KR20230136117A - 복합 섬유 그리고 이것을 포함하는 복합 혼섬 섬유,직편물 및 의류 - Google Patents
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Abstract
스트레치 성능과 내마모성의 양특성을 만족하고, 보다 울에 가까운 섬세한 소모조, 깊이가 있는 내추럴한 외관과 고감성을 발현하는 복합 섬유 그리고 이것을 포함하는 직편물 및 의류를 제공하기 위해서, 폴리에스테르계 열가소성 수지 A와 폴리에스테르계 열가소성 수지 B로 이루어지고, 이하의 (1)∼(4)의 요건을 만족한다.
(1) 폴리에스테르계 상기 열가소성 수지 A의 중량 평균 분자량 MA와 폴리에스테르계 상기 열가소성 수지 B의 중량 평균 분자량 MB의 차(MA-MB)가 2000∼15000이다.
(2) 상기 복합 섬유에 있어서, 상기 복합 섬유의 겉보기의 태세비(Dthick/Dthin)가 1.05∼3.00이다.
(3) 상기 복합 섬유의 단면에 있어서, 상기 폴리에스테르계 열가소성 수지 B가 상기 열가소성 수지 A를 덮고 있고, 상기 열가소성 수지 B의 두께 t의 최소값 tmin과 상기 복합 섬유의 섬유 직경 D의 비(tmin/D)가 0.01∼0.10이다.
(4) 상기 복합 섬유의 단면에 있어서, 두께 t가 1.00tmin≤t≤1.05tmin을 만족하는 부분의 주위 길이 Ct가 상기 복합 섬유 전체의 주위 길이 C에 대하여 Ct≥0.33이다.
(1) 폴리에스테르계 상기 열가소성 수지 A의 중량 평균 분자량 MA와 폴리에스테르계 상기 열가소성 수지 B의 중량 평균 분자량 MB의 차(MA-MB)가 2000∼15000이다.
(2) 상기 복합 섬유에 있어서, 상기 복합 섬유의 겉보기의 태세비(Dthick/Dthin)가 1.05∼3.00이다.
(3) 상기 복합 섬유의 단면에 있어서, 상기 폴리에스테르계 열가소성 수지 B가 상기 열가소성 수지 A를 덮고 있고, 상기 열가소성 수지 B의 두께 t의 최소값 tmin과 상기 복합 섬유의 섬유 직경 D의 비(tmin/D)가 0.01∼0.10이다.
(4) 상기 복합 섬유의 단면에 있어서, 두께 t가 1.00tmin≤t≤1.05tmin을 만족하는 부분의 주위 길이 Ct가 상기 복합 섬유 전체의 주위 길이 C에 대하여 Ct≥0.33이다.
Description
본 발명은 복합 섬유 그리고 이것을 포함하는 직편물 및 의류에 관한 것으로, 특히, 섬세한 소모조(梳毛調), 깊이가 있는 내추럴한 외관과 같은 고감성과 스트레치성과 같은 기능성을 갖는 복합 섬유 그리고 이것을 포함하는 복합 혼섬 섬유, 직편물 및 의류에 관한 것이다.
종래부터 울 소재와 같은 부풀기가 있는 소프트한 감촉과, 팽팽함, 탄력과 같은 고반발성을 재현한 소모조 포백이 요구되고 있다. 특히, 최근에는 포백을 의류 등에 사용했을 경우에 있어서의 착용자의 속박감을 억제하여 동작에 대한 추종성을 갖는 포백, 즉, 울 소재와 동등한 소모조의 외관을 가지면서, 스트레치 성능도 뛰어난 포백이 요구되고 있다.
또한, 울 등의 천연 섬유로 이루어지는 직편물은 사용시나 세탁 등에 의한 섬유 찌꺼기의 발생량이 많다. 특히 세탁시에 있어서 섬유로부터 탈락하는 섬유 찌꺼기는 폐기물 증대나, 배수 처리 부하, 세탁기 등의 메인터넌스 부하 등, 여러 가지 문제의 가능성이 있다.
지금까지, 소모조를 갖는 포백으로서, 예를 들면 특허문헌 1에 개시되는 바와 같은 울의 섬유 표면에 형성되어 있는 인변상 조직(스케일)을 모방하여, 식 앤드 신 가공을 실시한 복합 섬유로 이루어지는 소모조 포백이 제안되어 있다.
한편으로, 스트레치성을 갖는 포백에 사용되는 섬유로서, 예를 들면 특허문헌 2에 개시되는 바와 같은 편심 심초 복합 섬유가 알려져 있다.
섬유 탈락 억제 수단의 하나로서, 장섬유로 소모조 포백을 얻는 수단을 생각할 수 있다. 그러나 특허문헌 1에 개시되는 바와 같은 기술에 있어서, 복합 섬유가 사이드 바이 사이드형인 경우에는, 마찰이나 충격에 의해 계면에 있어서 박리가 생기고, 부분적으로 흰색 줄무늬상의 백화 현상이나 보풀 발생 등으로 포백 품위가 저하하게 된다. 또한, 알칼리 처리시의 크랙이 표면의 편측에만 생기기 때문에, 섬세한 소모조가 충분히 발현되지 않는다고 하는 과제가 있다. 특허문헌 1에는 복합 섬유가 종래의 편심 심초형일 경우의 기재도 있지만, 고수축 성분을 저수축 성분이 덮어버리게 되기 때문에, 사이드 바이 사이드형과 비교했을 경우, 충분한 스트레치 성능이 발휘되지 않는다고 하는 과제도 있다. 즉, 스트레치성, 내마모성, 소모조를 갖는 외관을 동시에 만족할 수 없었다.
또한, 특허문헌 2에는 모아레감이나 소모조와는 정반대의, 균일하고 매끄러운 외관이 뛰어난 포백에 관한 발명이 개시되어 있다. 따라서, 천연 울과 같은 모아레감이 얻어지는 것이 아니다. 또한, 모아레조를 얻는 수단으로서 염색성이 상이한 성분과 혼섬하는 수단도 개시되어 있지만, 이것은 연사에 의한 모아레 피치의 변화가 큰 것이다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 스트레치 성능과 내마모성의 양특성을 만족하고, 보다 울에 가까운 섬세한 소모조, 깊이가 있는 내추럴한 외관과 고감성을 발현하는 복합 섬유 그리고 이것을 포함하는 복합 혼섬 섬유, 직편물 및 의류를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 복합 섬유는 폴리에스테르계 열가소성 수지 A와 폴리에스테르계 열가소성 수지 B로 이루어지고, 이하의 (1)∼(4)의 요건을 만족한다.
(1) 상기 폴리에스테르계 열가소성 수지 A의 중량 평균 분자량 MA와 상기 폴리에스테르계 열가소성 수지 B의 중량 평균 분자량 MB의 차(MA-MB)가 2000∼15000이다.
(2) 상기 복합 섬유에 있어서, 상기 복합 섬유의 겉보기의 태세비 (Dthick/Dthin)가 1.05∼3.00이다.
(3) 상기 복합 섬유의 단면에 있어서, 상기 폴리에스테르계 열가소성 수지 B가 상기 폴리에스테르계 열가소성 수지 A를 덮고 있고, 상기 폴리에스테르계 열가소성 수지 B의 두께 t의 최소값 tmin과 상기 복합 섬유의 섬유 직경 D의 비(tmin/D)가 0.01∼0.10이다
(4) 상기 복합 섬유의 단면에 있어서, 두께 t가 1.00tmin≤t≤1.05tmin을 만족하는 부분의 주위 길이 Ct가 상기 복합 섬유 전체의 주위 길이 C에 대하여, Ct≥0.33C이다.
본 발명의 복합 섬유의 바람직한 형태에 의하면, 상기 복합 섬유의 최대 하중 0.5cN/dtex에 있어서의 신장 회복시의 히스테리시스 로스율이 0∼70%이다.
본 발명의 복합 섬유의 바람직한 형태에 의하면, 복합 섬유의 측정 하중 0.00166cN/dtex에 있어서의 섬유축 방향의 태부 길이(L1)와 세부 길이(L2)의 태세 길이비 LR1(L2/L1)이 0.90∼1.40이고, 측정 하중 0.11cN/dtex의 태세 길이비 LR2와 측정 하중 0.00166cN/dtex의 태세 길이비 LR1의 비(LR2/LR1)가 1.20∼2.10이다.
본 발명의 복합 섬유의 바람직한 형태에 의하면, 적어도 복합 섬유의 겉보기 굵기가 굵은 섬유 직경(Dthick)을 갖는 부분에 있어서, 상기 복합 섬유의 표면에 크랙을 갖는다.
또한, 본 발명의 복합 혼섬 섬유는 본 발명의 복합 섬유에 적어도 1종의 다른 사조가 더 복합되어 있다.
또한, 본 발명의 직편물은 상기 복합 섬유 또는 상기 복합 혼섬 섬유를 적어도 일부에 포함한다.
또한, 본 발명의 의류는 상기 복합 섬유 혹은 상기 복합 혼섬 섬유, 또는 상기 직편물을 적어도 일부에 포함한다.
본 발명에 의하면, 부풀기가 있는 소프트한 감촉과 팽팽함, 탄력과 같은 고반발성을 가진 복합 섬유가 얻어진다. 특히, 본 발명의 복합 섬유는 스트레치 성능과 내마모성의 양특성이 뛰어나고, 보다 천연 울에 가까운 섬세한 소모조, 깊이가 있는 내추럴한 외관과 고감성을 발현하는 복합 혼섬 섬유나 직편물, 부인·신사 의료로서 착용되는 아웃웨어 분야의 아이템, 예를 들면, 재킷, 수트, 보텀스 등의 의류에 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 복합 섬유의 폴리에스테르계 열가소성 수지 A와 폴리에스테르계 열가소성 수지 B의 존재 형태를 예시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 복합 섬유의 표면의 일 실시형태를 예시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 복합 섬유를 제조할 때에 사용되는 연신 장치의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 복합 섬유의 실시예 1에 관한 최종 분배 플레이트의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 복합 섬유의 비교예 3에 관한 최종 분배 플레이트의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 복합 섬유의 표면의 일 실시형태를 예시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 복합 섬유를 제조할 때에 사용되는 연신 장치의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 복합 섬유의 실시예 1에 관한 최종 분배 플레이트의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 복합 섬유의 비교예 3에 관한 최종 분배 플레이트의 개략도이다.
본 발명의 복합 섬유는 폴리에스테르계 열가소성 수지 A와 폴리에스테르계 열가소성 수지 B를 포함하고, 이하의 (1)∼(4)의 요건을 만족한다.
(1) 상기 폴리에스테르계 열가소성 수지 A의 중량 평균 분자량 MA와 상기 폴리에스테르계 열가소성 수지 B의 중량 평균 분자량 MB의 차(MA-MB)가 2000∼15000이다.
(2) 상기 복합 섬유에 있어서, 상기 복합 섬유의 겉보기의 태세비 (Dthick/Dthin)가 1.05∼3.00이다.
(3) 상기 복합 섬유의 단면에 있어서, 상기 폴리에스테르계 열가소성 수지 B가 상기 폴리에스테르계 열가소성 수지 A를 덮고 있고, 상기 폴리에스테르계 열가소성 수지 B의 두께 t의 최소값 tmin과 상기 복합 섬유의 섬유 직경 D의 비(tmin/D)가 0.01∼0.10이다.
(4) 상기 복합 섬유의 단면에 있어서, 두께 t가 1.00tmin≤t≤1.05tmin을 만족하는 부분의 주위 길이 Ct가 상기 복합 섬유 전체의 주위 길이 C에 대하여 Ct≥0.33C이다.
이하에, 본 발명에 대해 상세하게 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 벗어나지 않는 한, 이하에 설명하는 범위에 전혀 한정되는 것이 아니다.
[폴리에스테르계 열가소성 수지 A, 폴리에스테르계 열가소성 수지 B]
본 발명의 복합 섬유는 폴리에스테르계 열가소성 수지 A와 폴리에스테르계 열가소성 수지 B를 포함한다.
본 발명의 복합 섬유에 사용되는 폴리에스테르계 수지의 구체예로서는, 주된 반복단위가 에틸렌테레프탈레이트인 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지, 또는 주된 반복단위가 트리메틸렌테레프탈레이트인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트계 수지, 또는 주된 반복단위가 부틸렌테레프탈레이트인 폴리부틸렌테레프탈레이트계 수지가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 폴리에스테르계 열가소성 수지 A, 폴리에스테르계 열가소성 수지 B 모두 주된 반복단위가 에틸렌테레프탈레이트이다.
상기의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트계 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트계 수지는 필요에 따라 소량(보통 30mol% 미만)의 공중합 성분을 갖고 있어도 된다. 폴리에스테르계 열가소성 수지 A의 공중합 성분이 8mol% 이하이면, 히스테리시스 로스를 70% 이하로 하는 것이 용이해져 바람직하다. 또한, 공중합 성분을 8mol% 이하로 함으로써, 염색 가공 후에도 복합 섬유 중의 분자 배향을 유지할 수 있는 등에 의해 치수 안정성이 향상된다. 또한, 바람직하게는 폴리에스테르계 열가소성 수지 A 및 폴리에스테르계 열가소성 수지 B 모두 공중합 성분이 5mol% 이하이고, 더욱 바람직하게는 폴리에스테르계 열가소성 수지 A 및 폴리에스테르계 열가소성 수지 B 모두 공중합 성분이 포함되지 않는다.
또한, 본 발명에 있어서의 폴리에스테르계 열가소성 수지 A, 폴리에스테르계 열가소성 수지 B에는, 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위 내에서 필요에 따라, 미세 구멍 형성제, 카티온 가염제, 착색 방지제, 열안정제, 난연제, 형광 증백제, 윤기 제거제, 착색제, 대전 방지제, 흡습제, 항균제, 무기 미립자 등이 1종 또는 2종 이상 포함되어 있어도 된다.
본 발명의 복합 섬유는 폴리에스테르계 열가소성 수지 A의 중량 평균 분자량 MA와 폴리에스테르계 열가소성 수지 B의 중량 평균 분자량 MB의 차(MA-MB, 이후, 간단히 「중량 평균 분자량의 차」라고 칭하는 경우가 있다)는 2000∼15000이다. 중량 평균 분자량의 차를 2000 이상, 바람직하게는 5000 이상으로 함으로써, 보다 고반발성, 스트레치성이 뛰어난 복합 섬유를 얻을 수 있다. 또한, 중량 평균 분자량의 차를 15000 이하, 바람직하게는 13000 이하로 함으로써, 원사의 강도를 향상시킬 수 있고, 또한 안정적인 방사를 행할 수 있다.
또한, 폴리에스테르계 열가소성 수지 A의 중량 평균 분자량 MA의 값의 범위로서는 20000∼28000인 것이 바람직하고, 폴리에스테르계 열가소성 수지 B의 중량 평균 분자량 MB의 값의 범위로서는 12000∼20000인 것이 바람직하다. 각각 이 범위로 하면, 복합 섬유의 기능성과 내구성이 향상되고, 복합 섬유를 방사할 때의 공정 안정성도 양호해진다.
또한, 본 발명에 있어서의 중량 평균 분자량은 복합 섬유 2.0mg을 테트라히드로푸란 2.5cm3에 완전 용해시킨 측정 용액을 조제하고, 표준 물질을 폴리스티렌으로 하여 겔 투과 크로마토그래피 시험을 행하여 얻어지는 값을 정수값으로 표기한 것을 가리킨다. 겔 투과 크로마토그래피(GPC) 시험기에는 예를 들면, 토소 카부시키가이샤제 "TOSO GMHHR-H(S)HT"가 사용된다.
[복합 섬유]
본 발명의 복합 섬유는 폴리에스테르계 열가소성 수지 B가 폴리에스테르계 열가소성 수지 A를 덮고 있다. 즉, 도 1에 모식적으로 예시하는 바와 같이, 복합 섬유의 섬유축에 대략 수직이 되는 단면에 있어서 폴리에스테르계 열가소성 수지 A와 폴리에스테르계 열가소성 수지 B가 실질적으로 분리되지 않고 접합된 상태로 존재하고, 섬유 표면에 있어서 폴리에스테르계 열가소성 수지 B가 폴리에스테르계 열가소성 수지 A를 덮고 있는 복합 단면을 갖고 있다. 또한, 단섬유여도 되고 장섬유여도 되지만, 섬유 찌꺼기의 관점에서는 장섬유인 것이 바람직하다.
이 때, 복합 섬유의 단면에 있어서, 폴리에스테르계 열가소성 수지 A를 덮고 있는 폴리에스테르계 열가소성 수지 B의 두께 t의 최소값 tmin과, 복합 섬유의 섬유 직경 D의 비(tmin/D)는 0.01∼0.10이다. 0.01 미만이면, 보풀 등에 의한 포백 품위나 내마모성이 저하한다. 바람직하게는 0,02 이상이다. 또한, 0.10을 초과하면 충분한 권축 발현력과 스트레치 성능을 얻는 것이 곤란해진다. 바람직하게는 0.08 이하이다.
또한, 본 발명의 복합 섬유에 있어서의 단면에 있어서, 두께 t가 1.00tmin≤t≤1.05tmin을 만족하는 부분의 주위 길이 Ct가 복합 섬유 전체의 주위 길이 C에 대하여 Ct≥0.33C이다. 이렇게 함으로써, 단면에 있어서의 폴리에스테르계 열가소성 수지 A의 면적(SA)과 폴리에스테르계 열가소성 수지 B의 면적(SB)의 비율이 동일한 종래의 편심 심초 복합 섬유와 비교하여, 각각의 수지가 존재하는 영역의 무게 중심이 멀어지게 되기 때문에, 얻어지는 권축 섬유가 보다 미세한 스파이럴을 형성시킬 수 있고, 양호한 권축을 발현시킬 수 있다. 또한, 소모조를 갖는 직편물에 바람직한 권축을 얻기 위해서, Ct≥0.40C로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 원리적으로 Ct<C가 되지만, Ct≤0.70C가 바람직하다.
또한, 본 발명의 복합 섬유는 겉보기의 태세비(Dthick/Dthin)가 1.05∼3.00이다. 본 발명에 있어서, 겉보기의 태세비(Dthick/Dthin)란, 하중 0.11cN/dtex에 있어서의 복합 섬유속의 섬유축 방향에 직교하는 방향의 폭이 평균값보다 상대적으로 굵은 부분의 섬유 직경(Dthick)과 평균값보다 상대적으로 얇은 부분의 섬유 직경(Dthin)의 비를 말한다. 본 발명의 복합 섬유의 겉보기의 태세비(Dthick/Dthin)가 1.05 미만이면, 직편물로 했을 때에 천연 섬유 직편물과 같은 소모조를 갖는 외관이 얻어지지 않는다. 1.25 이상이 바람직하고, 1.40 이상이 보다 바람직하다. 또한, 3.00을 초과하면 내추럴한 외관으로부터 일탈하여 바람직한 외관이 되지 않고, 바람직하게는 2.00 이하이다. 또한, 상기의 두께 t나 섬유 직경 D, 태세비, 주위 길이 C 등, 구체적인 측정 방법은 실시예에 기재한 바와 같다.
본 발명에서는 상술한 요건(1)∼(4)을 동시에 만족함으로써, 소모조나 내추럴한 외관과, 사이드 바이 사이드형 복합 섬유에서 과제가 되고 있었던 내마모성, 일반적인 편심 심초형에서 과제가 되고 있었던 스트레치성을 일거에 해결할 수 있다.
또한, 상기 복합 섬유의 단면 형상은 특별히 한정되지 않고, 원형, 타원형, 삼각형 등의 단면 형상을 채용할 수 있지만, 원형인 것이 요건(1)∼(4)을 만족하는 복합 섬유를 안정적으로 방사할 수 있기 때문에 보다 바람직하다.
본 발명의 복합 섬유에 있어서, 단면에 있어서의 폴리에스테르계 열가소성 수지 A의 면적(SA)과 폴리에스테르계 열가소성 수지 B의 면적(SB)의 비SA:SB가 바람직하게는 70:30∼30:70, 보다 바람직하게는 60:40∼40:60이면, 물리 특성이 향상된다. 또한, 복합 섬유의 권축을 보다 미세한 것으로 하기 위해서는, 또한 SA>SB인 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명의 복합 섬유는 상기 복합 섬유의 최대 하중 0.5cN/dtex의 신장 회복시의 히스테리시스 로스율이 0∼70%인 것이 바람직하고, 40∼70%인 것이 보다 바람직하다. 히스테리시스 로스율이 70% 이하이면, 본 발명의 복합 섬유를 사용한 직편물로 이루어지는 의복이 신체의 움직임에 맞추어 신장해도 충분한 회복성을 가져, 의복에의 변형이 작기 때문에 바람직하다. 또한, 히스테리시스 로스가 40% 이상이면 신장 후의 의복에 의한 과도한 조임이 없기 때문에 더욱 바람직하다. 또한, 히스테리시스 로스율은 측정 방법 상 0% 이상이다.
본 발명의 복합 섬유는 복합 섬유의 측정 하중 0.00166cN/dtex(1.5mg/Denier)에 있어서의 섬유축 방향의 태부 길이(L1)와 세부 길이(L2)의 태세 길이비 LR1(L2/L1)가 0.90∼1.40인 것이 바람직하다. 측정 하중 0.00166cN/dtex(1.5mg/Denier)로 함으로써, 주로 본 발명의 복합 섬유를 측정할 때의 처짐을 제외할 수 있다. 본 발명의 복합 섬유는 염색 가공에 의해, 통상은 상대적으로 배향이 진행되어 있는 세부가 담색이 되고, 배향이 진행되어 있지 않은 태부가 농색이 된다. LR1을 0.90∼1.40으로 함으로써, 직편물을 염색했을 때에 보다 뛰어난 소모조의 농담 모아레를 갖는 외관으로 할 수 있다. LR1을 크게 하면 담색부를 많게 할 수 있고, LR1을 작게 하면 농색부를 많게 할 수 있다. 소모조는 농색보다 담색이 다소 많은 것이 강조를 할 수 있기 때문에, LR1은 1.00 이상이 보다 바람직하고, 1.10 이상이 더욱 바람직하다.
단, 스트레치 성능이 있는 복합 섬유에 있어서, 보다 뛰어난 소모조를 얻기 위해서는, 상기한 LR1이 0.90∼1.40인 것에 더하여, 동시에, 측정 하중 0.11cN/dtex(0.10g/Denier)의 태세 길이비 LR2와 측정 하중 0.00166cN/dtex(1.5mg/Denier)의 태세 길이비 LR1의 비(LR2/LR1)가 1.20∼2.10인 것이 바람직하다. 여기서, LR2는 복합 섬유의 측정 하중 0.11cN/dtex에 있어서의 섬유축 방향으로의 태부 길이(L3)와 세부 길이(L4)의 비(L4/L3)이다. 울 직편물 등의 소모조 직편물은 사용시에 있어서도 스트레치성이 없기 때문에, 외관 변화가 적다. 한편으로 스트레치성과 소모조를 갖는 포백에 있어서는, 사용시에 외관이 뒤떨어지는 경우가 있었는데, 본 발명자들의 검토에 의하면, 이것은 신축에 의한 외관 변화가 이유인 것을 알 수 있었다. 상기한 본 발명의 범위로 함으로써, 직편물을 신장시켰을 때의 과도한 농담 모아레의 밸런스 변화를 억제하여 자연스러운 외관을 부여할 수 있다. 측정 하중 0.11cN/dtex(0.10g/Denier)로 한 이유는, 본 발명의 복합 섬유를 사용한 직편물로 이루어지는 의복이 신체의 움직임에 맞추어 신장한 상태 등을 상정한 응력에 대응시키기 위함이다. 본 발명의 복합 섬유는 염색 가공의 열처리에 의해 폴리에스테르계 열가소성 수지 A와 폴리에스테르계 열가소성 수지 B의 수축 차에 의해 코일상 권축을 발현하는데, 이 권축은 구조차가 큰 세부에서 적극적으로 발현된다. 또한, LR2/LR1가 1.20∼2.10이면, 세부의 권축이 신장되어 있고, 보다 스트레치성도 뛰어나다. LR2/LR1가 1.20 이상, 보다 바람직하게는 1.30 이상, 더욱 바람직하게는 1.40 이상으로 함으로써 스트레치성이 뛰어나고, 2.10 이하, 보다 바람직하게는 2.00 이하, 더욱 바람직하게는 1.90 이하로 함으로써 신장시의 세부 비율을 유지하여 소모조의 농담 모아레가 뛰어난 외관이 된다. 또한, 상기 태부 길이나 세부 길이 등의 값은 실시예에 기재한 방법에 의해 측정한 값을 사용한다.
다음으로, 본 발명의 복합 섬유는 적어도 복합 섬유의 겉보기 굵기가 굵은 섬유 직경(Dthick)을 갖는 부분에 있어서, 상기 복합 섬유의 표면에 크랙을 갖는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 복합 섬유의 길이 방향과 대략 수직 방향으로 크랙이 형성되어 있는 것이다. 더욱 바람직하게는, 복합 섬유와 대략 수직 방향의 크랙의 깊이가 섬유 둘레 길이 방향으로 변화하도록 형성되어 있는 것이다. 또한, 크랙의 깊이는 0.5∼5.0㎛인 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 복합 섬유를 사용한 직편물을 보다 섬세한 소모조와 깊이가 있는 내추럴한 외관으로 할 수 있다.
여기서, 크랙의 깊이는 크랙의 가장 깊은 부분을 측정하는 것으로 한다. 또한, 복합 섬유의 길이 방향과 대략 수직 방향이란, 도 2에 모식적으로 예시되는 바와 같이, 크랙이 복합 섬유의 길이 방향과 대략 수직으로, 원주를 따라 형성된다고 하는 것이다. 이러한 크랙의 복합 섬유의 둘레 방향의 길이는 특별히 한정되지 않지만, 복합 섬유 외주 길이의 1/2 이상인 것이, 직편물로 했을 때에, 천연 섬유를 사용했을 때와 같은 내추럴한 소모조를 갖는 외관으로 할 수 있기 때문에 보다 바람직하다. 본 발명에 있어서, 크랙의 깊이, 길이는 전자 현미경을 사용하여 관찰하고, 1개의 복합 섬유 내에서 10개의 크랙을 측정한 평균값을 사용하는 것으로 한다. 구체적인 측정 방법은 실시예에 기재한 바와 같다.
본 발명에 있어서의 복합 섬유의 평균 섬유 직경 Dave는 10㎛∼30㎛인 것이 바람직하다. 이 범위로 함으로써, 직편물로 했을 때의 팽팽함, 탄력과 스트레치성, 천연의 울 소재에 보다 가까운 소프트한 촉감을 얻을 수 있다. 본 발명에 있어서, 평균 섬유 직경 Dave란, 복합 섬유의 섬도로부터 산출한 값이다.
또한, 본 발명의 복합 섬유는 원하는 목적에 맞추어, 플랫 얀, 권축사, 에어 제트 가공사, 공기 교락사, 연사 등의 형태를 취하는 것도 바람직하다.
[복합 섬유를 포함하는 복합 혼섬 섬유, 직편물, 의류]
본 발명의 복합 혼섬 섬유는 본 발명의 복합 섬유에, 적어도 1종의 다른 사조가 더 복합되어 있다. 또한, 본 발명의 직편물은 본 발명의 복합 섬유 및/또는 복합 혼섬 섬유를 적어도 일부에 포함한다. 이렇게 함으로써, 상술한 바와 같이, 천연 섬유를 사용했을 때와 같은 내추럴한 소모조를 갖는 외관으로 할 수 있다. 또 본 발명의 직편물에 있어서는, 복합 섬유 또는 복합 혼섬 섬유만으로 직편물을 구성할 수도 있지만, 다른 사조와의 혼섬사, 복합 가연사, 합연사 등의 형태로서 직편물을 구성함으로써, 보다 내추럴한 소모조나 모아레감이 얻어지는 점에서 바람직하다. 본 발명에 있어서, 다른 사조로서는 본 발명의 복합 섬유와 상이한 것이면 특별히 한정되지 않지만, 그 중에서도, 양호한 권축과 역학 특성을 갖고, 습도나 기온 변화에 대한 치수 안정성이 뛰어난 것으로부터, 폴리에스테르계 수지로 이루어지는 것이 바람직하다. 폴리에스테르계 수지의 구체예로서는, 주된 반복단위가 에틸렌테레프탈레이트인 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지, 또는 주된 반복단위가 트리메틸렌테레프탈레이트인 폴리트리메틸렌테레프탈레이트계 수지, 또는 주된 반복단위가 부틸렌테레프탈레이트인 폴리부틸렌테레프탈레이트계 수지가 바람직하다. 또한, 상기의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 수지 또는 폴리부틸렌테레프탈레이트계 수지는 필요에 따라 소량(통상 30mol% 미만)의 공중합 성분을 갖고 있어도 된다.
또한, 본 발명의 복합 섬유와 복합된 다른 사조는, 염색 가공 후에 본 발명의 복합 섬유와 실 길이 차를 갖는 것이 더욱 부풀기가 뛰어나기 때문에 바람직하다. 실 길이 차를 얻기 위해서는 복합시에 물리적으로 각각의 섬유의 공급량을 조정하는 방법이나, 본 발명의 복합 섬유보다 수축 특성이 낮은 섬유를 혼섬하는 방법, 가연에 의해 복합하는 것을 들 수 있다. 실 길이 차는 부풀기를 용이하게 실감할 수 있는 10% 이상이 바람직하고, 직편물의 물성을 고려하여 30% 이하가 바람직하다. 실 길이 차의 구체적인 측정 방법은 실시예에 기재한 바와 같다.
또한, 본 발명의 복합 섬유와 혼섬한 다른 사조는 겉보기의 태세비 (Dthick/Dthin)가 1.05∼3.00이면, 본 발명의 복합 섬유의 태세비와 위상이 어긋난 모아레를 표현할 수 있어 소모조가 더욱 내추럴해지기 때문에 보다 바람직하다.
본 발명의 직편물에 있어서, 본 발명의 복합 섬유 및/또는 복합 혼섬 섬유가 사용되는 비율은 직편물의 질량에 대하여 30질량% 이상이 바람직하고, 40질량% 이상이 보다 바람직하다. 직편물을 구성하는 섬유 모두가 본 발명의 복합 섬유 및/또는 복합 혼섬 섬유로 이루어지는 것도 바람직한 형태이다.
본 발명의 직편물의 포백 구조는 직물 또는 편물이다. 직물 조직으로서는, 감촉이나 의장성에 맞추어, 평직, 능직, 수자직이나 그것들의 변화 조직으로부터 선택된다. 또한, 이중직 등의 다중직 조직으로 해도 된다. 편물 조직으로서는, 원하는 감촉이나 의장성에 맞추어 선택하면 되고, 위편에서는, 천축편, 고무편, 펄편, 턱편, 부편, 레이스편이나 그것들의 변화 조직 등을 들 수 있고, 경편에서는, 싱글·덴비편, 싱글·반다이크편, 싱글·코드편, 베를린편, 더글·덴비편, 아틀라스편, 코드편, 하프·트리코편, 새틴편, 샤크스킨편이나 그것들의 변화 조직 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 섬세한 소모조와 깊이가 있는 내추럴한 외관을 갖게 하기 위해서, 평직 혹은 그 변화 조직, 능직 혹은 그 변화 조직, 새틴직 등의 비교적 단순한 직편 구조가 보다 바람직하다.
또한, 본 발명의 의류는 본 발명의 복합 섬유 혹은 복합 혼섬 섬유, 또는 직편물을 적어도 일부에 포함한다. 이와 같이 함으로써, 본 발명의 복합 섬유 혹은 복합 혼섬 섬유, 또는 직편물이 갖는 천연의 울에 가까운 섬세한 소모조, 깊이가 있는 내추럴한 외관과 고감성을 발휘한 의류로 할 수 있다. 본 발명의 의류란, 부인·신사 의료로서 착용되는 아웃 웨어 분야의 아이템, 특히, 재킷, 수트, 보텀스, 및 이것들의 일부분, 예를 들면, 옷의 앞길, 옷의 뒷길, 옷깃부, 소매부, 가슴 포켓, 사이드 포켓을 포함하는 것이다.
또한, 본 발명의 의류는 봉제 후에, 세정, 에어 분사 또는 에어 흡인 중 어느 하나의 후처리를 실시하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 포백 재단부 및 포백 표면에 부착된 섬유 찌꺼기를 사전에 탈락시켜, 세탁 등에 있어서의 섬유 찌꺼기 발생량을 더욱 억제할 수 있다.
본 발명의 직편물 또는 의류에 있어서, 세탁시에 발생하는 섬유 찌꺼기는 직편물 또는 의류의 세탁 시험을 실시하여, 세탁기의 배수 호스에 부착된 포집 자루(필터)를 사용하여 섬유 찌꺼기를 포집하여 평가할 수 있다. 또한, 평가 전에 행한 세탁에 의한 섬유 찌꺼기 등의 영향이 있을 경우, 세탁기를 세정해 둔다. 세정 방법으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 세탁기에 세탁물이나 세제를 넣지 않고 ISO 6330(2012)에 따라 세탁을 행하여 세탁기를 세정하는 방법이 있다. 세탁기의 세정은 세탁물, 세제를 넣지 않고, 헹굼과 탈수 공정을 각각 1회 이상 행한다. 조건은 평가하는 세탁 조건과 동일하게 설정한다.
이 때, 세탁기는 ISO 6330(2012)에 규정되는 C형 기준 세탁기를 사용한다. 또 세탁은 ISO 6330(2012)에 규정되는 C형 기준 세탁기의 4N법으로 실시한다. 세탁기 배수구로부터 배출되는 섬유 찌꺼기는 세탁기의 배수 호스에 포집체를 부착하여 포집한다. 본 평가에서는 "나일론 스크린" NY10-HC(카부시키가이샤 플론 코교로부터 구입, 카탈로그값: 눈금 10㎛)를 사용한다. 또한, "나일론 스크린" NY10-HC(카부시키가이샤 플론 코교제, 카탈로그값: 눈금 10㎛)의 입수가 곤란할 경우에는, 눈금 10㎛±2㎛의 범위 내에서 동등품을 사용한다.
직편물 또는 의류의 세탁시에 발생하는 섬유 찌꺼기 발생량의 평가 방법에 있어서는, 포집체를 부착한 상태에서, 평가하는 섬유 제품 1매를 세탁기에 넣고, 상기의 세탁기 및 세탁 조건에 의해 세탁을 행한다. 단, 세제와 부하포는 사용하지 않는다. 세탁 후, 포집체에 부착된 섬유 찌꺼기의 중량을 측정한다. 또한, 섬유 제품 1매란, 형상이나 크기, 중량에 상관없이 1매라고 하는 의미이다.
포집체에서 회수한 섬유 찌꺼기는 미리 절건 후에 중량을 측정한 필터를 사용하여 흡인 여과한다. 본 평가에서는, 폴리카보네이트 멤브레인(K040A047A 카부시키가이샤 어드반텍 토요제)을 사용한다. 여과 후의 필터와 섬유 찌꺼기를 105℃에서 1시간 건조, 중량을 측정하고, 여과 전의 중량과의 차를 섬유 찌꺼기량으로 한다. 절건, 중량 측정의 조건은 105℃에서 1시간 가열한 후, 20℃, 65%RH에서 조온 조습하고 나서 중량 측정을 행한다.
본 발명의 직편물 및 의류는 본 시험 후에 포집된 섬유 찌꺼기량으로서, 150(mg/섬유 제품 1매) 이하를 달성하는 것도 가능하고, 바람직한 형태에 있어서는 100(mg/섬유 제품 1매) 이하를 달성하는 것도 가능하다.
[복합 섬유, 직편물의 제조 방법]
다음으로, 본 발명의 복합 섬유, 복합 혼섬 섬유, 직편물의 바람직한 제조 방법의 일례에 대해 서술한다.
본 발명의 복합 섬유는 토출된 열가소성 수지를 미연신사 또는 반연신사로서 권취한 후에 식 앤드 신(Thick & Thin) 연신하는 공정으로 제조할 수 있다. 특히 반연신사로서 권취한 후에 연신하는 공정으로 얻어진 복합 섬유로 하면, 폴리에스테르계 열가소성 수지 A와 폴리에스테르계 열가소성 수지 B의 배향 차에 의해, 직편물로 하여 염색 가공했을 때에 특히 스트레치성이 뛰어나고, 또한, 폴리에스테르 수지 A가 고배향화함으로써 알칼리 감량에 의한 내취화가 뛰어나기 때문에 바람직하다.
[방출 공정]
본 발명의 복합 섬유의 제조 방법에 있어서는, 우선 폴리에스테르계 열가소성 수지 A와 폴리에스테르계 열가소성 수지 B를 각각 용융하고, 이것들을 방사 구금으로부터 토출하여, 바람직하게는 1400m/분∼3800m/분의 방사 속도로 미연신사 또는 반연신사로서 권취한다.
본 발명에 있어서는, 반연신사로부터 본 발명의 복합 가공사로 하면, 히스테리시스 로스를 70% 이하로 하는 것이 용이하기 때문에 바람직하다. 반연신사는 미연신사에 비해 결정화가 진행되어 있기 때문에, 하중 부하에 의한 소성 변형을 억제할 수 있다.
방사 온도는 폴리에스테르계 열가소성 수지 A, 폴리에스테르계 열가소성 수지 B의 융점(TmA, TmB)에 대하여 +20℃∼+50℃인 것이 바람직하다. (TmA, TmB)+20℃ 이상임으로써, 용융한 폴리에스테르계 열가소성 수지 A, 폴리에스테르계 열가소성 수지 B가 방사기 배관 내에서 고착화하여 폐색하는 것을 막을 수 있다. 한편, (TmA, TmB)+50℃ 이하임으로써, 용융한 폴리에스테르계 열가소성 수지 A, 폴리에스테르계 열가소성 수지 B가 열 열화하는 것을 억제할 수 있다.
본 발명의 복합 섬유의 제조 방법에 있어서 사용되는 구금은, 품질 및 조업 안정적으로 방사하는 것이 가능하면, 공지의 어느 내부 구조의 것이어도 된다.
여기서, 본 발명의 복합 섬유는 상기한 바와 같이 복합 섬유의 단면에 있어서, 폴리에스테르계 열가소성 수지 A가 폴리에스테르계 열가소성 수지 B로 완전히 덮여 있다. 이러한 복합 섬유의 단면으로 함으로써, 복합 섬유의 제조시에 있어서 과제가 되고 있는 구금으로부터 토출되는 2종류의 열가소성 수지의 유속차를 기인으로 하는 토출선 구부러짐을 억제할 수도 있는 것이다.
본 발명의 복합 섬유는, 상기한 바와 같이 폴리에스테르계 열가소성 수지 A를 덮고 있는 폴리에스테르계 열가소성 수지 B의 두께 t의 최소값 tmin과, 복합 섬유의 단면에 있어서의 두께 t가 1.00tmin≤t≤1.05tmin을 만족하는 부분의 주위 길이 Ct를 정밀하게 제어하는 것이 바람직하고, 일본 특허공개 2011-174215호 공보나 일본 특허공개 2011-208313호 공보, 일본 특허공개 2012-136804호 공보에 예시되는 바와 같은 분배 플레이트를 사용한 방사 방법이 바람직하게 사용된다. 이러한 분배 플레이트를 사용함으로써, tmin을 상술한 범위 내로 할 수 있고, tmin이 과잉으로 작아진 결과로서 발생하는 폴리에스테르계 열가소성 수지 A의 노출을 억제하고, 나아가 직편물의 백화 현상이나 보풀을 억제할 수 있다. 또는, tmin이 과잉으로 커지는 것을 억제할 수 있고, 복합 섬유의 권축을 바람직한 범위에서 발현시켜, 직편물의 스트레치성을 향상시킬 수도 있다. 이러한 분배 플레이트를 사용한 방법에서는, 복수매로 구성되는 분배 플레이트 중, 가장 하류에 설치된 최종 분배 플레이트에 있어서의 분배 구멍의 배치에 의해, 단사의 단면 형태를 제어할 수 있다.
[연신 공정]
다음으로, 상기의 방출 공정을 거쳐 제조된 실을, 이 실의 자연 연신 배율을 초과하지 않는 범위의 연신 배율로, 도 3에 예시하는 바와 같은 연신 장치를 사용하여 연신 가공하여 연신사를 형성한다. 이 공정에 의해, 원하는 태세사(식 앤드 신 실)를 얻을 수 있다. 예를 들면, 방사 속도 2600m/분으로 복합 방사하여 얻은 반연신사를 연신 배율 1.5배, 핫 핀 온도 70℃, 세팅 온도 150℃, 실 속도 300m/분으로 핀 연신함으로써 겉보기 태세비로 1.05 이상 3.00 이하의 실을 얻을 수 있다. 또한, 자연 연신 배율의 하한×1.2배∼상한×0.8배의 영역에서 연신하는 것이 바람직하다. 상기 범위에서 연신한 복합 섬유로 함으로써, 후술하는 염색 공정 등으로 상술한 복합 섬유의 태세 길이비 LR1과 0.11cN/dtex 하중 부하시의 태세 길이비 LR2의 비(LR2/LR1)를 본 발명의 범위로 조정하는 것이 용이해진다. 연신 공정 후의 열수축이 후공정에 크게 악영향을 미치는 경우에는, 열수축을 억제하기 위해서 연신 공정 후에 어떠한 열 세팅을 행하는 것이 바람직하다. 또한, 이 때에 정법에 의해 가연 가공을 행하는 것도 바람직하다. 이 연신사를 본 발명의 복합 섬유로서 사용할 수도 있다.
또한, 이 연신된 복합 섬유에 대하여 권취 전 혹은 권취 후에, 다른 사조를 혼섬 등으로 복합하여 복합 혼섬 섬유로 해도 된다. 혼섬 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 인터레이스 혼섬, 타스란 혼섬 등의 일반적인 방법이어도 문제 없고, 혼섬 후에 열 세팅, 가연 가공, 연사 가공을 행할 수도 있다.
[직편물의 형성 공정]
연신 공정으로 얻은 복합 섬유를 직물 혹은 편물로 한다. 직물의 경우는 에어 제트 직기, 워터 제트 직기, 레이피어 직기, 프로젝타일 직기, 셔틀 직기 등을 사용하여 제직한다. 편물의 경우는 횡편기, 고패션 편기, 환편기, 컴퓨터 자카드 편기, 삭스 편기, 통편기 등의 위편기나, 트리콧 편기, 라셀 편기, 에어 제트 직기, 밀라니즈 편기와 같은 경편기를 사용하여 편성한다.
[알칼리 감량 공정]
또한, 상기 직편물의 형성 공정으로 얻어진 직편물을, 필요에 따라, 알칼리 감량률 5% 이상, 보다 바람직하게는 10∼15%가 되도록 알칼리 감량 가공 처리한다. 이 공정에 의해, 상기 복합 섬유의 표면 전체에 크랙을 갖는 상태로 할 수 있다. 또한, 선택적인 감량에 의한 취화를 피하기 위해서 연속 감량 방식의 프로세스가 바람직하다.
[염색 공정]
또한 필요에 따라, 상기 알칼리 감량 공정 전 및/또는 후에, 또는 동시에 상법의 정련, 릴랙스 처리, 중간 열 세팅, 염색 가공, 마무리 열 세팅을 실시해도 된다(본 발명에서는, 이들 가공을 총칭하여 「염색 공정」이라고 칭하는 경우가 있다). 본 발명의 바람직한 형태인 복합 섬유의 태세 길이비 LR1과 0.11cN/dtex 하중 부하시의 태세 길이비 LR2의 비(LR2/LR1)를 얻기 위해서, 적절히 각 공정의 피드, 장력 관리를 행한다. 예를 들면, 본 발명의 복합 섬유축 방향에 대하여, 피드량으로 컨트롤할 수 있는 Roll to roll 등의 방식의 설비에서는 오버 피드 10% 이내, 배치식의 액류 염색기 등에서는 진행 방법으로의 과잉의 장력이 걸리지 않도록 액량이나 유속을 컨트롤하는 것이 바람직하다. 염색은 복합 섬유를 구성하는 열가소성 수지, 또는 복합하는 다른 사조의 염색성에 따라 다르기도 하지만, 분산 염료 혹은 카티온 염료를 사용하여 바람직하게는 110∼130℃의 염색액 중에서 행한다.
실시예
이어서, 실시예에 근거하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 물성의 측정에 있어서, 특별한 기재가 없는 것은 상술한 방법에 근거하여 측정을 행한 것이다.
[측정 방법]
(1) 열가소성 수지의 중량 평균 분자량의 측정
겔 투과 크로마토그래피(GPC) 시험기로서, 토소 카부시키가이샤제 "TOSO GMHHR-H(S)HT"를 사용하였다.
(2) 평균 섬유 직경 Dave의 측정
염색 가공 후의 직편물로부터 복합 섬유를 빼내어, 섬도 및 필라멘트수를 각각 JISL1013(2010) 8.3.1B법, JISL1013(2010) 8.4에 준하여 측정하고, 섬도/필라멘트수에 의해 단사 섬도를 얻었다. 얻어진 단사 섬도로부터 하기 식에 의해 평균 섬유 직경을 산출하였다.
[수 1]
ρ:밀도(g/m3) 폴리에틸렌테레프탈레이트의 경우, 1.38×106g/m3.
(3) 섬유 직경 D, 폴리에스테르계 열가소성 수지 A를 덮고 있는 폴리에스테르계 열가소성 수지 B의 두께 t, 섬유의 주위 길이 C의 측정
복합 섬유로 이루어지는 멀티필라멘트를 섬유축 방향으로 1cm 간격으로 10군데 연속해서 에폭시 수지 등의 포매제로 포매한 것을 시료로 하고, 투과형 전자 현미경(TEM)으로 10개 이상의 섬유를 관찰할 수 있는 배율로 하여 각 시료의 화상을 촬영하였다. 이 때, 금속 염색을 실시하여, 폴리에스테르계 열가소성 수지 A와 폴리에스테르계 열가소성 수지 B의 접합부의 콘트라스트를 명확히 하였다. 화상 해석 소프트로서, 미타니쇼지 카부시키가이샤제 "WinROOF2015"를 사용하여, 관찰 화상 중 모든 단사로부터 섬유 직경 D와, 그것으로부터 각각의 주위 길이 C 및 폴리에스테르계 열가소성 수지 B의 두께 t를 측정하였다. 얻어진 섬유 직경 D, 주위 길이 C, 두께 t의 세트를 10점 구비하고, 그것을 평균하여 섬유 직경 D는 유효숫자 3자리, 주위 길이 C 및 두께 t는 유효숫자 2자리로 구하여 본 발명의 섬유 직경 D, 주위 길이 C, 두께 t로 하였다.
(4)히스테리시스 로스율
염색 공정(마무리 열 세팅) 후의 직편물로부터 복합 섬유를 빼내고, JISL1013(2010) 8.5.1 표준시 시험에 나타내어지는 정속 신장 조건에 준하여, 텐실론 인장 시험기에 의해 시료 길이 20cm, 인장 속도 20cm/분으로 첫하중 0.1cN/dtex로부터 최대 응력 0.5cN/dtex까지 신장시킨 후, 동속도로 원래의 시료 길이의 위치까지 회복시켜, 횡축을 신장도, 세로축을 응력으로 하는 히스테리시스 곡선을 그리고, 신장시의 곡선과 회복시의 곡선 및 횡축에 둘러싸인 면적(A1)과, 신장시의 곡선과 그 종점으로부터 횡축으로 수직으로 내린 직선 및 횡축(신장도의 축)에 둘러싸인 면적(A2)으로부터, 다음 식에 의해 히스테리시스 로스를 구하였다. 히스테리시스 로스율은 소수점 이하 2자리째를 사사오입하여 소수점 이하 1자리로 구하였다.
히스테리시스 로스(%)=(A1/A2)×100
(5) 겉보기의 태세비(Dthick/Dthin)의 측정
염색 공정(마무리 열 세팅) 후의 직편물로부터 복합 섬유를 빼내고, 0.11cN/dtex의 하중을 가한 상태에서 복합 섬유의 양단을 고정한다. 고정한 시료의 측면을 카부시키가이샤 키엔스제 디지털 마이크로스코프 "VHX2000"으로 200배의 배율로 촬영한 화상에 있어서, 섬유속의 직경을 섬유축 방향으로 연속해서 1.0mm 간격으로 500군데 측정한다. 태부의 섬유 직경(Dthick) 및 세부의 섬유 직경(Dthin)의 판별은 전체 측정 데이터의 평균값보다 얇은 부분을 세부, 전체 측정 데이터의 평균값보다 굵은 부분을 태부로 함으로써 행하였다. 세부로부터 태부의 경계는 세부로부터 1.05배 이상 굵은 개소가 3점 연속한 3점째로 하고, 태부로부터 세부로의 경계는 세부 굵기×1.05배 이내의 굵기가 3군데 연속된 3점째로 하였다. 겉보기의 태세비는 소수점 이하 3자리째를 사사오입하여 소수점 이하 2자리로 구하였다.
(6) 섬유축 방향으로의 태부 길이(Lthick) 및 세부 길이(Lthin)의 측정
염색 공정(마무리 열 세팅) 후의 직편물로부터 복합 섬유를 빼내고, 소정 하중을 가한 상태에서 복합 섬유의 양단을 고정한다. 고정한 시료의 측면을 카부시키가이샤 키엔스제 디지털 마이크로스코프 "VHX2000"으로 200배의 배율로 촬영한 화상에 있어서, 섬유속의 직경을 1.0mm 간격으로 연속해서 측정하여 섬유축 방향으로 교대로 존재하는 태부 길이 및 세부 길이를 연속해서 각각 50군데씩 측정하고, 50군데씩 측정한 시점에서 측정 방향을 반전하여, 같은 부분을 마찬가지로 태부 및 세부 길이를 50군데 연속해서 측정하여, 각각 100군데의 평균을 Lthick, Lthin으로 한다. 또한, 태부 및 세부의 판별은 상기 (5)에 준하였다. 측정 결과는 소수점 이하 3자리째를 사사오입하여 소수점 이하 2자리로 구하였다.
(7) 크랙의 유무 및 깊이의 측정
상기 (5)항에서 태부라고 확인한 개소를, 전자 현미경으로서 카부시키가이샤 히타치 세이사쿠쇼제 주사형 전자 현미경 "S-3400N"을 사용하여 관찰하였다. 마무리 열 세팅 후의 직편물로부터 복합 섬유를 외력을 가하지 않고 인출하여, 크랙의 유무를 확인함과 아울러, 크랙 있음의 경우는 크랙과 대략 직교하는 방향의 측면을 배율 2000배로 관찰하였다. 크랙의 가장 깊은 깊이와 길이를 계측하고, 1개의 복합 섬유 내에서 10개의 크랙을 측정한 평균값을 크랙 깊이로 하였다.
(8) 실 길이 차
20℃, 65RH%의 환경에서 24시간 이상 조습한 마무리 열 세팅 후의 직편물로부터 약5cm의 길이의 실을 취출하고, 섬유 자체가 늘어나지 않도록 주의하여 단사 1개 1개로 분해하였다. 글리세린을 도포한 스케일판 위에 분해한 단사를 올리고, 0.11cN/dtex의 하중을 가한 상태에서 섬유 길이를 측정하고, 섬유 길이가 상대적으로 짧은 단사군의 평균 길이를 La, 상대적으로 긴 단사군의 평균 길이를 Lb로 하여, 다음 식에 의해 산출하였다. 복합 혼섬 섬유를 구성하는 모든 단사는 섬유 길이에 따라, 어느 하나의 단사군으로 분류한다. 시험은 20회 행하고, 그 평균값을 JIS Z 8401(2019)의 규칙B(사사오입법)에 의해 소수점 이하 1자리로 한다.
· 실 길이 차(%)={(Lb-La)/La}×100
(9) 복합 섬유, 복합 혼섬 섬유를 사용한 직편물의 스트레치성
JISL1096(2010) 8.16.1B법에 준하여 본 발명의 복합 섬유를 따른 방향의 신장률을 측정하였다. 경위 모두 본 발명의 복합 섬유를 사용했을 경우에는 경위 각각의 신장률을 측정하고, 그 평균값을 결과로 하였다.
(10) 복합 섬유, 복합 혼섬 섬유를 사용한 직편물의 감촉, 소모조, 모아레감의 평가
본 발명에 있어서의 복합 섬유를 사용하여 형성한 직편물의 샘플을, 건강한 성인 10명(남성과 여성 각5명)을 평가자로 하여, 직편물의 감촉(특히 부풀기감과 표면의 촉감)을 촉감에 의해, 소모조와 모아레감을 육안에 의해, 매우 양호(5점), 양호(4점), 보통(3점), 별로 양호하지 않음(2점), 나쁨(1점)의 5단계로 관능 평가하고, 각 검사자의 평균값을 사사오입하여 평가를 하였다.
(11) 섬유 제품의 섬유 찌꺼기량
ISO 6330(2012)에 기재된 C형 기준 세탁기를 사용하여, ISO6330(2012)C4N법에 의해 "AQW-V700E 7kg"(아쿠아 카부시키가이샤제)을 사용하여, 세탁물을 넣지 않고 헹굼과 배수를 2회 행하였다. 구체적으로는, 코스를 섬세 코스, 물의 양을 40L, 세탁 시간을 15분, 헹굼을 2회, 탈수를 7분으로 설정하고, 세탁의 수온을 40℃, 헹굼의 수온을 상온으로 하였다. 그 다음에, 세탁기의 배수 호스에 눈금 11.3㎛(실측값)의 "나일론 스크린 NY10-HC"(카부시키가이샤 플론 코교제, 카탈로그값: 눈금 10㎛)을 사용하여 제조한 포집 자루를 부착하였다. 그 후, 평가하는 섬유 제품 1매를 세탁기에 넣고, ISO 6330 C4N법의 세탁 조건으로 세탁을 행하였다. 단, 세제와 부하포는 사용하지 않았다. 세탁 후, "나일론 스크린"에 부착된 섬유 찌꺼기를 미리 중량을 측정한 폴리카보네이트 멤브레인("K040A047A "카부시키가이샤 어드반텍 토요제)을 사용하여 흡인 여과하였다. 여과 후의 폴리카보네이트 멤브레인과 섬유 찌꺼기를 105℃에서 1시간 건조, 중량을 측정하고, 여과 전의 중량과의 차를 섬유 찌꺼기 발생량으로 하였다. 중량은 소수점 이하 3자리째를 사사오입하여 소수점 이하 2자리로 구하였다.
[실시예 1]
폴리에스테르계 열가소성 수지 A를 중량 평균 분자량 25000의 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르계 열가소성 수지 B를 중량 평균 분자량 15000의 폴리에틸렌테레프탈레이트로 하고, 방사 온도 290℃, 폴리에스테르계 열가소성 수지 A와 폴리에스테르계 열가소성 수지 B가 50:50의 질량 복합비가 되도록, 토출 구멍수 12의 복합 섬유용 방사 구금에 유입시켰다. 또한, 본 실시예 1의 방사에 있어서는, 복수매로 구성되는 분배 플레이트 중, 가장 하류에 설치된 최종 분배 플레이트에 있어서의 분배 구멍의 배치를 도 4에 나타낸 형태로 함으로써, 폴리에스테르계 열가소성 수지 A와 폴리에스테르계 열가소성 수지 B의 질량 복합비가 50:50인, 폴리에스테르계 열가소성 수지 B 중에 폴리에스테르계 열가소성 수지 A가 포함된 편심 심초형(도 1)의 복합 단면을 형성하는 것이다. 구금으로부터 토출된 사조는 공냉 장치에 의해 냉각, 유제 부여 후, 와인더에 의해 2600m/분의 속도로 권취하고, 총섬도 100dtex-단사수 12필라멘트의 반연신사로서 안정적으로 권취하였다.
계속해서, 얻어진 반연신사를 300m/분의 속도로 연신 장치에 실 전송하고, 도 3에 나타내는 바와 같은 연신 장치를 사용하여 연신 배율 1.50배, 핫 핀 온도 70℃, 세팅 온도 150℃에서 핀 연신함으로써, 겉보기의 태세비(Dthick/Dthin) 1.40의 연신사를 얻었다. 이 연신사에 대해, 상기한 (tthin/D)는 0.020, Ct와 C의 관계는 Ct=0.40C(Ct/C=0.40)였다. 또한, SA:SB=50:50이었다.
다음으로, 1200T/m의 꼼을 상법에 의해 얻어진 연신사에 부여한 것을 경사 및 위사로서 사용하고, 경사 밀도 115개/2.54cm, 위사 밀도 105개/2.54cm로, 1/3 트윌 조직의 직물을 제작하였다.
또한 이 직물에 정련, 중간열 세팅, 알칼리 감량 가공(감량률 10%)을 실시하였다. 그 후, 염색 공정으로서 분산 염료 「Dystar Navy BlueS-GL」을 사용하여 농도 1.0owf%, 130℃의 온도에서 30분간 염색하고, 160℃에서의 마무리 열 세팅을 실시하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 2]
연신 공정에 있어서, 연신 장치에 있어서의 연신 배율을 1.30배로 하여, 겉보기의 태세비(Dthick/Dthin) 1.25의 연신사를 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 복합 섬유, 직물을 얻었다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 3]
연신 공정에 있어서, 연신 장치에 있어서의 연신 배율을 1.40배로 하여, 겉보기의 태세비(Dthick/Dthin) 1.30의 연신사를 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 복합 섬유, 직물을 얻었다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 1]
폴리에스테르계 열가소성 수지 A, 폴리에스테르계 열가소성 수지 B 모두 중량 평균 분자량 15000의 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 복합 섬유, 직물을 얻었다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 2]
실시예 1에 있어서, 사용하는 방사 구금을 분배판 방식의 구금으로부터 일본 특허공개 평 09-157941호 공보에 기재된 형식의 구금으로 바꾸고, 폴리에스테르계 열가소성 수지 A와 폴리에스테르계 열가소성 수지 B로 이루어지는 사이드 바이 사이드형 복합 섬유로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 복합 섬유, 직물을 얻었다. 얻어진 직물은 품위가 나쁘며, 감촉, 소모조, 모아레감이 뒤떨어져 있었다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 3]
실시예 1에 있어서, 폴리에스테르계 열가소성 수지 A를 덮고 있는 폴리에스테르계 열가소성 수지 B의 두께 t의 최소값 tmin의 값이 10배가 되도록 사용하는 방사 구금의 최종 분배판 플레이트의 분배 구멍의 배치를 도 4로부터 도 5가 되도록 변경하고, 폴리에스테르계 열가소성 수지 A와 폴리에스테르계 열가소성 수지 B로 이루어지고, (tmin/D)가 0.20인 심초형 복합 섬유로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 복합 섬유, 직물을 얻었다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 4]
연신 공정에 있어서, 연신 장치에 있어서의 연신 배율을 1.90배로 하여, 겉보기의 태세비(Dthick/Dthin) 1.00의 연신사(즉, 복합 섬유가 부풀어 있는 부분(태부)도 복합 섬유가 집속한 부분(세부)도 갖지 않는, 균일한 섬유 지름을 갖는 실)를 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 복합 섬유, 직물을 얻었다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 4]
실시예 1에서 제작한 연신사에, 추가로 겉보기의 태세비(Dthick/Dthin) 1.15의 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유(74dtex-48f)를 인터레이스 노즐로 42질량%가 되도록 교락 혼섬하여 복합 혼섬 섬유로 하고, 경사 밀도를 82개/inch, 위사 밀도를 75개/inch로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 직물을 얻었다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 5]
방사 속도를 1400m/분으로 하여 미연신사로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 복합 섬유를 제작한 결과 연신의 세팅 공정에서 부분적인 융착이 발생했기 때문에, 세팅 온도를 120℃로 하여 융착이 없는 복합 섬유, 직물을 얻었다. 얻어진 직물은 신장률이 낮지만, 감촉, 소모감이 뛰어난 것이었다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 6]
폴리에스테르계 열가소성 수지 A로서 이소프탈산(IPA)을 산 성분에 대하여 10mol% 공중합시킨 중량 평균 분자량 20000의 폴리에스테르로 한 것 이외에는, 청구항 1과 마찬가지로 복합 섬유, 직물을 얻었다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
1: 폴리에스테르계 열가소성 수지 A
2: 폴리에스테르계 열가소성 수지 B
3: 복합 섬유
4: 크랙
5: 반연신사
6: 가이드
7: 제 1 피드 롤러
8: 핫 핀
9: 제 2 피드 롤러
10: 히터
11: 제 3 피드 롤러
12: 태세비를 갖는 복합 섬유
13: 권취부
14: 최종 분배 플레이트에 있어서의 분배 구멍 중, 폴리에스테르계 열가소성 수지 A의 분배 구멍
15: 최종분배 플레이트에 있어서의 분배 구멍 중, 폴리에스테르계 열가소성 수지 B의 분배 구멍
16: 폴리에스테르계 열가소성 수지 A를 덮고 있는 폴리에스테르계 열가소성 수지 B의 두께 t
2: 폴리에스테르계 열가소성 수지 B
3: 복합 섬유
4: 크랙
5: 반연신사
6: 가이드
7: 제 1 피드 롤러
8: 핫 핀
9: 제 2 피드 롤러
10: 히터
11: 제 3 피드 롤러
12: 태세비를 갖는 복합 섬유
13: 권취부
14: 최종 분배 플레이트에 있어서의 분배 구멍 중, 폴리에스테르계 열가소성 수지 A의 분배 구멍
15: 최종분배 플레이트에 있어서의 분배 구멍 중, 폴리에스테르계 열가소성 수지 B의 분배 구멍
16: 폴리에스테르계 열가소성 수지 A를 덮고 있는 폴리에스테르계 열가소성 수지 B의 두께 t
Claims (10)
- 폴리에스테르계 열가소성 수지 A와 폴리에스테르계 열가소성 수지 B를 포함하고, 이하의 요건을 만족하는 복합 섬유.
(1) 상기 폴리에스테르계 열가소성 수지 A의 중량 평균 분자량 MA와 상기 폴리에스테르계 열가소성 수지 B의 중량 평균 분자량 MB의 차(MA-MB)가 2000∼15000이다.
(2) 상기 복합 섬유에 있어서, 상기 복합 섬유의 겉보기의 태세비(Dthick/Dthin)가 1.05∼3.00이다.
(3) 상기 복합 섬유의 단면에 있어서, 상기 폴리에스테르계 열가소성 수지 B가 상기 폴리에스테르계 열가소성 수지 A를 덮고 있고, 상기 폴리에스테르계 열가소성 수지 B의 두께 t의 최소값 tmin과 상기 복합 섬유의 섬유 직경 D의 비(tmin/D)가 0.01∼0.10이다.
(4) 상기 복합 섬유의 단면에 있어서, 두께 t가 1.00tmin≤t≤1.05tmin을 만족하는 부분의 주위 길이 Ct가 상기 복합 섬유 전체의 주위 길이 C에 대하여 Ct≥0.33C이다. - 제 1 항에 있어서,
상기 복합 섬유의 최대 하중 0.5cN/dtex에 있어서의 신장 회복시의 히스테리시스 로스율이 0∼70%인 복합 섬유. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 복합 섬유의 측정 하중 0.00166cN/dtex에 있어서의 섬유축 방향의 태부 길이(L1)와 세부 길이(L2)의 태세 길이비 LR1(L2/L1)가 0.90∼1.40이고, 측정 하중 0.11cN/dtex의 태세 길이비 LR2와 측정 하중 0.00166cN/dtex의 태세 길이비 LR1의 비(LR2/LR1)가 1.20∼2.10인 복합 섬유. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 상기 복합 섬유의 겉보기 굵기가 굵은 섬유 직경(Dthick)을 갖는 부분에 있어서, 상기 복합 섬유의 표면에 크랙을 갖는 복합 섬유. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 상기 복합 섬유에 적어도 1종의 다른 사조가 더 복합되어 있는 복합 혼섬 섬유.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 상기 복합 섬유를 적어도 일부에 포함하는 직편물.
- 제 5 항에 기재된 상기 복합 혼섬 섬유를 적어도 일부에 포함하는 직편물.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 상기 복합 섬유를 적어도 일부에 포함하는 의류.
- 제 5 항에 기재된 상기 복합 혼섬 섬유를 적어도 일부에 포함하는 의류.
- 제 6 항 또는 제 7 항에 기재된 상기 직편물을 적어도 일부에 포함하는 의류.
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| Publication number | Publication date |
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