KR101226320B1 - 폴리에스테르 올리고머용 분산제 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 활성 물질 단독으로서 또는 추가의 공동 분산제와 함께 섬유, 편물 또는 직물-염색 기계로부터 폴리에스테르 올리고머를 제거하거나, 침적물을 방지하거나, 또는 폴리에스테를 섬유의 무게를 감소시키기 위한, 단일 또는 다중 불포화된 알파-올레핀술포네이트의 용도에 관한 것이다.

Description

폴리에스테르 올리고머용 분산제{DISPERSANT FOR POLYESTER OLIGOMERS}
본 발명은 폴리에스테르 올리고머용 분산제로서 알파-올레핀술포네이트의 용도에 관한 것이다.
폴리에스테르 섬유는 섬유의 후공정 과정에서 다양한 문제를 일으키는 환형 또는 선형 올리고머를 섬유 물질 중뿐만 아니라 섬유 표면에 발생시키는 공정에 의해 제조된다. 특히, 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 환형 트라이머는 곤란성을 제공한다. 이러한 올리고머는 염색이 불가능하고, 물 중에서 단지 최소한의 용해성을 갖는다. 따라서, 이것은 수성 염색액과 접촉하여 결정화되고, 섬유의 표면 상 및 염색 기계 내에 곤란한 침적물을 발생시킨다. 이러한 침적물에 의해 비균염성이 가능할 뿐만 아니라, 추가의 공정 과정에서 민감한 부분의 오염, 먼지 및 손상을 가져올 수 있다.
호둘(Holdul) 등은 문헌(Vlakna a textil 5(1-2), 12-18, 1998)에서 상기 문제를 검토하였다. 나트륨 라우릴설페이트가 분산제로서 상당한 효과를 나타냄이 밝혀졌다.
국제 특허 공개 제 2004/090222 A2 호는 올리고머 분산제로서 2-아크릴아마이도-2-메틸-프로판술폰산(AMPS)에 기초한 직물 보조제 및 아크릴산 및/또는 말레산에 기초한 중합체를 기술하였다.
그러나, 직물 산업에서는, 이러한 올리고머를 제거하기 위한 적합한 방법에 대한 요구가 계속되고 있다. 현재 놀랍게도, 단일 또는 다중 불포화된 것일 수 있는 특정한 알파-올레핀술포네이트가 단독으로서 또는 추가의 공동 분산제와 함께 우수한 폴리에스테르 올리고머용 분산제를 구성할 수 있음이 밝혀졌다. 이 놀라운 분산 효과는 섬유 또는 편직물뿐만 아니라 직물-염색 기계로부터 바람직하지 않은 올리고머를 제거하며, 이에 따라 우선적으로 매우 단순하고 효과적으로 침적물의 생산이 세척되거나 방지될 수 있다. 또한, 양호한 분산 효과는 무게 감소용으로 활용될 수 있다.
도 1은 비교 분산제를 사용한 시험 결과를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 분산제를 사용한 시험 결과를 나타낸다.
따라서, 본 발명은 섬유, 편물 또는 직물-염색 기계로부터 폴리에스테르 올리고머를 제거하거나, 침적을 방지하거나, 또는 폴리에스테르 섬유의 무게를 감소시키기 위한, 활성 물질 단독으로서 또는 추가의 공동 분산제와 함께 사용되는 단일 또는 다중 불포화된 알파-올레핀술포네이트의 용도를 제공한다.
알파-올레핀술포네이트는 하기 화학식 I의 물질이다:
R-CH=CH-CH2-SO3-M
상기 식에서,
R은 탄소 원자수 7 내지 23의 선형 또는 분지형 알킬 라디칼, 또는 선형 또는 분지형 단일 또는 다중 불포화된 알케닐 라디칼이고;
M은 수소, 알칼리 금속, 암모늄 또는 치환된 암모늄이다.
바람직하게는 상기 물질이 하기와 같이 주어진다:
R이 탄소 원자수 11 내지 15의 선형 알킬 라디칼 또는 알케닐 라디칼이고;
M이 나트륨 또는 암모늄이다.
특히 바람직하게는 상기 물질이 하기와 같이 주어진다:
R이 탄소 원자수 11 내지 15의 선형 알킬 라디칼이고;
M이 나트륨이다.
유용한 추가의 공동 분산제는 하기의 화합물을 포함한다: 아릴 또는 알킬 술포네이트 및 술페이트, 예를 들면 쿠멘술포네이트, 방향족 에스테르 및 아마이드, 예를 들면 N-치환된 프탈이미드, 벤질 벤조에이트 및 추가의 벤조산 에스테르, 폴리올과 테레프탈산의 단일 또는 올리고에스테르, 프탈산 및 이소프탈산의 단일 또는 올리고에스테르, 아릴 알콕실레이트, 아릴 포름알데히드 축합물, 전술한 화합물들의 황산화 및 비황산화된 포스페이트 및 포스포네이트, 및 황산화, 술폰화, 인산화 또는 포스폰산화된 올레핀 유도체(예를 들면, 올레일 알콜 또는 올레산 유도체).
언급된 알파-올레핀술포네이트는 공지된 물질이며, 공지된 방법으로 제조 가능하다.
활성 물질은 그 자체로 직접, 또는 수성 혼합물에서 사용될 수 있으며, 이 경우, 수성 혼합물은 4중량% 이하의 추가의 첨가제의 존재 또는 부재에서 10 내지 40중량%의 활성 물질을 이용할 수 있다.
바람직하게는, 수성 혼합물은 20 내지 30중량%의 활성 물질, 및 또한 적절한 경우, 각각 2중량% 이하의 나트륨 쿠멘술포네이트, 유리 올레산, 황산화된 올레산 또는 직물 산업에서 통상적이고 당업자에게 공지된 다른 분산제 또는 다른 보조 물질을 포함한다. 메틸화된 페놀 에톡시화 포름알데히드 축합물이 보다 바람직한 분산제로 사용된다.
또한, 일부 예에서 하기 화학식 II의 화합물이 추가의 활성 물질로서 사용되는 것이 유용할 수 있으며, 화학식 II의 화합물의 양은 화학식 I의 화합물의 1 내지 10중량%이다:
R-C(OH)H-CH2-CH2-SO3-M
상기 식에서,
R은 탄소 원자수 7 내지 23의 선형 또는 분지형 알킬 라디칼이고;
M은 수소, 알칼리 금속, 암모늄 또는 치환된 암모늄이다.
바람직하게는, 화학식 II의 화합물에서, R은 탄소 원자수 11 내지 15의 선형 알킬 라디칼이고, M은 나트륨이며, 화학식 II의 화합물의 양은 화학식 I의 화합물의 1 내지 5중량%이다.
수성 혼합물은 0.5 내지 4ml/L, 바람직하게는 1 내지 3ml/L의 농도로 염료조에 직접 첨가될 수 있다. 기존의 공정, 예를 들면 직물 및 편물 물질에 대해서는 포염기(jigger), 윈치 백(winch beck) 또는 제트-염색 기계를 사용한 배기 공정, 또는 폴리에스테르 얀 및 또한 폴리에스테르 단섬유에 대해서는 염색 장치가 사용될 수 있다. 통상적인 추가의 염색 보조제가 본 발명의 분산제와 함께 사용될 수 있다. 또한, 3:1 내지 20:1 범위의 염색액의 비율, 3 내지 7의 pH, 50 내지 150 ℃의 염색온도에서 배기 공정으로 염색이 수행되거나 7 내지 11 범위의 pH에서 염색이 수행될 수 있다.
직물-염색 기계 내의 폴리에스테르 올리고머의 침적은 다양한 문제를 야기시킬 수 있고, 따라서 또한 활성 물질 또는 이것의 수성 혼합물은 직물-염색 기계의 세척용으로 사용될 수 있기 때문에, 상기 기술된 놀랍게도 양호한 분산 효과는 실질적인 기술적 이점을 구성한다. 기계는 중성, 산성 또는 염기성 조건 하에 처리될 수 있으며, 바람직하게는 추가적인 가성 소다 또는 나트륨 하이드로술파이트(또는 추가의 보조 계면활성제)의 존재 하에 가열되어, 이것으로 폴리에스테르 올리고머를 완전히 제거할 수 있다. 그러나 본 발명에 따른 용도는 또한 우선적으로 침적물의 형성을 방지할 수 있다.
게다가, 기술된 알파-올레핀술포네이트 또는 이의 수성 혼합물은, 적절한 경우, 추가의 활성 물질 또는 추가의 공동 분산제와 식별된 조합으로 무게 감소용으로 사용될 수 있다. 무게 감소는 폴리에스테르 섬유 표면의 알칼리성 예비처리이며, 이에 의해 제어가능한 박리 효과가 달성되고, 이것은 부드럽고 매끄러운 감촉을 야기한다.
하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것이다.
시험 방법
국제 특허 공개 제 2004/090222 호에 기술된 시험 방법은 실제적인 상관습을 어느 정도 제거한 것으로 보여지며, 이것이 산업 조건 하에서 직접적인 대규모의 실험들이 수행된 것에 대한 이유이다. 각각의 시도에서, 다양한 분산 염료(11.3:1의 액 비; 4.5 내지 5.5의 pH; 80 내지 135℃의 염색조 온도; NaOH/나트륨 다이티오나이트에 의한 환원 세척; 아세트산에 의한 중화)로 약 50kg의 폴리에스테르 얀을 배기 염색하였다.
라우릴 에테르 술페이트/아릴 술포네이트 기준의 분산제를 선행 기술에 대한 비교로서 사용하였다.
결과 및 실제 실험
비교 생성물은 염색된 포장의 표면 상에 뚜렷한 침적물을 보인 반면, 본 발명의 분산제를 사용한 경우에는 침적물이 보이지 않았다. 이것은 특히 흑색으로 염색된 얀 포장의 경우에 현저하였다. 도 1은 비교 분산제의 사용 시에 뚜렷한 침적물을 나타낸다. 도 2는 본 발명의 분산제를 사용할 경우 포장 표면 상에 침적물이 관찰되지 않았음을 나타내고, 모두 균일한 흑색 표면인 것으로 관찰할 수 있었다.
또한, 본 발명의 분산제는 폴리에스테르 염색의 내광성(light-fastness) 또는 염색된 결과(예를 들면, 색조 또는 염색조 소모)에 대해 부작용이 없는 것으로 결정되었다.

Claims (13)

  1. 활성 물질 단독으로서 또는 추가의 공동 분산제와 함께 단일 또는 다중 불포화된 알파-올레핀술포네이트를 사용하여 섬유, 편물 또는 직물-염색 기계로부터 폴리에스테르 올리고머를 제거하거나, 침적물을 방지하거나, 또는 폴리에스테르 섬유의 무게를 감소시키는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    알파-올레핀술포네이트가 하기 화학식 I의 물질인 것을 특징으로 하는 방법:
    화학식 I
    R-CH=CH-CH2-SO3-M
    상기 식에서,
    R은 탄소 원자수 7 내지 23의 선형 또는 분지형 알킬 라디칼, 또는 선형 또는 분지형의 단일 또는 다중 불포화 알케닐 라디칼이고;
    M은 수소, 알칼리 금속, 암모늄 또는 치환된 암모늄이다.
  3. 제 2 항에 있어서,
    R이 탄소 원자수 11 내지 15의 선형 알킬 라디칼 또는 알케닐 라디칼이고;
    M이 나트륨 또는 암모늄인, 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    R이 탄소 원자수 11 내지 15의 선형 알킬 라디칼이고;
    M이 나트륨인, 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    추가의 공동 분산제로서, 아릴 또는 알킬 술포네이트 및 술페이트, 방향족 에스테르 및 아마이드, 아릴 알콕실레이트, 아릴 포름알데히드 축합물, 전술한 화합물들의 황산화 및 비황산화된 포스페이트 및 포스포네이트, 및 황산화, 술폰화, 인산화 또는 포스폰산화된 올레핀 유도체를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    활성 물질을 단독으로 사용하거나, 10 내지 40중량%의 활성 물질을 0 내지 4중량%의 추가의 첨가제와 함께 수성 혼합물에서 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    수성 혼합물이 20 내지 30중량%의 활성 물질 및 0 내지 2중량%의 나트륨 쿠멘술포네이트, 유리 올레산, 황산화된 올레산 또는 다른 분산제를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하기 화학식 II의 화합물이 추가의 활성 물질로서 사용되고, 화학식 II의 화합물의 양이 화학식 I의 화합물의 양의 1 내지 10중량%의 범위인 것을 특징으로 하는 방법:
    화학식 II
    R-C(OH)H-CH2-CH2-SO3-M
    상기 식에서,
    R은 탄소 원자수 7 내지 23의 선형 또는 분지형 알킬 라디칼이고;
    M은 수소, 알칼리 금속, 암모늄 또는 치환된 암모늄이다.
  9. 제 8 항에 있어서,
    R이 탄소 원자수 11 내지 15의 선형 알킬 라디칼이고;
    M이 나트륨이고;
    화학식 II의 화합물의 양이 화학식 I의 화합물의 1 내지 5중량%의 범위인 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    직물-염색 기계를 중성, 산성 또는 알칼리성 조건 하에, 추가의 보조 계면 활성제의 존재 또는 부재 하에, 활성 물질 또는 활성 물질의 수성 혼합물로 처리하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 6 항에 있어서,
    섬유, 편물 또는 직물-염색 기계로부터 폴리에스테르 올리고머를 제거하거나, 또는 폴리에스테르 섬유 또는 물질의 염색 공정에서 침적물을 방지하기 위해 수성 혼합물을 0.5 내지 4ml/L로 염색액에 첨가하는 것을 포함하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    3:1 내지 20:1 범위의 염색액의 비율, 3 내지 7 범위의 pH, 50 내지 150℃의 염색 온도에서 배기 공정으로 염색을 수행하는 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    7 내지 11 범위의 pH에서 염색을 수행하는 방법.
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