KR102182391B1 - 안료날염용 견뢰도 증진제, 이의 제조방법 및 이를 이용한 안료날염제 - Google Patents

안료날염용 견뢰도 증진제, 이의 제조방법 및 이를 이용한 안료날염제 Download PDF

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Abstract

본 발명은 견뢰도 증진제 및 이를 제조하는 방법, 이를 이용한 안료날염제에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로 설명하면, 본 발명은 터치성 및 가교성이 우수한 환경친화형 안료날염제 제조에 사용되는 반응형 우레탄 중합체를 포함하는 견뢰도 증진제 및 이를 제조하는 방법, 이를 이용한 안료날염제에 관한 것이다.

Description

안료날염용 견뢰도 증진제, 이의 제조방법 및 이를 이용한 안료날염제{Fastness enhancer for pigment printing, Manufacturing method thereof and Pigment printing agent using the same}
본 발명은 터치성 및 가교성이 우수한 환경친화형 안료날염제 제조에 사용되는 견뢰도 증진제 및 이를 제조하는 방법, 이를 이용한 안료날염제에 관한 것이다.
섬유의 날염에는 선명한 색상과 내광, 드라이클리닝(drycleaning), 세탁과 마찰견뢰도, 터치성 등의 물성이 요구되며 이러한 물성들은 사용되는 안료, 접착제 및 조제 등에 의해서도 크게 영향을 받는다. 안료날염에는 안료를 섬유에 고정시킬 목적으로 바인더를 사용하게 되는데 바인더는 다른 이름으로 고착제(fixer)라고도 부르고 합성수지류 또는 합성 고무 라텍스류와 계면활성제, 에멀젼 안정제 및 물로 구성되고 있다. 현재 시판되고 있는 바인더는 수계에서 사용 가능하고 대부분의 경우 아크릴계 수지를 베이스로 한 비교적 저분자량의 물에 불용성인 고분자 에멀젼으로 이루어져 있는데 아크릴계(15 ~ 20%, Tg 30℃) 베이스에 날염 견뢰도 증진제(3 ~ 5%), urea(습윤제), 유연제(softener), 고착제(thickener), 분산제, 안료, 이온교환수 등으로 구성된 혼합액이다. 그리고, 상기 고분자 에멀젼 입자는 건조나 큐어링 공정에서 수 μm 정도 필름을 형성하여 안료를 섬유 상에 고정하는 역할을 하며 이러한 필름 효과에 의해 안료가 섬유에 고정되어 염색물의 세탁견뢰도나 마찰견뢰도가 유지되는 반면에 필름의 형성이 염색물의 태를 딱딱하게 만드는 원인으로 작용하게 된다. 이러한 이유로 안료날염 바인더 제조시 촉감 증진을 위한 실리콘 가공제를 사용하게 되는데 현재 사용되는 실리콘 가공제는 강제유화형으로 불안한 안정성을 나타내고 있으면 결과적으로 안료날염 바인더의 저장안정성을 저하시키는 원인이 되고 있다.
또한 베이스 폴리머(Base polymer)인 아크릴계 바인더는 단독으로 사용할 경우 Cotton, T/C, CVC, T/R, N/C 등 날염물의 마찰견뢰도, 내세탁견뢰도, 크랙(Crack)에 대한 문제가 대두되어 이를 향상시킬 목적으로 전통적으로 견뢰도 증진제인 멜라민(Melamine) 수지나 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine)계 수지를 사용해왔으나 이는 견뢰도를 향상시키는 반면에 포르말린(Formaline) 등 유해물질이 함유되어 있어 환경문제를 야기하므로 OKOTEX, REACH규제에 의한 제재를 받고 있다.
이에 현재 유럽(TANATEX : ACRAFIX FF, LAMBERTI : Rolflex BK-8), 일본(MATSUI CHEMICAL : FIXER N, 111ECO, CARBODILTE V-SERIES, VG-1000) 등에서 친환경 타입의 견뢰도 증진제 제품들이 개발되어 상품화되어 있으나, 이들 견뢰도 증진제는 국내외서 고가($8.0 ~ 12.0 / kg 이상)로 판매되고 있으며 국산 기술을 이용한 제품은 전무한 실정이다.
대한민국 등록특허번호 10-1926038호(공고일:2018.12.06) 대한민국 등록특허번호 10-1303909호(공고일:2013.09.05) 대한민국 공개특허번호 특1984-000708호(공개일:1984.02.27)
일반적으로 사용되고 있는 날염 견뢰도 증진제인 유럽의 Rolflex BK-8은 방향족(Aromatic)계로 변색으로 인한 문제가 있으며 일본의 일부 제품은 분산 타입으로 날염액 제조 후 장기 저장시 겔(GEL)화가 되는 등 안정성이 떨어지는 단점을 가지고 있다. 이에 본 발명은 우레탄에 지방족 이소시아네이트(Aliphatic isocyanate)와 가교결합이 높은 다관능기(Multi functional group)를 도입하여 자기수용성을 갖는 친환경 우레탄계 견뢰도 증진제를 개발하였다. 즉, 본 발명은 견뢰도 증진제, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 환경친화적인 안료날염제를 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 반응형 우레탄계 중합체를 포함하는 안료날염용 견뢰도 증진제를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 견뢰도 증진제는 반응형 우레탄 중합체 25 ~ 35 중량% 및 잔량의 이온교환수를 포함한다.
또한, 본 발명의 상기 안료날염용 견뢰도 증진제는 폴리옥시알킬렌 글리콜 에테르, 폴리옥시알킬렌글리콜 및 디올을 포함하는 폴리올, 디하이드록시프로피오닉산, 반응촉매 및 항산화제를 반응기에 투입하여 혼합물을 제조한 후, 95 ~ 110℃로 승온시킨 다음 감압여과기로 1 ~ 2 시간 동안 혼합물로부터 수분을 제거하는 1단계; 1단계 수분 처리한 혼합물을 35 ~ 45℃로 냉각시킨 후, 지방족 디이소시아네이트 투입한 후, 95 ~ 110℃로 승온시켜서 중합반응을 수행하는 2단계; 2단계의 중합반응 생성물을 포함하는 반응물을 35 ~ 45℃로 냉각시킨 후, 말단봉쇄제(blocking agent)를 투입한 후, 95 ~ 110℃로 승온시켜서 반응을 수행하는 3단계; 및 3단계의 반응 생성물을 35 ~ 45℃로 냉각시킨 후, 중화제를 투입하여 pH 7~8에 도달하면 이온교환수를 투입 및 교반하는 4단계;를 포함하는 공정을 수행하여 안료날염용 견뢰도 증진제를 제조할 수 있다.
상기 4단계의 이온교환수로 희석된 견뢰도 증진제는 반응생성물인 반응형 우레탄 중합체를 25 ~ 35 중량%로 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 견뢰도 증진제를 포함하는 안료날염제를 제공하는데 있다.
본 발명의 견뢰도 증진제는 강제 고속 유화 방식이 아닌 자기수용성으로 혼합액 안에 존재하므로 분산 안정성 및 저장 안정성이 우수하고 섬유와 날염바인더 사이에 가교반응으로 3차원 막을 형성하여 견뢰도를 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 날염 바인더에 적용하였을 때, 터치성 및 저장 안정성 확보를 위한 별도의 실리콘을 사용을 필요로 하지 않으므로 안료날염제의 제조단가를 낮춰서 경제성 높은 안료날염을 제공할 수 있다. 그리고, 본 발명의 견뢰도 증진제를 이용하여 제조한 안료날염으로 날염 처리한 제품은 균일한 색상, 터치성, 내세탁성을 확보할 수 있다.
도 1은 실시예 및 비교예에서 제조한 견뢰도 증진제를 찍은 사진이다.
도 2a 내지 도 2c는 실험예 1에서 실시한 실시예 1 ~ 2 및 비교예 1 ~ 4의 견뢰도 증진제에 대한 FT-IR 분석 측정 결과이다.
도 3은 본 발명의 실험예에서 안료날염액으로 면원단을 날염할 때 사용한 스크린 날염기를 찍은 사진이다.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 자세하게 설명을 하겠다.
본 발명의 견뢰도 증진제는 반응형 우레탄계 중합체 및 이온교환수를 포함하고, 바람직하게는 상기 반응형 우레탄계 중합체 25 ~ 35 중량% 및 잔량의 이온교환수를 포함하며, 더욱 바람직하게는 상기 반응형 우레탄계 중합체 27.5 ~ 33 중량% 및 잔량의 이온교환수를 포함한다.
상기 반응형 우레탄계 중합체는 3종의 폴리올과 특정 산 및 지방족 디이소시아네이트가 중합된 중합체로서, 좀 더 구체적으로 설명하면, 폴리옥시알킬렌글리콜 에테르, 폴리옥시알킬렌글리콜 및 디올을 포함하는 폴리올, 및 디하이드록시프로피오닉산을 포함하는 혼합물; 및 지방족 디이소시아네이트;를 중합시킨 우레탄계 중합체이다.
상기 폴리올은 폴리옥시알킬렌글리콜 에테르 100 중량부에 대하여, 폴리옥시알킬렌글리콜 5 ~ 18 중량부, 디올 1 ~ 3 중량부를 포함하며, 바람직하게는 상기 폴리올은 폴리옥시알킬렌글리콜 에테르 100 중량부에 대하여, 폴리옥시알킬렌글리콜 10 ~ 18 중량부, 디올 1.2 ~ 2.3 중량부를 포함하며, 더욱 바람직하게는 상기 폴리올은 폴리옥시알킬렌글리콜 에테르 100 중량부에 대하여, 폴리옥시알킬렌글리콜 13.5 ~ 17.0 중량부, 디올 1.3 ~ 2.0 중량부를 포함할 수 있다.
폴리올 성분 중 상기 폴리옥시알킬렌글리콜 에테르는 중량평균분자량 2,500 ~ 4,500의 폴리옥시(C2 ~ C5의 직쇄형 알킬렌) 글리콜 에테르를 포함하며, 바람직하게는 중량평균분자량 2,700 ~ 4,000의 폴리옥시(C2 ~ C4의 직쇄형 알킬렌) 글리콜 에테르를, 더욱 바람직하게는 중량평균분자량 2,700 ~ 3,800의 폴리옥시프로필렌 글리콜 에테르를 포함할 수 있다.
폴리올 성분 중 상기 폴리옥시알킬렌글리콜은 중량평균분자량 500 ~ 800의 폴리옥시(C2 ~ C5의 직쇄형 알킬렌)글리콜 또는 중량평균분자량 500 ~ 800의 폴리옥시(C3 ~ C5의 분쇄형 알킬렌)글리콜을 포함할 수 있고, 바람직하게는 중량평균분자량 500 ~ 800의 폴리옥시(C2 ~ C5의 직쇄형 알킬렌)글리콜을 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 중량평균분자량 500 ~ 800의 폴리옥시(C2 ~ C3의 직쇄형 알킬렌)글리콜을 포함할 수 있다.
또한, 폴리올 성분 중 상기 디올은 (C2 ~ C5의 알칸)디올을 포함할 수 있고, 바람직하게는 (C3 ~ C5의 알칸)디올을, 더욱 바람직하게는 (C4 ~ C5의 직쇄형 알칸)디올을 포함할 수 있다.
다음으로, 상기 산은 디하이드록시프로피오닉산을 포함할 수 있으며, 디하이드록시프로피오닉산 사용량은 폴리올 성분 중 상기 폴리옥시알킬렌글리콜 에테르 100 중량부에 대하여, 2 ~ 10 중량부를, 바람직하게는 4.0 ~ 8.5 중량부를, 더욱 바람직하게는 5.5 ~ 8.0 중량부를 포함할 수 있다.이때, 산 사용량이 2 중량부 미만이면 충분하게 중합 반응이 이루어지지 않아서 중합된 중합체의 중량평균분자량이 너무 낮고, 견뢰도 증진 효과가 없을 수 있고, 산 사용량이 10 중량부를 초과하면 미반응 폴리올이 많이 잔류하는 문제가 있고 오히려 중합체 수율이 낮은 문제가 있으므로 상기 범위 내로 사용하는 것이 좋다.
다음으로, 상기 지방족 디이소시아네이트로는 헥사(C1 ~ C3의 알킬렌)디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트(isopron diisocyanate) 및 수첨가 HDI(H12 MDI) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 헥사(C1 ~ C3의 알킬렌)디이소시아네이트 및 이소포론 디이소시아네이트 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 더욱 바람직하게는 헥사(C1 ~ C2의 알킬렌)디이소시아네이트를 포함할 수 있다. 그리고, 지방족 디이소시아네이트의 사용량은 폴리올 성분 중 상기 폴리옥시알킬렌글리콜 에테르 100 중량부에 대하여 25 ~ 45 중량부를, 바람직하게는 32.0 ~ 44.5 중량부를, 더욱 바람직하게는 37.5 ~ 43.5 중량부를 사용하여 중합체를 합성하는 것이 좋다. 이때, 지방족 디이소시아네이트 사용량이 25 중량부 미만이거나 45 중량부를 초과하면 합성한 중합체를 견뢰도 증진제로 사용시 충분한 세탁 견뢰도 등을 확보하지 못하는 문제가 있을 수 있다.
상기 반응형 우레탄계 중합체 제조에 사용되는 상기 혼합물은 상기 3종의 폴리올 및 특정 산 이외에 반응촉매 및 산화방지제를 더 포함할 수도 있다.
상기 반응촉매는 당업계에서 사용하는 일반적인 중합 반응촉매를 사용할 수 있고, 바람직하게는 디옥틸틴디라우레이트(dioctyltindilaurate) 및 디부틸틴디라우레이트(dibutyltindilaurate) 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 그리고, 반응촉매 사용량은 상기 폴리올 중 폴리옥시알킬렌글리콜 에테르 100 중량부에 대하여, 0.05 ~ 0.50 중량부, 바람직하게는 0.10 ~ 0.35 중량부, 더욱 바람직하게는 0.15 ~ 0.30 중량부를 사용하는 것이 중합 속도 등의 측면에서 유리하다.
또한, 상기 산화방지제는 당업계에서 사용하는 일반적으로 사용하는 것을 사용 수 있으며 특별히 한정하지 않으며, 일례를 들면, 이가녹스 1010(Iganox 1010) 등을 사용할 수 있다. 그리고 산화방지제 사용량은 상기 폴리올 중 폴리옥시알킬렌글리콜 에테르 100 중량부에 대하여, 0.20 ~ 0.80 중량부를, 바람직하게는 0.25 ~ 0.70 중량부를, 더욱 바람직하게는 0.30 ~ 0.65 중량부를 사용하는 것이 견뢰도 증진제의 물성 저하를 방지하면서 산화방지 효과를 얻기 위한 적절한 범위의 사용량이다.
또한, 상기 반응형 우레탄계 중합체 제조에 사용되는 상기 혼합물은 UV 증진제를 더 포함할 수도 있다.
3종의 폴리올과 특정 산 및 지방족 디이소시아네이트가 중합된 상기 반응형 우레탄계 중합체는 말단에 말단봉쇄기로 봉쇄되어 있을 수 있으며, 상기 말단봉쇄제는 디알킬케톡심(dialkylketoxime), 바람직하게는 메틸에틸케톡심, 디메틸케톡심, 또는 디에틸케톡심을 포함할 수 있다. 그리고 중합시 사용되는 말단봉쇄제의 사용량은 상기 폴리올 중 폴리옥시알킬렌글리콜 에테르 100 중량부에 대하여, 8.0 ~ 20.0 중량부를, 바람직하게는 12.0 ~ 20.0 중량부를, 더욱 바람직하게는 15.0 ~ 20.0 중량부를 사용하는 것이 좋으며, 그 사용량이 8 중량부 미만이면 그 사용량이 너무 적어서 중합체의 중합도가 너무 높고 그 결과 중합체의 중량평균분자량이 너무 높아서 입자 크기가 커지는 문제가 있을 수 있다. 또한, 말단봉쇄제 사용량이 20 중량부를 초과하면 미반응 말단봉쇄제가 잔존하는 문제가 있을 수 있으므로 상기 범위 내로 사용하는 것이 좋다.
앞서 설명한 조성을 이용하여 본 발명의 견뢰도 증진제를 제조하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 견뢰도 증진제는 폴리옥시알킬렌 글리콜 에테르, 폴리옥시알킬렌글리콜 및 디올을 포함하는 폴리올, 디하이드록시프로피오닉산, 반응촉매 및 항산화제를 반응기에 투입하여 혼합물을 제조한 후, 95 ~ 110℃로 승온시킨 다음 감압여과기로 1 ~ 2 시간 동안 혼합물로부터 수분을 제거하는 1단계; 1단계 수분 처리한 혼합물을 35 ~ 45℃로 냉각시킨 후, 지방족 디이소시아네이트 투입한 후, 95 ~ 110℃로 승온시켜서 중합반응을 수행하는 2단계; 2단계의 중합반응 생성물을 포함하는 반응물을 35 ~ 45℃로 냉각시킨 후, 말단봉쇄제(blocking agent)를 투입한 후, 95 ~ 110℃로 승온시켜서 반응을 수행하는 3단계; 및 3단계의 반응 생성물을 35 ~ 45℃로 냉각시킨 후, 중화제를 투입하여 pH 7~8에 도달하면 이온교환수를 투입 및 교반하는 4단계;를 포함하는 공정을 수행하여 제조할 수 있다.
1단계, 2단계 및 3단계의 폴리올, 디하이드록시프로피오닉산, 지방족 디이소시아네이트, 반응촉매, 항산화제, 말단봉쇄제의 종류 및 사용량은 앞서 설명한 바와 같다.
3단계의 상기 냉각은 2단계 중합반응 생성물을 포함하는 반응물 내 F-NCO(Free NCO)가 3.0 ~ 6.5 중량%(ASTM D2572에 의해 측정), 바람직하게는 F-NCO(Free NCO)가 4.5 ~ 6.5 중량%(ASTM D2572에 의해 측정), 더욱 바람직하게는 바람직하게는 F-NCO(Free NCO)가 5.0 ~ 6.0 중량%(ASTM D2572에 의해 측정)에 도달한 것을 확인한 후, 냉각을 수행한다.
또한, 4단계의 냉각은 3단계의 반응 생성물을 포함하는 반응물 내 F-NCO가 0 중량%(ASTM D2572에 의해 측정)에 도달한 것을 확인한 후(반응 종말점을 체크)에 냉각을 수행하며, F-NCO가 0 중량%에 도달하지 않은 상태에서 이온교환수를 투입시 발포가 발생하는 문제가 발생하며, 양산이 불가능하게 되는 문제가 있다. F-NCO가 0 중량%(ASTM D2572에 의해 측정)에 도달한 것을 확인된 반응 생성물은 FT-IR Spectrum 측정시, 이소시아네이트 피크(isocyanate peak)인 2270㎝-1가 나타나지 않고 우레탄(Urethane) 결합 피크인 1708㎝-1가 나타남을 확인할 수 있다.
4 단계의 중화제는 pH 조절을 위해 투입하는 것으로서, 중화제로는 아민계 중화제를 사용할 수 있고, 바람직한 일례를 들면, 트리에틸아민을 사용할 수 있다.
4단계의 이온교환수를 투입량은 4단계 공정을 통해서 제조한 반응형 우레탄계 중합체 25 ~ 35 중량% 및 잔량의 이온교환수를 포함하도록, 바람직하게는 반응형 우레탄계 중합체 27 ~ 33 중량% 및 잔량의 이온교환수를 포함하도록 투입하여 견뢰도 증진제를 제조하게 된다.
안료날염액 제조에 사용되는 일반적인 기존 견뢰도 증진제는 평균입도 크기가 약 1.500 ~ 2.500㎛ 정도여서 안정성, 분산성이 떨어지는 문제가 있었다. 하지만, 앞서 설명한 성분 및 방법으로 제조한 본 발명의 견뢰도 증진제는 입자(반응형 우레탄계 중합체의 입자)의 평균입도가 0.5㎛ 이하, 바람직하게는 0.100 ~ 0.400㎛, 더욱 바람직하게는 0.100 ~ 0.250㎛으로 매우 작으며, 이로 인해 안료날염액과 제조시, 바인더 등 다른 성분과의 혼합시 안정성, 분산성 측면에서 매우 우수하다. 그리고, 본 발명의 견뢰도 증진제는 포름알데히드, 아릴아민, 6가 크롬 등의 유해물질을 포함하지 않는 바 친환경적이다.
본 발명은 앞서 설명한 본 발명의 견뢰도 증진제를 사용한 안료날염액을 제공하고자 한다.
본 발명의 안료날염액은 아크릴 바인더, 안료, 앞서 설명한 본 발명의 견뢰도 증진제, 에틸렌 글리콜, 디메칠실리콘, 증점제 및 물을 포함할 수 있다.
상기 아크릴 바인더는 소프트 타입의 아크릴 바인더를 사용할 수 있으며, 아크릴 바인더의 함량은 안료날염액 전체 중량 중 12 ~ 20 중량, 바람직하게는 13 ~ 18 중량%, 더욱 바람직하게는 14 ~ 17 중량% 로 포함할 수 있다. 이때, 아크릴 바인더 함량이 12 중량% 미만이면 마찰견뢰도가 저조한 문제가 있을 수 있으며, 20 중량%를 초과하여 사용하는 과량 사용으로 인한 견뢰도 증대 효과가 미비한 바, 비경제적이다.
다음으로, 상기 안료는 당업계에서 사용하는 일반적인 안료를 사용할 수 있으며, 본 발명의 안료날염액은 안료 종류에 의한 견뢰도가 떨어지는 영향 등을 받지 않는 장점이 있다. 상기 안료의 함량은 안료날염액 전체 중량 중 2 ~ 5 중량, 바람직하게는 2.5 ~ 4 중량%, 더욱 바람직하게는 2.5 ~ 3.5 중량% 정도로 사용하는 것이 좋다.
다음으로, 상기 견뢰도 증진제는 앞서 설명한 본 발명의 견뢰도 증진제이며, 견뢰도 증진제의 함량은 안료날염액 전체 중량 중 0.5 ~ 2.0 중량%, 바람직하게는 0.7 ~ 1.8 중량%, 더욱 바람직하게는 0.8 ~ 1.4 중량% 정도로 사용하는 것이 좋다. 이때, 견뢰도 증진제 함량이 0.5 중량% 미만이면 그 사용량이 너무 적어서 견뢰도 증대 효과가 미비할 수 있고, 2.0 중량%를 초과 사용하는 것은 비경제적이다.
다음으로, 상기 에틸렌 글리콜의 사용량은 안료날염액 전체 중량 중 4 ~ 8 중량%, 바람직하게는 4 ~ 7.0 중량%, 더욱 바람직하게는 4.5 ~ 6.0 중량%를 사용하는 것이 적절하다.
또한, 상기 디메칠실리콘의 사용량은 안료날염액 전체 중량 중 0.5 ~ 4 중량%, 바람직하게는 1.0 ~ 3.5 중량%, 더욱 바람직하게는 1.5 ~ 2.6 중량% 를 사용하는 것이 적절하다.
또한, 상기 증점제는 당업계에서 사용하는 일반적인 것을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 합성 아크릴릭 공중합체(Synthetic acrylic copolymer, 점도 25,000±5,000cps(Brookfileld, RVT, #6, 5rpm))을 사용할 수 있다. 그리고, 증점제 사용량은 안료날염액 전체 중량 중 1.0 ~ 4.0 중량%, 바람직하게는 1.2 ~ 3.7 중량%, 더욱 바람직하게는 1.5 ~ 3.0 중량% 를 사용하는 것이 적절하다.
본 발명의 안료날염액은 UV 증진제를 더 포함할 수도 있으며, UV 증진제 사용시, 이의 함량은 안료날염액 전체 중량 중 1 중량% 이상, 바람직하게는 1 ~ 3 중량%, 더욱 바람직하게는 1 ~ 2.5 중량%를 사용하는 것이 적절하다.
앞서 설명한 본 발명의 안료날염액을 이용하여 다양한 소재의 원단(바람직하게는, 면 원단)을 날염 처리시, 큐어링 온도 큐어링 온도는 145℃ 이상, 바람직하게는 145 ~ 180℃, 더욱 바람직하게는 150 ~ 170℃ 정도가 적합하며, 큐어링 온도가 145℃ 미만이면 마찰견뢰도가 다소 낮은 문제가 있을 수 있다. 또한, 상기 큐어링 온도에서의 큐어링 시간은 3분 이상, 바람직하게는 3 ~ 5분 정도가 적절하다.
본 발명의 안료날염액으로 날염 처리한 원단은 KS K ISO-X12 측정 방법에 따른 마찰견뢰도 4급 이상을 만족할 있고, KS K ISO 105-C06 측정 방법에 따른 세탁견뢰도 4급 이상을 만족시킬 수 있으며, KS K ISO 105-B02 측정 방법에 따른 일광견뢰도를 4급 이상을 만족시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 안료날염액으로 날염 처리한 원단은 AATCC 124 측정 방법 에 따른 마찰견뢰도 3 ~ 4급을 만족시키고, 세탁견뢰도 3 ~ 4급을 만족시킬 수 있다.
이하, 실시예에 의거하여 본 발명을 더욱 자세하게 설명을 한다. 그러나, 하기 실시예에 의해 본 발명의 권리범위를 한정하여 해석해서는 안된다.
[실시예]
실시예 1 : 반응형 우레탄계 중합체의 합성 및 견뢰도 증진제의 제조
폴리옥시프로필렌 글리콜 에테르(Mw=3,000), 폴리옥시에틸렌글리콜(Mw=600), 디하이드록시프로피오닉산(dihydroxypropoinic acid), 부탄디올, 반응촉매인 디옥틸틴디라우레이트(Dioctyltindilaurate) 및 산화방지제인 이가녹스 1010(Iganox 1010)를 반응기에 투입한 후, 100℃로 승온시킨 다음 감압여과기(aspirater)로 1 시간 동안 반응물로부터 감압(600 ~ 700mmHg)시켜서 수분 함량 0.1% 미만이 되도록 수분을 제거하였다.
다음으로, 수분 처리한 반응물을 40℃로 냉각시킨 후, 헥사메틸렌디이소시아네이트를 투입한 후, 100℃로 승온시켜서 중합반응을 수행하였다.
다음으로, 중합반응 생성물의 F-NCO(ASTM D2572에 의거하여 측정)가 5.5에 도달되었을 때, 40℃로 냉각시킨 후, 말단봉쇄제인 메틸에틸케톡심(methylethylketoxime)을 투입한 후, 100℃로 승온시켜서 반응을 수행하였다. 이때, 30분 간격으로 반응 생성물의 F-NCO(ASTM D2572에 의거하여 측정)을 측정하였다.
다음으로, 3단계의 반응 생성물의 F-NCO가 0(ASTM D2572에 의거하여 측정 에 도달함을 확인하고 40℃로 냉각시켰다. 이때, 상기 반응 생성물은 FT-IR 분석시, 2240㎝-1부근 피크가 존재하지 않는다.
다음으로, 냉각된 반응생성물에 중화제인 트리에틸아민을 투입 및 교반을 수행하고, pH 7.5에 도달하면 이온교환수를 투입 및 교반하여, 반응형 우레탄계 중합체(중량평균분자량 약 3,200 ~ 3,500) 30 중량% 및 잔량의 이온교환수를 포함하는 견뢰도 증진제를 제조하였다. 제조에 사용된 조성물의 조성비는 하기 표 1에 나타내었다.
제조한 견뢰도 증진제 제품 사진은 도 1에 나타내었다.
실시예 2
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 반응형 우레탄계 중합체 30 중량% 및 잔량의 이온교환수를 포함하는 견뢰도 증진제를 제조하되, 하기 표 1과 같이 중합에 사용되는 조성물의 조성비를 달리 사용하여 반응형 우레탄계 중합체를 제조하였다. 그리고, 제조한 견뢰도 증진제 제품 사진은 도 1에 나타내었다.
비교예 1 ~ 비교예 2
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 반응형 우레탄계 중합체를 제조하되, 폴리옥시에틸렌 글리콜 대신 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 글리콜 에테르를 사용하였으며, 부탄디올을 사용하지 않고서 반응형 우레탄계 중합체를 제조하였으며, 이에 사용된 조성물은 하기 표 2와 같다. 그리고, 제조된 반응형 우레탄계 중합체를 이온교환수로 희석하여 반응형 우레탄계 중합체 30 중량% 및 잔량의 이온교환수를 포함하는 견뢰도 증진제를 각각 제조하여 비교예 1 ~ 2를 실시하였다.
구분(중량부) 실시예 1 실시예 2
폴리옥시프로필렌 글리콜 에테르 100 중량부 100 중량부
폴리옥시에틸렌 글리콜 15.18 중량부 7.47 중량부
디하이드로옥시프로피오닉산 6.64 중량부 3.32 중량부
부탄디올 1.52 중량부 1.09 중량부
촉매(디옥틸틴디라우레이트) 0.19 중량부 0.15 중량부
산화방지제(iganox 1010) 0.38 중량부 0.30 중량부
헥사메틸렌 디이소시아네이트 41.75 중량부 25.24 중량부
말단봉쇄제(메틸에틸케톡심) 18.98 중량부 8.41 중량부
중화제(트리에틸아민) 5.12 중량부 2.47 중량부
구분 비교예 1 비교예 2
폴리옥시프로필렌 글리콜 에테르 100 중량부 100 중량부
폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 글리콜 에테르 0.980 중량부 20 중량부
디하이드로옥시프로피오닉산 0.045 중량부 1.324 중량부
촉매(디옥틸틴디라우레이트) 0.006 중량부 0.147 중량부
산화방지제(iganox 1010) 0.012 중량부 0.294 중량부
헥사메틸렌 디이소시아네이트 0.665 중량부 17.010 중량부
말단봉쇄제(메틸에틸케톡심) 0.283 중량부 7.255 중량부
중화제(트리에틸아민) 0.032 중량부 1.029 중량부
비교예 3
랩버티(Lamberti)사의 견뢰도 증진제(상품명 ROLFEX BK-8)를 준비하였다.
비교예 4
마츠이 케미컬(Matsui chemical)사의 견뢰도 증진제(상품명 FIX-1000)를 준비하였다.
실험예 1 : 적외선 분광(FT-IR) 분석
상기 실시예 1 ~ 2, 비교예 1 ~ 4의 견뢰도 증진제 각각을FT-IR을 측정하였고, 그 결과를 도 2a ~ 도 2c에 나타내었다.
FT-IR 분석 결과 합성한 견뢰도증진제 4종(실시예 1 ~ 2 및 비교예 1 ~ 2) 모두 3300cm-1에서 우레탄의 N-H기(stretching vibration peak), 1700cm-1에서 우레탄의 C=O기(stretching peak), 1540cm-1에서 아마이드의 C-N기(stretch peak) 및 N-H기(inplane bending), 1460cm-1과 770cm-1에서 -CH2기(stretching peak)와 같이 우레탄에서 나타나는 특정 피크들을 확인할 수 있었으며, 친수화 정도가 높은 실시예 1 및 실시예 2의 경우 관련 피크가 더 강하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 비교예 3 ~ 4 모두 3300cm-1에서 우레탄의 N-H기, 1700cm-1에서 우레탄의 C=O기를 나타내는 등 우레탄계 조제인 것으로 확인되었으며, N-H기의 피크 모양으로 미루어봤을 때 이는 첨가제나 유화제로 인한 것이다.
실험예 2 : 입도 분석 측정
실시예 및 비교예의 견뢰도 증진제의 입도분석을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
입도(㎛) 0.148 0.331 2.428 0.195 1.927 1.896
입도 분석 측정 결과를 살펴보면, 비교예 1, 비교예 3 ~ 4는 견뢰도 증진제의 입자 사이즈가 1㎛을 초과하여 입자 사이즈가 매우 큰 것에 비해, 실시예 1 ~ 2 및 비교예 3의 경우, 입자 사이즈가 1㎛ 미만, 바람직하게는 0.5㎛으로 매우 작은 것을 확인할 수 있었다. 이와 같이 견뢰도 증진제의 입자 사이즈가 작으면 안료날염액 제조시, 바인더 등의 조제와 잘 혼합되어 안정성 측면에서 유리하여 우수한 날염 특성을 가질 수 있는 장점이 있다.
실험예 3 : 유해물질 분석
실시예 1 ~ 2 및 비교예 1 ~ 2에서 제조한 견뢰도 증진제가 유해물질이 존재하는지 유해물질 분석 함유 여부를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
분석항목 비교예 1 비교예 2 실시예 1 실시예 2
포름알데히드 ND ND ND ND
아릴아민 ND ND ND ND
6가 크롬 ND ND ND ND
유해물질 분석 측정 결과 실시예 1 ~ 2 및 비교예 1 ~ 2 모두 유해 물질이 미검출되었다.
앞서 제조한 견뢰도 증진제의 기능성 평가를 위해 다음과 같이 안료날염액을 제조하였다.
제조예 1 : 안료날염액의 제조
비커에 물과 EG(Ethylene glycol, 삼천화학사 제품, 순도 99%)를 넣고, 점도 700(±200) cps(Brookfileld, RVT, #6, 5rpm) 및 고형분 함량 40(±1) 중량%인 아크릴 바인더(소프트 타입, 영진산업㈜의 상품명 YA-40P)와 디메칠실리콘을 첨가한 후 호모게나이저를 이용해 약 200 ~ 300rpm으로 혼합하였음. 다음으로 실시예 1에서 제조한 견뢰도증진제와 청색 안료(J사의 상품명 JK-PG200BG)를 첨가하고 증점제로서 합성 아크릴 공중합체(Synthetic acrylic copolymer, J사의 상품명 JK-M40A, 25,000(±5,000) cps(Brookfileld, RVT, #6, 5rpm), pH 8.0(±1.0))를 조금씩 첨가하여 점도를 상승시켰다. 이때 안료날염액의 점도에 따라 호모게나이저의 rpm을 증가시켜 약 900rpm으로 고속 혼합하였다. 제조에 사용된 안료날염액의 조성 및 조성비는 하기 표 5와 같다.
제조예 2 및 비교제조예 1 ~ 4
상기 제조예 1과 동일한 조성, 방법으로 안료날염액을 제조하되, 제조예 2는 실시예 2의 견뢰도 증진제를, 비교제조예 1은 비교예 1의 견뢰도 증진제를, 비교제조예 2는 비교예 2의 견뢰도 증진제를, 비교제조예 3은 비교예 3의 견뢰도 증진제를, 비교제조예 4는 비교예 4의 견뢰도 증진제를 각각 사용하여 안료날염액을 각각 제조하였다.
구분 함량 구분 함량
아크릴바인더 15 중량% 견뢰도 증진제 1 중량%
청색 안료 3 중량% 증점제 2 중량%
EG 5 중량% 물 나머지 잔량
디메칠실리콘 2 중량% - -
실험예 4
견뢰도증진제 처리에 따른 견뢰도 특성 변화를 확인하기 위해 일광, 세탁, 마찰 견뢰도를 측정하였으며 그 결과를 비교분석하였다. 이때, 날염은 면(Cotton) 100% 30수의 원단을 CI Blue 3 중량% 용액으로 스크린 날염기(도 3 참조)를 이용하여 처리하였으며, 150℃에서 3분간 큐어링(Curing)하여 날염물을 제조하였으며, 측정 방법은 하기와 같으며, 측정 결과는 하기 표 6 및 표 7에 나타내었다.
1) 일광견뢰도 : KS K ISO 105-B02:2014 xenon arc(수냉식, 방법3, 표준청색염포)
2) 세탁견뢰도 : KS K ISO 105-C06:2014 A2S호((40±2)℃, 30분, ECE 세제)
3) 마찰견뢰도 : KS K ISO 105-X12:2016 크로크미터법
구분 세탁견뢰도(급)
변퇴 아세테이트 면 나일론 폴리에스터 아크릴 울
제조예 1 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
제조예 2 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
비교제조예 1 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
비교제조예 2 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
비교제조예 3 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
비교제조예 4 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
구분 일광견뢰도(급) 마찰견뢰도(급)
건 습
제조예 1 4 4 4
제조예 2 4 3-4 3
비교제조예 1 3-4 2-3 3
비교제조예 2 3-4 3 2-3
비교제조예 3 4 3 2
비교제조예 4 3-4 3 1-2
상기 표 6 및 표 7의 측정 결과를 살펴보면, 세탁견뢰도는 모두 우수한 결과를 보였다. 하지만, 비교제조예 2 ~ 4는 마찰견뢰도가 낮은 문제가 있으며, 비교제조예 1의 경우, 제조예 1 ~ 2와 비교할 때, 건조 조건하에서 마찰견뢰도가 상대적으로 낮은 결과를 보였다.
실험예 5 : 바인도 농도에 따른 견뢰도 특성 측정
안료날염액 내 아크릴 바인더 농도에 따른 물성 변화를 측정하였다.
견뢰도 측정 결과가 가장 우수했던 실시예 1의 견뢰도 증진제를 사용하여 제조한 제조예 1과 동일한 안료날염액을 제조하되, 아크릴 바인더 함량을 하기 표 8과 같이 달리 하여 안료날염액을 제조한 후, 세탁견뢰도, 일관견뢰도 및 마찰견뢰도를 상기 실험예 4와 동일한 방법으로 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 9 ~ 표 10에 나타내었다.
구분 함량(중량%)
아크릴 바인더(소프트타입) 10% 15% 20%
안료(Blue) 3% 3% 3%
EG 5% 5% 5%
디메칠실리콘 2% 2% 2%
견뢰도증진제(실시예 1) 1% 1% 1%
증점제 2% 2% 2%
물 77% 72% 67%
아크릴 바인더 세탁견뢰도(급)
변퇴 아세테이트 면 나일론 폴리에스터 아크릴 울
10 중량% 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
15 중량% 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
20 중량% 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
아크릴바인더 일광견뢰도(급) 마찰견뢰도(급)
건 습
10 중량% 4 3 1-2
15 중량% 4 4 4
20 중량% 4 4 4
아크릴 바인더의 함량이 15 중량%, 20 중량%일 때 마찰견뢰도 4급으로 10 중량%일 때에 비해 향상되었음을 확인할 수 있다. 그러나 15 중량%와 20 중량%일 때 견뢰도의 변화는 나타나지 않으므로 아크릴 바인더의 함량은 12 ~ 20 중량, 바람직하게는 13 ~ 18 중량%, 더욱 바람직하게는 14 ~ 17 중량% 정도가 적절한 것을 확인할 수 있었다.
실험예 6 : 바인더 종류에 따른 견뢰도 특성 측정
안료날염액 내 아크릴 바인더 종류에 따른 물성 변화를 측정하였다.
견뢰도 측정 결과가 가장 우수했던 실시예 1의 견뢰도 증진제를 사용하여 제조한 제조예 1과 동일한 조성 및 조성비로 안료날염액을 제조하되, 아크릴 바인더로서, 소프트 타입 아크릴 바인더(영진산업㈜의 상품명 YA-40P) 및 미디움 타입 아크릴 바인더(영진산업(주), 상품명 YA-403S)를 각각 사용하여 안료날염액을 각각 제조한 후, 세탁견뢰도, 일관견뢰도 및 마찰견뢰도를 상기 실험예 4와 동일한 방법으로 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 11 ~ 표 13에 나타내었다.
구분(중량%) 제조예 1 비교제조예 5
소프트 타입 아크릴바인더 15 중량% -
미디움 타입 아크릴바인더 - 15 중량%
안료(Blue) 3 중량% 3 중량%
EG 5 중량% 5 중량%
디메칠실리콘 2 중량% 2 중량%
견뢰도 증진제 1 중량% 1 중량%
증점제 2 중량% 2 중량%
물 72 중량% 72 중량%
아크릴 바인더 세탁견뢰도(급)
변퇴 아세테이트 면 나일론 폴리에스터 아크릴 울
소프트 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
미디움 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
아크릴바인더 일광견뢰도(급) 마찰견뢰도(급)
건 습
소프트 4 4 4
미디움 4 3-4 3
견뢰도 테스트 결과 미디움 타입의 아크릴 바인더 사용시 습마찰 견뢰도가 저하되는 것으로 나타났으며, 터치 또한 저하되므로 면섬유의 날염시에는 소프트 타입의 바인더가 적합한 것으로 확인할 수 있었다.
실험예 7 : 견뢰도 증진제 함량에 따른 견뢰도 특성 측정
상기 제조예 1과 동일한 조성 및 조성비로 안료날염액을 제조하되, 하기 표 14와 같이 견뢰도 증진제 및 함량을 달리하여, 안료날염액을 각각 제조하였다. 하기 표 14의 기존 제품은 비교예 3의 랩버티(Lamberti)사의 견뢰도 증진제(상품명 ROLFEX BK-8)를 사용한 것이다.
세탁견뢰도, 일관견뢰도 및 마찰견뢰도를 상기 실험예 4와 동일한 방법으로 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 15~ 표 16에 나타내었다.
구분 본 발명(중량%) 기존 제품(중량%)
아크릴바인더(소프트타입) 15% 15% 15% 15% 15% 15%
안료(Blue) 3% 3% 3% 3% 3% 3%
EG 5% 5% 5% 5% 5% 5%
디메칠실리콘 2% 2% 2% 2% 2% 2%
견뢰도 증진제(실시예 1) 0.5% 1% 2% - - -
견뢰도 증진제(비교예 3) - - - 0.5% 1% 2%
증점제 2% 2% 2% 2% 2% 2%
물 77% 72% 67% 77% 72% 67%
견뢰도 증진제
(중량%)		 세탁견뢰도(급)
변퇴 아세테이트 면 나일론 폴리에스터 아크릴 울
본 발명 0.5% 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
1% 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
2% 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
기존제품 0.5% 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
1% 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
2% 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
견뢰도 증진제 일광견뢰도(급) 마찰견뢰도(급)
건 습
본 발명 0.5% 4 2-3 2
1% 4 4 4
2% 4 4 4
기존제품 0.5% 4 3 1-2
1% 4 3 2
2% 4 3-4 2-3
견뢰도 증진제의 함량이 1 중량%, 2 중량%일 때 마찰견뢰도 4급으로 0.5 중량%일 때에 비해 향상됨을 확인할 수 있다. 그러나 견뢰도 증진제의 함량이 1 중량% 이상 증가하여도 견뢰도의 변화는 미비하므로 견뢰도 증진제의 함량은 0.5 ~ 2.0 중량%, 바람직하게는 0.7 ~ 1.8 중량%, 더욱 바람직하게는 0.8 ~ 1.4 중량% 정도임을 확인할 수 있었다.
이에 반해, 기존 제품인 비교예 3 견뢰도 증진제의 경우 농도가 증가할수록 마찰견뢰도가 향상되는 것으로 나타났으며, 2 중량% 적용시 습마찰견뢰도 2 ~ 3급으로 본 발명의 안료날염액에 비해 낮은 물성을 보였다.
실험예 8 : UV 증진제 함량에 따른 견뢰도 특성 측정
상기 제조예 1과 동일한 방법, 조성 및 조성비를 사용하여 안료날염액을 각각 제조하되, UV 증진제를 추가 사용하여 하기 표 17과 같이 UV 증진제 종류 및 함량을 달리하여 안료날염액을 제조하였다. 하기 표 17에서 UV 증진제1는 헌츠만(Huntsman)사의 UV-SUN CUT-01)이고, UV 증진제2는 영진산업(주)의 BLUECUT UV-1000이다.
세탁견뢰도, 일관견뢰도 및 마찰견뢰도를 상기 실험예 4와 동일한 방법으로 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 18~ 표 19에 나타내었다.
구분(중량%) UV 증진제 1 UV증진제 2
아크릴바인더(소프트타입) 15% 15% 15% 15% 15% 15%
안료(Blue) 3% 3% 3% 3% 3% 3%
EG 5% 5% 5% 5% 5% 5%
디메칠실리콘 2% 2% 2% 2% 2% 2%
견뢰도증진제(실시예1) 1% 1% 1% 1% 1% 1%
UV증진제 0.5% 1% 2% 0.5% 1% 2%
증점제 2% 2% 2% 2% 2% 2%
물 77% 72% 67% 77% 72% 67%
UV증진제 세탁견뢰도(급)
변퇴 아세테이트 면 나일론 폴리에스터 아크릴 울
UV
증진제1		 0.5중량% 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
1 중량% 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
2 중량% 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
UV
증진제2		 0.5중량% 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
1 중량% 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
2 중량% 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
UV증진제 일광견뢰도(급) 마찰견뢰도(급)
건 습
UV증진제1 0.5 중량% 4 4 4
1 중량% 4↑ 4 4
2 중량% 4↑ 4 4
UV증진제2 0.5 중량% 4 4 4
1 중량% 4 4 4
2 중량% 4↑ 4 4
표 18 및 표 19의 물성 측정 결과를 살펴보면, UV증진제1은 농도가 1 중량% 이상일 때 일광견뢰도가 4급 이상으로 향상되었으며 UV 증진제 2는 2 중량% 사용하였을 때 4급 이상을 나타내었다. UV증진제1이 낮은 함량(1 중량%)으로도 동일한 효과를 보여 우수하게 나타났는 바, UV증진 효과를 위한 UV증진제 도입시, UV 증진제를 1 중량% 이상, 바람직하게는 1 ~ 3 중량%, 더욱 바람직하게는 1 ~ 2.5 중량%를 사용하는 것이 적합한 것으로 판단되었다.
실험예 9 : 날염 가공 최적 조건 선정 실험
상기 실험예 8과 동일한 방법, 조성 및 조성비를 사용하여 안료날염액을 제조하였다. 이때, 견뢰도증진제는 실시예 1의 견뢰도 증진제를 사용하였고, UV 증진제는 헌츠만(Huntsman)사의 UV-SUN CUT-01)를 사용하였다.
구분 함량(중량%) 구분 함량(중량%)
아크릴바인더(소프트타입) 15% 견뢰도증진제 1%
안료(Blue) 3% UV증진제 1%
EG 5% 증점제 2%
디메칠실리콘 2% 물 72%
(1) 큐어링(curing) 온도에 따른 날염물의 견뢰도 특성
큐어링(Curing) 온도를 미처리, 130℃, 150℃, 170℃로 하여 가공 처리 하였을 때 이에 따른 날염물의 견뢰도 변화를 측정하였고 그 결과를 하기 표 21 ~ 22에 나타내었다.
Curing 온도 세탁견뢰도(급)
변퇴 아세테이트 면 나일론 폴리에스터 아크릴 울
미처리 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
130℃ 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
150℃ 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
170℃ 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
Curing 온도 일광견뢰도(급) 마찰견뢰도(급)
건 습
미처리 4↑ 2 1-2
130℃ 4↑ 3 2
150℃ 4↑ 4 4
170℃ 4↑ 4 4
견뢰도 측정 결과 미처리 시료와 130℃에서 가공 처리한 시료의 마찰 견뢰도는 건조시 2급, 습윤시 1 ~ 2급으로 1급 이상 저하되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 발명의 견뢰도 증진제 적용하여 안료날염제 제조 및 이를 이용하여 안료 날염시 큐어링 온도는 145℃ 이상, 바람직하게는 145 ~ 180℃, 더욱 바람직하게는 150 ~ 170℃ 정도가 적합할 것으로 판단된다.
(2) 큐어링 시간에 따른 날염물의 견뢰도 특성
큐어링 온도 150℃에서 상기 (1)과 동일한 방법 및 안료날염액으로 큐어링 처리하여 날염물을 제조하되, 큐어링 시간을 1분, 3분, 5분으로 하여 가공 처리하였고, 이에 따른 날염물의 견뢰도를 측정하였다(표 23 ~ 24 참조).
Curing 시간 세탁견뢰도(급)
변퇴 아세테이트 면 나일론 폴리에스터 아크릴 울
1분 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
3분 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
5분 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
Curing 시간 일광견뢰도(급) 마찰견뢰도(급)
건 습
1분 4↑ 2-3 1-2
3분 4↑ 4 4
5분 4↑ 4 4
견뢰도 측정 결과 150℃에서 1 분 가공 처리한 시료의 마찰 견뢰도는 건조시 2 ~ 3급, 습윤시 1 ~ 2급으로 1급 이상 저하되는 것을 확인하였다. 따라서 본 발명의 견뢰도 증진제 적용하여 안료날염제 제조 및 이를 이용하여 안료 날염시 큐어링 온도 145℃ 이상에서 적정 큐어링 시간은 3분 이상, 바람직하게는 3 ~ 5분 정도가 적합한 것으로 판단되었다.
(3) 안료 종류 따른 날염물의 견뢰도 특성
제조예 1의 안료날염액에 사용되는 안료를 청색 안료(J사의 상품명 JK-PG200BG), 적색 안료(J사의 상품명 JK-PGF10R) 및 블랙 안료(J사의 상품명 JK-PG500B)를 각각 사용하여 안료날염액을 제조한 후, 상기 (1), (2)과 동일한 방법 큐어링 처리하여 날염물을 각각 제조하였다. 그리고, 이에 대한 견뢰도를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 25 ~ 26에 나타내었다.
안료 세탁견뢰도(급)
변퇴 아세테이트 면 나일론 폴리에스터 아크릴 울
적색 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
청색 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
블랙 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5 4-5
안료 일광견뢰도 마찰견뢰도
건 습
적색 4 ↑ 4 4
청색 4 ↑ 4 4
블랙 4 ↑ 4 4
날염물의 견뢰도 테스트 결과 3가지 색상 모두 세탁견뢰도 4 ~ 5급, 일광견뢰도 4급 이상, 마찰견뢰도 4급으로 우수한 결과를 보였으며, 이를 통해서 본 발명의 견뢰도 증진제를 적용한 안료날염액은 안료에 따른 견뢰도 저하 등의 문제가 없음을 확인할 수 있었다.

Claims (10)

  1. 반응형 우레탄계 중합체 25 ~ 35 중량% 및 잔량의 이온교환수를 포함하고,
    상기 반응형 우레탄계 중합체는 폴리올, 디하이드록시프로피오닉산, 반응촉매 및 산화방지제를 포함하는 혼합물; 및 지방족 디이소시아네이트;를 중합시킨 우레탄계 중합체를 포함하며,
    상기 폴리올은 폴리옥시알킬렌글리콜 에테르 100 중량부에 대하여, 폴리옥시알킬렌글리콜 5 ~ 18 중량부 및 (C2 ~ C5의 알칸)디올 1 ~ 3 중량부를 포함하며,
    상기 디하이드록시프로피오닉산은 폴리옥시알킬렌글리콜 에테르 100 중량부에 대하여, 2 ~ 10 중량부로 포함하고,
    상기 지방족 디이소시아네이트는 상기 폴리옥시알킬렌글리콜 에테르 100 중량부에 대하여 25 ~ 45 중량부로 포함하며,
    상기 폴리옥시알킬렌 글리콜 에테르는 중량평균분자량 2,500 ~ 4,500의 폴리옥시(C2 ~ C5의 직쇄형 알킬렌) 글리콜 에테르를 포함하고,
    상기 폴리옥시알킬렌 글리콜은 중량평균분자량 500 ~ 800의 폴리옥시(C2 ~ C5의 직쇄형 알킬렌)글리콜 또는 중량평균분자량 500 ~ 800의 폴리옥시(C3 ~ C5의 분쇄형 알킬렌)글리콜을 포함하며,
    상기 지방족 디이소시아네이트는 헥사(C1 ~ C3의 알킬렌)디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트(isopron diisocyanate) 및 수첨가 HDI(H12 MDI) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하며,
    평균입도가 0.100 ~ 0.400㎛인 것을 특징으로 하는 안료날염용 견뢰도 증진제.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 반응형 우레탄계 중합체는 말단에 말단봉쇄제로부터 유래한 말단봉쇄기로 봉쇄되어 있으며,
    상기 말단봉쇄제는 디알킬케톡심(dialkylketoxime)을 포함하는 것을 특징으로 하는 안료날염용 견뢰도 증진제.
  6. 폴리옥시알킬렌 글리콜 에테르, 폴리옥시알킬렌글리콜 및 디올을 포함하는 폴리올, 디하이드록시프로피오닉산, 반응촉매 및 항산화제를 반응기에 투입하여 혼합물을 제조한 후, 95 ~ 110℃로 승온시킨 다음 감압여과기로 1 ~ 2시간 동안 혼합물로부터 수분을 제거하는 1단계;
    1단계 수분 처리한 혼합물을 35 ~ 45℃로 냉각시킨 후, 지방족 디이소시아네이트 투입한 후, 95 ~ 110℃로 승온시켜서 중합반응을 수행하는 2단계;
    2단계의 중합반응 생성물을 포함하는 반응물을 35 ~ 45℃로 냉각시킨 후, 말단봉쇄제(blocking agent)를 투입한 후, 95 ~ 110℃로 승온시켜서 반응을 수행하는 3단계; 및
    3단계의 반응 생성물을 35 ~ 45℃로 냉각시킨 후, 중화제를 투입하여 pH 7~8에 도달하면 이온교환수를 투입 및 교반하는 4단계;를 포함하는 공정을 수행하며,
    4단계 공정을 수행하여 제조한 안료날염용 견뢰도 증진제는 반응형 우레탄계 중합체 25 ~ 35 중량% 및 잔량의 이온교환수를 포함하고,
    상기 폴리올은 상기 폴리옥시알킬렌글리콜 에테르 100 중량부에 대하여, 폴리옥시알킬렌글리콜 5 ~ 18 중량부 및 (C2 ~ C5의 알칸)디올 1 ~ 3 중량부를 포함하며,
    상기 디하이드록시프로피오닉산은 폴리옥시알킬렌글리콜 에테르 100 중량부에 대하여, 2 ~ 10 중량부로 포함하고,
    상기 지방족 디이소시아네이트는 상기 폴리옥시알킬렌글리콜 에테르 100 중량부에 대하여 25 ~ 45 중량부로 포함하며,
    상기 폴리옥시알킬렌 글리콜 에테르는 중량평균분자량 2,500 ~ 4,500의 폴리옥시(C2 ~ C5의 직쇄형 알킬렌) 글리콜 에테르를 포함하고,
    상기 폴리옥시알킬렌 글리콜은 중량평균분자량 500 ~ 800의 폴리옥시(C2 ~ C5의 직쇄형 알킬렌)글리콜 또는 중량평균분자량 500 ~ 800의 폴리옥시(C3 ~ C5의 분쇄형 알킬렌)글리콜을 포함하며,
    상기 지방족 디이소시아네이트는 헥사(C1 ~ C3의 알킬렌)디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트(isopron diisocyanate) 및 수첨가 HDI(H12 MDI) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하며,
    견뢰도 증진제는 평균입도가 0.100 ~ 0.400㎛인 것을 특징으로 하는 안료날염용 견뢰도 증진제의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 3단계의 냉각은 2단계 중합반응 생성물을 포함하는 반응물 내 F-NCO(Free NCO)가 3.0 ~ 6.5 중량%(ASTM D2572에 의해 측정)에 도달하면 냉각을 수행하며,
    4단계의 냉각은 3단계의 반응 생성물을 포함하는 반응물 내 F-NCO가 0 중량%(ASTM D2572에 의해 측정)에 도달하면 냉각을 수행하는 것을 특징으로 하는 안료날염용 견뢰도 증진제의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 반응촉매는 디옥틸틴디라우레이트(dioctyltindilaurate) 및 디부틸틴디라우레이트(dibutyltindilaurate) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하고,
    상기 중화제는 트리에틸아민을 포함하는 것을 특징으로 하는 안료날염용 견뢰도 증진제의 제조방법.
  9. 삭제
  10. 아크릴 바인더, 안료, 제1항 또는 제5항의 견뢰도 증진제, 에틸렌 글리콜, 디메칠실리콘, 증점제 및 물을 포함하며,
    상기 견뢰도 증진제를 0.5 ~ 2.0 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 안료날염제.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR840000708A (ko) 1981-06-22 1984-02-27 쟝 크레머, 한스 루돌프 하우스 견뢰도를 증진시키기 위한 섬유물의 염색 및 날염방법
JP2001040059A (ja) * 1999-05-24 2001-02-13 Toyo Ink Mfg Co Ltd ポリウレタンの製造方法、及び該製造方法によって得られるポリウレタンの利用
JP2002059638A (ja) * 2000-08-16 2002-02-26 Asahi Denka Kogyo Kk インクジェット記録紙用塗工材料及びインクジェット記録紙
KR101303909B1 (ko) 2010-12-29 2013-09-05 권희수 환경 친화적인 날염용 바인더 및 그를 사용한 의복의 날염방법
KR101926038B1 (ko) 2017-05-22 2018-12-06 (주)대성티앤씨 안료 날염용 아크릴 에멀젼 라텍스계 바인더 조성물, 이를 포함하는 안료 날염용 아크릴 에멀젼 라텍스계 바인더 및 이의 제조방법
JP2019508531A (ja) * 2016-01-18 2019-03-28 ランベルティ ソシエタ ペル アチオニ インクジェット印刷のための水性インクジェットインク

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR840000708A (ko) 1981-06-22 1984-02-27 쟝 크레머, 한스 루돌프 하우스 견뢰도를 증진시키기 위한 섬유물의 염색 및 날염방법
JP2001040059A (ja) * 1999-05-24 2001-02-13 Toyo Ink Mfg Co Ltd ポリウレタンの製造方法、及び該製造方法によって得られるポリウレタンの利用
JP2002059638A (ja) * 2000-08-16 2002-02-26 Asahi Denka Kogyo Kk インクジェット記録紙用塗工材料及びインクジェット記録紙
KR101303909B1 (ko) 2010-12-29 2013-09-05 권희수 환경 친화적인 날염용 바인더 및 그를 사용한 의복의 날염방법
JP2019508531A (ja) * 2016-01-18 2019-03-28 ランベルティ ソシエタ ペル アチオニ インクジェット印刷のための水性インクジェットインク
KR101926038B1 (ko) 2017-05-22 2018-12-06 (주)대성티앤씨 안료 날염용 아크릴 에멀젼 라텍스계 바인더 조성물, 이를 포함하는 안료 날염용 아크릴 에멀젼 라텍스계 바인더 및 이의 제조방법

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