 내열 포백이 마모 강도나 인열 강도의 세탁 내구성을 향상시키는 데에 있어서, 파라형 전체 방향족 폴리아미드 섬유, 폴리벤즈비스옥사졸 섬유, 전체 방향족 폴리에스테르 섬유에서 선택되는 적어도 1 개를 그 내열 포백의 질량을 기준으로 하여 1 ∼ 20 질량％ 함유하는 것이 바람직하고, 2 ∼ 10 질량％ 함유하는 것이 보다 바람직하다.

이상의 섬유에는, 최종 용도의 필요성에 따라 미리 난연 가공을 실시하거나, 난연제를 함유시키거나 하는 것도 가능하다. 특히, 셀룰로오스계 섬유, 폴리에스테르 섬유, 아크릴 섬유, 또는 폴리아미드 섬유는, 난연제를 함유시킨 것을 바람직하게 채용할 수 있다.

이들 섬유의 혼율로는, 우수한 내열성과 난연성을 발휘시키기 위해서, 먼저 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유가 50 질량％ 이상인 것이 바람직하다. 또 용도나 사용의 요구에 따라, 상기의 난연 섬유, 합성 섬유, 재생 섬유, 천연 섬유를 임의로 혼합할 수 있다. 예를 들어, 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유가 50 ∼ 98 질량％, 폴리에스테르 섬유가 2 ∼ 50 질량％, 셀룰로오스계 섬유가 0 ∼ 48 질량％ 의 혼율로 하여 염색성과 쾌적성을 겸비하도록 할 수도 있다. 중시하는 성능에 따라 이들의 비율을 조정할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 반복 사용, 세탁 등을 실시해도 경시·경년에서 높은 심미성 (審美性) 의 유지능을 갖는 것이 바람직하다. 여기에서 말하는 높은 심미성이란, 미미하게라도 남아 있는 및/또는 부착된 오염에 의해, 부위에 따라 색·무늬가 달라 보이거나, 오염이 눈에 띄거나 하는 심미성이 손상되는 경우가 없는 것을 말한다.

이것을 객관적으로 나타내는 지표로는, 방오성, 소일 하이드 (Soil hide) 특성이 유효하다. 구체적인 방법이나 판단 기준은, 오염이 부착된 상태와의 색차 ΔE^* 의 값을 지표로 한다. 정성적으로는 ΔE^* 값이 작을수록 소일 하이드 특성이 높아, 즉 오염이 잘 눈에 띄지 않아 바람직하다고 할 수 있다.

이와 같은 높은 심미성을 실현하기 위해서, 본 발명에서는, JIS L 0842 에서 규정하는 내광 시험 후의 포백의 내광 시험 전의 포백에 대한 색차 ΔE 및 내광 시험 전의 포백의 명도 L 이 하기의 식 (1) 을 만족하는 것이 바람직하다.

ΔE ≤ 0.46L - 11.3 … 식 (1)

즉, 본 발명은, 내광 시험 전의 원래의 포백의 명도 L 값에 따라 상기 식 (1) 의 ΔE 값을 만족하는 포백은, 반복 사용, 세제 등의 계면활성제 등에 의한 세탁 혹은 드라이클리닝 등을 실시해도, 미미하게 잔류한 오염 성분이나 나중에 부착된 오염 성분에 의해 오염되어 보이거나, 또 이들 오염 성분에 의해 부위에 따라 색·무늬가 달라 보이거나, 오염이 눈에 띄거나 하는 경우가 없어, 높은 심미성을 실현할 수 있음을 알아낸 것이다. 상한의 ΔE 값은, 원래의 포백의 명도 L 값에 1 차 비례시켜 정하여 구할 수 있다.

본 발명의 내열 포백에 사용되는 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유는 색제로서 경시 내광성이 높은 안료를 함유하는 원착 섬유이면 포백 자체의 색을 유지하기 쉽지만, 본 발명에 있어서는, 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유는 원착 섬유일 필요는 없다. 전술한 식 (1) 을 만족하면, 유기 염료로 실 염색 또는 포백 염색, 이른바 후염색을 실시한 포백이어도 되지만, 후염색에 대응한 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유인 것이 바람직하다.

본 발명에 바람직하게 사용되는 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유는 이하의 방법에 의해 제조할 수 있고, 특히 후술하는 방법에 의해, 결정화도나 잔존 용매량을 상기 범위로 할 수 있다.

메타형 전체 방향족 폴리아미드 폴리머의 중합 방법으로는 특별히 한정할 필요는 없고, 예를 들어 일본 특허공보 소35-14399호, 미국 특허 제3360595호, 일본 특허공보 소47-10863호 등에 기재된 용액 중합법, 계면 중합법을 사용해도 된다.

방사 용액으로는 특별히 한정할 필요는 없지만, 상기 용액 중합이나 계면 중합 등으로 얻어진, 방향족 코폴리아미드 폴리머를 함유하는 아미드계 용매 용액을 사용해도 되고, 상기 중합 용액으로부터 그 폴리머를 단리하고, 이것을 아미드계 용매에 용해한 것을 사용해도 된다.

여기에서 사용되는 아미드계 용매로는, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸술폭사이드 등을 예시할 수 있는데, 특히 N,N-디메틸아세트아미드가 바람직하다.

상기와 같이 하여 얻어진 전체 방향족 폴리아미드 폴리머 용액은, 추가로 알칼리 금속염 또는 알칼리 토금속염을 함유함으로써 안정화되므로, 보다 고농도, 저온에서의 사용이 가능해져 바람직하다. 바람직하게는 알칼리 금속염 및 알칼리 토금속염이 폴리머 용액의 전체 질량에 대하여 1 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 0.1 질량％ 이하이다.

방사·응고 공정에 있어서는, 상기에서 얻어진 방사액 (메타형 전체 방향족 폴리아미드 중합체 용액) 을 응고액 중에 방출 (紡出) 하여 응고시킨다.

방사 장치로는 특별히 한정되는 것은 없고, 종래 공지된 습식 방사 장치를 사용할 수 있다. 또, 안정적으로 습식 방사할 수 있는 것이면, 방사 구금의 방사공 (紡絲孔) 수, 배열 상태, 구멍 형상 등은 특별히 제한할 필요는 없고, 예를 들어, 구멍 수가 1,000 ∼ 30,000 개, 방사공 직경이 0.05 ∼ 0.2 ㎜ 의 스테이플 파이버용의 다홀 방사 구금 등을 사용해도 된다.

또, 방사 구금으로부터 방출할 때의 방사액 (메타형 전체 방향족 폴리아미드 중합체 용액) 의 온도는, 20 ∼ 90 ℃ 의 범위가 적당하다.

본 발명에 사용되는 섬유를 얻기 위해서 사용하는 응고욕으로는, 실질적으로 무기염을 함유하지 않는 아미드계 용매, 바람직하게는 NMP 의 농도가 45 ∼ 60 질량％ 의 수용액을, 욕액의 온도 10 ∼ 50 ℃ 의 범위에서 사용한다. 아미드계 용매 (바람직하게는 NMP) 의 농도가 45 질량％ 미만에서는 스킨이 두꺼운 구조가 되어, 세정 공정에 있어서의 세정 효율이 저하되어서, 섬유의 잔존 용매량을 저감시키는 것이 곤란해진다. 한편, 아미드계 용매 (바람직하게는 NMP) 의 농도가 60 질량％ 를 초과하는 경우에는, 섬유 내부에 이를 때까지 균일한 응고를 실시할 수 없고, 이 때문에 섬유의 잔존 용매량을 저감시키는 것이 곤란해진다. 또한, 응고욕 중으로의 섬유의 침지 시간은, 0.1 ∼ 30 초의 범위가 적당하다.

계속해서 아미드계 용매, 바람직하게는 NMP 의 농도가 45 ∼ 60 질량％ 의 수용액이며, 욕액의 온도를 10 ∼ 50 ℃ 의 범위로 한 가소 연신욕 중에서 3 ∼ 4 배의 연신 배율로 연신을 실시한다. 연신 후 10 ∼ 30 ℃ 의 NMP 의 농도가 20 ∼ 40 질량％ 의 수용액, 계속해서 50 ∼ 70 ℃ 의 온수욕을 통해 충분히 세정을 실시한다.

세정 후의 섬유는 온도 270 ∼ 290 ℃ 에서 건열 처리를 실시하여, 상기의 결정화도 및 잔존 용매량의 범위를 만족하는 메타형 전체 방향족 아라미드 섬유를 얻을 수 있다.

얻어진 메타형 전체 방향족 아라미드 섬유는, 공지된 방법에 의해 컷하여 단섬유로 하고, 또한 상기 메타형 전체 방향족 아라미드 섬유 등의 난연 섬유, 폴리에스테르 섬유나 폴리아미드 섬유 등의 합성 섬유, 재생 섬유, 천연 섬유 등과 혼방하여 방적사로 하고, 제직이나 제편하여 본 발명의 내열 포백으로 할 수 있다.

본 발명의 내열 포백의 제작 방법은 특별히 한정되는 것은 없고, 공지된 어떠한 방법이라도 사용하는 것이 가능하다. 예를 들어, 상기와 같은 방적사를 제작하고, 단사 (單絲) 또는 쌍사 (雙絲) 로 레피아 방직기 등을 사용하여 능직물, 평직 등의 조직으로 제직함으로써 내열 포백으로 할 수 있다.

또 본 발명에 있어서는, 내열 포백을 구성하는 섬유의 어느 것에 자외선 흡수제 및/또는 자외선 반사제를 함유하고 있어도 된다. 자외선 흡수제는 소수성이 높은 것으로서, 물에 대한 용해도가 0.04 ㎎/ℓ 미만인 것이 바람직하다. 용해도가 0.04 ㎎/ℓ 이상이면, 캐리어 염색시에 자외 흡수제 및/또는 자외선 반사제가 용출되기 쉬워져, 염색 후의 내광성이 저하되기 쉬워지는 경향이 있어 바람직하지 않다.

본 발명에 사용되는 자외선 흡수제 및/또는 자외선 반사제는, 본 발명의 내열 포백에 주체적으로 사용되고 있는 메타 전체 방향족 폴리아미드의 광 열화 특성 파장인 360 ㎚ 부근의 광을 효율적으로 차폐하고, 가시부에서의 흡수를 대부분 갖지 않은 화합물인 것이 바람직하다.

본 발명에 사용되는 자외선 흡수제로는, 특정한 치환 벤조트리아졸이 바람직하고, 구체적으로는, 2-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4,6-디-tert-펜틸페놀, 2-[5-클로로(2H)-벤조트리아졸-2-일]-4-메틸-6-(tert-부틸)페놀, 2-[2H-벤조트리아졸-2-일]-4-6-비스(1-메틸-1-페닐에틸)페놀, 2-[2H-벤조트리아졸-2-일]-4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)페놀 등을 들 수 있다. 이들 중에서는 소수성이 높고, 가시부에서의 흡수량이 작은 점에서, 2-[2H-벤조트리아졸-2-일]-4-6-비스(1-메틸-1-페닐에틸)페놀이 특히 바람직하다.

자외선 반사제로는, 예를 들어 입경이 바람직하게는 0.001 ∼ 0.2 ㎛, 보다 바람직하게는 0.005 ∼ 0.02 ㎛ 의 산화티탄, 산화아연, 산화셀렌, 알루미나나 실리카 등의 금속 산화물이나 탄산칼슘 등의 미립자를 들 수 있다.

본 발명의 내열 포백에 있어서는, 이러한 자외선 흡수제 및/또는 자외선 반사제를 함유하는 섬유는 한정하지 않지만, 예를 들어 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유에 함유하는 경우에는, 함유량은 생산의 안정성이나 포백·의류로서의 실사용상, 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유 전체 질량에 대하여 3.0 ∼ 6.5 질량％ 가 바람직하고, 4.5 ∼ 6.5 질량％ 가 보다 바람직하다.

또, 본 발명의 내열 포백에 있어서는, 자외선 흡수제 및/또는 자외선 반사제가 포백 표면에 고착되어 있어도 된다. 고착 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 자외선 흡수제 및/또는 자외선 반사제의 수분산체를 사용하여, 당해 포백에 침지·교액하거나, 스프레이하거나 한 후 건조·큐어한다. 고착의 내구성을 올리기 위해서 수지나 라텍스 등의 바인더를 사용해도 되고, 예를 들어 상기의 방법에 있어서 포백을 수분산체로 처리하기 전에, 당해의 수분산체에 미리 바인더 성분인 수지나 라텍스를 수성으로 하여 혼합해두면 된다.

이상의 방법에 의해 얻어진, 메타형 전체 방향족 아라미드 섬유로 이루어지고, 바람직하게는 이것에 상기 소재를 상기 혼합률로 혼합시킨 내열 포백은, 마모 강도가 200 회 이상, 인열 강도가 20 N 이상이고, 100 회 세탁 후의 세탁 전에 대한 그 마모 강도의 유지율이 90 ％ 이상, 그 인열 강도의 유지율이 90 ％ 이상이라는 우수한 성능을 실현할 수 있다. 또, 상기한 강도, 신장도나 그들의 표준 편차, 터프니스 등을 용이하게 실현할 수 있다.

실시예

이하, 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 의해 조금도 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예 중의 각 물성은 하기 방법에 의해 측정한 것이다.

(1) 단섬유의 강도의 평균값과 표준 편차, 신장도의 평균값과 표준 편차, 터프니스

JIS L 1015-99 법에 의해 단섬유의 강도, 신장도를 10 개의 단섬유에 대해 측정하고, 각각의 평균값, 표준 편차를 산출하였다. 또, 하기 식에 의해 터프니스를 산출하였다.

터프니스 = 강도의 평균값 × 신장도의 평균값

(2) 포백의 마모 강도

JIS L 1096 8.19.1 A-1 법 (유니버설형법 (평면법), 마모 시험기 가압 하중 : 4.45 N (0.454 kf), 페이퍼 : ＃600) 에 의해 실시하고, 세탁 전 (L0) 및 JIS L 0844 A-1 호에 의한 100 회 세탁 후 (L100) 의 포백의 마모 강도를 측정하여, 세탁 전후의 마모 강도의 유지율 (L100/L0 × 100) 을 산출하였다.

(2) 포백의 인열 강도

JIS L 1096 8.17.4 D 법 (펜듈럼법) 에 의해 실시하고, 세탁 전 (L0) 및 JIS L 0844 A-1 호에 의한 100 회 세탁 후 (L100) 의 포백의 인열 강도를 측정하여, 세탁 전후의 인열 강도의 유지율 (L100/L0 × 100) 을 산출하였다.

(3) 포백의 필링성

JIS L 1076 A 법에 준하여 측정하였다.

(4) 포백의 난연성 (한계 산소 지수)

JIS L 1091 E 법에 근거하여, 50 ㎜ 이상 계속 연소되는 데에 필요한 산소 농도를 한계 산소 지수 (LOI) 로 하였다.

(5) 잔존 용매량

원섬유를 약 8.0 g 채취하고, 105 ℃ 에서 120 분간 건조시킨 후에 데시케이터 내에서 방랭하여 섬유 질량 (M1) 을 칭량한다. 계속해서 이 섬유에 대하여, 메탄올 중에서 1.5 시간, 속슬렛 추출기를 사용하여 환류 추출을 실시하여, 섬유 중에 함유되는 아미드계 용매의 추출을 실시한다. 추출을 끝낸 섬유를 꺼내어, 150 ℃ 에서 60 분간 진공 건조시킨 후에 데시케이터 내에서 방랭하여 섬유 질량 (M2) 을 칭량한다. 섬유 중에 잔존하는 용매량 (아미드계 용매 질량) 은, 얻어지는 M1 및 M2 를 사용하여 하기 식에 의해 산출한다.

잔존 용매량 (％) = [(M1 - M2)/M1] × 100

얻어진 원섬유를 사용하고, 권축 가공, 컷을 실시하여 길이 51 ㎜ 의 스테이플 파이버 (원면) 를 얻었다.

(6) 결정화도

X 선 회절 측정 장치 (리가쿠사 제조 RINT TTR III) 를 사용하여, 원섬유를 약 1 ㎜ 직경의 섬유 다발로 가지런히 맞추어 섬유 시료대에 장착하고 회절 프로파일을 측정하였다. 측정 조건은 Cu-Kα 선원 (50 ㎸, 300 ㎃), 주사 각도 범위 10 ∼ 35°, 연속 측정 0.1°폭 계측, 1°／분 주사로 실시하였다. 실측한 회절 프로파일로부터 공기 산란, 비간섭성 산란을 직선 근사로 보정하여 전체 산란 프로파일을 얻었다. 다음으로, 전체 산란 프로파일로부터 비정질 산란 프로파일을 제외하여 결정 산란 프로파일을 얻었다. 결정화도는, 결정 산란 프로파일의 면적 강도 (결정 산란 강도) 와 전체 산란 프로파일의 면적 강도 (전체 산란 강도) 로부터, 다음 식에 의해 구하였다.

결정화도 (％) = [결정 산란 강도/전체 산란 강도] × 100

(7) 포백의 명도 L, 내광 색차 ΔE

미리 색차 ΔE 가 0.1 이하의 포백을 사용하여, 일방을 JIS L 0842 로 규정되는 내광 시험 후를 실시하였다 (자외선 카본 아크등 광 노광 시간은 10 시간). 내광 시험 전후의 포백을 공시체로 하여, 측색기 마크베스 컬러 아이 3100 및 측색 광원 D65 를 사용해서 측색하여 명도 L 값 및 색 E 값을 구하고 (측색 면적 0.2 ㎠, 10 군데 측정의 평균값을 그 포백의 E 값으로 하였다), 2 개의 포백의 색차 ΔE 를 산출하였다.

(8) 포백의 방오성 색차 ΔE^*

마찰포 (오염포) : JIS L 3102 규정 No.9 병면 (竝綿) 범포

인공 오염 성분 : 하기의 오분과 인공 피지를 1 : 10 의 비율로 혼합한 것

오분 : 아래의 분체를 충분히 혼합한 것

JIS Z 8901 시험용 분체 12 종 (카본 블랙, 입경 0.03 ∼ 0.2 ㎛) 25 질량％, JIS Z 8901 시험용 분체 8 종 (관동 롬층, 입경 8 ㎛) 75 질량％

인공 피지 : 올레산 70 질량％, 팔미트산 30 질량％ 의 비율로 혼합한 것

사용 기기 : JIS L 0849 의 마모 시험기 II 형 (학진형)

조작 방법 :

1. JIS L 0849 의 내수 연마지 대신에 마찰포 (오염포) 를 부하자에 양면 테이프로 부착한다.

2. 인공 오염 성분 0.05 g 을 마찰포에 균일하게 도포한다.

3. 시험편 포지 (布地) 를 마모 시험기의 포지 세트부에 양면 테이프로 부착한다.

4. 2 에서 준비한 마찰포를 마모기의 부하자 세트부에 장착한다.

5. 시험편 포지의 표면을 50 회 왕복 선동시켜, 오염 부하를 부여한다.

6. 시험편 포지를 평면 마모 시험기로부터 떼어낸다.

7. 포지 시험편의 오염 부위와 오염되지 않은 부위의 방오성 색차 ΔE* 를 측정한다.

ΔE^* 가 작을수록 오염에 의한 색조 변화가 작아, 즉 방오성이 높다. ΔE^* 가 20 이하의 결과가 얻어진 사양은 시장에서 약 3 년 경과 후라도 충분한 상품성을 갖는 것으로서 그 효과가 인정되는 것이며, ΔE^* 가 20 을 초과하는 결과가 된 사양은 그 효과가 없는 것이라고 판단하였다.

[메타형 전체 방향족 아라미드 섬유의 제조]

메타형 전체 방향족 아라미드 섬유는, 다음의 방법으로 제작하였다.

일본 특허공보 소47-10863호에 기재된 방법에 준한 계면 중합법에 의해 제조한, 고유 점도 (I.V.) 가 1.9 의 폴리메타페닐렌이소프탈아미드 분말 20.0 질량부를, -10 ℃ 로 냉각한 N-메틸-2-피롤리돈 (NMP) 80.0 질량부 중에 현탁시켜, 슬러리상으로 하였다. 계속해서 현탁액을 60 ℃ 까지 승온하여 용해시켜, 투명한 폴리머 용액을 얻었다. 그 폴리머 용액에 폴리머 대비 3.0 질량％ 의 2-[2H-벤조트리아졸-2-일]-4-6-비스(1-메틸-1-페닐에틸)페놀 분말 (물에 대한 용해도 : 0.01 ㎎/ℓ) 을 혼합 용해시키고, 감압 탈포하여 방사액 (방사 도프) 으로 하였다.

실시예 1 에서는 방사액에 자외선 흡수제인 2-[2H-벤조트리아졸-2-일]-4-6-비스(1-메틸-1-페닐에틸)페놀을 방사액에 첨가하였다.

[방사·응고 공정]

상기 방사 도프를 구멍 직경 0.07 ㎜, 구멍 수 500 의 방사 구금으로부터 욕온도 30 ℃ 의 응고욕 중에 토출하여 방사하였다. 응고액의 조성은 물/NMP = 45/55 (질량부) 이고, 응고욕 중에 사속 7 m/분으로 토출하여 방사하였다.

[가소 연신욕 연신 공정]

계속해서 온도 40 ℃ 의 물/NMP = 45/55 (질량부) 의 조성의 가소 연신욕 중에서, 3.7 배의 연신 배율로 연신을 실시하였다.

[세정 공정]

연신 후, 20 ℃ 의 물/NMP = 70/30 의 욕 (침지 길이 1.8 m), 계속해서 20 ℃ 의 수욕 (침지 길이 3.6 m) 에서 세정하고, 또한 60 ℃ 의 온수욕 (침지 길이 5.4 m) 에 통과시켜 충분히 세정을 실시하였다.

[건열 처리 공정]

세정 후의 섬유에 대해, 표면 온도 283 ℃ 의 열 롤러로 건열 처리를 실시하여 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유를 얻었다.

[원섬유의 물성]

얻어진 메타형 전체 방향족 아라미드 섬유의 물성은, 섬도가 1.6 dtex, 잔존 용매량이 0.08 질량％, 결정화도가 20 ％, LOI 가 30 이었다.

그 밖의 섬유 원면은 하기의 것을 사용하였다.

폴리에스테르 섬유 (폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유) ; 테이진 제조 「테토론 (등록상표)」

난연 레이온 섬유 ; 렌칭사 제조 「Lenzing FR (등록상표)」

파라형 전체 방향족 폴리아미드 섬유 ; 테이진 아라미드사 제조 「트와론 (등록상표)」

[포백의 염색 방법]

염색 후의 포백의 명도 L 은, 기포 (基布) 에 상관 없이 염료에 의해 L 값을 49 (중간색) 으로 조정하였다. 경우에 따라서는 재염색도 실시하여 정확하게 L 값을 맞추었다. 염색 및 염색물의 환원욕 중 (pH 5.5) 에서의 세정은, 하기 조건으로 실시하였다.

(염색 조건)

카티온 염료 : 닛폰 화약사 제조, 상품명 : Kayacryl Red GL-ED 1 ％ owf

욕비 ; 1 : 20

온도 × 시간 ; 120 ℃ × 30 분간

(환원욕 조성 및 세정 조건)

환원욕 ; 이산화티오우레아 1 g/ℓ

욕비 ; 1 : 20

온도 × 시간 ; 70 ℃ × 15 분간

이어서 온도 110 ℃ 에서 10 분간 건조한 후에, 온도 130 ℃ 에서 2 분간의 건열 세트를 실시하여 착색된 포백을 얻었다.

[실시예 1]

메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유 (MA), 파라형 전체 방향족 폴리아미드 섬유 (PA), 폴리에스테르 섬유 (PE), 난연 레이온 섬유 (RY) 의 각 스테이플 파이버 (모두 섬유 길이는 51 ㎜) 를, MA/PA/PE/RY = 55/5/15/25 의 질량 비율로 혼방한 방적사 36 번수/쌍사로 하고, 직밀도 경 (經) 100 개/25.4 ㎜, 위 (緯) 56 개/25.4 ㎜ 로 제직하여, 겉보기 중량 230 g/㎡ 의 트윌 직물을 얻었다. 상기 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유 (MA) 의 강도의 평균값은 3.7 cN/dtex, 표준 편차는 0.54, 신장도의 평균값은 25 ％, 표준 편차는 4.7, 터프니스는 93, 결정화도는 20 ％, 잔류 용매량은 0.08 질량％ 였다. 이것을 사용하여, 상기 방법으로 중간색 (L 값 49) 으로 염색하였다.

얻어진 포백의 마모 강도를 측정한 결과, 세탁 전 (L0) 이 215 회, 세탁 100 회 후 (L100) 가 200 회이고, 마모 강도의 유지율 (L100/L0 × 100) 은 93 ％ 였다. 또, 포백의 인열 강도를 측정한 결과, 세탁 전 (L0) 이 세로 방향이 35.3 N, 가로 방향이 24.1 N, 세탁 100 회 후 (L100) 가 세로 방향이 31.9 N, 가로 방향이 23.2 N 이고, 인열 강도의 유지율 (L100/L0 × 100) 은 세로 방향이 90 ％, 가로 방향이 96 ％ 였다. 또한 필링은 세로 방향이 4 급, 가로 방향이 4 급이었다.

[실시예 2]

메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유 (MA) 를 자외선 흡수제인 2-[2H-벤조트리아졸-2-일]-4-6-비스(1-메틸-1-페닐에틸)페놀을 5 질량％ 함유하는 메타형 전체 방향족 아라미드 섬유 (길이 51 ㎜) 로 변경하고, 파라형 전체 방향족 폴리아미드 섬유 (PA) 를 사용하지 않고, MA/PA/PE/RY = 60/0/15/25 의 질량 비율로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 조작을 실시하였다. 상기 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유 (MA) 의 강도의 평균값은 3.6 cN/dtex, 표준 편차는 0.55, 신장도의 평균값은 25 ％, 표준 편차는 4.8, 터프니스는 90, 결정화도는 20 ％, 잔류 용매량은 0.05 질량％ 였다.

얻어진 포백의 마모 강도를 측정한 결과, 세탁 전 (L0) 이 209 회, 세탁 100 회 후 (L100) 가 200 회이고, 마모 강도의 유지율 (L100/L0 × 100) 은 96 ％ 였다. 또, 포백의 인열 강도를 측정한 결과, 세탁 전 (L0) 이 세로 방향이 32.4 N, 가로 방향이 23.2 N, 세탁 100 회 후 (L100) 가 세로 방향이 29.8 N, 가로 방향이 22.5 N 이고, 인열 강도의 유지율 (L100/L0 × 100) 은 세로 방향이 92 ％, 가로 방향이 97 ％ 였다. 또한 필링은 세로 방향이 4 급, 가로 방향이 4 급이었다.

포백의 명도 L 은 49, 0.45 × L - 11.3 은 11.25, 내광 색차 ΔE 는 10.73, 방오 색차 ΔE^* 는 15 였다.

[비교예 1]

메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유 (MA) 의 제작에 있어서, 응고 공정에 있어서의 응고액의 조성을 물/NMP = 40/60 (질량부) 으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조작을 실시하였다. 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유 (MA) 의 강도의 평균값은 4.2 cN/dtex, 표준 편차는 0.61, 신장도의 평균값은 29 ％, 표준 편차는 4.8, 터프니스는 121, 결정화도는 20 ％, 잔류 용매량은 0.15 질량％ 였다.

얻어진 포백의 마모 강도를 측정한 결과, 세탁 전 (L0) 이 211 회, 세탁 100 회 후 (L100) 가 185 회이고, 마모 강도의 유지율 (L100/L0 × 100) 은 88 ％ 였다. 또, 포백의 인열 강도를 측정한 결과, 세탁 전 (L0) 이 세로 방향이 36.3 N, 가로 방향이 24.1 N, 세탁 100 회 후 (L100) 가 세로 방향이 30.4 N, 가로 방향이 23.0 N 이고, 인열 강도의 유지율 (L100/L0 × 100) 은 세로 방향이 84 ％, 가로 방향이 95 ％ 였다. 또한 필링은 세로 방향이 3 급, 가로 방향이 3 급이었다.

[비교예 2]

메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유 (MA) 의 제작에 있어서, 건열 처리 공정에 있어서의 열 롤러의 표면 온도를 315 ℃ 로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조작을 실시하였다. 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유 (MA) 의 결정화도는 28 ％, 잔류 용매량은 0.08 질량％ 였다.

얻어진 포백의 마모 강도를 측정한 결과, 세탁 전 (L0) 이 250 회, 세탁 100 회 후 (L100) 가 200 회이고, 마모 강도의 유지율 (L100/L0 × 100) 은 80 ％ 였다. 또, 포백의 인열 강도를 측정한 결과, 세탁 전 (L0) 이 세로 방향이 36.3 N, 가로 방향이 24.2 N, 세탁 100 회 후 (L100) 가 세로 방향이 31.8 N, 가로 방향이 23.1 N 이고, 인열 강도의 유지율 (L100/L0 × 100) 은 세로 방향이 86 ％, 가로 방향이 95 ％ 였다. 또한 필링은 세로 방향이 3 급, 가로 방향이 3 급이었다.

[비교예 3]

방적사를, 난연 레이온 섬유 (RY) 만으로 이루어지는 방적사로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조작을 실시하였다.

얻어진 포백의 마모 강도를 측정한 결과, 세탁 전 (L0) 이 57 회, 세탁 100 회 후 (L100) 가 40 회이고, 마모 강도의 유지율 (L100/L0 × 100) 은 70 ％ 였다. 또, 포백의 인열 강도를 측정한 결과, 세탁 전 (L0) 이 세로 방향이 20 N, 가로 방향이 12 N, 세탁 100 회 후 (L100) 가 세로 방향이 10 N, 가로 방향이 7 N 이고, 인열 강도의 유지율 (L100/L0 × 100) 은 세로 방향이 50 ％, 가로 방향 58 ％ 였다. 또한 필링은 세로 방향이 3 급, 가로 방향이 3 급이었다.

[비교예 4]

방적사를 폴리에스테르 섬유 (PE) 만으로 이루어지는 방적사로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조작을 실시하였다.

얻어진 포백의 마모 강도를 측정한 결과, 세탁 전 (L0) 이 67 회, 세탁 100 회 후 (L100) 가 41 회이고, 마모 강도의 유지율 (L100/L0 × 100) 은 61 ％ 였다. 또, 포백의 인열 강도를 측정한 결과, 세탁 전 (L0) 이 세로 방향이 21 N, 가로 방향이 10 N, 세탁 100 회 후 (L100) 가 세로 방향이 11 N, 가로 방향이 6 N 이고, 인열 강도의 유지율 (L100/L0 × 100) 은 세로 방향이 52 ％, 가로 방향이 60 ％ 였다. 또한 필링은 세로 방향이 3 급, 가로 방향이 3 급이었다.

산업상 이용가능성

본 발명의 내열 포백은, 평면 마모 특성, 인열 특성이나 이들 특성에 있어서 세탁 내구성이 우수하고, 동시에 필링성이나, 여러 가지 사용자 요구에 부응하는 색조와 내열 성능을 갖고 있기 때문에, 소방복 등의 방호 의류나 플렉시블 단열재 등의 산업 자재에 적용 가능하여, 산업상 매우 유용하다.

Claims

메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유를 포함하는 내열 포백으로서, JIS L 1096 8.19.1 A-1 법 (유니버설형법 (평면법), 마모 시험기 가압 하중 : 4.45 N (0.454 kf), 페이퍼 : ＃600) 에서 규정하는 마모 강도가 200 회 이상, JIS L 1096 8.17.4 D 법 (펜듈럼법) 에서 규정하는 인열 강도가 20 N 이상이고, JIS L 0844 A-1 호에 의한 100 회 세탁 후의 세탁 전에 대한, 상기 마모 강도의 유지율이 90 ％ 이상, 상기 인열 강도의 유지율이 90 ％ 이상인 것을 특징으로 하는 내열 포백.
제 1 항에 있어서,
상기 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유의 결정화도가 15 ∼ 27 인 내열 포백.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유의 단섬유의 인장 강도의 표준 편차가 0.60 이하인 내열 포백.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유의 단섬유의 인장 강도의 평균값이 4.0 cN/dtex 이하인 내열 포백.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유의 단섬유의 신장도의 평균값이 35 ％ 이하인 내열 포백.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유의 단섬유의 터프니스가 130 이하인 내열 포백.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내열 포백이 염색되어 있고, JIS L 0842 에서 규정하는 내광 시험 후의 내광 시험 전의 포백에 대한 색차 ΔE 및 내광 시험 포백의 명도 L 이 하기 식 (1) 을 만족하는 내열 포백.
ΔE ≤ 0.46L - 11.3 … (1)
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유가 유기 염료를 함유하는 내열 포백.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내열 포백이 셀룰로오스 섬유, 폴리에스테르 섬유, 아크릴 섬유, 및 폴리아미드 섬유에서 선택되는 적어도 하나를 그 내열 포백의 질량을 기준으로 하여 2 ∼ 50 질량％ 함유하는 내열 포백.
제 9 항에 있어서,
셀룰로오스계 섬유가 레이온인 내열 포백.
제 9 항에 있어서,
셀룰로오스계 섬유, 폴리에스테르 섬유, 아크릴 섬유, 또는 폴리아미드 섬유가 난연제를 함유하는 내열 포백.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
JIS L 1096 A 법에서 규정하는 상기 내열성 포백의 필링성이 4 급 이상인 내열 포백.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 내열 포백이 셀룰로오스를 함유하고, 형광 염료에 의해 염색되어 있는 내열 포백.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유를 구성하는 메타형 전체 방향족 폴리아미드가, 하기 식 (1) 로 나타내는 반복 구조 단위를 함유하는 방향족 폴리아미드 골격 중에, 반복 구조의 주된 구성 단위와는 상이한 방향족 디아민 성분, 또는 방향족 디카르복실산할라이드 성분을 제 3 성분으로서 방향족 폴리아미드의 반복 구조 단위의 전체량에 대하여 1 ∼ 10 ㏖％ 가 되도록 공중합시킨 방향족 폴리아미드인 내열 포백.
-(NH-Ar1-NH-CO-Ar1-CO)- … 식 (1)
여기에서, Ar1 은 메타 배위 또는 평행축 방향 이외에 결합기를 갖는 2 가의 방향족기이다.
제 14 항에 있어서,
상기 제 3 성분이 되는 방향족 디아민이 식 (2), (3), 또는 방향족 디카르복실산할라이드가 식 (4), (5) 인 내열 포백.
H₂N-Ar2-NH₂ … 식 (2)
H₂N-Ar2-Y-Ar2-NH₂ … 식 (3)
XOC-Ar3-COX … 식 (4)
XOC-Ar3-Y-Ar3-COX … 식 (5)
여기에서, Ar2 는 Ar1 과는 상이한 2 가의 방향족기, Ar3 은 Ar1 과는 상이한 2 가의 방향족기, Y 는 산소 원자, 황 원자, 알킬렌기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 원자 또는 관능기이고, X 는 할로겐 원자를 나타낸다.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
메타형 전체 방향족 폴리아미드 섬유의 잔존 용매량이 0.1 질량％ 이하인 내열 포백.
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
내열 포백이 파라형 전체 방향족 폴리아미드 섬유, 폴리벤즈비스옥사졸 섬유, 전체 방향족 폴리에스테르 섬유에서 선택되는 적어도 1 개를 그 내열 포백의 질량을 기준으로 하여 1 ∼ 20 질량％ 함유하는 내열 포백.
제 17 항에 있어서,
파라형 전체 방향족 폴리아미드 섬유가 파라페닐렌테레프탈아미드 섬유 또는 코파라페닐렌·3,4'-옥시디페닐렌테레프탈아미드 섬유인 내열 포백.
제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
내열 포백을 구성하는 섬유에 자외선 흡수제 및/또는 자외선 반사제가 함유되는 내열 포백.
제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
내열 포백의 표면에 자외선 흡수제 및/또는 자외선 반사제가 고착되어 있는 내열 포백.