KR19980045571A - 그라프트 중합에 의한 폴리에스터 직물의 개질방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의하면 폴리에스테르 직물을 친수성 단량체와 중합개시제의 혼합액에 침지 후 고온 스팀 처리를 하여 친수성 물질을 그라프트 중합에 의해 직물에 고착시키는 폴리에스테르 직물의 개질 방법이 제공되며, 이러한 폴리에스테르 직물은 친수성기가 폴리에스테르 직물과 화학적인 결합을 하고 있어, 세탁을 하더라도 쉽게 떨어져 나가지 않게 되므로 섬유의 표면장력이 높아지고 따라서 물과의 접촉이 용이하게 되어 흡수성이 크게 향상되고, 아울러 표면의 친수화에 의해 방오성 또한 향상된다.

Description

그라프트 중합에 의한 폴리에스테르 직물의 개질 방법

본 발명은 폴리에스테르 직물의 개질 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 폴리에스테르 직물에 그라프트 중합에 의한 개질을 실시하여 내구성 있는 제전성, 흡수성, 방오성을 부여하는 방법에 관한 것이다.

폴리에스테르 섬유는 강도, 방추성 등의 우수한 성질을 가지나 구조가 치밀하고 화학적으로 관능기가 없어서 친수성이 매우 낮으며 제전성(대전방지성), 염색성 등을 부여하는 데 많은 어려움이 있다. 특히 정전기는 먼지부착, 전기쇼크, 인체장해, 반도체 회로 파괴 등 여러 가지 장해를 나타내고 있어 폴리에스테르 섬유가 제전성을 갖게 하는 것이 중요하다. 정전기가 발생하지 않기 위한 조건으로는 마찰 대전압이 3000V 이하가 되어야 한다.

종래, 폴리에스테르 섬유에 제전성을 부여하기 위하여 다양한 방법이 제안된 바 있다. 그 예를 들면, 폴리에틸렌글리콜 등의 흡습물질 등을 부여하여 흡습에 의해 전하를 누설시키는 방법(일본특개평03-206120), 아니온, 카치온 등의 이온물질을 사용하여 이온에 의한 코로나 방전을 이용하는 방법(일본특개평04-153319), 금속류 등을 부여하여 자유전자에 의한 도전(導電)성을 이용하는 방법(일본특개평01-314728, 04-146267, 04-153318) 등이 있다.

일반적인 폴리에스테르 직물의 대전방지가공은 염색과 최종 건조시 패딩(padding)에 의해 물리적으로 직물에 제전성을 부여하는 물질을 부착시키는 것으로서, 가공 시에는 제전성이 좋으나 세탁 후에는 거의 떨어져 나가 처리효과를 볼 수 없게 된다. 이것은 폴리에스테르가 관능기를 가지고 있지 않아서 제전성을 부여하는 인자가 화학적인 결합을 하지 못하고 단순히 물리적으로 부착되어 있기 때문이라 할 수 있다.

따라서, 본 발명은 내구성이 있는 제전성, 흡수성, 방오성을 갖는 폴리에스테르 직물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면 폴리에스테르 직물은 친수성 단량체와 중합개시제를 함유하는 패딩액에 침지하여 패딩한 후, 고온의 스팀(steam) 처리를 하여 친수성 단량체를 폴리에스테르에 그라프트 중합시키고, 그라프트되지 않은 친수성 단량체를 탕세처리에 의해 제거하는 것을 포함하는 폴리에스테르 직물의 개질 방법이 제공된다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명에 따라, 폴리에스테르 직물은 친수성 단량체와 중합개시제를 함유하는 패딩액에 침지하여 패딩한 후, 이를 고온의 스팀으로 처리하면, 친수성 단량체가 폴리에스테르에 그라프트된다. 이러한 폴리에스테르 직물은 친수성기가 폴리에스테르 직물과 화학적인 결합을 하고 있어, 세탁을 하더라도 쉽게 떨어져 나가지 않게 되므로 섬유의 표면장력이 높아지고 따라서 물과의 접촉이 용이하게 되어 흡수성이 크게 향상되고, 아울러 표면의 친수화에 의해 방오성 또한 좋아지는 결과를 볼 수 있다.

한편, 친수성 단량체를 그라프트시킨 후에는 그라프트 되지 않은 단량체를 탕세에 의해 제거하는 것이 중요하다. 그라프트 되지 않는 단량체가 직물에 남아 있을 때에는 흡습성 발현이 저하되기 때문이다.

본 발명에 있어서, 중합개시제와 친수성 단량체의 혼합액에 침지되는 폴리에스테르 직물은 염색가공을 마친 직물이 바람직하다. 또한, 특별히 제한하기 위한 것은 아니지만 고온의 스팀처리는 100~200℃의 스팀온도에서 3~7분의 처리시간으로 수행하는 것이 적합하며, 그라프트 중합후의 탕세처리는 95℃~100℃의 물에서 20~40분의 처리시간으로 수행하는 것이 적합하다. 예를 들어, 스팀처리를 100℃미만, 3분 미만의 시간동안 처리하면 중합효율이 떨어지고, 탕세를 20분 미만으로 하게 되면 중합되지 않은 친수성 단량체가 직물에 남아 흡습성 발현이 저하된다. 탕세처리는 이상적으로는 충분히 해주는 것이 좋으나 소기의 목적을 달성하는 동시에 시간이나 비용절감을 도모하기 위해서는 40분 이내로 해주는 것이 바람직하다.

본 발명에서 중합개시제로는 라디칼 중합용 개시제, 보다 바람직하게 유기퍼옥사이드계 개시제, 특히 바람직하게 암모늄 퍼옥소디설페이트(Ammonium peroxodisulfate), 벤조일 퍼옥사이드, 하이드로겐 퍼옥사이드가 적합하다.

친수성 단량체로는 친수성 비닐단량체, 특히 메타크릴산 에스테르, 메타크릴산, 아크릴산, 아크릴 아미드, 아크릴로 니트릴, 비닐 피리딘, 또는 이들중 2종 이상의 혼합물이 바람직하다. 특별히 제한하기 위한 것은 아니지만, 중합개시제로 암모늄 퍼옥소디설페이트를 사용하고, 친수성 단량체로 메타크릴산 에스테르와 메타크릴산을 병용하는 경우에는 패딩액중에 암모늄 퍼옥소디설페이트를 0.5~1%의 농도로, 메타크릴산 에스테르를 2~6%의 농도로, 메타크릴산을 1~3%의 농도로 함유시키는 것이 적합하다. 이 경우, 메타크릴산 에스테르를 2% 미만의 농도로 사용하고, 메타크릴산을 1% 미만의 농도로 사용하게 되면 중합효율이 낮고, 메타크릴산 에스테르를 6% 초과하는 농도로 사용하고 메타크릴산을 3% 초과하는 농도로 사용하게 되면 과량의 단량체가 중합되지 않고 직물에 남아 있게 되어 흡습성이 떨어지는 결과를 초래한다.

이하 본 발명은 실시예를 통하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 단, 본 발명은 실시예로 한정되지 않는다.

[실시예 1]

모노필라멘트의 섬도가 2데니어, 총섬도가 75데니어인 폴리에스테르 완전무광사(full dull yarn)와 모노필라멘트의 섬도가 3데니어, 총섬도가 150데니어인 폴리에스테르 반무광사(semi dull yarn)의 합사를 경사로 사용하고, 모노필라멘트의 섬도가 1.5데니어, 총섬도가 150데니어인 폴리에스테르 반무광사를 위사로 사용하여 평직으로 제직한 후 정련, 프리세트(pre set), 감량, 염색을 하여 시료를 준비하였다.

이 시료를 중합개시제로 암모늄 퍼옥소디설페이트 0.7%, 친수성 단량체로 메타크릴산 에스테르 4% 및 메타크릴산 1% 농도로 함유하는 패딩액에 침지하여 패딩 하였다. 이를 110℃의 스팀으로 5분간 처리하고 100℃ 물에서 30분간 탕세한 후 건조시켰다.

[비교예 1]

탕세공정을 생략한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.

[비교예 2]

스팀처리를 90℃의 스팀에서 2분간 처리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 절차를 반복하였다.

[비교예 3]

모노필라멘트의 섬도가 2데니어, 총섬도가 75데니어인 폴리에스테르 완전무광사(full dull yarn)와 모노필라멘트의 섬도가 3데니어, 총섬도가 150데니어인 폴리에스테르 반무광사(semi dull yarn)의 합사를 경사로 사용하고, 모노필라멘트의 섬도가 1.5데니어, 총섬도가 150데니어인 폴리에스테르 반무광사를 위사로 사용하여 평직으로 제직한 후 정련, 프리세트(pre set), 감량, 염색을 하여 시료를 준비하였다.

이 시료를 일시성 대전방지제인 Neostat AS(대동상사제품) 5% 용액에 침지, 패딩 후 110℃에서 건조시켰다.

상기 실시예와 비교예에서 제조된 직물에 대하여 세탁전과 세탁후의 마찰대전압, 흡수거리 및 방오성을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

[표 1]

* 마찰대전압:3000Volt 이하이면 제전성이 있다고 판단.

* 흡수거리:수치가 클수록 흡수도 우수

* 방오성:모터오일(Motor oil)을 시료에 한방울 떨어뜨려 오염시킨 후 중성세제 3g/l를 사용하여 기계세탁한 후 오염이 빠진 정도를 평가

1급:전혀 제거되지 않음~5급:완전제거

상기 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르는 방법으로 가공된 실시예의 직물은 비교예의 직물에 의해 마찰대전압, 흡수성, 방오성 등에 뛰어난 효과를 가지며, 이러한 효과의 내구성 또한 매우 우수한 것으로 나타났다.

Claims (3)

1. 폴리에스테르 직물에 제전성, 흡수성, 방오성을 부여하기 위하여 폴리에스테르 직물을 친수성 단량체와 중합개시제를 함유하는 패딩액에 침지하여 패딩한 후, 고온의 스팀 처리를 하여 친수성 단량체를 폴리에스테르에 그라프트 중합시키고, 그라프트 되지 않은 친수성 단량체를 탕세처리에 의해 제거하는 것을 포함하는 폴리에스테르 직물의 개질방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 패딩액이 중합개시제로서 0.5~1% 농도의 암모늄 퍼옥소디설페이트, 친수성 단량체로서 2~6% 농도의 메타크릴산 에스테르 및 1~3% 농도의 메타크릴산을 함유하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 직물의 개질방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 고온의 스팀처리는 100~1200℃의 스팀온도에서 3~7분의 처리시간으로 수행하고, 그라프트 중합후의 탕세처리는 95℃~100℃의 물에서 20~40분의 처리시간으로 수행하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 직물의 개질방법.