KR20100015643A

KR20100015643A - 신축성 시트와 그의 제조 방법

Info

Publication number: KR20100015643A
Application number: KR1020097021636A
Authority: KR
Inventors: 마사루 우에노; 야스히로 이시꾸라; 다까아끼 다구찌
Original assignee: 도레이 카부시키가이샤
Priority date: 2007-03-19
Filing date: 2008-03-13
Publication date: 2010-02-12
Also published as: CN101611193B; US20200332443A1; US11220764B2; CN101611193A; EP2123824B1; US10745830B2; WO2008126610A1; EP2123824A4; JP4935721B2; KR101361342B1; EP2123824A1; US20100105265A1; JP2008261082A

Abstract

본 발명은 외관, 촉감, 또한 신장률 및 신장 회복률이 우수한 시트를 제공하기 위해서, 다음 (i) 내지 (iii)의 공정으로 시트를 제조한다.

(i) 고유 점도에 차가 있는 2종 이상의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체가 섬유 길이 방향을 따라서 사이드 바이 사이드형으로 접합된 복합 섬유 및/또는 고유 점도에 차가 있는 2종 이상의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체가 편심한 심초 구조를 형성하고 있는 편심 심초 복합 섬유로 이루어지는 사조를 포함하는 직편물과, 용제에 대한 용해성이 상이한 2종 이상의 고분자 물질로 이루어지는 극세 섬유 발생형 섬유를 얽히게 하여 시트를 제작하는 공정

(ii) 상기 시트를 용제로 처리하여 평균 단섬유 섬도가 0.001 dtex 이상 0.5 dtex 이하인 극세 섬유를 발현시킨 후, 상기 시트에 폴리우레탄을 주성분으로 하는 고분자 탄성체의 용제액을 함침, 고화하여 폴리우레탄을 주성분으로 하는 고분자 탄성체를 부여하는 공정, 또는 상기 시트에 폴리우레탄을 주성분으로 하는 고분자 탄성체의 용제액을 함침, 고화하여 폴리우레탄을 주성분으로 하는 고분자 탄성체를 부여한 후, 상기 시트를 용제로 처리하여 평균 단섬유 섬도가 0.001 dtex 이상 0.5 dtex 이하인 극세 섬유를 발현시키는 공정

(iii) 110 ℃ 이상의 조건하에서 상기 직편물을 비벼 수축시키는 공정

신축성 시트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 편심 심초 복합 섬유, 극세 섬유, 고분자 탄성체

Description

신축성 시트와 그의 제조 방법 {STRETCHABLE SHEET AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}

본 발명은 외관, 촉감, 또한 신장률 및 신장 회복률이 우수한 시트 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

주로 극세 섬유와 고분자 탄성체로 이루어지는 시트는 천연 피혁에 없는 우수한 특징을 갖고 있으며, 옷감이나 의자 커버, 자동차 내장재 용도 등에 그 사용이 해마다 확대되어 왔다. 그리고 최근에는, 특히 옷감 용도로는 착용감, 자재 용도로는 성형성의 관점에서, 스트레치성이 우수한 시트가 요구되고 있다. 이와 같은 요구에 대하여 여러가지가 검토되고 있다.

예를 들면 특허 문헌 1에는, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 섬유를 이용한 직편물을 상기한 바와 같은 인공 피혁용 기포(基布)에 삽입하는 방법이 기재되어 있다. 이 방법은, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트의 결정 구조에 기인하는 스트레치성을 이용한 것이지만, 단섬유끼리 얽힌 고밀도의 부직포와, 부여된 폴리우레탄에 의해 직편물의 움직임은 강고하게 구속되고, 스트레치성은 낮은 것이었다. 또한, 부직포를 형성하는 극세 섬유의 섬유 길이가 20 mm 이하로 매우 짧기 때문에, 반복하여 신축함으로써 얽힘이 풀려 품질의 악화를 초래하게 된다.

또한, 특허 문헌 2에는, 고수축 폴리에스테르와 저수축 폴리에스테르로 이루어지는 잠재 권축사를 이용한 직편물을 삽입하는 방법이 기재되어 있다. 이 방법은 잠재 권축사로 이루어지는 직편물에 열처리를 실시하여 권축(捲縮)을 발현시키고, 니들 펀치에 의해 극세 섬유 발생형 섬유와 일체화함으로써 스트레치성을 부여하는 것이지만, 권축을 발현하고 있는 섬유에 의한 직편물로는, 극세 섬유 발생형 섬유와 일체화할 때에, 이러한 권축 섬유가 니들 바늘에 걸리기 쉽고, 끊어지기 쉽다. 이 때문에, 섬유가 절단된 직편물에서는 스트레치성은 발현되기 어렵다. 또한, 직편물을 권축 발현한 후에, 폴리우레탄을 부여하고 있기 때문에, 시트 자체의 형태가 고정되어 스트레치성이 발현되기 어렵다.

또한 특허 문헌 3에는, 폴리우레탄 섬유를 이용한 직편물을 인공 피혁용 부직포에 삽입하는 방법이 기재되어 있다. 그러나, 폴리우레탄은 경시적으로 열화하는 것이 알려져 있으며, 이러한 방법에 의한 천은 오랜 세월 사용에 의해 스트레치성이 소실되게 된다. 또한, 특허 문헌 1과 마찬가지로 극세 섬유의 섬유 길이가 짧기 때문에, 반복하여 신축함으로써 극세 섬유끼리의 얽힘이 풀려 품질의 악화를 초래하게 된다.

즉, 지금까지 외관, 촉감, 또한 신장률 및 신장 회복률이 우수한 시트를 얻는 방법은 얻어지지 않은 것이 현실이다.

특허 문헌 1: 일본 특허 공개 (평)11-269751호 공보

특허 문헌 2: 일본 특허 공개 제2000-336581호 공보

특허 문헌 3: 일본 특허 공개 제2004-91999호 공보

<발명의 개시>

<발명이 해결하고자 하는 과제>

본 발명은 이러한 종래 기술의 배경을 감안하여 외관, 촉감, 또한 신장률 및 신장 회복률이 우수한 시트 및 그의 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 주로 이하 중 어느 하나의 구성을 갖는다.

(1) 다음 (i) 내지 (iii)의 공정을 이 순서로 포함하는 신축성 시트의 제조 방법.

(i) 고유 점도에 차가 있는 2종 이상의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체가 섬유 길이 방향을 따라서 사이드 바이 사이드형(side-by-side)으로 접합된 복합 섬유 및/또는 고유 점도에 차가 있는 2종 이상의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체가 편심한 심초 구조를 형성하고 있는 편심 심초 복합 섬유로 이루어지는 사조(絲條; thread line)를 포함하는 직편물과, 용제에 대한 용해성이 상이한 2종 이상의 고분자 물질로 이루어지는 극세 섬유 발생형 섬유를 얽히게 하여 시트를 제작하는 공정

(2) 상기 (1)에 있어서, 상기 (ii)의 공정에서, 극세 섬유를 발현시킨 후에 폴리우레탄을 주성분으로 하는 고분자 탄성체를 부여하는 신축성 시트의 제조 방법.

(3) 상기 (2)에 있어서, 상기 (ii)의 공정 전에, 상기 시트에 수용성 수지를 부여하는 공정을 거치는 신축성 시트의 제조 방법.

(4) 고유 점도에 차가 있는 2종 이상의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체가 섬유 길이 방향을 따라서 사이드 바이 사이드형으로 접합된 복합 섬유 및/또는 고유 점도에 차가 있는 2종 이상의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체가 편심한 심초 구조를 형성하고 있는 편심 심초 복합 섬유로 이루어지는 사조를 포함하는 직편물과, 평균 단섬유 섬도가 0.001 dtex 이상 0.5 dtex 이하인 극세 섬유와, 폴리우레탄을 주성분으로 한 고분자 탄성체를 포함하는 신축성 시트이며, 직편물을 구성하는 사조가 내부에 공동을 갖는 구조인 신축성 시트.

(5) 상기 (4)에 있어서, 상기 공동을 갖는 사조에 상기 고분자 탄성체가 부분적으로 접합하고 있는 신축성 시트.

(6) 상기 (4) 또는 (5)에 있어서, 세로 방향 및/또는 가로 방향의 신장률이 15 ％ 이상 35 ％ 이하이고, 세로 방향 및/또는 가로 방향의 신장 회복률이 80 ％ 이상 100 ％ 이하인 신축성 시트.

(7) 상기 (4) 내지 (6) 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리우레탄의 함유량이 상기 극세 섬유와 상기 직편물의 합계 중량에 대하여 10 중량％ 이상 40 중량％ 이하인 신축성 시트.

(8) 상기 (4) 내지 (7) 중 어느 하나에 있어서, 상기 폴리우레탄이 하기 화학식 1 및 2로 표시되는 폴리카르보네이트 골격을 갖는 폴리카르보네이트계 폴리우레탄인 신축성 시트.

(식 중, R₁ 및 R₂는 탄소수 7 내지 11의 지방족 탄화수소기이며, 동일하거나 상이할 수도 있고, n 및 m은 양의 정수이고, R₁과 R₂가 상이한 경우는 블록 공중합 또는 랜덤 공중합이다)

(식 중, R₃ 및 R₄는 탄소수 3 내지 6의 지방족 탄화수소기이며, 동일하거나 상이할 수도 있고, x 및 y는 양의 정수이고, R₃과 R₄가 상이한 경우는 블록 공중합 또는 랜덤 공중합이다)

(9) 상기 (4) 내지 (8) 중 어느 하나에 있어서, 상기 극세 섬유의 섬유 길이가 25 mm 이상 90 mm 이하인 신축성 시트.

<발명의 효과>

본 발명에 따르면, 고유 점도에 차가 있는 2종 이상의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체가 섬유 길이 방향을 따라서 사이드 바이 사이드형으로 접합된 복합 섬유 및/또는 고유 점도에 차가 있는 2종 이상의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체가 편심한 심초 구조를 형성하고 있는 편심 심초 복합 섬유로 이루어지는 사조를 포함하는 직편물을, 극세 섬유 발생형 섬유와 얽히게 하여 시트의 상태로 한 후에, 110 ℃ 이상의 조건하에서 비벼 수축시켜 상기 사조에 권축을 발현시키기 때문에, 이러한 직편물을 구성하는 사조가 내부에 공동을 갖게 되어, 외관, 촉감, 또한 신장률 및 신장 회복률이 우수한 시트를 얻을 수 있다.

[도 1] 사조의 내부에서의 공동 유무 확인 방법을 나타낸 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

A: 사조의 외주와 근사원의 중심을 연결하는 선

B: 선 A와 섬유가 중첩되는 부분

<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>

본 발명의 신축성 시트는 고유 점도에 차가 있는 2종 이상의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체가 섬유 길이 방향을 따라서 사이드 바이 사이드형으로 접합된 복합 섬유 및/또는 고유 점도에 차가 있는 2종 이상의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체가 편심한 심초 구조를 형성하고 있는 편심 심초 복합 섬유로 이루어지는 사조를 포함하는 직편물과, 평균 단섬유 섬도가 0.001 dtex 이상 0.5 dtex 이하인 극세 섬유와, 폴리우레탄을 주성분으로 한 고분자 탄성체를 포함하며, 직편물을 구성하는 사조가 내부에 공동을 갖는 구조인 것을 특징으로 하는 시트이다.

본 발명에서의 직편물은, 고유 점도차가 있는 2종 이상의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체가 섬유 길이 방향을 따라서 사이드 바이 사이드형으로 접합된 복합 섬유 및/또는 고유 점도차가 있는 2종 이상의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체가 편심한 심초 구조를 형성하고 있는 편심 심초 복합 섬유로 이루어지는 사조를 포함하는 직편물이며, 이 직편물을 구성하는 사조는 내부에 공동을 갖는다. 고유 점도가 다른 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체를 섬유 길이 방향을 따라서 사이드 바이 사이드형으로 접합시킨 구조 및/또는 편심한 심초 구조를 형성하도록 방사, 연신하여 얻어지는 사조는, 연신시 고점도측에 대한 응력 집중에 의해 2 성분 사이에서 다른 내부 왜곡이 발생한다. 이 내부 왜곡 때문에, 연신 후의 탄성 회복률차 및 후술하는 직편물의 수축 처리 공정(공정 (iii))에서의 열수축차에 의해 고점도측이 크게 수축하고, 단섬유 내에서 왜곡이 발생하여 권축이 발현한다. 또한, 후술하는 바와 같이 직편물을 극세 섬유 발생형 섬유와 얽히게 하여 시트화한 후에 110 ℃ 이상의 조건하에서 비벼 수축시킴으로써, 이러한 직편물을 구성하는 사조는 내부에 공동을 갖는 구조(이하, 중공 구조라 함)가 된다. 이 사조의 중공 구조에 의해, 시트에 있어서 스트레치성이 발현하고, 또한 시트에 팽창과 시트 내부에 공극을 부여하고, 이에 따라 유연한 촉감이나 적절한 반발력이 느껴지는 손에 잘 잡히는 느낌(手持感)이 충실히 얻어진다. 또한, 직편물의 강한 수축력에 의해 시트의 표면은 섬유 밀도가 높아지고, 치밀하고 고급감이 있는 품질과 양호한 터치가 얻어진다.

사이드 바이 사이드형으로 접합된 복합 섬유나 편심 심초 복합 섬유는 2종의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체로 이루어지고, 해당 2종의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체의 고유 점도차는 0.2 이상인 것이 바람직하다.

폴리에틸렌테레프탈레이트 공중합체의 고유 점도차는 중합 시간, 온도, 촉매량이나 공중합 성분을 적절하게 조정함으로써 원하는 점도로 할 수 있다.

또한, 본 발명에서 말하는 고유 점도는, 후술하는 바와 같이 오르토클로로페놀 중에 시료를 녹여 25 ℃에서 측정한 값이다.

또한, 본 발명에서 말하는 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체란, 테레프탈산 또는 그의 유도체와, 에틸렌글리콜 또는 그의 유도체가 공중합하여 이루어지는 구조를 주성분으로 한 것으로, 여기서 말하는 주성분이란 전체의 중량에 대하여 50 중량％보다 많은 것을 말한다. 다른 에스테르 결합의 형성이 가능한 공중합 성분을 포함하는 것일 수도 있다. 공중합 가능한 화합물로서, 예를 들면 이소프탈산, 숙신산, 시클로헥산디카르복실산, 아디프산, 다이머산, 세박산, 5-이소프탈산나트륨 등의 디카르복실산류, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 부탄디올, 네오펜틸글리콜, 시클로헥산디메탄올, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등의 디올류를 들 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 필요에 따라서 무광택제가 되는 이산화티탄, 윤활제로서의 실리카나 알루미나의 미립자, 항산화제로서 힌더드 페놀 유도체, 착색 안료 등을 첨가할 수도 있다.

본 발명에 있어서, 직편물을 구성하는 복합 섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체로 이루어지는 것이 중요하며, 이는 본 발명의 신축성 시트의 제조에 있어서 가장 적당한 특성을 갖고 있기 때문이다. 예를 들면, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트를 이용한 복합 섬유로 이루어지는 직편물을 사용하여 시트를 제작하는 경우, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트는 열에 민감한 성질을 가지고 있기 때문에, 열에 의해 수축하기 쉽다. 그 때문에, 이 직물을 적용하여 시트를 가공한 경우, 가공 중에 가해진 열에 의해, 의도하지 않는 공정에서 권축이 발현하게 되고, 결과적으로 스트레치성이 부족한 시트가 되기 쉽다. 한편, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 이용한 복합 섬유는 비교적 높은 온도에서 권축이 발현되기 때문에, 의도하지 않는 공정에서의 권축 발현을 방지할 수 있고, 신축성이 우수한 시트를 얻을 수 있다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체로 이루어지는 복합 섬유는 반발감이 있기 때문에, 시트로 한 경우, 적절한 반발감이 있어 손에 잘 잡히는 느낌이 양호하게 얻어진다.

각 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체의 고유 점도로는, 고점도 성분과 저점도 성분의 고유 점도차가 0.2 이상인 것이 바람직하다.

양 성분의 복합 비율은 제사성(製絲性) 및 복합 섬유로 이루어지는 사조에 공동을 형성한다는 점에서, 고점도 성분:저점도 성분=75:25 내지 35:65(중량％)의 범위가 바람직하고, 65:35 내지 45:55(중량％)의 범위가 보다 바람직하다.

또한, 복합 섬유의 섬유 단면 형상은 둥근 단면, 삼각 단면, 멀티로벌 단면, 편평 단면, X형 단면, 기타 각종 이형 단면일 수도 있으며, 특별히 한정되는 것은 아니다. 권축 발현성과 촉감의 균형이라는 관점에서는 둥근 단면의 반원상 사이드 바이 사이드, 경량, 보온, 반발감의 균형이라는 관점에서는 중공 사이드 바이 사이드, 드라이한 촉감이라는 관점에서는 삼각 단면 사이드 바이 사이드 등이 바람직하게 이용된다.

또한, 복합 섬유는 꼬임계수가 5000 이상 25000 이하인 것이 바람직하다. 5000 이상으로 함으로써, 후속 가공에서 극세 섬유 발생형 섬유와 얽히게 하여 시트를 제작할 때에 실이 손상되는 것을 방지하며, 25000 이하로 함으로써, 충분한 스트레치성을 얻을 수 있다. 보다 바람직하게는 8000 이상 20000 이하이다. 여기서 말하는 꼬임계수 K란,

꼬임계수 K=T×D^0.5

단, T: 실 길이 1 m 당 꼬임수(회), D: 사조의 섬도(dtex)

이다. 실 길이 1 m 당 꼬임수 T란, 전동 검연기로 90×10^-3 cN/dtex의 하중하에서 꼬임을 풀고, 완전히 꼬임을 풀었을 때의 풀어진 꼬임수를 꼬임을 푼 후의 실 길이로 나눈 값이다.

본 발명에서의 직편물은, 모두가 상기한 바와 같은 사이드 바이 사이드형이나 심초 구조의 복합 섬유로 이루어지는 것이 바람직하지만, 본 발명의 효과가 손상되지 않는 범위에서 다른 섬유를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 상기한 바와 같은 복합 섬유를 씨실에만 또는 날실에만 사용하여, 가로 방향 또는 세로 방향으로만 스트레치성을 부여하는 것도 가능하다.

본 발명에서 직편물이란, 직물과 편물을 총칭하여 말하는 것으로, 이들의 조직은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면 직물의 경우, 평직, 능직, 주자직 등을 들 수 있으며, 비용면에서 평직이 바람직하다. 또한, 편물의 경우는 환편, 트리코트(tricot), 러셀(russell) 등을 들 수 있다.

본 발명의 신축성 시트를 구성하는 극세 섬유로는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌2,6-나프탈렌디카르복실레이트 등의 폴리에스테르, 6-나일론, 66-나일론 등의 폴리아미드, 아크릴폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 각종 합성 섬유를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 강도, 치수 안정성, 내광성, 염색성의 관점에서 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 섬유를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 시트는 상이한 소재의 복수종의 극세 섬유가 혼합되어 구성되어 있을 수도 있다.

또한, 이들 중합체에는 은폐성을 향상시키기 위해서, 산화티탄 입자 등의 무기 입자의 첨가나, 윤활제, 안료, 열 안정제, 자외선 흡수제, 도전제, 축열제, 항균제 등을 여러가지 목적에 따라서 첨가할 수도 있다.

신축성 시트를 구성하는 극세 섬유의 평균 단섬유 섬도로는, 이러한 시트의 유연성이나 입모 품질의 관점에서 0.001 dtex 이상 0.5 dtex 이하인 것이 중요하다. 바람직하게는 0.3 dtex 이하, 보다 바람직하게는 0.2 dtex 이하이다. 한편, 염색 후의 발색성이나 샌드페이퍼 등에 의한 연삭 등 기모 처리시 섬유의 분산성, 풀리기 쉽다는 관점에서는 0.005 dtex 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.01 dtex 이상이다.

또한, 극세 섬유의 평균 단섬유 섬도는, 시트 표면의 주사형 전자 현미경(SEM) 사진을 촬영하고, 원형 또는 원형에 가까운 타원형의 섬유를 무작위로 100개 선택하고, 섬유 직경을 측정하여 소재 중합체의 비중으로부터 섬도로 환산하고, 추가로 평균값을 계산함으로써 산출된다.

극세 섬유의 단면 형상으로는 둥근 단면일 수 있지만, 타원, 편평, 삼각 등의 다각형, 부채형, 십자형 등의 이형 단면의 것을 채용할 수도 있다. 이형 단면의 평균 단섬유 섬도는, 섬유 단면의 외접원에 대한 섬도를 산출하고, 외접원에 대한 섬유 단면의 면적비를 곱함으로써 산출된다.

상기한 바와 같은 극세 섬유는, 부직포 등의 형태로 상기 직편물과 적층되어 얽히는 것이 바람직하다. 이러한 부직포(이하, 극세 섬유웹이라 함)는 단섬유 부직포, 장섬유 부직포 중 어느 하나일 수도 있지만, 촉감이나 품질을 중시하는 경우에는 단섬유 부직포가 바람직하다. 단섬유 부직포로 하는 경우, 섬유 길이는 25 mm 이상 90 mm 이하인 것이 바람직하다. 90 mm 이하로 함으로써 양호한 품질, 촉감이 되고, 25 mm 이상으로 함으로써 내마모성이나 반복적인 신축에 견디는 시트로 할 수 있다. 예를 들면, 초지법 등으로 매우 짧은 단섬유를 이용한 경우에는, 섬유의 탈락이 많고 표면의 입모가 소실되거나, 반복적인 신축에 의해 단섬유의 얽힘이 풀려, 시트의 품질은 현저히 악화하게 된다. 이를 억제하기 위해서 폴리우레탄을 주성분으로 한 고분자 탄성체의 부여량을 증가시키면, 촉감의 경화나 스트레치성의 저하로 이어지게 된다. 그러나 상술한 범위의 섬유 길이인 경우, 극세 섬유가 단단히 얽혀 있는 구조가 되기 때문에, 많은 섬유의 탈락이나, 반복적인 신축에 의해 섬유끼리 얽힌 것이 풀리지 않고, 양호한 품질을 유지하는 것이 가능하다.

본 발명에 있어서는, 상술한 복합 섬유로 이루어지는 직편물과 극세 섬유로 이루어지는 시트에, 폴리우레탄을 주성분으로 한 고분자 탄성체가 부여되어 있다. 고분자 탄성체란, 신축하는 고무 탄성을 갖고 있는 고분자이고, 폴리우레탄, SBR, NBR, 아크릴 수지 등을 들 수 있다. 또한, 여기서 말하는 주성분이란 고분자 탄성체 전체의 중량에 대하여 폴리우레탄의 중량이 50 중량％보다 많은 것을 말한다.

본 발명에 사용하는 폴리우레탄으로는 폴리올, 폴리이소시아네이트, 쇄신장제를 적절하게 반응시킨 구조를 갖는 것을 사용할 수 있다.

폴리올로는 폴리카르보네이트계 디올, 폴리에스테르계 디올, 폴리에테르계 디올, 실리콘계 디올, 불소계 디올이나, 이들을 조합한 공중합체를 이용할 수도 있다. 그 중에서도 내광성의 관점에서, 폴리카르보네이트계 디올, 폴리에스테르계 디올을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 시트 내의 직편물을 구성하는 복합 섬유를 중심으로 공동을 갖는 구조로 하기 위해서 고온 조건에서의 수축 처리를 행하지만, 이 고온 조건에 견디는 내열성을 갖고 있다는 점에서 폴리카르보네이트계가 보다 바람직하다.

폴리카르보네이트계 디올은 알킬렌글리콜과 탄산에스테르의 에스테르 교환 반응, 또는 포스겐 또는 클로로포름산에스테르와 알킬렌글리콜과의 반응 등에 의해서 제조할 수 있다. 알킬렌글리콜로는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,9-노난디올, 1,10-데칸디올 등의 직쇄 알킬렌글리콜이나, 네오펜틸글리콜, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2,4-디에틸-1,5-펜탄디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올 등의 분지 알킬렌글리콜, 1,4-시클로헥산디올 등의 지환족 디올, 비스페놀 A 등의 방향족 디올, 글리세린, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨 등을 들 수 있다. 각각 단독의 알킬렌글리콜로부터 얻어지는 폴리카르보네이트디올일 수도 2종 이상의 알킬렌글리콜로부터 얻어지는 공중합 폴리카르보네이트디올 중 어느 하나일 수도 있다.

폴리이소시아네이트는 헥사메틸렌디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트 등의 지방족계, 디페닐메탄디이소시아네이트, 톨릴렌디이소시아네이트 등의 방향족계를 들 수 있으며, 또한 이들을 조합하여 이용할 수도 있다. 그 중에서도, 내광성의 관점에서 헥사메틸렌디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등의 지방족계가 바람직하다.

쇄신장제로는 에틸렌디아민, 메틸렌비스아닐린 등의 아민계, 에틸렌글리콜 등의 디올계, 또한 폴리이소시아네이트와 물을 반응시켜 얻어지는 폴리아민을 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에 사용하는 폴리우레탄은, 연화점이 200 ℃ 이상 300 ℃ 이하인 것이 바람직하다. 연화점이 200 ℃ 이상인 것으로 함으로써, 직편물을 구성하는 복합 섬유로 이루어지는 사조의 내부에 공동을 형성하기 위해서 행하는 수축 처리 공정(공정 (iii))에서의 고온 조건하에서도, 시트의 형상을 유지하는 것이 가능하다. 또한, 연화점이 300 ℃ 이하인 것으로 함으로써, 폴리우레탄으로서도 유연한 것이 되고, 신축성 시트로서 양호한 촉감이 얻어진다. 또한, 연화점은 폴리우레탄의 건식막에 대해서 열기계 분석 장치를 이용하여 측정을 행한다. 또한, 시트 중에 존재하는 폴리우레탄의 연화점은 N,N'-디메틸포름아미드(이하 DMF라 약기함)를 이용하여 시트로부터 폴리우레탄을 추출하고, 두께가 0.2 mm에서 0.4 mm인 건식막을 제작함으로써 측정할 수 있다.

또한, 폴리우레탄은 겔화점이 2.5 ㎖ 이상 6 ㎖ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 3 ㎖ 이상 5 ㎖ 이하이다. 본 발명에서 말하는 겔화점이란, 폴리우레탄 1 중량％의 DMF 용액 100 g을 교반하면서, 이 용액 중에 증류수를 적하하고, 25±1 ℃의 온도 조건으로 폴리우레탄의 응고가 개시하기 시작하여 미백탁했을 때의 물 적하량의 값이다. 이 때문에, 측정에 이용하는 DMF는 수분 0.03 ％ 이하의 것을 사용할 필요가 있다. 또한, 시트 중에 존재하는 폴리우레탄의 겔화점은, 시트로부터 DMF를 이용하여 폴리우레탄을 추출하고, 폴리우레탄 농도를 1 중량％가 되도록 조정함으로써 측정할 수 있다.

이 겔화점은, 폴리우레탄 DMF 용액을 이용하여 폴리우레탄을 습식 응고시킬 때의 수분 허용도를 나타냄으로써, 일반적으로는 겔화점이 낮은 것은 응고 속도가 빠르고, 겔화점이 높은 것은 응고 속도가 느린 경향이 있다. 이 때문에, 겔화점이 2.5 ㎖ 미만인 경우는, 폴리우레탄 수지를 습식 응고시킬 때에, 응고 속도가 지나치게 빠르기 때문에 부직포 내부 공간에 존재하는 폴리우레탄의 발포가 크고 조잡한 것이 되기 쉽다. 또한, 일부 발포 불량이 발생하기 쉬워지는 결과, 샌드페이퍼에 의해 시트의 표면을 연삭한 경우에 표면의 입모 길이가 불균일한 입모 품질이 조악한 것이 되기 쉽다. 또한, 폴리우레탄막이 얇은 것이 되기 때문에, 섬유 사이를 고정시키는 결합제로서의 효과가 지나치게 작아져, 표면 품질을 브러시 등에 의해서 찰과한 경우, 섬유의 탈락이 많다는 문제가 고려된다. 한편, 겔화점이 6 ㎖ 이상인 경우는 폴리우레탄 수지를 습식 응고시킬 때에, 응고 속도가 지나치게 늦는 결과, 부직포 내부 공간에 존재하는 폴리우레탄에는 거의 발포가 인정되지 않고, 막 두께가 두껍고 딱딱한 폴리우레탄으로서 존재하기 쉽다. 이 때문에 샌드페이퍼에 의해 시트의 표면을 연삭한 경우, 폴리우레탄의 연삭을 행하기 어렵고, 표면의 입모가 짧은 품질이 조악한 것이 되기 쉽다. 또한, 직편물 내의 복합 섬유로 이루어지는 사조는 중공 구조가 되기 어렵고, 시트는 촉감이 딱딱하여 스트레치성이 부족한 것이 되기 쉽다. 이는 막 두께가 두꺼운 딱딱한 폴리우레탄으로서 존재하기 쉬움으로써, 시트 자체가 딱딱해지는 것이나, 복합 섬유로 이루어지는 사조와 극세 섬유를 포함하는 직편물을 강고하게 구속하기 때문에, 직편물 내의 복합 섬유로 이루어지는 사조는 수축이 저해되기 때문이다.

고온 수축 처리에 견디는 폴리카르보네이트계의 폴리올로 이루어지고, 상술한 연화점, 겔화점을 만족시키는 폴리우레탄으로서, 하기 화학식 1 및 2로 표시되는 폴리카르보네이트 골격을 가진 폴리카르보네이트계 폴리우레탄이 바람직하다.

<화학식 1>

<화학식 2>

본 발명에서 폴리우레탄을 주성분으로 하는 고분자 탄성체는, 결합제로서의 성능이나 촉감을 손상시키지 않는 범위에서 폴리에스테르계, 폴리아미드계, 폴리올레핀계 등의 엘라스토머 수지, 아크릴 수지, 에틸렌-아세트산비닐 수지 등이 포함될 수도 있고, 각종 첨가제, 예를 들면 카본 블랙 등의 안료, 인계, 할로겐계, 무기계 등의 난연제, 페놀계, 황계, 인계 등의 산화 방지제, 벤조트리아졸계, 벤조페논계, 살리실레이트계, 시아노아크릴레이트계, 옥살산아닐리드계 등의 자외선 흡수제, 힌더드 아민계, 벤조에이트계 등의 광 안정제, 폴리카르보디이미드 등의 내가수분해 안정제, 가소제, 내전방지제, 계면활성제, 응고 조정제, 염료 등을 함유할 수도 있다.

본 발명의 신축성 시트에 있어서는, 극세 섬유와 직편물에 대한 폴리우레탄을 주성분으로 하는 고분자 탄성체의 함유량이 10 중량％ 이상 40 중량％ 이하인 것이 바람직하다. 10 중량％ 이상으로 함으로써, 내마모성과 반복적인 신축에 견딜 수 있는 형태 유지성을 얻을 수 있다. 40 중량％ 이하로 함으로써, 시트의 촉감이 딱딱해지는 것을 방지하고, 또한 후술하는 직편물의 수축 처리 공정(공정 (iii))에서 직편물의 수축을 행할 때에, 직편물의 수축을 저해하지 않고, 스트레치성을 발현할 수 있다. 보다 바람직하게는 15 중량％ 이상 35 중량％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 15 중량％ 이상 30 중량％ 이하이다.

본 발명의 신축성 시트는, 예를 들면 염료, 안료, 유연제, 촉감 조정제, 필링 방지제, 항균제, 소취제, 발수제, 내광제, 내후제 등의 기능성 약제를 포함할 수도 있다.

본 발명의 신축성 시트는, 시트의 세로 방향 및/또는 가로 방향의 신장률이 15 ％ 이상 35 ％ 이하이고, 세로 방향 및/또는 가로 방향의 신장 회복률이 80 ％ 이상 100 ％ 이하인 것이 바람직하다. 신장률을 15 ％ 이상으로 함으로써, 옷감 용도로는 양호한 착용감, 아름다운 실루엣을 표현할 수 있고, 자재 용도로는 양호한 성형성이 얻어진다. 또한, 35 ％ 이하로 함으로써 신장시의 양호한 품질이나 양호한 성형성을 확보할 수 있다. 또한, 신장 회복률을 80 ％ 이상 100 ％ 이하로 함으로써 양호한 스트레치 백성, 형태 유지성이 얻어진다.

이어서 상기한 바와 같은 본 발명의 신축성 시트의 제조 방법에 대해서 설명한다.

본 발명의 신축성 시트의 제조 방법은, 다음 (i) 내지 (iii)의 공정을 이 순서대로 포함하는 것이다.

(i) 고유 점도에 차가 있는 2종 이상의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체가 섬유 길이 방향을 따라서 사이드 바이 사이드형으로 접합된 복합 섬유 및/또는 고유 점도에 차가 있는 2종 이상의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체가 편심한 심초 구조를 형성하고 있는 편심 심초 복합 섬유로 이루어지는 사조를 포함하는 직편물과, 용제에 대한 용해성이 상이한 2종 이상의 고분자 물질로 이루어지는 극세 섬유 발생형 섬유를 얽히게 하여 시트를 제작하는 공정.

(ii) 상기 시트를 용제로 처리하여 평균 단섬유 섬도가 0.001 dtex 이상 0.5 dtex 이하인 극세 섬유를 발현시킨 후, 상기 시트에 폴리우레탄을 주성분으로 하는 고분자 탄성체의 용제액을 함침, 고화하여 폴리우레탄을 주성분으로 하는 고분자 탄성체를 부여하는 공정, 또는 상기 시트에 폴리우레탄을 주성분으로 하는 고분자 탄성체의 용제액을 함침, 고화하여 폴리우레탄을 주성분으로 하는 고분자 탄성체를 부여한 후, 상기 시트를 용제로 처리하여 평균 단섬유 섬도가 0.001 dtex 이상 0.5 dtex 이하인 극세 섬유를 발현시키는 공정.

(iii) 110 ℃ 이상의 조건하에서 상기 직편물을 비벼 수축시키는 공정.

공정 (i) 내지 (iii)을 이 순서대로 실시함으로써, 외관, 촉감, 또한 신장률 및 신장 회복률이 우수한 시트를 얻을 수 있다.

우선, 공정 (i)에 대해서 설명한다.

공정 (i)에서는, 상술한 바와 같은 고유 점도에 차가 있는 2종 이상의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체가 섬유 길이 방향을 따라서 사이드 바이 사이드형으로 접합된 복합 섬유 및/또는 고유 점도에 차가 있는 2종 이상의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체가 편심한 심초 구조를 형성하고 있는 편심 심초 복합 섬유로 이루어지는 사조를 포함하는 직편물과, 용제에 대한 용해성이 다른 2종 이상의 고분자 물질로 이루어지는 극세 섬유 발생형 섬유를 얽히게 하여 시트를 제작한다.

복합 섬유의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 사이드 바이 사이드형 복합 섬유의 경우, 2종의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체의 한쪽에 고점도 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체를 배치하고, 다른쪽에 저점도 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체를 배치하여 구금의 토출 구멍 상부에서 합류시키고, 사이드 바이 사이드 복합류를 형성시킨 후, 원하는 단면 형상을 얻기 위한 토출 구멍으로부터 토출함으로써 얻을 수 있다. 토출된 사조는 냉각되고, 고화한 후, 일단 권취한 후 연신이나 연신 가연 가공을 행하는 2 공정법에 의해서 제조할 수도 있고, 방사 인취 후, 그대로 연신하는 직접 방사 연신법에 의해서 제조할 수도 있다.

계속해서, 이러한 복합 섬유의 직편물을 용제에 대한 용해성이 다른 2종 이상의 고분자 물질로 이루어지는 극세 섬유 발생형 섬유와 얽히게 한 후, 공정 (ii)에 있어서 용제로 처리하고, 섬유의 극세화를 행함으로써, 극세 섬유와 직편물이 얽힌 시트를 얻는다.

극세 섬유 발생형 섬유로는, 용제에 대한 용해성이 다른 2 성분의 열가소성 수지를 바다 성분·섬 성분으로 하고, 바다 성분을 용제를 이용하여 용해 제거함으로써 섬 성분을 극세 섬유로 하는 해도형 복합 섬유나, 상기 2 성분의 열가소성 수지를 섬유 표면을 방사상 또는 다층상으로 교대로 배치하고, 용제 처리에 의해 박리 분할함으로써 극세 섬유로 분할하는 박리형 복합 섬유 등을 채용할 수 있다. 그 중에서도, 해도형 복합 섬유는 바다 성분을 제거함으로써 섬 성분간, 즉 섬유 다발 내부의 극세 섬유 사이에 적절한 공극을 부여할 수 있기 때문에, 기재의 유연성이나 촉감의 관점으로부터도 바람직하다.

해도형 복합 섬유에는 해도형 복합용 구금을 이용하고, 바다·섬의 2 성분을 상호 배열하여 방사한 고분자 상호 배열체 방식에 의한 섬유와, 바다·섬의 2 성분을 혼합하여 방사한 혼합 방사 방식에 의한 섬유 등을 사용할 수 있지만, 균일한 섬도의 극세 섬유가 얻어진다는 점에서 고분자 배열체 방식에 의한 해도형 복합 섬유가 보다 바람직하다.

해도형 복합 섬유의 경우, 바다 성분으로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 5-술포이소프탈산나트륨이나 폴리에틸렌글리콜 등을 공중합한 공중합 폴리에스테르, 폴리락트산, 수용성 열가소성 폴리비닐알코올계 수지 등을 사용할 수 있다.

극세 섬유 발생형 섬유는, 바람직하게는 권축 가공을 실시하고, 소정 길이로 절단하여, 크로스 래퍼(Cross Lapper) 등에 의해 부직포(극세 섬유웹)로 하고, 부직포의 형태로 상술한 직편물과 적층, 얽히게 하는 것이 바람직하다. 극세 섬유 발생형 섬유는 권축 가공을 실시함으로써, 극세 섬유 발생형 섬유끼리 얽히게 하는 것이 쉬워진다. 또한, 권축 가공이나 절단 가공은 공지된 방법을 사용할 수 있다. 극세 섬유 발생형 섬유 및 직편물을 얽히게 하여 시트를 얻는 방법으로는, 니들 펀치나 워터 제트 펀치 등의 공지된 방법을 사용할 수 있다.

얻어진 상기 시트에는 섬유의 치밀감 향상을 위해, 온수나 스팀 처리에 의해서 수축 처리를 실시할 수도 있다. 단, 고온에서 수축 처리를 행하면, 직편물을 구성하고 있는 복합 섬유에 권축이 발현되어 버려, 그 상태로 후속 공정에서 고분자 탄성체를 부여하면, 스트레치성이 부족한 시트가 되기 때문에 주의가 필요하다. 이 상태에서 수축 처리를 행하는 경우는 100 ℃ 이하에서 행하는 것이 바람직하다.

이어서, 공정 (ii)에 대해서 설명한다.

공정 (ii)에서는, 극세 섬유 발생형 섬유와 직편물로 이루어지는 시트를 용제로 처리하여 평균 단섬유 섬도가 0.001 dtex 이상 0.5 dtex 이하인 극세 섬유를 발현시킨 후, 상기 시트에 폴리우레탄을 주성분으로 하는 고분자 탄성체의 용제액을 함침, 고화하여 폴리우레탄을 주성분으로 하는 고분자 탄성체를 부여한다. 또한, 이 공정은 순서를 교체하여 극세 섬유 발생형 섬유와 직편물로 이루어지는 시트에, 폴리우레탄을 주성분으로 하는 고분자 탄성체의 용제액을 함침, 고화하여 폴리우레탄을 주성분으로 하는 고분자 탄성체를 부여한 후, 상기 시트를 용제로 처리하여 평균 단섬유 섬도가 0.001 dtex 이상 0.5 dtex 이하인 극세 섬유를 발현시킬 수도 있다.

여기서 극세 섬유 발생형 섬유가 해도형 복합 섬유의 경우, 바다 성분으로는 상술한 바와 같은 성분을 사용할 수 있지만, 바다 성분이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌의 경우는, 공정 (ii)에 있어서의 용제로는 톨루엔이나 트리클로로에틸렌 등의 유기 용제를 사용할 수 있다. 또한, 바다 성분이 공중합 폴리에스테르나 폴리락트산의 경우는, 수산화나트륨 등의 알칼리 수용액을 용제로서 사용할 수 있다. 또한, 바다 성분이 수용성 열가소성 폴리비닐알코올계 수지의 경우는, 열수를 용제로서 사용할 수 있다. 어느 경우도, 용제 중에 해도형 복합 섬유를 포함하는 상기 시트를 침지하여 짜냄으로써 바다 성분을 제거하고, 극세 섬유를 발생시킬 수 있다.

폴리우레탄을 주성분으로 하는 고분자 탄성체를 상기 시트에 부여함에 있어서는, 상기한 바와 같은 고분자 탄성체를 함유하는 폴리우레탄 용액을 시트에 함침시켜 습식 응고하는 방법, 동일한 폴리우레탄 용액을 시트에 함침하여 건식 응고하는 방법이 있지만, 특별히 한정하는 것은 아니다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상술한 바와 같이 시트에 고분자 탄성체를 부여한 후에 극세 섬유를 발현시킬 수도 있지만, 극세 섬유를 발현시킨 후에 고분자 탄성체를 부여하는 것이 바람직하다. 극세 섬유를 발현시킨 후에 고분자 탄성체를 부여함으로써, 고분자 탄성체가 극세 섬유를 파지하기 때문에, 반복되는 신축에서도 극세 섬유의 탈락 등이 없고, 보다 장기간의 사용에 견딜 수 있는 것이 된다. 고분자 탄성체에 의한 극세 섬유의 파지의 정도는 상술한 수용성 수지의 부여량으로 조정하는 것이 바람직하다. 또한, 고분자 탄성체를 부여한 후에 극세 섬유를 발현시킨 경우, 고분자 탄성체가 극세 섬유를 파지하지 않은 구조가 되기 때문에, 장기간 사용에 견딜 수 있는 시트로 하기 위해서는 고분자 탄성체의 부여량을 늘리는 것이 바람직하다. 단, 그 경우는 공정 (iii)에서 직편물의 수축을 행할 때에, 고분자 탄성체가 직편물의 수축을 저해하는 것이 되기 쉽고, 스트레치성이 발현하기 어려워지기 쉽다.

또한, 극세 섬유를 발현시킨 후에 고분자 탄성체를 부여하는 경우는, 공정 (i)에서 얻어진 시트에, 공정 (ii) 전에 수용성 수지를 부여하는 것이 바람직하다. 시트에 수용성 수지를 부여함으로써, 극세 섬유 발생형 섬유의 표면과 직편물을 구성하는 복합 섬유의 표면이 수용성 수지에 의해 보호된다. 구체적으로는, 수용성 수지로 극세 섬유 발생형 섬유의 섬유 다발 표면과 직편물을 구성하는 복합 섬유의 표면을 부분적으로 보호함으로써, 공정 (ii)에서 폴리우레탄을 주성분으로 하는 고분자 탄성체를 시트에 부여한 경우, 극세 섬유의 섬유 다발의 최외주에 위치하는 단섬유와 직편물을 구성하는 복합 섬유의 표면에서, 고분자 탄성체와 상기 단섬유 또는 상기 복합 섬유가 직접 접합하고 있는 개소가 연속적이지 않고 부분적으로 존재하게 되고, 극세 섬유와 복합 섬유에 대한 고분자 탄성체의 접착 면적을 적당한 양으로 유지할 수 있다. 그 결과, 최종적으로 얻어지는 신축성 시트는, 내마모성 등의 물성을 확보하면서도 극세 섬유와 직편물에 적절한 자유도가 있는 구조가 되고, 강도를 높이면서도, 공정 (iii)에서의 수축 처리에서 직편물의 수축의 저해를 억제하는 것이 가능해진다. 이에 따라, 공정 (iii)에서의 수축 처리에 있어서, 직편물이 보다 수축할 수 있고, 또한 직편물 중 복합 섬유로 이루어지는 사조는 보다 중공 구조가 되기 쉽기 때문에, 최종적으로 얻어지는 시트는 촉감, 손에 잘 잡히는 느낌이 양호하고, 높은 스트레치성을 갖는 것이 된다.

이러한 수용성 수지로는 특별히 한정은 하지 않지만, 비누화도 80 ％ 이상의 폴리비닐알코올이 바람직하다.

수용성 수지의 부여량으로는, 시트의 중량에 대하여 1 중량％ 이상 30 중량％ 이하가 바람직하다. 1 중량％ 이상으로 함으로써, 양호한 촉감, 스트레치성이 얻어지고, 30 중량％ 이하로 함으로써, 가공성이 좋고, 내마모성 등의 물성이 양호한 것이 얻어진다.

수용성 수지의 부여 방법으로는, 수용성 수지의 수용액을 함침하고, 건조하는 방법 등이 있지만 특별히 한정되지 않는다. 건조 온도, 건조 시간은 특별히 한정되지 않지만, 시트의 온도가 지나치게 높게 되면, 직편물의 권축이 발현되기 때문에, 시트의 온도가 110 ℃ 미만이 되도록 건조하는 것이 바람직하다. 또한, 시트 자체의 온도가 110 ℃ 미만으로 유지되는 것이면, 건조하기 위해서 부여하는 열풍의 온도는 110 ℃ 이상일 수도 있다.

부여한 수용성 수지는 공정 (iii)의 전에 열수 등으로 시트로부터 제거할 수 있다.

이어서 공정 (iii)에 대해서 설명한다.

공정 (iii)에서는 직편물, 극세 섬유, 폴리우레탄을 주성분으로 하는 고분자 탄성체로 이루어지는 시트를 액류 염색기 등에 넣고, 110 ℃ 이상의 조건하에서 시트 내의 직편물을 비벼 수축 처리를 행한다.

본 발명의 제조 방법에 있어서, 직편물의 수축은 액류 염색기 등을 이용하여 110 ℃ 이상의 온도에서 비비는 처리를 실시함으로써 달성된다. 110 ℃ 이상의 조건하에서, 액류 염색기 등에 의해 시트를 비빔으로써, 사조의 권축, 직편물의 수축이 발현되고, 시트 내에서 복합 섬유로 이루어지는 사조가 내부에 공동을 갖는 구조가 된다. 그 결과, 시트에는 스트레치성이 부여되고, 추가로 양호한 촉감, 터치 그리고 품질을 얻을 수 있다.

시트를 110 ℃ 이상의 온도에서 비비기 위해서는, 액류 염색기를 사용할 수 있고, 이러한 염색기로는 공지된 것을 사용할 수 있다.

처리 온도는 110 ℃ 이상인 것이 필요하지만, 보다 높은 온도에서 처리를 행하는 것이 사조의 권축 발현, 직편물의 수축 발현이 진행되기 쉽고, 복합 섬유로 이루어지는 사조가 내부에 공동을 갖는 구조가 되기 쉽다. 단, 너무 고온에서 처리를 행하면 폴리우레탄을 주성분으로 하는 고분자 탄성체가 열 열화하기 때문에, 바람직하게는 120 ℃ 이상 150 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 125 ℃ 이상 135 ℃ 이하이다.

본 발명에 있어서는, 이 공정 (iii)에서 시트를 고온으로 가열하고, 직편물의 수축 처리를 행하고, 사조의 권축을 발현시키는 것이 중요하다. 예를 들면, 사전에 수축, 권축 발현을 행한 직편물을 공정 (i)에서 삽입한 경우, 니들 펀치 등의 얽힘 처리에 의해 직편물의 섬유가 절단되고, 시트 표면에 섬유가 노출됨으로써 외관 품질이 악화되고, 또한 시트 내에서 복합 섬유로 이루어지는 사조가 내부에 공동을 갖는 구조가 되지 않으며, 스트레치성의 저하나, 손에 잘 잡히는 느낌, 품질의 저하가 발생하는 경우가 있다. 또한, 권축 발현한 후의 직편물에 공정 (ii)에서 폴리우레탄을 부여하면, 시트 자체의 형태가 고정되고, 스트레치성이 발현되기 어려운 것이 된다. 이 때문에, 본 발명에서는, 시트로서 일체화한 후에 시트 내의 직편물을 수축시키고, 복합 섬유로 이루어지는 사조가 내부에 공동을 갖는 구조가 되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 공정 (iii)에서의 수축 처리와 동시에 염색을 행할 수도 있다. 염료는 특별히 한정되는 것은 아니고, 시트를 구성하는 극세 섬유에 맞게 선택할 수 있다. 예를 들면, 시트를 폴리에스테르계 극세 섬유로 구성하고 있는 것이면 분산 염료를, 또한 폴리아미드계 극세 섬유로 구성하고 있는 것이면 산성 염료나 금속 함유 염료를 사용할 수 있다. 분산 염료로 염색한 경우는, 염색 후에 환원 세정을 행할 수도 있다.

또한, 염색의 균일성이나 재현성을 상승시킬 목적으로 염색시에 염색 보조제를 사용하는 것은 바람직하다. 또한, 실리콘 등의 유연제, 대전 방지제 등의 마무리제 처리를 실시할 수도 있고, 마무리 처리는 염색 후에도, 염색과 동일한 욕조에서도 좋다.

본 발명의 신축성을 갖는 시트는, 적어도 한쪽면에 극세 섬유의 입모를 갖고 있는 입모조의 시트일 수도 있다. 이를 위해서는, 공정 (ii)와 공정 (iii) 사이, 또는 공정 (iii) 후에 기모 처리를 실시하는 것이 바람직하다.

시트 표면에 입모를 형성하기 위한 기모 처리는, 샌드페이퍼나 롤 샌더 등을 이용하여 연삭하는 방법 등에 의해 실시할 수 있다. 기모 처리의 전에 실리콘 에멀전 등의 윤활제를 부여할 수도 있다. 또한, 기모 처리의 전에 대전 방지제를 부여하는 것은, 연삭에 의해서 시트로부터 발생한 연삭 가루가 샌드페이퍼 상에 퇴적하기 어려워지기 때문에 바람직하다.

또한, 시트는 공정 (ii) 또는 공정 (iii) 전에 시트 두께 방향으로 반재(半裁), 내지는 수 매로 분할될 수도 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 제조 방법에 의해 얻어지는 시트는 외관, 촉감, 또한 신장률 및 신장 회복률이 우수하기 때문에, 가구나 의자의 표피재나 벽재에, 추가로 자동차, 전차, 항공기 등의 차량 실내에서의 좌석이나 천장 등의 표피재에 매우 우아한 외관을 갖는 내장재로서 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 셔츠, 쟈켓, 가방, 벨트, 지갑 등 및 이들의 일부에 사용한 의료용 자재, 캐쥬얼 슈즈, 스포츠화, 신사화, 부인화 등의 구두의 상부, 트림 등으로서 바람직하게 사용할 수 있다.

이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 이하의 실시예만으로 한정되는 것은 아니다.

[평가 방법]

(1) 고유 점도

오르토클로로페놀(이하, OCP라 약기함) 10 ㎖ 중에 시료 중합체를 0.8 g 용해시키고, 25 ℃에서 오스왈드 점도계를 이용하여 상대 점도 ηr을 하기 수학식에 의해 구하고, 고유 점도(IV)를 산출하였다.

ηr=η/η₀=(t×d)/(t₀×d₀)

고유 점도 IV=0.0242 ηr+0.2634

여기서 η: 중합체 용액의 점도

η₀: OCP의 점도

t: 용액의 낙하 시간(초)

d: 용액의 밀도(g/㎤)

t₀: OCP의 낙하 시간(초)

d₀: OCP의 밀도(g/㎤)

(2) 평균 단섬유 섬도

시트 단면의 주사형 전자 현미경(SEM) 사진을 촬영하고, 원형 또는 원형에 가까운 타원형의 섬유를 무작위로 100개 선택하고, 섬유 직경을 측정하여 섬유의 소재 중합체의 비중(폴리에틸렌테레프탈레이트는 1.38 g/㎤)으로부터 섬도로 환산하고, 추가로 100개의 평균값을 계산함으로써 산출하였다.

(3) 폴리우레탄의 연화점

폴리우레탄 25 중량％의 DMF 용액을 실온에서 20 시간 동안 방치하여 탈포한 후에, 유리판 상의 두께 1.0 mm로 도포하여 70 ℃의 순환 건조기로 3 시간, 60 ℃의 감압 건조기로 3 시간 동안 건조하고, 유리판으로부터 폴리우레탄막을 박리하고, 폴리우레탄의 건식막을 얻었다. 얻어진 폴리우레탄 건식막에 대해서 열 분석 장치를 이용하여 연화점을 측정하였다.

(4) 폴리우레탄의 겔화점

폴리우레탄 1 중량％의 DMF 용액 100 g을 교반하면서, 이 용액 중에 증류수를 적하하고, 25±1 ℃의 온도 조건으로 폴리우레탄의 응고가 개시하기 시작하여 미백탁했을 때의 물 적하량을 겔화점으로 하였다.

(5) 직편물내 사조의 공동의 확인

시트 단면의 주사형 전자 현미경(SEM) 사진을 촬영하고, 직편물을 구성하는 원형 또는 원형에 가까운 타원형의 사조를 선택하고, 도 1에 나타낸 바와 같이 근사원을 그린다. 계속해서, 사조의 외주와 근사원의 중심을 연결하는 선 A를 긋고, 선 A와 섬유가 중첩되는 부분 B의 길이를 측정하여, 선 A의 길이에 대한 선 B의 길이의 비율을 측정한다. 이를 무작위로 선택한 10개에 대해서 행하고, 10개의 평균이 80 ％ 이하인 경우, 사조의 내부에 공동을 갖는 구조라 판단하였다.

(6) 스트레치성

스트레치성 평가는 신장률, 신장 회복률에 의해 행하였다. 시트의 각 방향에 대해서 신장률, 신장 회복률이 모두 목표값을 초과한 경우는 평가를 "P"로 하여 합격, 어느 하나 또는 양쪽이 목표를 초과하지 않은 경우는 "F"로 하고 불합격으로 하였다. 또한, 세로 방향 및 가로 방향 중 어느 하나, 또는 양쪽이 합격이 되면 스트레치성이 있는 시트로 판단되어 "P"로 하고, 양쪽이 불합격인 경우는 불합격이라 판단하여 "F"로 하였다.

·신장률

JIS L 1096(2005) 8.14.1 B법(정하중법)으로 시트의 신장률을 측정하였다. 또한, 대략 간격은 50 cm로 하였다.

또한, 본 발명에 있어서 양호한 수준(목표값)은 신장률 15 ％ 이상 35 ％ 이하이다.

·신장 회복률

JIS L 1096(2005) 8.14.2 B-1법(정하중법)으로 시트의 신장 회복률을 측정하였다. 또한, 대략 간격은 50 cm로 하고, 하중을 제거한 후의 방치 시간은 1 시간으로 하였다.

또한, 본 발명에 있어서 양호한 수준(목표값)은 신장 회복률 80 ％ 이상 100 ％ 이하이다.

(7) 외관 품질

피혁 모양 시트의 표면 품질은 건강한 성인 남성과 성인 여성 각 10명씩, 합계 20명을 평가자로 하여, 육안과 관능 평가로 하기와 같이 평가하고, 가장 많았던 평가를 외관 품질로 하였다. 또한, 평가 결과가 동수로 나뉜 경우는, 평가가 나쁜 쪽을 외관 품질로 하였다. 본 발명에 있어서 양호한 수준은 "A", "B"이다.

A: 섬유의 분산 상태가 양호하고, 치밀감이 있고 외관이 양호하다.

B: 섬유의 분산 상태가 약간 좋지 않은 부분이 있지만, 외관은 그럭저럭 양호하다.

C: 전체적으로 섬유의 분산 상태가 매우 나쁘고, 외관이 불량이다.

(8) 촉감

건강한 성인 남성과 성인 여성 각 10명씩, 합계 20명을 평가자로 하여, 하기 의 평가를 촉감으로 판별을 행하고, 가장 많았던 평가를 촉감으로 하였다. 또한, 평가 결과가 동수로 나뉜 경우는, 평가가 나쁜 쪽을 촉감으로 하였다. 또한, 본 발명에 있어서 양호한 수준은 "A" 또는 "B"이다.

A: 매우 유연하다.

B: 유연하다.

C: 딱딱하다.

D: 매우 딱딱하다.

(9) 필링 평가

시트의 필링 평가는, 마친델 마모 시험기로서 제임스 에이츠. 힐 앤드 캄파니(James H. Heal ＆ Co.) 제조의 모델 406을, 표준 마찰천으로서 동일 회사의 ABRASTIVE CLOTH SM25를 이용하고, 12 kPa 상당의 하중을 가하여, 마모 횟수 20,000회의 조건으로 마찰시킨 후의 시료의 외관을 육안으로 관찰하고 평가하였다. 평가 기준은 외관과 보풀의 수로 판단하고, 하기와 같이 평가하였다.

5급: 시료의 외관이 마찰 전과 전혀 변화가 없다.

4.5급: 시료 표면의 입모가 누워 있지만 보풀의 발생이 없다.

4급: 시료 표면에 보풀이 1개 발생하였다.

3.5급: 시료 표면에 보풀이 2 내지 3개 발생하였다.

3급: 시료 표면에 보풀이 4 내지 5개 발생하였다.

2.5급: 시료 표면에 보풀이 6 내지 10개 발생하였다.

2급: 시료 표면에 보풀이 11 내지 15개 발생하였다.

1.5급: 시료 표면에 보풀이 16 내지 20개 발생하였다.

1급: 시료 표면에 보풀이 21개 이상 발생하고 있다.

(10) 마모 감량

상술한 필링 평가와 마찬가지의 조작을 행하고, 마찰 전후의 중량을 이용하여, 하기의 수학식

마모 감량(mg)=마찰 전의 중량(mg) - 마찰 후의 중량(mg)

에 의해 마모 감량(mg)을 산출하였다.

(11) 시트의 폴리우레탄 분자량

0.1 mol/ℓ가 되도록 염화리튬을 용해시킨 N,N-디메틸포름아미드에 시트를 침지하여 폴리우레탄을 추출하고, 폴리우레탄 농도가 0.2 중량％가 되도록 용액을 조정한다. 얻어진 용액에 대해서 겔 침투 크로마토그래피(도소 제조: HLC-8020)를 이용하여 중량 평균 분자량을 산출하였다.

[화학 물질의 표기]

PU: 폴리우레탄

PTMG: 수 평균 분자량 2000의 폴리테트라메틸렌글리콜

PCL: 수 평균 분자량 2000의 폴리카프로락톤

PHC: 수 평균 분자량 2000의 폴리헥사메틸렌카르보네이트

PNMOC: 하기 화학식 3으로 표시되는 수 평균 분자량 2000의 1,9-노난디올과 2-메틸-1,8-옥탄디올로부터 유도되는 공중합 폴리카르보네이트디올

(식 중, n, m은 양의 정수이며, 랜덤 공중합이고, R은 (CH₂)₉또는 CH₂-CH(CH₃)-(CH₂)₆ 중 어느 하나의 지방족 탄화수소기를 나타낸다)

PHMPC: 하기 화학식 4로 표시되는 수 평균 분자량 2000의 1,6-헥산디올과 3-메틸-1,5-펜탄디올로부터 유도되는 공중합 폴리카르보네이트디올

(식 중, x, y는 양의 정수이며, 랜덤 공중합이고, R은 (CH₂)₆ 또는 (CH₂)₂-CH(CH₃)-(CH₂)₂ 중 어느 하나의 지방족 탄화수소기를 나타낸다)

MDI: 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트

EG: 에틸렌글리콜

DMF: N,N-디메틸포름아미드

PET: 폴리에틸렌테레프탈레이트

PVA: 폴리비닐알코올

[폴리우레탄종]

(1) 폴리우레탄 I(PU-I)

폴리이소시아네이트: MDI

폴리올: PTMG 70 ％, PCL 30 ％

쇄신장제: EG

연화점: 250 ℃

겔화점: 3.1 ㎖

(2) 폴리우레탄 II(PU-II)

폴리이소시아네이트: MDI

폴리올: PHC 70 ％, PCL 30 ％

쇄신장제: EG

연화점: 210 ℃

겔화점: 7.1 ㎖

(3) 폴리우레탄 III(PU-III)

폴리이소시아네이트: MDI

폴리올: PNMOC 60 ％, PHMPC 40 ％

쇄신장제: EG

연화점: 250 ℃

겔화점: 3.5 ㎖

(4) 폴리우레탄 IV(PU-IV)

폴리이소시아네이트: MDI

폴리올: PHMPC 60 ％, PCL 20 ％, PTMG 20 ％

쇄신장제: EG

연화점: 250 ℃

겔화점: 4.9 ㎖

(직편물용 섬유의 제조)

<제조예 1>

고유 점도(IV)가 0.78인 PET와 고유 점도(IV) 0.51인 PET를 각각 별도로 용융하고, 방사 온도 295 ℃에서 12 구멍의 복합 방사 구금으로부터 복합비(중량％) 50:50으로 토출하고, 방사 속도 1450 m/분으로 인취하고, 12 필라멘트의 사이드 바이 사이드형 복합 구조 미연신사를 얻었다.

또한, 핫 롤-열판계 연신기를 이용하고, 연신 배율 2.6배로 연신하여 56 dtex, 12필라멘트의 연신사를 얻었다.

<제조예 2>

고유 점도(IV)가 0.65인 PET를 방사 온도 295 ℃에서 72 구멍의 방사 구금으로부터 토출하고, 방사 속도 1650 m/분으로 인취하고, 72 필라멘트의 미연신사를 얻었다.

또한, 핫 롤-열판계 연신기를 이용하고, 연신 배율 2.8배로 연신하여 84 dtex, 72 필라멘트의 연신사를 얻었다.

(직물의 제조)

<제조예 3>

제조예 1에서 얻어진 연신사에 1500회/m(꼬임계수 11200)의 꼬임을 실시한 꼬임사를 씨실로, 제조예 2에서 얻어진 연신사에 2500회/m(꼬임계수 22900)의 꼬임을 실시한 꼬임사를 날실로 이용하여 평직의 직물을 제작하였다.

<제조예 4>

제조예 1에서 얻어진 연신사를 두겹으로 하고, 1800회/m(꼬임계수 18900)의 꼬임을 실시한 꼬임사를 씨실, 날실 둘다로 이용하여 평직의 직물을 제작하였다.

<제조예 5>

제조예 2에서 얻어진 연신사에 2500회/m(꼬임계수 22900)의 꼬임을 실시한 꼬임사를 씨실, 날실 둘다로 이용하여 평직의 직물을 제작하였다.

<제조예 6>

얻어진 직물을 액류 염색기로 130 ℃, 30 분간 처리한 후, 핀텐터를 이용하고, 130 ℃로 건조하여 씨실이 권축 발현한 직물을 제작하였다.

(시트의 제조)

<실시예 1>

섬 성분으로서 PET를, 또한 바다 성분으로서 폴리스티렌을 이용하고, 섬수가 36도인 해도형 복합용 구금을 이용하여, 섬/바다 중량 비율 55/45로 용융 방사한 후, 연신, 권축한 후, 51 mm로 절단하고, 단섬유 섬도 3.1 dtex의 해도형 복합 섬유의 원면(原綿)을 얻었다.

이 해도형 복합 섬유의 원면을 이용하여 카드, 크로스 래퍼 공정을 거쳐 적층웹을 형성하고, 600개/㎠의 펀치 갯수로 니들 펀치한 후에, 제조예 3에서 제작한 직물을 웹의 상하에 삽입하고, 2900개/㎠의 펀치 갯수로 니들 펀치를 실시하여 웹과 직물을 접합시켜 시트를 얻었다. 이 시트를 96 ℃의 열수로 수축시킨 후, 5 ％의 PVA 수용액을 함침하고, 온도 110 ℃의 열풍으로 10 분간 건조함으로써, 시트의 중량에 대한 PVA 중량이 4 중량％인 시트를 얻었다. 이 시트를 트리클로로에틸렌 중에서 바다 성분을 용해 제거하고, 극세 섬유와 직물이 얽혀서 이루어지는 탈해 시트를 얻었다. 탈해 시트 단면의 주사형 전자 현미경(SEM) 관찰에서, 평균 단섬유 섬도는 0.05 detx였다.

이 극세 섬유와 직물로 이루어지는 탈해 시트를 고형분 농도 12 ％로 조정한 폴리우레탄 I의 DMF 용액에 함침하고, DMF 농도 30 ％의 수용액 중에서 폴리우레탄을 응고시켰다. 그 후, PVA 및 DMF를 열수로 제거하고, 110 ℃의 열풍으로 10 분간 건조함으로써, 시트의 섬 성분 중량(극세 섬유와 상기 직편물의 합계 중량)에 대한 폴리우레탄 중량이 20 중량％인 시트를 얻었다.

그리고, 얻어진 시트를 두께 방향으로 반재하고, 반재면을 샌드페이퍼 번수 240번의 엔드리스 샌드페이퍼로 연삭하고, 입모면을 형성하였다.

이와 같이 하여 얻어진 시트를 액류 염색기로 130 ℃의 조건하에서 수축 처리와 염색을 동시에 행한 후에, 건조기로 건조를 행하여 시트를 얻었다.

이 시트에 대해서 직물내 사조의 공동을 관찰한 결과, 씨실에 공동이 존재하는 것을 확인하였다. 또한, 얻어진 시트는 가로 방향으로 신장률이 26 ％, 신장 회복률이 95 ％로, 가로 방향에 양호한 스트레치성이 있었다. 외관 품질, 촉감, 필링 평가, 마모 감량도 양호한 결과였다. 또한, 시트 중 폴리우레탄의 분자량은 143000이었다.

<실시예 2>

섬 성분으로서 PET를, 또한 바다 성분으로서 폴리스티렌을 이용하고, 섬수가 16도인 해도형 복합용 구금을 이용하여, 섬/바다 중량 비율 80/20으로 용융 방사한 후, 연신, 권축한 후, 51 mm로 절단하고, 단섬유 섬도 3.8 dtex의 해도형 복합 섬유의 원면을 얻었다.

이 해도형 복합 섬유의 원면을 이용하여, 카드, 크로스 래퍼 공정을 거쳐 적층웹을 형성하고, 300개/㎠의 펀치 갯수로 니들 펀치한 후에, 제조예 4에서 제작한 직물을 웹의 상하로 삽입하고, 3400개/㎠의 펀치 갯수로 니들 펀치를 실시하여 웹과 직물을 접합시켜 시트를 얻었다. 이 시트를 96 ℃의 열수로 수축시킨 후, 5 ％의 PVA 수용액을 함침하고, 온도 110 ℃의 열풍으로 10 분간 건조함으로써, 시트의 중량에 대한 PVA 중량이 7 중량％인 시트를 얻었다. 이 시트를 트리클로로에틸렌 중에서 바다 성분을 용해 제거하고, 극세 섬유와 직물이 얽혀서 이루어지는 탈해 시트를 얻었다. 탈해 시트 단면의 주사형 전자 현미경(SEM) 관찰에서, 평균 단섬유 섬도는 0.19 detx였다.

이 극세 섬유와 직물로 이루어지는 탈해 시트를 고형분 농도 12 ％로 조정한 폴리우레탄 II의 DMF 용액에 함침하고, DMF 농도 30 ％의 수용액 중에서 폴리우레탄을 응고시켰다. 그 후, PVA 및 DMF를 열수로 제거하고, 110 ℃의 열풍으로 10 분간 건조함으로써, 시트의 섬 성분 중량(극세 섬유와 상기 직편물의 합계 중량)에 대한 폴리우레탄 중량이 31 중량％인 시트를 얻었다.

그리고, 시트를 두께 방향으로 반재하고, 반재면을 샌드페이퍼 번수 240번의 엔드리스 샌드페이퍼로 연삭하여 입모면을 형성하였다.

이와 같이 하여 얻어진 시트를 액류 염색기로, 130 ℃의 조건하에서 수축 처리와 염색을 동시에 행한 후에, 건조기로 건조를 행하여 시트를 얻었다.

이 시트에 대해서 직물내 사조의 공동을 관찰한 결과, 날실, 씨실 모두 공동이 존재하는 것을 확인하였다. 또한, 얻어진 시트는 가로 방향으로 신장률이 18 ％, 신장 회복률이 92 ％, 세로 방향으로 신장률이 18 ％, 신장 회복률이 86 ％로, 가로 방향, 세로 방향이 모두 양호한 스트레치성이 있었다. 또한, 외관 품질, 촉감, 필링 평가, 마모 감량도 양호한 결과였다. 또한, 시트 중 폴리우레탄의 분자량은 201000이었다.

<실시예 3>

섬 성분으로서 PET를, 또한 바다 성분으로서 폴리스티렌을 이용하고, 섬수가 100도인 해도형 복합용 구금을 이용하여, 섬/바다 중량 비율 50/50으로 용융 방사한 후, 연신, 권축한 후, 51 mm로 절단하고, 단섬유 섬도 4.2 dtex의 해도형 복합 섬유의 원면을 얻었다.

이 해도형 복합 섬유의 원면을 이용하여 카드, 크로스 래퍼 공정을 거쳐 적층웹을 형성하고, 600개/㎠의 펀치 갯수로 니들 펀치한 후에, 제조예 3에서 제작한 직물을 웹의 상하에 삽입하고, 2900개/㎠의 펀치 갯수로 니들 펀치를 실시하여 웹 과 직물을 접합시켜 시트를 얻었다. 이 시트를 96 ℃의 열수로 수축시킨 후, 10 ％의 PVA 수용액을 함침하고, 온도 110 ℃의 열풍으로 10 분간 건조함으로써, 시트의 중량에 대한 PVA 중량이 21 중량％인 시트를 얻었다. 이 시트를 트리클로로에틸렌 중에서 바다 성분을 용해 제거하고, 극세 섬유와 직물이 얽혀서 이루어지는 탈해 시트를 얻었다. 탈해 시트 단면의 주사형 전자 현미경(SEM) 관찰에서, 평균 단섬유 섬도는 0.02 detx였다.

이 극세 섬유와 직물로 이루어지는 탈해 시트를 고형분 농도 12 ％로 조정한 폴리우레탄 III의 DMF 용액에 함침하고, DMF 농도 30 ％의 수용액 중에서 폴리우레탄을 응고시켰다. 그 후, PVA 및 DMF를 열수로 제거하고, 110 ℃의 열풍으로 10 분간 건조함으로써, 시트의 섬 성분 중량(극세 섬유와 상기 직편물의 합계 중량)에 대한 폴리우레탄 중량이 25 중량％인 폴리우레탄을 부여한 시트를 얻었다.

그리고, 시트를 두께 방향으로 반재하고, 반재면을 샌드페이퍼 번수 240번의 엔드리스 샌드페이퍼로 연삭하고, 입모면을 형성하였다.

이와 같이 하여 얻어진 시트를 액류 염색기로 130 ℃의 조건하에서, 수축 처리와 염색을 동시에 행한 후에, 건조기로 건조를 행하여 시트를 얻었다.

이 시트에 대해서 직물내 사조의 공동을 관찰한 결과, 씨실에 공동이 존재하는 것을 확인하였다. 또한, 얻어진 시트는 가로 방향으로 신장률이 32 ％, 신장 회복률이 88 ％로, 가로 방향으로 양호한 스트레치성이 있었다. 외관 품질, 촉감, 필링 평가, 마모 감량도 양호한 결과였다. 또한, 시트 중 폴리우레탄의 분자량은 258000이었다.

<실시예 4>

섬 성분으로서 PET를, 또한 바다 성분으로서 폴리스티렌을 이용하고, 섬수가 36도인 해도형 복합용 구금을 이용하여 섬/바다 중량 비율 55/45로 용융 방사한 후, 연신, 권축한 후, 51 mm로 절단하고, 단섬유 섬도 3.1 dtex의 해도형 복합 섬유의 원면을 얻었다.

이 해도형 복합 섬유의 원면을 이용하여 카드, 크로스 래퍼 공정을 거쳐 적층웹을 형성하고, 600개/㎠의 펀치 갯수로 니들 펀치한 후에, 제조예 3에서 제작한 직물을 웹의 상하에 삽입하고, 2900개/㎠의 펀치 갯수로 니들 펀치를 실시하여 웹과 직물을 접합시켜 시트를 얻었다. 이 시트를 96 ℃의 열수로 수축시킨 후, 5 ％의 PVA 수용액을 함침하고, 온도 110 ℃의 열풍으로 10 분간 건조함으로써, 시트의 중량에 대한 PVA 중량이 5 중량％인 시트를 얻었다. 그 후, 시트를 고형분 농도 12 ％로 조정한 폴리우레탄 I의 DMF 용액을 함침하고, DMF 농도 30 ％의 수용액 중에서 폴리우레탄을 응고시켰다. 그리고, DMF를 열수로 제거하고, 110 ℃의 열풍으로 10 분간 건조함으로써, 시트의 섬 성분 중량(극세 섬유와 상기 직편물의 합계 중량)에 대한 폴리우레탄 중량이 22 중량％인 시트를 얻었다. 이 시트를 트리클로로에틸렌 중에서 바다 성분을 용해 제거하고, 극세 섬유와 직물, 폴리우레탄으로 이루어지는 시트를 얻었다. 시트 단면의 주사형 전자 현미경(SEM) 관찰에서, 평균 단섬유 섬도는 0.05 detx였다.

이 시트에 대해서 직물내 사조의 공동을 관찰한 결과, 씨실에 공동이 존재하는 것을 확인하였다. 또한, 얻어진 시트는 가로 방향으로 신장률이 29 ％, 신장 회복률이 86 ％로, 가로 방향으로 양호한 스트레치성이 있었다. 외관 품질, 촉감, 필링 평가, 마모 감량도 양호한 결과였다. 또한, 시트 중 폴리우레탄의 분자량은 147000이었다.

<실시예 5>

PVA의 부여량을 5 ％, PU의 부여량을 5 ％로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 처리를 행하여 시트를 얻었다.

이 시트에 대해서 직물내 사조의 공동을 관찰한 결과, 씨실에 공동이 존재하는 것을 확인하였다. 또한, 얻어진 시트는 내마모성이 나빴지만, 가로 방향으로 스트레치성이 있고, 외관 품질, 촉감은 양호하였다. 또한, 시트 중 폴리우레탄의 분자량은 134000이었다.

<실시예 6>

해도형 복합 섬유를 15 mm로 절단한 것과, PVA의 부여량을 5 ％, PU의 부여량을 23 ％로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 처리를 행하여 시트를 얻었다.

이 시트에 대해서 직물내 사조의 공동을 관찰한 결과, 씨실에 공동이 존재하는 것을 확인하였다. 또한, 얻어진 시트는 마모 감량이 많았지만, 가로 방향으로 스트레치성이 있고, 외관 품질, 촉감, 필링 평가는 양호하였다. 또한, 시트 중 폴 리우레탄의 분자량은 139000이었다.

<실시예 7>

PVA를 부여하지 않은 것과, PU의 부여량을 14 ％로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 처리를 행하여 시트를 얻었다.

이 시트에 대해서 직물내 사조의 공동을 관찰한 결과, 씨실에 공동이 존재하는 것을 확인하였다. 또한, 얻어진 시트는 가로 방향으로 신장률이 16 ％, 신장 회복률이 97 ％로, 가로 방향으로 양호한 스트레치성이 있었다. 외관 품질, 촉감, 필링 평가, 마모 감량도 양호한 결과였다. 또한, 시트 중 폴리우레탄의 분자량은 131000이었다.

<실시예 8>

PVA의 부여량을 22 ％, PU의 부여량을 38 ％로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 처리를 행하여 시트를 얻었다.

이 시트에 대해서 직물내 사조의 공동을 관찰한 결과, 씨실에 공동이 존재하는 것을 확인하였다. 또한, 얻어진 시트는 가로 방향으로 신장률이 19 ％, 신장 회복률이 87 ％로, 가로 방향으로 양호한 스트레치성이 있었다. 외관 품질, 촉감, 필링 평가, 마모 감량도 양호한 결과였다. 또한, 시트 중 폴리우레탄의 분자량은 149000이었다.

<실시예 9>

해도형 복합 섬유를 89 mm로 절단한 것과, PVA의 부여량을 21 ％, PU의 부여량을 18 ％로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 처리를 행하여 시트를 얻었다.

이 시트에 대해서 직물내 사조의 공동을 관찰한 결과, 씨실에 공동이 존재하는 것을 확인하였다. 또한, 얻어진 시트는 가로 방향으로 신장률이 30 ％, 신장 회복률이 88 ％로, 가로 방향으로 양호한 스트레치성이 있었다. 외관 품질, 촉감, 필링 평가, 마모 감량도 양호한 결과였다. 또한, 시트 중 폴리우레탄의 분자량은 141000이었다.

<실시예 10>

PVA의 부여량을 30 ％, PU의 부여량을 25 ％로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 처리를 행하여 시트를 얻었다.

이 시트에 대해서 직물내 사조의 공동을 관찰한 결과, 씨실에 공동이 존재하는 것을 확인하였다. 또한, 얻어진 시트는 가로 방향으로 신장률이 34 ％, 신장 회복률이 87 ％로, 가로 방향으로 양호한 스트레치성이 있었다. 또한, 마모 감량이 약간 많았지만, 외관 품질, 촉감, 필링 평가는 양호한 결과였다. 시트 중 폴리우레탄의 분자량은 139000이었다.

<실시예 11>

폴리우레탄 I 대신에 폴리우레탄 IV를 사용한 것과, PVA의 부여량을 20 ％, PU의 부여량을 19 ％로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 처리를 행하여 시트를 얻었다.

이 시트에 대해서 직물내 사조의 공동을 관찰한 결과, 씨실에 공동이 존재하는 것을 확인하였다. 또한, 얻어진 시트는 가로 방향으로 신장률이 28 ％, 신장 회복률이 90 ％로, 가로 방향으로 양호한 스트레치성이 있었다. 외관 품질, 촉감, 필링 평가, 마모 감량도 양호한 결과였다. 또한, 시트 중 폴리우레탄의 분자량은 198000이었다.

<실시예 12>

PVA의 부여량을 21 ％, PU의 부여량을 44 ％로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 처리를 행하여 시트를 얻었다.

이 시트에 대해서 직물내 사조의 공동을 관찰한 결과, 씨실에 공동이 존재하는 것을 확인하였다. 또한, 얻어진 시트는 가로 방향으로 신장률이 16 ％, 신장 회복률이 95 ％로, 가로 방향으로 양호한 스트레치성이 있었다. 외관 품질, 촉감, 필링 평가, 마모 감량도 양호한 결과였다. 또한, 시트 중 폴리우레탄의 분자량은 151000이었다.

<실시예 13>

해도형 복합 섬유를 25 mm로 절단한 것과, PVA의 부여량을 5 ％, PU의 부여량을 21 ％로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 처리를 행하여 시트를 얻었다.

이 시트에 대해서 직물내 사조의 공동을 관찰한 결과, 씨실에 공동이 존재하는 것을 확인하였다. 또한, 얻어진 시트는 가로 방향으로 신장률이 25 ％, 신장 회복률이 95 ％로, 가로 방향으로 양호한 스트레치성이 있었다. 외관 품질, 촉감, 필링 평가, 마모 감량도 양호한 결과였다. 또한, 시트 중 폴리우레탄의 분자량은 142000이었다.

<실시예 14>

해도형 복합 섬유를 102 mm로 절단한 것과, PVA의 부여량을 5 ％, PU의 부여 량을 21 ％로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 처리를 행하여 시트를 얻었다.

이 시트에 대해서 직물내 사조의 공동을 관찰한 결과, 씨실에 공동이 존재하는 것을 확인하였다. 또한, 얻어진 시트는 가로 방향으로 신장률이 26 ％, 신장 회복률이 94 ％로, 가로 방향으로 양호한 스트레치성이 있었다. 외관 품질, 촉감, 필링 평가, 마모 감량도 양호한 결과였다. 또한, 시트 중 폴리우레탄의 분자량은 135000이었다.

<실시예 15>

폴리우레탄 I 대신에 폴리우레탄 II를 사용한 것과, PVA의 부여량을 21 ％, PU의 부여량을 25 ％로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 처리를 행하여 시트를 얻었다.

이 시트에 대해서 직물내 사조의 공동을 관찰한 결과, 씨실에 공동이 존재하는 것을 확인하였다. 또한, 얻어진 시트는 가로 방향으로 신장률이 19 ％, 신장 회복률이 96 ％로, 가로 방향으로 양호한 스트레치성이 있었다. 외관 품질, 촉감, 필링 평가, 마모 감량도 양호한 결과였다. 또한, 시트 중 폴리우레탄의 분자량은 205000이었다.

<비교예 1>

제조예 5에서 제작한 직물을 사용한 것과, PVA의 부여량을 3 ％, PU의 부여량을 19 ％로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 처리를 행하여 시트를 얻었다.

이 시트에 대해서 직물내 사조의 공동을 관찰한 결과, 날실, 씨실 모두 공동은 존재하지 않았다. 또한, 얻어진 시트는 외관 품질, 촉감, 필링 평가, 마모 감 량은 양호하지만, 스트레치성이 없는 것이었다. 시트 중 폴리우레탄의 분자량은 141000이었다.

<비교예 2>

제조예 6에서 제작한 권축 발현하고 있는 직물을 사용한 것과, PVA의 부여량을 6 ％, PU의 부여량을 22 ％로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 처리를 행하여 입모면을 형성한 시트를 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 시트를 액류 염색기로 130 ℃의 조건하에서 염색을 행한 후에, 건조기로 건조를 행하여 시트를 얻었다.

이 시트에 대해서 직물내 사조의 공동을 관찰한 결과, 날실, 씨실 모두 공동은 존재하지 않았다. 또한, 얻어진 시트는 촉감, 마모 감량은 양호하였지만, 약간 필링 평가가 나쁘고, 스트레치성이 없는 것이었다. 또한, 제품 표면에는 직물의 섬유가 노출되어 있고, 매우 품질이 나쁜 것이었다. 시트 중 폴리우레탄의 분자량은 142000이었다.

또한, 상기 실시예, 비교예의 조건, 결과를 하기 표 1 내지 3에 통합하여 나타낸다.

Claims

다음 (i) 내지 (iii)의 공정을 이 순서대로 포함하는 신축성 시트의 제조 방법.

(i) 고유 점도에 차가 있는 2종 이상의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체가 섬유 길이 방향을 따라서 사이드 바이 사이드형으로 접합된 복합 섬유 및/또는 고유 점도에 차가 있는 2종 이상의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체가 편심한 심초 구조를 형성하고 있는 편심 심초 복합 섬유로 이루어지는 사조(thread line)를 포함하는 직편물과, 용제에 대한 용해성이 상이한 2종 이상의 고분자 물질로 이루어지는 극세 섬유 발생형 섬유를 얽히게 하여 시트를 제작하는 공정

(ii) 상기 시트를 용제로 처리하여 평균 단섬유 섬도가 0.001 dtex 이상 0.5 dtex 이하인 극세 섬유를 발현시킨 후, 상기 시트에 폴리우레탄을 주성분으로 하는 고분자 탄성체의 용제액을 함침, 고화하여 폴리우레탄을 주성분으로 하는 고분자 탄성체를 부여하는 공정, 또는 상기 시트에 폴리우레탄을 주성분으로 하는 고분자 탄성체의 용제액을 함침, 고화하여 폴리우레탄을 주성분으로 하는 고분자 탄성체를 부여한 후, 상기 시트를 용제로 처리하여 평균 단섬유 섬도가 0.001 dtex 이상 0.5 dtex 이하인 극세 섬유를 발현시키는 공정

(iii) 110 ℃ 이상의 조건하에서 상기 직편물을 비벼 수축시키는 공정
제1항에 있어서, 상기 (ii)의 공정에서, 극세 섬유를 발현시킨 후에 폴리우 레탄을 주성분으로 하는 고분자 탄성체를 부여하는 신축성 시트의 제조 방법.
제2항에 있어서, 상기 (ii)의 공정 전에, 상기 시트에 수용성 수지를 부여하는 공정을 거치는 신축성 시트의 제조 방법.
고유 점도에 차가 있는 2종 이상의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체가 섬유 길이 방향을 따라서 사이드 바이 사이드형으로 접합된 복합 섬유 및/또는 고유 점도에 차가 있는 2종 이상의 폴리에틸렌테레프탈레이트계 중합체가 편심한 심초 구조를 형성하고 있는 편심 심초 복합 섬유로 이루어지는 사조를 포함하는 직편물과, 평균 단섬유 섬도가 0.001 dtex 이상 0.5 dtex 이하인 극세 섬유와, 폴리우레탄을 주성분으로 한 고분자 탄성체를 포함하는 신축성 시트이며, 직편물을 구성하는 사조가 내부에 공동을 갖는 구조인 신축성 시트.
제4항에 있어서, 상기 공동을 갖는 사조에 상기 고분자 탄성체가 부분적으로 접합하고 있는 신축성 시트.
제4항 또는 제5항에 있어서, 세로 방향 및/또는 가로 방향의 신장률이 15 ％ 이상 35 ％ 이하이고, 세로 방향 및/또는 가로 방향의 신장 회복률이 80 ％ 이상 100 ％ 이하인 신축성 시트.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리우레탄의 함유량이 상기 극세 섬유와 상기 직편물의 합계 중량에 대하여 10 중량％ 이상 40 중량％ 이하인 신축성 시트.
제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리우레탄이 하기 화학식 1 및 2로 표시되는 폴리카르보네이트 골격을 갖는 폴리카르보네이트계 폴리우레탄인 신축성 시트.

<화학식 1>

(식 중, R₁ 및 R₂는 탄소수 7 내지 11의 지방족 탄화수소기이며, 동일하거나 상이할 수도 있고, n 및 m은 양의 정수이고, R₁과 R₂가 상이한 경우는 블록 공중합 또는 랜덤 공중합이다)

<화학식 2>

(식 중, R₃ 및 R₄는 탄소수 3 내지 6의 지방족 탄화수소기이며, 동일하거나 상이할 수도 있고, x 및 y는 양의 정수이고, R₃과 R₄가 상이한 경우는 블록 공중합 또는 랜덤 공중합이다)
제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 극세 섬유의 섬유 길이가 25 mm 이상 90 mm 이하인 신축성 시트.