KR100531932B1 - Heat-resistant breakthrough cellulose acetate moldings and preparation method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내열실투성 셀룰로오스아세테이트 성형물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 셀룰로오스 아세테이트 플레이크로부터 셀룰로오스 아세테이트 성형품을 제조하는 방법에 있어서, 셀룰로오스 아세테이트 플레이크를 아세톤과 물에 용해시켜 도프 조성물을 제조한 다음, Zn, Sn 또는 Co 금속의 할로겐화합물을 아세테이트 플레이크에 대하여 3∼20중량%를 첨가하여 내열실투성 셀룰로오스 아세테이트 성형물을 제조하는 방법 및 상기 방법으로 제조된 성형물에 관한 것이다. 이렇게 제조한 아세테이트 섬유, 필름 및 시트는 90∼140℃의 고온고압하에서 알칼리성, 산성 및 중성의 열수처리, 및 200℃까지의 건열처리를 하여도 우수한 내열실투성과 기계적 물성등을 나타낸다.The present invention relates to a heat-resistant cellulose acetate molded article and a method for producing the same, and more particularly, to a method for producing a cellulose acetate molded article from cellulose acetate flakes, wherein the cellulose acetate flakes are dissolved in acetone and water to prepare a dope composition. Next, a method for preparing a heat-resistant cellulose acetate molding by adding 3 to 20% by weight of a halogenated compound of Zn, Sn or Co metal to acetate flakes, and a molding produced by the above method. The acetate fibers, films, and sheets thus prepared exhibit excellent heat devitrification resistance and mechanical properties even under alkaline, acidic and neutral hydrothermal treatment at a high temperature and high pressure of 90 to 140 캜, and dry heat treatment up to 200 캜.

Description

내열실투성 셀룰로오스아세테이트 성형물 및 이의 제조방법Heat-resistant breakthrough cellulose acetate moldings and preparation method thereof

본 발명은 내열실투성 셀룰로오스아세테이트 성형물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 습열 및 건열처리를 받을 때 실투하지 않는 셀룰로오스아세테이트 성형물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heat-resistant cellulose acetate molded article and a method for producing the same, and more particularly, to a cellulose acetate molded article and a method for producing the same, which are not devitrified when subjected to wet heat and dry heat treatment.

통상의 셀룰로오스아세테이트(이하 "아세테이트"라 함) 섬유 또는 필름을 90℃ 이상의 열수, 또는 170℃ 이상의 건열로 처리하면 투명성을 잃어버린다. 이러한 실투 현상은 아세테이트의 특징적인 여러 물성, 예를 들면, 촉감, 광택, 염색선명도, 부드러움 등의 저하를 동반하거나, 광택얼룩이 발생하기도 한다. 또한, 90℃ 이하에서 아세테이트 섬유를 염색하는 경우, 캐리어를 첨가하지 않으면 검은색이나 짙은 빨강의 농색이 얻어지기 어렵고, 적정한 견뢰도를 얻기 위한 균염시간이 상대적으로 길어진다.Ordinary cellulose acetate (hereinafter referred to as "acetate") fibers or films are treated with hot water of 90 ° C. or higher or dry heat of 170 ° C. or higher to lose transparency. These devitrification phenomena are accompanied by deterioration of various physical properties of acetate, such as touch, gloss, sharpness, softness, etc., or glossiness may occur. In addition, in the case of dyeing the acetate fibers at 90 ° C. or lower, if a carrier is not added, black or dark red deep color is hardly obtained, and the leveling time for obtaining proper fastness is relatively long.

한편, 아세테이트 섬유의 염색온도를 100℃ 이상으로 할 경우, 염색시간을 단축할 수 있어 생산비용을 절감할 수 있다. 또한, 폴리에스테르 등과 같이 고온고압에서 염색해야하는 섬유와 아세테이트가 혼용되어 있는 섬유제품을 제조할 경우 아세테이트의 내실투성에 따라 촉감, 광택, 염색선명도, 부드러움 등의 품위가 크게 달라진다. 따라서, 100℃ 이상의 고온염색 및 180℃ 이상의 건열처리를 하여도 물성이 손상되지 않는 아세테이트가 요구되어 왔다.On the other hand, when the dyeing temperature of the acetate fiber to 100 ℃ or more, it is possible to shorten the dyeing time can reduce the production cost. In addition, when manufacturing a fiber product that is mixed with the acetate and the fiber to be dyed at high temperature and high pressure, such as polyester, the quality, such as touch, gloss, sharpness of the dye, softness is greatly changed depending on the devitrification resistance of the acetate. Accordingly, there has been a demand for acetates that do not lose their physical properties even after high temperature dyeing at 100 ° C or higher and dry heat treatment at 180 ° C or higher.

아세테이트의 실투현상은 열처리 온도가 높을수록, 처리시간이 길수록 심하게 일어난다. 이러한 열처리에 의한 실투성을 개선하기 위해 지금까지 여러 가지 방법이 제안되어 왔다.The devitrification of acetate occurs more severely with higher heat treatment temperature and longer treatment time. In order to improve the devitrification by this heat treatment, various methods have been proposed so far.

일본특개소 제 47-2052호에서는 아세테이트 플레이크 농도를 18중량% 이하로 도프(Dope)를 제조한 뒤, 용매인 아세톤을 증발시켜 20중량% 이상으로 조정하고 물을 첨가하여 함수율 4중량% 이하로 도프를 만들어 방사하여 내실투성이 향상된 아세테이트 섬유를 제조하는 방법을 개시하고 있다. 그러나, 상기 특허로 내실투성 아세테이트 섬유를 제조하는 방법은 두가지 단점이 있다. 첫째, 열수처리 온도가 100℃에서는 내실투성의 향상에 다소 효과가 있으나, 120℃에서는 내실투성의 향상에 효과적이지 못하고, 둘째, 초기 도프의 아세테이트 농도를 15중량% 이하로 제조한 뒤 용매를 증발시켜 24중량% 이상으로 제조하는 과정에서 에너지와 공정시간이 소요되어 비용이 증가한다.In Japanese Patent Application Laid-Open No. 47-2052, a dope was prepared at an acetate flake concentration of 18% by weight or less, and then acetone, a solvent, was adjusted to 20% by weight or more, and water was added to 4% by weight or less. A method of making dope and spinning to produce acetate fibers with improved devitrification resistance is disclosed. However, the method of producing the devitrification-resistant acetate fibers with the above patent has two disadvantages. First, the hot water treatment temperature is somewhat effective to improve the devitrification resistance at 100 ℃, but is not effective at improving the devitrification resistance at 120 ℃, and second, after preparing the acetate concentration of the initial dope to 15% by weight or less, the solvent is evaporated In the process of manufacturing more than 24% by weight, the energy and processing time is required to increase the cost.

일본특개소 제 48-11762호에서는 디카르복실산 또는 그의 에스테르 유도체를 아세테이트 플레이크 중량의 0.05∼4중량%를 첨가하여 아세테이트 도프를 제조하고 이를 방사하여 내실투성 아세테이트를 얻었다. 이 방법으로 제조된 아세테이트 섬유는 상기 특허의 실시예에서 알 수 있듯이 110℃로 스팀처리 또는 98℃로 열수처리하면 미처리 시료에 비해 실투성이 다소 떨어져 완벽한 내실투성을 나타내지 못한다.In Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-11762, dicarboxylic acid or an ester derivative thereof is added to 0.05 to 4% by weight of the acetate flakes to prepare acetate dope and spun to obtain a devitrification resistant acetate. As can be seen in the examples of the patent, the acetate fiber produced by this method is slightly impaired when compared to the untreated sample when steamed at 110 ° C. or hydrothermally treated at 98 ° C., thereby not exhibiting perfect devitrification resistance.

일본특개소 제 48-13726호에서는 셀룰로오스 아세테이트를 Ba, Pb, Cs, Sr, 또는 Zn의 탄산 또는 중탄산 수용액(금속이온 농도 5∼300ppm)에 침지, 교반 및 탈수시켜 내실투성 아세테이트 플레이크를 제조하였다. 또한, 일본특개소 제 49-10609호에서는 상기 일본특개소 제 48-13726호로 제조된 아세테이트 플레이크에 p-옥시 안식향산을 아세테이트 플레이크 중량의 0.001∼1중량% 첨가하여 도프를 제조하고, 방사하여 내실투성 아세테이트 섬유를 제조하였다. 그러나, 상기 일본특개소 제 49-10609호 및 제 48-13726호의 방법으로 내실투성 아세테이트를 제조함에 있어 다음과 같은 결점이 있다. 첫째, 아세테이트 플레이크를 제조함에 있어 금속염 수용액에 침지 및 교반처리를 수행해야하는 공정이 추가되어 제조비용이 상승하고, 둘째, 이들 방법으로 제조된 아세테이트 섬유를 열수처리하면 처리전 시료에 비하여 약간 실투하여 효과가 완벽하지 않다. 이밖에 실투의 원인으로 추정되는 불순물, 초산화도가 낮은 셀룰로오스 아세테이트 및 저 중합도 셀룰로오스 아세테이트 등을 용매로 제거한 정제 아세테이트 플레이크를 사용하여 내실투성 아세테이트 섬유를 제조하는 방법이 제안되고 있다. 이때 사용되는 용매는 아세테이트의 용매와 비용매의 혼합용매(일본특개소 제 48-23543호)와 탄소수가 5이하의 알킬알콜 또는 그의 수용액 (일본특개소 제 48-23542호) 등이 있다. 그러나 상기 방법도 아세테이트 플레이크를 정제해야하는 번거로움과 함께 제조비용이 상승하고, 얻어진 아세테이트 섬유의 내실투 효과도 상기 특허들의 실시예에서 나타난 바와 같이 완벽하지 않다.In Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-13726, cellulose acetate was immersed, stirred, and dehydrated in an aqueous solution of carbonic acid or bicarbonate (metal ion concentration of 5 to 300 ppm) of Ba, Pb, Cs, Sr, or Zn to prepare a devitrification-resistant acetate flake. In Japanese Patent Application No. 49-10609, p-oxybenzoic acid is added to 0.001 to 1% by weight of the weight of acetate flakes to the acetate flakes prepared in Japanese Patent Application No. 48-13726, to prepare dope, and spin-resistant. Acetate fibers were made. However, there are the following drawbacks in the preparation of devitrification-resistant acetates by the methods of Japanese Patent Laid-Open Nos. 49-10609 and 48-13726. First, in the preparation of acetate flakes, a process of adding immersion and stirring to an aqueous metal salt solution is added, and manufacturing cost increases. Second, the hydrothermal treatment of acetate fibers prepared by these methods is slightly devitrified compared to the sample before treatment. Is not perfect. In addition, there has been proposed a method for producing a devitrification resistant acetate fiber using purified acetate flakes in which impurities, cellulose acetate having a low degree of superoxidation, low polymerization degree cellulose acetate, and the like are removed with a solvent. The solvent used at this time includes a mixed solvent of a solvent of acetate and a non-solvent (Japanese Patent Application No. 48-23543), an alkyl alcohol having 5 or less carbon atoms, or an aqueous solution thereof (Japanese Patent Application No. 48-23542). However, the method also increases the manufacturing cost with the trouble of purifying the acetate flakes, and the anti-devitrification effect of the obtained acetate fiber is not perfect as shown in the examples of the above patents.

이에 본 발명자들은 상기 종래의 방법으로 내실투성 아세테이트 성형물을 제조함에 따른 단점을 해소시키면서, 140℃ 까지의 열수처리 및 200℃ 까지의 건열처리에서 완벽한 내실투성을 갖는 아세테이트 성형물을 제공하기 위하여, 아세테이트의 실투현상을 분자레벨과 고분자 형태학적으로 규명하였다. 그 결과 아세테이트의 분자간 및 분자내 수소결합을 하고 있지 않는 하이드록실기의 량(이하 "비결합 하이드록실기"라 함)이 실투현상에 직접적인 연관성이 있음을 확인하였고, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.Accordingly, the inventors of the present invention provide an acetate molding having perfect devitrification resistance in hot water treatment up to 140 ° C. and dry heat treatment up to 200 ° C. while eliminating the disadvantages of preparing the devitrification resistant acetate molding by the conventional method. The devitrification phenomena were identified at the molecular level and polymer morphology. As a result, it was confirmed that the amount of hydroxyl groups not intermolecular and intramolecular hydrogen bonds of acetate (hereinafter referred to as "unbonded hydroxyl groups") is directly related to the devitrification phenomenon. It became.

따라서, 본 발명의 목적은 140℃ 까지의 열수처리 및 200℃ 까지의 건열처리에서 완벽한 내실투성을 갖는 아세테이트 성형물의 제조방법을 제공하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for producing an acetate molding having perfect devitrification resistance in hot water treatment up to 140 ° C and dry heat treatment up to 200 ° C.

본 발명의 다른 목적은 상기 방법으로 제조된 성형물을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a molded article produced by the above method.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 셀룰로오스 아세테이트 플레이크로부터 셀룰로오스 아세테이트 성형품을 제조하는 방법에 있어서, 셀룰로오스 아세테이트 플레이크를 아세톤과 물에 용해시켜 도프 조성물을 제조한 다음, Zn, Sn 또는 Co 금속의 할로겐화합물을 아세테이트 플레이크에 대하여 3∼20중량%를 첨가하는 것으로 이루어진다.The method of the present invention for achieving the above object in the method for producing a cellulose acetate molded article from cellulose acetate flakes, to prepare a dope composition by dissolving cellulose acetate flakes in acetone and water, and then halogen of Zn, Sn or Co metal The compound consists of adding 3-20% by weight relative to acetate flakes.

이하 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Looking at the present invention in more detail as follows.

전술한 바와 같이, 아세테이트의 분자간 및 분자내 수소결합을 하고 있지 않는 비결합 하이드록실기의 량이 실투현상에 직접적인 연관성이 있음을 확인하였다. 즉, 비결합 하이드록실기의 량이 많을수록 실투도는 저하되고, 수소결합하는 수분의 함량도 증가하였다. 또한, 아세틸기의 치환도가 높은 트리아세테이트가 내열실투성이 가장 우수하고, 아세틸기의 치환도가 낮을수록 내열실투성이 저하되었다.As described above, it was confirmed that the amount of non-bonded hydroxyl groups not intermolecular and intramolecular hydrogen bonds of acetate is directly related to devitrification. In other words, as the amount of unbonded hydroxyl groups increased, the devitrification decreased, and the content of hydrogen-bonded water also increased. In addition, triacetate having a high degree of substitution of the acetyl group had the best heat-permeability, and the lower the degree of substitution of the acetyl group, the lower the heat-permeability.

한편, 습열 또는 건열 처리한 아세테이트 필름의 형태변화를 전자현미경으로 관찰한 결과, 열처리 전에 비해 직경 0.01∼0.7㎛의 마이크로 보이드가 표면에 다량 생성되었다. 이는 아세테이트의 비결합 하이드록실기에 수소결합되어 있는 수분인 1차 결합수와 2차 및 3차 결합수, 및 자유수가 응집, 증발, 재배치되는 과정에서 아세테이트 내부에 다량의 공극이 형성되어 발생하는 것으로 판단된다. 이렇게 열처리에 의해 발생된 공극부위에서 빛이 굴절 및 산란되어 아세테이트가 실투현상을 나타내는 것으로 판단된다.On the other hand, as a result of observing the morphological changes of the wet or dry heat treated acetate film with an electron microscope, a large amount of micro voids having a diameter of 0.01 to 0.7 μm was formed on the surface as compared with before the heat treatment. This is caused by the formation of a large amount of voids in the acetate as the primary, secondary and tertiary bonded water, and the free and agglomerated, evaporated and rearranged water, which are hydrogen-bonded to the non-bonded hydroxyl group of the acetate. It seems to be. In this way, the light is refracted and scattered in the voids generated by the heat treatment, and it is determined that acetate exhibits devitrification.

따라서, 본 발명자들은 아세테이트 분자내에서 수분과 수소결합 등이 있는 비결합 하이드록실기의 량을 줄일 수 있는 방법을 구한다면 아세테이트의 단점인 실투성을 개선시킬 수 있을거라 판단하였다.Therefore, the inventors of the present invention determined that the method of reducing the amount of non-bonded hydroxyl groups containing water and hydrogen bonds in the acetate molecule could improve the devitrification, which is a disadvantage of acetate.

전술한 바와 같이, 본 발명은 아세테이트의 실투 원인 규명 및 개선연구를 통해 달성할 수 있었다. 즉, 아세테이트를 건식 또는 습식공정으로 필름, 시트 또는 섬유를 성형함에 있어 공정비용의 상승, 공정성 저하 및 물성 저하를 동반하지 않으면서, 아세테이트의 실투원인인 비결합 하이드록실기를 배위결합 또는 쌍극자 상호작용으로 블록킹할 수 있는 첨가제를 통상의 아세테이트 플레이크 도프에 첨가하여 열안정성이 향상된 아세테이트 성형품을 얻었다. 또한, 아세테이트를 건식공정으로 제사함에 있어 상기 첨가제와 함께 적당량의 물을 아세테이트 플레이크의 아세톤 도프에 첨가하여 열안정성이 향상된 아세테이트 섬유를 얻을 수 있었다.As described above, the present invention was able to be achieved through the investigation of the cause of the error of the acetate error and improvement studies. In other words, in forming a film, sheet or fiber in a dry or wet process, the unbonded hydroxyl group, which is the cause of the loss of acetate, is coordination-bonded or dipole-free, without increasing the process cost, lowering the fairness and lowering the physical properties. A functionally blockable additive was added to the usual acetate flake dope to obtain an acetate molded article with improved thermal stability. In addition, in the dry sacrifice of acetate, an appropriate amount of water was added to the acetone dope of the acetate flake together with the additive to obtain acetate fibers having improved thermal stability.

본 발명에 사용되는 첨가제로는 아세테이트의 용매인 아세톤과 물에 용해도가 높은 Zn, Co 또는 Sn의 할로겐 화합물이며, 아세테이트 플레이크 중량의 3∼20 중량%를 아세테이트 플레이크 도프에 첨가하여 균일계 내열실투성 셀룰로오스아세테이트 조성물 용액을 제조한다. 이때 Zn, Co 또는 Sn의 할로겐 화합물의 첨가량이 3중량% 미만에서는 내열실투성 효과가 부족하며, 20중량%을 초과하면 아세테이트 성형물의 기계적 물성이 현저히 떨어진다. 내열실투성과 기계적물성을 고려하면 첨가량이 4∼10중량%가 바람직하다. 본 발명에 바람직한 Zn, Co 또는 Sn의 할로겐 화합물로는 염화아연, 염화 제 1코발트, 염화 제 1주석, 염화 제 2주석, 또는 브롬화 주석 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The additive used in the present invention is a halogen compound of acetone, a solvent of acetate, and a Zn, Co, or Sn halogen having high solubility in water, and adding 3 to 20% by weight of the weight of acetate flakes to the acetate flake dope. A cellulose acetate composition solution is prepared. At this time, when the amount of the halogenated compound of Zn, Co or Sn is less than 3% by weight, the heat-permeable effect is insufficient, and when it exceeds 20% by weight, the mechanical properties of the acetate molded product are remarkably decreased. In consideration of heat resistance devitrification and mechanical properties, the addition amount is preferably 4 to 10% by weight. Preferred halogen compounds of Zn, Co, or Sn in the present invention include, but are not limited to, zinc chloride, cobalt chloride, stannous chloride, stannous chloride, tin bromide, and the like.

또한, 본 발명은 아세테이트 플레이크 도프를 제조할 때 상기 Zn, Co 또는 Sn의 할로겐 화합물과 함께 아세톤은 도프중 70∼76중량%, 물은 1∼5중량%로 한다.In the present invention, when preparing the acetate flake dope together with the halogen compound of Zn, Co or Sn, acetone is 70 to 76% by weight in the dope, 1 to 5% by weight of water.

이때, 물의 첨가량이 1중량% 미만이거나 5중량%을 초과하면, 내열실투성이 떨어진다. 내열실투성과 도프의 제사성과 관련한 용액점도를 감안하면 물의 첨가량은 2∼4중량%가 바람직하다.At this time, when the added amount of water is less than 1% by weight or more than 5% by weight, heat devitrification resistance is inferior. In view of the solution viscosity related to the heat resistance devitrification and the rust resistance of the dope, the amount of water added is preferably 2 to 4% by weight.

이렇게 제조한 아세테이트 도프를 이용하여, 통상의 방법으로 제조한 섬유, 필름 및 시트는 90∼140℃, 특히 바람직하게는 110∼140℃의 고온고압하의 알칼리성, 산성 및 중성의 열수처리, 및 열수처리한 시료를 200℃까지 건열처리를 하여도 우수한 내열실투성과 기계적 물성 등을 나타내었다. 또한 본 발명으로 제조된 아세테이트 성형물중의 금속염은 초기 도프에 첨가한 금속염의 량이 그대로 남아 있으나, 열수처리하면 초기 첨가된 Zn, Co 또는 Sn의 할로겐 화합물중 상당 부분이 물에 녹아 제거되는 특징을 가지며, 수회 열수처리후 아세테이트에 잔류하는 금속성분의 농도는 적어도 100∼500ppm이 되는 특징을 나타낸다.Using the acetate dope thus prepared, fibers, films and sheets prepared by conventional methods are subjected to alkaline, acidic and neutral hydrothermal treatment, and hydrothermal treatment under high temperature and high pressure of 90 to 140 ° C, particularly preferably 110 to 140 ° C. Even if the sample was heat-treated to 200 ° C., excellent heat devitrification and mechanical properties were shown. In addition, the amount of metal salt added to the initial dope remains as it is in the metal salt in the acetate molding prepared by the present invention. However, when hydrothermal treatment is carried out, a considerable portion of the initially added halogen compounds of Zn, Co or Sn is dissolved in water and removed. The concentration of the metal component remaining in the acetate after several hydrothermal treatments is characterized by being at least 100 to 500 ppm.

한편, 실투성 평가는 다음과 같이 하였다. 유리평판위에 아세테이트 도프를 일정량 떨어뜨린 뒤, 코팅 블레이드로 박막을 만들고, 이를 85℃에서 열풍건조 하여 평균 55㎛의 아세테이트 필름을 제조한다. 그 다음, 하기 표 1의 수용액 200cc에 15×15㎝ 크기의 필름을 넣고 고온고압 시험염색기를 사용하여 90∼140℃에서 2시간 처리한 후, 시료를 60℃에서 열풍건조시켰다. 또한, 필름을 시험용 열처리장치(DHE, Werner Marthis AG, 스위스)를 사용하여 200℃에서 2분간 건열처리를 행하였다. 필름의 실투도 평가는 분광광도계로 400nm에서의 흡광도를 측정하였다. 이때 얻어진 흡광도를 필름의 두께로 나눈 값을 실투도 평가에 사용하였다.On the other hand, devitrification evaluation was performed as follows. After dropping a certain amount of acetate dope on the glass plate, a thin film is made with a coating blade, and then hot-air-dried at 85 ° C. to produce an average 55 μm acetate film. Subsequently, a 15 × 15 cm sized film was added to 200 cc of the aqueous solution of Table 1, and then treated at 90 to 140 ° C. for 2 hours using a high temperature and high pressure dyeing machine, and the sample was hot air dried at 60 ° C. Further, the film was subjected to dry heat treatment at 200 ° C. for 2 minutes using a test heat treatment apparatus (DHE, Werner Marthis AG, Switzerland). The devitrification evaluation of the film measured the absorbance at 400 nm with the spectrophotometer. The value obtained by dividing the absorbance obtained at this time by the thickness of the film was used for devitrification evaluation.

[표 1]TABLE 1

열수처리에 사용된 수용액Aqueous Solution Used for Hot Water Treatment

이하 실시예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the scope of the present invention is not limited to the following examples.

실시예 1∼5 및 비교예 1Examples 1-5 and Comparative Example 1

하기 표 2와 같이 아세테이트 플레이크(초산화도 54.2%)를 25gr, 아세톤 72gr, 물 3gr(도프 기준 3중량%) 및 할로겐화 금속 1.5gr(플레이크 기준 6중량%)으로 이루어진 도프 조성물을 제조한 후 통상의 방법으로 탈포, 여과한 뒤, 유리평판위에 아세테이트 도프를 일정량 떨어뜨린 뒤, 코팅 블레이드로 박막을 만들고, 이를 85℃에서 열풍건조 하여 평균 55㎛의 아세테이트 필름을 제조하였다. 그 다음, 상기 표 1의 수용액 200cc에 15×15㎝ 크기의 필름을 넣고 고온고압 시험염색기를 사용하여 90∼140℃에서 2시간 처리한 후, 시료를 60℃에서 열풍건조시켰다. 또한, 필름을 시험용 스텐터를 사용하여 200℃에서 2분간 건열처리를 행하였다. 필름의 실투도 평가는 분광광도계로 400nm에서의 흡광도를 측정하였다. 이때 얻어진 흡광도를 필름의 두께로 나눈 값을 실투도 평가에 사용하였다. 각 필름의 실투도를 평가하여 하기 표 3에 기재하였다.As shown in Table 2, a dope composition consisting of 25 grams of acetate flakes (54.2% superoxide), acetone 72 gr, 3 gr of water (3 wt% based on dope) and 1.5 gr of metal halide (6 wt% based on flakes) was prepared. After defoaming and filtering by the method, dropping a certain amount of acetate dope on the glass plate, a thin film was made with a coating blade, it was hot-air dried at 85 ℃ to prepare an average film of 55㎛. Subsequently, a 15 × 15 cm sized film was placed in 200 cc of the aqueous solution of Table 1, and then treated at 90 to 140 ° C. for 2 hours using a high temperature and high pressure dyeing machine, and the sample was hot air dried at 60 ° C. Further, the film was subjected to dry heat treatment at 200 ° C. for 2 minutes using a test stenter. The devitrification evaluation of the film measured the absorbance at 400 nm with the spectrophotometer. The value obtained by dividing the absorbance obtained at this time by the thickness of the film was used for devitrification evaluation. The devitrification degree of each film was evaluated and it shows in Table 3 below.

[표 2]TABLE 2

실시예 1의 도프 조성물중의 할로겐화 금속염Halogenated Metal Salts in the Doping Composition of Example 1

[표 3]TABLE 3

실시예 1로 제조한 아세테이트 필름의 열처리에 따른 실투도Permeability according to the heat treatment of the acetate film prepared in Example 1

실시예 5∼12 및 비교예 2∼6Examples 5-12 and Comparative Examples 2-6

하기 표 4와 같이 아세테이트 플레이크(초산화도 54.2%)를 15gr, 아세톤 82gr, 물 3gr 및 염화아연 일정량으로 이루어진 도프 조성물을 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 필름을 제조하였다. 제조한 필름을 실시예 1과 같이 실투성을 평가하여 하기 표 5에 기재하였다.A film was prepared in the same manner as in Example 1, except that a dope composition including acetate flakes (54.2% of superoxide) of 15 gr, acetone 82 gr, water 3 gr, and zinc chloride was prepared as shown in Table 4 below. . The prepared film was evaluated in devitrification as in Example 1, and is shown in Table 5 below.

[표 4]TABLE 4

실시예 2의 도프 조성물중의 염화아연 첨가량 및 이로부터 제조된 필름의 절단강력과 신도Addition amount of zinc chloride in the dope composition of Example 2 and the cutting strength and elongation of the film prepared therefrom

절단강력 및 절단신도: UTM(Universal Testing Machine)Cutting strength and elongation: UTM (Universal Testing Machine)

[표 5]TABLE 5

금속염 첨가량 변화에 따른 필름의 고온고압 중성, 알카리 및 산성 수용액 열수처리 및 열수처리 후 건열처리에 따른 실투성 변화Changes in the devitrification effect of high temperature, high pressure neutral, alkaline and acidic aqueous solution hydrothermal treatment and dry heat treatment after hydrothermal treatment

실시예 13∼27 및 비교예 7∼16Examples 13-27 and Comparative Examples 7-16

하기 표 6과 같이 아세테이트 플레이크(초산화도 54.2%)를 25gr, 할로겐화 금속 1.5gr과 소정의 아세톤과 물을 첨가하여 도프 조성물을 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하여 필름을 제조하였다. 각 필름의 실투도를 측정하여 하기 표 7에 기재하였다.As shown in Table 6, the film was prepared in the same manner as in Example 1 except that the dope composition was prepared by adding 25 g of acetate flakes (54.2% of superoxide) to 1.5 g of a halogenated metal, acetone, and water. Prepared. The devitrification degree of each film was measured and it shows in Table 7 below.

[표 6]TABLE 6

[표 7]TABLE 7

아세테이트 필름의 열처리에 따른 실투도Permeability due to heat treatment of acetate film

전술한 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 아세테이트 섬유, 필름 또는 시트는 90∼140℃의 고온고압하에서 알칼리성, 산성 및 중성의 열수처리, 및 200℃까지의 건열처리하여도 우수한 내열실투성과 기계적 물성등을 나타내었다. 또한 본 발명에 따라 제조된 아세테이트 성형물중의 금속염은 초기 도프에 첨가한 금속염의 량이 그대로 남아 있으나, 열수처리하면 초기 첨가된 Zn, Co, Sn의 할로겐 화합물중 상당 부분이 물에 녹아 제거되는 특징을 가지며, 수희 열수처리 후 아세테이트에 잔류하는 금속성분의 농도는 100∼500ppm이 되는 특징을 나타낸다.As described above, the acetate fibers, films or sheets prepared according to the present invention are excellent in heat resistance and mechanical properties even under alkaline, acidic and neutral hydrothermal treatment under high temperature and high pressure of 90 to 140 ° C, and dry heat treatment up to 200 ° C. And the like. In addition, although the amount of metal salt added to the initial dope remains as it is in the metal salt in the acetate molding prepared according to the present invention, a large portion of the halogenated compounds of Zn, Co and Sn added initially are dissolved in water and removed. The concentration of the metal component remaining in the acetate after hydrothermal hydrothermal treatment is 100 to 500 ppm.

Claims (7)

건식법에 의하여 셀룰로오스 아세테이트 플레이크로부터 셀룰로오스 아세테이트 성형품을 제조하는 방법에 있어서, 셀룰로오스 아세테이트 플레이크를 아세톤과 물에 용해시킨 다음, Zn, Sn 또는 Co 금속의 할로겐화합물을 상기 셀룰로오스 아세테이트 플레이크에 대하여 3∼20 중량%로 첨가하여 제조된 셀룰로오스 아세테이트 플레이크 도프를 사용하며, 상기 물의 사용량이 상기 셀룰로오스 아세테이트 플레이크 도프에 대하여 1∼5중량%인 것을 특징으로 하는 내열실투성 셀룰로오스 아세테이트 성형물의 제조방법.A method for producing a cellulose acetate molded product from cellulose acetate flakes by a dry method, wherein the cellulose acetate flakes are dissolved in acetone and water, and then a halogenated compound of Zn, Sn or Co metal is 3 to 20% by weight based on the cellulose acetate flakes. A method for producing a heat-resistant cellulose acetate molded article, characterized in that the use of the cellulose acetate flake dope prepared by adding the cellulose acetate flake is 1 to 5% by weight based on the cellulose acetate flake dope. 제1항에 있어서, 상기 아세톤의 사용량이 상기 셀룰로오스 아세테이트 플레이크 도프에 대하여 70∼76중량%임을 특징으로 하는 내열실투성 셀룰로오스 아세테이트 성형물의 제조방법.The method of claim 1, wherein the amount of acetone used is 70 to 76% by weight based on the cellulose acetate flake dope. 제1항의 방법으로 제조된 내열실투성 셀룰로오스 아세테이트 성형물.A heat-resistant breakthrough cellulose acetate molding prepared by the method of claim 1. 제3항에 있어서, 상기 성형물을 1회 이상 열수처리한 후의 Zn, Sn 또는 Co 금속의 잔류량이 100∼500 ppm임을 특징으로 하는 내열실투성 셀룰로오스 아세테이트 성형물.4. The heat-resistant cellulose acetate molding according to claim 3, wherein the residual amount of Zn, Sn, or Co metal after the hydrothermal treatment of the molding at least once is 100 to 500 ppm. 제4항에 있어서, 상기 성형물의 열수처리온도가 90∼140℃임을 특징으로 하는 내열실투성 셀룰로오스 아세테이트 성형물.The heat-resistant cellulose acetate molding according to claim 4, wherein the hot water treatment temperature of the molding is 90 to 140 ° C. 제4항에 있어서, 상기 성형물의 열수처리온도가 110∼140℃임을 특징으로 하는 내열실투성 셀룰로오스 아세테이트 성형물.The heat-resistant cellulose acetate molding according to claim 4, wherein the hot water treatment temperature of the molding is 110 to 140 ° C. 제4항에 있어서, 상기 성형물이 필름, 시트 또는 섬유임을 특징으로 하는 내열실투성 셀룰로오스 아세테이트 성형물.The heat-resistant cellulose acetate molding according to claim 4, wherein the molding is a film, a sheet or a fiber.
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