KR20020006662A - 내오성 방사 피니시 조성물 - Google Patents

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록리지제임스이
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캐롤린 에이. 베이츠
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Abstract

본 발명은 방적 최초 단계에서 섬유에 도포할 수 있고, 전체 제조 공정에 걸쳐 섬유 상에 잔류할 수 있으며, 최종 상품내의 섬유 상에 잔류할 수 있는 선택된 유도화된 폴리에테르를 주성분으로 하는 내오성 방사 피니시 조성물을 제공한다. 상기 방사 피니시 조성물은 부가적인 코팅제 또는 제제가 존재하지 않아도 고속 방사방사 동안 우수한 섬유 윤활성을 제공하면서, 충분히 내오성이어서 최종 섬유 구조물의 정련 필요성을 제거한다.

Description

내오성 방사 피니시 조성물{SOIL-RESISTANT SPIN FINISH COMPOSITIONS}
야안 및 실(예, 면 및 견)의 윤활 가공 및 피니시(마무리) 가공은 고대에서부터 수행되어 왔다. 자연 발생적 식물 및 동물(예컨대, 목화 및 누에)에서 유래하는 야안 및 실은 방적 및 번들링(bundling)을 용이하게 하기 위해 "오일링(oiling)" 또는 "사이징(sizing)"에 의한 윤활 가공 또는 피니시 가공을 자주 필요로 하였다. 사용되는 윤활제는 통상적으로 미네랄 오일 또는 코코넛 오일과 같은 천연 소수성 오일이었다. 이따금, 밀랍과 같은 용융 밀랍을 이용하였는데, 이를 냉각시킬 경우 고체 윤활 피니시를 형성하는 것이었다. 일반적으로, 응집력 및 윤활성을 부여하기 위해 제직 작업에서 윤활제 및/또는 접착제 재료를 야안 또는 날실에 도포함으로써 섬유를 "사이징"하였다. 역사적으로, 사이즈는 견고한 코팅제였으며, 니이트(neat)하게 도포되었고, 방사 피니시보다 더 많은 양의 섬유 부가물로서 도포된 것으로서, 종종 전분, 밀랍 및 기타 친유성 재료였다. 예를 들면, 미국 특허 제1,681,745호는 용융된 상태로 도포되어 실이 감기기 전에 급속히 응고됨으로써 모든 후속 작업에서 번들 응집력 및 윤활을 확실하게 하는 인공 견(레이온)을 위한 밀랍을 주성분으로 하는 사이즈를 개시한다.
사이즈는 섬유의 방적 및 번들링을 용이하게 하기 위해 사용되지만, 완성품에 이들이 존재하는 것은 바람직하지 않은 것으로 나타났다. 특히, 사이즈의 친유성은 완성품의 내오성에 불리한 영향을 미치는 것을 나타났다. 사이즈는 종종 물품의 외관 및 촉감을 손상시키기도 하였다. 결과적으로, 고온 및/또는 세제 함유수 중에에서 직물을 정련(scouring)함으로써 제조 후 직물로부터 사이즈를 제거하는 것이 일반적인 관례가 되었다. 어떤 경우에는, 염색 과정 고유의 일부분으로서 이러한 사이즈를 허용가능한 레벨로 제거 또는 감소시키는데, 이때 직물을 수성 염욕조에 침지시켜서 염색시킨다. 그러나, 정련 및 염색 단계가 단일 공정으로 효과적으로 통합되어 있는 이러한 방법 역시 문제점이 있었다. 특히, 염욕에 존재하는 사이즈는 종종 염색 과정에 불리한 영향을 미쳤으며, 또한 염료 용액을 자주 갈아주어야 할 필요가 있었다.
2차 세계 대전 후, 나일론, 폴리올레핀, 폴리에스테르 및 아크릴과 같은 합성 중합체로 제조된 섬유가 도입되었다. 이러한 새로운 고성능 합성 섬유는 방적 및 최종 직물(예, 직물 또는 카펫)를 생산하는 데 요구되는 후속 섬유 가공작업(예, 번들링 또는 사이징) 과정 동안 "방사 피니시(spin finish)"라고 불리는 특수한 사이즈의 사용을 필요로 하였다. 방사 피니시는 (1) 합성 섬유가 금속 및 세라믹 기계 표면을 스칠 때 발생하는 마찰을 감소시키는 기능, (2) 섬유간에 윤활성을 부여하는 기능, (3) 정전기 발생(합성 섬유로 직물을 제조할 때 특히 부각되는 문제)을 감소시키는 기능, 및 어떤 경우에는 (4) 섬유에 응집력을 제공하는 기능을 비롯하여 몇가지 기능을 제공하였다. 또한, 첨가제를 적절히 사용하면, 고온 및 고압에 안정하고, 도포 조건하에서 조절가능한 점도를 지니며, 비부식성이고, 작업자 및 환경 모두에 비교적 안전한 방사 피니시 조성물을 제조할 수 있다(Pushpa, B. 등의 문헌 "Spin Finishes", Colourage, November 16-30, 1987(17-26) 참조). 그러나, 이들의 사이징 전과정으로 인해, 오염 문제를 최소화하기 위해서는 통상적으로 정련을 통해 섬유로 제직된 물품으로부터 방사 피니시가 제거되어야 한다. 이에 대해서는 미국 특허 제5,263,308호(Lee 등), Col. 2, Lines 23-25를 참조하라.
정련 과정은 제조 비용을 부가시키면서, 수질 오염의 문제 및 건강 문제 역시 부가시키는 지루한 과정이라는 점에서 매우 바람직하지 않다. 이에 대해서는 미국 특허 제5,263,308호(Lee 등), Col. 2, Lines 20-24를 참조하라. 따라서, 비정련된 카펫의 내오성, 촉감 및 기타 특성을 목적하는 최종 용도에 적합한 수준으로 향상시키는 제제로 이 비정련된 카펫을 정련할 필요성을 피할 수 있는 몇가지 방법이 시도되었다. 이에 따라, 미국 특허 제5,756,181호(Wang 등) 및 미국 특허 제5,738,687호(Kamrath 등)는 바람직한 내오성 및 반발성을 얻기 위해 특정 폴리카복실레이트 염으로 비정련된 카펫을 처리하는 것을 기술하고 있다. 이와 유사하게, 미국 특허 제08/595,592호(Wang 등)는 카펫의 내오성을 향상시키기 위해 비정련된 카펫을 실리카와 같은 여러 무기 제제로 국소 처리하는 것을 기술하고 있다. 그러나, 이러한 처리는 당해 기술분야에서 주목할만한 향상이고 특정 목적 용도에 매우 효과적이지만, 폴리카복실레이트 염 및/또는 무기 첨가제가 요구된다는 점은 모든용도에 바람직하지 않다.
오염 친화성 섬유 피니시를 제거하면서 정련 필요성을 피하고, 어떤 경우에는 추가의 처리제의 필요성도 피하는 것이 목적인 다른 방법들이 당해 기술분야에 제안되었다. 그러나, 이러한 방법들 대부분은 상업적 세팅에는 비현실적인 것으로 드러났다. 예를 들면, 일본 특허 제2,572,503호는 처리된 야안을 180℃ 내지 220℃로 가열함으로써 스펀-아웃된 야안으로부터 승화 또는 분해되는 폴리에테르 오일 방사 피니시를 기술하고 있다. 불행히도, 이러한 공정에 요구되는 고온은 야안에 불리한 영향을 미치며, 승화 과정 그 자체는 이에 수반되는 에너지 및 오염 문제로 인해 바람직하지 못하다. 따라서, 당해 기술분야에는 정련을 통해 방사 피니시를 제거하는 종래의 관습이 여전히 잔재한다.
몇몇 니이트 방사 피니시 역시 공지되어 있지만, 당해 기술분야에 현재 공지되어 있는 대부분의 방사 피니시는 수성 유화액 또는 분산물이다. 수성 유화액이나 분산물이 종종 니이트 방사 피니시보다 바람직한데, 이는 섬유 중량당 도포되는 더 큰 부피의 피니시가 더 낮은 도포 변화성을 초래하기 때문이다. 또한, 물은 문제점인 정전기, 특히 다른 첨가제와 제제화되었을 때의 정전기를 제거하는 데 도움을 준다(Postman W.의 문헌 "Spin Finishes Explained", Textile Research Journal, July 1980(444-453) 참조). 또한, 수성 유화액 및 분산물은 종종 더 낮은 점도를 지니기 때문에, 니이트 시스템보다 더 우수한 마찰 특성을 지니고, 정련 또는 염색 과정에 의해 더 쉽게 제거된다. 이에 대해서는, 예컨대 크로스필드(R.J. Crossfield)의 문헌["Applying Spin Finishes for Optimum Downstream FiberQuality"(1998년 8월 18일)] 및 크로스필드(R.J. Crossfield)의 문헌["Lubricants for Synthetic Fibers"(1998년 7월 24일)]을 참조할 수 있으며, 이들 모두는 굴스톤 테크놀로지스, 인코포레이티드의 간행물이다.
상기 특허 문헌은 매우 다양한 수성 유화액 또는 분산물을 다양한 섬유 처리 또는 피니시의 성분으로서 사용하는 것을 기술한다. 이러한 재료들은 일반적으로 고온수 및/또는 고온 세제로 정련하거나, 다른 방법(즉, 침지 염색의 고유한 일부분으로서)을 통해 제거하여 피니시가 최종 상품의 오염 특성에 불리한 영향을 미치는 것을 방지한다.
미국 특허 제4,388,372호(Champaneria 등)는 퍼플루오로알킬 에스테르, 변형된 에폭시 수지 및 폴리(에티렌 글리콜)이 주성분인 비이온성 텍스타일 윤활제를 포함하는 수계 1차 방사 피니시 조성물을 도포함으로써 합성 선형 폴리카본아미드의 내오성 필라멘트, 바람직하게는 6-나일론 및 66-나일론을 제조하는 개선된 방법을 기술하고 있다. 특히 바람직한 윤활제로는 에틸렌/프로필렌 옥시드의 n-부틸 개시된 랜덤 공중합체를 들 수 있다. 이미 기술한 참조문헌 Col. 6, Lines 59-61에는 "피니시 조성물 내의 과량의 텍스타일 윤활제는 내오성 성분의 내구성 및 유효성을 방해할 수 있다"라고 기재되어 있다. 따라서, 다량의 윤활제는, 상기 필라멘트에 정련 또는 염색 조작을 수행하는 경우, 공정의 후기 단계에서 제거되며(Col. 6, lines 51-55), 스펀 야안에 대한 2차 섬유 피니시 조성물의 도포는 인취 로울 및 권취 로울 사이의 지점에서 수행되는 것이 추천된다(Col. 12, lines 18-19).
미국 특허 제5,139,873호(Rebouillat)에는 고도로 가공할 수 있으며, 탄성률이 크고, 표면 마찰 특성, 정련가능성, 침착성, 미소섬유형성능 및 정전기방지 특성이 개선된 방향족 폴리아미드 섬유가 개시되어 있다. 상기 섬유는 (a) 장쇄의 분지된 1차 또는 2차의 일가 포화 알콜의 장쇄 카복실산 에스테르 30 내지 70 중량%, (b) 임의의 비이온성 계면 활성제로 이루어진 유화 시스템 20 내지 50 중량%를 보유하고, 나머지는 정전기 방지제, 부식 억제제 또는 기타 임의의 첨가제인 코팅을 보유하고 있다. 상기 코팅의 정련가능성은 매우 중요한 것으로 언급되어 있는데, 그 이유는 잔류 피니시 레벨이 직물의 경우 후속 피니시 가공에 영향을 미치기 때문이다(Col. 11 Lines 52-56).
미국 특허 제5,263,308호(Lee 등)는 나일론 섬유를 일반 화학식이 R1-O-Xn-(CH2)mC(O)-O-R2(여기서, R1은 12개 내지 22개의 탄소 원자를 지닌 알킬 체인이고, X는 -C2H4O- 또는 -C2H4O-와 -C3H6O-의 혼합물이고, n은 3 내지 7이고, m은 1 내지 3이며, R2는 1개 내지 3개의 탄소 원자를 지닌 알킬 체인이다)인 알킬 폴리옥시에틸렌 카복실레이트 에스테르 윤활제 조성물을 함유하는 약 1 중량% 미만의 피니시 용액으로 코팅함으로써 고속에서 나일론 야안(이미 스펀)을 플라이-트위스팅하는 방법을 기술하고 있다. 이렇게 얻은 플라이-트위스트 야안은 카펫의 융털(pile)로 사용하기에 특히 적합하다. 상기 문헌은 이러한 윤활제가 매우 낮은 레벨로 도포될 수 있고, 염색 또는 정련 과정시 워시-오프가 용이하여, 이러한 점들로 인해 내오성을 향상시킬 수 있다는 점에서 다른 윤활제보다 이롭다는 것을 언급한다(Col. 5, Lines 10-36 참조).
섬유 피니시 기술에 이용될 수 있는 재료의 한 종류는 폴리옥시알킬렌이다. 이러한 재료들을 다양한 섬유 피니시 조성물의 소량의 성분으로 사용되어 왔고, 어떤 경우에는 2차 방사 피니시로서도 사용되었다.
영국 특허 제1,189,581호는 염색 또는 비염색된 셀룰로오스-에스테르 또는 합성 섬유 또는 야안, 또는 이들의 혼합물을 처리하여 연마된 금속 기계 부품에 대한 윤활성을 향상시키고, 섬유 또는 야안의 물성을 변화시켜서 제직을 용이하게 하기 위한 방법을 기술하고 있다. 섬유 또는 야안의 처리에 사용되는 화합물로는 일반식이 R1C(O)O-Y-R2인 화합물을 들 수 있는데, 여기서 R1은 5개 또는 17개의 탄소 원자를 함유하는 직쇄 또는 분지쇄 탄화수소이고, R2는 1개 또는 2개의 탄소 원자를 함유하는 단쇄 탄화수소이고, Y는 알킬렌 쇄에 2개 또는 3개의 탄소 원자를 지닌 3개 내지 16개의 알킬렌 옥시드 기를 함유하는 폴리글리콜 잔기이다. 세척(즉, 정련)으로 화합물을 제거하는 능력은 가능한 이후의 염색 작업에 요구된다.
미국 특허 제5,246,988호(Wincklhofer 등)는 윤활제의 용도를 기술하는데, 이 윤활제는 2 내지 20 몰의 에틸렌 옥시드를 지닌 C5-C36지방산 또는 알코올 1몰의 반응 생성물로서 장해 아민 항산화제의 담체로서 사용된다. 이러한 항산화제/담체를 고분자량 열가소성 막 및 섬유로 된 물품을 처리하는 데 사용함으로써, 이 물품이 열 및 노후에 대해 안정하도록 하고 이들의 파열 강도를 유지하게 한다. 바람직하게, 윤활제는 폴리알킬렌 글리콜(400) 퍼라고네이트, 폴리알킬렌 글리콜(200) 모노라우레이트 및/또는 폴리알킬렌 글리콜(600) 모노이소스테아레이트를 포함한다.
미국 특허 제3,770,861호(Hirano 등)는 화학식이 R1-C(O)-O-A-C(O)-R2, R1-O-A-C(O)-R2및 R1-O-A-H인 조성물이고, 여기서 R1및 R2는 각각 2개 내지 26개의 탄소 원자를 지닌 알킬, 아랄킬 또는 알카릴기이고, A는 (CH2CH2O)n일 수 있으며, 이때 n은 1 이하의 정수이다. 이러한 조성물은 용융-방사성 폴리에스테르 섬유의 초연신을 위한 용융-접착 방지제로서 사용된다.
미국 특허 제5,399,616호(Kuhn 등)는 8개 내지 26개의 탄소 원자의 지방산으로 에스테르화된 폴리올의 존재하에 에틸렌성 불포화 카복실산, 설폰화된 지방족 또는 방향족 모노비닐 화합물 및 N-치환 비닐 아미드의 단량체 혼합물을 중합시켜서 얻은 윤활제-함유 수성 제제를 기술하고 있다. 이 제제는 70 내지 95%의 단량체 혼합물 및 5 내지 30%의 에스테르화된 폴리올을 포함한다. 이 제제는 염색 중의 저 마찰 첨가제 및 직물 보조제로서 사용되며, 특히 직물 습윤 공정 중에 구김 표시를 방지한다. 섬유 윤활제 또는 내오성에 대한 언급은 없다.
미국 특허 5,491,004호(Mudge 등)는 저 오염 피니시를 2차 피니시, 즉 섬유 방적에 이어서 도포되는 피니시로서 직물 섬유에 도포하는 방법을 기술하고 있다. 이 방법은 건조한 밀랍의 고체 성분을 함유하는 저 오염 피니시 조성물을 스펀 섬유에 도포하는 단계를 포함하는데, 상기 조성물은 C8-C22지방산 에스테르와 2 내지 250 몰의 에틸렌 옥시드의 반응 생성물을 포함할 수 있다. 처리된 섬유와 이로부터 제조된 직물 및 카펫은 우수한 내오성을 나타내는 것으로 보인다. 그러나, 세정가능한, 즉 제거될 수 있는 저 오염 섬유 피니시가 필요한 경우 이러한 지방산 에스테르 조성물이 추천되기 때문에(Col. 3, Lines 22-27), 상기 문헌은 더욱 어려운 저 오염 1차 피니시를 개발 방법에 대해서는 언급하고 있지 않다.
연구 논문 16949 및 19520["New Finishes", 1978년 5월 및 1980년 7월]는 폴리아미드 및 아라미드 섬유 및 야안과 같은 산업적 섬유를 처리하는 데 유용한 피니시를 개시한다. 이러한 피니시는 40부(100부당) 이하의 폴리에틸렌 글리콜(400 내지 600) 모노스테아레이트 및 15부의 폴리에틸렌 글리콜 디스테아레이트를 함유할 수 있고, 명백히 2차 피니시로서 도포된다.
미국 특허 제4,883,604호(Veitenhansl 등)는 직물 섬유와 이 섬유로부터 제조된 시트형 직물의 구김을 펴기 위한 조성물 및 방법을 기술하고 있다. 용액, 유화액 또는 수성 분산물로서 기술되는 이러한 조성물은 C6-C24알킬 라디칼을 지니고 1 내지 25 단위의 중합된 C2-C6알킬렌 옥시드를 함유하는 지방족 폴리에테르와 산화된 고밀도 폴리에틸렌의 배합물을 함유한다. 이러한 조성물에서의 지방족 폴리에테르의 농도는 5 내지 30%이고, 조성물의 나머지 부분은 분산제, 유연제, 기타 첨가제 및 물이 차지한다. 이 조성물은 시트로 형성된 직물의 스티칭 특성을 향상시키기 위해 사용되고, 내오성 또는 반발성을 향상시키는 것에 대한 설명은 없다.
다른 중요한 참고문헌으로는 미국 특허 제5,153,046호(Murphy)를 들 수 있는데, 이것은 내오성 보호를 직물 섬유, 예컨대 나일론 야안에 부여하기 위한 수성 피니시 조성물을 기술하고 있다. 이 조성물은 섬유 피니시 도포 시스템의 고 전단 환경에 안정하다고 한다. 이 조성물은 1 내지 35%(중량)의 비이온성 불화화합물 직물 방오제, 65 내지 95%의 비이온성 수용성 또는 수유화성 윤활제 및 각각 0.05 내지 15%의 4차 암모늄 또는 양성자 첨가된 아민 계면활성제 및 비이온성 계면활성제로 구성된다. 바람직한 윤활제는 폴리에틸렌 글리콜 600 모노라우레이트 및 메톡시폴리에틸렌 글리콜 400 모노펠라고네이트이다.
나일론과 폴리프로필렌 섬유와 함께 사용하기 위한 새로운 독점적 방사 피니시 조성물은 상표명 NF-5338하에 죠지 A. 굴스톤 컴퍼니(미국 노스 캐롤라이나주 먼로에 소재함)에서 시판한다. 이 방사 피니시 조성물은 주로 13 이상의 에틸렌 옥시드 단위를 지닌(즉, 600 이상의 PEG 분자량을 지님) 알킬화된 폴리에틸렌으로 구성된 것으로 보이고 "내오성"으로서 설명되지만, 많은 용도를 위해 요구되는 레벨의 내오성을 나타내지 않는다.
상기 문헌에서 기술한 피니시는 특정 이로운 특성을 지니지만, 이러한 피니시의 대부분은 2차 방사 피니시이거나 방사 피니시가 전혀 아니다. 따라서, 이들 문헌은 1차 방사 피니시의 더욱 까다로운 요구조건에 대해 언급하지 않는다. 게다가, 이들 문헌은 정련의 필요성을 피하는, 섬유에 1차 방사 피니시를 제공하는 방법을 개시하고 있지 않다.
따라서, 방적 초기 단계에서 섬유에 도포할 수 있고, 최종 섬유 구조물(일반적으로 카펫)을 통해 시종일관 섬유에 잔류할 수 있고, 최종 섬유 구조물의 내오성 및 반발성을 향상 또는 적어도 손상시키지 않고, 바람직한 내오성을 나타내기 위해 기타 제제(예, 무기 첨가제 또는 폴리카복실레이트 염)의 사용을 필요로 하지 않는 방사 피니시 조성물이 요구되는 실정이다. 이러한 필요성 및 다른 필요성은 본 발명에 의해 충족되어지며, 이에 대해서는 아래에서 기술한다.
발명의 개요
일 양태에서, 본 발명은 내오성 방사 피니시 조성물 및 이것을 사용하는 방법에 관한 것이다. 방사 피니시 조성물은 방적 초기 단계에서 섬유에 도포될 수 있으며, 전반적인 제조 공정에 걸쳐 섬유에 잔재할 수 있고, 최종 상품내의 섬유에 잔류할 수 있다. 이 방사 피니시 조성물은 고속 방사 공정 중에 우수한 섬유 윤활성을 제공하지만, 충분히 내오성이라서 추가의 코팅제 또는 제제가 존재하지 않더라도 최종 섬유 구조물을 정련할 필요성을 없앤다.
본 발명의 방사 피니시 조성물은 화학식 I 및 화학식 II로 구성된 군에서 선택되는 유도화된 중합체를 포함하는 약 35 중량% 이상의 방사 피니시 고체를 포함한다.
R1A-(R2O)n-R2-B-R3(화학식 I)
G[(R4O)a-R4-D-R5]b(화학식 II)
상기 식에서, R1은 13개 이상의 탄소 원자를 포함하는 알킬기 또는 알카릴기이고, 바람직하게는 17개 내지 21개의 탄소 원자를 포함하는 포화된 알킬기이고,
R2는 -C2H4-, -C3H6- 또는 -C4H8-이거나, 또는 A 또는 B의 -C(O)- 부분에 인접한 경우 -CH2-일 수 있으며,
R3는 수소 또는 1개 내지 22개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기이고,
R4는 -C2H4-, C3H6- 또는 -C4H8-이거나, 또는 D의 -C(O)- 부분에 인접한 경우 -CH2-일 수 있으며,
R5는 13개 이상의 탄소 원자를 포함하는 알킬기이고, 바람직하게는 16개 내지 21개의 탄소 원자를 포함하는 포화된 알킬기이고,
A는 -C(O)O-, -OC(O)-, -C(O)NH-, -NHC(O)-, -O-, -NHC(O)O-, -OC(O)NH- 및 -NHC(O)NH-로 구성된 군에서 독립적으로 선택되며, 바람직하게는 -C(O)O-이고,
B는 -OC(O)-, -C(O)O-, -NHC(O)-, -C(O)NH-, -OC(O)NH- 및 -NHC(O)NH-로 구성된 군에서 선택되고, 바람직하게는 OC(O)-이고,
n은 1 내지 20이고, 바람직하게는 4 내지 10인데, 단 R3는 수소이고, B는 -O-(즉, 알코올기를 형성함)인 경우, 또한 A는 -C(O)0-이고, B는 -OC(O)-인 경우, n은 1 내지 12이며,
G는 펜타에리트리톨, 트리메틸올프로판 또는 글리세롤과 같은 다작용성 구핵개시 종 유래의 잔기이며,
D는 -C(O)O-, -OC(O)-, -C(O)N-, -NHC(O)-, -NHC(O)O-, -OC(O)NH- 및 -NHC(O)NH-로 구성된 군에서 선택되고, 바람직하게는 -OC(O)-이고,
a는 1 이상이며,
b는 3 또는 4이다.
본 발명은 내오성(耐汚性) 방사 피니시 조성물, 이 조성물을 합성 섬유에 도포하는 방법 및 내오성 방사 피니시 조성물로 처리된 합성 섬유로 제조된 최종 섬유 구조물에 관한 것이다.
본 명세서에서 사용되는 "1차 방사 피니시"란 용어는 합성 섬유를 방적 돌기로부터 압출하고 냉각 및 번들링한 직후 연신하기 전에 이 합성 섬유에 도포되는 방사 피니시를 의미한다.
본 발명의 합성 섬유 제조에 유용한 열가소성 중합체로는 섬유 형성 폴리(알파)올레핀, 폴리아미드, 폴리에스테르 및 아크릴을 들 수 있다. 바람직한 열가소성 중합체는 폴리(알파)올레핀이며, 당업계에서 일반적으로 인식되는 바와 같이, 보통 고체인 지방족 모노-1-올레핀(알파 올레핀)의 단독 중합체, 공중합체 및 삼중합체를 포함한다. 일반적으로, 이러한 폴리(알파)올레핀을 제조하는 데 사용된 단량체는, 분자량이 더 큰 단량체가 종종 공동단량체로서 사용됨에도 불구하고, 1 분자당 2개 내지 10개의 탄소 원자를 함유한다. 기계적으로 또는 동일계에서 제조된 중합체 및 공중합체의 혼합물도 사용할 수 있다. 본 발명에서 사용할 수 있는 단량체의 예로는 에틸렌, 프로필렌, 부텐-1, 펜텐-1, 4-메틸-펜텐-1, 헥센-1 및 옥텐-1을 들 수 있는데, 이들을 단독으로 사용할 수도 있고, 혼합하여 사용할 수도 있으며, 순차적인 중합 시스템 내에서 사용할 수도 있다. 바람직한 열가소성 폴리(알파)올레핀 중합체의 예로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 프로필렌/에틸렌 공중합체, 폴리부틸렌 및 이의 혼합물을 들 수 있다. 폴리프로필렌이 본 발명에 사용하기에 특히 바람직하다.
본 발명에 유용한 중합체를 제조하기 위한 방법은 널리 알려져 있고, 본 발명은 특정 촉매 또는 방법으로 제조된 중합체로 한정되지 않는다.
본 발명에 따라, 용융된 열가소성 중합체 섬유는 방적돌기로부터 압출되어 다수의 필라멘트(전형적으로 약 80개의 필라멘트)를 형성할 수 있는데, 이들 각각의 필라멘트는 일반적으로 델타형 횡단면을 보유하고 있다. 통상 상기 필라멘트를 실온보다 약간 낮은 온도에서 유지되는 공기 급냉 장치에 통과시켜 냉각한다. 이어서, 상기 필라멘트를 번들링하고, 가이드 또느 키스 로울을 가로질러 유도하여 거기서 본 발명의 용융된 방사 피니시로 처리한다. 방사 피니시 처리 후, 상기 필라멘트는 일반적으로 연신된다. 연신은 열가소성 중합체를 연화시키기에 충분한 승온(예를 들어, 85 내지 115℃)에서 유지되는 다수의 고데 또는 풀 로울 상에서 수행된다. 상이한 속도로 로울을 회전시킴으로써 필라멘트를 연신시킬 수 있다. 연신은 1 단계로 수행할 수도 있지만, 2 단계로 필라멘트를 연신시키는 것이 바람직하다. 일반적으로, 상기 필라멘트는 압출된 길이의 3 내지 4배로 연신될 것이다(즉, 연신비는 3:1 내지 4:1임). 연신시킨 후, 카펫 야안을 얻기 위해서는 승온(예를 들어, 135℃)에서 압축 공기나 스팀 제트를 이용하여 야안을 텍스쳐 가공하고, 크림핑 및 텍스쳐 가공하는 것이 바람직하다.
방사 피니시는 특정 제조 단계에서 섬유에 요구되는 성능 특성의 발란스에 따라 제조 과정의 상이한 단계에서 섬유에 도포할 수 있다. 1차 방사 피니시는 일반적으로 섬유가 방적돌기로부터 압출되고, 냉각되고, 번들링된 직후이나, 섬유를 연신하거나, 텍스쳐가공하거나, 크림핑하기 이전에 섬유에 도포된다. 1차 방사 피니시는 섬유가 초기 단계의 제조 장비를 따라 이동하는 동안 섬유 대 금속 또는 섬유 대 세라믹간의 마찰을 감소시킨다.
2차 방사 피니시의 도포는 종종 제조 후반부(즉, 섬유를 연신시키고, 크림핑하고, 텍스쳐가공한 후)에 필요하다. 제직은 종종 스테이플 섬유의 방직 중에 허용될 수 있는 것보다 더 큰 번들 응집력을 필요로한다. 2차 방사 피니시는 야안 또는 야안으로 제조한 로프에 대해 더 큰 접착성과 마찰을 부여한다.
이상적으로 1차 방사 피니시는 임의의 2차 방사 피니시의 필요성을 불식시키는 특성을 보유하지만, 이것이 항상 가능한 것은 아니다. 예를 들어, 제조 중, 섬유 대 금속 또는 섬유 대 세라믹 마찰은 낮아야만 하나, 최종 물품(예를 들어, 로프)은 더 큰 마찰이 이로울 수 있다. 1차 방사 피니시는 야안 제조의 초기 단계가 효율적인 방식으로 수행될 수 있도록 최적화되어야만 한다. 후속 조건이 상이한 요구조건을 보유하는 경우에는, 2차 피니시를 도포하여야만 한다. 또한, 2차 피니시는 제조 단계 중에 1차 방사 피니시가 제거되거나, 거의 제거되는 경우 도포되어야만 한다. 예를 들어, 다수의 1차 방사 피니시는 수성 염욕에서 야안 또는 옷감의 염색 중에 제거된다. 이러한 예는 참조 문헌에 다수 기재되어 있다.
본 발명의 내오성 방사 피니시 조성물에 사용하기에 적합한 유도화된 폴리에테르는 다음을 포함한다:
C17H35C(O)O(C2H4O)3.5C2H4OC(O)C17H35
C17H35C(O)O(C2H4O)6C2H4OC(O)C17H35
C17H35C(O)O(C2H4O)8C2H4OC(O)C17H35
C17H35C(O)O(C2H4O)8C2H4OH
C17H35C(O)O(C2H4O)7C2H4OCH3
C21H43C(O)O(C2H4O)8C2H4OC(O)C21H43
C17H35C(O)O(C3H6O)2C3H6OCH3
C17H35C(O)O(C3H6O)2C3H6OC4H9
C17H35C(O)O(C3H6O)2C3H6OC(O)C17H35
C15H31C(O)O(C2H4O)8C2H4OC(O)C15H31
C13H27C(O)O(C2H4O)8C2H4OC(O)C13H27
C21H43C(O)O(C2H4O)8C2H4OC(O)C21H43
C18H37O(C2H4O)8C2H4OC(O)C17H35
C8H17C6H4O(C2H4O)8C2H4OC(O)C17H35
C18H37OC(O)CH2O(C2H4O)4CH2C(O)OC18H37
C17H35C(O)NHC3H6O(C2H4O)11C3H6NHC(O)C17H35
CH3O(C2H4O)12C3H6NHC(O)C17H35
C17H35NHC(O)CH2O(C2H4O)4CH2C(O)NHC17H35
C18H37NHC(O)O(C2H4O)7C2H4OCH3
C18H37NHC(O)O(C3H6O)6C3H6OC(O)NHC18H37
C17H35C(O)O(C2H4O)4CH2-C-[CH2O(C2H4O)4C(O)C17H35]3
CH3CH2C-[CH2O(C2H4O)2C(O)C17H35]3
이러한 폴리에테르를 충분한 담체(물 및/또는 용매)와 함께 혼합하여 통상적인 방사 피니시 도포 기구를 이용하여 약 0.2% SOF(섬유 상의 고체 중량%) 내지 약 4% SOF, 보다 바람직하게는 약 0.5% SOF 내지 약 2% SOF, 가장 바람직하게는 약 0.75% SOF 내지 약 1.4% SOF의 범위내의 레벨로 섬유에 도포할 수 있는 유체 방사 피니시 조성물을 제공할 수 있다. 물이 담체의 주 성분으로서 바람직하다. 단독으로 또는 물과 함께 사용할 수 있는 적절한 용매로는 아세테이트(예, 에틸 아세테이트), 알코올(예, 에탄올) 및 글리콜 에테르(예, 프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르)를 들 수 있다.
아래의 임의의 접착제를 본 발명의 내오성 방사 피니시 조성물을 함유하는 수성 분산물내로 혼입할 수 있다(비율은 방사 피니시의 고체 중량%로서 나타낸다).
(a) 불화화합물 반발제(일반적으로 20% 이하)
(b) 정전기 방지제(일반적으로 5% 이하), 및
(c) 유화제(일반적으로 1% 이하)
유용한 불화화합물 반발제의 예로는 불화화합물 우레탄, 우레아, 뷰렛, 이소시아누레이트, 카보디이미드, 알로파네이트, 에스테르, 구아니딘, 옥사졸리디논, 아크릴레이트 중합체, 에테르, 알코올, 에폭시드, 아미드, 아민(및 이들의 염) 및 산(및 이들의 염)을 들 수 있다. 이러한 불화화합물 반발제는 일반적으로 공기 접촉면에 빗형 구조로 배향되어 물, 오일 및 오염 반발성을 제공하는 막대형 현수성 불화화합물 기를 함유하는 올리고머 또는 중합체이다. 현수형 불화화합물 기는 일반적으로 CnF2n+1[QN(R')]a(CH2)b- 구조이며, 여기서 n은 4 내지 12의 정수이고, Q는 -C(O)- 또는 -SO2-이고, R'은 H 또는 1개 내지 4개의 탄소 원자를 지닌 알킬기이고, a는 1(존재) 또는 0(부재)이며, b는 1 내지 12의 정수이다. 불화화합물 반발제는 완성된 섬유에 오일 및/또는 물 반발성을 제공하기에 충분한 레벨, 즉 약 0.01% 이상의 SOF, 바람직하게는 약 0.02% 이상의 SOF를 제공하도록 방사 피니시 조성물에 혼입되어야 한다.
유용한 정전기 방지제 및 유화제의 예는 포스트맨(W. Postman)의 문헌["Spin Finishes Explained", Textile Research Journal, 1980년 7월(444-453)]에 기술되어 있다.
유도화된 폴리에테르 - 제조, 원료
PEG400MS(폴리에틸렌 글리콜 400 모노스테아레이트) - CARBOWAX(상표명) 400 디올(미국 커네티컷주 댄버리에 소재하는 유니온 카바이드 코포레이션 제품) 100 g(0.25 몰)을 톨루엔 400 g 중의 스테아르산 71 g(0.25 몰)과 함께 교반기, 가열 맨틀, 온도계 및 응결기가 장착된 3-목 플라스크에서 배합하였다. 내용물을 딘 스타크 트랩을 이용하여 가열하여 공비시킨 다음 냉각시켰다. 그 다음, p-톨루엔 설폰산 1.0 g(0.5 중량%의 고체)을 첨가하고, 이 혼합물을 밤새 교반하여 계속적으로 물을 제거시키면서 환류시켰다. 적외선 분석은 잔류하는 산 카보닐이 없음을 나타내었다. 그 다음, 탈이온수 중의 0.5 g의 NaHCO3를 첨가하였다. 이렇게 얻은 2상 시스템을 교반하고, ROTO-VAC(상표명) 증발기를 이용하여 80℃에서 물과 톨루엔을 제거하여 원하는 모노에스테르 C17H35C(O)O(C2H4O)8C2H4OH를 제조하였다. 이 모노스테아레이트 및 이것의 구성 반응물은 하기 표 1의 맨 위에 기재되어 있다.
다음의 에스테르화 폴리에테르 역시 표 1에 기재되어 있으며, 이들은 (1) CARBOWAX(상표명) 400 글리콜 대신에 CARBOWAX(상표명) 글리콜 또는 CARBOWAX(상표명) 모노메틸 에테르 알코올(MPEG)로 대체하고, 또는 다양한 분자량의 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 분절을 지닌 CARBOWAX(상표명) 400 글리콜 대신에 트리프로필렌 글리콜(TPG), 이것의 메틸 에테르 알코올(MTPG) 또는 부틸 에테르 알코올(BuTPG)로 대체하고, 및/또는 (2) 스테아르산을 원하는 몰 비율로 베헨산, 팔미트산 또는 미리스트산과 같은 또 다른 카복실산으로 대체한 것을 제외하고는 폴리에틸렌 글리콜 400 모노스테아레이트에 대해 기술한 것과 실질적으로 동일한 절차를 이용하여 제조하였다. 표 1에서 사용되는 모든 원재료는 미국 위스콘신주 밀워키에 소재하는 알드리치/시그마 케미칼 컴퍼니에서 시판하는 제품이다.
사용되는 약어 에스테르화된 폴리에테르의 화학 구조 폴리에테르(몰) 카복실산(몰)
PEG400MS C17H35C(O)O(C2H4O)8C2H4OH PEG400(1) 스테아르산(1)
PEG200DS C17H35C(O)O(C2H4O)3.5C2H4OC(O)C17H35 PEG200(1) 스테아르산(2)
PEG300DS C17H35C(O)O(C2H4O)6C2H4OC(O)C17H35 PEG300(1) 스테아르산(2)
PEG400DS C17H35C(O)O(C2H4O)8C2H4OC(O)C17H35 PEG400(1 스테아르산(2)
PEG600DS C17H35C(O)O(C2H4O)13C2H4OC(O)C17H35 PEG600(1) 스테아르산(2)
PEG900DS C17H35C(O)O(C2H4O)19C2H4OC(O)C17H35 PEG900(1) 스테아르산(2)
PEG1500DS C17H35C(O)O(C2H4O)33C2H4OC(O)C17H35 PEG1500(1) 스테아르산(2)
PEG2000DS C17H35C(O)O(C2H4O)44C2H4OC(O)C17H35 PEG2000(1) 스테아르산(2)
PEG400DB C21H43C(O)O(C2H4O)8C2H4OC(O)C21H43 PEG400(1) 베헨산(2)
PEG600DB C21H43C(O)O(C2H4O)13C2H4OC(O)C21H43 PEG600(1) 베헨산(2)
PEG1500DB C21H43C(O)O(C2H4O)33C2H4OC(O)C21H43 PEG1500(1) 베헨산(2)
PEG2000DB C21H43C(O)O(C2H4O)44C2H4OC(O)C21H43 PEG2000(1) 베헨산(2)
MPEG350MS C17H35C(O)O(C2H4O)7C2H4OCH3 MPEG350(1) 스테아르산(1)
MPEG500MS C17H35C(O)O(C2H4O)12C2H4OCH3 MPEG550(1) 스테아르산(1)
MPEG750MS C17H35C(O)O(C2H4O)16C2H4OCH3 MPEG750(1) 스테아르산(1)
MPEG2000MS C17H35C(O)O(C2H4O)44C2H4OCH3 MPEG2000(1) 스테아르산(1)
MPEG5000MS C17H35C(O)O(C2H4O)113C2H4OCH3 MPEG5000(1) 스테아르산(1)
PEG400DP C15H31C(O)O(C2H4O)8C2H4OC(O)C15H31 PEG400(1) 팔미트산(2)
PEG400DM C13H27C(O)O(C2H4O)8C2H4OC(O)C13H27 PEG400(1) 미리스트산(1)
MTPGMS C17H35C(O)O(C3H6O)2C3H6OCH3 MTPG(1) 스테아르산(1)
BuTPGMS C17H35C(O)O(C3H6O)2C3H6OC4H9 BuTPG(1) 스테아르산(1)
TPGDS C17H35C(O)O(C3H6O)2C3H6OC(O)C17H35 TPG(1) 스테아르산(2)
TP-70TS(트리메틸올프로판 트리에톡실레이트 TP-70 트리스테아레이트) - 교반기, 가열 맨틀 및 온도계가 장착된 3-목 둥근 바닥 플라스크에 트리메틸올프로판 트리에톡실레이트 TP-70(평균 Mn430)(스웨덴 퍼스톱에 소재하는 퍼스톱 폴리올스 제품) 50 g(0.1146 몰), 스테아르산 97.9 g(0.344 몰), 톨루엔 150 g 및 총 고체 CH3SO3H 1 중량%를 첨가하였다. 이 혼합물을 딘-스타크 장치를 이용하여 가열하여 15 시간 동안 환류시켰다. 그 다음, 1 중량%의 Ca(OH)2를 이 혼합물에 첨가하고, 생성된 침전물을 고온 여과하였다. ROTO-VAC(상표명) 증발기를 이용하여 진공하에서 톨루엔을 제거하였다. 적외선 분석에 의하면 잔류 고체는 어떠한 -OH 피크도 보이지 않았으며, 이는 반응이 완료되어 목적 생성물 C2H5-C[CH2O(CH2CH2O)nC(O)C17H35]3를 형성하였음을 나타낸다.
PP-150TS(펜타에리트리톨 테트라에톡실레이트 PP-150 테트라스테아레이트) - 교반기, 가열 맨틀 및 온도계가 장착된 3-목 둥근 바닥 플라스크에 펜타에리트리톨 테트라에톡실레이트 PP-150(평균 Mn800)(퍼스톱 폴리올스 제품) 50 g(0.0625 몰), 스테아르산 71.1 g(0.25 몰), 톨루엔 150 g 및 총 고체 CH3SO3H 1 중량%를 첨가하였다. 이 혼합물을 딘-스타크 장치를 이용하여 가열하여 15 시간 동안 환류시켰다. 그 다음, 1 중량%의 Ca(OH)2를 이 혼합물에 첨가하고, 생성된 침전물을 고온 여과하였다. ROTO-VAC(상표명) 증발기를 이용하여 진공하에서 톨루엔을 제거하였다. 적외선 분석에 의하면 잔류 고체는 어떠한 -OH 피크도 보이지 않았으며, 이는 반응이 완료되어 목적 생성물 C-[CH2O(CH2CH2O)4]4C(O)C17H35를 형성하였음을 나타낸다.
ED-600DSA(JEFFAMINE(상표명)ED-600 디스테아라미드) - 교반기, 가열 맨틀 및 온도계가 장착된 3-목 둥근 바닥 플라스크에 JEFFAMINE(상표명)ED-600 폴리옥시에틸렌 디아민(미국 텍사스주 휴스턴에 소재하는 헌츠맨 케미칼 컴퍼니 제품) 100 g(0.1666 몰), 스테아르산 47.4 g(0.3332 몰) 및 IRGANOX(상표명) 1010 항산화제 (미국 노스 캐롤라이나주 그린스보로에 소재하는 시바-가이기 코포레이션 제품)0.15 g(0.1 중량%)를 첨가하였다. 이 혼합물을 질소하의 150℃에서 2 내지 3 시간 동안 가열한 다음, 180℃ 내지 200℃에서 7 내지 8 시간 동안 더 가열하였다. 이 재료의 적외선 분광 결과는 -COOH가 사라지면서 3305 cm-1에서의 -NH 피크의 생성 및 1차 아민 피크의 부재를 보여주었고, 이는 디스테아라미드 C17H35C(O)NHCH(CH3) CH2O(CH2CH2O)12CH2CH(CH3)NHC(O)C17H35의 형성을 확인시켜준다.
ED-900DSA(JEFFAMINE(상표명)ED-600 디스테아라미드) - 이 조성물은 JEFFAMINE(상표명)ED-600 폴리옥시에틸렌 디아민 대신에 JEFFAMINE(상표명)ED-900 폴리옥시에틸렌 디아민(헌츠 케미칼 컴퍼니 제품)을 사용한 것을 제외하고는 ED-600DSA의 제조에 대해 기술한 것과 실질적으로 동일한 절차를 이용하여 제조하였다.
M-715MSA(JEFFAMINE(상표명)M-715 모노스테아라미드) - 이 조성물은 JEFFAMINE(상표명)ED-600 폴리옥시에틸렌 디아민 대신에 JEFFAMINE(상표명)M-715 메톡시폴리옥시에티렌 모노아민(헌츠 케미칼 컴퍼니 제품)을 사용하고, 디스테아라미드 대신에 모노스테아라미드 CH3O(CH2CH2O)15CH2CH(CH3)NHC(O)C17H35를 제조한 것을 제외하고는 ED-600DSA의 제조에 대해 기술한 것과 실질적으로 동일한 절차를 이용하여 제조하였다.
PEG400DSU(폴리에틸렌 글리콜 400 디스테아릴 우레탄) - 교반기, 가열 맨틀 및 온도계가 장착된 3-목 플라스크에 CARBOWAX(상표명) 400 디올 30.5 g(0.0762 몰)과 톨루엔 150 ml을 첨가하였다. 이 혼합물을 딘-스타크 장치를 이용하여 2 내지 3 시간 동안 환류시켰다. 약간의 물(< 0.3 ml)을 딘-스타크 응결기에서 모아서 버렸다. 이 혼합물을 70℃로 냉각시킨 후, 옥타데실 이소시아네이트(알드리치/시그마 케미칼 컴퍼니 제품) 45.05 g(0.1524 몰) 및 디부틸린 디라우레이트 촉매 1 방울을 첨가하고, 이 혼합물을 질소하의 70℃에서 12 시간 동안 교반하였다. 반응 생성물의 적외선 분광 분석은 -NCO 피크가 사라지면서 3334 cm-1에서 -NH 피크가 생성되었음을 보여주었으며, 이는 디스테아릴 우레탄 C18H37NHC(O)O(CH2CH2O)8C(O)NHC18H37이 형성되었음을 확인시켰다. ROTO-VAC(상표명) 증발기를 이용하여 진공하에서 톨루엔을 제거하였다.
PPG425DSU(폴리프로필렌 글리콜 425 디스테아릴 우레탄) - 교반기, 가열 맨틀 및 온도계가 장착된 3-목 둥근 플라스크에 폴리프로필렌 글리콜(수 평균 분자량: 525, 미국 위스콘신주 밀워키에 소재하는 시그마/알드리치 케미칼 컴퍼니 제품) 50 g(0.0118 몰), 옥타데실 이소시아네이트 69.5 g(0.235 몰), 에틸 아세테이트 150 g 및 디부틸린 디라우레이트 촉매 2 방울을 첨가하였다. 이 혼합물을 질소하의 75℃에서 12 시간 동안 교반하였다. 이 재료의 적외선 분광 분석은 -NCO 피크가 사라지면서 3334 cm-1에서 -NH 피크의 생성을 보여주었으며, 이는 디스테아릴 우레탄 C18H37NHC(O)O[CH2CH(CH3)O]9C(O)NHC18H37이 형성되었음을 확인시켰다. ROTO-VAC(상표명) 증발기를 이용하여 진공하에서 에틸 아세테이트를 제거하였다.
MPEG350MSU(메톡시폴리에틸렌 글리콜 350 모노스테아릴 우레탄) - 자석 교반 바, 응결기 및 온도계가 장착된 2-목, 1 ℓ둥근 바닥 플라스크에 MPEG350 100g(0.286 몰), 옥타데실 이소시아네이트 84.4 g(0.286 몰)(이들 둘다 미국 위스콘신주 밀워키에 소재하는 알드리치/시그마 케미칼 컴퍼니 제품), 톨루엔 350 g 및 디부틸린 디라우레이트 촉매 2 내지 3 방울을 첨가하였다. 이 혼합물을 질소하의 55℃ 내지 60℃에서 8 시간 동안 교반하였다. 이때, 적외선 분석은 이소시아네이트기가 완전히 반응하였음을 보여주었다. 그 다음, 톨루엔을 제거하고, 우레탄 CH3O(C2H4O)8C(O)N(H)C18H37을 분리하였다.
MPEG750MSU(메톡시폴리에틸렌 글리콜 750 모노스테아릴 우레탄) - 이 조성물은 MPEG 350 메톡시폴리옥시에틸렌 알코올 대신에 MPEG 750 메톡시폴리옥시에틸렌 알코올을 사용한 것을 제외하고는 MPEG350MSU의 제조에 대해 기술한 것과 실질적으로 동일한 절차를 이용하여 제조하였다.
MPEG2000MSU(메톡시폴리에틸렌 글리콜 2000 모노스테아릴 우레탄) - 이 조성물은 MPEG 350 메톡시폴리옥시에틸렌 알코올 대신에 MPEG 2000 메톡시폴리옥시에틸렌 알코올을 사용한 것을 제외하고는 MPEG350MSU의 제조에 대해 기술한 것과 실질적으로 동일한 절차를 이용하여 제조하였다.
NF-5338 방사 피니시 조성물- NF-5338은 저오염 방사 피니시 조성물이고, 미국 노스 캐롤라이나주 먼로에 소재하는 죠지 A. 굴스톤 컴퍼니에서 시판하는 제품이며, 주로 13개 이상의 에틸렌 옥시드 단위를 지닌 알킬화된 폴리에틸렌 글리콜(즉, 600 이상의 PEG 분자량을 지님)로 구성된 것으로 생각된다.
L-1D 카펫- 그 위에 다음의 조성(중량/중량)을 지닌 약 0.74% SOF 방사 피니시를 코팅한 폴리프로필렌 섬유로부터 카펫을 제조하였다: 10% PEG400DS, 1.4%MeFOSE600UU, 0.1% ETHFAC(상표명)142W 정전기 방지제(미국 사우스 캐롤라이나주 그린빌에 소재하는 에톡스 케미칼스 제품) 및 나머지는 에틸 아세테이트로 채운다,
SSC 6-789A -시판되는 방사 피니시(미국 조지아주 이스트 포인트에 소재하는 SSC 인더스트리즈 제품)는 7 단위의 폴리에틸렌 옥시드와 라우르산인 것으로 생각된다.
불화화합물 반발 첨가제 - 제조, 원료
FX-1373- 미국 미네소타주 세인트 폴에 소재하는 3M 컴퍼니에서 시판하는 3M 브랜드 FX-1373M 시판용 카펫 프로텍터.
FX-1860- 3M 컴퍼니에서 시판하는 SCOTCHGARD(상표명)FX-1860 섬유 프로텍터.
FC-365- 3M 컴퍼니에서 시판하는 3M 브랜드 FC-365 카펫 프로텍터.
FC-248- 3M 컴퍼니에서 시판하는 SCOTCHGARD(상표명)FC-248 스테인 릴리스.
EtFOSE600U- 아래의 과정에 따라 불화화합물 폴리옥시에틸렌 우레탄을 합성하고 유화시켰다. 오버헤드 교반기, 온도계 및 질소 입구가 있는 환류 응결기가 장착된 3-목 플라스크에 DESMODUR(상표명)N-100 트리이소시아네이트(미국 펜실배니아주 피츠버그에 소재하는 마일즈 코포레이션 제품) 114 g(0.2 몰), EtFOSE 알코올(C8F17SO2N(C2H5)C2H4OH, FLUORAD(상표명)FC-10 불화화합물 알코올로서 3M에서 시판하는 제품) 205 g(0.37 몰), 메틸 이소부틸 케톤(MIBK) 200 g 및 디부틸린 디라우레이트 촉매 5 방울을 첨가하였다. 이렇게 얻은 혼합물을 80℃로 가열하고 밤새 반응시켜서 반응을 완료시켰다. 그 다음, CARBOWAX(상표명) 600 글리콜(유니온 카바이드 코포레이션 제품) 75.6 g(0.126 몰)을 첨가하고, 온도를 80℃로 유지하고, 적외선 분광계를 통해 유리 이소시아네이트가 검출되지 않을 때까지 반응을 계속 진행시켰으며, 유리 이소시아네이트가 검출되지 않는 것은 모든 이소시아네이트기가 우레탄기로 전환되었음을 나타낸다. 그 다음, 이 중합체 용액 166 g을 MIBK 104 g과 혼합하고, 이 혼합물을 브란손 SONIFIER(상표명) 450 초음파 혼(미국 펜실배니아주 웨스트 체스터에 소재하는 VWR 사이언티픽 제품)을 이용하여 4%(중량/중량)의 SIPONATE(상표명) DS-10(나트륨 도데실벤젠 설포네이트, 미국 뉴저지주 크랜베리에 소재하는 론-폴렌, 노스 어메리카 켐., 서팩턴츠 & 스페셜티즈 제품)을 함유하는 탈이온수 400 g 중에서 유화시켰다. 감압하에서 MIBK를 제거하여 약 25%의 불화화합물 고체를 함유하는 수성 중합체 분산물을 얻었다.
EtFOSE1450UU- CARBOWAX(상표명) 600 글리콜 대신에 등몰량의 CARBOWAX(상표명) 1450 글리콜 사용한 것을 제외하고는 EtFOSE600U의 제조에 대해 기술한 것과 동일한 절차를 이용하여 불화화합물 폴리옥시에틸렌 우레탄을 합성하고 유화시켰다.
EtFOSE600UU- 아래의 과정에 따라 불화화합물 폴리옥시에틸렌 우레탄 우레아를 합성하였다. 오버헤드 교반기, 온도계 및 질소 입구가 있는 환류 응결기가 장착된 3-목 플라스크에 DESMODUR(상표명)N-100 트리이소시아네이트(미국 펜실배니아주 피츠버그에 소재하는 마일즈 코포레이션 제품) 114 g(0.2 몰), C8F17SO2N(C2H5)C2H4OH(FLUORAD(상표명)FC-10 불화화합물 알코올로서 3M에서 시판하는 제품) 183 g(0.33 몰), 메틸 이소부틸 케톤(MIBK) 200 g 및 디부틸린 디라우레이트 촉매 5 방울을 첨가하였다. 이렇게 얻은 혼합물을 80℃로 6 시간 동안 가열하여 우레탄 반응을 완료시켰다. 그 다음, 탈이온수 1.35 g(0.075 몰)을 첨가하고, 이 반응 혼합물을 80℃에서 밤새 반응시켜서 우레아 반응이 완료되게 하였다. 마지막으로, CARBOWAX(상표명) 600 글리콜(유니온 카바이드 코포레이션 제품) 45 g(0.075 몰)을 첨가하고, 온도를 80℃로 유지하고, 적외선 분광계를 통해 유리 이소시아네이트가 검출되지 않을 때까지 반응을 계속 진행시켰으며, 유리 이소시아네이트가 검출되지 않는 것은 모든 이소시아네이트기가 우레탄기로 전환되었음을 나타낸다. EtFOSE600 유화액의 제조에 대해 전술한 것과 동일한 절차를 이용하여 25% 고체(중량) 유화액을 제조하였다.
EtFOSE145UU- CARBOWAX(상표명) 600 글리콜 대신에 등몰량의 CARBOWAX(상표명) 1450 글리콜 사용한 것을 제외하고는 EtFOSE600UU의 제조에 대해 기술한 것과 동일한 절차를 이용하여 불화화합물 폴리옥시에틸렌 우레탄을 합성하고 유화시켰다.
MeFOSE600UU- MeFOSE 알코올 대신에 등몰량의 MeFOSE 알코올(C8F17SO2N(CH3) C2H4OH, 3M 컴퍼니 제품)을 사용한 것을 제외하고는 EtFOSE600UU의 제조에 대해 기술한 것과 동일한 절차를 이용하여 불화화합물 폴리옥시에틸렌 우레탄을 합성하고 유화시켰다.
MeFOSE1450UU- CARBOWAX(상표명) 600 글리콜 대신에 등몰량의 CARBOWAX(상표명) 1450 글리콜을 사용한 것을 제외하고는 MeFOSE600UU의 제조에 대해 기술한 것과 동일한 절차를 이용하여 불화화합물 폴리옥시에틸렌 우레탄을 합성하고 유화시켰다.
PEG400DS/MeFOSE1450UU 유화액- 다음과 같이 제조하였다.
먼저, PEG400DS 유화액을 아래와 같이 제조하였다. PEG400DS 200 g을 오븐에서 70℃로 가열하여 용융 상태가 되게 하였다. 별개의 병에서, RHODACAL(상표명) DS-10(미국 뉴저지주 크랜베리에 소재하는 론 폴렌 제품) 10 g을 탈이온수 1190 g 중에 용해시키고, 이렇게 얻은 수용액을 70℃로 가열하였다. 용융된 PEG400DS를 스테인레스 스틸 비이커에 넣고 세게 교반하고 상기 수용액을 첨가하였다. 계속 교반하면서 충분한 양의 20%(중량/중량) 수성 NaOH를 첨가하여 pH를 약 6.0까지 증가시켰다. 그 다음, 이 혼합물을 BRANSON(상표명) 소니파이어 초음파 혼(VWR 사이언티픽 제품)을 이용하여 20분간 수소화하였다. 생성한 투명한 유화액을 폴리에틸렌 병에 옮기고, 이 병의 두껑을 닫아서 병 분쇄기 위에서 실온 근처로 냉각될 때까지 회전시켰다. 이렇게 얻은 PEG400DS 유화액은 15.2%(중량/중량) 고체였다.
그 다음, MeFOSE 불화화합물 알코올 : CARBOWAX(상표명) 1450 글리콜 : DESMODUR(상표명) N-100 이소시아네이트의 사용되는 중량비가 39.0:38.3:22.7이고, 메틸 이소부틸 케톤보다는 에틸 아세테이트를 용매로서 사용한 것을 제외하고는 미국 특허 제5,672,651호의 불화화합물 처리 E의 합성에서 기술한대로 MeFOSE1450UU를 제조하였다. 에틸 아세테이트 중의 30%(중량/중량) 불화화합물 폴리옥시에틸렌우레탄 우레아 용액을 70℃로 가열하였다. 그러는 동안, 탈이온수 550 g 중의 RHODACAL(상표명) DS-10 14.9 g으로 수성된 수성된 수용액 또한 70℃로 예열하였다. 에틸 아세테이트 용액을 스테인레스 스틸 비이커에 넣고 세게 교반하고, 여기에 상기 수용액을 첨가하였다. 20%(중량/중량) NaOH 수용액을 이용하여, 이 혼합물을 pH를 6으로 맞추고, 이 혼합물을 BRANSON(상표명) 소니파이어 초음파 혼을 이용하여 10분간 분쇄하였다. 그 다음, 형성된 유화액을 2 ℓ의 둥근 바닥 플라스크에 넣고 60℃에서 진공을 걸어서 MeFOSE1450UU 17.7%(중량/중량) 고체 유화액을 얻었다.
PEG400DS/MeFOSE1450UU 유화액을 제조하기 위해, 상기 PEG400DS 및 MeFOSE1450UU 유화액을 7.7:1(부피/부피) 비율로 혼합하고, 이 혼합물을 탈이온수로 희석하여 10%(중량/중량) PEG400DS 및 1.5%(중량/중량) MeFOSE1450UU를 함유하는 유화액을 얻었다.
P250텔로머- 불화화합물 폴리옥시에틸렌 디에스테르를 다음과 같이 제조하였다. 교반기, 가열 맨틀 및 온도계가 장착된 3-목 둥근 바닥 플라스크에 폴리에틸렌 글리콜 비스-카복시메틸 메틸 에테르(평균 분자량: 250, 미국 위스콘신주 밀워키에 소재하는 시그마 알드리치 제품), Zonyl(상표명) BA-N 알코올(미국 델라웨어주 윌밍턴에 소재하는 E.I. 듀폰 드 네무어 제품) 102.8 g(0.2 몰), 톨루엔 150 g 및 p-톨루엔설폰산 1 중량%(고체)를 첨가하였다. 이 혼합물을 딘 스타크 장치를 이용하여 15 시간 동안 가열하여 환류시켰다. 그 다음, 1 중량%의 고체 Ca(OH)2를 이 혼합물에 첨가하고, 생성된 침전물을 고온인 상태에서 여과를 통해 제거하였다.ROTO-VAC(상표명) 증발기를 이용하여 여과물로부터 톨루엔을 제거하였다. 잔류 고체는 적외선 분석 결과 -OH 피크기 없음을 보여주었고, 이는 반응이 완료되어 목적 생성물 F(CF2)nCH2CH2OC(O)CH2O(CH2CH2O)mCH2C(O)OCH2CH2(CF2)nF가 형성되었음을 나타낸다.
P250MeFOSE- Zonyl(상표명) BA-N 알코올 대신에 C8F17SO2N(CH3)CH2CH2OH (MeFOSE 알코올)을 사용한 것을 제외하고는 P250텔로머의 제조에 대해 기술한 것과 실질적으로 동일한 절차를 이용하여 불화화합물 폴리옥시에틸렌 디에스테르를 제조하였다.
FOSE 리놀레이트- 교반기, 가열 맨틀 및 온도계가 장착된 3-목 둥근 바닥 플라스크에 MeFOSE 알코올 200 g(0.359 몰), 리놀레산(미국 뉴욕주 로체스터에 소재하는 이스트맨 파인 케미칼스 제품) 100 g(0.359 몰), 톨루엔 150 g 및 p-톨루엔설폰산 1 중량%(고체)를 첨가하였다. 이 혼합물을 딘 스타크 장치를 이용하여 15 시간 동안 가열하여 환류시켰다. 그 다음, 1 중량%의 고체 Ca(OH)2를 이 혼합물에 첨가하고, 생성된 침전물을 고온인 상태에서 여과를 통해 제거하였다. ROTO-VAC(상표명) 증발기를 이용하여 여과물로부터 톨루엔을 제거하였다. 잔류 고체는 적외선 분석 결과 -OH 피크가 없음을 보여주었고, 이는 반응이 완료되어 목적 생성물 C8F17SO2N(CH3)CH2CH2OC(O)(CH2)7CH=CHCH2CH=CH(CH2)4CH3가 형성되었음을 나타낸다.
FC 아디페이트- 불화화합물 에스테르는 미국 특허 제4,264,484호, 실시예 8, 화학식 XVII에 기술된 대로 제조하였다.
FC 옥사졸리디논- 미국 특허 제5,025,052호(Crater 등)의 스킴 I에 기술된 것과 실질적으로 동일한 절차를 이용하여 C8F17SO2N(CH3)CH(OH)CH2Cl을 스테아릴 이소시아네이트와 1:1 몰비로 반응시킨 다음 고리 폐쇄를 수행하여 불화화합물 옥사졸리디논을 제조하였다.
테스트 방법
섬유 방적 절차- 용융-흐름 지수가 약 17인 폴리프로필렌 수지를 91 g/분의 속도로 방적 돌기를 통해 통상적인 방법으로 용융 스펀하여 델타형 횡단면을 지닌 80개의 필라멘트를 제공하였다. 그 다음, 용융된 필라멘트를 60℉(15℃)로 유지된 공기 급냉 장치에 통과시키면, 그때 필라멘트의 고화가 시작되었다. 고체 필라멘트를 섬유로 합하고, 이것을 슬롯 세라믹 가이드에 따라 배향시키는데, 이때 1차 방사 피니시를 섬유 상(SOF) 0.75% 고체 레벨로 펌프를 이용하여 도포하였다. 방사 피니시 세라믹 가이드로부터, 처리된 섬유를 제1 고데로 전향하도록 이동시켰다. 이 섬유를 85℃로 가열된 상기 제1 고데 둘레에 6번 감았다. 섬유를 제1 고데에서 제2 고데로 이동시키고 거기서 6번 감았다. 제2 고데를 115℃로 유지하고 이것의 속도는 제1 고데의 것의 3배로 조정함으로써 섬유를 3:1의 비율로 연신하였다. 섬유를 제2 고데에서 135℃ 및 7바(700,000 Pa) 압력의 통상적인 고온 공기 제직기 세트로 이동시켜서 야안을 형성하였다. 그 다음, 야안을 실온(즉, 약 25℃)에서 제3 고데 세트로 이동시키고, 거기서 6번 감고, 마지막으로 통상적인 와인더로 이동시켰다. 연신 및 텍스쳐 가공된 섬유의 섬유 데니어를 방적 돌기의 중합체 생산량을 조절함으로써 약 1450 데니어로 유지시켰다.
마찰 계수 측정
마찰 계수 측정이 필요할 경우, 제직기에서 나온 야안을 제4 고데 둘레로 6번 감고, 장력 전환기를 거치고, 마찰 핀을 거치고, 제2 장력 전환기를 거쳐서, 또 다른 고데 둘레로 6번 감고 와인더 위로 전달하였다.
주어진 라인 속도에서, 섬유와 금속 마찰 핀 사이의 분명한 마찰 계수(COF)를 아래의 "캡스탄(capstan)" 식을 이용하여 계산할 수 있다.
COF = ln(T1/T0)/q
상기 식에서, T1은 금속 마찰 핀 바로 앞의 섬유 상의 장력이고, T0은 금속 마찰 핀 바로 뒤의 섬유 상의 장력이며, q는 섬유와 금속 마찰 핀 사이의 라디안에서의 접촉 각이다. 모든 실시예의 경우, T0는 200 g로 표준화시켰고, q는 3.002 라디안(사용되는 25.4 mm 직경 핀에 해당함)으로 표준화시켰다. 모든 실시예의 경우, 라인 속도는 약 270 m/분으로 유지시켰다.
장력 측정은 로드 아일랜드 센트럴 폴스에 소재하는 로손-헴필 인코포레이티드에서 입수한 헤드(head)를 측정하는 두개의 로트스킬드 퍼마텐스(상표명)을 이용하여 수행하였다. 실시간 데이타 입수 컴퓨터를 이용하여 매회 1초 간격으로 40초 동안 장력 기록값을 기록하였다.
0.30 이하의 COF 값이 바람직한 것으로 간주되지만, 0.30 이상의 COF 값도 허용가능하다.
섬유 상의 퍼센트 윤활제 측정- 섬유 상에 실제적으로 코팅된 방사 피니시조성물의 % SOF를 하기 테스트 절차에 따라 측정하였다.
방사 피니시 코팅된 섬유 견본 8 g을 용매(일반적으로 에틸 아세테이트 또는 메탄올) 80 g과 함께 8 오즈(225 ml) 유리 병에 넣었다. 이 유리 병의 두껑을 닫고, 10분 동안 롤러 분쇄기에 배치시켰다. 그 다음, 휘발 성분이 제거된 윤활제를 함유하는 용매 50 g을 꺼내어 테어링한 알루미늄 팬에 붓고, 이것을 250℉(121℃)통풍 오븐에 20분간 두어서 용매를 증발시켰다. 그 다음, 이 팬의 무게를 다시 달아서 하기 식을 이용하여 존재하는 윤활제 양을 결정하였다:
%SOF = (추출된 피니시 g)/(5 g) x 100
카펫 터프팅 절차- 텍스쳐 가공된 섬유(즉, 야안) 견본을 5/32 게이지, 12 스티치/인치(5 스티치/cm) 및 0.25 인치(0.64 cm) 융털 높이에서 레벨 루프형 카펫으로 터프팅하였다.
비정련(NS) 대조군 카펫은 약 0.75% SOF로 SSC6-789A 방사 피니시로 처리된 제직된 섬유로부터 제조하였다.
정련(S) 대조군 카펫은 벡(Beck)형 고온 수조를 통해 카펫을 연속적으로 회전시켜서 시판용 방사 피니시를 제거한 다음, 방사 추출 및 건조를 수행하여 비정련 대조군 카펫으로부터 제조하였다,
"워크-온" 오염 테스트- 텍스쳐 가공된 섬유로부터 터프팅된 카펫의 상대적인 오염 가능성을 정의된 "워크-온" 오염 테스트 조건하에 처리 및 미처리(대조군) 카펫 견본으로 수행하고 이들의 상대적인 오염 레벨을 비교함으로써 측정하였다. 이 테스트는 처리 및 미처리된 사각형의 카펫을 삭편판(particle board) 위에 마운팅하고 이 견본을 두군데의 선택된 영업소 중 한 곳의 바닥에 배치하고, 이 견본이 정상적인 도보에 의해 오염되도록 함으로써 수행하였다. 이러한 영역들 각각의 발자국의 양을 모니터링하고, 위치 및 배향이 오염에 미치는 영향을 최소화하도록 고안된 패턴을 이용하여 정해진 위치내에서 각 견본의 위치를 매일 변화시킨다.
1 사이클이 약 10,000 발자국에 해당하는 여러 사이클로 측정한 특정 오염 시도 기간 후, 처리된 견본을 제거하여 측색계 측정을 이용하여 주어진 견본 상에 존재하는 오염의 양을 측정한다. 이러한 측정 방법은 주어진 견본 상의 오염의 양이 비오염된 견본과 오염 후에 해당하는 견본 사이의 색의 차이에 정비례한다는 가정을 한다. D65 조사원을 장착한 미놀타 310 크로마 미터를 이용하여 비오염 견본 및 이후에 오염된 견본에 대한 3개의 CIE L*a*b*색 좌표를 측정한다. 색 차이값 ΔE는 하기 식을 이용하여 계산한다:
ΔE = [(ΔL*)2+ (Δa*)2+ (Δb*)2]1/2
상기 식에서, ΔL*= 오염된 것의 L*- 비오염된 것의 L*
Δa*= 오염된 것의 a*- 비오염된 것의 a*
Δb*= 오염된 것의 b*- 비오염된 것의 b*
이러한 측색계 측정값(일반적으로 6개 견본의 평균값)으로부터 계산한 ΔE값은 더 오래된 시각적 평가, 예컨대 AATCC가 제안하는 오염 평가로부터의 값과 정량적으로 일치한다. 이러한 ΔE값은 더 높은 정확도라는 부가적인 이점을 지니고, 평가 환경 또는 담당 수행자 차이에 영향을 받지 않는다. 일반적으로, 사이클의 수는 오염된 정련된 카펫에 대한 ΔE값이 약 3 내지 4가 되도록 선택된다. 비정련된 카펫에 대한 ΔE값은 6 미만인 것이 바람직한 것으로 간주된다.
ΔΔE값은 오염된 방사 피니시 처리된 카펫의 ΔE값으로부터 오염된 정련된 카펫의 ΔE값을 뺌으로써 쉽게 계산할 수 있다. ΔΔE값은 방사 피니시 처리된 카펫과 정련된 카펫 사이의 오염의 직접적인 비교를 나타내기 때문에 특히 유용하다. ΔΔE값은 카펫 색 및 오염 조건(예, 겨울:여름)에 따라 상당히 변화될 수 있지만, ΔΔE값은 약 3 미만인 것이 바람직한 것으로 간주된다.
방수성 테스트- 텍스쳐 가공된 섬유로부터 터프팅된 카펫을 3M 컴퍼니에서 입수한 바닥커버링에 대한 3M 방수성 테스트 V(1994년 2월)를 이용하여 방수성을 평가하였다. 이 테스트에서는, 카펫 견본에 탈이온수와 이소프로필 알코올(IPA)의 혼합물을 침투시켰다. 각 혼합물에 아래와 같은 등급 번호를 매겼다.
방수성등급 번호 물/IPA혼합물(부피%)
F 물 실패
0 100% 물
1 90/10 물/IPA
2 80/20 물/IPA
3 70/30 물/IPA
4 60/40 물/IPA
5 50/50 물/IPA
6 40/60 물/IPA
7 30/70 물/IPA
8 20/80 물/IPA
9 10/90 물/IPA
10 100% IPA
방수성 테스트를 수행함에 있어서, 처리된 카펫 견본을 평평한 수평면에 배치하고 야안에게 카펫 융털이 가장 많이 눕는 방향을 부여하도록 손으로 빗질하였다. 물 또는 물/IPA 혼합물 5 소적을 카펫 견본 위의 2 인치 이상 떨어진 지점에 살짝 떨어뜨렸다. 45°각도에서 10초간 관찰한 후, 5 방울 중 4 방울이 구형 또는 반구형으로 보인다면, 이 카펫은 상기 테스트를 통과한 것으로 간주한다. 기록된 방수성 등급은 처리된 카펫 견본이 상기 테스트를 가장 많이 통과하는 물 또는 물/IPA 혼합물에 해당한다.
방수성 값이 0 이상, 바람직하게는 2 이상인 것이 바람직한 것으로 간주된다.
방유성 테스트- 텍스쳐 가공된 섬유로부터 터프팅된 카펫을 미국 미네소타주 세인트 폴에 소재하는 3M 컴퍼니에서 입수한 3M 방유성 테스트 III(1994년 2월)를 이용하여 방유성을 평가하였다. 이 테스트에서는, 처리된 카펫 견본에 다양한 표면 장력을 지닌 오일 또는 오일 혼합물을 침투시켰다. 오일 및 오일 혼합물에 아래와 같은 등급을 부여하였다.
방유성등급 번호 오일 조성물
F 미네랄 오일 실패
1 미네랄 오일
1.5 85/15(부피) 미네랄 오일/n-헥사데칸
2 65/35(부피) 미네랄 오일/n-헥사데칸
3 n-헥사테칸
4 n-테트라데칸
5 n-도데칸
6 n-데칸
방유성 테스트는 방수성 테스트와 동일한 방식으로 수행되며, 기록된 방유성 등급은 처리된 카펫 견본이 상기 테스트를 가장 많이 통과하는 오일 또는 오일 혼합물에 해당한다.
방유성 값이 1.5 이상, 바람직하게는 2 이상인 것이 바람직한 것으로 간주된다.
실시예 1 내지 3 및 비교예 C1 내지 C6
실시예 1 내지 3 및 비교예 C1 내지 C4에서는, 다양한 폴리옥시에틸렌 디스테아레이트는 방사 피니시 조성물의 내오성 물질로서 평가하였다. 각 디스테아레이트를 에틸 아세테이트 중에 10%(중량/중량)로 용해시켜서 유액 방사 피니시 조성물을 제조하였다. 그 다음, 파이버 스피닝 절차를 이용하여 각 방사 피니시 조성물을 약 0.75% SOF 디스테아레이트의 레벨로 1450 데니어 폴리프로필렌 섬유에 도포하였다.
비교예 C5에서는, 독점 시판되는 방사 피니시 조성물, SSC6-789A를 에틸 아세테이트 중에 10%(중량/중량) 고체로 희석시키고, 이 용액을 약 0.75% SOF 레벨로 1450 데니어 폴리프로필렌 섬유에 도포하였다.
COF 값 역시 각 방사 피니시 도포 중에 측정하였다. 이렇게 텍스쳐 가공된 섬유 각각을 카펫 터프팅 절차를 이용하여 레벨-루프형 카펫으로 터프팅하였다.
비교예 C6에서는, 비교예 C5에서 기술한대로 제조한 레벨-루프형 폴리프로필렌 카펫을 카펫 터프팅 단락에서 기술한대로 정련하여 방사 피니시를 제거하였다.
그 다음, "워크-온" 오염 테스트를 이용하여 각 카펫의 내오성(ΔΔE)을 평가하였다.
결과는 표 2에 기재되어 있다.
실시예 방사 피니시 COF ΔΔE
1 PEG200DS 0.45* 0.2
2 PEG300DS 0.29 0.6
3 PEG400DS 0.27 0.8
C1 PEG600DS 0.26 2.6
C2 PEG900DS 0.28 3.0
C3 PEG1500DS 0.29 2.8
C4 PEG2000DS 0.29 3.7
C5 SSC6-789A 0.28 4.9
C6 정련된 것 N/A 0
이 COF 값은 SOF 레벨이 더 높은 PEG200DS을 섬유에 도포함으로써 0.20 정도로 낮게 감소시킬 수 있다.
표 2의 데이타는 테스트한 모든 폴리옥시에틸렌 디스테아레이트 방사 피니시 조성물이 우수한 COF 값을 부여하였음을 보여준다. 분자량이 400 이하인 폴리에틸렌 옥시드 블록을 함유하는 방사 피니시 조성물로 처리된 카펫은 정련된 카펫의 것과 유사한 내오성을 나타내었다. PEG200DS는 정련된 카펫과 유사한 뛰어난 내오성을 부여하였다.
실시예 4 및 비교예 C7 내지 C11
실시예 4 및 비교예 C7 내지 C11에서는, 다양한 폴리옥시에틸렌 디베헤네이트를 방사 피니시 조성물의 내오성 물질로서 평가하였다. 각 디베헤네이트를 에틸 아세테이트 중에 10%(중량/중량)로 용해시켜서 유액 방사 피니시 조성물을 제조하였다. 섬유 방적 절차를 이용하여 각 방사 피니시 조성물을 약 0.75% SOF 디베레네이트 레벨을 부여하도록 1450 데니어 폴리프로필렌 섬유에 도포하였다.
비교예 C10에서는, 동일한 시판용 방사 피니시 실험을 비교예 C5에서 기술한대로 수행하였다.
방사 피니시 도포 중에 각 실험에 대해 COF 값을 측정하였다. 이렇게 텍스쳐 가공된 섬유 각각을 카펫 터프팅 절차를 이용하여 레벨-루프형 카펫으로 터프팅하였다. 그 다음, "워크-온" 오염 테스트를 이용하여 각 카펫의 내오성(ΔΔE)을 평가하였다.
비교예 C11에서는, 비교예 C6(정련된 카펫 대조군)에서와 동일한 비교 실험을 수행하였다.
결과는 표 3에 기재되어 있다.
실시예 방사 피니시 COF ΔΔE
4 PEG400DB 0.25 1.0
C7 PEG600DB 0.25 2.4
C8 PEG1500DB 0.26 3.9
C9 PEG2000DB 0.28 3.9
C10 SSC6-789A 0.28 4.7
C11 정련된 것 N/A 0
표 3의 데이타는 모든 폴리옥시에틸렌 디베헤네이트 방사 피니시 조성물이 우수한 COF 값을 부여하였음을 보여준다. 분자량이 400인 폴리에틸렌 옥시드 블록을 함유하는 방사 피니시 조성물로 처리된 카펫은 정련된 카펫의 것과 비슷한 내오성을 나타내었다.
실시예 6 및 비교예 C12 내지 C17
(비교예 5는 출원에서 삭제되었다)
실시예 6 및 비교예 C12 내지 C17에서는, 다양한 폴리옥시에틸렌 모노스테아레이트를 방사 피니시 조성물의 내오성 물질로서 평가하였다. 각 모노스테아레이트를 에틸 아세테이트 중에 10%(중량/중량)로 용해시켜서 유액 방사 피니시 조성물을 제조하였다. 섬유 방적 절차를 이용하여 각 방사 피니시 조성물을 약 0.75% SOF 모노스테아레이트 레벨로 1450 데니어 폴리프로필렌 섬유에 도포하였다.
비교예 C16에서는, 동일한 시판용 방사 피니시 실험을 비교예 C5에서 기술한대로 수행하였다.
방사 피니시 도포 중에 각 실험에 대해 COF 값을 측정하였다. 이렇게 텍스쳐 가공된 섬유 각각을 카펫 터프팅 절차를 이용하여 레벨-루프형 카펫으로 터프팅하였다. 그 다음, "워크-온" 오염 테스트를 이용하여 각 카펫의 내오성(ΔΔE)을 평가하였다.
비교예 C17에서는, 비교예 C6(정련된 카펫 대조군)에서와 동일한 실험을 수행하였다.
결과는 표 4에 기재되어 있다.
실시예 방사 피니시 COF ΔΔE
6 MPEG350MS 0.25 0.9
C12 MPEG550MS 0.25 3.4
C13 MPEG750MS 0.26 4.0
C14 MPEG2000MS 0.29 3.3
C15 MPEG5000MS 0.24 2.8
C16 SSC6-789A 0.28 5.3
C17 정련된 것 N/A 0
표 4의 데이타는 모든 폴리옥시에틸렌 모노스테아레이트 방사 피니시 조성물이 우수한 COF 값을 부여하였음을 보여준다. MPEG350MS 방사 피니시 조성물로 처리된 카펫은 정련된 카펫의 것과 유사한 내오성을 나타내었다.
실시예 7 내지 22 및 비교예 C18
실시예 7 내지 21에서는, 에틸 아세테이트에 용해된 다양한 불화화합물 및 PEG400DS를 함유하는 방사 피니시 조성물을 섬유 방적 절차를 이용하여 1450 데니어 폴리프로필렌 섬유에 도포하였다. 섬유 상의 방사 피니시의 %SOF 및 불화화합물 레벨(ppm 불소로 표현됨)을 실험적으로 측정하여 표 5에 기재하였다.
비교예 C22에서는, 불화화합물을 생략한 것을 제외하고는 실시예 6 내지 18에서와 동일한 실험을 수행하였다.
방사 피니시 도포 중에 각 실험에 대해 COF 값을 측정하였다. 이렇게 텍스쳐 가공된 섬유 각각을 카펫 터프팅 절차를 이용하여 레벨-루프형 카펫으로 터프팅하였다. 그 다음, 방수성 테스트와 방유성 테스트를 이용하여 이렇게 얻은 각 카펫의 방수성(WR) 및 방유성(OR)을 평가하였다. "워크-온" 오염 테스트를 이용하여 각 카펫의 내오성(ΔΔE)도 평가하였다.
비교예 C18에서는, 비교예 C6(정련된 카펫 대조군)에서와 동일한 실험을 수행하였다.
결과는 표 5에 기재되어 있다.
실시예 %SOF 명칭 유형 ppm F COF WR OR ΔΔE
7 N/R* FX-1373M 우레탄 348 0.44 9 6 N/R*
8 0.41 FX-1860 우레탄 234 0.34 6 6 -0.6
9 0.67 FC-365 알로파네이트 380 0.34 2 2 -0.4
10 0.78 FC-248 아크릴레이트중합체 200 0.31 1 5 -0.4
11 0.87 EtFOSE600U 우레탄 324 0.31 4 6 0.1
12 0.59 EtFOSE1450U 우레탄 258 0.32 3 6 -0.6
13 0.64 EtFOSE600UU 우레탄-우레아 326 0.31 4 6 -0.3
14 0.60 EtFOSE1450UU 우레탄-우레아 243 0.34 5 5 -1.0
15 0.57 MeFOSE600UU 우레탄-우레아 293 0.35 9 6 -0.7
16 N/R* MeFOSE1450UU 우레탄-우레아 267 0.36 10 6 -0.6
17 0.56 P250MeFOSE 에스테르 390 0.30 1 5 -0.7
18 0.56 P250텔로머 에스테르 515 0.29 1 2 0
19 N/R* FC 아디페이트 에스테르 318 0.34 1 1.5 -0.9
20 0.52 FOSE 리놀레이트 에스테르 442 0.28 1 0 -0.1
21 0.45 FC 옥사졸리디논 옥사졸리디논 343 0.29 1 0 2.8
22 0.45 ----- ----- 26 0.25 0 0 0.3
C18 --- 정련된 것 ----- --- --- 0 F 0
*N/R은 기록되지 않았음을 의미한다.
표 5의 데이타는 PEG400DS를 주성분으로 하고 특정 불화화합물, 특히 불화화합물 우레탄 및 우레탄-우레아를 함유하는 방사 피니시 조성물이 내유성 및 내수성이 상당히 향상시켰고, 내오성을 향상시켰으며(정련된 카페와 유사하거나 약간 더 향상됨) 일반적으로 마찰 계수값이 유지되었음을 보여준다.
실시예 23 내지 28 및 비교예 C19
실시예 23 내지 26에서는, 다양한 폴리옥시프로필렌 에스테르를 에틸 아세테이트 중에 10%(중량/중량)로 용해시켰다. 섬유 방적 절차를 이용하여, 이러한 방사 피니시를 약 0.75% SOF 에스테르 레벨이 되도록 1450 데니어 폴리프로필렌 섬유에 도포하였다.
실시예 27 및 28에서는, 평가된 유도화된 폴리에테르가 폴리옥시에틸렌 아미드인 것을 제외하고는 실시예 23 내지 26에서 기술한 것과 동일한 실험을 수행하였다.
비교예 C19에서는, 비교예 C5에서와 동일한 시판용 방사 피니시 실험을 수행하였다.
방사 피니시 도포 중에 각 실험에 대해 COF 값을 측정하였다. 이렇게 텍스쳐 가공된 섬유 각각을 카펫 터프팅 절차를 이용하여 레벨-루프형 카펫으로 터프팅하였다. 그 다음, "워크-온" 오염 테스트를 이용하여 각 카펫의 내오성(ΔE)을 평가하였다.
결과는 표 6에 기재되어 있다.
실시예 방사 피니시 COF ΔE
23 MTPGMS 0.56 2.9
24 BuTPGMS 0.55 3.3
25 TPGDS 0.54 3.4
26 PPG400D-DS 0.32 5.1
27 ED-600DSA 0.31 5.5
28 ED-900DSA 0.26 8.6
C19 SSC6-789A --- 8.9
표 6의 데이타는 표 2 내지 5에서 평가한 폴리옥시에틸렌 물질만큼 낮지는 않지만, 폴리옥시프로필렌 에스테르가 우수한 COF 값을 부여했음을 보여준다. 모든 후보 물질은 우수한 내오성 작용을 나타내었다. 폴리옥시에틸렌 아미드는 더 낮은 마찰 계수값을 나타냈지만, 다소 열등한 내오성을 나타내고, ED900DSA는 비정련된 대조군의 것과 유사한 내오성을 나타내었다.
실시예 29 내지 37 및 비교예 C20 내지 C24
이러한 일련의 실시예에서, 유도화된 폴리에테르 구조의 다양한 가능한 변형을 연구하였다.
실시예 29 및 30에서, 각각 미리스트(C14) 카복실산 및 팔미트(C16) 카복실산의 폴리옥시에틸렌(400) 디에스테르를 에틸 아세테이트 중에 10%(중량/중량)로 용해시켰다. 섬유 방적 절차를 이용하여, 이러한 방사 피니시 조성물을 0.75% SOF 에스테르 레벨이 되도록 1450 데니어 폴리프로필렌 섬유에 도포하였다.
실시예 31 및 32에서는, 평가한 유도화된 폴리에테르가 각각 PEG 250 이가산 및 PEG 600 이가산을 아미드화시켜서 제조한 "역" 아미드였다는 것을 제외하고는 실시예 29 및 30에서와 동일한 실험을 수행하였다.
실시예 33 내지 35에서는, 평가된 유도화된 폴리에테르가 폴리옥시알켈렌 글리콜 또는 알코올을 스테아릴 이소시아네이트와 반응시켜서 제조한 폴리옥시에틸렌과 폴리옥시프로필렌 우레탄이었다는 것을 제외하고는 실시예 29 및 30과 동일한 실험을 수행하였다.
실시예 36 및 37에서는, 평가된 유도화된 폴리에테르가 다작용성 폴리옥시알킬렌 에스테르(즉, 에스테르 작용성이 2 이상인 것)이었다는 것을 제외하고는 실시예 29 및 30에서와 동일한 실험을 수행하였다.
비교예 C23에서는, 비교예 C5에서와 동일한 시판용 방사 피니시 실험을 수행하였다.
방사 피니시 도포 중에 각 실험에 대해 COF 값을 측정하였다. 이렇게 텍스쳐 가공된 섬유 각각을 카펫 터프팅 절차를 이용하여 레벨-루프형 카펫으로 터프팅하였다. 그 다음, "워크-온" 오염 테스트를 이용하여 각 카펫의 내오성(ΔΔE)을 평가하였다.
비교예 C24에서는, 비교예 C6(정련된 카펫 대조군)에서와 동일한 실험을 수행하였다.
결과는 표 7에 기재되어 있다.
실시예 방사 피니시 COF ΔΔE
29 PEG400DM 0.21 1.2
30 PEG400DP 0.23 1.0
31 PEG250DA(스테아롤)2 0.49 1.3
32 PEG600DA(스테아롤)2 0.29 2.0
33 MPEG350MSU 0.24 1.4
34 PEG400DSU 0.26 2.2
35 PEG425DSU 0.29 2.8
36 PP-150TS 0.38 1.5
37 TP-70TS 0.53 0.8
C23 SSC6-789A 0.22 7.2
C24 정련된 것 --- 0
표 7의 데이타는 본 발명의 내오성 유도화된 폴리에테르 조성물내의 가능한 많은 변형을 설명한다.
실시예 29 및 30은 폴리옥시프로필렌 에스테르의 탄화수소 연쇄 길이가 14개 탄소 원자만큼 작을 수 있다는 것을 보여준다.
실시예 31 및 32는 연결 작용기(이 경우 아미드)가 유도화된 폴리에테르계 방사 피니시의 성능에 큰 영향을 주지 않고 역 순서로 될 수 있다는 것을 보여준다.
실시예 33 내지 35는 우레탄 연결 작용기가 유효하다는 것을 보여준다.
실시예 36 및 37은 본 발명의 유도화된 폴리에테르가 이중작용성은 물론 다작용성일 수 있다는 것을 보여준다.
실시예 38 내지 40 및 비교예 C25 및 C26
이러한 일련의 실시예에서, 유도화된 폴리에테르가 1710 데니어 나일론 섬유를 위한 방사 피니시로서 평가되었다.
실시예 38 내지 40에서는, 다양한 JEFFAMINE(상표명) 폴리옥시알킬렌 디아민의 디스테아라미드를 에틸 아세테이트 중에 10 중량%로 용해시켰다. 섬유 방적 절차를 이용하여, 이러한 방사 피니시 조성물을 약 0.75% SOF의 레벨이 되도록 나일론 섬유에 도포하였다.
비교예 C25에서는, 비교예 C5에서 전술한 시판용 방사 피니시를 에틸 아세테이트 중의 10 중량%로 나일론 섬유에 도포하여 약 0.75% SOF 레벨이 되게 하였다.
이렇게 얻은 각각의 텍스쳐 가공된 섬유를 카펫 터프팅 절차를 이용하여 레벨-루프형 카펫으로 터프팅하였다. 그 다음, "워크-온" 오염 테스트를 이용하여 이렇게 한 각 카펫의 내오성을 평가하였다.
비교예 C26에서는, 카펫 터프팅 단락에서 전술한 대로 나일론 카펫을 정련하여 방사 피니시를 제거하였다.
각각의 처리된 카펫 섬유에 대한 COF 값 역시 측정하였다.
결과는 표 8에 기재되어 있다.
실시예 방사 피니시 COF ΔE
38 ED-600DSA 0.24 6.5
39 ED-900SA 0.25 9.0
40 D400DS 0.26 6.1
C25 SSC6-789A 0.20 10.6
C26 정련된 것 --- 7.9
표 8의 데이타는 나일론 섬유용 방사 피니시로 사용하였을 때 폴리옥시알킬렌 디스테아라미드는 정련된 나일론에 의해 나타나는 것과 유사하거나 더 우수한 내오성을 부여하고, 시판용 방사 피니시에 의해 부여되는 것 보다 더 우수한 내오성을 부여한다는 것을 보여준다.
실시예 41 및 42 및 비교예 C27 내지 C30
이러한 일련의 실시예들은 상이한 카펫 구조물, 예컨대 커트 파일 및 천연 직물이 본 발명의 유도화된 폴리에테르를 주성분으로 하는 방사 피니시로 코팅된 폴리프로필렌 섬유로부터 제직될 수 있다는 것을 설명한다. 이러한 실시예들은 또한 유도화된 폴리에테르가 수성 방사 피니시 시스템에 사용될 수 있다는 것을 설명한다.
실시예 41에서는, 섬유 방적 절차를 이용하여 PEG400DS/MEFOSE1450UU 유화액을 약 0.75% 레벨의 SOF를 제공하도록 폴리프로필렌 섬유에 도포하였다. 이 텍스쳐 가공된 섬유를 버버형 루프 카펫으로 터프팅하였다. 그 다음, "워크-온" 오염 테스트를 이용하여 이 카펫의 내오성을 평가하였다.
비교예 C28에서는, 비교예 C5에서 기술한 시판용 방사 피니시를 물 중의 10중량%로 폴리에틸렌 섬유에 도포하여 약 0.75% SPF 레벨을 제공하였다. 그 다음, 이 섬유를 버버형 루프 카펫으로 터프팅하여 실시예 41에서 기술한 대로 내오성을 평가하였다.
실시예 C29에서는, 비교예 C28에서 제조한 버버형 루프 카펫을 내오성 평가 전에 정련하였다.
실시예 42 및 비교예 C30 및 C31에서는, 섬유를 버버형 루프 카펫으로 터프팅하는 대신에 이 섬유를 커트 파일 카펫으로 터프팅한 것을 제외하고는 각각 실시예 41 및 비교예 C28 및 C29에서와 동일한 실험을 수행하였다.
그 다음, "워크 -온" 오염 테스트를 이용하여 이렇게 한 카펫 각각의 내오성(ΔΔE)을 평가하였다.
결과는 표 9에 제시된다.
실시예 방사 피니시 카펫 유형 ΔΔE
41 PEG400DS/MEFOSE1450UU 버버형 루프 -0.1
C27 SSC6-789A 버버형 루프 5.8
C28 정련된 것 버버형 루프 0
42 PEG400DS/MEFOSE1450UU 커트 파일 0.2
C29 SSC6-789A 커트 파일 6.5
C30 정련된 것 커트 파일 0
표 9의 데이타는 섬유에 도포된 PEG400DS/MEFOSE1450UU 유화액을 지닌 카펫의 내오성이 버버형 루프 및 커트 파일 카펫 둘다에 대한 정련된 카펫의 내오성과 유사하였음을 보여준다. PEG400DS/MEFOSE1450UU 유화액은 두가지 유형의 카펫에 부여된 내오성에서 시판용 방사 피니시보다 성능이 현저히 우수하였다.
실시예 43 및 44 및 비교예 C31 내지 C33
이러한 일련의 실시예에서, "저오염" 방사 피니시와 표준 시판용 방사 피니시와 비교하였을 때 본 발명의 방사 피니시에 의해 나타나는 향상된 내오성을 설명한다.
실시예 43에서는, 폴리에틸렌 글리콜 300 디스테아레이트(PEG300DS)를 물에 10 중량%로 용해시켰다. 섬유 방적 절차를 이용하여 PEG300DS 용액을 약 0.75% SOF레벨로 폴리프로필렌 섬유에 도포하였다.
실시예 44에서는, L-1D 카펫(PEG400DS/EtFOSE600UU로 처리된 섬유)를 평가하였다.
비교예 C31에서는, "저오염" 굴스톤 NF-5338 방사 피니시를 물 중의 10 중량%로 섬유 방적 절차를 이용하여 약 0.75% SOF 레벨이 되도록 폴리프로필렌 섬유에 도포하였다.
비교예 C32에서는, 비교예 C5에서 기술한 시판용 방사 피니시를 물 중의 10 중량%로 섬유 방적 절차를 이용하여 약 0.75% SOF 레벨이 되도록 폴리프로필렌 섬유에 도포하였다.
방사 피니시 도포 중에 각각의 실험에 대해 COF 값을 측정하였다. 이렇게 텍스쳐 가공된 섬유 각각을 카펫 터프팅 절차를 이용하여 레벨-루프형 카펫으로 터프팅하였다.
비교예 C33에서는, 비교예 C32에서 기술한대로 제조한 폴리프로필렌 카펫을 정련하여 시판용 방사 피니시를 제거하였다.
그 다음, "워크-온" 오염 테스트를 이용하여 각 카펫의 내오성(ΔΔE)을 평가하였다.
결과는 표 10에 기재되어 있다.
실시예 방사 피니시 COF ΔΔE
43 PEG300DS 0.39 1.6
44 L-1D 카펫 0.31 2.1
C31 NF-5338 0.27 3.7
C32 SSC6-789A 0.23 6.1
C33 정련된 것 --- 0
표 10의 데이타는 PEG300DS 처리된 섬유로 제조된 카펫 및 L-1D 카펫은 시판용 NF-5338 내오성 방사 피니시와 비교하였을 때, 폴리프로필렌 섬유에 우수한 내오성 및 마찰 특성 계수의 조합을 제공하였음을 보여준다.
비교예 C34
비교예 C34에서는, 시판용 저오염 방사 피니시 유화액인 STANDAFIN(상표명) FCX을 약 10% 유화액 형태로 덜 연신된 폴리프로필렌 섬유에 약 0.75% SOF로 도포하였다.
STANDAFIN(상표명) FCX는 카딩, 방적 및 터프팅용의 아크릴, 폴리에스테르 및 나일론 섬유에 충분한 윤활성을 부여하는 우수한 저오염 윤활제로서 설명된다. STANDAFIN(상표명) FCX는 C10-C18지방산과 트리에틸렌테트라아민을 반응시켜서 제조한 폴리아미드이고, 또한 미국 특허 제5,491,004호의 제2 섬유 피니시로서 기술된 것으로 생각된다.
STANDAFIN(상표명) FCX로 처리된 섬유는 이 피니시를 도포한 바로 직후 가공할 수 없었다.

Claims (57)

  1. 섬유 기재와
    R1A-(R2O)n-R2-B-R3및 G[(R4O)a-R4-D-R5]b로 구성된 군에서 선택되는 폴리에테르
    를 포함하는 방사 피니시 조성물의 배합물로서,
    상기 식에서, R1은 13개 이상의 탄소 원자를 포함하는 알킬기 또는 알카릴기이고, R2는 -C2H4-, -C3H6- 또는 -C4H8-이거나, 또는 A 또는 B의 -C(O)- 부분에 인접한 경우 -CH2-일 수 있으며, R3는 수소 또는 약 1개 내지 약 22개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기이고, R4는 -C2H4-, C3H6- 또는 -C4H8-이거나, 또는 D의 -C(O)- 부분에 인접한 경우 -CH2-일 수 있으며, R5는 13개 이상의 탄소 원자를 포함하는 알킬기이고, A는 -C(O)O-, -OC(O)-, -C(O)NH-, -NHC(O)-, -O-, -NHC(O)O-, -OC(O)NH- 및 -NHC(O)NH-로 구성된 군에서 선택되고, B는 -OC(O)-, -C(O)O-, -NHC(O)-, -C(O)NH-, -OC(O)NH- 및 -NHC(O)NH-로 구성돤 군에서 선택되고, n은 1 내지 20이고, 바람직하게는 4 내지 10인데, 단 R3는 수소이고, B는 -O-(즉, 알코올기를 형성함)인 경우, 또한 A는 -C(O)0-이고, B는 -OC(O)-인 경우, n은 1 내지 12이며, G는 다작용성 구핵개시 종 유래의 잔기이며, D는 -C(O)O-, -OC(O)-, -C(O)N-, -NHC(O)-, -NHC(O)O-, -OC(O)NH- 및 -NHC(O)NH-로 구성된 군에서 선택되며, a는 1 이상이며, b는 3 또는 4인
    배합물.
  2. 제1항에 있어서, R1이 약 17개 내지 약 21개의 탄소 원자를 포함하는 포화된 알킬기인 것이 특징인 배합물.
  3. 제1항에 있어서, R5가 약 17개 내지 약 21개의 탄소 원자를 포함하는 포화된 알킬기인 것이 특징인 배합물.
  4. 제1항에 있어서, A, B 및 D는 각각 -C(O)O-인 것이 특징인 배합물.
  5. 제1항에 있어서, n은 4 내지 10인 것이 특징인 배합물.
  6. 제1항에 있어서, G는 펜타에리트리톨 및 트리메틸올프로판으로 구성된 군에서 선택되는 것이 특징인 배합물.
  7. 섬유 기재와 화학식이 CnH2n+1C(O)O(C2H4O)kCmH2mOC(O)CnH2n+1인 폴리에테르의 배합물.
  8. 섬유 기재와
    C17H35C(O)O(C2H4O)3.5C2H4OC(O)C17H35,
    C17H35C(O)O(C2H4O)6C2H4OC(O)C17H35,
    C17H35C(O)O(C2H4O)8C2H4OC(O)C17H35,
    C17H35C(O)O(C2H4O)8C2H4OH,
    C17H35C(O)O(C2H4O)7C2H4OCH3,
    C21H43C(O)O(C2H4O)8C2H4OC(O)C21H43,
    C17H35C(O)O(C3H6O)2C3H6OCH3,
    C17H35C(O)O(C3H6O)2C3H6OC4H9,
    C17H35C(O)O(C3H6O)2C3H6OC(O)C17H35,
    C15H31C(O)O(C2H4O)8C2H4OC(O)C15H31,
    C13H27C(O)O(C2H4O)8C2H4OC(O)C13H27,
    C21H43C(O)O(C2H4O)8C2H4OC(O)C21H43,
    C18H37O(C2H4O)8C2H4OC(O)C17H35,
    C8H17C6H4O(C2H4O)8C2H4OC(O)C17H35,
    C18H37OC(O)CH2O(C2H4O)4CH2C(O)OC18H37,
    C17H35C(O)NHC3H6O(C2H4O)11C3H6NHC(O)C17H35,
    CH3O(C2H4O)12C3H6NHC(O)C17H35,
    C17H35NHC(O)CH2O(C2H4O)4CH2C(O)NHC17H35,
    C18H37NHC(O)O(C2H4O)7C2H4OCH3,
    C18H37NHC(O)O(C3H6O)6C3H6OC(O)NHC18H37,
    C17H35C(O)O(C2H4O)4CH2-C-[CH2O(C2H4O)4C(O)C17H35]3, 및
    CH3CH2C-[CH2O(C2H4O)2C(O)C17H35]3로 구성된 군에서 선택된 방사 피니시 조성물의 배합물.
  9. 제1항에 있어서, 방사 피니시가 방사 피니시 중 고체의 총 중량을 기준으로 73 중량% 이상의 폴리에테르를 포함하는 것이 특징인 배합물.
  10. 제1항에 있어서, 방사 피니시가 방사 피니시 고체의 총 중량을 기준으로 약 10 중량% 미만의 불화화합물을 포함하는 것이 특징인 배합물.
  11. 제1항에 있어서, 방사 피니시가 방사 피니시 고체의 총 중량을 기준으로 약1 중량% 미만의 정전기 방지제를 포함하는 것이 특징인 배합물.
  12. 제11항에 있어서, 정전기 방지제는 폴리에틸렌 글리콜 라우릴 인산인 것이 특징인 배합물.
  13. 제1항에 있어서, 방사 피니시가 방사 피니시 고체의 총 중량을 기준으로 약 1 중량% 미만의 유화제를 포함하는 것이 특징인 배합물.
  14. 제13항에 있어서, 유화제가 나트륨 도데실벤젠 설포네이트인 것이 특징인 배합물.
  15. 제1항에 있어서, 방사 피니시 조성물은 표준 온도 및 압력에서 고체인 것이 특징인 방법.
  16. 다수의 섬유를 제공하는 단계;
    상기 다수의 섬유에 방사 피니시 조성물을 도포하는 단계; 및
    상기 다수의 섬유를 직물로 방적하는 단계
    를 포함하는 직물의 제조 방법으로서,
    상기 방사 피니시 조성물은 R1A-(R2O)n-R2-B-R3및 G[(R4O)a-R4-D-R5]b로 구성된 군에서 선택되는 폴리에테르를 포함하는 방법.
    상기 식에서, R1은 13개 이상의 탄소 원자를 포함하는 알킬기 또는 알카릴기이고, R2는 -C2H4-, -C3H6- 또는 -C4H8-이거나, 또는 A 또는 B의 -C(O)- 부분에 인접한 경우 -CH2-일 수 있으며, R3는 수소 또는 약 1개 내지 약 22개의 탄소 원자를 포함하는 알킬기이고, R4는 -C2H4-, C3H6- 또는 -C4H8-이거나, 또는 D의 -C(O)- 부분에 인접한 경우 -CH2-일 수 있으며, R5는 13개 이상의 탄소 원자를 포함하는 알킬기이고, A는 -C(O)O-, -OC(O)-, -C(O)NH-, -NHC(O)-, -O-, -NHC(O)O-, -OC(O)NH- 및 -NHC(O)NH-로 구성된 군에서 선택되고, B는 -OC(O)-, -C(O)O-, -NHC(O)-, -C(O)NH-, -OC(O)NH- 및 -NHC(O)NH-로 구성된 군에서 선택되고, n은 1 내지 20이고, 바람직하게는 4 내지 10인데, 단 R3는 수소이고, B는 -O-(즉, 알코올기를 형성함)인 경우, 또한 A는 -C(O)0-이고, B는 -OC(O)-인 경우, n은 1 내지 12이며, G는 다작용성 구핵개시 종 유래의 잔기이고, D는 -C(O)O-, -OC(O)-, -C(O)N-, -NHC(O)-, -NHC(O)O-, -OC(O)NH- 및 -NHC(O)NH-로 구성된 군에서 선택되고, a는 1 내지 4일 수 있으며, b는 3 또는 4이다.
  17. 제16항에 있어서, R1이 약 17개 내지 약 21개의 탄소 원자를 포함하는 포화된 알킬기인 것이 특징인 방법.
  18. 제16항에 있어서, R5가 약 17개 내지 약 21개의 탄소 원자를 포함하는 포화된 알킬기인 것이 특징인 방법.
  19. 제16항에 있어서, A, B 및 D는 각각 -C(O)O-인 것이 특징인 방법.
  20. 제16항에 있어서, n은 4 내지 10인 것이 특징인 방법.
  21. 제16항에 있어서, G는 펜타에리트리톨 및 트리메틸올프로판으로 구성된 군에서 선택되는 것이 특징인 방법.
  22. 화학식이 CnH2n+1C(O)O(C2H4O)kCmH2mOC(O)CnH2n+1인 폴리에테르를 포함하는 방사 피니시 조성물.
  23. 다수의 섬유를 제공하는 단계;
    상기 다수의 섬유에 방사 피니시 조성물을 도포함으로써, 다수의 처리된 섬유를 형성하는 단계; 및
    상기 다수의 섬유를 직물로 방적하는 단계
    를 포함하는 직물의 제조 방법으로서,
    상기 방사 피니시 조성물은 분자량이 약 400 g/몰 미만인 폴리옥시알킬렌 에스테르를 포함하는 것이 특징인 방법.
  24. 제23항에 있어서, 에스테르가 폴리옥시에틸렌 디스테아레이트인 것이 특징인 방법.
  25. 제23항에 있어서, 에스테르가 폴리옥시프로필렌 디스테아레이트인 것이 특징인 방법.
  26. 제24항에 있어서, 디스테아레이트의 분자량이 약 200 g/몰 이상인 것이 특징인 방법.
  27. 제24항에 있어서, 디스테아레이트의 분자량이 약 300 g/몰 이상이 것이 특징인 방법.
  28. 제23항에 있어서, 에스테르가 폴리옥시에틸렌 디베헤네이트인 것이 특징인 방법.
  29. 제23항에 있어서, 에스테르가 메톡시폴리에틸렌 글리콜 에스테르인 것이 특징인 방법.
  30. 제29항에 있어서, 에스테르가 메톡시폴리에틸렌 모노스테아릴 우레탄인 것이 특징인 방법.
  31. 제23항의 방법에 의해 제조한 직물로서, 섬유 상에 잔류하는 방사 피니시 조성물의 양이 약 0.3% 이상 약 1.5% 미만의 섬유 상 고체(SOF)인 직물.
  32. 다수의 섬유를 제공하는 단계;
    상기 다수의 섬유에 방사 피니시 조성물을 도포함으로써, 다수의 처리된 섬유를 형성하는 단계; 및
    상기 다수의 처리된 섬유를 직물로 방적하는 단계
    를 포함하는 직물의 제조 방법으로서,
    상기 방사 피니시 조성물이 폴리옥시알킬렌 에스테르 및 불화화합물을 포함하는 것인 방법.
  33. 제32항에 있어서, 폴리옥시알킬렌 에스테르의 분자량이 약 400 g/몰 미만인 것이 특징인 방법.
  34. 제32항에 있어서, 불화화합물이 우레탄, 아크릴레이트, 알로파네이트, 에스테르 및 옥사졸리디논으로 구성된 군에서 선택되는 것이 특징인 방법.
  35. 제34항에 있어서, 불화화합물이 우레탄인 것이 특징인 방법.
  36. 제34항에 있어서, 불화화합물이 우레탄-우레아인 것이 특징인 방법.
  37. 제32항에 있어서, 폴리옥시알킬렌 에스테르의 분자량이 약 400 g/몰 미만인 것이 특징인 방법.
  38. 제32항에 있어서, 직물 상의 불소의 양이 약 200 내지 약 400 ppm인 것이 특징인 방법.
  39. 제32항에 있어서, 처리된 섬유의 마찰 계수가 약 0.44 미만인 것이 특징인 방법.
  40. 제32항에 있어서, 다수의 처리된 섬유가 폴리프로필렌을 포함하는 것이 특징인 방법.
  41. 제32항에 있어서, 직물의 ΔΔE 값이 약 0 미만인 것이 특징인 방법.
  42. 제32항에 있어서, 방사 피니시 조성물이 에틸 아세테이트를 추가로 포함하는 것이 특징인 방법.
  43. 제32항에 있어서, 폴리옥시알킬렌 에스테르가 미리스트산 및 팔미트산으로 구성된 군에서 선택되는 카복실산의 디에스테르인 것이 특징인 방법.
  44. 제43항에 있어서, 폴리옥시알킬렌 에스테르가 2 이상의 에스테르 작용가를 지니는 것이 특징인 방법.
  45. 제31항에 있어서, 폴리옥시알킬렌 에스테르가 아미드와 폴리에틸렌 글리콜 디아민의 반응 생성물인 것이 특징인 방법.
  46. 제45항에 있어서, 폴리에틸렌 글리콜 디아민의 분자량이 약 250 내지 약 600 g/몰의 범위에 속하는 것이 특징인 방법.
  47. 제32항에 있어서, 폴리옥시알틸렌 에스테르가 폴리옥시에틸렌 에스테르인 것이 특징인 방법.
  48. 제32항에 있어서, 폴리옥시알킬렌 에스테르가 폴리옥시프로필렌 에스테르인 것이 특징인 방법.
  49. 제48항에 있어서, 폴리옥시알킬렌 에스테르가 프로필렌 글리콜과 14개 이상의 탄소 원자를 지닌 지방족 부분을 포함하는 지방산의 축합 반응을 통해 유도되는 것이 특징인 방법.
  50. 다수의 섬유를 제공하는 단계;
    상기 다수의 섬유에 방사 피니시 조성물을 도포함으로써, 다수의 처리된 섬유를 형성하는 단계; 및
    상기 다수의 처리된 섬유를 직물로 방적하는 단계
    를 포함하는 직물의 제조 방법으로서,
    상기 방사 피니시 조성물은 폴리옥시에틸렌 아미드와 불화화합물을 포함하는 것인 방법.
  51. 제50항에 있어서, 폴리옥시에틸렌 아미드가 디스테아라미드인 것이 특징인 방법.
  52. 제50항에 있어서, 다수의 섬유가 나일론을 포함하는 것이 특징인 방법.
  53. 제50항에 있어서, 폴리옥시에틸렌 아미드의 분자량이 약 900 g/몰 미만인 것이 특징인 방법.
  54. 제50항에 있어서, 폴리옥시에틸렌 아미드의 분자량이 약 600 g/몰 미만인 것이 특징인 방법.
  55. 다수의 섬유를 제공하는 단계;
    상기 다수의 섬유에 방사 피니시 조성물을 도포함으로써, 다수의 처리된 섬유를 형성하는 단계; 및
    상기 다수의 처리된 섬유를 직물로 방적하는 단계
    를 포함하는 직물의 제조 방법으로서,
    상기 방사 피니시 조성물은 폴리옥시알킬렌 글리콜, 폴리옥시알킬렌 알코올 및 폴리옥시알킬렌 폴리올로 구성된 군에서 선택되는 물질과 알킬 이소시아네이트의 반응 생성물을 포함하는 것인 방법.
  56. 제55항에 있어서, 알킬 이소시아네이트가 스테아릴 이소시아네이트인 것이 특징인 방법.
  57. 제55항에 있어서, 직물내의 섬유 상에 잔류하는 방사 피니시 조성물의 양이 약 0.3% 이상 약 1.5% 미만의 섬유 상 고체(SOF)인 것이 특징인 방법.
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