KR20110069868A - 폴리우레탄 탄성 실을 포함하는 직물 - Google Patents

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Abstract

양이온 염색성 폴리우레탄 탄성 실과 산 염색성 실을 포함하는 직물을 포함하는 물품.

Description

폴리우레탄 탄성 실을 포함하는 직물{FABRIC INCLUDING POLYURETHANE ELASTIC YARN}
본 발명은 양이온 염색성 관능기를 가지는 폴리우레탄 탄성 실 및 산 염색성 실로부터 제조된 직물에 관한 것이다. 직물은 별개의 염료 계들을 이용하여 제조될 경우 균일한 색을 가질 수 있다.
엘라스탄(스판덱스라고도 하는 분절형 폴리우레탄)을 함유하는 직물은 편안함, 맞음새 및 형태 유지성의 유익을 가지는 것으로 알려져 있다. 또한, 소비자들이 균일한 색을 가지는 것을 포함할 수 있는 전문가처럼 보이는 외관을 가지는 직물을 가치 있게 생각한다는 것은 자명하다. 직물 업계가 해결하지 못하고 있는 한 가지 문제는 엘라스탄의 유익을 균일한 색과 조합하는 것, 특히 엘라스탄을 폴리아미드(나일론)과 같은 혼방 섬유와 유사한 심도의 색조로 염색하는 능력이다. 이 문제는 직물 및 신장된 상태에서 성형된 것을 포함하는 편성 직물 내의 엘라스탄 함량이 증가함에 따라 증가한다. 편성 직물의 두 경우에서 모두, 편성된 구조 고유의 신장성은 더 많은 직물 신장, 및 스판덱스를 노출시키는 더 많은 실 움직임을 허용한다. 시장에서는, 신장된 직물 부분에서 바람직하지 못한 방식으로 보이게 되는 엘라스탄의 문제를 흔히 "그린 스루(grin through)"라고 한다.
혼방 실, 특히 폴리아미드와 공통의 색조로 엘라스탄을 염색할 수 없는 것은, 동일 군의 염료로 염색되는 임의의 2종의 화학적으로 상이한 섬유들의 색조 정합에 있어서 흔한 몇몇 요인들과 관련된다. 한 예로서, 산 염료는 폴리아미드, 견 및 모를 염색하는 데 사용되지만, 이것은 또한 엘라스탄을 물들일 수 있으므로, 두 섬유는 "함께" 염색된다. 염료 분자와 2종 이상의 상이한 섬유 종류들 사이의 친화력 및 화학 반응 속도의 차이에 더하여, 색조의 심도는 데시텍스, 실 다발 내의 필라멘트-당-데시텍스와 같은 실 특성, 및 염색 가공 조건하에서의 섬유의 열적 거동에 의해서도 영향을 받는 것으로 널리 인식되고 있다.
엘라스탄 기능성의 유익을 균일한 착색과 조합하려는 종래의 시도는, 미국 특허 출원 공개 제2005/0165200호(Selle et al.)와 같이, 폴리아미드에 흔히 사용되는 산 염료 종류에 대한 엘라스탄의 친화력 및 색조의 깊이를 향상시키려는 것이었다. 이러한 노력은 엘라스탄과 혼방 실 간의 물리적 및 염료 흡착의 차이에 기인하는 색조 정합에 있어서의 동일한 어려움에 의해 영향을 받는다 (예를 들어 문헌["Dyeing and Chemical Technology of Textile Fibers" 5th ed. By E.R. Trotman] 참조).
따라서, 더욱 균일한 색을 가지는, 엘라스탄 실과 폴리아미드 실 및/또는 단백질성 실을 포함하는 향상된 신장성 직물에 대한 필요성이 존재한다.
발명의 요약
일부 실시양태로서, 양이온 염색성 폴리우레탄 탄성 실 및 산 염색성 실을 포함하는 직물을 포함하는 물품이 있다. 양이온 염색성 실은, 그 전문이 본원에 참고로 포함되는 WO 2008/075605(일본의 OPELONTEX CO., LTD)에 개시된 것들로부터 선택된다.
일부 실시양태로서, 균일한 색을 가지는 직물을 포함하는 물품이 있다. 직물은 양이온 염색성 폴리우레탄 탄성 실, 산 염색성 실, 양이온 염료, 및 산 염료를 포함하며, 산 염색성 실은 폴리아미드, 단백질성, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된다.
다른 실시양태로서,
(a) 양이온 염색성 폴리우레탄 실과 산 염색성 실을 포함하는 직물을 제공하는 단계,
(b) 직물을 양이온 염료와 접촉시키는 단계, 및
(c) 직물을 산 염료와 접촉시키는 단계
를 포함하는, 균일한 색을 가지는 직물의 제조 방법이 있다.
발명의 상세한 설명
놀랍게도, WO 2008/075605에 개시된 양이온 염색성 관능기를 가지는 폴리우레탄 탄성 실과 산 염료 관능기를 가지는 혼방 실의 독특한 조합을 포함하는 직물을 제조함으로써, 엘라스탄 실과 산 염색성 실을 가지는 신장성 직물의 결함을 극복할 수 있음을 발견하였다.
본원에 사용되는 "스판덱스", "엘라스탄" 및 "폴리우레탄 탄성 실"이라는 용어는 상호 교환 가능하며 분절형 폴리우레탄 탄성 실을 가리킨다.
양이온 염색성 폴리우레탄 탄성 실 및 산 염색성 혼방 실은 동일 실 내에서 조합되거나, 또는 별개로 직물로 조합될 수 있다. 직물은 환편, 경편, 및 제직을 포함하는 임의의 적합한 구조로 제조될 수 있다. 직물이 제조된 후, 직물을 양이온 염료 및 산 염료로 별개로 처리한다. 직물의 목적하는 특성에 따라 양이온 염료 또는 산 염료 중 어느 하나를 먼저 적용할 수 있다. 양이온 염색성 엘라스탄은 직물에 목적하는 신장-회복 특성을 제공하는 데 적합한 임의의 양으로 직물에 사용될 수 있다. 예를 들어, 직물은 0 초과 내지 약 60 중량％ 이하의 양이온 염색성 엘라스탄을 포함할 수 있다.
균일하게 착색된 직물을 얻는 다른 적합한 방법은 양이온 염색성 엘라스탄과 산 염색성 혼방 실로 편성 또는 제직된 직물을 제조하는 것이다. 직물을 먼저 산 염료와 접촉시켜, 양이온 염색성 엘라스탄을 전혀 염색하지 않거나 단지 경미하게만 염색하거나 물들이는 염료를 사용하여 혼방 실을 위한 바람직한 색조를 달성한다. 이어서, 직물을 양이온 염료와 접촉시켜 엘라스탄을 염색한다. 직물의 엘라스탄 실의 염색은 별개의 단계에서 실시하거나, 또는 산 염색성 혼방 실이 염색된 동일 염욕에서 실시할 수 있다. 단일 염욕이 사용되는 경우, 산 염욕은 혼방 실의 색조와 정합되도록 엘라스탄의 독특한 화학 및 섬유 직경에 특별하게 맞추어 조정된 대안적인 염료 조성물(예컨대, 양이온 염료)과 조합된다.
또한, 엘라스탄 실이 500％까지 신장한다는 점, 및 색조 외관이 섬유 직경에 의존한다는 점을 고려하여, 엘라스탄 색 심도는 직물 내에서 이완된 상태 또는 특별히 표적화된 연신 수준에서 혼방 실에 정합되도록 최적화할 수 있다.
혼방 실은 임의의 산 염색성 실을 포함할 수 있다. 산 염료로 염색 가능한 섬유의 예로는 폴리아미드 및 단백질성 섬유가 있다. 폴리아미드 중합체는 업계에 주지되어 있다. 이것은 일반적으로 디카르복실산과 디아민의 축중합 또는 보통 그의 내부 락탐으로부터 유도된 모노아미노모노카르복실산의 축합에 의해 제조된다. 그러한 폴리아미드의 예는 나일론 6,6 또는 나일론-6이며, 이들은 각각 헥사메틸렌 디아민-아디프산 혼합물 및 ε-카프로락탐으로부터 제조된다. 다른 섬유-형성 폴리아미드의 예는 나일론-6/6,6 공중합체, 나일론-11, 나일론-12이다. 단백질성 섬유의 예로는 견, 모, 모헤어(mohair), 앙고라(angora) 및 알파카(alpaca)가 있다. 이들 섬유의 조합을 동일한 실 내에 사용할 수도 있고, 또는 단성분 실들을 직물로 조합할 수도 있다.
유용한 산 염료의 예로는 컬러 인덱스(Color Index; C.I.) 염료, 즉, 애시드 옐로우(Acid Yellow) 24, 40, 59, 159, 184, 204 및 246, 애시드 오렌지(Acid Orange) 142 및 156, 애시드 레드(Acid Red) 50, 51, 52, 138, 151, 299, 361, 362, 애시드 그린(Acid Green) 104 및 108, 애시드 블루(Acid Blue) 113, 171, 185, 193, 277 및 324, 애시드 바이올릿(Acid Violet) 90, 애시드 브라운(Acid Brown) 298, 애시드 블랙(Acid Black) 52, 131:1, 132:1, 172, 187 및 194가 있다. 유용한 비 컬러 인덱스(non-Color Index) 염료의 예로는, 라나셋 블루(Lanaset Blue) 2R, 라나셋 네이비(Lanaset Navy) R, 라나셋 레드(Lanaset Red) G, 라나셋 레드 2GA, 라나셋 바이올릿(Lanaset Violet) B, 라나셋 브라운(Lanaset Brown) B, 부르코닐 브릭 레드(Burconyl Brick Red) AF-3b, 부르코닐 루빈(Burconyl Rubine) AF-GR, 부르코닐 오렌지(Burconyl Orange) AF-3R, 부르코닐 그린(Burconyl Green) AF-B, 부르코닐 브릴리언트 블루(Burconyl Brilliant Blue) AF-R, 부르코닐 로열 블루(Burconyl Royal Blue) AF-R, 부르코닐 브릴리언트 옐로우(Burconyl Brilliant Yellow) AF-4G, 에리오닐 레드(Erionyl Red) A-3G, 에리오닐 블루(Erionyl Blue) RL 200, 및 닐란트렌 브릴리언트 블루(Nylanthrene Brilliant Blue) 2RFF가 있다.
양이온 염료를 포함하여 다른 유용한 염료는 업계에 공지되어 있고 WO 2008/075605에 개시되어 있다.
색 측정은 D65/10도 광원을 사용하여 Datacolor Spectraflash Model SF-300 색도계(미국 뉴저지주 로렌스빌의 Datacolor International)로 직물에 대해 실시했다. 측정치는 "Commission Internationale de L'Eclairage"("CIE", 빛/조명에 대한 국제 협회, 프랑스 파리)에 의해 반포된 국제 표준 색 측정 방법을 사용하여, CIELAB L*a*b* 색 공간의 표준 색 좌표를 사용하여 보고된다: "L"은 명도 좌표를 지칭하고, "a"는 적색/녹색 좌표를 지칭하고(+a는 적색을 나타내고 -a는 녹색을 나타냄), "b"는 황색/청색 좌표를 지칭함(+b는 황색을 나타내고 -b는 청색을 나타냄). 2개의 샘플 간의 총 색차 ΔE는 L*, a* 및 b* 좌표의 차이를 취하여 얻는다. 직물의 균일한 색은 a-색, b-색 및 L-값에 의해 측정한 직물의 색이 직물로부터 양이온 염색성 탄성 실을 제거하여 얻은 값들의 10％ 이내인 경우를 포함한다.
● 일반적인 가공 조건
● 제조
● 85 내지 115℃ 범위의 오토클레이브 온도에서 예비-증기처리한 호스 또는 의복을 사용하여 의복 사이징을 안정화하고 이후 습식 가공에서의 구겨짐을 최소화할 수 있다.
● 특히 LYCRA® 섬유 블렌드를 위한 개방 폭 직물 안정화는 160 내지 200℃에서 60 내지 45초의 건식 가열 스텐터(stenter) 셋팅에서 달성할 수 있다. 직물 품질에 따라, 산화방지 보호를 패드에 사용하여 예비 셋팅 동안 폴리아미드의 아민 말단기/염색 부위를 보호할 수 있다 (시판예: 대섬유 중량 2 내지 3％의 Spanscour Spark Tanatex).
● 정련
● 1 내지 2g/ℓ 비이온성 세제
● 70 내지 80℃에서 20분 동안 1 내지 2g/ℓ 소다
● 단일 염욕 2-단계 방법
● 동일 색조(solid shade)의 색 효과는 음이온 및 양이온 염료의 조합에 기초하므로, 단일 염욕 염색을 변형시켜 2종 염료의 독립된 염착을 용이하게 하는 것이 중요하다.
● 양이온 염료는 음이온 염료보다 빠르게 스트라이크(strike)하며, 먼저 가능한 최저 온도에서 양이온 균염제와 함께 염욕에 첨가해야 한다. 이어서, 40 내지 70℃에서 10 내지 30분 동안 처리하면 산 염료의 실질적인 염착 > 첨가가 이루어질 것이며, 40℃로 다시 냉각시킨 후, 이어서 보다 안전하게 1℃/분으로 조절하며 98℃로 상승시켜 30 내지 60분 동안 염색할 수 있다.
● 2 염욕 방법
단일 염욕 방법에서 기술한 것과 같이 스판덱스에 양이온 염료를 첨가하고, 냉각시키고, 헹구고, 다시 제2 염욕에서 폴리아미드상에 산 염료를 가한다. 이것은 아주 짙은 색조를 얻는 데 바람직할 것이며, 염료 침전, 즉, 염욕 내에 잔류하는 섬유 상으로 염착되지 않은 양이온 염료가 산 염료 첨가 시에 염료의 침전을 유발할 위험이 있을 수 있다.
염색 가공 제어
● 일정 pH에 의해 염색하는 것은 최상의 색조 균형 및 색 재현성을 보장할 것이지만, 산 공여체를 사용할 수도 있다.
● 일정한 pH 6.5 내지 7.0이 최적일 것이나 때로는 pH 4.5 내지 5.5로의 하향 조정이 염료 염착을 위해 필요할 것이다. 잔류 정련 알칼리로부터 스판덱스 상으로의 빠른 스트라이크를 피하기 위해, 양이온 염료의 첨가 전에 pH를 설정하는 것이 중요하다.
● 스판덱스 상의 양이온 염료의 향상된 균염 및 이염은 염욕에 0.1％ Tinegal MR (Huntsman)을 동시 첨가하여 달성할 수 있다. 이 제품은 더 쉽게 발포할 수 있으므로 리터당 0.5 ㎖의 Aphrogene NS (Uniqema로부터의 비실리콘 소포제)를 추가로 첨가하는 것이 도움이 될 수 있다.
● 글라우버염(Glaubers salt)은 스판덱스 상의 양이온 염료를 지연시키고, 역시 균염을 향상시킨다.
● 0.25％ 수준의 비이온성 침전방지제 Uniperol KA (BASF)는 단일 염욕 염색 적용에서의 침전 위험을 감소시킬 수 있다. 양쪽성 제제인 Albegal A (Huntsman)는 발포가 문제가 되는 경우 사용될 수 있다.

Claims (7)

  1. 양이온 염색성 폴리우레탄 탄성 실과 산 염색성 실을 포함하는 직물을 포함하는 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 직물이 환편, 경편 및 제직 중에서 선택된 구조를 포함하는 물품.
  3. 제1항에 있어서, 상기 산 염색성 실이 폴리아미드, 견, 모, 모헤어(mohair), 앙고라(angora), 알파카(alpaca), 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 물품.
  4. 제1항에 있어서, a-색, b-색 및 L-값에 의해 측정한 직물의 색이 직물로부터 양이온 염색성 탄성 실을 제거하여 얻은 값들의 10％ 이내인 물품.
  5. 제4항에 있어서, 직물이 양이온 염색성 관능기를 가지는 폴리우레탄 탄성 실을 직물의 60 중량％ 미만의 양으로 포함하는 물품.
  6. 균일한 색을 가지고 폴리우레탄 탄성 실, 산 염색성 실, 양이온 염료, 및 산 염료를 포함하며, 상기 산 염색성 실은 폴리아미드, 단백질성, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 직물을 포함하는 물품.
  7. (a) 양이온 염색성 폴리우레탄 실과 산 염색성 실을 포함하는 직물을 제공하는 단계,
    (b) 상기 직물을 양이온 염료와 접촉시키는 단계, 및
    (c) 상기 직물을 산 염료와 접촉시키는 단계
    를 포함하는, 균일한 색을 갖는 직물의 제조 방법.
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