KR100859668B1 - 고신축성 스웨이드조 경편물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 높은 모듈러스, 내알칼리성 및 내열성을 가진 폴리우레탄 탄성사를 사용하여 신축성을 가지면서, 동시에 천연 스웨이드감을 줄 수 있는 신축성 스웨이드조 경편물에 관한 것으로, 이면사로는 1~20중량%의 셀룰로오즈아세테이트를 함유하는 20~50데니어의 폴리우레탄 탄성사를 사용하고, 표면사로는 용출후 단사섬도가 0.03~0.5데니어인 해도사를 사용하고, 중간사로는 폴리에스터 또는 나일론으로 된 30~60데니어의 일반적인 합섬사를 선택적으로 사용하여 2-바 또는 3-바로 경편한 고신축성 스웨이드조 경편물에 관한 것이다.
본 발명의 경편물은 볼륨감 및 촉감이 우수하며, 고모듈러스, 우수한 내알칼리성 및 내열성을 가지는 스판덱스를 사용한 것이므로 신축성 및 외관 품위가 우수하여 고급의류용 및 가구용으로 사용할 수 있다.
내알칼리성, 내열성, 폴리우레탄 탄성사, 신축성, 스웨이드, 극세사, 경편물

Description

고신축성 스웨이드조 경편물{Swede like warp knitted fabric with high elasticity}
본 발명은 스웨이드조 경편직물에 관한 것으로, 특히 높은 모듈러스, 내알칼리성 및 내열성을 갖는 폴리우레탄 탄성사와 극세사를 사용하여 편성한 경편직물을 후가공 처리를 통해 천연 스웨이드감을 나타내도록 한 고신축성 스웨이드조 경편직물에 대한 것이다.
종래의 신축성 인조 스웨이드용 편지의 제조에는 폴리에스테르 또는 나일론 필라멘트 극세사 등의 1종 또는 2종의 원사를 폴리우레탄 탄성사와 함께 편직하여 편물을 제직한후 기모, 버핑, 감량, 염색 하는 방법이 사용되어 왔다. 이러한 선행기술은 알칼리 감량에 의해 해도사를 구성하는 이용성 폴리에스테르를 용출하는 과정에서 폴리우레탄 탄성사를 약화시켜 원단의 파워 및 원단 품위를 떨어뜨릴 뿐만 아니라 염가공시 재현성이 저하되는 단점이 있었다.
한편, 대한민국 특허출원 2002-0052274 및 2002-0052275호는 폴리에스터계 해도사를 표면사로 사용하고, 폴리에스터계 해도사와 고수축 폴리에스터계 필라멘트의 교락사를 이면사로 사용하고, 중간사로 스판덱스 섬유를 사용하여 이루어진 편직물을 기모, 버핑, 열처리하고, 해도사내 용출성분을 추출하고 염색한 후, 이면에 폴리우레탄 함침, 응고, 건조 및 버핑 공정을 통해 제조된 신축성 스웨이드조 극세사 편직물을 완성한다. 그러나 이 경우 폴리우레탄 함침 및 응고, 건조 등의 추가 공정이 필요하며 견뢰도가 불량할뿐만 아니라 컬러 매칭이 어려운 단점이 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 탄력성 및 신축성이 우수하고 부드러운 촉감과 수려한 외관을 보유하는 스웨이드조 극세사 경편직물을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명자는 기존의 폴리우레탄 탄성사를 제조하는 공정에서 높은 모듈러스, 내알칼리성 및 내열성을 갖도록 제조함으로서 알칼리 감량 가공을 통한 해도형 극세사의 용출시 폴리우레탄 고탄성사의 약화를 방지하여 탄력성 및 신축성이 우수하고 부드러운 촉감과 동시에 수려한 외관을 보유하는 스웨이드조 극세사 경편직물을 얻을 수 있다는 것을 알게 되어 본 발명을 완성하게 된 것이다.
즉, 본 발명은 높은 모듈러스, 내알칼리성 및 내열성을 가진 폴리우레탄 탄성사를 사용하여 신축성을 가지면서, 동시에 천연 스웨이드감을 줄 수 있는 신축성 스웨이드조 경편물에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 본 발명은 이면사로는 높은 모듈러스, 내알칼리성 및 내열성을 가진 폴리우레탄 탄성사를 사용하고 표면사로는 용출후 단사섬도가 0.03~0.5데니어인 해도사를 사용하고, 중간사로는 폴리에스터 또는 나일론으로 된 30~60데니어의 일반적인 사를 선택적으로 사용하여 제조되는 2-바 또는 3-바(bar) 신축성 스웨이드조 경편물에 관한 것이다. 본 발명의 스웨이드조 경편물은 편직후, 기모, 버핑, 열처리, 감량가공, 염색 공정 등을 거치게 된다.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서 이면사(L1)로 사용된 높은 모듈러스, 내알칼리성 및 내열성을 가지는 폴리우레탄 탄성사는 20~50데니어의 섬도를 가지는 것이 바람직하며 다음과 같이 제조된다.
즉, 폴리우레탄 또는 폴리우레탄우레아 중합체 용액에, 상기 폴리우레탄 또는 폴리우레탄우레아 중합체의 총 중량을 기준으로 1 내지 20 중량%의 셀룰로오스아세테이트를 첨가하여 수득된 방사원액을 소정의 시간동안 숙성하여 방사하여 얻어진다. 셀룰로오스아세테이트가 1중량% 미만이면 높은 모듈러스, 내알칼리성, 내열성의 효과가 미비하고, 20중량%를 초과하면 균일 믹싱이 어렵다. 상기 셀룰로오스아세테이트로는 초화도가 28~72%인 셀룰로오스 디아세테이트 또는 셀룰로오스 트리아세테이트가 바람직하다.
본 발명에서 사용하기 위한 폴리우레탄 또는 폴리우레탄우레아 중합체 용액은 당해 기술분야에서 공지된 바에 따라 제조되는 바, 구체적으로는, 유기 디이소시아네이트 화합물 및 고분자 디올 화합물을 반응시켜 전구체를 제조한 후, 이를 유기용매에 용해시키고 디아민과 반응시켜 사슬연장반응을 수행하고, 모노아민으로 사슬연장반응을 중지함으로써 제조할 수 있다. 본 발명에서 사용될 수 있는 상기 유기 디이소시아네이트 화합물로는, 디페닐메탄-4,4'디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 톨루엔디이소시아네이트, 부틸렌디이소시아네이트, 또는 수소화된 p,p-메틸렌디이소시아네이트 등이 있다. 상기 고분자 디올 화합물로는 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 또는 폴리카보네이트디올 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 수 평균 분자량 1750 내지 2050의 범위의 것을 사용할 수 있다. 한편, 사슬 연장제로서 사용되는 상기 디아민 화합물로는 에틸렌디아민, 프로필렌디아민, 또는 히드라진 등이 있고, 사슬 연장 중지제로서 사용되는 상기 모노 아민화합물로는 디에틸아민, 모노에탄올아민, 또는 디메틸아민 등이 있다. 또한, 상기 중합체 용액 제조시 사용되는 유기용매는 특별히 제한되지는 않으나, N,N'-디메틸 포름 아미드, N,N'-디메틸 아세트아마이드, 또는 디메틸 설폭시드를 들 수 있다. 본 발명에서 상기 폴리우레탄 또는 폴리우레탄우레아 중합체 용액은 필요에 따라 1 또는 2 이상의 첨가제로서 소광제, UV 안정제, 산화방지제, 산화질소(NOx)기체 황변방지제, 점착방지제, 염착증진제, 내염소제 등을 포함할 수 있다.
또 본 발명에서 표면사(L2 또는 L3)로 사용되는 섬유는 폴리에스터계 또는 나일론계 해도사로서 용출성분과 섬유형성 성분으로 구성된 필라멘트이다. 상기 해도사는 필라멘트를 형성할 수 있는 두 종류의 고분자물질을 해/도(海/島)형태로 복합방사 또는 혼합방사한 것으로 도성분으로는 통상의 나일론-6, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (이하 PET라함) 등이 사용되고, 해성분으로는 도성분과 용제용해성이 상이한 공중합 폴리에스터, 폴리스틸렌, 폴리에틸렌 등이 사용가능하나, 특히 본 발 명에서는 공중합 폴리에스터가 유용하게 사용될 수 있는데, 이는 폴리스틸렌이나 폴리에틸렌을 해성분으로 하는 경우는 톨루엔이나 퍼클로로에틸렌을 용제로 사용해야 하기 때문이다. 해도사는 알칼리로 감량처리하여 극세화시킨 후의 섬도(즉, 불용성 성분의 섬도)가 0.5데니어 이하이며, 섬도가 낮아질수록 직물의 유연성, 강도, 치밀감을 얻는데 유리하다. 최종 제품인 스웨이드 직물의 특성을 보유하기 위해서는 후가공 공정에서 해성분이 용출된 후, 도성분의 단사섬도가 0.03 ~ 0.5데니어 정도인 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 중간사(L2)로 사용된 일반적인 합섬사는 폴리에스터 또는 나일론으로 된 가연사 또는 필라멘트사로서 30~60데니어의 섬도를 갖는 것이 바람직하며, 얻고자 하는 스웨이드의 특성에 따라 적절한 합섬사를 사용하며 경우에 따라서는 사용하지 않을 수도 있다.
이하, 구체적인 실시예 및 비교예를 가지고 본 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하지만, 이들 실시예는 단지 본 발명을 보다 명확하게 이해시키기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
실시예 1
디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트 518g 및 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 2328g (수평균분자량 1800)을 85℃에서 90분간 교반하면서 반응시켜, 양 말단에 이소시아네이트를 포함하는 폴리우레탄 전구체를 제조하고, 이를 실온으로 냉각시킨 후, N,N'-디메틸아세트아마이드 4643g에 용해시켜 폴리우레탄 전구체 용액을 수득하였다. 이어서, 프로필렌디아민 54g 및 디에틸아민 9.1g을 N,N'-디메틸아세트아 마이드 1889g에 용해시킨 용액을, 10℃ 이하의 온도에서 상기 폴리우레탄 전구체 용액에 첨가하여 세그먼트 폴리우레탄우레아 중합체 용액을 제조하였다.
상기 중합물에 통상의 UV 안정제, 산화 방지제, NOx기체 황변 방지제, 염착 증진제, 마그네슘 계의 점착 방지제 및 티타늄 계의 소광제를 투입하여 균일 교반한 후, 이 중합물에, N,N'-디메틸아세트아마이드에 용해시킨 초화도가 45%인 셀룰로오즈 디아세테이트를 중합물 고형 성분 대비 5중량%의 양으로 투입하고, 4시간 동안 균일 교반한 중합물을 탈포한 후, 55℃에서 33시간 동안 숙성시켜 방사원액을 수득하였다. 수득한 방사원액은 건식방사 (방사온도: 250℃)에 의해 방사하고 연신비 1.3으로 연신하여 40 데니어의 폴리우레탄우레아 탄성사를 권취하였다.
상기 방법에 따라 준비된 폴리우레탄우레아 탄성사를 1번사(L1)로, 폴리에스터 필라멘트 50데니어를 2번사(L2)로, 폴리에스터 해도사75데니어를 3번사(L3)로 하여 각각 정경후 3-바 경편물을 편직하였으며 이를 기모, 열처리, 감량, 염색, 열처리하였다. 제조된 폴리우레탄 고탄성사의 원사 모듈러스, 내열성 및 내알칼리성, 3-바 경편 신축 스웨이드 원단의 파워(power) 유지율과 원단 외관 품위를 측정 및 평가하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 2
셀룰로오즈 트리아세테이트(초화도: 65%)를 110℃의 온도로 30분간 가열하여 N,N'-디메틸아세트아마이드에 용해시킨 후, 용해된 셀룰로오즈 트리아세테이트를 중합물 고형 성분 대비 5중량%양으로 투입하고, 2시간 동안 균일 교반한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 40데니어 폴리우레탄우레아 탄성사 및 3-바 경편 물을 편직하였으며 이를 기모, 열처리, 감량, 염색, 열처리하였다. 제조된 폴리우레탄 고탄성사의 원사 모듈러스, 내열성 및 내알칼리성, 3-bar 경편 신축 스웨이드 원단의 파워(power) 유지율과 원단 외관 품위를 측정 및 평가하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 3
실시예 1과 동일한 방법으로 40데니어 폴리우레탄우레아 탄성사를 권취하였으며 이를 1번사(L1)로, 폴리에스터 해도사 75데니어를 2번사(L2)로하여 각각 정경후 2-바 경편물을 편직하였으며 기모, 열처리, 감량, 염색, 열처리하였다. 제조된 폴리우레탄 고탄성사의 원사 모듈러스, 내열성 및 내알칼리성, 2-바 경편 신축 스웨이드 원단의 파워(power) 유지율과 원단 외관 품위를 측정 및 평가하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 4
실시예 2와 동일한 방법으로 40데니어 폴리우레탄우레아 탄성사를 권취하였으며 이를 실시예 3과 동일한 방법으로 2-바 경편 신축 스웨이드 원단을 제조하고, 기모, 열처리, 감량, 염색, 열처리하였다. 제조된 폴리우레탄 고탄성사의 원사 모듈러스, 내열성 및 내알칼리성, 2-바 경편 신축 스웨이드 원단의 파워(power) 유지율과 원단 외관 품위를 측정 및 평가하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 5
실시예 1과 동일한 방법으로 40데니어 폴리우레탄우레아 탄성사를 권취하였으며 이를 1번사(L1)로, 나일론 필라멘트 50데니어를 2번사(L2)로, 나일론 해도사 75데니어를 3번사(L3)로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 3-바 경편 신축 스웨이드 원단을 제조하고, 기모, 열처리, 감량, 염색, 열처리하였다. 제조된 폴리우레탄 고탄성사의 원사 모듈러스, 내열성 및 내알칼리성, 3-바 경편 신축 스웨이드 원단의 파워(power) 유지율과 원단 외관 품위를 측정 및 평가하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 6
실시예 2와 동일한 방법으로 40데니어 폴리우레탄우레아 탄성사를 권취하였으며 이를 1번사(L1)로, 나일론 필라멘트 50데니어를 2번사(L2)로, 나일론 해도사 75데니어를 3번사(L3)로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 3-바 경편 신축 스웨이드 원단을 제조하고, 기모, 열처리, 감량, 염색, 열처리하였다. 제조된 폴리우레탄 고탄성사의 원사 모듈러스, 내열성 및 내알칼리성, 3-바 경편 신축 스웨이드 원단의 파워(power) 유지율과 원단 외관 품위를 측정 및 평가하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 7
실시예 1과 동일한 방법으로 40데니어 폴리우레탄우레아 탄성사를 권취하였으며 이를 1번사(L1)로, 나일론 해도사 75데니어를 2번사(L2)로 사용한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 2-바 경편 신축 스웨이드 원단을 제조하고, 기모, 열처리, 감량, 염색, 열처리하였다. 제조된 폴리우레탄 고탄성사의 원사 모듈러스, 내열성 및 내알칼리성, 2-바 경편 신축 스웨이드 원단의 파워(power) 유지율과 원단 외관 품위를 측정 및 평가하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 8
실시예 2와 동일한 방법으로 40데니어 폴리우레탄우레아 탄성사를 권취하였으며 이를 1번사(L1)로, 나일론 해도사 75데니어를 2번사(L2)로 사용한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 2-바 경편 신축 스웨이드 원단을 제조하고, 기모, 열처리, 감량, 염색, 열처리하였다. 제조된 폴리우레탄 고탄성사의 원사 모듈러스, 내열성 및 내알칼리성, 2-바 경편 신축 스웨이드 원단의 파워(power) 유지율과 원단 외관 품위를 측정 및 평가하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 1
셀룰로오즈 디아세테이트를 첨가하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 40데니어 폴리우레탄우레아 탄성사를 권취하였다. 또한, 실시예 1과 동일한 방법으로 3-바 경편 신축 스웨이드 원단을 제조하고 이를 기모, 열처리, 감량, 염색, 열처리하였다. 제조된 폴리우레탄 고탄성사의 원사 모듈러스, 내열성 및 내알칼리성, 3-바 경편 신축 스웨이드 원단의 파워(power) 유지율과 원단 외관 품위를 측정 및 평가하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 2
셀룰로오즈 디아세테이트를 첨가하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 40데니어 폴리우레탄우레아 탄성사를 권취하였다. 또한, 실시예 3과 동일한 방법으로 2-바 경편 신축 스웨이드 원단을 제조하고 이를 기모, 열처리, 감량, 염색, 열처리하였다. 제조된 폴리우레탄 고탄성사의 원사 모듈러스, 내열성 및 내알칼리성, 2-바 경편 신축 스웨이드 원단의 파워(power) 유지율과 원단 외관 품위를 측정 및 평가하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
[표 1]
Figure 112004063238594-pat00001
주1) 원사 내열성은 100% 신장 상태로 130℃ 온도에서 1시간 습열처리한 원사시료를 5회 사이클(cycle) 평가하여, 열처리 전 대비 5번째 하중값의 수준을 평가한 데이터임.
주2) 내알칼리성은 가성소다 25%(wt%) 농도의 수용액에 원사시료를 침지시킨 상태로 150 ℃온도로 가열시에 원사시료가 분해되는 시간을 나타냄.
주3) 원단의 파워 유지율은 최종 가공된 원단을 가로 1 inch, 세로 30 cm 길이로 샘플링하여, 인스트론(Instron)의 그립(Grip)에 물린 상태로 측정 길이가 20 cm가 되도록 고정한 후, 5회 사이클(cycle) 평가하여, 생지 대비 가공지의 5회째 40%하중의 값을 측정한 결과임; (생지의 5회째 40% 하중 / 가공지의 5회째 40% 하중)×100.
주4) 원단 외관 품위는 3-bar 경편지를 기모, 열처리, 감량, 염색 및 열처리 를 완료한 상태에서 원단의 외관 품위를 육안 평가한 것으로서, ○의 경우는 기모 외관이 매우 우수한 경우이고, △ 의 경우는 보통 수준의 외관을 나타내는 경우임.
본 발명은 높은 모듈러스 및 내열성, 내알칼리성이 향상된 폴리우레탄 탄성사와 해도사를 사용하여 2-바 또는 3-바 경편 신축성 스웨이드조경편물을 제조함으로써, 알칼리 감량시에 탄성사의 약화가 거의 없으며 우수한 탄성 및 파워를 가지며 외관 품위 및 색상 재현성이 우수한 신축성 스웨이드조 경편물을 얻을 수 있다.

Claims (3)

  1. 폴리우레탄 또는 폴리우레탄우레아 중합체의 총 중량을 기준으로 1 ~ 20중량%의 셀룰로오즈아세테이트를 함유하는 폴리우레탄 탄성사가 이면사 이고 용출후 단사섬도가 0.03~0.5데니어인 폴리에스터 또는 나일론 해도사가 표면사로 되어있는 것을 특징으로 하는 고신축성 스웨이드조 경편물.
  2. 제 1항에서, 30 ~ 60데니의 폴리에스터사 또는 나일로사를 중간사로 사용하고, 3-바(bar)로 제조한 것을 특징으로 하는 고신축성 스웨이드조 경편물.
  3. 제 1항에서, 2-바(bar)로 제조한 것을 특징으로 하는 고신축성 스웨이드조 경편물.
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