KR19980038362A - 폴리에스테르 필름의 염색방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 승화형 용제염료와 캐리어(Carrier)로 탄소수 6∼30의 지방산 글리세롤에스테르를 함유한 염욕조를 폴리에스테르 필름의 유리전이온도 이상으로 가열하여 필름을 침지시켜 염색하고, 유기용제로 세정하고, 건조하여 얻는 폴리에스테르필름의 염색방법에 관한 것이다.
탄소수 6∼30의 지방산 글리세롤에스테르는 리놀산, 리놀렌산, 올레인산, 팔미틴산을 주성분으로 하는 단독 혹은 혼합물이며, 천연물의 형태로서는 아마인유, 대두오, 홍화유 등이 사용 가능하다. 또한 유기용제는 아세톤, 메틸에틸케톤, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트 등이 가능하다.
Description
본 발명은 폴리에스테르 필름의 염색방법에 관한 것으로, 특히 연속식이면서 염착속도가 빠르고 균염(Level dyeing)이 가능한 염색방법에 관한 것이다.
종래 폴리에스테르 필름의 염색방법으로 필름의 제조시 염료를 혼합하여 압출, 연신하는 방법이 있다. 이 방법은 다품종 소량 생산이 힘들고 용융, 열처리에 견딜 수 있는 고내열성 염료를 필요로 한다.
미국특허 5,338,318호에서는 폴리에스테르 필름의 염색방법에 있어서, 캐리어를 사용하여 염색하고, 세정, 건조하는 연속식 염색방법이 개시되어 있는 바, 캐리어는 글리세롤 트리아세테이트(Glycerol triacetate)를 사용하고 있다. 그러나 이러한 방법은 분산성 염료 혹은 용제형 염료를 사용하기 때문에 염착속도가 느리고 특히 농색인 경우 염차가 심해 균염이 힘든 단점이 있다.
본 발명은 염착속도를 향상시키고 균염이 가능한 폴리에스테르 필름의 염색방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 승화형 용제염료와 캐리어(Carrier)로 탄소수 6∼30의 지방산 글리세롤에스테르를 함유한 염욕조를 폴리에스테르 필름의 유리전이온도 이상으로 가열하여 필름을 침지시켜 염색하고, 유기용제로 세정하고, 건조하여 얻는 폴리에스테르 필름의 염색방법에 관한 것이다.
탄소수 6∼30의 지방산 글리세롤에스테르는 리놀산, 리놀렌산, 올레인산, 팔미틴산을 주성분으로 하는 단독 혹은 혼합물이며, 천연물의 형태로서는 아마인유, 대두오, 홍화유 등이 사용 가능하다. 또한 유기용제는 아세톤, 메틸에틸케톤, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트 등이 가능하다.
캐리어는 염료에 대한 캐리어로 염료를 필름 내부로 흡착과 확산을 일어나게 하는 매체 역할을 하는 것으로서, 특히 치밀한 결정영역이 절반 이상인 폴리에스테르 필름인 경우 염료의 흡착과 내부로의 확산이 힘들기 때문에 고온으로 필름을 이완(Relaxation)시켜 염색하게 된다.
따라서 캐리어는 고비점을 갖고, 염료에 대한 용해성이 우수하고, 폴리에스테르필름에 젖음성이 우수하고, 고온에서도 폴리에스테르 필름을 침식시키지 않아야 하고, 또한 인체에 무해해야 한다.
본 발명에서의 캐리어는 탄소수 6∼30의 지방산 글리세롤에스테르인 바 특히 리놀산(Linoleic acid), 리놀렌산(Linolenic acid), 올레인산(Oleic acid), 팔미틴산(palmitic acid)를 주성분으로 하는 단독 혹은 혼합물 형태의 지방산 글리세롤에스테르이다. 혼합물 형태의 천연 지방산 글리세롤에스테르로서는 아마인유(Linseed oil), 대두유(Soybean oil), 홍화유(Safflower oil)등이 있다. 이들 혼합물의 지방산 비율은 다음과 같다.
| 구 분 | 피마자유 | 아마인유 | 홍화유 | 대두유 | 톨유 | 들기름 |
| 리놀산 | 62 | 17 | 70 | 55 | 46 | 38 |
| 리놀렌산 | - | 51 | 3 | 5 | - | 47 |
| 올레인산 | 9 | 22 | 20 | 28 | 46 | 8 |
| 팔미틴산 | 2 | 6 | 5 | 8 | 7 | 7 |
| 기타 | 27 | 4 | 2 | 4 | 1 | - |
이들 지방산 글리세롤에스테르의 단독 혹은 혼합물은 비점이 230∼235℃로 높고, 본 발명의 승화성 용제염료에 대해 용해성이 우수하고, 표면장력이 20∼40dyne/㎝로 낮아 폴리에스테르 필름에의 젖음성이 우수하고 지방산이므로 고온에서도 필름을 침식시키지 않을 뿐만 아니라 인체에 무해하기 때문에 환경친화적인 염색용 캐리어인 것이 특징이다.
승화성 용제염료는 일정온도 이상에서 승화성(Sublimation)이 있어야 본 발명의 염착속도를 향상시킬 수 있다. 고온에서 폴리에스테르 고분자쇄의 미세이동이 일어나고 승화성 염료가 염욕조에서 승화되면서 고분자쇄 내부로의 확산이 통상의 용제형이나 분산성 염료보다 빠르기 때문에 염착평형에 빨리 도달되고 따라서 염착속도도 빨라지게 된다. 또한 본 발명의 승화성 용제염료는 전술한 캐리어에 대한 용해성이 우수하고 일광 견뢰도, 자외선 견뢰도가 우수해야 한다. 븐 발명에서 바람직한 승화성 용제염료로는 화학적 구조로 구분하면 모노아조계(Monoazo), 디스아조계(Disazo), 퀴놀린계(Quinone), 잔텐계(Xanthene), 안트라퀴논계(Anthraquinone), 금속착제계(Complex)등이 있고 색도계(Colour Index)별로 다음 표 2와 같다.
다음은 본 발명의 효과를 극대화시키기 위한 일련의 제조공정이다.
본 발명은 염욕조에서 염색하고 필름 표면에 존재하는 과량의 염료와 캐리어를 제거하는 세정단계, 세정제와 잔존하는 캐리어를 제거하는 건조단계가 연속적으로 일어남으로써 연속식 염색이 가능하게 된다.
본 발명의 염욕조는 염료와 캐리어를 함유하고 고온으로 가열함으로써 염색속도를 증진시키는 바, 적절한 온도는 폴리에스테르 필름의 유리전이 온도 이상으로 특히 120∼180℃ 더욱 좋게는 140∼160℃이고 처리시간은 염욕조의 크기에 따라 혹은 필름의 두께에 따라 다르지만 통상 3∼60초이다.
또한 본 발명의 세정조는 전술한 승화성 염료와 캐리어에 대한 친화성이 있는 유기용제를 함유함이 특징이다. 바람직한 유기용제로는 케톤류, 혹은 에스테르류인데, 케톤류로서는 아세톤, 메틸에틸케톤, 에스테르류로서는 에틸아세테이트, 부틸아세테이트 등이 바람직하다. 본 발명의 세정제는 필름 표면에 묻어 있는 과량의 염료와 캐리어를 상온에서 적절히 제거할 수 있으면 되도록 저비점의 유기용제이면서 폴리에스테르 필름을 침식시키지 않아야 한다.
본 발명의 건조공정은 염색된 필름에 잔존하는 세정제와 캐리어를 증발시키는 공정으로는 열처리로 이루어진다. 전술한 세정제와 캐리어가 필름 내부에 잔존하면 폴리에스테르 필름의 기계적 물성저하와 필름의 표면 특성을 변화시키기 때문에 이들의 제거는 필수적이다. 본 발명의 적절한 열처리 온도는 140∼150℃가 적절하고 통상 열풍을 동반하는 것이 보다 효과적이다.
염액비는 색상과 필름 두께에 따라 다르지만 담색인 경우 통상 0.1∼5%(wt./vol.), 농색인 경우 3∼5%(wt./vol.)가 적정하다.
본 발명을 더욱 자세하게 설명하기 위해 실시예를 예시하였고, 본 발명이 이들 실시예에만 특별히 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1∼9 및 비교예 1∼3]
폴리에스테르 필름을 하기 표 3과 같은 조건으로 염색하여 아래와 같은 방법으로 평가하였다.
[평가방법]
1)염착평형 도달시간
시간별로 염색함에 있어서 더 이상의 광학농도 증가가 없는 최초시간
2)광학농도
Macbeth 투과광도계(Kollmorgen Instruments Corp.) Model TR-927로 백색광으로 광학농도(D)를 측정함.
3)균염성
10㎝×10㎝ 크기의 시료에 있어서의 광학농도 차이(△D)
4)잔존 캐리어량
GC-Liquid 크로마티그래피법으르 잔존 캐리어량을 측정한다. 단위는 , ㎕/g이다.
평가결과 본 발명에 의거한 시료가 염색속도가 빠르고 균염이 우수함을 알 수 있다.
Claims (4)
- 승화형 용제염료와 캐리어로 탄소수 6∼30의 지방산 글리세롤에스테르를 함유한 염욕조를 폴리에스테르 필름의 유리전이온도 이상으로 가열하여 필름을 침지시켜 염색하고, 유기용제로 세정하고, 건조하여 완료되는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름의 염색방법.
- 제1항에 있어서, 탄소수 6∼30의 지방산 글리세롤에스테르가 리놀산, 리놀렌산, 올레인산, 팔미틴산을 주성분으로 하는 단독 혹은 혼합물 형태의 지방산 글리세롤에스테르임을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름의 염색방법.
- 제1항에 있어서, 탄소수 6∼30의 지방산 글리세롤에스테르가 아마인유, 대두유, 홍화유임을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름의 염색방법.
- 제1항에 있어서, 유기용제는 아세튼, 메틸에틸케튼, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트임을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름의 염색방법.
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| KR1019960057259A KR19980038362A (ko) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 폴리에스테르 필름의 염색방법 |
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| KR1019960057259A KR19980038362A (ko) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 폴리에스테르 필름의 염색방법 |
Publications (1)
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| KR1019960057259A KR19980038362A (ko) | 1996-11-26 | 1996-11-26 | 폴리에스테르 필름의 염색방법 |
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| KR (1) | KR19980038362A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150092017A (ko) * | 2014-02-04 | 2015-08-12 | 마쓰모토유시세이야쿠 가부시키가이샤 | 합성 섬유용 처리제 및 그 이용 |
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1996
- 1996-11-26 KR KR1019960057259A patent/KR19980038362A/ko not_active Application Discontinuation
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| KR20150092017A (ko) * | 2014-02-04 | 2015-08-12 | 마쓰모토유시세이야쿠 가부시키가이샤 | 합성 섬유용 처리제 및 그 이용 |
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