KR100644476B1 - 스웨이드조 직편물용 폴리에스테르 블루 원착 이수축 혼섬사 - Google Patents
스웨이드조 직편물용 폴리에스테르 블루 원착 이수축 혼섬사 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 스웨이드조 직편물용 폴리에스테르 해도사와 폴리에스테르 고수축사의 혼섬사에 있어서, 상기 해도사는 폴리에스테르 도성분에 도성분의 중량대비 0.05∼20중량%의 블루 색소성분을 함유하며, 상기 혼섬사로 된 직편물상태의 스웨이드조 생지는 감량시 컬러밸류[b] (스웨이드조 직편물 상태에서 감량후 D65, 일루미넌트(Illuminant) A, CWF, TL84의 4가지 표준광원 중의 하나로 측색)가 0 내지 -30 범위 내에 있는 것을 특징으로 한 스웨이드조 직편물용 폴리에스테르 블루 원착 이수축 혼섬사에 관한 것으로서, 스웨이드조 폴리에스테르 직편물 염색물에서의 블루 색상 분산염료의 취약한 일광견뢰도 문제를 개선하기 위하여, 도성분에 블루 색소가 함유되어 있는 원착 해도사와 수축률이 높은 폴리에스테르 고수축사를 혼섬하여 만든 이수축 혼섬사에 관한 것으로, 이를 스웨이드조 직편물용 소재로 사용함으로써 염색시에 블루 염료의 사용량을 줄이고 향상된 일광견뢰도를 얻을 뿐만 아니라 염색물의 색농도 증진 효과를 얻을 수 있다.
Description
본 발명은 스웨이드조 직편물용 폴리에스테르사에 관한 것으로서, 특히 사용시 일광견뢰도를 향상시킬 수 있고 염색지의 색농도를 높일 수 있는 폴리에스테르 블루 원착 이수축 혼섬사에 관한 것이다.
스웨이드조 직편물용 소재로 많이 쓰이는 해도형 극세섬유는 알칼리 이용해성 공중합 폴리에스테르 해성분을 감량공정을 통하여 제거했을 때 단사섬도가 0.001∼0.5 데니어인 도성분이 남게 되는 사종이 주로 사용되는데 일반적으로 극세사의 섬유 굵기가 1/10로 감소하면 동일한 중량의 섬유의 표면적은 3.1배 정도 증가하게 되고 염색 후 겉보기 농도는 1/3로 감소하게 된다. 이러한 극세섬유로 제조된 스웨이드조 폴리에스테르 직편물 염색가공에서는 섬유의 굵기 감소로 인한 표면적 증가로 인해 겉보기 농도가 떨어지기 때문에 충분한 색농도를 나타내기 위해서는 염료의 사용량이 많아지게 되고 이에 따른 습윤견뢰도의 저하 등 많은 문제점이 발생하게 된다.
그래서 최근에는 블랙 염색물의 색농도의 증진과 습윤견뢰도의 향상을 위하여 블랙 안료를 사용한 극세사 제품이 출시되고 있다. 하지만 블랙 원착 해도사를 사용한 스웨이드지의 감량 후 색상은 암갈색(dark brown)의 어두운 색상을 나타내기 때문에 주로 흑색(black) 염색용으로만 사용할 수 있어 블루 염료를 많이 사용하는 녹색(Green),청색(Blue), 군청색(Navy blue) 등의 염색지 색상은 표현하기가 불가능하며 블루 분산염료 사용시에 낮은 일광견뢰도 문제등의 단점이 있었다.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 선행기술의 제반 문제점을 해소할 수 있는 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결한 것으로서 스웨이드조 직편물 염색시에 블루 염료의 사용량을 크게 줄여서 블루 분산염료의 마이그레이션에 의한 일광견뢰도 저하문제를 최소화하여 기존의 소재보다 0.5급 이상의 일광견뢰도 향상을 가져올 수 있는 스웨이드조 직편물용 블루 원착 이수축 혼섬사를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명자는 단사섬도가 0.001∼0.5 데니어인 해도사의 도성분내에 평균입자 크기가 0.05㎛이하인 1종 이상의 안료 또는 염료 블루색소 성분을 도성분의 중량대비 0.05∼20중량% 함유시킨 블루 원착 해도사와, 폴리에스테르 고수축사를 혼섬시키면 스웨이드 생지 제조시에 감량 후 블루 분산염료의 마이그레이션에 의한 일광견뢰도 저하문제를 최소화하여 기존의 소재보다 일광견뢰도 향상의 효과를 나타낼 수 있으며 블루 분산염료의 사용량을 줄이고도 염 색물의 색농도를 증진시킬 수 있다는 것을 알게 되어 본 발명을 완성하게 된 것이다.
그러므로 본 발명에 의하면 스웨이드조 직편물용 폴리에스테르 해도사와 폴리에스테르 고수축사의 혼섬사에 있어서, 상기 해도사는 폴리에스테르 도성분에 도성분의 중량대비 0.05∼20중량%의 블루 색소성분을 함유하며, 상기 혼섬사로 된 직편물상태의 스웨이드조 생지는 감량시 컬러밸류[b] (스웨이드조 직편물 상태에서 감량후 D65, 일루미넌트(Illuminant) A, CWF, TL84의 4가지 표준광원 중의 하나로 측색)가 0 내지 -30 범위 내에 있는 것을 특징으로 한 스웨이드조 직편물용 폴리에스테르 블루 원착 이수축 혼섬사가 제공된다.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명인 스웨이드조 직편물용 폴리에스테르 블루 원착 이수축 혼섬사는 폴리에스테르 블루원착 해도사와 폴리에스테르 고수축사로 이루어진 혼섬사이다.상기 블루 원착 해도사는 블루 색소성분을 도성분의 중량대비 0.05∼20중량% 함유한 폴리에스테르 도성분과, 알칼리 이용해성 공중합 폴리에스테르 해성분으로 구성되어지는 것이 바람직하다. 블루 원착 색소성분이 도성분의 중량대비 0.05중량% 미만인 경우에는 원착에 의한 색상 발현 정도가 미흡하여 블루 염료의 절감, 일광견뢰도 향상과 같은 목적하는 효과를 얻을 수 없고, 20중량%를 초과하는 경우에는 해도사 방사시에 작업성이 불량하고 강도가 저하되는 등의 물성 저하 문제가 발생하였 다.
본 발명에서의 블루 원착 해도사의 색소성분은 평균입자 크기가 0.05㎛이하인 청색 안료 또는 청색 염료를 적어도 1종 이상을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 극세사인 해도사의 도성분에 원착 색소로 사용되는 안료의 입자 크기가 0.05㎛을 초과하는 경우에는 방사작업성이 불량하였다. 블루 원착 해도사의 색소 성분에는 청색 안료나 청색 염료 이외에도 색상을 조절하기 위하여 1종이상의 유색 안료나 염료, TiO2가 소량 사용될 수 있고, 아닐린 블랙(Aniline Black) 안료나 카본블랙과 같은 블랙 색소성분을 소량 첨가하여 좀 더 어두운 블루 색상의 원착사를 제조할 수 있다. 이렇게 제조된 블루 원착 해도사와 폴리에스테르 고수축사로 이루어진 이수축 혼섬사로 제조된 스웨이드 감량지를 측색하는 경우 b값이 0 내지-30 범위내인 블루 색상을 나타내는 범위에서 이러한 청색 이외의 색소 성분이 추가될 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명에서의 원착 해도사에 블루 색소 성분으로 혼합되는 청색 안료는 모노아조(Monoazo), 디아조(Disazo), 안트라퀴논(anthraquinone), 프탈로시아닌(phthalocyanine), 티오인디고이드(Thioindigoid), 페릴렌(Perylene), 프리논(Prinone), 퀴나크리돈(Quinacridone), 다이옥사진(Dioxazine), 이소인도리논(Isoindorinone), 이소인도린 (Isoindorine), 퀴나프탈론(Quinaphthalone), 피란트론(Pyranthrone), 인디고이드(Indigoid)계의 유기안료 중에서 적어도 1이상을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한 현재 공업적으로 가장 유용한 청색 유기 안료는 내광성, 내열성, 내이행성, 내약품성, 내후성이 우수하고 또한 착색력도 뛰어난 구리 프탈로시아닌 (Copper Phthalocyanine)계 유기 안료로서 프탈로시아닌 블루(Phthalocyanine Blue)가 있는데 현재 수 종류의 결정형이 알려져 있으며 α형, β형, ε형의 안료가 사용되고 있다. 씨. 아이. 피그먼트 블루15 α-형(C.I. Pigment Blue 15 α-type)은 물리적 안정성이 떨어지고 일부 솔벤트에도 불안정해서 페인트용으로는 사용이 곤란하다. 그래서 이를 좀 더 안정하게 개질시킨 적청(reddish blue)색상의 씨.아이. 피그먼트 블루15:1 α-형(C.I. Pigment Blue 15:1 α-type), 씨. 아이. 피그먼트 블루15:2 α-형(C.I. Pigment Blue 15:2 α-type)과, 이 보다 밝으며 녹청(Greenish blue)색상인 씨.아이. 피그먼트 블루15:3 β-형 (C.I. Pigment Blue 15:3 β-type), 씨.아이. 피그먼트 블루15:4 β-형 (C.I. Pigment Blue 15:4 β-type)을 사용할 수 있다. 그리고 씨. 아이. 피그먼트 블루15:6 ε-형 (C.I. Pigment Blue 15:6 ε-type)의 경우에는 210℃ 정도의 고온에서도 안정하여 본 발명에서 바람직하게 사용된다.
무기안료는 유기안료에 비해서 내약품성, 내열성, 내이행성이 좋은 점이 있으나 색상이 선명하지 못하고 착색력이 약하며 안료의 입자크기가 상대적으로 커서 극세사를 제조하는 데에는 불리한 점이 있다. 이외에도 트리아릴메탄 (Triarylmethane), 프탈로시아닌 (Phthalocyanine), 안트라퀴논 (Anthraquinone), 모노아조 (Monoazo)계의 솔벤트 염료 중에서 선택된 염료를 청색 색소 성분으로 사용할 수 있는데, 이는 입자 크기가 미세하여 극세사 제조시에 방사성이 좋은 장점 이 있으나 솔벤트 염료는 섬유내에서 염료 마이그레이션에 의한 염료의 용출 문제가 발생할 수 있어서 내후성이 다소 약한 단점이 있다.
본 발명에서는 상기 블루 원착 해도사를 1%∼2%농도의 가성소다 수용액에서 98∼100℃ 온도로 30분 정도 감량하여 해성분을 완전히 용출한 후의 도성분 단사섬가 0.001∼0.5 데니어 정도일 때가 스웨이드용 직편물 소재로 바람직하다. 단사섬도가 0.001데니어를 미만에서는 도성분 섬도가 너무 낮아서 블루 색소성분을 넣어 방사할 때 작업성이 나빠서 곤란하였고 0.5데니어를 초과하는 경우에는 직편물로 제조시에 스웨이드조 발현이 미흡하였다.
본 발명의 블루 원착 이수축 혼섬사는 폴리에스테르 블루 원착 해도사와 폴리에스테르 고수축사를 합연, 합가연, 합연신, 합권취, 합인터레이싱 등의 방법으로 혼섬하여 제조할 수 있다. 혼섬사의 구성비는 원착 해도사 30∼90중량%에 고수축사 10∼70중량% 이내의 범위에서 혼섬하여 스웨이드지의 터치나 밀도, 감량 후의 블루톤 색상 등을 조절 할 수 있다.
본 발명에서는 단사섬도가 1∼5 데니어이고 비수수축률이 12∼50%인 폴리에스테르 고수축사(참고로 일반 폴리에스테르 섬유의 비수 수축률은 12% 이내의 수준이다.)를 해도사와 혼섬하여 이수축 혼섬사를 만들어 사용하면 두 섬유의 수축률 차이에 의해서 수축률이 상대적으로 적은 해도사가 스웨이드지 직편물의 표면에 더 조밀하게 노출됨으로써 스웨이드조 효과가 향상되고 직편물의 밀도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 폴리에스테르 블루 원착 이수축 혼섬사를 경사나 위사 또는 경위사 모두에 사용하여 제직하거나, 경편지나 환편지로 편직한 다음에 알칼리 감량공정을 거쳐 블루 원착 해도사의 해성분을 용출시켜 도성분을 극세화하여 스웨이드조 생지를 얻을 수 있다.
이렇게 얻어진 스웨이드 직편물은 해도사의 도성분 내에 블루 원착 색소성분이 함유되어 있어서 감량 후의 색상이 청색을 띠게 되는데 측색기로 측색하였을 때 b값이 0∼(-30) 범위를 나타낼 수 있다. 측색기상의 데이터 중에서 L*a*b* 측색기(color specification system)의 b값은 (+)값이 클수록 염색물의 색상은 Yellow색이 강하게 되고 (-)값으로 작아질수록 청(Blue)색이 강함을 의미한다. 따라서 감량된 스웨이드지의 측색된 b값이 0으로부터 -30쪽에 가까운 숫자일수록 강한 블루 색상을 나타냄을 의미한다.
이때의 측색기의 광원이 D65, 일루미넌트 에이(Illuminant A), CWF, TL84의 4가지 표준광원 중의 하나로 측색하였을 때 b값이 0 내지-30의 범위내에 있는 것이 바람직한데 각 광원의 의미는 다음과 같다. 표준광원 D65(Ave.N.Sky Daylight)는 한 낮에 북쪽하늘에 뜨는 자연광을 말하며 색온도가 6500K인 광원으로 주로 유럽지역에서 표준 광원으로 하여 색상을 확인할 때 사용하는 광원이다. 일루미넌트 에이(Illuminant A(Incandescent "A"))광원은 색온도 2856K의 백열광원을 대표하는 표준광원으로 가정이나 판매장에서 색상을 확인할 때 사용한다. CWF(Cool White Fluorescent)광원은 색온도가 4150K이며 형광광원을 대표하는 표준 광원이며 주로 미주 바이어가 사용하고 사무실조명하에서 색상을 확인할 때 많이 사용한다. TL84광원은 색온도가 4100K로서 CWF보다는 약간 보다 노랗고 붉은(Yellower & Redder) 광원이며 주로 유럽지역에서 많이 사용하고 판매장 및 사무실조명하에 많이 쓰인다.
본 발명에서는 폴리에스테르 블루 원착 이수축 혼섬사를 사용함으로써 스웨이드 감량지의 색상이 블루톤을 띠게 되고, 이를 분산염료를 사용하여 추가 염색함으로써 기본적으로 블루 염료가 혼합되어 나타낼 수 있는 색상 중에서 블루 분산염료의 사용량을 줄이고도 녹색(Green), 청색(Blue),군청색(Navy blue),갈색(Brown),회색(Grey), 흑색(Black)등과 같은 계열의 다양한 색상의 스웨이드지 염색에 이용할 수 있다. 또한 블루 계열의 분산염료 사용량을 줄일 수 있어서 블루 분산염료의 가장 취약한 단점인 염료의 마이그레이션에 의한 일광견뢰도 저하문제를 극복하여 기존의 스웨이드용 소재를 사용한 동일한 색상의 염색물과 비교시 일광견뢰도를 0.5급 이상 향상시킬 수 있으며, 블루 원착 해도사를 사용함으로써 스웨이드 염색지의 겉보기 색농도가 보다 향상되는 효과도 얻었다.
하기의 실시예를 통하여 좀 더 상세하게 설명하고자 한다. 실시예가 본 발명을 국한시키는 것은 아니다.
[실시예 1]
블루 원착 해도사 제조시에 구리-프탈로시아닌(Cu-Phthalocyanine)계 유기안료(C.I. Pigment Blue 15:2)중에서 평균입자 직경이 0.05㎛ 수준인 청색 안료 성분이 20중량% 포함된 블루 마스터뱃치 칩과 도성분 칩의 투입 중량비를 10:90으로 조정하여 해도사의 도성분내에 색소성분이 2중량%포함되는 도성분 65중량%와 해성분 35중량%인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 블루 원착해도사를 제조하였다. 해도사를 감량하여 해성분을 용출후에는 37필라멘트의 도성분으로 분할되도록 하고 해도사의 전체 섬도는 75데니어/36필라멘트가 되도록 제조하였다.
해도사와 함께 혼섬사로 제조하기 위하여 사용한 고수축 PET사는 비수수축률이 24%인 30데니어/12필라멘트인 고수축 PET사을 사용하였다. 상기 블루 원착 해도사와 고수축 PET사를 70:30의 중량비로 합인터레이싱의 방법으로 혼섬하여 폴리에스테르 블루 원착 이수축 혼섬사를 제조한다.
상기 제조한 블루 원착 이수축 혼섬사를 위사로 사용하고 일반 폴리에스테르 75데니어/36필라멘트 가연사를 경사로 사용해서 2/2트윌조직으로 제직한 직물을 선기모한 후에 1.2% 가성소다 수용액에서 98℃, 30분 감량하였다. 그리고 감량지의 색상을 측색기(CE 7000, 맥베드(Mecbeth)社)를 이용하여 측색하였다.
[실시예 2]
상기 실시예1과 동일한 블루 마스터뱃치 칩과 도성분 칩의 투입 중량비를 10:90으로 조정하여 블루 원착 성분이 도성분내에 2중량%인 블루 원착 해도사와 고수축사를 50:50의 중량비로 합인터레이싱하는 것을 제외하고는 실시예1의 방법과 동일한 방법으로 혼섬하여 표1과 같이 폴리에스테르 블루 원착 이수축 혼섬사를 제조한다.
[실시예 3]
상기 실시예1과 동일한 블루 마스터뱃치 칩과 도성분 칩의 투입 중량비를 25:75으로 조정하여 블루 원착 성분이 도성분내에 5중량%인 블루 원착 해도사 고수축사를 70:30의 중량비로 합인터레이싱하는 것을 제외하고는 실시예1의 방법과 동일한 방법으로 혼섬하여 표1과 같이 폴리에스테르 블루 원착 이수축 혼섬사를 제조한다.
[실시예 4]
상기 실시예1과 동일한 블루 마스터뱃치 칩과 도성분 칩의 투입 중량비를 25:75으로 조정하여 블루 원착 성분이 도성분내에 5중량%인 블루 원착해도사와 고수축사를 50:50의 중량비로 합인터레이싱하는 것을 제외하고는 실시예1의 방법과 동일한 방법으로 혼섬하여 표1과 같이 폴리에스테르 블루 원착 이수축 혼섬사를 제조한다.
[비교예 1]
원착사가 아닌 동일 사종의 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)해도사와 고수축사를 70:30의 중량비로 합인터레이싱하는 것을 제외하고는 실시예1의 방법과 동일한 방법으로 혼섬하여 표1과 같이 폴리에스테르 이수축 혼섬사를 제조한다.
비교예 1의 방법으로 제조된 혼섬사를 사용한 직물의 감량지를 2% o.w.f. 염 색농도로 분산염료 포론 네이비(Foron Navy) RD-RLS 300%를 사용하여 130℃에서 40분 염색하고, 이 때 나타나는 색상과 유사한 색상이 발현되도록 염료의 사용량을 조절하여 실시예 1∼4의 방법으로 제조된 혼섬사를 사용한 트리코트 감량지를 염색하였다. 그리고 염색지의 일광견뢰도를 ISO 105-B02(제논램프; Xenon lamp)방법에 의하여 흑색패널(Black panel) 온도 63℃에서 20시간 노출후 블루 스케일(Blue scale)에 의하여 평가하여 b값 및 일광견뢰도를 [표 2]에 표시하였다.
| 도성분내 블루 색소성분 함량 (중량%) | 블루 원착해도사 : 고수축사 혼섬 중량비율 | 감량후의 측색치 (D65광원에서의 b값) | |
| 실시예 1 | 2 | 70 : 30 | -10.35 |
| 실시예 2 | 2 | 50 : 50 | -8.86 |
| 실시예 3 | 5 | 70 : 30 | -19.62 |
| 실시예 4 | 5 | 50 : 50 | -18.26 |
| 비교예 1 | 0 | 70 : 30 | 1.98 |
실시예 및 비교예의 혼섬사 제조조건
| 네이비(Navy)염료 염색 | 일광견뢰도 등급 | ||
| 추가 염색 농도 % o.w.f. | 염색된 스웨이드지의 D65광원에서의 b값 | ||
| 실시예 1 | 1.45 | -24.17 | 3 |
| 실시예 2 | 1.60 | -23.84 | 3 |
| 실시예 3 | 1.10 | -23.52 | 4 |
| 실시예 4 | 1.35 | -24.36 | 3-4 |
| 비교예 1 | 2.0 | -24.08 | 2-3 |
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하여 블루색소 성분을 도성분의 중량대비 0.05∼20중량% 함유시킨 블루 원착 해도사와, 폴리에스테르 고수축사를 혼섬시키면 스웨이드 생지 제조시에 감량 후 블루 분산염료의 마이그레이션에 의한 일광견뢰도 저하문제를 최소화하여 기존의 소재보다 일광견뢰도 향상의 효과를 나타낼 수 있으며 블루 분산염료의 사용량을 줄이고도 염색물의 색농도 증진에 효과적인 스웨이드조 직편물용 폴리에스테르 이수축 혼섬사를 제공할 수 있다.
Claims (4)
- 스웨이드조 직편물용 폴리에스테르 해도사와 폴리에스테르 고수축사의 혼섬사에 있어서,상기 해도사는 폴리에스테르 도성분에 도성분의 중량대비 0.05∼20중량%의 블루 색소성분을 함유하며, 상기 혼섬사로 된 직편물상태의 스웨이드조 생지는 감량시 컬러밸류[b] (스웨이드조 직편물 상태에서 감량후 D65, 일루미넌트(Illuminant)A, CWF, TL84의 4가지 표준광원 중의 하나로 측색)가 0 내지 -30 범위 내에 있는 것을 특징으로 한 스웨이드조 직편물용 폴리에스테르 블루 원착 이수축 혼섬사.
- 청구항 1에 있어서, (1)도성분의 단사섬도가 0.001∼0.5 데니어이고 도성분의 중량대비 블루 색소 성분이 0.05∼20중량%인 폴리에스테르 블루 원착 해도사 30∼90중량%와 (2)단사섬도가 1∼5 데니어이고 비수수축율 12∼50%인 폴리에스테르 고수축사 10∼70중량%를 혼섬하는 것을 특징으로 한 스웨이드조 직편물용 폴리에스테르 블루 원착 이수축 혼섬사.
- 청구항 2에 있어서, 원착 해도사에 블루 색소 성분으로는 평균입자 크기 가 0.05μ이하인 청색 안료 또는 청색 염료를 적어도 1종 이상을 혼합하여 사용할수 있고, 1종 이상의 유색 안료나 염료, TiO2, 아닐린 블랙(Aniline Black)안료, 카본블랙 등이 추가로 사용될 수 있음을 특징으로 한 스웨이드조 직편물용 폴리에스테르 블루 원착 이수축 혼섬사.
- 청구항 3에 있어서, 원착 해도사에 블루 색소 성분으로 혼합되는 청색 안료는 무기안료 또는 모노아조(Monoazo), 디아조(Disazo),안트라퀴논(anthraquinone),프탈로시아닌(phthalocyanine), 티오인디고이드(Thioindigoid), 페릴렌(Perylene),프리논(Prinone), 퀴나크리돈(Quinacridone), 다이옥사진(Dioxazine), 이소인도리논(Isoindorinone), 이소인도린 (Isoindorine), 퀴나프탈론(Quinaphthalone), 피란트론(Pyranthrone), 인디고이드( Indigoid)계의 유기안료 중의 적어도 1이상의 안료를 선택하며, 청색 염료는 트리아릴메탄 (Triarylmethane), 프탈로시아닌(Phthalocyanine), 안트라퀴논(Anthraquinone), 모노아조 (Monoazo)계의 솔벤트 염료 중에서 적어도 1 이상을 선택하는 것을 특징으로 한 스웨이드조 직편물용 폴리에스테르 블루 원착 이수축 혼섬사.
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