KR100870533B1 - 열처리된 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물을함유하는 스판덱스 섬유 - Google Patents

열처리된 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물을함유하는 스판덱스 섬유 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리우레탄계 중합체 본래의 물성을 거의 그대로 보유하면서 우수한 내염소성을 갖는 스판덱스 섬유에 관한 것으로서, 250℃ - 1200℃로 열처리를 한 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물을 0.1~10중량% 함유하는 본 발명의 스판덱스 섬유는 내염소성이 우수하기 때문에 내의나 양말, 특히 수영복 등의 스포츠 의류에 효과적으로 사용될 수 있다.
스판덱스 섬유, 열처리, 헌타이트, 하이드로마그네사이트, 내염소성

Description

열처리된 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물을 함유하는 스판덱스 섬유{Spandex fibers containing a heat-treated mineral mixture of huntite- hydromagnesite}
도 1은 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물의 X선 회절 그래프를 나타낸 것이다.
도 2는 400℃에서 3시간 열처리된 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물의 X선 회절 그래프를 나타낸 것이다.
도 3은 600℃에서 3시간 열처리된 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물의 X선 회절 그래프를 나타낸 것이다.
도 4는 800℃에서 3시간 열처리된 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물의 X선 회절 그래프를 나타낸 것이다.
본 발명은 열처리된 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물을 함유하는 스판덱스 섬유에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 폴리우레탄계 중합체 본래의 물성은 거의 그대로 보유하면서 우수한 내염소성을 갖는 스판덱스 섬유에 관한 것이다.
스판덱스 섬유는 고도의 고무탄성을 유지하면서, 인장 응력, 회복성 등의 물리적 성질이 우수하기 때문에, 내의, 양말, 스포츠 의류 등에 많이 사용되고 있다. 그렇지만, 스판덱스 섬유의 주성분인 폴리우레탄 부분은 염소 표백을 이용한 세탁을 하는 경우 물리적 성질이 상당히 저하되며, 스판덱스 섬유와 폴리아미드 섬유를 교편하여 만들어진 수영복의 경우에도 수영장의 염소수(활성 염소농도 0.5~3.5ppm)와 접촉하게 되면 스판덱스 섬유의 물리적 성질이 저하된다.
이와 같이 염소가 유발하는 열화에 대한 스판덱스 섬유의 내성을 개선하기 위한 노력이 계속되어 왔는데, 스판덱스 섬유에 사용하는 내염소제로서, 미국특허공보 제 4,340,527 호는 산화아연을, 미국특허공보 제 5,626,960 호는 헌타이트와 하이드로마그네사이트의 혼합물을, 대한민국특허공고 제 92-3250 호는 탄산칼슘과 탄산바륨을, 일본국공개특허공보 제 평6-81215 호는 MgO/ZnO 고용체(solid solution)를, 일본국공개특허공보 제 소59-133248 호는 마그네슘 산화물, 마그네슘 수산화물 또는 하이드로탈사이트를, 일본국공개특허공보 제 평3-292364 호는 고급 지방산 및 실란 커플링제로 처리된 하이드로탈사이트를 각각 개시하고 있다.
미국특허공보 제 5,447,969 호는 결정수를 갖고 C10~C30 지방산이 부착된 하이드로탈사이트를 사용함으로써, 하이드로탈사이트의 분산성을 향상시켜 스판덱스 섬유의 제조 공정 중에 하이드로탈사이트가 응집하는 것을 방지하고, 방사공정 중 방출압(discharge pressure)의 상승 및 사절(yarn breakage) 현상을 개선하였으며, 탄닌 용액으로 처리하여도 스판덱스 섬유가 갈변하지 않고 염소수 침지시에도 팽윤하지 않았다고 개시하고 있다. 구체적으로, 미국특허공보 제 5,447,969 호는 330℃의 뜨거운 공기 내에서 폴리우레탄 중합체 용액을 건식 방사하여 필라멘트 얀을 수득하고 있다. 그러나 본 발명자들은 상기 미국특허공보처럼 결정수를 갖고 C10~C30 지방산이 부착된 하이드로탈사이트를 투입하여 스판덱스 폴리머를 제조하고 250℃의 뜨거운 공기 내에서 건식 방사하게 되면, 방사된 스판덱스 원사가 황갈색으로 변색하는 현상을 발견하였다.
미국특허공보 제 6,692,828 호는 내열성이 우수한 멜라민계 화합물로 코팅된 하이드로탈사이트를 스판덱스 섬유의 내염소제로 개시하고 있으나, 이러한 하이드로탈사이트를 사용할 경우에도, 미국특허공보 제 5,447,969 호에 비해 정도는 덜하였으나, 250℃의 뜨거운 공기 내에서 건식 방사시 스판덱스가 변색되는 현상은 여전하였다.
유럽공개특허공보 제 1 262 499A1 호는 내염소제로서 하이드로탈사이트를 밀링(milling)하여 평균 입경이 1 마이크론 이하가 된 것을 사용하여 스판덱스 섬유의 내염소성을 개선하고자 하였다. 구체적으로, 유럽공개특허공보 제 1 262 499 A1 호에 개시된 하이드로탈사이트의 구조식을 살펴보면, 다른 종래기술과 달리 일부 탄산 이온이 이산화탄소와 산소로 분해되면서 산소가 남아 있는 부분적으로 탈탄산 화된 하이드로탈사이트의 구조를 나타내고 있다. 하이드로탈사이트 내의 탄산 이온 함량은 스판덱스에 내염소성을 부여함에 있어 중요한 역할을 하는데, 탄산 이온 함량이 적은 하이드로탈사이트를 스판덱스 폴리머에 투입할 경우, 스판덱스의 내염소성이 떨어지는 문제가 발생한다.
대한민국공개특허공보 제 2006-5814 호는 멜라민계 화합물로 코팅되고 결정수가 제거된 하이드로탈사이트를 사용하여 내변색성과 내염소성이 우수한 스판덱스를 제조하고 있는데, 이처럼 탈수산화나 탈탄산화 되지 않고 결정수만이 제거된 하이드로탈사이트는 흡습성이 높아 원래 상태와 동일한 결정수를 지닌 하이드로탈사이트로 돌아가기 쉬우므로 취급상 상당한 주의가 요구된다. 또한, 결정수가 제거된 하이드로탈사이트라 할지라도 스판덱스의 제조 공정 중 슬러리 제조 과정이나 슬러리와 폴리머의 혼합 과정 등에서 하이드로탈사이트가 슬러리 또는 폴리머 내에 함유된 수분을 흡수하여 결정수를 갖는 하이드로탈사이트로 변하기 때문에, 대한민국공개특허공보 제 2006-5814호에 개시된 스판덱스 폴리머를 250℃ 이상에서 방사하면 원사가 변색되었다.
대한민국공개특허공보 제 2006-66689호는 부분적으로 탈수산화된 하이드로탈사이트를 사용하여 내변색성과 내염소성이 우수한 스판덱스를 제조하고 있는데, 이 원사는 대한민국공개특허공보 제 2006-5814호의 경우에 비하여 우수한 내변색성과 내염소성을 나타내었다.
본 발명은 열처리를 한 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물을 사용하여 종래 기술보다 우수한 내염소성을 지닌 스판덱스를 제조할 수 있게 되었다.
따라서 본 발명은 종래보다 우수한 내염소성 스판덱스 섬유를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물을 열처리한 것을 폴리우레탄 중합물 대비 0.1 내지 10중량% 함유한 스판덱스 섬유가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 스판덱스 섬유는 탈수 및 탈수산화가 된 하이드로마그네사이트를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물의 열처리는 250~1200℃의 온도에서 실시될 수 있다.
본 발명자들은 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물을 250℃ 이상에서 열처리시 탈수, 탈수산화, 탈탄산화가 이루어져 구조가 변경될 뿐만 아니라, 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물 자체를 사용하는 미국특허공보 제 5,626,960 호 대비 내염소성도 우수해짐을 확인하였다. 250℃ 미만에서의 열처리시에는 부분적인 탈수는 발생하나 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물의 구조의 변화가 발생하지 않으며, 내염소성도 열처리전과 차이가 없었다.
이하, 본 발명에 따른 스판덱스 섬유에 대하여 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 정의되는 용어들은 본 발명의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.
열처리 전의 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물의 각 성분의 구조식은 하기와 같다.
Mg3Ca(CO3)4 (헌타이트) (1)
Mg4(CO3)4Mg(OH)25H2O (하이드로마그네사이트) (2)
헌타이트와 하이드로마그네사이트는 광물로 존재시 혼합물 형태로 존재하며 순수 헌타이트 또는 순수 하이드로마그네사이트로로 분리하는 것은 어렵다.
본 발명에 있어서 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물을 열처리하였을 때는 하기에 나타낸 것과 같은 반응식에 따른 화합물들로 변화한다.(Hydrometallurgy 62 : 175-183 (2001) 및 Thermochimica Acta 86 : 45-58 (1985) 참조)
즉 열처리시 250℃까지는 하이드로마그네사이트에서는 탈수반응이 발생한다. 250 - 350℃ 사이에서는 하이드로마그네사이트에서는 탈수산화 반응이 발생한다. 350 - 500℃ 사이에서는 하이드로마그네사이트에서 탈탄산화 반응이 일어난다. 반면에 헌타이트에서는 500℃까지 구조 변화가 나타나지 않는다.
하이드로마그네사이트의 열처리에 따른 구조 변화 반응식은 하기와 같다.
4MgCO3Mg(OH)24H2O --> 4MgCO3Mg(OH)2 + 4H2O (〈 250℃) (3)
4MgCO3Mg(OH)2 --> 4MgCO3 + MgO + H2O (250 - 350℃) (4)
4MgCO3 --> 4MgO + 4CO2 ( 〉350℃) (5)
500 - 1200℃ 사이에서는 헌타이트의 구조 변화가 일어나며 하기와 같이 두 단계로 이루어진다.
Mg3Ca(CO3)4 --> CaCO3 nMgCO3 + (3-n)MgO + (3-n)CO2 (6)
(n은 0.2 - 0.05 사이)
CaCO3 nMgCO3 --> nMgO + CaO + (1 + n)CO2 (7)
(n ≤ 0.05)
상기 반응식에서 CaCO3 nMgCO3은 마그네슘-칼사이트이다.
본 발명자는 스판덱스의 내염소성과 열처리 전, 후의 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물과의 관계에 대해 연구한 결과, 열처리한 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물이 열처리하지 않은 것보다 우수한 내염소성을 가짐을 발견하였다.
열처리 조건은 250℃ 이상으로 하여, 최소한 하이드로마그네사이트 내에서 탈수 및 탈수산화가 일어나는 조건 이상으로 진행하는 것이 바람직하다. 250℃ 이하의 열처리는 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물 중에서 하이드로마그네사이트 내의 결정수만 탈리되기 때문에 스판덱스의 내염소성은 열처리 전과 차이가 없다.
1200℃ 이상으로 열처리하는 것은 더 이상의 구조 변화가 일어나지 않으므로 에너지의 낭비를 초래하는 불필요한 작업이다.
일반적으로 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물에서 헌타이트가 차지하는 비율은 적어도 35 중량% 이상인데, 본 발명에서 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물에서 헌타이트가 차지하는 비율은 가능한 높은 것이 바람직하다. 왜냐하면 하이드로마그네사이트의 비율이 높으면 열처리시 무게 손실이 커지기 때문이다. 헌타이트만으로 구성된 광물은 광물 공급 업체로부터 현재로서는 구할 수 없다.
본 발명에 따른 스판덱스 섬유의 제조에 사용되는 폴리우레탄 중합물은, 당 분야에 공지된 바와 같이, 유기 디이소시아네이트 및 고분자 디올을 반응시켜 폴리우레탄 전구체를 제조한 다음, 이를 유기 용매에 용해시킨 후 디아민 및 모노아민과 반응시킴으로써 제조된다. 본 발명에서 사용되는 유기 디이소시아네이트로는 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 톨루엔디이소시아네이트, 부틸렌디이소시아네이트, 수소화된 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트 등이 있다. 또한, 고분자 디올로는 폴리테트라메틸렌에테르글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리카보네이트디올 등이 사용될 수 있다. 디아민은 쇄연장제로서 사용되 며, 예를 들어, 에틸렌디아민, 프로필렌디아민, 하이드라진 등이 있다. 한편, 모노아민은 쇄종지제로서 사용되며, 예를 들어, 디에틸아민, 모노에탄올아민, 디메틸아민 등이 있다.
본 발명은 스판덱스 섬유의 가공 공정 중의 열처리나 그 외 자외선, 대기 스모그 등에 의해 스판덱스 섬유에 변색 또는 물성 저하가 발생하는 것을 방지하기 위하여, 힌더드 페놀계 화합물, 벤조퓨란-온계 화합물, 세미카바지드계 화합물, 벤조 트리아졸계 화합물, 힌더드 아민계 화합물, 중합체성 3급 아민 안정화제(예를 들면, 3급 질소 원자를 지닌 폴리우레탄, 폴리 디알킬 아미노알킬 메타크릴레이트) 등을 폴리우레탄 중합물에 첨가할 수 있다.
본 발명의 스판덱스 섬유는 상기 성분 외에도 이산화티탄, 마그네슘 스테아레이트 등과 같은 무기계 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이산화티탄은 섬유의 백색 정도에 따라 0.1 내지 5중량%의 범위로 사용될 수 있다. 또한, 마그네슘 스테아레이트는 0.1 내지 2중량%의 범위로 사용될 수 있으며, 이는 스판덱스 섬유의 해사성을 향상시키기 위하여 첨가된다.
본 발명에서 열처리된 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물의 첨가량은 폴리우레탄 중합물 대비 0.1 내지 10중량%인 것이 바람직한데, 0.1중량%보다 적으면 스판덱스 섬유에 내염소성을 부여하는 특성이 적으며, 10중량%를 초과하면 과다한 무기물 함유로 인해 스판덱스 섬유의 강도, 신도, 모듈러스를 저하시키므로 바람직하지 않다.
본 발명의 스판덱스 섬유를 제조함에 있어서 열처리된 헌타이트-하이드로마 그네사이트 혼합 광물은 임의의 편리한 시점에서 폴리우레탄 중합물에 첨가될 수 있다. 예를 들어, 열처리된 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물은 다른 첨가제들과 함께 용액에 첨가되어 샌드 그라인딩 또는 밀링(milling) 공정 후 폴리우레탄 중합물과 혼합될 수도 있고, 다른 첨가제와는 별도로 용제 내에서 샌드 그라인딩 또는 밀링(milling) 공정 후 폴리우레탄 중합물과 혼합될 수도 있다.
열처리된 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물을 샌드 그라인딩 또는 밀링하는 공정은 통상의 비드 밀(bead mill)을 이용하여 열처리된 헌타이트와 하이드로마그네사이트 혼합 광물, 용제 및 소량의 폴리우레탄 중합물을 혼합하여 밀링하거나, 열처리된 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물, 용제, 기타 첨가제 및 소량의 폴리우레탄 중합물을 혼합하여 슬러리(slurry)를 만들어 밀링할 수 있다. 여기서 소량의 폴리우레탄 중합물은 열처리된 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물의 분산성을 향상시키는 역할을 한다. 용제로는 디메틸아세트아마이드, 디메틸포름아마이드 및 디메틸술폭시드 중 1종 이상을 선택하여 사용한다.
밀링의 완료 여부는 필터링(filtering) 테스트를 통해 점검한다. 필터링 테스트는 다음과 같이 진행하였다.
밀링을 통해 열처리된 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물 슬러리를 제조한 후 2kg을 샘플링 한다. 상부에서 공기압을 가할 수 있고, 하부 출구는 직경 4 cm의 15㎛ 스테인리스 부직포 시브(sieve)를 설치하여 오직 시브를 통해서만 슬러리가 나가며 압력을 가할 수 있는 밀폐된 용기 속에 2kg 슬러리를 투입한다. 그 리고 일정한 공기압 1.5kgf/cm2로 가할 때, 2분 동안 슬러리의 통과량을 측정한다. 2kg의 슬러리 모두 시브를 통해 통과되었을 때 하이드로탈사이트 슬러리의 2차 응집 입자 크기를 15㎛ 이하로 간주한다. 2kg의 슬러리 모두 시브를 통과한 것을 합격으로 판정하고 2kg의 슬러리가 모두 통과하지 않은 것은 불합격으로 판정한다.
본 발명에 있어서 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물을 열처리하는 기기는 250~1200℃에서 가열할 수 있는 열처리기이기만 하면 대류, 전도, 복사 등의 어떤 형태이든 상관없다. 최근 기술인 마이크로웨이브 방식의 건조나 진공 가열 건조도 가능하다. 열처리된 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물은 질소, 헬륨, 이산화탄소와 같은 비활성 기체 분위기하에서 또는 일반 대기하에서 250~1200℃로 열처리하여 제조한다.
이하에서는 본 발명을 하기의 실시 예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예
내염소제 1
헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물인 포르타필(Portafill) H5(Ankerproort, 네덜란드, X선 회절 분석으로 헌타이트/하이드로마그네사이트 비 율은 85/15)을 400℃, 3시간 열처리하였다. 열처리한 포르타필 H5에 대한 X선 회절 분석 그래프를 도 2에 나타내었다. 초기 포르타필 H5의 X선 회절 분석 그래프(도 1)와 비교시 구조가 변경되었음을 알 수 있다.
내염소제 2
헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물인 포르타필 H5(Ankerproort, 네덜란드, X선 회절 분석으로 헌타이트/하이드로마그네사이트 비율은 85/15)를 600℃, 3시간 열처리하였다. 열처리한 포르타필 H5에 대한 X선 회절 분석 그래프를 도 3에 나타내었다. 초기 포르타필 H5의 X선 회절 분석 그래프(도 1)와 비교시 구조가 변경되었음을 알 수 있다.
내염소제 3
헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물 포르타필 H5(Ankerproort, 네덜란드, X선 회절 분석으로 헌타이트/하이드로마그네사이트 비율은 85/15)를 800℃, 3시간 열처리하였다. 열처리한 포르타필 H5에 대한 X선 회절 분석 그래프는 도 4에 나타내었다. 초기 포르타필 H5의 X선 회절 분석 그래프(도 1)와 비교시 구조가 변경되었음을 알 수 있다.
내염소제 4
헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물인 울트라카브(Ultracarb) U3(Minelco, 영국, X선 회절 분석으로 헌타이트/하이드로마그네사이트 비율은 80/20)를 400℃, 3시간 열처리하였다.
내염소제 5
헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물 울트라카브 LH-15(Minelco, 영국, X선 회절 분석으로 헌타이트/하이드로마그네사이트 비율은 30/70)를 400℃, 3시간 열처리하였다.
비교 내염소제 1
헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물 포르타필 H5(Ankerproort, 네덜란드, X선 회절 분석으로 헌타이트/하이드로마그네사이트 비율은 85/15)를 열처리하지 않고 사용하였다.
비교 내염소제 2
헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물 울트라카브 U3(Minelco, 영국, X선 회절 분석으로 헌타이트/하이드로마그네사이트 비율은 80/20)를 열처리하지 않고 사용하였다.
비교 내염소제 3
헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물 울트라카브 LH-15(Minelco, 영국, X선 회절 분석으로 헌타이트/하이드로마그네사이트 비율은 30/70)를 열처리하지 않고 사용하였다.
실시 예 1 - 5 및 비교 예 1 - 3
디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트 518g과 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(분자량 1800) 2328g을 질소가스 기류 중에서 80℃, 90분간 교반하면서 반응시켜 양 말단에 이소시아네이트를 지닌 폴리우레탄 프리폴리머를 제조하였다. 프리폴리머를 실온까지 냉각시킨 후, 디메틸아세트아마이드 4269g을 가하여 폴리우레탄 프리폴리머 용액을 얻었다. 이어서 에틸렌디아민 34.4g, 프로필렌디아민 10.6g, 디에틸아민 9.1g을 디메틸아세트아마이드 1117g에 용해하고, 10℃ 이하에서 상기 프리폴리머 용액에 첨가하여 폴리우레탄 용액을 수득하였다.
상기 폴리우레탄 용액에 첨가제로서 고형분을 기준으로, 에틸렌비스(옥시에틸렌)비스-(3-(5-t-부틸-4-히드록시-m-토일)-프로피오네이트) 1중량%, 1,1,1′,1′-테트라메틸-4,4′-(메틸렌-디-p-페닐렌)디세미카바지드 1중량%, 폴리(N,N-디에틸-2-아미노에틸 메타크릴레이트) 1중량%, 이산화티탄 0.5중량%, 마그네슘 스테아레이트 0.5중량%와 내염소제 1 - 5 및 비교 내염소제 1 - 3을 각각 4중량% 첨가혼합하여 폴리우레탄 방사 원액을 수득하였다.
상기 첨가제들을 폴리우레탄 방사 원액에 첨가하기 전에 아드반티스(Advantis) V3 기기(드라이스 만하임(Drais Mannheim), 독일)를 이용하여 첨가제들을 디메틸아세트아미드 용매에 분산하고 분쇄한 후 폴리우레탄 방사 원액에 첨가 하였다.
상기 방사 원액을 탈포한 다음, 방사통 상부 온도 250℃의 뜨거운 공기 중으로 방사하여 4필라멘트 40데니어 스판덱스 섬유를 제조하고, 이의 물성을 하기에 제시하는 방법으로 평가하여 표 1에 정리하였다.
[표 1]
구분 내염소제 24시간 처리후 강력 보지율1)
실시예1 400℃, 3시간 열처리한 포르타필 H5 92%
실시예2 600℃, 3시간 열처리한 포르타필 H5 93%
실시예3 800℃, 3시간 열처리한 포르타필 H5 94%
실시예4 400℃, 3시간 열처리한 울트라카브 U3 95%
실시예5 400℃, 3시간 열처리한 울트라카브 LH-15 98%
비교예1 포르타필 H5 85%
비교예2 울트라카브 U3 86%
비교예3 울트라카브 LH-15 88%
1) 염소수 내 강력 보지율 테스트(내염소성 테스트)
스판덱스 원사를 50% 신장 하에 pH 4.2, 97~98℃의 물에서 1시간 처리하고 상온에서 식힌 다음, 활성 염소량 3.5ppm, pH 7.5의 45L 염소수에 상온에서 24시간 침적한 후,
강력 보지율(%) = S/So × 100 (So: 처리 전 강력, S: 처리 후 강력)
으로 계산하여 강력 보지율을 평가하였다. 강력 평가를 위해서 인스트론 4301(인스트론, 미국)을 이용했으며, 시료 길이는 5㎝이고, 1kg의 셀(cell)을 이용하여 300mm/min의 인장 속도(cross head speed)로 측정하였다.
표 1에서 보는 바와 같이, 열처리된 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물을 사용하면 열처리하지 않은 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물을 사용 할 때보다 우수한 내염소성을 얻을 수 있었다.
열처리된 헌타이트 - 하이드로마그네사이트 혼합 광물의 X-선 회절 분석
측정기기는 DB 어드밴스(Advance)(maker, 나라)를 사용하였으며, 측정 조건은 Cu-Kα 라디에이션(복사)은 λ = 1.5418Å, 2θ 범위는 5 - 75°, 스텝 사이즈는 0.05°, 속도는 0.5초/스텝, 머무름 시간은 900초로 하였다.
본 발명을 상기의 구체적인 실시 예와 관련하여 기술하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의하여 정의된 본 발명의 범위 내에서 당 분야의 숙련자가 본 발명을 다양하게 변형 및 변화시킬 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명에 따른 열처리된 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물을 함유하는 스판덱스 섬유는 우수한 내염소성을 나타내기 때문에 수영복 등의 스포츠 의류에 효과적으로 사용될 수 있다.

Claims (3)

  1. 헌타이트-하이드로마그네사이트 혼합 광물을 열처리하여 폴리우레탄 중합물 대비 0.1 내지 10중량% 함유시킨 것을 특징으로 하는 스판덱스 섬유.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스판덱스 섬유는 탈수 및 탈수화가 된 하이드로마그네사이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 스판덱스 섬유.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 열처리는 250~1200℃의 온도에서 실시되는 것을 특징으로 하는 스판덱스 섬유.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180029867A (ko) 2016-09-12 2018-03-21 주식회사 단석산업 합성 하이드로마그네사이트 입자 및 그의 제조방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5626960A (en) 1995-09-07 1997-05-06 E. I. Du Pont De Nemours And Company Spandex containing a huntite and hydromagnesite additive
KR20020073291A (ko) * 2001-03-14 2002-09-23 듀폰 도레이 컴파니, 리미티드 폴리우레탄 탄성섬유 및 그 제조방법, 직물 및 수영복
KR100762548B1 (ko) 2006-05-09 2007-10-04 주식회사 효성 부분적으로 탈수산화된 하이드로탈사이트를 함유하는스판덱스 섬유

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5626960A (en) 1995-09-07 1997-05-06 E. I. Du Pont De Nemours And Company Spandex containing a huntite and hydromagnesite additive
KR100227005B1 (ko) 1995-09-07 1999-10-15 미리암 디. 메코너헤이 헌티트 및 히드로마그네사이트 첨가제를 포함하는 스판덱스
KR20020073291A (ko) * 2001-03-14 2002-09-23 듀폰 도레이 컴파니, 리미티드 폴리우레탄 탄성섬유 및 그 제조방법, 직물 및 수영복
KR100762548B1 (ko) 2006-05-09 2007-10-04 주식회사 효성 부분적으로 탈수산화된 하이드로탈사이트를 함유하는스판덱스 섬유

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180029867A (ko) 2016-09-12 2018-03-21 주식회사 단석산업 합성 하이드로마그네사이트 입자 및 그의 제조방법

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