KR20220038683A - 폴리아미드 복합 섬유 및 가공사 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 우수한 스트레치성을 갖는 직편물이 얻어지는 폴리아미드 복합 섬유 또는 그것으로 이루어지는 가공사를 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명의 폴리아미드 복합 섬유는 조성이 서로 상이한 2종류의 결정성 폴리아미드 (A) 및 결정성 폴리아미드 (B)로 이루어지는 편심 심초형의 폴리아미드 복합 섬유이며, 폴리아미드 복합 섬유를 온도 30℃ 및 상대 습도 90RH%의 환경에서 72시간 정치한 후의 흡수율이 5.0% 이하이며, 또한 열수축 응력이 0.15cN/dtex 이상이다.
Description
본 발명은 폴리아미드로 이루어지는 편심 심초형 복합 섬유 및 그것으로 이루어지는 가공사에 관한 것이다.
종래로부터 폴리아미드 섬유는 폴리에스테르 섬유에 비해 부드러워 터치도 양호하며, 의료 용도에 널리 사용되어 있다. 의료용 폴리아미드 섬유의 대표인 나일론6이나 나일론66 등에 의해 1종류의 폴리머로 이루어지는 단일 섬유 사조는 섬유 자체에 신축성이 거의 없기 때문에 가연(假撚) 가공 등을 행하여 신축성이 부여되고, 신축성이 있는 직편물용에 사용되어 있다. 그러나 이러한 단일 섬유 사조에 가연 가공 등의 가공을 실시한 것으로는 충분히 만족할 수 있는 신축성을 갖는 직편물을 얻는 것은 곤란했다.
그래서 탄성을 갖는 섬유를 사용함으로써 신축성이 있는 직편물을 얻는 방법이나 또는 성질이 상이한 2종류의 폴리머를 병용하고, 염색 공정 등의 열처리에 의해 권축을 발현시키는 잠재 권축 성능을 갖는 복합 섬유로 함으로써 신축성이 있는 직편물을 얻는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 1 참조). 또한, 잠재 권축 성능을 갖는 폴리아미드 복합 섬유로서 점도차를 갖는 2종류의 폴리아미드를 사이드 바이 사이드형이나 편심 심초형으로 배치한 복합 섬유도 제안되어 있다(특허문헌 2 참조).
또한, 비결정 폴리아미드를 함유하는 고열 수축성 폴리아미드 복합 섬유 또는 그것으로 이루어지는 가공사로 함으로써 경사 방향으로 높은 장력을 가한 상태로 습열 또는 건열 처리해도 직편물의 구속력보다 우수한 응력에 의해 수축하고, 경사 방향에 대하여 권축성을 발현할 수 있는 복합 섬유와 가공사가 제안되어 있다(특허문헌 3 참조).
그러나 특허문헌 1에 기재된 복합 섬유를 성질이 상이한 2종류의 폴리아미드로부터 얻으면 폴리아미드 독특의 팽윤성 때문에 정련 공정이나 염색 공정 등의 가공 공정을 통과함으로써 그 스트레치성이 손실되어 제품에 있어서는 충분한 스트레치가 얻지지 않는 경우가 있었다. 또한, 특허문헌 2에 기재된 폴리아미드 복합 섬유도 마찬가지이다.
또한, 이러한 특허문헌 2에 기재된 폴리아미드로 구성되는 복합 섬유는 원사나 가공사의 상태에서는 권축성이 우수한 것이어도 직편물의 정련이나 염색 가공의 습열 공정에 있어서 폴리아미드 섬유 특유의 주름 발생이 일어나기 쉽고, 또한 열세팅 공정의 건열 공정에 있어서 습열 공정에서 생긴 주름이 제거되기 어렵기 때문에 직편물 품위를 유지하기 위해서 습열 공정에 있어서는 직편물에 장력을 부여하면서 가공이 필요하다. 이렇게 특허문헌 2에 기재된 폴리아미드 복합 섬유에서는 습열 공정에 있어서 직편물에 장력을 가함으로써 원사나 가공사가 갖는 권축을 충분히 발현시킬 수 없고, 결과적으로 스트레치성이 뒤떨어지는 직편물로 이루어진다는 과제가 있다.
또한, 특허문헌 3에 기재된 고열 수축성 폴리아미드 복합 섬유에서는 비결정 폴리아미드 폴리머가 경시에 의해 흡습 결정화를 진행하기 때문에 수축 특성도 경시에 의해 저하되고, 스트레치성이 낮은 직편물이 되는 경우가 있다.
그래서 본 발명의 목적은 상기 과제를 해결하고자 하는 것이며, 우수한 스트레치성을 갖는 직편물이 얻어지는 폴리아미드 복합 섬유 및 그것으로 이루어지는 가공사를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 폴리아미드 복합 섬유는 조성이 서로 상이한 2종류의 결정성 폴리아미드 (A) 및 결정성 폴리아미드 (B)로 이루어지는 편심 심초형의 폴리아미드 복합 섬유로서, 상기 폴리아미드 복합 섬유를 온도 30℃ 및 상대 습도 90RH%의 환경에서 72시간 정치한 후의 흡수율이 5.0% 이하이며, 또한 열수축 응력이 0.15cN/dtex 이상인 폴리아미드 복합 섬유이다.
본 발명의 폴리아미드 복합 섬유의 바람직한 실시형태에 의하면 상기 폴리아미드 복합 섬유의 강직 비결정량은 40~60%이며, 신축 신장률은 30% 이상이다.
본 발명의 폴리아미드 복합 섬유의 바람직한 실시형태에 의하면 상기 결정성 폴리아미드 (A)는 나일론6 또는 그 공중합체이다.
본 발명의 폴리아미드 복합 섬유의 바람직한 실시형태에 의하면 상기 결정성 폴리아미드 (B)는 나일론610 또는 그 공중합체이다.
본 발명의 폴리아미드 복합 섬유의 바람직한 실시형태에 의하면 상기 결정성 폴리아미드 (A)가 심 성분이며, 상기 결정성 폴리아미드 (B)가 초 성분이다.
본 발명에 있어서는 상기 폴리아미드 복합 섬유로 이루어지는 가공사가 얻어진다.
본 발명의 상기 가공사의 바람직한 실시형태에 의하면 그 신축 신장률은 100% 이상이다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면 우수한 스트레치성을 갖는 직편물이 얻어지는 폴리아미드 복합 섬유 및 가공사를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면 경사 방향으로 높은 장력을 가한 상태로 습열 또는 건열해도 직편물의 구속력보다 우수한 응력에 의해 수축하고, 경사 방향에 대하여 권축성을 충분히 발현할 수 있어 우수한 스트레치성을 갖는 직편물이 얻어지는 폴리아미드 복합 섬유 및 가공사를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 편심 심초형의 폴리아미드 복합 섬유의 단면을 예시하는 모델 단면도이다.
도 2(A)~도 2(C)는 본 발명의 다른 편심 심초형의 폴리아미드 복합 섬유의 단면을 예시하는 모델 단면도이다.
도 2(A)~도 2(C)는 본 발명의 다른 편심 심초형의 폴리아미드 복합 섬유의 단면을 예시하는 모델 단면도이다.
이하, 본 발명의 폴리아미드 복합 섬유 및 그것을 사용한 가공사에 대해서 설명한다.
또한, 본 명세서에 있어서 「질량」은 「중량」과 동의이다.
본 발명의 폴리아미드 복합 섬유는 폴리머 조성이 서로 상이한 2종류의 결정성 폴리아미드 (A) 및 결정성 폴리아미드 (B)로 이루어지는 편심 심초형의 폴리아미드 복합 섬유로서, 폴리아미드 복합 섬유를 온도 30℃ 및 상대 습도 90RH%의 환경에서 72시간 정치한 후의 흡수율이 5.0% 이하이며, 또한 열수축 응력이 0.15cN/dtex 이상인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 복합 섬유이다.
본 발명의 폴리아미드 복합 섬유는 편심 심초형의 복합 섬유이며, 폴리머 조성이 서로 상이한 2종류의 결정성 폴리아미드 (A) 및 결정성 폴리아미드 (B)에 의해 구성된다. 편심 심초형의 폴리아미드 복합 섬유란 2종류 이상의 폴리아미드가 편심한 심초 구조를 형성하고 있는 복합 섬유를 말한다.
본 발명의 폴리아미드 복합 섬유에 있어서 2종류의 결정성 폴리아미드가 접합해서 이루어지는 복합 단면을 갖고 있는 것이 필요하며, 폴리머 조성이 서로 상이한 2종류의 결정성 폴리아미드가 실질적으로 분리하지 않고 접합된 상태로 존재한다. 본 발명에 있어서 결정성 폴리아미드 (A)를 심 성분으로 하고, 결정성 폴리아미드 (B)를 초 성분으로 하고, 결정성 폴리아미드 (A)가 결정성 폴리아미드 (B)로 덮여 있는 편심 심초형인 것이 바람직하다.
여기에서 본 발명에서 말하는 편심이란 폴리아미드 복합 섬유의 단면에 있어서 심 성분의 중심점 위치가 복합 섬유 단면의 중심과 상이한 것을 가리키고 있다.
도 1은 본 발명의 편심 심초형의 폴리아미드 복합 섬유(이하, 「폴리아미드 편심 심초형 복합 섬유」라고도 한다)의 단면을 예시하는 모델 단면도이다. 도 1에 있어서 폴리아미드 편심 심초형 복합 섬유(10A)는 심 성분(결정성 폴리아미드 (A))(1)과 초 성분(결정성 폴리아미드 (B))(2)으로 구성되어 있으며, 심 성분인 결정성 폴리아미드 (A)의 중심점 위치가 복합 섬유 단면의 중심과 상이하다.
또한, 도 2(A)~도 2(C)는 본 발명의 다른 폴리아미드 편심 심초형 복합 섬유의 단면을 예시하는 모델 단면도이다. 도 2(A), 도 2(B), 및 도 2(C)는 각각 편심 심초형의 심 성분(결정성 폴리아미드 (A))(1)과 초 성분(결정성 폴리아미드 (B))(2)의 형상 배치 상태가 상이한 폴리아미드 편심 심초형 복합 섬유(10B~10C)의 실시형태를 나타내고 있으며, 도 1과 마찬가지로 심 성분인 결정성 폴리아미드 (A)의 중심점 위치가 복합 섬유 단면의 중심과 상이하다.
또한, 결정성 폴리아미드 (A)와 결정성 폴리아미드 (B)의 복합 비율은 결정성 폴리아미드 (A):결정성 폴리아미드 (B)=6:4~4:6(질량비)인 것이 바람직한 실시형태이다. 질량비를 적합하게는 이와 같이 6:4~4:6으로 함으로써 본 발명의 폴리아미드 복합 섬유의 흡수율을 5.0% 이하로 제어할 수 있고, 그리고 얻어진 직편물에는 우수한 스트레치성이 부여된다.
본 발명의 폴리아미드 복합 섬유는 폴리머 조성이 서로 상이한 2종류의 결정성 폴리아미드로 구성되어 있다. 결정성 폴리아미드는, 즉 결정을 형성하여 융점을 갖는 폴리아미드이며, 소위 탄화수소기가 주쇄에 아미드 결합을 통해 연결된 폴리머이다. 결정성 폴리아미드로서는 구체적으로 폴리카프라미드, 폴리헥사메틸렌아디파미드, 폴리헥사메틸렌세바카미드, 폴리테트라메틸렌아디파미드, 1,4-시클로헥산비스와 선형상 지방족 디카르복실산의 축합 중합형 폴리아미드 등 및 이들의 공중합체 또는 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 단, 균일한 계를 재현하기 쉽고, 안정된 기능 발현의 점으로부터 호모의 폴리아미드를 사용하는 것이 바람직하다.
결정성 폴리아미드 (A)는 나일론6, 나일론66, 나일론4, 나일론610, 나일론11, 나일론12 등 및 그들을 주성분으로 하는 공중합체 등을 들 수 있고, 결정성 폴리아미드 (B)와는 상이한 종류의 폴리아미드이다. 결정성 폴리아미드 (A)는 본 발명의 효과가 저해되지 않는 한 그 반복 구조에 락탐, 아미노카르복실산, 디아민, 및 디카르복실산 이외의 성분을 함유시킬 수 있다. 단, 제사성이나 강도의 면으로부터 반복 구조로 폴리올 등을 포함하는 엘라스토머는 제외된다.
또한, 제사성, 강도, 및 박리 방지성의 관점으로부터 결정성 폴리아미드 (A)는 반복 구조의 90% 이상을 단일의 락탐, 아미노카르복실산 또는 1조합의 디아민 및 디카르복실산으로 하는 중합체가 바람직하고, 더 바람직하게는 반복 구조의 95% 이상이다. 이러한 성분은 열안정성의 관점으로부터 나일론6 또는 그 공중합체인 것이 특히 바람직한 실시형태이다.
또한, 결정성 폴리아미드 (B)는, 예를 들면 세박산 단위를 주성분으로 하는 디카르복실산 단위와 디아민 단위의 조합에 의해 얻어진다. 이들 중에서 중합성이 안정되어 권축 가공사의 황화가 적고, 염색성이 양호한 나일론610 및 그 공중합체가 가장 바람직하게 사용된다. 여기에서 세박산은, 예를 들면 피마자유의 종자로부터 정제함으로써 제조할 수 있어 식물 유래 원료로 평가된다.
세박산 단위 이외의 디카르복실산 단위를 구성하는 디카르복실산으로서는 옥살산, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 프탈산, 이소프탈산, 및 테레프탈산 등을 들 수 있고, 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위에서 이들을 배합할 수 있다.
또한, 이들 디카르복실산에 대해서도 식물 유래의 디카르복실산인 것이 바람직하다. 상기 세박산 단위 이외의 디카르복실산 단위의 공중합량으로서는 전체 디카르복실산 단위 중 0~40mol%인 것이 바람직하고, 0~20mol%인 것이 보다 바람직하고, 0~10mol%인 것이 더 바람직한 실시형태이다.
디아민 단위를 구성하는 디아민으로서는 탄소수 2개 이상의 디아민, 바람직하게는 탄소수 4~12개의 디아민을 들 수 있고, 구체적으로는 푸트레신, 1,5-펜탄디아민, 헥사메틸렌디아민, 트리메틸렌디아민, 노난디아민, 메틸펜탄디아민, 페닐렌디아민, 및 에탐부톨 등을 들 수 있다. 또한, 이들 디아민에 대해서도 식물 유래의 디아민인 것이 바람직하다.
또한, 필요에 따라서 결정성 폴리아미드 (A)와 결정성 폴리아미드 (B)에는 안료, 열안정제, 산화방지제, 내후제, 난연제, 가소제, 이형제, 활제, 발포제, 대전 방지제, 성형성 개량제, 및 강화제 등을 첨가 배합해서 사용할 수 있다.
본 발명의 폴리아미드 복합 섬유는 온도 30℃ 및 상대 습도 90RH%(온도 30℃×상대 습도 90RH%)의 환경에서 72시간 정치한 후의 흡수율이 5.0% 이하인 것이 필요하다. 여기에서 말하는 흡수율이란 JIS L 1013에 준하여 측정되는 값이다. 온도 30℃×상대 습도 90RH%로 72시간 처리했을 때의 흡수율을 5.0% 이하로 함으로써 정련 공정되거나 염색 가공 공정 등의 습열 조건하에 있어서의 폴리아미드 섬유의 팽윤이 작아 이들 공정 시의 직편물의 신장이 작아진다. 이에 따라 직편물에 여분인 장력을 가하는 일 없이 정련 공정이나 염색 가공 공정 등의 공정을 행하는 것이 가능해진다. 그 결과 우수한 스트레치성을 갖는 직편물이 얻어진다.
이에 대하여 흡수율이 높아질수록 폴리아미드 섬유는 함수에 의해 팽윤하는 경향이 있으며, 흡수율이 5.0%를 초과하면 정련이나 릴랙스 처리 공정, 및 염색의 공정에서 주름이나 구김이 발생하기 쉬워서 통상은 늘려서 가공하기 때문에 스트레치성이 떨어진다.
흡수율은 바람직하게는 4% 이하이다. 또한, 흡수율의 하한값은 특정할 수 없지만 실시상은 1.0% 정도이다.
흡수율은 결정성 폴리아미드 (A) 및 결정성 폴리아미드 (B)의 폴리머 선택과 심초 복합 비율에 의해 제어할 수 있다.
본 발명의 폴리아미드 복합 섬유는 열수축 응력이 0.15cN/dtex 이상인 것이 필요하다. 여기에서 말하는 열수축 응력이란 열수축 응력 측정기(예를 들면, Kanebo Engineering Co., Ltd.제, 형식 「KE-2형」)를 사용하고, 측정하는 섬유 사조를 연결하여 둘레 길이 16㎝의 루프로 하고, 사조의 섬도(데시텍스)의 1/30g의 초하중을 가하고, 40℃부터 210℃의 온도까지 승온 속도 100℃/분으로 측정하고, 얻어진 열응력 곡선의 피크값을 최대 열응력(cN/dtex)으로 하여 측정되는 것이다.
열수축 응력이 0.15cN/dtex 이상임으로써 경사 방향으로 높은 장력을 가한 상태로 습열 처리나 건열 처리해도 직물 구속력보다 우수한 응력에 의해 수축하기 때문에 경사 방향에 대하여 권축성을 충분히 발현할 수 있고, 양호한 스트레치성을 갖는 직편물을 얻을 수 있다. 열수축 응력이 0.15cN/dtex 미만일 경우 높은 장력을 가하는 습열 공정에 있어서 충분한 권축이 발현되지 않기 때문에 스트레치성이 뒤떨어지는 직편물이 된다.
열수축 응력은 바람직하게는 0.20cN/dtex 이상이며, 보다 바람직하게는 0.25cN/dtex 이상이다. 또한, 열수축 응력이 지나치게 높으면 직물의 교착점에서의 눈이 막히기 쉬워지며, 스트레치성이 저해되기 때문에 열수축 응력의 상한은 0.50cN/dtex인 것이 바람직하다. 열수축 응력은 고점도 폴리머를 사용하는 것, 또한 저방사 온도 및 저방속 고연신 배율의 열연신 조건에서 섬유의 강직 비결정량을 제어하는 것 등에 의해 제어할 수 있다.
본 발명의 폴리아미드 복합 섬유는 강직 비결정량이 40~60%인 것이 바람직한 실시형태이다. 강직 비결정(Rigid amorphous)이란 실시예의 항에서 설명하는 방법에 의해 그 양이 구해지는 비결정인 것이며, 결정과 가동 비결정(Mobile amorphous; 종래의 완전 비결정)의 중간 상태로 유리 전이 온도(Tg) 이상이어도 분자 운동이 동결되어 있으며, Tg보다 높은 온도에서 유동 상태가 되는 비결정인 것이다(예를 들면, 토도키 미노루, 「DSC(3)-고분자의 유리 전이 거동편-」, 섬유학회지(섬유와 공업), Vol.65, No.10(2009) 참조).
강직 비결정량은 「100%-결정화도-가동 비결정량」으로 나타내어진다. 본 발명에 있어서 폴리아미드 복합 섬유에는 결정부와, 강직 비결정부와, 가동 비결정부가 포함된다. 열수축 응력은 섬유 구조를 형성했을 때의 강직 비결정쇄의 구속력과, 열처리를 실시했을 때에 발현되는 가동성을 갖는 비결정쇄의 수축성에 의존한다. 강직 비결정량을 상기 범위로 함으로써 열수축 응력을 발현시킬 수 있다.
강직 비결정량은 방사에 의해 제어할 수 있다. 강직 비결정량은 열수축 응력과 마찬가지로 고점도 폴리머 사용과 제조 방법의 설계에 의해 제어할 수 있다.
강직 비결정량이 40% 이상임으로써 강직 비결정쇄의 구속력이 발현되고, 가동성을 갖는 비결정쇄의 수축성을 손상시키는 일 없이 소망의 열수축 응력을 얻을 수 있다. 또한, 강직 비결정량이 60% 이하임으로써 강직 비결정쇄의 구속력이 발현되고, 가동성을 갖는 비결정쇄의 수축력을 유지할 수 있고, 소망의 열수축 응력을 얻을 수 있다. 강직 비결정량은 바람직하게는 45~55%이다.
본 발명의 폴리아미드 복합 섬유는 신축 신장률이 30% 이상인 것이 바람직한 실시형태이다. 신축 신장률이란 원사의 권축성의 지표이며, 값이 높을수록 권축 발현 능력이 높은 것을 나타내고 있다.
본 발명의 폴리아미드 복합 섬유는 섬유를 형성했을 때 결정성 폴리아미드 (A)와 결정성 폴리아미드 (B)의 배향차에 의해 수축차가 발현되어 권축이 발현된다. 그러나 일반적으로 폴리아미드 섬유는 직편물의 정련이나 염색 가공 공정에서 주름이 발생하기 쉽고, 직편물 품위를 유지하기 위해서 경사 방향으로 높은 장력을 가한 상태로 가공을 행하기 때문에 이 수축차가 외력(고장력)의 영향에 의해 저하될 가능성이 있다. 이 수축차를 유지하기 위해서 원사가 일정한 열수축 응력을 가짐으로써 원사의 권축성을 유지할 수 있고, 신축 신장률이 30% 이상이면 보다 우수한 스트레치성을 갖는 직편물이 얻어진다. 신축 신장률은 보다 바람직하게는 100~200%이다. 신축 신장률은 결정성 폴리아미드 (A)와 결정성 폴리아미드 (B)의 양 성분의 수축차에 의해 발현되기 때문에 그 수축차가 크면 클수록 신축 신장률이 높아진다.
본 발명의 폴리아미드 복합 섬유는 사조로서의 총섬도가 20~120dtex인 것이 바람직한 실시형태이다. 특히, 스포츠 웨어, 다운 자켓, 아우터, 및 이너 용도로서 사용하는 경우에는 총섬도는 30~90dtex인 것이 보다 바람직하다. 또한, 폴리아미드 복합 섬유의 단섬유 섬도는 특정할 수 없지만, 통상 1.0~5.0dtex의 범위에서 사용된다.
이어서, 본 발명의 폴리아미드 복합 섬유의 용융 방사에 의한 제조 방법에 대해서 설명한다.
본 발명에서 사용되는 결정성 폴리아미드에 있어서 결정성 폴리아미드 (A)의 상대 점도는 3.1~3.8로 하는 것이 바람직하다. 또한, 결정성 폴리아미드 (B)의 상대 점도는 2.6~2.8로 하는 것이 바람직하다. 결정성 폴리아미드 (A)와 결정성 폴리아미드 (B)의 상대 점도비 (A/B)는 1.2~1.4로 하는 것이 더 바람직한 실시형태이다.
이러한 범위의 상대 점도의 결정성 폴리아미드를 선택함으로써 가열 처리 후에 수축차가 발현되고, 3차원 스파이럴 구조가 형성되어 권축이 발현된다. 또한, 제사 공정 중 용융열을 받아 폴리아미드가 비결정으로부터 결정으로 전이된다. 이때 상대 점도가 높은 결정성 폴리아미드 (A)는 분자 구속력이 높기 때문에 상대 점도가 낮은 결정성 폴리아미드 (B)보다 비결정으로부터 결정으로 전이되는 속도가 느리다. 따라서, 구금 토출 후 폴리아미드가 비결정으로부터 결정으로 전이 중에 냉각되면 중간 상태의 강직 비결정이 생성되 쉽고, 복합 섬유의 강직 비결정량이 증가하여 열수축 응력과 신축 신장률이 향상된다.
또한, 본 발명의 폴리아미드 복합 섬유는 2종의 결정성 폴리아미드가 접합해서 이루어지는 복합 단면을 갖고, 심 성분인 결정성 폴리아미드 (A)가 초 성분인 결정성 폴리아미드 (B)로 덮여 있는 편심 심초형 구조이다. 결정성 폴리아미드 (A)가 초 성분인 결정성 폴리아미드 (B)로 덮여 있지 않은 종래의 사이드 바이 사이드형 구조일 경우 상술한 상대 점도차가 있는 결정성 폴리아미드를 각각 용융해서 방사팩 내에서 복합 단면을 형성하고, 구금 토출 시 폴리머 유동 저항이 상이하며, 유동 속도차에 의해 실 구부러짐이 발생하기 쉬워 조업성이 악화된다. 따라서, 용융 점도차가 있는 결정성 폴리아미드 (A)와 결정성 폴리아미드 (B)의 제조에 있어서 본 발명의 편심 심초형 구조를 채용함으로써 통상 설비로 안정 제조할 수 있다.
이어서, 본 발명의 폴리아미드 복합 섬유의 용융 방사 및 복합 방사에 의한 제조 방법에 대해서 설명한다.
우선, 본 발명의 폴리아미드 복합 섬유의 용융 방사의 고속 직접 방사에 의한 제조 방법에 대해서 이어서 예시 설명한다.
결정성 폴리아미드 (A)와 결정성 폴리아미드 (B)를 각각 용융하고, 기어 펌프를 사용하여 계량해서 수송하고, 그대로 통상의 방법으로 심초 구조를 취하도록 복합류를 형성하고, 편심 심초형 복합 섬유용 방사 구금을 사용하여 도 1에 예시하는 단면이 되도록 방사 구금으로부터 토출한다. 토출된 폴리아미드 복합 섬유 사조를 침니 등의 사조 냉각 장치에 의해 냉각풍을 블로잉함으로써 30℃까지 냉각한다. 계속해서, 냉각된 사조에 대하여 급유 장치로 급유함과 아울러, 수속하고, 인취 롤러에 의해 1500~4000m/분으로 인취하여 인취 롤러와 연신 롤러를 통과시키고, 그 때 인취 롤러와 연신 롤러의 주속도의 비에 따라서 1.5~3.0배로 연신한다. 또한, 사조를 연신 롤러에 의해 열세팅하고, 3000m/분 이상의 권취 속도로 패키지에 권취한다.
또한, 별도로 본 발명의 폴리아미드 복합 섬유의 용융 방사의 고속 직접 방사에 의한 제조 방법에 대해서 이어서 예시 설명한다.
결정성 폴리아미드 (A)와 결정성 폴리아미드 (B)를 각각 용융하고, 기어 펌프를 사용하여 계량해서 수송하고, 그대로 통상의 방법으로 심초 구조를 취하도록 복합류를 형성하고, 편심 심초형 복합 섬유용 방사 구금을 사용하여 도 1에 예시하는 단면이 되도록 방사 구금으로부터 토출한다. 토출된 폴리아미드 복합 섬유 사조를 침니 등의 사조 냉각 장치에 의해 냉각풍을 블로잉함으로써 30℃까지 냉각한다. 계속해서, 냉각된 사조에 대하여 급유 장치로 급유함과 아울러, 수속하고, 인취 롤러에 의해 3000~4500m/분으로 인취하여 인취 롤러와 연신 롤러를 통과시키고, 그 때 인취 롤러와 연신 롤러의 주속도의 비에 따라서 1.0~1.2배로 미연신한다. 또한, 사조를 3000m/분 이상의 권취 속도로 패키지에 권취한다.
특히, 상대 점도가 높은 결정성 폴리아미드 (A)의 융점을 기준으로 방사 온도를 적절하게 설계한다. 방사 온도가 높아지면 결정부가 증대하여 강직 비결정량이 저하되고, 방사 온도가 낮아지면 가동 비결정량이 증대하여 강직 비결정량이 약간 저하되는 경향이 있다. 그 때문에 방사 온도는 결정성 폴리아미드 (A)의 융점보다 35~70℃ 높은 온도인 것이 바람직하고, 45~60℃ 높은 온도인 것이 보다 바람직한 실시형태이다. 방사 온도를 적절하게 설정함으로써 본 발명의 폴리아미드 복합 섬유의 강직 비결정량을 제어할 수 있고, 소망의 열수축 응력과 신축 신장률이 얻어진다.
또한, 드래프트 연신(인취 속도)을 적절하게 설계함으로써 본 발명의 폴리아미드 복합 섬유의 강직 비결정량이 증가하고, 열수축 응력과 신축 신장률이 향상된다. 인취 속도는 1500~4000m/분인 것이 바람직하다.
연신사를 얻을 경우 인취 롤러를 가열 롤러로서 열연신을 실시함으로써 본 발명의 폴리아미드 복합 섬유의 강직 비결정량이 증가하고, 열수축 응력이 향상된다. 연신 배율은 1.5~3.0배인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.0~3.0배이다. 또한, 열연신 온도는 30~90℃인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 40~60℃이다.
또한, 연신 롤러를 가열 롤러로서 열세팅을 실시함으로써 본 발명의 폴리아미드 복합 섬유의 열수축 응력을 적절하게 설계할 수 있다. 열세팅 온도는 130~180℃인 것이 바람직하다.
또한, 권취까지의 공정에서 공지의 교락 장치를 사용하고, 교락을 실시하는 것도 가능하다. 필요하면 복수 회 교락을 부여함으로써 교락 수를 올리는 것도 가능하다. 또한, 권취 직전에 추가로 유제를 부여하는 것도 가능하다.
본 발명의 폴리아미드 복합 섬유로 이루어지는 가공사는 본 발명의 편심 심초형의 폴리아미드 복합 섬유를 사조의 적어도 일부에 사용한다. 실 가공의 제조 방법은 한정되는 것은 아니지만, 예시하면 혼섬법이나 가연 가공법을 들 수 있다. 혼섬법으로서는 에어 혼섬, 합연 및 복합 가연 등이 적용 가능하지만 에어 혼섬이 혼섬의 제어를 하기 쉽고, 또한 제조 비용도 낮기 때문에 바람직하게 사용된다. 가연 가공법으로서는 섬도나 꼬임 수에 따라 핀 타입, 프릭션 타입, 및 벨트 타입 등을 사용하여 가연을 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명의 폴리아미드 복합 섬유로 이루어지는 가공사는 신축 신장률이 100% 이상인 것이 바람직한 실시형태이다. 신축 신장률을 100% 이상으로 함으로써 충분한 권축의 발현과 가연사의 권축과 더불어 우수한 스트레치성을 갖는 직편물이 얻어진다. 신축 신장률은 높아질수록 권축성은 증가하지만 가공 주름이 발생하기 쉬워지며, 주름 억제를 위해 경사 방향에 의해 높은 장력을 가한 상태로 제조하는 것이 되며, 직편물의 스트레치성을 저해하기 쉬워지기 때문에 신장 신축률은 120~200%인 것이 보다 바람직한 실시형태이다.
본 발명의 폴리아미드 복합 섬유로 이루어지는 가공사는 상기와 같이 신축 신장률이 100% 이상인 것이 바람직한 실시형태이다. 신축 신장 직편물은 본 발명의 폴리아미드 복합 섬유 또는 가공사를 적어도 일부에 사용해서 구성된다. 본 발명에 의하면 습열 공정에서 경사 방향에 대하여 높은 장력을 가했을 경우이어도 충분히 권축을 발현할 수 있고, 우수한 스트레치성을 갖는 직편물을 제공할 수 있다.
본 발명의 폴리아미드 복합 섬유 또는 가공사로 이루어지는 신축 신장 직편물은 공지의 방법에 따라 제직 및 제편하는 것이 가능하다. 또한, 직편물의 조직은 한정되는 것은 아니다.
직물의 경우 그 조직은 사용되는 용도에 따라 평조직, 능조직, 주자 조직이나, 그들의 변화 조직 및 혼합 조직 중 어느 것이어도 상관 없다. 직물의 질이 견고한 팽창감이 있는 직물로 하기 위해서는 구속점이 많은 평조직이나 평조직과 돌결, 또한 나나코 조직을 조합한 립 스톱 조직이 바람직하다.
편물의 경우 그 조직은 사용되는 용도에 따라 환편지(丸編地)의 천축 조직, 인터로크 조직, 경편지(經編地)의 하프 조직, 새틴 조직, 자카드 조직이나 그들의 변화 조직 및 혼합 조직 중 어느 것이어도 상관 없지만 편지가 얇아 안정성이 있으며, 또한 신장률도 우수한 점으로부터 싱글 트리코 편지의 하프 조직지 등이 바람직하다.
또한, 본 발명의 폴리아미드 복합 섬유 또는 가공사로 이루어지는 직편물의 용도는 한정되는 것은 아니지만 의료 용도가 바람직하고, 보다 바람직하게는 다운 자켓, 윈드 브레이커, 골프 웨어, 레인 웨어 등으로 대표되는 스포츠, 캐쥬얼 웨어나 부인 신사 의료 용도이다. 특히, 스포츠 웨어 및 다운 자켓에 적합하게 사용할 수 있다.
(실시예)
이어서, 실시예에 의해 본 발명의 폴리아미드 복합 섬유 및 가공사에 대해서 구체적으로 설명한다.
A. 융점:
TA Instruments Inc.제 Q1000을 사용해서 열분석을 행하고, Universal Analysis 2000에 의해 데이터 처리를 실시했다. 열분석은 질소 유하(50mL/분)에 의해 온도 범위 -50~300℃, 승온 속도 10℃/분, 칩 시료 질량 약 5g(열량 데이터는 측정 후 질량으로 규격화)으로 측정을 실시했다. 융해 피크로부터 융점을 측정했다.
B. 상대 점도:
폴리아미드의 칩 시료 0.25g을 농도 98질량%의 황산 25㎖에 대하여 1g/100㎖가 되도록 용해하고, 오스왈드형 점도계를 사용하여 25℃의 온도에서의 유하 시간(T1)을 측정했다. 계속해서 농도 98질량%의 황산만의 유하 시간(T2)을 측정했다. T2에 대한 T1의 비, 즉 T1/T2를 황산 상대 점도로 했다.
C. 총섬도:
JIS L1013에 준했다. 섬유 시료를 1/30(g)의 장력으로 프레임 둘레 1.125m의 검척기를 사용하여 200회 감기게 한 것을 제작했다. 105℃의 온도에서 60분간 건조하여 데시케이터에 옮기고, 온도 20℃, 상대 습도 55%RH 환경하에서 30분 방랭하고, 릴의 질량을 측정해서 얻어진 값으로부터 10000m당 질량을 산출하고, 공정 수분율을 4.5%로 해서 섬유 사조의 총섬도를 산출했다. 측정은 5회 행하고, 평균값을 총섬도로 했다.
D. 열수축 응력:
Kanebo Engineering Co., Ltd.제 KE-2형 열수축 응력 측정기를 사용하고, 섬유 시료를 연결하여 둘레 길이 16㎝의 루프로 하고, 사조의 총섬도의 1/30g의 초하중을 가하고, 40℃부터 210℃의 온도까지 승온 속도 100℃/분으로 온도 변화시켰을 때의 하중을 측정하여 얻어진 열응력 곡선의 피크값을 열수축 응력이라고 했다.
E. 신축 신장률:
섬유 시료를 릴 감기하고, 90℃의 온도의 비등수에 20분간 담근 후 풍건하고, 2㎎/d의 하중을 30초 가해서 길이 A를 구하고, 이어서 100㎎/d의 하중을 30초 가해서 길이 B를 구했다. 다음 식에 의해 신축 신장률을 산출했다.
신축 신장률(%)=〔(B-A)/B〕×100
F. 강직 비결정량:
강직 비결정량은 TA Instruments Inc.제 Q1000을 측정 기기로서 사용해서 측정했다. 시사 주사 열량 측정(이하, DSC로 줄인다)으로부터 얻어진 융해 열량(ΔHm)과 냉결정화 열량(ΔHc)의 차(ΔHm-ΔHc), 온도 변조 DSC 측정으로부터 얻어진 비열차(ΔCp), 또한 폴리아미드가 100% 결정(완전 결정)인 이론값과 폴리아미드가 100% 비결정(완전 비결정)인 이론값을 사용했다. 여기에서 ΔHm0은 폴리아미드(완전 결정)의 용융 열량이다. 또한, ΔCp0은 폴리아미드(완전 비결정)의 유리 전이 온도(Tg) 전후에서의 비열차이다.
다음 식 (1)과 식 (2)에 의거하여 결정화도(Xc)와 가동 비결정량(Xma)을 구했다. 또한, 다음 식 (3)에 의해 강직 비결정량(Xra)을 산출했다. 또한, 강직 비결정량은 이들을 2회 측정한 평균값으로부터 산출했다.
(1) Xc(%)=(ΔHm-ΔHc)/ΔHm0×100
(2) Xma(%)=ΔCp/ΔCp0×100
(3) Xra(%)=100-(Xc+Xma)
DSC 및 온도 변조 DSC의 측정 조건을 하기에 나타낸다.
(DSC 측정)
측정 장치: TA Instruments Inc.제 Q1000
데이터 처리: TA Instruments Inc.제 Universal Analysis 2000
분위기: 질소류(50mL/min)
시료량: 약 10㎎
시료 용기: 알루미늄제 표준 용기
온도와 열량 교정: 고순도 인듐(Tm=156.61℃, ΔHm=28.71J/g)
온도 범위: 약 -50~300℃
승온 속도: 10℃/분 1회째의 승온 과정(퍼스트 run)
(온도 변조 DSC 측정)
측정 장치: TA Instruments Inc.제 Q1000
데이터 처리: TA Instruments Inc.제 Universal Analysis 2000
분위기: 질소류(50mL/분)
시료량: 약 5㎎
시료 용기: 알루미늄제 표준 용기
온도와 열량 교정: 고순도 인듐(Tm=156.61℃, ΔHm=28.71J/g)
온도 범위: 약 -50~210℃
승온 속도: 2℃/분
G. 강도 및 신도:
섬유 시료를 ORIENTEC CO., LTD.제 "TENSILON"(등록상표), UCT-100으로 JIS L1013(화학 섬유 필라멘트사 시험 방법, 2010년)에 나타내어지는 정속 신장 조건에서 측정했다. 신도는 인장 강도-신장 곡선에 있어서의 최대 강력을 나타낸 점의 신장으로부터 구했다. 또한, 강도는 최대 강력을 섬도로 나눈 값을 강도로 했다. 측정은 10회 행하고, 평균값을 강도 및 신도로 했다.
H. 온도 30℃, 상대 습도 90%RH 환경하에서의 흡수율:
JIS-L-1013(2010년도 판)에 준하여 절건 상태와 온도 30℃, 상대 습도 90%RH에서 72시간 정치한 후의 질량을 측정하고, 그 수분율을 측정했다.
I. 직물 평가:
(a) 위사의 제조
폴리카프로락탐(N6)(상대 점도 2.70, 융점 222℃)을 사용하고, 구금 토출 구멍을 12개 갖는 방사 구금을 사용하여 275℃의 온도에서 용융 토출시켰다. 용융 토출시킨 후 얻어진 사조를 냉각하고, 급유, 교락한 후에 2570m/분의 인취 롤러에서 인취하고, 계속해서 1.7배로 연신한 후에 155℃의 온도에서 열고정하고, 권취 속도 4000m/분으로 70dtex 12 필라멘트의 나일론6 사조를 얻었다.
(b) 직물의 제조
실시예 4~11 및 비교예 1~3에서 얻어진 편심 심초형 폴리아미드 복합사를 경사(경사 밀도 90개/2.54㎝)로서 사용하고, 상기 (a)에서 얻어진 나일론6 사조를 위사(위사 밀도 90개/2.54㎝)로 사용하고, 평직물(경사/복합 섬유)을 제직했다(단위 중량 40g/㎠). 또한, 실시예 1~3에서 얻어진 편심 심초형 폴리아미드 복합 가연 가공사를 경사(경사 밀도 90개/2.54㎝)로서 사용하고, 상기 (a)에서 얻어진 나일론6 사조를 위사(위사 밀도 90개/2.54㎝)로 사용하고, 평직물(경사/가공사)을 제직했다(단위 중량 40g/㎠).
얻어진 직물을 80℃의 온도에서 20분간 정련을 행하고, 계속해서 Kayanol Yellow N5G 1% owf, 아세트산을 사용하여 pH4로 조정하고, 100℃의 온도에서 30분간 염색을 행하고, 그 후 80℃의 온도에서 20분간 Fix 처리를 행하고, 최후에 감촉의 개량을 위해 170℃의 온도에서 30초간 열처리를 행했다.
(c) 직물의 경사 방향의 신장률(스트레치성)
인장력 시험기를 사용하여 실시예 1~10 및 비교예 1~4에서 얻어진 폭 50㎜×300㎜의 직물 시료를 잡기 간격 200㎜로 직물의 경사 방향에 대하여 인장 속도 200㎜/분, 14.7N까지 신장했을 때의 신장률을 측정하고, 다음 3단계 「A」, 「B」, 및 「C」로 평가했다. 15% 이상을 스트레치성 있음으로 판정했다.
A(양호): 20% 이상
B(가능): 15% 이상 20% 미만
C(불가): 15% 미만
[실시예 1]
결정성 폴리아미드 (A)로서 상대 점도 3.3, 융점 222℃의 나일론6(N6)을, 결정성 폴리아미드 (B)로서 상대 점도 2.7, 융점 225℃의 나일론610(N610)을 사용했다. 결정성 폴리아미드 (A)를 심 성분으로 하고, 결정성 폴리아미드 (B)를 초 성분으로 해서 각각을 용융하고, 편심 심초형 복합 섬유용 방사 구금(12구멍, 환 구멍)을 사용하여 결정성 폴리아미드 (A)와 결정성 폴리아미드 (B)의 복합 비율(질량비)을 결정성 폴리아미드 (A):결정성 폴리아미드 (B)=5:5로 용융 토출했다(방사 온도 270℃). 구금으로부터 토출된 사조는 사조 냉각 장치에서 사조를 냉각 고화하고, 급유 장치에 의해 함수 유제를 급유 후 유체 교락 노즐 장치에서 교락을 부여한 후 인취 롤러(실온 25℃)에 의해 3700m/분으로 인취하고, 연신 롤러(실온 25℃) 사이에서 1.1배로 연신을 행한 후에 권취 속도 4000m/분으로 패키지에 권취를 행했다. 62dtex 12 필라멘트, 신축 신장률 49%, 흡수율 3.8%, 열수축 응력 0.16cN/dtex, 강직 비결정량 41%의 폴리아미드 복합 섬유 사조를 얻었다.
얻어진 폴리아미드 복합 섬유 사조를 사용하여 190℃의 히터 온도에서 1.25 연신 배율을 가한 상태로 꼬임 수(D/Y) 1.95의 조건에 있어서 디스크 가연을 행하여 신축 신장률이 130%인 가연 가공사를 얻었다. 얻어진 가연 가공사를 경사로서 사용하여 직물을 형성했다. 얻어진 직물은 스트레치성이 우수했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 2]
결정성 폴리아미드 (A)로서 상대 점도 3.6, 융점 222℃의 나일론6(N6)을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 62dtex 12 필라멘트, 신축 신장률 53%, 흡수율 3.8%, 열수축 응력 0.21cN/dtex, 및 강직 비결정량 46%의 폴리아미드 복합 섬유 사조를 얻었다.
얻어진 폴리아미드 복합 섬유 사조를 실시예 1과 동일한 방법으로 디스크 가연을 행하고, 신축 신장률 150%의 가연 가공사를 얻었다. 얻어진 가연 가공사를 경사로서 사용하여 직물을 형성했다. 얻어진 직물은 스트레치성이 우수했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 3]
결정성 폴리아미드 (A)로서 상대 점도 3.6, 융점 200℃의 나일론6과 나일론66의 공중합품(N6/N66)을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 62dtex 12 필라멘트, 신축 신장률 67%, 흡수율 3.6%, 열수축 응력 0.25cN/dtex, 강직 비결정량 53%의 폴리아미드 복합 섬유 사조를 얻었다.
얻어진 폴리아미드 복합 섬유 사조를 실시예 1과 동일한 방법으로 디스크 가연을 행하고, 신축 신장률 200%의 가연 가공사를 얻었다. 얻어진 가연 가공사를 경사로서 사용하여 직물을 형성했다. 얻어진 직물은 실시예 1과 실시예 2보다 우수한 스트레치성이 얻어졌다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 4]
결정성 폴리아미드 (A)로서 상대 점도 3.6, 융점 200℃의 나일론6과 나일론66의 공중합품(N6/N66)을, 결정성 폴리아미드 (B)로서 상대 점도 2.7, 융점 225℃의 나일론610(N610)을 사용했다. 결정성 폴리아미드 (A)를 심 성분으로 하고, 결정성 폴리아미드 (B)를 초 성분으로 해서 각각을 용융하고, 편심 심초형 복합 섬유용 방사 구금(12구멍, 환 구멍)을 사용하여 결정성 폴리아미드 (A)와 결정성 폴리아미드 (B)의 복합 비율(질량비)을 결정성 폴리아미드 (A):결정성 폴리아미드 (B)=5:5로 용융 토출했다(방사 온도 270℃). 구금으로부터 토출된 사조는 사조 냉각 장치에서 사조를 냉각 고화하고, 급유 장치에 의해 비함수 유제를 급유 후 유체 교락 노즐 장치에서 교락을 부여한 후 미가열 인취 롤러(온도 50℃)에 있어서 1700m/분으로 인취하고, 가열 연신 롤러(열세팅 온도: 150℃) 사이에서 2.4배로 연신을 행한 후에 권취 속도 4000m/분으로 패키지에 권취를 행했다. 62dtex 12 필라멘트, 신축 신장률 117%, 흡수율 3.6%, 열수축 응력 0.29cN/dtex, 강직 비결정량 55%의 폴리아미드 복합 섬유 사조를 얻었다. 얻어진 폴리아미드 복합 섬유 사조를 경사로서 사용하여 직물을 형성했다. 얻어진 직물은 실시예 5보다 우수한 스트레치성이 얻어졌다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[실시예 5]
결정성 폴리아미드 (A)로서 상대 점도 3.3, 융점 222℃의 나일론6(N6)을, 결정성 폴리아미드 (B)로서 상대 점도 2.7, 융점 225℃의 나일론610(N610)을 사용했다. 결정성 폴리아미드 (A)를 심 성분으로 하고, 결정성 폴리아미드 (B)를 초 성분으로 해서 각각을 용융하고, 편심 심초형 복합 섬유용 방사 구금(12 구멍, 환 구멍)을 사용하여 결정성 폴리아미드 (A)와 결정성 폴리아미드 (B)의 복합 비율을 결정성 폴리아미드 (A):결정성 폴리아미드 (B)=5:5로 용융 토출했다(방사 온도 270℃). 구금으로부터 토출된 사조는 사조 냉각 장치에서 사조를 냉각 고화하고, 급유 장치에 의해 비함수 유제를 급유 후 유체 교락 노즐 장치에서 교락을 부여한 후 미가열 인취 롤러(온도 50℃)에 의해 1700m/분으로 인취하고, 가열 연신 롤러(열세팅 온도: 150℃) 사이에서 2.4배로 연신을 행한 후에 권취 속도 4000m/분으로 패키지에 권취를 행했다. 62dtex 12 필라멘트, 신축 신장률 83%, 흡수율 3.8%, 열수축 응력 0.20cN/dtex, 및 강직 비결정량 46%의 폴리아미드 복합 섬유 사조를 얻었다. 얻어진 복합 섬유 사조를 경사로서 사용하여 직물을 형성했다. 얻어진 직물은 스트레치성이 우수했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[실시예 6]
결정성 폴리아미드 (A)와 결정성 폴리아미드 (B)의 복합 비율을 결정성 폴리아미드 (A):결정성 폴리아미드 (B)=4:6으로 한 것 이외에는 실시예 5와 동일한 방법으로 62dtex 12 필라멘트, 신축 신장률 81%, 흡수율 3.3%, 열수축 응력 0.18cN/dtex, 강직 비결정량 45%의 폴리아미드 복합 섬유 사조를 얻었다. 얻어진 폴리아미드 복합 섬유 사조를 경사로서 사용하여 직물을 형성했다. 얻어진 직물은 스트레치성이 우수했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[실시예 7]
결정성 폴리아미드 (A)와 결정성 폴리아미드 (B)의 복합 비율을 결정성 폴리아미드 (A):결정성 폴리아미드 (B)=6:4로 한 것 이외에는 실시예 5와 동일한 방법으로 62dtex 12 필라멘트, 신축 신장률 87%, 흡수율 4.3%, 열수축 응력 0.23cN/dtex, 강직 비결정량 47%의 폴리아미드 복합 섬유 사조를 얻었다. 얻어진 폴리아미드 복합 섬유 사조를 경사로서 사용하여 직물을 형성했다. 얻어진 직물은 스트레치성이 우수했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[실시예 8]
결정성 폴리아미드 (A)로서 상대 점도 3.6, 융점 222℃의 나일론6(N6)을, 결정성 폴리아미드 (B)로서 상대 점도 2.7, 융점 225℃의 나일론610과 나일론510의 공중합품(N610/N510)을 사용한 것 이외에는 실시예 5와 동일한 방법으로 62dtex 12 필라멘트, 신축 신장률 103%, 흡수율 4.1%, 열수축 응력 0.20cN/dtex, 강직 비결정량 46%의 폴리아미드 복합 섬유 사조를 얻었다. 얻어진 폴리아미드 복합 섬유 사조를 경사로서 사용하여 직물을 형성했다. 얻어진 직물은 실시예 5보다 우수한 스트레치성이 얻어졌다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[실시예 9]
미가열 인취 롤러(50℃)에 의해 2050m/분으로 인취하고, 가열 연신 롤러(열세팅 온도: 150℃) 사이에서 2.0배로 연신을 행한 것 이외에는 실시예 5와 동일한 방법으로 62dtex 12 필라멘트, 신축 신장률 82%, 흡수율 3.8%, 열수축 응력 0.18cN/dtex, 강직 비결정량 43%의 폴리아미드 복합 섬유 사조를 얻었다. 얻어진 폴리아미드 복합 섬유 사조를 경사로서 사용하여 직물을 형성했다. 얻어진 직물은 스트레치성이 우수했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[실시예 10]
방사 온도를 280℃로 한 것 이외에는 실시예 5와 동일한 방법으로 62dtex 12 필라멘트, 신축 신장률 82%, 흡수율 3.8%, 열수축 응력 0.18cN/dtex, 강직 비결정량 43%의 폴리아미드 복합 섬유 사조를 얻었다. 얻어진 폴리아미드 복합 섬유 사조를 경사로서 사용하여 직물을 형성했다. 얻어진 직물은 스트레치성이 우수했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[실시예 11]
방사 온도를 260℃로 한 것 이외에는 실시예 5와 동일한 방법으로 62dtex 12 필라멘트, 신축 신장률 95%, 흡수율 3.8%, 열수축 응력 0.22cN/dtex, 강직 비결정량 49%의 폴리아미드 복합 섬유 사조를 얻었다. 얻어진 폴리아미드 복합 섬유 사조를 경사로서 사용하여 직물을 형성했다. 얻어진 직물은 스트레치성이 우수했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 1]
결정성 폴리아미드 (A)로서 상대 점도 2.7, 융점 222℃의 나일론6(N6)을 사용한 것 이외에는 실시예 5와 동일한 방법으로 62dtex 12 필라멘트의 폴리아미드 복합 사조를 얻었다. 상대 점도차가 거의 없는 비교예 1의 복합 사조는 가열 처리 후의 수축차가 작아서 신축 신장률 13%로 낮은 권축이며, 열수축 응력 0.13cN/dtex, 강직 비결정량 39%로 낮은 값이었다. 얻어진 폴리아미드 복합 섬유 사조를 경사로서 사용하여 얻어진 직물은 스트레치성이 뒤떨어져 있었다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 2]
폴리아미드 (A)와 폴리아미드 (B)의 복합 비율을 폴리아미드 (A):폴리아미드 (B)=7:3으로 한 것 이외에는 실시예 5와 동일한 방법으로 62dtex 12 필라멘트의 폴리아미드 복합 사조를 얻었다. 흡수율이 높은 폴리아미드 (A)의 비율을 높게 한 비교예 2의 폴리아미드 복합 사조는 흡수율 5.8%로 높은 값이었다. 얻어진 폴리아미드 복합 섬유 사조를 경사로서 사용하여 실시예 5와 마찬가지로 직물을 형성했지만 주름이 남았기 때문에 주름이 남지 않을 정도로 세로 방향으로 장력을 높게 가공을 행한 결과 스트레치성이 뒤떨어진 직물이 얻어졌다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 3]
결정성 폴리아미드 (A)로서 상대 점도 3.3, 융점 222℃의 나일론6(N6)을, 결정성 폴리아미드 (B)로서 상대 점도 2.7, 융점 225℃의 나일론6(N6)을 사용한 것 이외에는 실시예 5와 동일한 방법으로 62dtex 12 필라멘트의 폴리아미드 복합 섬유 사조를 얻었다. 흡수율이 높은 폴리아미드끼리를 사용하여 제작한 비교예 3의 폴리아미드 복합 섬유 사조는 흡수율 6.2%로 높은 값이었다. 얻어진 폴리아미드 복합 섬유 사조를 경사로서 사용하고, 실시예 5와 마찬가지로 직물을 형성했지만 주름이 남았기 때문에 주름이 남지 않을 정도로 세로 방향으로 장력을 높게 가공을 행한 결과 스트레치성이 뒤떨어진 직물이 얻어졌다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 4]
방사 온도를 300℃로 한 것 이외에는 실시예 5와 동일한 방법으로 62dtex 12 필라멘트, 신축 신장률 53%, 흡수율 3.8%, 열수축 응력 0.13cN/dtex, 강직 비결정량 36%의 폴리아미드 복합 섬유 사조를 얻었다. 얻어진 폴리아미드 복합 섬유 사조를 경사로서 사용하여 직물을 형성했다. 얻어진 직물은 스트레치성이 뒤떨어져 있었다. 결과를 표 2에 나타낸다.
본 발명을 특정 실시형태를 사용하여 상세하게 설명했지만 본 발명의 의도와 범위를 벗어나는 일 없이 여러 가지 변경 및 변형이 가능한 것은 당업자에게 있어서 명백하다. 또한, 본 출원은 2019년 7월 31일자로 출원된 일본 특허출원(특허 출원 2019-141540)에 의거하고 있으며, 그 전체가 인용에 의해 원용된다.
1: 심 성분(결정성 폴리아미드 (A))
2: 초 성분(결정성 폴리아미드 (B))
10A~10D: 폴리아미드 편심 심초형 복합 섬유
2: 초 성분(결정성 폴리아미드 (B))
10A~10D: 폴리아미드 편심 심초형 복합 섬유
Claims (7)
- 조성이 서로 상이한 2종류의 결정성 폴리아미드 (A) 및 결정성 폴리아미드 (B)로 이루어지는 편심 심초형의 폴리아미드 복합 섬유로서,
상기 폴리아미드 복합 섬유를 온도 30℃ 및 상대 습도 90RH%의 환경에서 72시간 정치한 후의 흡수율이 5.0% 이하이며, 또한 열수축 응력이 0.15cN/dtex 이상인 폴리아미드 복합 섬유. - 제 1 항에 있어서,
상기 폴리아미드 복합 섬유의 강직 비결정량이 40~60%이며, 신축 신장률이 30% 이상인 폴리아미드 복합 섬유. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 결정성 폴리아미드 (A)가 나일론6 또는 그 공중합체인 폴리아미드 복합 섬유. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 결정성 폴리아미드 (B)가 나일론610 또는 그 공중합체인 폴리아미드 복합 섬유. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 결정성 폴리아미드 (A)가 심 성분이며, 상기 결정성 폴리아미드 (B)가 초 성분인 폴리아미드 복합 섬유. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 폴리아미드 복합 섬유로 이루어지는 가공사.
- 제 6 항에 있어서,
신축 신장률이 100% 이상인 가공사.
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