KR0153838B1 - 폴리에스테르 포직물 및 필름의 감량처리를 위한 감량가공제 및 감량처리 방법 - Google Patents
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Abstract
본원 발명의 목적은 PET섬유와 작용하여 감량반응이 일어날 때 PET 표면전반에서 매우 균일하게 일어나서 감량률이 증가하여도 PET 섬유의 단면적당 인장강도의 감소가 거의 없어서 PET 필름의 경우는 약 90% 까지 그리고 일반 PET 섬유의 경우는 약 60%, 그리고 신합섬 PET 섬유의 경우는 약 50% 까지 감량하여도 취화에 의한 심각한 섬유강도의 저하현상이 일어나지 않는 PET 감량가공제(이하 함금속 알코올 함량제) 및 감량처리 방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본원 발명의 수단은 다음에 나열되어지는 각항중 어느 한항의 화합물 간의 반응에 의해 생성된 포화 용액으로서 하기의 [일반식]으로 나타내지는 함금속 알콜계 화합물인 것을 특징으로 한다.
(1) CaO와 에틸렌글리콜의 화학반응에 의해 칼슘 에틸렌글리콜레이트가 포화 상태로 존재하는 에틸렌글리콜 용액.
(2) Na2CO3와 에틸렌글리콜의 화학반응에 의해 소듐 에틸렌글리콜레이트가 존재하는 에틸랜글리콜 용액.
(3) Na2CO3와 글리세린의 화학반응에 의해 소듐 글리세롤레이트가 존재하는 글리세린 용액.
(4) NaH와 글리세린의 화학 반응에 의해 소듐 글리세롤레이트가 존재하는 글리세린 용액.
(5) NaH와 에틸렌글리콜의 화학 반응에 의해 소듐 에틸렌글리콜레이트가 존재하는 에틸렌글리콜 용액.
(6) NaH와 트리에틸렌글리콜의 화학반응에 의해 소듐 트리에틸렌 글리콜레이트가 존재하는 트리에틸렌 글리콜 용액.
(7) NaH와 디에틸렌글리콜의 화학반응에 의해 소듐 디에틸렌 글리콜레이트가 존재하는 디에틸렌글리콜 용액.
한편, 본 발명에 의한 PET 필름 및 포직물의 감량처리 방법은 상기 용액들 중 어느 하나에 침지시켜 80℃∼180℃에서 20-60분간 분간 유지시킴을 특징으로 한다.
[일반식]
M-(R-O)n-H, M(-R-OH)2, M-CH2-CHOHCH2-OH,
(단, n=1,2,3 M은 Na, Ca 및 K 이며, R은 알킬기 및 알켄기이다.)
Description
본 발명은 일가 및 다가 알코올류들을 K+, Na+, Ca++와 같은 Ia 및 IIa족 금속이온들과 반응시켜 얻은 함금속알코올염과 각종 다가올코올의 균일 혼합물로써 폴리에스테르(Poly(ethylene terephthalate), 이하 PET라 칭함)필름 및 섬유포직물을 처리하여 촉감 및 제반물성의 개선을 위한 다기능성 감량가공제의 제조 및 감량처리방법에 관한 것이다.
PET섬유는 분자쇄에 포함되어 있는 테레프탈레이트(terephthalate)의 대칭적인 분자구조 때문에 고도로 결정화된 치밀한 구조를 가지고 있어서 섬유로서의 강도가 지나치게 강하여 포직물로 만들었을 때 감촉이 좋지 못하며, 흡습성 및 염색성 등이 좋지 못한 단점이 발생한다.
이러한 단점들 중 촉감을 개선하기 위한 방법으로 PET섬유 포직물은 일반적으로 감량가공이라는 가공공정을 거치게 된다.
기존의 PET 섬유 포직물의 감량가공은 배치시스템(batch system)을 적용할 경우 감량가공하고자 하는 PET 섬유 포직물을 상압하에서 90-100℃ 조건으로 약 3-10% 가량의 NaOH 수용액에 1-2시간 정도 침지하여 PET 섬유 포직물 무게의 약 20-25% 가량을 연속적으로 감량을 행함으로써 , 생산량을 증대시킬 수 있는 공법이 일반적으로 많이 적용되고 있다.
이러한 기존의 NaOH 감량가공법을 일반 PET 섬유(혹은 regular PET섬유)로 만들어진 포직물에 적용하면 대체로 만족할 만한 감량가공효과가 얻어진다. 그러나 최근 개발된 신합섬 혹은 마이크로화이버(microfiber)로 불리는 PET 섬유(이하 신합섬 PET 섬유)로 만들어진 포직물에 기존의 NaOH 감량법을 적용하면 최대 20% 이상은 감량을 할 수가 없는 실정이다. 이는 NaOH에 의한 PET 감량이 PET표면 전반에 걸쳐 균일하게 일어나지 않고 PET 분자쇄내의 비결정 부분에 더욱 선택적으로 일어나기 때문에 감량률이 증가할수록 PET 섬유 단면적당 인장강도가 급격히 감소하여 상기 감량률 이상이 감량 되면 PET 섬유의 손상이 심하게 되어 섬유로서의 가치를 상실해 버리기 때문이다.
뿐만 아니라, NaOH에 의한 감량가공법은 단지 PET 섬유의 촉감만을 개선해 줄 수 있을 뿐 다른 물성의 개선효과는 없다.
이에 본원 발명의 목적은 상기한 문제점을 감안한 것으로서, PET섬유와 작용하여 감량반응이 일어날 때 PET 표면전반에서 매우 균일하게 일어나서 감량률이 증가하여도 PET 섬유의 단면적당 인장강도의 감소가 거의 없어서 PET 필름의 경우는 약 90%까지 그리고 일반 PET 섬유의 경우는 약 60%, 그리고 신합섬 PET 섬유의 경우는 약 50%까지 감량하여도 취화에 의한 심각한 섬유강도의 저하현상이 일어나지 않는 PET 감량가공제(이하 함금속 알코올 함량제) 및 감량처리 방법을 제공하는데 있다.
다시 말하면, NaOH 수용액을 사용한 감량가공은 가수분해에 의해 PET 섬유가 분해하는 것이며, 본 발명자들이 발명한 감량제를 사용하여 감량할 경우에는 에스테르 치환(ester Interchange)반응에 의해 감량되는 것이므로, 근본적으로 반응 메카니즘이 다르다. 이는 결과적으로 PET 섬유의 분해가 일어나 촉감을 부드럽게 할 뿐만 아니라, 또한 본 함금속 알코올 감량제는 감량된 PET 섬유 말단에다가 알코올기를 치환해 주기 때문에, 본 알코올 감량제로 감량가공된 PET 섬유포는 기존의 NaOH로 감량가공한 PET 섬유포보다 훨씬 많은 친수성기를 가지게 되어 흡습성, 염색성 등의 성질을 획기적으로 개선시키는 다기능성 감량법을 제공하게 된다.
본 발명자들이 사용한 다기능성 알코올 감량제는 무기 및 유기금속염(M-R; 여기서 M은 Na, K, Ca 그리고 R은 -O, -CO, -HCO, -OOC등을 뜻한다)혹은 금속물 물(H2O), 일가 알코올(R-OH), 혹은 다가 알코올류(ethyleneglycol, propylenglycol , buthyleneglycol, glycerol)에 투입하여 0-20atm의 압력하에서 20-200℃로 투입한 금속염이 모두 분해되어 금속이온으로 될 때 까지 가온하여 제조한다.
상압하에서 상기 제법을 행할 때는 대기내 수증기의 영향을 차단하기 위해 질소기류내에서 행할 수도 있다.
이하 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.
[실시예 1]
CaO(산화칼슘)와 에틸렌글리콜(ethyleneglycol)의 화학 반응에 의해 칼슘 에틸렌글리콜레이트(calcium ethyleneglycolate)가 포화상태로 존재하는 에틸렌글리콜(ethyleneglycol) 용액으로 되는 감량가공제(이하 CEG-EG라 약칭함)의 제조.
냉각기를 부착시킨 반응기에 질소 기체를 계속 주입하면서 소정량의 에틸렌글리콜(ethyleneglycol)을 넣고 반응기내의 온도를 130℃-200℃로 유지시키면서 소정량의 CaO를 넣어 교반하면서 반응시켜 칼슘 에틸렌글리콜레이트(Calcium ethyleneglycolate)가 포화상태로 존재하는 에틸렌글리콜(ethyleneglycol)용액을 제조하였다.
이 포화 용액의 제조 방법은 소금을 물에 녹여 포화 상태로 소금물을 만드는 것과 같은 방법이므로 각 성분의 특정함량을 요구하지는 않는다.
상기 칼슘 에틸렌글리콜레이트(CEG)는 아래와 같은 화학식
으로 나타내지며 음이온 성분인 O-CH2-CH2-OH가 PET와 반응하여 강력한 감량 작용을 하게 된다.
[실시예 2]
Na2CO`(탄산나트륨)와 에틸렌글리콜(ethyleneglycol)의 화학반응에 의해 소듐 에틸렌글리콜레이트(sodium ethyleneglycolate)가 용해되어 있는 상태로 존재하는 에틸렌글리콜(ethyleneglycol) 용액으로 되는 감량가공제(이하 SEG-EG)의 제조.
온도계, 교반기, 냉각기가 부착된 반응기에 에틸렌글리콜(ethylene glycol)과 Na2CO3를 넣고 교반하면서 0.5-3atm하에서 120-180℃를 유지하며 가온한다. 반응의 종말점은 CO2발생이 멈추는 때로 한다. 반응이 완결되면 노란빛을 띤 맑은 액체인 SEG-EG를 얻는다. 한편 SEG-EG의 농도는 투입하는 Na2CO3와 에틸렌글리콜의 양을 조절하여 원하는 농도로 만들 수 있다. 본 발명자들이 이 방법으로 만들 수 있었던 최대 SEG-EG 액 중의 SEG의 농도는 20%(중량비)이었다.
상기 SEG의 화학식은 다음과 같다.
[실시예 3]
Na2CO3(탄산나트륨)와 글리세린(glycerine)의 화학 반응에 의해 소듐 글리세롤레이트(sodium glycerolate)가 존재하는 글리세린(glycerine) 용액으로 되는 감량가공제(이하 SGR-GR로 약칭함)의 제조.
온도계, 교반기 냉각기가 부착된 반응기에 글리세린(glycerine)과 Na2CO3를 넣고 교반하면서 0.5-3atm하에서 120-180℃를 유지하며 가온한다. 반응의 종말점은 CO2발생이 멈추는 때로한다. 반응이 완결되면 노란빛을 띤 맑은 액체인 SGR-GR을 얻는다.
한편 SGR-GR의 농도는 투입하는 Na2CO3와 글리세린(glycerine)의 양을 조절하여 원하는 농도로 만들 수 있다. 본 발명자들이 이 방법으로 얻을 수 있었던 최대 SGR-GR의 농도는 10wt%이었다.
상기 SGR의 화학식은 아래와 같다.
[실시예 4]
NaH(수소화나트륨)와 글리세린(glycerine)의 화학 반응에 의해 소듐 글리세롤레이트(sodium glycerolate)가 존재하는 글리세린(glycerine) 용액으로 되는 감량가공제(이하 NGR-CR이라고 약칭함)의 제조.
온도계, 교반기, 냉각기, 가스주입기가 부착된 반응기에 글리세린(glycerine)을 넣고 NaH을교반하면서 투입하며 동시에 가스 주입기로 질소가스를 주입하고 질소가스는 냉각기를 통하여 배출 가능토록 한다. 온도는 상압하에서 160℃를 넘지 않게 한다.
NaH의 투입이 끝나고 투입된 NaH가 완전히 반응하면 노란빛을 띤 맑은 액체인 NGR-GR을 얻는다. 반응의 종말점은 수소기체의 발생이 멈추는 때로 한다. 한편 NGR-GR의 농도는 투입하는 NaH와 글리세린(Glycerine)의 양을 조절하여 원하는 농도로 만들 수 있다.
본 발명자들이 이 방법으로 얻을 수 있었던 최대 NGR-GR의 농도는 10wt%이다.
상기 NGR의 화학식은 아래와 같다
[실시예 5]
NaH와 에틸렌글리콜(ethyleneglycol)의 화학 반응에 의해 소듐 에틸렌글리콜레이트(sodium ethyleneglycolate)가 존재하는 에틸렌글리콜(ethyleneglycol) 용액으로 되는 감량가공제(이하 NEG-EG라고 약칭함)의 제조.
온도계, 교반기, 냉각기, 가스주입기가 부착된 반응기에 에틸렌글리콜(ethylene glycol)을 넣고 NaH을 교반하면서 투입하며 동시에 가스주입기로 질소 가스를 주입하고 주입된 질소가스는 냉각기를 통하여 배출가능토록 한다. 온도는 상압하에서 80℃를 넘지 않게 한다.
NaH의 투입이 끝나고 투입된 NaH가 완전히 반응하면 노란 빛을 띤 맑은 액체인 NEG-EG를 얻는다. 반응의 종말점은 수소 기체의 발생이 멈추는 때로 한다. 한편 NEG-EG의 농도는 투입하는 NaH와 EG의 양을 조절하여 원하는농도로 만들 수 있다. 본 발명자들의 이 방법으로 얻을 수 있었던 최대 NEG-EG의 농도는 30wt%였다.
상기 NEG의 화학식은 아래와 같다.
[실시예 6]
NaH와 디에틸렌글리콜(dietyleneglycol) 또는 트리에틸렌글리콜(trietyleneglycol) 강의 선택적 화학 반응에 의해 소듐 디에틸렌글리콜레이트(sodium dietylene glycolate(SDEG)가 존재하는 디에틸렌글리콜(dietyleneglycol)용액으로 되는 감량가공제(이하 SDEG-DEG라 약칭함)및 소듐 트리에틸렌 글리콜레이트(sodium trietylene glycolate(STEG)가 존재하는 트리에틸렌글리콜(trietyleneglycol)용액으로 되는 감량가공제(이하(STEG-TEG라 약칭함)의 제조.
냉각기를 부착시킨 반응기에 건조된 질소 가스를 계속 주입하면서 각각 소정량의 디에틸렌글리콜(diethyleneglycol(DEG)), 또는 트리에틸렌글리콜(triethyleneglycol(TEG))을 넣고 반응기내의 온도를 40℃(DEG), 60℃(TEG)이하로 각기 유지하면서 NaH 소정량을 각각의 용액에 넣어 반응시켜, 균일 혼합 다기능성 감량가공제를 제조하였다.
본 발명자들이 이 방법으로 얻을 수 있었던 최대 SDEG-DEG 및 STEG-TEG의 농도는 10wt%이다.
상기 SDEG 및 STEG의 화학식은 각기 다음과 같다.
이하 상기에서 제조한 용액을 사용하여 PET 필름 및 PET 포직물의 감량처리(또는 분해)방법을 설명하면 다음과 같다.
상기 실시예를 통하여 제조한 칼슘 에틸렌글리콜레이트(Calcium ethylene glycolate)의 에틸렌글리콜(ethyleneglycol)에 대한 포화용액(CEG-EG용액), SEG-EG용액, SGR-GR용액, NGR-GR용액, NEG-EG용액, SDEG-DEG용액, STEG-TEG용액 등의 어느 하나의 용액속에 PET포직물을 침지시켜 80℃-180℃에서 2-60분간 처리한다. 이때 처리된 PET 포직물의 감량률은 5%-87%였으며 처리 온도가 높아질수록 또한 처리시간이 증가할 수록 감량률이 증가하게 되나 처리온도가 너무 높을 경우 조직의 열손상을 가져올 수 있고, 처리시간이 일정시간 이상이 되면 더 이상의 감량이 진행되지 아니하고 시간손실만 가져오므로 상기 처리온도 및 시간정도의 조건하에서 처리하는 것으로 족하며, 종래 감량 처리에 비해 PET 포직물에의 염색성 등 각종 물성도 아울러 향상되는 효과가 있다.
Claims (2)
- 다음에 나열되어지는 (1)항내지 (7)항으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 어느 한항 속의 화합물간의 반응에 의해 생성된 포화용액으로서 하기의 [일반식]으로 나타내지는 알콜계 화합물인 것을 특징으로 하는 PET 필름 및 PET 포직물의 감량처리를 위한 감량가공제.(1) CaO와 에틸렌글리콜의 화학반응에 의해 칼슘 에틸렌글리콜레이트가 포화 상태로 존재하는 에틸렌글리콜 용액.(2) Na2CO3와 에틸렌글리콜의 화학반응에 의해 소듐 에틸렌글리콜레이트가 존재하는 에틸렌글리콜 용액.(3) Na2CO3와 글리세린의 화학반응에 의해 소듐 글리세롤레이트가 존재하는 글리세린 용액.(4) NaH와 글리세린의 화학 반응에 의해 소듐 글리세롤레이트가 존재하는 글리세린 용액.(5) NaH와 에틸렌글리콜의 화학 반응에 의해 소듐 에틸렌글리콜레이트가 존재하는 에틸렌글리콜 용액.(6) NaH와 트리에틸렌글리콜의 화학반응에 의해 소듐 트리에틸렌 글리콜레이트가 존재하는 트리에틸렌 글리콜 용액.(7) NaH와 디에틸렌글리콜의 화학반응에 의해 소듐 디에틸렌 글리콜레이트가 존재하는 디에틸렌글리콜 용액.[일반식]M-(R-O)n-H, M(-R-OH)2, M-CH2-CHOHCH2-OH,(단, n=1,2,3 M은 Na, Ca 및 K 이며, R은 알킬기 및 알켄기이다.)
- PET 필름 및 포직물의 감량처리 방법에 있어서, 하기에 나열된 (1)항 내지 (7)항의 그룹으로부터 선택되는 어느 하나의 용액속에 PET 필름 및 포직물을 침지시켜 80℃-180℃에서 2-60분간 유지시켜 감량 처리하게 됨을 특징으로 하는 PET 필름 및 포직물의 감량 처리 방법.(1) CaO와 에틸렌글리콜의 화학반응에 의해 칼슘 에틸렌글리콜레이트가 포화 상태로 존재하는 에틸렌글리콜 용액.(2) Na2CO3와 에틸렌글리콜의 화학반응에 의해 소듐 에틸렌글리콜레이트가 존재하는 에틸랜글리콜 용액.(3) Na2CO3와 글리세린의 화학반응에 의해 소듐 글리세롤레이트가 존재하는 글리세린 용액.(4) NaH와 글리세린의 화학 반응에 의해 소듐 글리세롤레이트가 존재하는 글리세린 용액.(5) NaH와 에틸렌글리콜의 화학 반응에 의해 소듐 에틸렌글리콜레이트가 존재하는 에틸렌글리콜 용액.(6) NaH와 트리에틸렌글리콜의 화학반응에 의해 소듐 트리에틸렌 글리콜레이트가 존재하는 트리에틸렌 글리콜 용액.(7) NaH와 디에틸렌글리콜의 화학반응에 의해 소듐 디에틸렌 글리콜레이트가 존재하는 디에틸렌글리콜 용액.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950044141A KR0153838B1 (ko) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | 폴리에스테르 포직물 및 필름의 감량처리를 위한 감량가공제 및 감량처리 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950044141A KR0153838B1 (ko) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | 폴리에스테르 포직물 및 필름의 감량처리를 위한 감량가공제 및 감량처리 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR970027506A KR970027506A (ko) | 1997-06-24 |
| KR0153838B1 true KR0153838B1 (ko) | 1998-12-01 |
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ID=19435984
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1019950044141A KR0153838B1 (ko) | 1995-11-28 | 1995-11-28 | 폴리에스테르 포직물 및 필름의 감량처리를 위한 감량가공제 및 감량처리 방법 |
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| KR (1) | KR0153838B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010068114A (ko) * | 2001-04-24 | 2001-07-13 | 이돈순 | 폴리에스테르로 제조되는 편물원단의 감량가공방법, 이에의해 제조되는 편물원단 |
-
1995
- 1995-11-28 KR KR1019950044141A patent/KR0153838B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010068114A (ko) * | 2001-04-24 | 2001-07-13 | 이돈순 | 폴리에스테르로 제조되는 편물원단의 감량가공방법, 이에의해 제조되는 편물원단 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970027506A (ko) | 1997-06-24 |
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