KR100523258B1 - 내산성을 향상시킨 스판덱스용 방사유제 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스판덱스 방사유제에 관한 것으로서 폴리디메틸실록산계의 베이스 오일 성분에 아미노 실란계 화합물을 부가하여 우수한 내산특성을 부여함으로서 스판덱스 섬유의 산에 의한 취화를 방지하고, 특히, 아세테이트 섬유와의 교편직 후 장기 보관시 발생하는 교편직물 내 스판덱스 섬유의 강도 및 탄성적 성질이 저하하는 단점을 개선한 탄성 섬유를 제조하는 것이 가능하다.

Description

내산성을 향상시킨 스판덱스용 방사유제 조성물 {Spandex spinning oil composition improving anti-acidic property}

본 발명은 스판덱스용 방사유제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스판덱스 방사직후에 부착되는 유제에 새로운 성분을 첨가함으로서 내산성을 향상시킨 스판덱스용 방사유제에 관한 것이다.

스판덱스는 85중량% 이상의 우레탄(urethane) 결합을 갖는 고신축성 폴리우레탄계 섬유로서, 일반적으로 폴리우레탄을 함유하는 방사용액을 노즐을 통해 압출하고 가열기체를 도입하여 용매를 증발, 건조시키는 건식방사; 방사수욕을 통과시켜 용매를 용출시키면서 동시에 폴리머를 응고시키는 습식방사; 아민 쇄신장제를 함유하는 반응액중에 이소시아네이트를 지닌 프리폴리머(prepolymer) 용액을 노즐을 통해 압출시켜 쇄신장 반응시키는 화학방사; 또는 폴리우레탄을 가열용융상태에서 노즐을 통해 압출하고 냉각시키는 용융방사를 통해 제조한다.

상기 방식으로 제조된 섬유는 우수한 탄성 회복율과 600∼700% 수준의 높은 신도를 보유하여 수영복과 같은 고신축성 편직물에 많이 이용되고 있으며, 나일론, 폴리에스테르, 아크릴, 면, 양모, 아세테이트 등의 다른 원사와 교직 또는 교편을 함으로서 교편직물에 고기능성을 부여하고 있다.

그러나, 아세테이트 섬유와의 교편직 후 생지의 장기간 롤링 보관시 아세테이트 섬유에서 발생하는 아세트 산에 의한 스판덱스 섬유의 물리적 손상으로 인하여 편직물내의 사절과 홀 발생 등과 같은 문제를 야기한다.

따라서 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 내산성을 보유하여 아세테이트 섬유와의 교편후 장기 보관이 가능한 스판덱스의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기에서 언급한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로 유제내에 내산특성을 부여하기 위해 아미노 실란계 화합물을 첨가함으로서 아세테이트 섬유와의 교편직후 장기 보관시 발생할 수 있는 아세트산에 의한 교편직물내의 스판덱스 원사의 사절과 홀 발생 등에 따르는 문제점을 개선한 스판덱스용 방사유제를 제공하는 것이다.

본 발명은 베이스 성분으로서 10내지 15센티스토크의 실리콘계통의 폴리디메틸실록산 40내지 55중량%와 미네랄오일 40내지 45중량%에 제전제로서 아미노 변성 실록산 3내지 5중량%, 암모늄 염계 제전제 3내지 4중량%, 마그네슘 스테아레이트 2내지 3중량% 및 아미노 실란 0.5내지 10중량%을 부가하여 조성되는 내산특성을 보유할 수 있는 스판덱스용 방사유제에 관한 것이다.

본 발명에서 유제중 주성분인 폴리디메틸실록산은 하기 화학식 1과 같은 구조단위를 갖는 화합물로써 점도는 임의의 선택이 가능하지만, 방사공정에서의 균일한 유제 흡착 및 사에서의 유제탈착과 가이드류와의 점성저항을 고려할 때 10내지 15센티스트로크가 바람직하며, 그 사용량은 규정대로 사용하는 것이 좋은데 규정외로 사용하면 하기에 언급할 아미노실란의 첨가량에 필연적으로 영향을 미처 바람지하지 않다.

(여기에서 R1과 R2는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기 또는 아릴기이다)

한편, 미네랄 오일은 30℃ 에서 점도가 10∼25 센티스토크 정도의 것이 바람직한데, 유제의 주성분인 상기 폴리디메틸실록산과 유사한 점도를 갖을 때 유제의 상용성이 더욱 우수하다.

본 발명에서 내산 특성을 부여하기 위해 특징적으로 첨가하는 아미노 실란은 하기 화학식 2의 구조식을 갖는 것으로 유제와의 분산용해성을 고려하여 수평균 분자량 150∼300 수준의 것이 적합하다. 이때 그의 첨가량이 0.5% 미만일 때에는 미첨가분과 유사한 강력유지율을 보여 내산 효과를 발현하지 않으며, 10%초과하면 내산특성의 큰 향상이 없이 동등하게 유지되는 결과를 보인다.

(여기에서 R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기 또는 아릴기이다)

본 발명에서 기타 첨가되는 아미노변성실록산, 암모늄염계 제전제, 마그네슘 스테아레이트등은 제전성등을 부여하기 위한 통상의 첨가제로서 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따라 제조된 섬유용 유제를 스판덱스 방사 이후 부여시 스판덱스의 내산성을 향상시켜 아세테이트 원사와의 교편직후 산에 의한 스판덱스 원사의 손상을 방지함으로서 교편직물의 장기 보관시 발생하는 강력저하에 의한 사절 및 원단의 신축성 저하 문제점을 개선하는 잇점이 있다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.

[ 실시예 1]

폴리에테르형 스판덱스 섬유의 건식방사 직후에 폴리디메틸실록산 50.5중량%, 미네랄 오일 40중량%, 고분자 아밀변성실록산 3중량%, 암모늄 염계 제전제 3.5중량%, 마그네슘스테아레이트 2.5중량%, 아미노실란 0.5중량%의 조성을 갖는 유제를 사에 부착하여 3필라멘트 40데니어의 폴리에테르형 스판덱스를 수득한 후 스판덱스 섬유의 산처리전후의 강력유지율을 평가하여 표1에 나타내었다.

[ 실시예 2-3, 비교예1-2 ]

내산성을 부여하는 아미노실란의 함량비율을 제외하고는 실시예1과 같은 조성의 방사유제를 사용한 후 물성을 평가하였다.

		비교예1	비교예2	실시예1	실시예2	실시예3
유제성분(중량%)	폴리디메틸실록산	51.0	50.7	50.5	47.0	41.0
	미네랄 오일	40.0	40.0	40.0	40.0	40.0
	고분자아밀변성실록산	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0
	암모늄 염계 제전제	3.5	3.5	3.5	3.5	3.5
	마그네슘스테아레이트	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5
	아미노 실란	-	0.3	0.5	4.0	10.0
유제 부착량[%]		5.5	5.5	5.5	5.5	5.5
산처리전 강력[gf]		137.6	137.3	137.8	137.3	137.6
산처리후 강력[gf]		60.6	107.1	133.7	129.1	132.6
강력 유지율[%]		44	78	97	94	96.4

스판덱스 원사의 산처리는 밀폐된 용기내에 아세트산을 넣고, 이 용기내에서 원사를 25% 신장하여 상온, 24시간 아세트산 증기로 처리하였으며, 시료를 처리하기 전후에, Instron을 이용하여 절단 강력을 각각 측정하였다. Instron 측정시 시료 길이는 50mm이며, 상부 축의 상승 속도는 100mm/min로 하여 파단되었을 때의 하중을 측정하였고, 산처리전의 절단강력(a)와 산처리후의 절단강력(b)로부터 강력 유지율(b/a)을 구하였다.

실시예와 비교예에서 보는 바와 같이 아미노 실란을 첨가한 본 발명의 스판덱스 방사유제를 사용한 경우에 아미노실란을 사용하지 않은 경우보다 산처리후 강력유지율이 크게 증가함을 알 수 있으며, 첨가함량이 증가함에 따라 그 특성은 증가함을 보임으로서 아미노실란에 의한 내산 효과를 확인하였다.

이상에서와 같이 아미노실란이 함유된 본 발명에 의해 제조된 섬유용 유제를 스판덱스 방사 직후 부여시 스판덱스의 내산성을 향상시켜 아세테이트 원사와의 교편직후 산에 의한 스판덱스 원사의 손상을 방지함으로서 교편직물의 장기 보관시 발생하는 강력저하에 의한 사절 및 원단의 신축성 저하 문제점을 개선하는 잇점이 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업계에서 통상의 기술을 가진 자에게는 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (4)

1. 폴리디메틸실록산계의 베이스 오일 성분에 아미노 실란계 화합물을 0.5내지 10중량%를 부가하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내산성 스판덱스용 방사유제조성물.
2. 제 1항에 있어서, 상기 폴리디메틸실록산은 하기 화학식 1과 같은 구조이며, 10내지 15센티스토크의 점도를 갖는 것을 특징으로 하는 내산성 스판덱스용 방사유제조성물.

   [화학식 1]

   (여기에서 R1과 R2는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기 또는 알릴기이다)
3. 제 1항에 있어서, 상기 아미노실란은 수평균 분자량 150∼300수준의 하기 화학식 2와 같은 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 내산성 스판덱스용 방사유제조성물.

   [화학식 2]

   (여기에서 R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기 또는 알릴기이다)
4. 10 내지 15 센티스토크의 점도를 갖는 하기 화학식 1의 실리콘계 폴리디메틸실록산 40∼55 중량%, 10 내지 15 센티스토크의 점도를 갖는 미네랄 오일 40∼45 중량%, 아미노변성 실록산 3∼5 중량%, 암모늄염계제전제 3∼4 중량%, 마그네슘스테아레이트 2∼3 중량%, 및 분자량 200∼300인 하기 화학식 2의 아미노실란 0.5∼10 중량%로 구성된 내산성 스판덱스용 방사유제 조성물

   [화학식 1]

   (여기에서 R1과 R2는 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기 또는 알릴기이다)

   [화학식 2]

   (여기에서 R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 수소원자, 알킬기 또는 알릴기이다)