스트레치 직물

스트레치 직물{STRETCH FABRIC}

본 발명은, 적당한 쿠션성이 우수하고, 또한 공간 절약형으로 보지재(holding material)와 쿠션재를 겸한 소재로서 사용할 수 있는 스트레치 직물에 관한 것이다.

최근들어 우레탄폼 등을 내장하지 않아도, 신체의 지지면에 편지(knitted cloth)나 직지(woven cloth) 등에 의한 패브릭의 메시 시트를 사용하여, 양호한 쿠션성이 얻어지도록 한 의자가 각종 시판되고 있으며, 또한 새로운 구성도 제안되고 있다(특허문헌 1, 2 참조). 이 중 특허문헌 1에는 주위가 주머니상으로 되는 시트재를 등받이에 사용하고, 주머니상의 부분에 코어 부재의 골격을 삽입하여 지지하도록 한 의자의 구성이 개시되어 있다. 특허문헌 2에는 더블 라셀 경편기를 사용하여 편성하는 경편지를 의자의 시트면으로 하는 구성이 개시되어 있다. 또한, 면상 탄성체로서 엘라스토머 섬유 등의 신장성이 높은 섬유를 사용하여, 메쉬상의 직편물로 한 사무용 체어나 차량의 좌석 시트 등도 제안되고 있다.

또한, 엘라스토머 섬유를 위사로 사용하고, 아울러 폴리에스테르 섬유를 경사로 사용하여 패브릭으로 함으로써, 신장성과 강도를 양립시킨 쿠션 소재도 제안되고 있다(특허문헌 3 참조).

이러한 관점에서, 공간 절약형으로 쿠션성이 우수하고, 적당한 가라앉기량을 갖는 재료의 개발이 요망되고 있다.

특허문헌 1이나 2에 기재되는 바와 같은 종래의 제안에 관한 엘라스토머를 많이 사용한 소재에서는, 높은 신장성이 얻어지지만, 상정 외의 고하중에 대해서도 너무 신장되기 때문에, 안정성이나 쾌적성을 확보할 수 없다.

또한, 특허문헌 3과 같은 소재에서는, 폴리에스테르 섬유 방향의 신축성이 부족하여, 적당한 가라앉기량을 만족시키지 못하거나, 엘라스토머 방향만의 신장성이 양호하지만, 상정 이상의 하중이 가해진 경우에 엘라스토머의 항복점을 초과하여 변형이 일어나 버린다.

또한, 직물의 한쪽만의 신장성이 높기 때문에, 직물의 경위 방향을 고정한 경우에는 높은 신장성을 얻을 수 없다.

따라서 본 발명의 목적은, 적당한 쿠션성이 우수하고, 또한 공간 절약형으로 보지재와 쿠션재를 겸한 소재로서 사용할 수 있는 좌석 시트용의 스트레치 직물을 제공하는 데 있다.

본 발명은, 상기 목적을 달성하려는 것이며, 본 발명의 스트레치 직물은, 경사 또는 위사 중 어느 한쪽이 5％ 이상 30％ 이하의 크림프율(crimp ratio)을 갖는 비탄성사를 포함하고, 또한 다른 쪽의 적어도 일부가 0％ 이상 5％ 이하의 크림프율을 갖는 탄성사를 포함하는 스트레치 직물이며, 하중 방향이 상기 한쪽과 평행해지도록 하중 340N/5㎝로 가중했을 때의 상기 하중 방향의 신장률이 5％ 이상 30％ 이하인 것을 특징으로 하는 스트레치 직물이다. 즉 본 발명의 스트레치 직물은, 예를 들어 「경사」가 5％ 이상 30％ 이하의 크림프율을 갖는 비탄성사를 포함하는 경우에는, 「위사」의 적어도 일부가 0％ 이상 5％ 이하의 크림프율을 갖는 탄성사를 포함하는 스트레치 직물이며, 하중 방향이 상기 「경사」와 평행해지도록 하중 340N/5㎝로 가중했을 때의 상기 하중 방향의 신장률이 5％ 이상 30％ 이하인 것을 특징으로 하는 스트레치 직물이다.

본 발명의 스트레치 직물의 바람직한 형태에 의하면, 상기 탄성사는 폴리에스테르계 엘라스토머를 포함한다.

본 발명의 스트레치 직물의 바람직한 형태에 의하면, 상기 탄성사는, 경사 및 위사의 교점 또는 편물을 구성하는 실끼리의 교점에서 융착되어 있는 모노 필라멘트의 심(core) 성분과 초(sheath) 성분을 포함하고, 상기 심 성분이 190℃ 이상 250℃ 이하의 융점을 갖는 폴리에스테르계 엘라스토머를 포함하고, 상기 초 성분이 140℃ 이상 190℃ 이하의 융점을 갖는 폴리에스테르계 엘라스토머를 포함한다.

본 발명의 스트레치 직물의 바람직한 형태에 의하면, 상기 하중 방향의 신장률은, 8％ 이상 20％ 이하이다.

본 발명의 스트레치 직물의 바람직한 형태에 의하면, 상기 하중 방향으로 하중 340N/5㎝로 가중과 제중을 30만회 반복하면서 일정 속도로 신장 변형시킨 후의 잔류 왜곡은 3％ 이하이다.

또한, 본 발명의 좌석 시트는, 상기 스트레치 직물을 적어도 일부에 사용하여 이루어지는 좌석 시트이다.

본 발명의 스트레치 직물은, 비탄성사 방향에서의 신장성이 양호하여, 좌석 시트로서 사용했을 때에 적합하다. 또한, 통기성이나 경량성이 있는 점에서 에너지 절약의 관점에서도 광범위한 용도에 대한 보급을 기대할 수 있다.

본 발명의 스트레치 직물은, 특히 좌석 시트용 쿠션재에 적합하지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 쿠션 성능을 이용하는 각종 용도에 이용 가능하다. 예를 들어, 사무 의자나 차량의 좌석 시트 등, 그 단독으로 쿠션 기능을 갖게 할 수도 있고, 종래부터 사용되고 있는 쿠션재 등을 조합한 좌석 시트 구조체의 일부로서 사용할 수도 있다.

도 1은 실의 크림프율을 측정하는 방법을 설명하기 위한 직물 단면도이다.

본 발명의 일 실시 형태에 관한 스트레치 직물은, 경사 또는 위사 중 어느 한쪽이 비탄성사이며 그의 크림프율이 5％ 이상 30％ 이하이며, 또한 다른 쪽의 적어도 일부가 탄성사이며 그 탄성사의 크림프율이 0％ 이상 5％ 이하이고, 직물에서 비탄성사 방향(경사가 비탄성사일 때는 경방향, 위사가 비탄성사일 때는 위방향)으로 340N/5㎝의 하중을 가했을 때의 비탄성사 방향의 신장률이 5％ 이상 30％ 이하인 스트레치 직물이다.

상기한 바와 같이, 본 실시 형태의 스트레치 직물에서는, 경사 또는 위사 중 어느 한쪽이 비탄성사이며, 또한 다른 쪽의 적어도 일부가 탄성사이다. 경사 또는 위사 중 어느 한쪽에 비탄성사를 사용하여, 상기 비탄성사의 크림프 형태로 함으로써, 직물 강도와 반복 사용에 있어서의 내구성이나 신장성을 상승시키고, 다른 쪽의 적어도 일부에 탄성사를 사용하여, 상기 탄성사의 크림프 형태로 함으로써 직물의 비탄성사 방향의 신장의 용이함이나 신장 후의 양호한 회복성을 얻을 수 있다.

탄성사로서는, 열가소성 엘라스토머와 같은 신장성과 회복성이 우수한 소재가 유용하다. 여기서, 탄성사란, 엘라스토머사와 같이 높은 신장성과 회복성을 갖는 실이며, 적합하게는 폴리에테르계 엘라스토머, 폴리술피드계 엘라스토머 및 폴리우레탄계 엘라스토머 등을 포함하는 실을 들 수 있다.

또한, 비탄성사란 탄성사 이외의 실이며, 적합하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트나 그들의 공중합체, 폴리아미드 등을 포함하는 실, 또는 금속 섬유 등을 들 수 있지만, 열에 의한 세트성이 있는 실이 바람직하게 사용된다.

본 실시 형태에 있어서는, 스트레치 직물을 형성하는 비탄성사의 경사 또는 위사 중 어느 한쪽의 크림프율이 5％ 이상 30％ 이하이며, 또한 다른 쪽의 적어도 일부를 구성하는 탄성사의 크림프율이 0％ 이상 5％ 이하이다.

경사 또는 위사 중 어느 한쪽의 비탄성사에서의 크림프율이 5％ 미만이면 스트레치 직물의 비탄성사 방향으로 충분한 신장성을 부여할 수 없다. 또한, 이 비탄성사의 크림프율이 30％보다 큰 직물은, 좌석 시트에서의 가라앉기량이 지나치게 크다고 판단되는 소재로 된다.

또한, 다른 쪽의 크림프율은 5％ 이하인 것이 바람직하고, 크림프율이 5％보다 크면, 직물의 비탄성사 방향으로의 신장 시에 있어서, 다른 쪽의 탄성사에서의 저항의 대부분이 인장 응력으로서 작용하기 때문에, 비탄성사 방향으로의 하중이 증대됨에 따라, 즉 비탄성사 크림프가 감소됨에 따라 탄성사에 의한 저항은 하중에 대하여 2차 곡선적으로 증대되는 경향을 나타낸다.

이 관점에서, 보다 쾌적한 쿠션재로서는, 직물의 경사 또는 위사로 사용하는 비탄성사의 크림프율이 바람직하게는 10％ 이상 15％ 이하이며, 또한 다른 쪽의 탄성사 크림프율이 보다 바람직하게는 0％ 이상 4％ 이하이다.

이와 같이, 경사 또는 위사 중 어느 한쪽의 비탄성사의 크림프율을 5％ 이상 30％ 이하이면서, 또한 다른 쪽의 탄성사 크림프율을 0％ 이상 5％ 이하로 하는 직물을 제작하는 방법으로서는, 직물 커버 팩터의 조정이나 열 세트에서의 비탄성사 방향과 탄성사 방향의 긴장·이완에 의해 제작하는 방법을 들 수 있다. 예를 들어, 열 세트에서, 한쪽의 탄성사 방향으로 긴장시키고, 다른 쪽의 비탄성사 방향으로 이완시킨 상태에서 열 세트함으로써, 비탄성사만의 크림프율이 높은 직물을 제작할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 직물에서, 직물 경사 또는 위사에서 사용하는 비탄성사 방향으로 340N/5㎝의 하중을 가했을 때의 비탄성사 방향의 신장률이 5％ 이상 30％ 이하이다.

여기서, 직물에 가해지는 하중 340N/5㎝란, 사람이 통상의 동작으로 행하는 착석의 하중을 상정하고 있으며, 이 착석 하중에서는 현행의 좌석 시트의 가라앉기량과 맞도록 상정된 범위로 된다. 직물에서, 비탄성사와 평행한 방향으로 340N/5㎝의 하중을 가했을 때의 비탄성사 방향의 신장률에 대하여, 더 바람직한 범위는 8％ 이상 20％ 이하이다.

본 실시 형태에 있어서, 사용 시에 하중이 크게 가해지는 방향이 직물의 경사 또는 위사에서 사용하는 비탄성사와 평행해지는 형태로 하는 것이 바람직하다. 다른 쪽의 탄성사 방향에서는 높은 신축성을 얻을 수 있지만, 상정 이상의 하중이 가해진 경우에, 신장량이 너무 커서, 생지에 잔류 왜곡이 남을 우려가 있기 때문이다. 이에 반하여, 큰 하중이 가해지는 방향을 비탄성사에 평행하게 하면 잔류 왜곡의 문제를 해소할 수 있으며, 또한 적당한 신장이 있는 소재를 얻을 수 있다. 바람직한 범위로서는, 비탄성사 방향으로 하중 735N/5㎝를 가했을 때의 비탄성사 방향의 신장률이 10％ 이상 30％ 이하이다.

이렇게, 통상의 사용에 있어서는 충분한 신장성을 갖고, 이상 가중 시에 신장 정지를 부여하는 소재는, 경사 또는 위사 중 어느 한쪽의 비탄성사에서의 크림프율이 5％ 이상 30％ 이하이면서, 또한 다른 쪽의 탄성사에 있어서의 크림프율이 0％ 이상 5％ 이하로 하는 직물로 제작할 수 있다. 이것은, 비탄성사의 상기 범위의 크림프율로 함으로써 비탄성사 방향으로 직크림프(fabric crimp)가 신장될 때까지의 가중으로는 적당한 신장성이 있고, 직크림프가 완전 신장된 후의 가중으로는 신장 정지가 되기 때문이다. 이에 반하여, 탄성사에서는 실 자체의 신장성이 높기 때문에, 탄성사 방향으로 높은 신장성이 있지만, 직크림프가 완전 신장된 후에도 높은 신장성을 가져, 이상 가중 시에 소재가 신장 정지를 갖는 일은 없다.

본 실시 형태의 스트레치 직물은, 경사 또는 위사 중 어느 한쪽의 비탄성사가 폴리에스테르 비탄성사인 것이 바람직하다. 이 비탄성사를 폴리에스테르 비탄성사로 함으로써, 고강도 또한 반복 사용에 있어서의 내구성을 얻을 수 있고, 또한 이 비탄성사의 크림프 형태를 양호하게 유지할 수 있다. 또한, 다른 쪽의 탄성사가 융착되는 부분보다도 충분히 높은 융점을 갖고 있다. 이 폴리에스테르 비탄성사는, 연사나 가연사나 다른 폴리에스테르와의 혼섬사일 수도 있지만, 비용이나 내구성 및 강도의 관점에서 장섬유인 것이 바람직하다.

또한, 비탄성사를 사용하는 경사 또는 위사의 다른 쪽에 사용하는 탄성사로서 폴리에스테르계 엘라스토머 탄성사를 사용하는 것이 바람직하다. 폴리에스테르계 엘라스토머 탄성사를 사용함으로써, 직물의 비탄성사 방향의 신장에서 높은 신장성을 부여할 수 있고, 또한, 신장 후의 회복성도 양호하다. 또한, 폴리에스테르계 엘라스토머는 비교적 융점이 높고, 적당한 신장성을 갖고, 복합 방사 등의 방사성이 양호한 것도 적합한 이유 중 하나이다.

여기서, 폴리에스테르계 엘라스토머는, 좌석 시트용 직물로서 필요한 강도와 신장 후의 회복성 등을 얻기 위하여, 방향족 디카르복실산과 글리콜을 주원료로서 사용되는 방향족 폴리에스테르가 바람직하다. 또한, 신장 후의 회복성이 좋기 때문에, 폴리부틸렌테레프탈레이트와 폴리테트라메틸렌글리콜을 공중합시킨 폴리에스테르 탄성사가 보다 바람직하게 사용된다.

본 실시 형태에 있어서는, 폴리에스테르계 엘라스토머 탄성사가 심 성분과 초 성분을 포함하고, 심 성분이 융점 190℃ 이상 250℃ 이하인 고융점 폴리에스테르계 엘라스토머이며, 초 성분이 융점 140℃ 이상 190℃ 이하인 저융점 폴리에스테르계 엘라스토머인 것이 바람직하다. 폴리에스테르계 엘라스토머를 심초 구조로 함으로써, 융점의 차이에 의한 융착 처리와 섬유 강도 및 탄성 등의 엘라스토머 특성의 병용이 가능하게 된다.

심 성분과 초 성분의 융점은, 직물을 교직하는 폴리에스테르 섬유 사조의 열 세트성과 엘라스토머의 열 세트성으로부터 도출된다. 즉, 교직하는 폴리에스테르 섬유 사조를 열 세트하고, 폴리에스테르 섬유 사조의 크림프 상태를 적절하게 유지하기 위해서는, 160℃ 이상 210℃ 이하의 세트 온도가 필요하다. 동시에, 이 열 세트 온도에 의해 초 성분이 융착될 필요가 있고, 심 성분이 엘라스토머 특성을 유지할 필요가 있다. 이것은, 엘라스토머 심 성분이 초 성분과 동시에 융착되지 않는 것이 바람직한 것을 의미한다. 이에 의해, 폴리에스테르사를 열 세트하는 온도와 엘라스토머 초 성분의 융착, 엘라스토머 심 성분의 특성 유지의 관계로부터, 심 성분이 융점 190℃ 이상 250℃ 이하이고, 초 성분이 융점 140℃ 이상 190℃ 이하인 것이 바람직하다.

본 실시 형태의 탄성사로서, 바람직하게는 융점이 상이한 2종 이상의 폴리에스테르계 엘라스토머를 포함하는 탄성사가 사용된다. 이것은 열처리를 행함으로써, 융점이 높은 폴리에스테르계 엘라스토머가 갖는 탄성률을 유지한 채, 융점이 낮은 폴리에테르에스테르계 엘라스토머가 용융, 재고화되어, 직물 교점의 눈먹임을 행하는 것이 가능하게 되기 때문이다. 또한, 융점이 상이한 폴리에스테르계 엘라스토머를 포함하는 탄성사를 열 처리한 경우, 유연하고 탄성 회복성이 우수한 저융점의 폴리에스테르계 엘라스토머가 직물의 경사 및 위사의 교점 또는 편물을 구성하는 실끼리의 교점에 융착되기 때문에, 직물의 강도, 탄성 회복률 등을 저하시키지 않고, 또한 견고한 눈먹임성을 얻을 수 있다. 이와 같이, 열 세트 시의 내구성과 접착성의 관점에서 심 성분과 초 성분의 융점차가 30℃ 이상인 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이 폴리에스테르계 엘라스토머의 초 성분이 융착되어 있는 것이 바람직하다. 이것은, 좌석 시트에서의 직물 재질의 내구성이나 본건 직물의 고차원적인 취급성을 고려한 것이다.

본 실시 형태의 탄성사는, 모노 필라멘트인 것이 보다 바람직하다. 멀티 필라멘트라도, 신장 후의 회복성 등의 기계적 성질에 대하여 문제는 없지만, 경사 또는 위사 중 어느 한쪽에 사용되는 탄성사의 섬유 직경에 따라 스트레치 직물의 다른 쪽에 사용되는 비탄성사 방향으로의 인장 시의 스프링 특성이 변화되기 때문에, 가중에 의해 섬유 다발 직경의 변화가 일어날 우려가 있다. 이에 대해, 모노 필라멘트이면 용이하게 설계 조정이 가능하다. 예를 들어, 멀티 필라멘트 연사와 같이 섬유 직경의 변화가 적으면, 멀티 필라멘트를 사용하는 것도 가능하지만, 소재의 비용 상승이 예상된다. 이 섬유 다발 섬유 직경은, 폴리에스테르계 엘라스토머 중합체에서의 굽힘 특성이나 인장 특성 등과 함께 고려되는 팩터이다. 바람직한 모노 필라멘트의 단섬유 섬도는, 100dtex 이상 6000dtex 이하이다. 동일 중합체에 있어서, 단섬유 섬도가 100dtex 미만에서는 구부러지기 쉽고, 직물 신장 시에 저하중으로 신장되기 쉽고 고하중으로는 신장되기 어려운 경향이 있기 때문에, 내구성을 충분히 얻지 못한다. 또한, 단섬유 섬도가 6000dtex를 초과하면 직물 신장 시에 신장되기 어렵고, 또한, 직물 제조상의 취급이 어려워진다. 더 바람직한 섬도의 범위는 300dtex 이상 3000dtex 이하이다. 또한, 탄성사로서 사용하는 모노 필라멘트는, 단섬유 섬도가 미세할수록 직물의 경사 또는 위사로 사용하는 비탄성사의 크림프가 작아지고, 동일 하중에서의 직물 비탄성사 방향의 신장성이 낮아진다. 반대로, 모노 필라멘트의 단섬유 섬도가 굵을수록, 상기 동일 하중으로의 비탄성사의 크림프가 커져, 비탄성사 방향의 신장성이 높아지는 것도 상기한 섬도 범위의 바람직한 것의 한 요인이다.

좌석 시트의 신장성이나 반발감과 섬유 직경은 깊은 관계를 갖는다. 직물을 경사 또는 위사로 사용되고 있는 비탄성사 방향으로 신장했을 때, 이 비탄성사의 크림프가 신장됨으로써, 적당한 신장이 가능하게 된다. 이때, 다른 쪽의 탄성사에는 크림프가 높아지는 방향으로 힘이 작용한다. 이것은, 직물 비탄성사 방향의 신장에는, 다른 쪽의 탄성사 굽힘 저항과 인장 저항이 깊게 관계하는 것을 의미한다. 구부러지기 쉽고, 신장되기 쉬운 탄성사 중합체를 사용하여, 섬유 직경이 가늘어짐으로써, 낮은 하중으로도 가라앉기량이 크고, 반발감이 적은 좌석 시트가 된다. 직물에서, 적당한 신장성과 반발감을 얻는 하나의 수단으로서는, 탄성사 중합체의 굽힘 특성과 인장 저항, 섬유 직경을 조정하여, 적정한 범위를 정할 수 있다. 구체적으로는, 직물 비탄성사 방향의 하중 340N/5㎝로의 가중 시의 신장률을 5％ 이상 30％ 이하로 하기 위하여, 20％ 신장 시의 응력이 0.1cN/dtex 이상 0.8cN/dtex 이하인 섬유가 탄성사로서 바람직하게 사용된다.

이 밖에, 직물의 신장성이나 반발성에는, 경사 또는 위사 중 어느 한쪽의 비탄성사의 커버 팩터와 다른 쪽의 탄성사 커버 팩터가 깊게 관계한다. 비탄성사의 커버 팩터 범위는, 600 이상 1300 이하인 것이 바람직하고, 탄성사의 커버 팩터 범위는 800 이상 1800 이하인 것이 바람직하다. 비탄성사의 커버 팩터가 600보다 작은 경우에는, 직물의 강도가 부족하고, 커버 팩터가 1300보다 큰 경우에는 직물 비탄성사 방향의 신장성이 부족한 소재로 되는 경향을 나타낸다. 또한, 탄성사의 커버 팩터가 800보다 작은 경우에는, 비탄성사와 마찬가지로 강도가 부족한 직물이 되고, 1800보다 큰 경우에는 직물 비탄성사 방향의 신장성으로부터는 바람직하게 사용되지만, 편직 공정에서의 조업성이 저하되는 경향이 있다.

여기서, 커버 팩터는, 이하와 같이 계산되는 값이다.

(커버 팩터)=(밀도:개/inch)×(섬도:데니어) ^1/2

폴리에스테르 비탄성사에는, 무가공의 것을 사용할 수도 있고, 연사나 가연 가공사를 사용할 수도 있고, 또한 이들의 가공이나 다른 소재를 혼합하여 사용할 수도 있다. 또한, 다른 중합체와 공중합한 공중합체를 포함하는 실, 선염색사 및 모노 필라멘트를 사용할 수도 있다. 단, 강도로서는 5.0cN/dtex 이상의 고강도인 폴리에스테르 섬유 사조가, 직물 강도의 관점에서 바람직하게 사용된다. 강도 조건은 높은 강도의 것이 바람직하지만, 실용적으로는 5.0cN/dtex 이상 15.0cN/dtex 이하의 범위의 것이 사용된다. 또한, 멀티 필라멘트의 경우에는, 연사로서 사용하는 방법이 바람직하고, 직물 교착점에서의 실의 변형이 적고, 비탄성사인 폴리에스테르의 크림프를 유효하게 사용할 수 있기 때문에, 직물 신장의 향상으로 이어진다. 연사의 연수 범위는, 편직성이나 고차원적인 취급성과 품질을 고려하면, 연계수 2000 이상 30000 이하의 범위가 바람직하다. 또한, 연사 공정의 양산성·취급성에 의한 제품 비용을 고려하면, 더욱 바람직한 범위는 2000 이상 20000 이하로 된다.

여기서, 연계수란, 다음과 같이 계산된다.

(연계수)=(연수:T/m)×(섬도:데니어) ^1/2

융점이 낮은 폴리에스테르계 엘라스토머의 융점은, 방사성과 제편직성의 관점에서 40℃ 이상인 것이 바람직하고, 이 탄성사의 사용 목적으로부터, 융점이 높은 폴리에스테르계 엘라스토머의 융점보다 30℃ 이상 낮은 온도로 하는 실을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 융점이 높은 폴리에스테르계 엘라스토머와 그것보다 융점이 낮은 폴리에스테르계 엘라스토머의 사용 비율은, 실용상, 질량비로 90:10 내지 40:60인 것이 바람직하고, 80:20 내지 70:30인 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기한 열처리는, 융점이 높은 탄성사의 융점보다 10℃ 이상 낮은 온도와 융점이 보다 낮은 탄성사의 융점보다 10℃ 이상 높은 온도 사이의 온도에서 행하는 것이 바람직하다. 이 직물을 열처리함으로써, 직물 조직 내에서 접하는 다른 실과 충분히 접착시키는 것이 가능하다. 이 직물에 사용되는 폴리에스테르사의 융점은, 융점이 높은 폴리에스테르계 엘라스토머의 융점과 동일하거나 그 이상인 것이 바람직하다.

본건에서 사용되는 폴리에스테르계 엘라스토머계 탄성사에 있어서, 건열 수축 응력의 최댓값이 150℃ 이상 210℃ 이하의 범위에 있어서 0.05cN/dtex 이상 2.00cN/dtex인 것이 바람직하다. 이것은, 본 실시 형태의 스트레치 직물은, 열 세트에 의해 경사 또는 위사 중 어느 한쪽에 사용하는 비탄성사의 크림프를 높이지만, 열 세트 온도에서, 다른 쪽에 사용하는 탄성사의 수축하는 힘을 이용하여 비탄성사의 크림프를 높일 수 있기 때문이다. 수축 응력이 0.05cN/dtex보다 작으면, 비탄성사의 크림프를 높이기 위하여, 탄성사 방향으로 생지를 인장할 필요가 있어 마찬가지의 크림프 높이를 얻는 것은 가능하지만, 공정 통과성의 관점에서의 우려가 있다. 또한, 수축 응력이 2.00cN/dtex 이상이면, 수축력이 커서 열 세트의 기계에 큰 부하가 가해질 우려가 있다.

본 실시 형태의 스트레치 직물에서, 내구성의 관점에서, 정속 신장에 대하여 최대 340N/5㎝까지의 가중/제중을 30만회 반복한 신장 변형 후의 비탄성사 방향의 잔류 왜곡이 3％ 이하인 것이 바람직하다. 이것은, 잔류 왜곡이 3％ 이상이면, 좌석 시트에서의 가라앉기량이나 반발성 등의 착석 특성이 장기 사용에 의해 악화되어, 실감적으로 나타나는 것에 기초한다. 품질이나 성능의 관점에서는, 보다 바람직하게는 잔류 왜곡이 1％ 이하이다.

여기서, 본 실시 형태의 스트레치 직물에서는, 경사 또는 위사에서 사용하는 탄성사에 폴리에스테르계 엘라스토머사를 사용함으로써 다른 쪽의 비탄성사 방향의 신장률이 높은 소재로 된다. 높은 신장성을 필요로 하지 않는 용도에서는, 탄성사를 사용하는 경사 또는 위사에서, 탄성사의 폴리에스테르계 엘라스토머사와 다른 실을 교직할 수도 있다. 다른 실로서는, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리페닐렌술피드 등을 포함하는 섬유 사조를 들 수 있고, 특히 폴리페닐렌술피드 사조는 내열성의 관점에서, 부분적으로 내열을 사용하는 경우에는 사용하기 쉽다.

경사 또는 위사에서의 탄성사와의 교직 방법은, 부분적으로 폴리에스테르계 엘라스토머사와 다른 교직사를 사용할 수도 있다. 탄성사를 사용하는 경사 또는 위사에서의 탄성사의 비율은 50질량％ 이상이다. 탄성사와 비탄성사를 상기 탄성사가 사용되는 경사 또는 위사 방향으로 1개 교대나 2개 교대와 같이 적은 개수로 탄성사와 비탄성사를 교대로 제직하는 경우에 비하여, 다수를 연속하여 제직하는 경우에는, 엘라스토머 섬유가 배치되어 있는 부분이 높은 신장성을 나타낸다. 이로 인해, 다수를 연속하여 편직함으로써, 부분적으로 스트레치가 높은 직물로 된다. 이와 같이, 용도에 맞춘 스트레치의 필요한 길이로 직물의 설계를 할 수 있어, 스트레치 성능과 다른 성능을 병존시킨 직물이 가능하게 된다. 예를 들어, 생지 양단에 높은 내열성이 있으며, 또한 신장성이 높은 직물을 얻을 수도 있다. 또한, 내마모성, 내약품성, 고강도성, 접착성(부재로서 사용하는 경우에 본 실시 형태의 직물과 접착하는 소재와의 접착성)을 스트레치 성능과 병존시키는 것도 가능하다.

본 실시 형태의 스트레치 직물은, 차량의 좌석 시트 부재, 구두의 표피재 등의 부재, 가방지, 축구나 발레 등 스포츠용 볼의 부재, 점착 테이프, 부직포의 기포(base cloth), 인테리어 부재, 차량·주택 내장용 부재 및 토목용 자재 등의 용도에 사용된다.

본 실시 형태에 있어서의 스트레치 직물의 조직은, 평조직, 능조직, 수자조직(satin)이나, 이들 조직을 조합한 이중 등의 조직을 용도에 따라 적절히 선정하면 된다. 평조직은 교착점이 많기 때문에, 비탄성사 방향의 신장성이 높아지는 경향이 있고, 풀림 방지 등의 취급성도 양호하다. 또한, 편직 방법이나 사용하는 직기는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 적절히 선정하면 된다.

실시예

이어서, 본 발명의 스트레치 직물에 대하여, 실시예에 기초하여 설명한다. 실시예에 있어서 사용한 특성의 측정 방법은, 하기와 같다.

1. 크림프율

비탄성사 또는 탄성사와 평행하게 절단한 시료(직물)를, 비긴장 상태에서 시료대에 접착한 상태로 확대 사진을 촬영하고, 비탄성사 또는 탄성사의 크림프 간격과 높이로부터 크림프간 거리(㎜)를 구했다. 상 인접한 탄성사 또는 비탄성사의 중심간 거리(㎜)를, 각각 5개소에 대하여 측정하고, 다음 식에 의해 크림프율(C)을 구하여, 그의 평균을 산출했다(도 1 참조).

크림프율(C)=(L/D-1)×100(％)

[식 중, L은 비탄성사 또는 탄성사의 크림프간 거리(㎜)이며, D는 상 인접한 탄성사 또는 비탄성사의 중심간 거리(㎜)임]

2. 실 강신도

JIS-L-1013에 기초하여, 정속 신장형 시험기를 사용하여, 파지 간격 200㎜, 인장 속도 200㎜/분으로 20회 측정하여, 그의 평균을 산출했다. 또한, 실에서의 20％ 신장 시의 응력도 이 결과로부터 산출했다.

3. 직물 340N/5㎝ 시의 신장률

JIS-L-1096에 준하여, 정속 신장형 시험기를 사용하여, 시험편의 직경 300㎜의 원형의 중심을 중앙으로 하고, 비탄성사 방향으로 200㎜의 파지 간격, 50㎜의 파지 폭으로, 인장 속도 200㎜/분으로 340N으로 되었을 때의 신도를 5개의 샘플에 대하여 측정하여, 그의 평균을 산출했다.

4. 직물 340N/5㎝ 가중 시의 인장 탄성률, 500N/5㎝ 가중 시의 인장 탄성률

상기한 정속 신장형 시험기를 사용하여, 마찬가지의 샘플, 시험 조건에서 측정한 인장 하중-왜곡 결과의 곡선에서, 340N/5㎝ 가중 시와 500N/5㎝ 가중 시의 그래프 접선 기울기를 각각 5개의 샘플에 대하여 측정하여, 그의 평균을 산출했다.

5. 잔류 왜곡

"서보 펄서"(등록 상표)(시마즈 세이사꾸쇼사제)를 사용하여, 다음 조건에서, 비탄성사 방향으로 직물에 반복 변형을 부여한 후의 잔류 왜곡 R을 산출했다.

[측정 조건]

·샘플 사이즈: 직경 300㎜의 원형

·파지 간격: 200㎜, 파지 폭: 50㎜

·하중: 340N/5㎝

·반복 변형의 횟수: 30만회

[잔류 왜곡의 산출법]

반복 변형 후, 다음 식에 의해 잔류 왜곡(R)을 산출한다.

R=(L1-L0)/L0×100

L0: 반복 변형 전의 샘플 길이, L1: 반복 변형 후의 샘플 길이

6. 직물 735N/5㎝ 가중 시의 신장률

JIS-L-1096에 준하여, 정속 신장형 시험기를 사용하여, 시험편의 직경 300㎜의 원형의 중심을 중앙으로 하고, 비탄성사 방향으로 200㎜의 파지 간격, 50㎜의 파지 폭으로, 인장 속도 200㎜/분으로 735N으로 되었을 때의 신도를 5개의 샘플에 대하여 측정하여, 그의 평균을 산출했다.

7. 건열 수축 응력

시료의 필라멘트사 10㎝를 채취하고, 양단을 연결하여 루프상으로 한다. 이것을 가네보 가부시끼가이샤제 열수축 응력 측정기에 의해 0.03cN/dtex의 하중 하에서, 실온에서부터 230℃까지 서서히 승온하면서 건열 처리한다. 이때의 최대 수축 응력(cN)을 판독하고, 실의 총 섬도(dtex)로 제산하여, 단섬유 섬도당 수축 응력(cN/dtex)을 구한다.

(실시예 1)

방향족 폴리에스테르로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 및 열가소성 폴리에스테르계 엘라스토머로서 폴리(부틸렌글리콜/폴리테트라메틸렌에테르글리콜)테레프탈레이트(도레이·듀퐁제 "하이트렐"(등록 상표) 6347과, "하이트렐"(등록 상표) 4056)을, 각각 건조한 후 펠릿 블렌드하여 압출기에 공급하고, 용융 혼련한 후 펠릿화했다.

상기한 "하이트렐"(등록 상표) 6347 융점 215℃의 폴리에스테르계 엘라스토머를 심 성분, "하이트렐"(등록 상표) 4056 융점 153℃의 폴리에스테르계 엘라스토머를 초 성분으로 하고 그의 질량 비율이 심:초=70:30인 700dtex의 모노 필라멘트 탄성사를 얻었다. 이 탄성사를 위사로서 사용했다. 또한, 경사로서, 상기한 방향족 폴리에스테르로서 폴리에틸렌테레프탈레이트를 포함하는, 총 섬도 1670dtex-288필라멘트의 폴리에스테르 멀티 필라멘트사(도레이제 고강력 폴리에스테르)를 200T/m의 감연(甘撚)을 가한 실을 사용했다. 위사 밀도를 33개/inch로 하고, 경밀도를 25개/inch로 하여, 평직의 직물을 제작했다. 얻어진 직물을 180℃의 온도에서 2분간, 경방향으로만 20％ 오버피드하면서 열처리를 행하여, 경밀도 25개/inch, 위밀도 47개/inch의 직물로 했다.

열처리 후의 직물은, 초 성분의 폴리에스테르계 엘라스토머가 직물의 경사 및 위사의 교점 부분에 접착 고화되어 있는 것을 확인했다. 이 직물은, 경방향의 신장성이 양호하고, 제작한 좌석 시트에서는 쾌적한 착석 성능을 나타냈다. 결과를 표 1에 나타낸다.

(실시예 2)

실시예 1에 있어서 사용한 폴리에스테르를 경사로 사용하고, 폴리에스테르계 엘라스토머 탄성사를 위사로 사용하고, 위사의 일부에 섬도 440dtex-100f 폴리페닐렌술피드(PPS) 섬유(도레이제 "토르콘"(등록 상표))를 사용하여, 마찬가지의 방법에 의해 보더상(위호 모양, weft stripe)의 평직물을 제작했다. 이 직물에서, 폴리에스테르계 엘라스토머 탄성사를 위사로 사용하고 있는 부분과 PPS 섬유를 위사로 사용하고 있는 부분의 길이는 4:1의 비율이었다. 이와 같이 하여 얻어진 생기 직물(gray fabric)을 제작하고, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 열처리를 행하여, 경밀도 23개/inch, 평균 위밀도 45개/inch로 했다. 이 직물의 특성을, 표 1에 나타낸다. 얻어진 직물은, 경방향 신장성도 좋고, 수지재와의 고온 접착에서도 물성의 열화는 보이지 않았다.

(실시예 3)

실시예 1과 동일한 방법에 의해, 폴리에스테르계 엘라스토머 탄성사의 심 성분을 융점 199℃의 "하이트렐"(등록 상표) 4767로 하고, 섬도 2170dtex의 모노 필라멘트를 제작했다. 이 탄성사를 위사로 사용하고, 경사에 실시예 1과 동일한 폴리에스테르를 사용하여 실시예 1과 동일한 방법에 의해 경밀도 26개/inch, 위밀도 26개/inch의 평직물을 제작하고, 실시예 1과 동일한 열처리를 행했다. 얻어진 직물의 특성을, 표 1에 나타낸다. 얻어진 직물은, 신장성도 좋아 반복에 의한 잔류 왜곡도 적은 소재이었다.

(실시예 4)

실시예 1과 동일한 방법에 의해, 폴리에스테르계 엘라스토머 탄성사의 심 성분을 융점 온도 199℃의 "하이트렐"(등록 상표) 4767로 하고 섬도 2170dtex의 모노 필라멘트를 제작했다. 이 탄성사를 위사로 사용하고, 경사에 실시예 1과 동일한 폴리에스테르를 사용하여, 트윌직의 직물을 제작했다. 얻어진 직물을 160℃의 온도에서 2분간, 경방향으로만 23％ 오버피드하면서 건열 처리를 행하여, 경사 밀도를 30개/inch, 위사 밀도는 47개/inch로 했다. 얻어진 직물의 특성을, 표 1에 나타낸다.

(실시예 5)

실시예 1과 동일한 방법에 의해, 폴리에스테르계 엘라스토머 탄성사의 심 성분을 융점 온도 216℃의 "하이트렐"(등록 상표) 7247로 하여 섬도 570dtex의 모노 필라멘트를 제작했다. 이 탄성사를 위사로 사용하고, 경사에 실시예 1과 동일한 폴리에스테르를 사용하여 평직물을 제작하고, 실시예 1과 동일한 열처리를 행하여, 경밀도 30개/inch, 위밀도 52개/inch로 했다. 얻어진 직물의 특성을, 표 2에 나타낸다. 경방향의 신장성도 좋고, 수지재와의 고온 접착에서도 물성의 열화는 보이지 않았다.

(실시예 6)

실시예 5와 동일한 경사 위사를 사용하고, 직물의 위사 밀도는 36개/inch, 경사 밀도를 22개/inch로 하여 평직의 직물을 제작했다. 얻어진 직물을 180℃에서 2분간, 경방향으로만 10％ 오버피드하면서 건열 처리를 행했다. 얻어진 직물의 특성을 표 2에 나타낸다.

(비교예 1)

실시예 1과 동일한 경사와 위사를 사용하여, 직물 위사 밀도 30개/inch, 경사 밀도를 29개/inch로 한 평직물을 제작하고, 180℃의 온도에서 2분간, 경방향으로 0％, 위방향으로 18％ 오버피드하면서 실시예 1과 동일한 건열 처리를 행했다. 얻어진 직물의 특성을 표 2에 나타낸다. 신장성이 부족한 소재가 되었다.

(비교예 2)

실시예 1에 의해 사용한 폴리에스테르사를 경위의 실로 사용하고, 위사 밀도는 30개/inch, 경사 밀도를 28개/inch로 하여 평직의 직물을 제작했다. 얻어진 직물을 180℃의 온도에서 2분간, 경위 방향으로 7％ 오버피드하면서 실시예 1과 동일한 건열 처리를 행했다. 얻어진 직물의 특성을, 표 2에 나타낸다. 얻어진 직물은, 재단에 의해 실 어긋남이나 눈 어긋남이 발생하고, 신장성도 부족하여, 취급성과 성능이 떨어지는 것이었다.

(실시예 7)

실시예 4에서 사용한 경사와 위사를 마찬가지로 사용하여, 평직의 직물을 제작했다. 얻어진 직물을 160℃의 온도에서 2분간, 경방향으로만 20％ 오버피드하면서 건열 처리를 행하고, 경사 밀도를 27개/inch, 위사 밀도는 31개/inch로 했다. 얻어진 직물의 특성을, 표 3에 나타낸다. 경방향의 신장성이 매우 높고, 착석도 부드러운 반면, 가라앉기량이 약간 큰 좌석 시트로 되었다.

(실시예 8)

실시예 5에서 사용한 경사와 위사를 마찬가지로 사용하여 트윌 직물을 제작하고, 얻어진 직물을 180℃의 온도에서 2분간, 경방향으로만 25％ 오버피드하면서 건열 처리를 행하여, 경밀도 30개/inch, 위밀도 84개/inch로 했다. 얻어진 직물의 특성을, 표 3에 나타낸다. 경방향의 신장성이 적고, 좌석 시트의 착석감도 약간 단단한 것이었다.

(비교예 3)

실시예 1에 의해 사용한 폴리에스테르사를 위사, 폴리에스테르계 엘라스토머 탄성사를 경사로 사용하고, 위사 밀도는 30개/inch, 경사 밀도를 28개/inch로 하여 평직의 직물을 제작했다. 얻어진 직물을 180℃의 온도에서 2분간, 경방향으로 7％, 위방향으로 15％ 오버피드하면서 마찬가지의 건열 처리를 행했다. 얻어진 직물의 특성을, 표 3에 나타낸다. 얻어진 직물은, 경방향의 신장성이 높지만, 735N에서의 신장 정지가 작아, 안정성이나 쾌적한 착석성이 떨어지는 것이었다.

<산업상 이용가능성>

본 발명에 관한 스트레치 직물은, 차량의 좌석 시트 부재, 구두의 표피재 등의 부재, 가방지, 축구나 발레 등 스포츠용 볼의 부재, 점착 테이프, 부직포의 기포, 인테리어 부재, 차량·주택 내장용 부재 및 토목용 자재 등으로서 이용 가능하다.

1: 실의 직경
2: 크림프 높이
D: 서로 인접한 위사 또는 경사의 중심간 거리(㎜)
L: 경사 또는 위사의 축선 길이