KR101279230B1

KR101279230B1 - 초기 착색이 적은 폴리염화비닐계 섬유

Info

Publication number: KR101279230B1
Application number: KR1020077007781A
Authority: KR
Inventors: 도시유키 가와구치; 유이치 오야마; 도시히코 히로세
Original assignee: 카네카 코포레이션
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2005-09-29
Publication date: 2013-06-26
Also published as: CN101031676B; US20070265378A1; HK1107126A1; WO2006035867A1; KR20070100229A; JPWO2006035867A1; CN101031676A; JP4828428B2

Abstract

본 발명의 폴리염화비닐계 섬유는, 염화비닐계 수지:95∼50중량%와, 염소화 염화비닐 수지:5∼50중량%의 혼합물(a) 100중량부에 대해, 하이드로탈사이트계 열안정제(b):0.5∼3중량부와, 금속 비누계 열안정제(c):0.5∼2중량부와, 안정화 조제(d)로서 β-디케톤을 0.5∼1.2중량부 배합한 염화비닐계 수지 조성물로 형성된 폴리염화비닐계 섬유이다. 이 폴리염화비닐계 섬유는, 방사성이 좋을 뿐만 아니라 투명성이 우수하고, 초기 착색도 적어 착색성이 좋으므로, 두발 장식용 인공 모발로서의 상품 평가가 높아 실용품에서부터 패션 용도에 이르기까지 광범위하게 사용할 수 있다. 또 이 특성으로부터 인공 모발 이외의 산업자재 분야 등에도 응용이 가능하다.

Description

초기 착색이 적은 폴리염화비닐계 섬유{POLYVINYL CHLORIDE FIBER REDUCED IN INITIAL COLORATION}

본 발명은 투명성이 좋고 초기 착색도 적어 착색성이 우수한 인공 모발용의 폴리염화비닐계 섬유에 관한 것이다.

염화비닐용 안정제로서는 종래, 중금속계 안정제(예를 들면 Pb, Cd, Ba)와 유기 Sn계 안정제가 있지만, 전자는 안전성의 문제가 있고 후자는 고가이며 또한 말레이트, 메르캅토에 기인하는 악취의 문제 등이 있었다.

이 때문에 최근 Ca-Zn계를 중심으로 한 금속 비누계의 안정제가 상용되고 있다(특허문헌 1, 2 참조). 그러나 이 배합계에서는 초기 착색 방지 효과가 충분하지 않고, 예를 들면 내열성을 향상시키기 위해 염소화 염화비닐 수지를 배합하는 용도에서는 초기 착색성이 크므로 가공 시에 황변하고, 이 황변을 제거하기 위해 청색계 착색제로 보색(補色)을 실시하더라도 소위 「거무칙칙함」을 발생시켜 명도가 저하해 버리기 때문에, 색조의 선명성이 부족하여 인공 모발로서의 상품 가치를 현저히 저하시켜 버린다는 문제가 있었다.

특허문헌 1: 일본국 특개2001-98413호 공보

특허문헌 2: 일본국 특개2001-98414호 공보

본 발명의 목적은, 내열성이 있는 폴리염화비닐계 섬유를 얻기 위해, 염화비닐계 수지와 염소화 염화비닐 수지를 병용한 배합에서, 금속 비누계 안정제를 안정제로서 사용한 경우라 하더라도, 투명성이 좋고 초기 착색도 적은 폴리염화비닐계 섬유를 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 금속 비누계와 하이드로탈사이트계 안정제로 안정화된, 염화비닐계 수지와 염소화 염화비닐 수지를 병용한 조성물에, β-디케톤을 특정 부수(部數) 첨가함으로써 상기 목적을 달성할 수 있는 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명의 폴리염화비닐계 섬유는, 염화비닐계 수지:95∼50중량%와, 염소화 염화비닐 수지:5∼50중량%의 혼합물(a) 100중량부에 대해,
하이드로탈사이트계 열안정제(b):0.5∼3중량부와,
금속 비누계 열안정제(c):0.5∼2중량부와,
안정화 조제(d)로서 β-디케톤을 0.5∼1.2중량부 배합한 염화비닐계 수지 조성물로 형성된 폴리염화비닐계 섬유이다.

본 발명에 의한 폴리염화비닐계 섬유는, 방사성(紡絲性)이 좋을 뿐만 아니라 투명성이 우수하고, 초기 착색도 적어 착색성이 좋기 때문에, 두발 장식용 인공 모발로서의 상품 가치가 높아 실용품에서부터 패션 용도에 이르기까지 광범위하게 사용할 수 있다. 또 이 특성으로부터 인공 모발 이외의 산업 자재 분야 등에도 응용이 가능하다.

본 발명의 (a)성분의 하나로서 사용하는 염화비닐계 수지란, 종래 공지된 염화비닐의 단독 중합물인 호모폴리머 수지, 또는 종래 공지된 각종 코폴리머 수지로, 특별히 한정되는 것은 아니다. 이 코폴리머 수지로서는, 종래 공지된 코폴리머 수지를 사용할 수 있고, 염화비닐-아세트산비닐 코폴리머 수지, 염화비닐-프로피온산비닐 코폴리머 수지 등의 염화비닐과 비닐 에스테르류의 코폴리머 수지, 염화비닐-아크릴산부틸 코폴리머 수지, 염화비닐-아크릴산 2-에틸헥실 코폴리머 수지 등의 염화비닐과 아크릴산 에스테르류의 코폴리머 수지, 염화비닐-에틸렌 코폴리머 수지, 염화비닐-프로필렌 코폴리머 수지 등의 염화비닐과 올레핀류의 코폴리머 수지, 염화비닐-아크릴로니트릴 코폴리머 수지 등이 대표적으로 예시된다. 특히 바람직하게는, 염화비닐의 단독 중합물인 호모폴리머 수지, 염화비닐-에틸렌 코폴리머 수지, 염화비닐-아세트산비닐 코폴리머 수지 등을 사용하는 것이 좋다. 이 코폴리머 수지에 있어서, 코모노머의 함유량은 특별히 한정되지 않고, 성형 가공성, 실(絲) 특성 등의 요구 품질에 따라 결정할 수 있다.

본 발명에 사용하는 염화비닐계 수지의 점도 평균 중합도는, 450∼1800인 것이 바람직하다. 450 미만이면, 섬유로서의 강도, 내열성이 떨어져 바람직하지 않다. 반대로 1800을 초과하면, 용융 점도가 높아지기 때문에, 노즐 압력이 높아져, 안전한 제조가 곤란하게 되는 경향이 있다. 이들 성형 가공성과 섬유 특성의 균형에서 볼 때, 염화비닐의 단독 중합물이며 호모폴리머 수지를 사용하는 경우는, 점도 평균 중합도가 650∼1450의 영역이 특히 바람직하고, 코폴리머를 사용하는 경우는, 코모노머의 함유량에도 의존하지만, 점도 평균 중합도는, 1000∼1700의 영역이 특히 바람직하다. 또한, 상기 점도 평균 중합도는, 수지 200mg을 니트로벤젠 50ml에 용해시키고, 이 폴리머 용액을 30℃ 항온조 내부에서, 우베로데형 점도계를 이용하여 비점도를 측정하고, JIS-K6721에 의해 산출한 것이다.

또 본 발명에 사용하는 염화비닐계 수지는, 유화(乳化) 중합, 괴상(塊狀) 중합 또는 현탁 중합 등에 의해 제조한 것을 사용할 수 있지만, 섬유의 초기 착색성 등을 감안하여, 현탁 중합에 의해 제조한 것을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 (a)성분의 다른 하나로서 염화비닐계 수지와 병용하는 염소화 염화비닐 수지란, 염소 함유량이 56.7중량% 이상으로 후(後)염소화된 염화비닐 수지를 의미한다. 염소화도는 너무 작으면 내열성의 향상 효과가 적고, 너무 크면 가공성이 악화되어 가공 시에 발열이나 변색을 일으키기 때문에, 염소 함유량이 58∼70중량%인 것이 바람직하고, 63∼68중량%가 보다 바람직하다. 염소화의 방법은 기상(氣相), 액상 중 어느 것이어도 좋고, 또 염소화하는 염화비닐 수지는, 괴상, 현탁, 혹은 그 밖의 특히 염소화에 유리한 방법에 의해 중합된 것이면 좋고, 또 이 염소화 폴리염화비닐 수지의 중합도는, 가공성 면에서 400∼1000 정도가 바람직하다.

염화비닐계 수지와 염소화 염화비닐 수지를 병용함으로써, 얻어지는 폴리염화비닐계 섬유의 내열성이 향상되고, 또 광택, 감촉이 조절된다. 이 경우의 양자의 혼합 비율은, 염화비닐계 수지가 50∼95중량%, 염소화 염화비닐 수지가 5∼50중량%이다. 상기 염소화 폴리염화비닐 수지의 비율이 5중량% 미만인 경우에는, 광택 제거성이나 내열성 향상에 효과적이지 않고, 또 50중량%를 초과하는 경우에는 고온 가공 시의 열안정성이 큰 폭으로 저하하기 때문에, 장시간의 연속 방사가 곤란해진다. 또한 50중량%를 초과하는 경우, β-디케톤의 첨가량을 증가시키더라도, 초기 착색을 억제할 수 없어, 투명성이 악화된다는 문제도 있다. 이와 같은 점에서 염소화 염화비닐 수지의 비율은, 10∼45중량%가 보다 바람직하다.

본 발명의 (b)성분에 사용하는 열안정제는, 하이드로탈사이트계 열안정제 0.5∼3중량부와 금속 비누계 열안정제 0.5∼2중량부 병용하는 것이 바람직하다. 하이드로탈사이트계 열안정제는, 하기 일반식(1)

Mg_xAl₂(OH)_(2x+4)CO₃nH₂O (1)

로 표현되는 화학명 마그네슘ㆍ알루미늄ㆍ하이드로옥사이드ㆍ카보네이트ㆍ하이드레이트를 주성분으로 하는 음이온 교환성의 층상(層狀) 화합물이다. 하이드로탈사이트계 화합물은, 그 HCl 포착 효과로 열안정제로서 기능한다. 일본국 특공평4-73457호 공보에 개시된 바와 같이 마그네슘의 일부가 Ca나 Zn으로 치환되거나, 각종 표면 처리제로 처리된 것도 사용 가능하다. 시장에 판매되고 있는 하이드로탈사이트계 열안정제로서는, 예를 들면 쿄와 가가꾸고교가부시키가이샤(Kyowa Chemical Industry Co.,Ltd.)제의 상품명 알카마이저(ALCAMIZER) 등이 있다. 하이드로탈사이트계 열안정제의 첨가량은, 0.5∼3중량부가 좋다. 0.5중량부 미만에서는, 열안정제로서의 효과가 부족하고, 3중량부보다 많으면 잔류 부착ㆍ실 끊김이 많아져, 멀티 필라멘트의 노즐 방출이 고르지 않게 된다. 더욱 바람직하게는 1∼2중량부이다.

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또 본 발명의 (c)성분인 금속 비누계 열안정제는, 일반적으로 장쇄 지방산, 나프텐산, 수지산 등의 유기산의 금속염의 총칭이지만, 금속으로서는 Ca, Mg, Zn이 바람직하고, 지방산으로서는 라우린산, 팔미틴산, 스테아린산, 올레인산, 리시놀산이나 이들의 유도체가 바람직하다. 금속 비누계 열안정제의 첨가량은 0.5∼2중량부가 좋다. 0.5중량부 미만에서는, 열안정제로서의 효과가 부족하고, 2중량부보다 많은 잔류 부착ㆍ실 끊김이 많아진다.

본 발명의 (d)성분에 사용되는 β-디케톤은, 가공 시의 초기 착색을 억제하기 위해 열안정 조제(助劑)로서 첨가되는 것으로, 아세틸아세톤, 벤조일아세톤, 스테아로일벤조일메탄(SBM), 디벤조일메탄(DBM), 아세토아세트산에틸, 디히드로아세트산 등이 있다. 그중에서도 초기 착색 억제 효과면에서 SBM, DBM이 바람직하다. 염화비닐계 수지와 염소화 폴리염화비닐 수지의 혼합계에서는, 첨가량이 0.5중량부보다 적으면 효과가 발휘되지 않고, 1.2중량부보다 많더라도 효과가 상한이 되기 때문에, 0.5∼1.2중량부로 하는 것이 바람직하다. 본 발명에는 일반적인 가소제도 배합 가능하다. 사용할 수 있는 가소제로서는 예를 들면, 디부틸프탈레이트, 디-2-에틸헥실프탈레이트, 디이소노닐프탈레이트 등의 프탈산계 가소제, 옥틸트리멜리테이트 등의 트리메리트산계 가소제, 옥틸피로멜리테이트 등의 피로메리트산계 가소제, 폴리에스테르계 가소제, 에폭시화 대두유 등의 에폭시계 가소제 등을 사용할 수 있다. 이들 가소제는 단독으로도 사용할 수 있고, 2종 이상을 병용해도 된다.

본 발명에서 상기 가소제는, 방사(紡絲) 시의 염화비닐계 수지와 염소화 염화비닐 수지의 배합물의 점도를 낮추고, 방사기의 노즐압을 낮추는 효과나 실 끊김 개선에 효과가 있다. 이 가소제의 사용량으로서는, 염화비닐계 수지와 염소화 염화비닐 수지의 합계 100중량부에 대해 0.2∼5중량부, 바람직하게는 0.2∼3중량부이다. 0.2중량부 미만이면 용융 방사 시에, 단사(單絲) 끊김이 증가하고 방사기의 노즐 압력이 높아진다. 5중량부를 초과하면, 이 수지 조성물로 제조되는 폴리염화비닐계 섬유의 내열성이 떨어져 바람직하지 않다. 본 발명에 사용되는 활제는, 종래 공지된 것을 이용할 수 있지만, 특히 폴리에틸렌계 활제, 고급 지방산계 활제, 에스테르계 활제, 고급 알코올계 활제로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 염화비닐계 수지 100중량부에 대해, 0.2∼5.0중량부 사용하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 1∼4중량부이다. 이 활제는, 조성물의 용융 상태, 및 조성물과 압출기 내의 금속면, 스크류, 실린더, 다이스 등의 금속면과의 접착 상태를 제어하기 위해 유효하고, 0.2중량부 미만이 되면, 생산 시에 다이압 상승, 토출량 저하에 의해 생산 효율이 저하하고, 나아가서는 실 끊김이나 노즐 압력의 상승 등이 일어나기 쉽게 되어, 안정 생산이 곤란하게 된다. 5중량부를 초과하면, 토출량 저하, 실 끊김 다발(多發) 등으로 인해, 0.2중량부 미만 시와 마찬가지로 안정 생산이 곤란해지며, 또 투명감이 있는 섬유를 얻을 수 없는 경향이 있어 바람직하지 않다.

본 발명에 있어서는 필요에 따라서, 염화비닐계 조성물에 사용되는 그 밖의 공지된 배합제를 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 첨가할 수 있다. 이 배합제의 예로서는, 가공성 개량제, 안정화 조제, 대전 방지제, 착색제, 자외선 흡수제, 향료 등이 있다.

상기 가공성 개량제로서는 공지된 것을 사용할 수 있다. 예를 들면 메틸메타크릴레이트를 주성분으로 하는 아크릴계 가공성 개량제나 에틸렌 아세트산비닐 공중합 수지(EVA)를 성분으로서 포함하는 EVA계 가공성 개량제, 에틸렌 에틸 아크릴레이트 공중합 수지(EEA)를 성분으로서 포함하는 EEA계 가공성 개량제 등을 사용할 수 있다. 이 가공성 개량제의 사용량은, 염화비닐계 수지 100중량부에 대해 0.2∼12 중량부 정도가 바람직하다. 또 이들 가공성 개량제는 단독으로도 사용할 수 있고, 2종 이상을 병용해도 된다. 안정화 조제는 단독으로는 안정화 작용이 충분하지 않지만, 하이드로탈사이트나 금속 비누 등의 주(主)안정제에 병용되어, 그 결점이나 불충분한 점을 개량하는 것이다. β-디케톤이나 에폭시 화합물 외에, 포스파이트나 폴리올이 있다. 포스파이트로서는 트리알킬포스파이트나 알킬아릴포스파이트, 트리아릴포스파이트 등이 포함된다. 폴리올로서는 글리세린, 솔비톨, 만니톨, 펜타에리스리톨 등이 있다. 본 발명의 폴리염화비닐계 섬유는, 공지된 용융 방사법에 의해 제조된다. 예를 들면, 염화비닐계 수지나 염소화 염화비닐 수지, 가공성 개량제, 가소제, 열안정제, 활제 등을 소정의 비율로 혼합하여, 헨셀 믹서 등으로 교반 혼합한 후, 압출기에 충전하고, 실린더 온도 130∼190℃, 노즐 온도 180±15℃의 범위에서, 방사성이 좋은 조건에서 압출하고, 노즐 바로 아래에 설치한 가열 방사통 내(200∼300℃ 분위기에서 방사성이 좋은 조건)에서 약 0.5∼1.5초 열처리하고, 제1 인취(引取)롤에 의해 방사하여 섬유 형상의 미연신사로 하고, 다음에, 제2 연신롤과의 사이에서 110℃의 열풍 순환 상자를 통과시켜 3배로 연신하고, 또한 110℃로 온도 조정한 상자 속에 설치한 2대의 원추형 롤 사이를 인회(引回)하고, 연속적으로 25% 정도의 완화 처리를 실시하여, 멀티 필라멘트를 권취함으로써 제조된다.

본 발명에 사용하는 염화비닐계 수지 조성물은, 종래 공지된 혼합기, 예를 들면 헨셀 믹서, 슈퍼 믹서, 리본 블렌더 등을 사용하여 혼합해 이루어지는 파우더 컴파운드, 또는 이것을 용융 혼합하여 이루어지는 펠렛 컴파운드로서 사용할 수 있다. 이 파우더 컴파운드의 제조는, 종래 공지된 통상의 조건에서 제조할 수 있고, 핫 블렌드이어도 콜드 블렌드이어도 된다. 특히 바람직하게는, 조성물 중의 휘발 분을 감소시키기 위해, 블렌드 시의 컷 온도를 105∼155℃까지 높여 이루어지는 핫 블렌드를 사용하는 것이 좋다. 이 펠렛 컴파운드는, 통상의 염화비닐계 펠렛 컴파운드의 제조와 동일하게 하여 제조할 수 있다. 예를 들면, 단축(單軸) 압출기, 동방향 2축 압출기, 이(異)방향 2축 압출기, 코니칼 2축 압출기, 코니더, 롤 혼련기 등의 혼련기를 사용하여 펠렛 컴파운드로 할 수 있다. 이 펠렛 컴파운드를 제조할 때의 조건은, 특별히 한정은 되지 않지만, 염화비닐계 수지의 열열화를 방지하기 위해 수지 온도를 185℃ 이하가 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 또 이 펠렛 컴파운드 중에 혼입할 수 있는 청소 용구의 금속편 등의 이물을 제거하기 위해, 체눈이 미세한 스테인리스 메시 등을 혼련기 내에 설치하거나, 콜드 컷 시에 혼입할 수 있는「절단 가루」 등을 제거하는 수단을 취하거나, 핫 컷을 행하는 등의 방법은 자유자재로 가능하지만, 특히 바람직하게는, 「절단 가루」혼입이 적은 핫 컷법을 사용하는 것이 바람직하다.

또, 상기 염화비닐계 수지 조성물을 섬유 형상의 미연신사로 할 때에는 , 종래 공지된 압출기를 사용할 수 있다. 예를 들면 단축 압출기, 이방향 2축 압출기, 코니칼 2축 압출기 등을 사용할 수 있지만, 특히 바람직하게는, 입구 직경이 30∼50㎜ø 정도인 단축 압출기 또는 입구 직경이 30∼50㎜ø 정도인 코니칼 압출기를 사용하는 것이 좋다. 입구 직경이 과대해지면, 압출량이 많아지고, 또 노즐 압력이 과대해지고, 미연신사의 유출 속도가 너무 빨라, 권취가 곤란해지는 경향이 있어 바람직하지 않다.

본 발명에 있어서 용융 방사할 때의 노즐 압력은, 50MPa 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 노즐 압력이 50MPa를 초과하면, 압출기의 트러스트부에 문제를 발생시키기 쉽고, 또 크로스헤드나 다이 등의 접속부로부터 「수지 누출」을 발생시키기 쉬워져 바람직하지 않다. 노즐 압력을 저하시키기 위해서는 수지 온도를 높임으로써 가능하지만, 용융 방사 시의 온도 조건은 수지 온도를 195℃ 이하에서 방사하는 것이 바람직하다. 수지 온도가 195℃를 넘는 조건에서 방사하면 섬유의 착색 경향이 현저해지고, 황색감이 강한 섬유가 되어 바람직하지 않다. 그 때문에 압출기의 실린더 온도는 140∼185℃ 정도로 하고, 다이나 노즐 온도는 160∼190℃ 정도로 하는 것이 특히 바람직하다.

본 발명에 있어서는 종래 공지된 노즐을 이용하여 용융 방사하는 것이 가능하지만, 촉감 등의 품질을 감안하면, 1개의 노즐 구멍의 단면적이 O.5㎟ 이하인 노즐을 다이 선단부에 장착하여 행하는 것이 바람직하다. 이 단면적이 O.5㎟를 초과하는 노즐을 사용하면, 원하는 미연신사의 섬도(纖度)를 얻기 위해 높은 온도에서 충분히 컴파운드를 용융하여 압출하고, 높은 방사 드래프트로 인취할 필요가 있다. 그러면 섬유 표면이 지나치게 평활해져 플라스틱적인 매끄러운 촉감이 되고, 인모(人毛)와 같은 보송보송한 촉감을 얻을 수 없어 바람직하지 않다. 1개의 노즐 구멍의 단면적이 O.5㎟ 이하인 노즐을 사용하고, 섬도가 3OO데시텍스 이하인 미연신사를 인취하는 것이 바람직하다. 미연신사가 300데시텍스를 초과하면, 세섬도의 섬유를 얻기 위해서는 연신 처리 시, 연신 배율을 크게 할 필요가 있다. 그 때문에 섬유 표면이 지나치게 평활해져 플라스틱적인 매끄러운 촉감이 되고, 인모와 같은 보송보송한 촉감을 얻을 수 없어 바람직하지 않다.

실시예

이하에 실시예를 나타내어, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은, 이 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 표 1 중에 기재는 생략하였지만, 모든 실시예, 비교예에 있어서 가공성 개량제로서 EEA(닛폰 유니카(NIPPON UNICAR CO.,LTD.)사제 상품명“PES-250”)가 1.3중량부, 안정화 조제로서 포스파이트(아사히 덴가(ADEKA CORPORATION)사제 상품명“SC-126”)가 0.3중량부, 가소제로서 에폭시화 대두유(다이닛폰잉크가가꾸고교(DAINIPPON INK AND CHEMICALS, INCORPORATED)사제 상품명“W-100-EL”)이 O.6중량부, 활제로서 에스테르계 윤활제(리켄 비타민(RIKEN VITAMIN CO., LTD.)사제 상품명“EW-100”)가 0.8중량부와 (코그니스(Cognis)사제 상품명“G70”)가 0.4중량부, 동일하게 활제로서 폴리에틸렌 왁스계 활제(미츠이 가가꾸(Mitsui Chemicals, Inc.)사제 상품명“HW400P”)가 0.5중량부 배합되어 있다.

[표 1]

표 1에서, 염화비닐 수지로서 (카네카 코포레이션(Kaneka Corporation)제 상품명“S1001”, 평균 중합도 1000), 내열성 향상제로서 염소화 염화비닐 수지(카네카 코포레이션제 상품명“H438”, 염소화도 64%, 안정제로서 합성 하이드로탈사이트(쿄와 가가꾸(Kyowa Chemical Industry Co.,Ltd.)사제 상품명“알카마이저-1(ALCAMIZER-1)”), β-디케톤으로서 DBM(사카이 가가꾸(Sakai Chemical Industry Co.,Ltd.)사제 상품명“AD158”) 및 SBM(사카이 가가꾸사제 상품명“AD157”), 칼슘 비누로서 12-히드록시 스테아린산 칼슘(사카이 가가꾸사제 상품명“SC12OH”), 아연 비누로서 12-히드록시 스테아린산 아연(사카이 가가꾸사제 상품명“SZ12OH”), 마그네슘 비누로서 12-히드록시 스테아린산 마그네슘(사카이 가가꾸사제 상품명“SM12OH”)을 사용하였다.

(1) 내열성

표 1의 배합 수지를 185℃×5분에서 롤 반죽 혼련기로 혼련하고, 롤 시트를 만든 후, 이 롤 시트를 겹쳐 190℃×10분에서 프레스하고, 3mm 두께의 프레스판을 작성하여, 토요 세키(精機)(TOYO SEIKI KOGYO CO.,LTD.)사제 VSPT.TESTER를 이용하여 5kg 하중에서의 비커트 연화 온도를 측정하였다. 평가는 84℃를 넘은 것을 A, 82∼84℃를 B, 82℃ 미만을 C로 하였다.

(2) 프레스판 투명성 평가(Tt%)

표 1의 배합 수지를 185℃×5분에서 롤 반죽 혼련기로 혼련하고, 롤 시트를 만든 후 190℃×10분에서 프레스하고, 1mm 두께의 프레스판을 작성하여, 닛폰 덴쇼쿠(電色)(주)(NIPPON DENSYOKU Co., Ltd.)의 헤이즈 메타 NDH2000으로 전체 광선 투과율(Tt%)을 측정하였다.

전체 광선 투과율 Tt(%)＝T2/T1×100

(단, T1: 입사광량(100), T2: 전체 광선 투과량)

(3) 프레스판 황변도

상기한 1mm 두께의 프레스판을 이용하여 닛폰덴쇼쿠(주)의 칼라 미터 ZE2000으로 황변도(YI)를 측정하였다.

(4) 기어 오픈(GO) 평가

상기한 롤 시트를 잘라 195℃로 조정한 오븐 안에 넣어 5분마다 순차 취출을 행하고, 5분 후의 착색성과 갈화(褐化)에 이를 때까지의 시간을 평가하였다. 구체적으로는 5분 후의 취출 샘플에 황변이 확인되지 않는 것을 A, 약간 황변이 확인된 것을 B로 하고, 황변이 확인된 것을 C로 하였다. 갈화 시간은 황변이 더 진행되어 갈색에 도달한 시간을 갈화 시간으로 하였다.

(5) 방사성 평가

용융 방사하는 단계에서, 실 끊김의 발생 상황을 눈으로 관찰하여, 다음과 같이 5단계 평가하였다.

5: 실 끊김이 1회 이하/1시간

4: 실 끊김이 2∼3회/1시간

3: 실 끊김이 4∼6회/1시간

2: 실 끊김이 7∼14회/1시간

1: 실 끊김이 15회 이상/1시간

(6) 연신사 착색성

연신 후의 섬유를 눈으로 관찰하여, 황색 경향이 확인되지 않는 것을 A, 약간 황색 경향이 확인된 것을 B로 하였다.

(실시예 1∼9 및 비교예 1∼5)

하기의 표 1에 나타낸 염화비닐계 수지와 염소화 염화비닐 수지 합계 100중량부 6kg과, 각 배합제, 및 소정의 공통 배합제를 20리터·헨셀 믹서에 투입하고, 교반 혼합한 후, 30mmø 압출기에 구멍 단면적 O.1㎟, 구멍 수 12O의 노즐을 장착하고, 실린더 온도 150∼190℃, 노즐 온도 180±15℃의 범위에서, 방사성이 좋은 조건에서 압출하고, 노즐 바로 아래에 설치한 가열 방사통 내(200∼300℃ 분위기에서 방사성이 좋은 조건)에서 약 0.5∼1.5초 열처리하여, 제1 인취롤에 의해 방사하였다. 다음에, 제2 연신롤과의 사이에서 110℃의 열풍 순환 상자를 통과시켜 3배로 연신하였다. 또한 110℃로 온도 조정한 상자 안에 설치한 2쌍의 원추형 롤 사이를 인회하고, 연속적으로 25% 완화 처리를 실시하여, 단사 섬도 78데시텍스의 멀티 필라멘트를 권취하였다. 이때의 가공성(방사성), 및 얻어진 멀티 필라멘트의 물성에 대해, 상기의 방법으로 평가한 결과를 표 1에 나타냈다.

비교예 1, 2에서, 염소화 염화비닐을 병용하지 않는 비교예 1은, 내열성이 낮고, 또, 병용한 경우에 있어서도 내열성은 향상하지만, (a)성분 1OO중량부에 대해, β-디케톤 0.3중량부에서는, 전체 광선 투과율은 저하하고, 황변도도 커지는 것이 확인되었다. 또, 실시예 3, 7에서, 염소화 염화비닐의 병용량을 증가시키면, 내열성은 개선되지만 투명성(전체 광선 투과율)이 저하하기 때문에, 그 첨가량은 (a)성분 전체에 대해 5∼50중량%가 바람직하다.

염화비닐계 수지와 염소화 염화비닐 수지의 병용계에서는, 비교예 2와 실시예 1, 2, 3으로부터 알 수 있듯이, (a)성분 100중량부에 대해, β-디케톤 0.3중량부에서는, 황변도는 크지만, β-디케톤을 0.5중량부 이상 배합하면, 전체 광선 투과율을 유지한 상태에서, 황변도가 저하한다. 기어 오븐(GO) 평가에서도, 5분 후의 착색은 없어지고, 갈화 시간도 5분 지연되어 있어, 초기 착색성의 향상과 열안정성의 향상이 확인된다. 단 효과는 0.8중량부에서 상한으로 되어 있으며, 경제성을 고려하였을 때 1.0중량부까지의 배합이 바람직하다.

비교예 3, 실시예 4로부터 알 수 있듯이, 금속 비누를 칼슘-아연계로부터, 마그네슘-아연계로 바꾼 경우에 있어서도, (a)성분 1OO중량부에 대해, β-디케톤을 0.5중량부 이상 배합함으로써 전체 광선 투과율을 유지한 상태에서 황변도는 저하한다. 또, 실시예의 1, 8로부터, 금속 비누의 첨가량을 증가시킨 경우에는 방사성이 저하하는 경향을 볼 수 있기 때문에, 그 첨가량은 (a)성분 100중량부에 대해, 2중량부 이하로 하는 것이 바람직하다.

비교예 4, 5 및 실시예 1, 9로부터 알 수 있듯이, 하이드로탈사이트의 첨가량이 (a)성분 100중량부에 대해, 0.5중량부보다 적으면, 열안정성이 저하하여 GO 갈화 시간이 짧아지고, 3중량부보다 많으면 하이드로탈사이트의 재응집에 의한 실 끊김을 발생시켰다.

실시예 1, 5, 6으로부터 알 수 있듯이, β-디케톤에 DBM을 단독으로 이용한 경우 초기 착색의 개선 효과는 크지만 열안정성의 신장(GO 갈화 시간)은 적고, 또 SBM을 단독으로 이용한 경우에는 초기 착색의 개선 효과는 적지만 열안정성의 신장(GO 갈화 시간)은 크며, DBM과 SBM을 병용한 경우에는 열안정성과 초기 착색성이 균형 있게 개선된다.

Claims

염화비닐계 수지: 95∼50중량%와, 염소화 염화비닐 수지: 5∼50중량%의 혼합물(a) 100중량부에 대해,

하이드로탈사이트계 열안정제(b): 0.5∼3중량부와,

금속 비누계 열안정제(c): 0.5∼2중량부와,

안정화 조제(d)로서 β-디케톤을 0.5∼1.2중량부 배합한 염화비닐계 수지 조성물로 형성되며,

상기 β-디케톤이, 스테아릴벤조일메탄(SBM) 및 디벤조일메탄(DBM)을 모두 포함하는 것인, 폴리염화비닐계 섬유.
청구항 1에 있어서,

상기 (c)성분의 금속 비누계 열안정제가 칼슘 비누, 아연 비누, 및 마그네슘 비누로부터 선택되는 적어도 하나이고, 또한 고급 지방산의 유도체인 것인 폴리염화비닐계 섬유.
삭제
청구항 1에 있어서,

상기 (a)성분의 염화비닐계 수지는, 염화비닐의 호모폴리머, 또는 염화비닐을 포함하는 코폴리머로 이루어지는 수지인 폴리염화비닐계 섬유.
청구항 4에 있어서,

상기 염화비닐을 포함하는 코폴리머로 이루어지는 수지는, 염화비닐과 비닐에스테르의 코폴리머 수지, 염화비닐과 아크릴산 에스테르의 코폴리머 수지, 염화비닐과 올레핀류의 코폴리머 수지, 및 염화비닐과 아크릴로니트릴의 코폴리머 수지로부터 선택되는 적어도 하나인 폴리염화비닐계 섬유.
청구항 1에 있어서,

상기 (a)성분의 염화비닐계 수지의 점도 평균 중합도는, 450∼1800의 범위인 폴리염화비닐계 섬유.
청구항 1에 있어서,

상기 (a)성분의 염소화 염화비닐 수지는, 염소 함유량이 56.7중량% 이상으로 후염소화된 염화비닐 수지인 폴리염화비닐계 섬유.
삭제
청구항 1에 있어서,

상기 폴리염화비닐계 섬유에는, 또한 프탈산계 가소제, 트리메리트산계 가소제, 피로메리트산계 가소제, 폴리에스테르계 가소제, 및 에폭시계 가소제로부터 선택되는 적어도 하나의 가소제를 첨가한 폴리염화비닐계 섬유.
청구항 9에 있어서,

상기 가소제의 첨가 비율은, 염화비닐계 수지와 염소화 염화비닐 수지의 합계 100중량부에 대해 0.2∼5중량부의 범위인 폴리염화비닐계 섬유.