KR101533912B1 - 친수성 폴리우레탄우레아 탄성사 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 친수성 폴리우레탄우레아 탄성사에 관한 것으로서, 보다 상세히는, 분자 내에 히드록시기를 포함하는 친수성 고분자를 포함하는 폴리우레탄우레아 탄성사이다. 본 발명의 폴리우레탄우레아 탄성사는 친수성이 높아, 편직 과정중에서 발생할 수 있는 정전기 수준을 개선할 수 있으며, 염색시 물에 용해된 염료의 접근을 용이하게 하여 염색성이 향상되는 효과가 있다.

Description

친수성 폴리우레탄우레아 탄성사{HYDROPHILIC POLYURETHANE-UREA ELASTOMER FIBER, AND MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은, 친수성 폴리우레탄우레아 탄성사에 관한 것이다.

폴리우레탄우레아 탄성사는 고무줄 보다 가볍고, 내노화성이 강하면서도, 고무줄의 약 3배 이상의 강도를 가지고 있어, 내복류, 수영복, 운동복 등의 원사로서 널리 사용되고 있다.

그런데, 폴리우레탄우레아 탄성사는 성질 자체가 소수성 특성을 나타내어, 습기를 거의 함유하고 있지 않기 때문에, 원단 편직 시에 정전기가 잘 발생하고, 염색 시에는 물에 용해된 염료의 접근성이 저하되어 염색성 불량을 야기하는 문제점이 있다.

이에, 폴리우레탄우레아 탄성사에 친수성을 부여하기 위한, 노력이 있어왔으며, 이에 대한 종래의 기술은, 하기 특허문헌 1과 같은 것을 예시하여, 이해할 수 있을 것이다. 이로써, 특허문헌 1의 내용은 본 발명 명세서 상의 배경 기술로서, 전부 인용된다.

특허문헌 1은, 디이소시아네이트, 폴리올 및 사슬연장제 또는 사슬 종결제로서 술폰기를 함유하는 디올 또는 디아민을 반응시켜 제조되며, 상기 사슬연장제 또는 사슬종결제에 함유된 술폰기가 알칼리 또는 트리알킬 아민으로 중화된 술폰산염의 형태로 존재하는 것을 특징으로 하는 친수성 폴리우레탄 또는 폴리우레탄/우레아 탄성체를 개시하고 있다.

KR 공개 특2002-0010251 A (2002.02.04.)

본 발명은 종래로부터 제기되어 온 문제점을 해결하여, 친수성 폴리우레탄우레아 탄성사를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서,

분자 내에 히드록시기를 포함하는 친수성 고분자를 포함하는 폴리우레탄우레아 탄성사를 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 친수성 고분자는, 히드록시 에틸 셀룰로오스, 폴리비닐 알콜, 및 폴리에틸렌 글리콜에서 선택되어지는 1종 이상인 것임을 특징으로 하는 폴리우레탄우레아 탄성사를 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 분자 내에 히드록시기를 포함하는 친수성 고분자는 폴리에틸렌글리콜인 것을 특징으로 하는 폴리우레탄우레아 탄성사를 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 분자 내에 히드록시기를 포함하는 친수성 고분자는, 전체 중량 대비, 0.1 내지 10 중량% 포함된 것임을 특징으로 하는 폴리우레탄우레아 탄성사를 제공한다.

본 발명의 폴리우레탄우레아 탄성사는 친수성이 높아, 편직 과정중에서 발생할 수 있는 정전기 수준을 개선할 수 있으며, 염색시 물에 용해된 염료의 접근을 용이하게 하여 염색성이 향상되는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명은, 분자 내에 히드록시기를 포함하는 친수성 고분자를 포함하는 폴리우레탄우레아 탄성사이다.

본 발명 명세서 상의 「친수성 고분자」는, 화합물 내에 극성 관능기를 가져, 물과 알콜 등의 극성 용매에 전부 또는 일부 녹을 수 있는 고분자 화합물을 말하고, 물에 대한 용해도가 높고 낮음을 불문한다. 친수성 고분자에 포함되는지 여부는, 물방울의 접촉각(contact angle)으로 평가될 수 있고, 본 발명에서도 이러한 정의를 따른다. 예를들어, 어떠한 재료가 친수성(hydrophilic)인 경우, 물방울이 재표 표면에 큰면적으로 퍼져있게 되고, 접촉각은 적어도 90미만이 된다. 이와 반대로, 어떠한 재료가 소수성(hydrophobic)인 경우, 물방이 재료 표면에 뭉쳐 있어, 90이상이 된다.

상기 분자 내에 히드록시기를 포함하는 친수성 고분자는, 특별히 제한되지는 않지만, 이에 대한 비제한적 예시로, 히드록시 에틸 셀룰로오스, 폴리비닐 알콜, 및 폴리에틸렌 글리콜에서 선택되어지는 1종 이상인 것을 들 수 있고, 그 중에서 폴리에틸렌글리콜이 바람직하다.

상기 분자 내에 히드록시기를 포함하는 친수성 고분자는, 전체 중량 대비, 0.1 내지 10 중량% 포함된 것이 바람직하다. 10% 초과하여 포함되면, 물성저하 즉, 강도, 신도, 및 모듈러스(modulus) 등이 저하되는 문제점이 있고, 0.1% 미만이면, 친수성의 효과 부여에 매우 미흡하여, 바람직하지 아니하다.

이하, 본 발명에 대하여 실시예를 들어 보다 더 상세히 설명한다. 이하의 실시예는 발명의 상세한 설명을 위한 것일 뿐, 이에 의해 권리범위를 제한하려는 의도가 아님을 분명히 한다.

실시예

4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 455.2g과 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜(분자량 1800) 1926g을, 질소가스기류 중에서 90℃, 120분간 교반하면서 반응시켜 양말단에 이소시아네이트를 지닌 폴리우레탄우레아 를 제조하였다. 예비중합체(prepolymer)를 실온까지 냉각시킨 후, 디메틸아세트아마이드 4485.3g을 가하여 폴리우레탄우레아 예비중합체(prepolymer) 용액을 얻었다. 이어서 에틸렌디아민 36.0g(0.6몰), 1,2-디아노프로판11.1g(0.15몰), 디에틸아민 4.4g을 디메틸아세트아마이드 684g에 용해하고 10℃ 이하에서 상기 예비중합체(prepolymer) 용액에 첨가하여 폴리우레탄우레아 용액을 얻었다.

상기의 용액에 폴리에틸렌글리콜을 하기 표 1과 같은 비율로 투입하여 45℃에서 60분간 믹싱하였다.

위와 같이 수득한 방사 원액을 건식 방사 (방사 온도: 260℃)에 의해 900m/min 속도로 방사하여 40 데니아 3 필라멘트의 폴리우레탄우레아 탄성사를 제조하였다.

비교예

폴리에틸렌글리콜을 투입하지 않은 것을 제외하는, 모두 실시예와 동일하게 폴리우레탄우레아 탄성사를 제조하였다.

[친수성 확인실험]

상기 제조된 실시예 및 비교예의 폴리우레탄우레아 탄성사에 대해서, 물에 접촉각을 평가하여 친수성을 확인하였다.

결과는 하기 표 1 과 같았다.

	비교예	실시예 1	실시예 2	실시예 3
폴리에틸렌글리콜 함량(wt%)	0	1.0	3.0	5.0
접촉각 (°)	73	66	50	38

Claims (4)

1. 분자 내에 히드록시기를 포함하는 친수성 고분자를 포함하고,
   상기 친수성 고분자는 0.1 내지 10 중량%의 폴리에틸렌 글리콜인 것인 폴리우레탄우레아 탄성사.
   
   
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