KR20200024054A - 염색성이 개선된 폴리우레탄우레아 탄성사 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 분자량이 500 내지 4000인 폴리에틸렌글리콜을 포함하는 산성염료 및 반응성 염료에 대한 염색성이 개선된 폴리우레탄우레아 탄성사 및 그 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 염색성이 향상된 폴리우레탄우레아 탄성사에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리우레탄우레아 탄성사를 나일론, 면 등의 상대사와 편직하는 경우 스판덱스의 소수성 특성으로 인해 스판덱스에 염료와 결합 가능한 반응 사이트(site)가 있더라도 염료의 접근이 어려워 만족할만한 염색성을 나타내지 못하는 문제점을 해결한 폴리우레탄우레아 탄성사에 관한 것이다.
탄성 특성을 갖는 폴리우레탄 섬유는 섬유 산업에 있어서 광범위하게 이용되고 있다. '스판덱스' 섬유는 이러한 탄성 섬유를 의미하는 일반적인 용어로 사용되고 있으며, 보통 섬유를 형성하는 구조 중 폴리우레탄 결합이 85%이상인 합성 섬유를 지칭한다.
이러한 폴리우레탄 섬유는 일반적으로 고분자량의 디올 화합물인 폴리올과 과량의 디이소시아네이트 화합물을 반응시켜 폴리올의 양 말단에 이소시아네이트기를 가지는 예비 중합체(Prepolymer)를 얻는 1차 중합반응과 상기 예비 중합체를 적절한 용매에 용해시킨 후 그 용액에 디아민계 또는 디올계 쇄연장제를 첨가하여 반응시키는 2차 중합반응에 의해 제조된다.
폴리우레탄 섬유는 용도에 따라 아크릴, 울, 면, 견 등과 같은 다른 여러 가지 섬유와 조합되어 사용될 수 있으며, 보통 속옷, 수영복 및 스타킹등 탄성을 필요로 하는 목적으로 사용되어 왔다.
이러한 탄성을 갖는 고유의 특징 때문에 폴레우레탄 섬유는 다양한 용도로 활발하게 사용되고 있으며, 그 용도의 확대에 따라 기존의 폴리우레탄 섬유에 새로운 부가적인 특성이 계속하여 요구되고 있다. 지금까지 내열성 및 탄성 회복력이 더욱 강화된 폴리우레탄 섬유가 다수 개발되었으며, 최근에는 높은 열세트성을 갖는 폴리우레탄 섬유 및 염색성이 향상된 폴리우레탄 섬유에 대한 수요도 점차 증가하고 있다.
폴리우레탄 섬유는 일반적으로 염색성이 좋지 못한 문제점을 가지고 있는데, 산성 염료에 대한 염색성을 향상시키기 위한 일반적인 기술로는 1) 제3급 질소원자를 폴리우레탄 중합쇄 내에 도입하는 방법(일본특허공고 소62-23097호), 2) 유기산 또는 무기산과 제3급 아민과의 염을 폴리우레탄 중합쇄 중에 도입하는 방법(일본특허공고 소50-17520), 3) 폴리우레탄 중합쇄의 말단에 제3급 또는 제4급 질소원자를 도입하는 방법(일본특허공고 소44-16386호), 4) 사슬신장제로서 저분자 디아민을 사용하는 방법(일본 공개특허공보 소59-108021호) 등이 있다.
그러나 방법 1)과 방법 2)는 반응 중 겔(Gel)이 되기 쉽고, 방법 3)은 질소 원자의 도입량을 제어하기 어려운 문제가 있다. 또, 사슬신장제로서 저분자 디아민을 사용하는 방법 4)는 염색성을 향상시킬 수는 있으나 연질성과 탄성을 떨어뜨리는 문제점이 있다.
그 외에도 국내특허공개 제10-2009-0118997호와 제10-2005-0070652호에는 각각 말레이미드 단위로 이루어진 말레이미드 구조를 갖는 중합체를 함유하는 특정한 청색 산성 염료로 염색하거나 탈크 화합물을 첨가하여 염색성을 개선시키고자 하였으나, 폴리우레탄의 염색성을 충분히 향상시키기에는 한계가 있었다.
본 발명은 폴리우레탄우레아 탄성사 원사를 상대사인 나일론, 면 등과 함께 원단으로 편직하여 사용하는 경우, 염료와 섬유간 화학적 결합을 통해 염색이 이루어지게 되는데, 폴리우레탄우레아 탄성사의 경우 소수성 특성으로 인해 폴리우레탄우레아 탄성사에 염료와 결합 가능한 반응 사이트가 있더라도, 염료의 접근이 어려워 만족할만한 염색성을 나타내지 못하는 문제가 발생하는 것을 해결할 수 있는 염색성이 개선된 폴리우레탄우레아 탄성사를 제공하는 것을 해결과제로 한다.
전술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서,
본 발명의 염색성이 개선된 폴리우레탄우레아 탄성사는 (a) 제 1 폴리올 및 제 2 폴리올을 포함하는 폴리올; (b) 1종 이상의 디이소시아네이트; (c) 1종 이상의 디아민 쇄연장제; 및 (d) 1종 이상의 아민 쇄종지제를 반응시킨 생성물을 포함하는 폴리우레탄우레아 탄성사이며, 상기 제 2 폴리올은 폴리에틸렌글리콜이고, 제 1 폴리올과 제 2 폴리올은 서로 다른 물질이고, 폴리에틸렌글리콜의 중량평균분자량은 500 내지 4000인 것을 특징으로 한다.
또한, 폴리에틸렌글리콜은 전체 폴리올 대비 5.0 내지 30.0 몰% 혼합하는 것을 특징으로 한다.
또한, 폴리우레탄우레아 탄성사의 아민 말단수가 20.0 내지 45.0 meq/kg 인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 염색성이 개선된 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법은, (a) 제 1 폴리올 및 제 2 폴리올을 포함하는 폴리올을 1종 이상의 디이소시아네이트와 접촉시켜 폴리우레탄 예비중합체를 제조하는 단계; (b) 상기 (a) 단계의 예비중합체에 용매를 첨가하는 단계; (c) 상기 (b) 단계의 생성물을 1종 이상의 디아민 쇄연장제 및 1종 이상의 아민 쇄종지제와 접촉시키는 단계; (d) 상기 (c) 단계의 생성물을 방사하여 폴리우레탄우레아 탄성사를 제조하는 단계를 포함하고, 상기 제 2 폴리올은 폴리에틸렌글리콜이고, 제 1 폴리올과 제 2 폴리올은 서로 다른 물질이고, 폴리에틸렌글리콜의 중량평균분자량은 500 내지 4000인 것을 특징으로 한다.
또한, 제 2 폴리올은 전체 폴리올 대비 5.0 내지 30.0몰% 혼합하는 것을 특징으로 한다.
또한, 폴리우레탄우레아 탄성사의 아민 말단수가 20.0 내지 45.0 meq/kg 인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 폴리우레탄우레아 탄성사의 친수성 개선으로 염료의 접근을 용이하도록 함으로써 폴리우레탄우레아 탄성사의 산성 염료 및 반응성 염료에 대한 염색성을 향상시킬 수 있으며, 스판덱스를 함유한 원단의 심색화 및 grin-through(원단 스트레치(stretch)시 스판덱스가 염색이 안되어 하얗게 보이는 현상)를 방지할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 염색성이 개선된 폴리우레탄우레아 탄성사 및 그 제조방법에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
본 발명은 (a) 제 1 폴리올 및 제 2 폴리올을 포함하는 폴리올; (b) 1종 이상의 디이소시아네이트; (c) 1종 이상의 디아민 쇄연장제; 및 (d) 1종 이상의 아민 쇄종지제를 반응시킨 생성물을 포함하는 폴리우레탄우레아 탄성사이며, 상기 제 2 폴리올은 폴리에틸렌글리콜이고, 제 1 폴리올과 제 2 폴리올은 서로 다른 물질이고, 폴리에틸렌글리콜의 중량평균분자량은 500 내지 4000인 산성염료 및 반응성 염료에 대한 염색성이 향상된 폴리우레탄우레아 탄성사에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 (a) 제 1 폴리올 및 제 2 폴리올을 포함하는 폴리올을 1종 이상의 디이소시아네이트와 접촉시켜 폴리우레탄 예비중합체를 제조하는 단계; (b) 상기 (a) 단계의 예비중합체에 용매를 첨가하는 단계; (c) 상기 (b) 단계의 생성물을 1종 이상의 디아민 쇄연장제 및 1종 이상의 아민 쇄종지제와 접촉시키는 단계; (d) 상기 (c) 단계의 생성물을 방사하여 폴리우레탄우레아 탄성사를 제조하는 단계를 포함하고, 상기 제 2 폴리올은 폴리에틸렌글리콜이고, 제 1 폴리올과 제 2 폴리올은 서로 다른 물질이고, 폴리에틸렌글리콜의 중량평균분자량은 500 내지 4000인 것을 특징으로 하는 산성염료 및 반응성 염료에 대한 염색성이 개선된 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 있어서 폴리올은 제 1 폴리올 및 제 2 폴리올을 포함한다. 즉, 제 1 폴리올과 제 2 폴리올을 혼합하여 폴리올로서 사용하고, 제 1 폴리올과 제 2 폴리올은 서로 다른 물질이다.
본 발명에서 제 1 폴리올은 폴리테트라메틸렌에테르글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리카보네이트디올 등이 사용될 수 있다.
본 발명에 있어서 제 2 폴리올은 폴리에틸렌글리콜이다. 폴리에틸렌글리콜은 친수성이 뛰어나기 때문에 폴리우레탄 예비 중합체를 제조하는 단계에서 혼합 적용함으로써 폴리우레탄우레아 탄성사의 친수성을 향상시키고, 그로 인해 산성 염료 및 반응성 염료의 폴리우레탄우레아 탄성사로의 접근성을 향상시키고, 산성 염료 및 반응성 염료에 대한 폴리우레탄우레아 탄성사의 염색성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 폴리에틸렌글리콜은 전체 폴리올 대비 5.0 내지 30.0 몰% 혼합하는 것이 바람직하다. 폴리에틸렌글리콜을 5.0 몰% 미만으로 적용할 경우, 친수성 개선 효과를 기대하기 어렵고, 30.0 몰% 초과로 적용할 경우는 내열성 저하로 인한 방사 작업성 불량 및 원사 물성의 저하로 공정 적용이 어려운 문제점이 있다.
본 발명에 있어서 디이소시아네이트는 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 톨루엔디이소시아네이트, 부틸렌디이소시아네이트, 수소화된 P,P-메틸렌디이소시아네이트 등이 사용될 수 있고, 이 중 1 종 이상이 사용될 수 있다.
상기 폴리올과 디이소시아네이트를 접촉시켜 폴리우레탄 예비중합체를 제조하고, 이에 용매를 첨가한다. 이 때, 용매는 디메틸아세트아마이드인 것이 바람직하다. 이 후, 1종 이상의 쇄연장제 및 1 종 이상의 쇄종지제와 접촉시켜 폴리우레탄우레아 용액을 제조한다. 제조된 생성물인 폴리우레탄우레아 용액을 건식 방사 또는 용융 방사와 같은 섬유 방사 공정을 통하여 폴리우레탄우레아 탄성사를 제조한다.
본 발명에 있어서 쇄 연장제는 1 종 이상의 디아민이다. 사용 가능한 디아민의 예로서는 히드라진, 에틸렌 디아민, 1,2-프로판디아민, 1,3-프로판디아민, 1,2-부탄디아민(1,2-디아미노부탄), 1,3-부탄디아민(1,3-디아미노부탄), 1,4-부탄디아민(1,4-디아미노부탄), 1,3-디아미노-2,2-디메틸부탄, 4,4'-메틸렌비스-시클로헥실아민, 1-아미노-3,3,5-트리메틸-5-아미노메틸시클로헥산, 1,6-헥산디아민, 2,2-디메틸-1,3-디아미노프로판, 2,4-디아미노-1-메틸시클로헥산, N-메틸아미노비스(3-프로필아민), 2-메틸-1,5-펜탄디아민, 1,5-디아미노펜탄, 1,4-시클로헥산디아민, 1,3-디아미노-4-메틸시클로헥산, 1,3-시클로헥산-디아민, 1,1-메틸렌-비스(4,4'-디아미노헥산), 3-아미노메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥산, 1,3-펜탄디아민(1,3-디아미노펜탄), m-크실릴렌디아민 및 이들의 혼합물을 들 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다. 쇄연장제로서 에틸렌디아민이 바람직하다.
본 발명에 있어서 쇄종지제는 1종 이상의 아민이다. 사용 가능한 아민의 예로서 디에틸아민, 시클로헥실아민, n-헥실아민 및 이들의 혼합물을 들 수 있으나, 이들에 한정되는 것은 아니다. 쇄종지제로서 디에틸아민이 바람직하다.
본 발명의 폴리우레탄우레아 탄성사는 원사의 아민 말단수가 20.0 내지 45.0 meq/kg 인 것이 바람직하다. 원사의 아민 말단은 염료와 결합 가능한 염착 좌석으로서 역할을 하는데, 원사의 아민 말단수가 20.0 meq/kg 미만일 경우, 염착 좌석 부족으로 충분한 염색성 향상 효과를 기대할 수 없다. 또한, 원사의 아민 말단수가 45.0 meq/kg 초과일 경우, 염색성은 충분하나 과도한 아민 말단수 증가로 중합물의 저장 안정성에 큰 문제가 발생 할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 자외선, 대기 스모그 및 스판덱스 가공에 수반되는 열처리 과정 등에 의한 폴리우레탄우레아의 변색과 물성 저하를 방지하기 위해, 방사원액에 입체장애 페놀계 화합물, 벤조퓨란-온계 화합물, 세미카바자이드계 화합물, 벤조 트리아졸계 화합물, 중합체성 3급 아민 안정제 등을 적절히 조합하여 첨가할 수 있다. 본 발명의 스판덱스 섬유는 상기 성분 외에도 원사의 yellowish를 완화하기 위해 노란색의 보색인 푸른색을 나타내는 안료나 염료를 첨가할 수 있다.
나아가, 본 발명의 폴리우레탄우레아 탄성사는 상기 성분 외에도 이산화티탄, 마그네슘 스테아레이트 등과 같은 첨가제를 포함할 수 있다.
본 발명의 폴리우레탄우레아 탄성사는 상대사로 나일론, PET, 면 등과 함께 편직하여 원단을 제조할수 있고, 특히 물리적 결합으로 염색이 되는 분산 염료를 사용하는 PET를 제외하고, 염료와 섬유간 화학적 결합을 통해 염색이 이루어지는 나일론, 면 등을 상대사로 사용하여 원단을 편직하는 경우, 폴리우레탄우레아 탄성사의 친수성 개선으로 염료의 접근이 용이하도록 함으로써 산성 염료 뿐만 아니라 반응성 염료에 대한 염색성을 향상시키고, grin-through 현상을 방지하여 원단의 염색 심색 효과가 우수하다.
본 발명의 폴리우레탄우레아 탄성사에 포함되는 폴리에틸렌글리콜은 중량평균분자량이 500 내지 4000인 것이 바람직하다. 중량평균분자량이 500 미만이면 폴리우레탄우레아 탄성사의 친수성 개선에 의한 염색성 향상 효과를 기대하기 어려우며, 4000 초과이면 폴리우레탄우레아 탄성사의 물성 저하 및 방사 공정성이 미흡한 문제점으로 공정 적용이 어렵다.
이하, 구체적인 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하며, 이러한 실시예들은 단지 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
실시예
1
폴리테트라메틸렌에테르 글리콜(PTMG, 분자량 1840) 31.1kg에 폴리에틸렌 글리콜(분자량 2000)을 15.0 몰% 혼합한 후, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 8.9kg을 첨가하여 질소가스기류 중에서 90℃, 120분간 교반하면서 반응시켜 양말단에 이소시아네이트를 지닌 폴리우레탄 예비중합체(prepolymer)를 제조하였다. 상기 예비중합체를 실온까지 냉각시킨 후, 용매로서 디메틸아세트아마이드 67.0kg을 가하여 폴리우레탄 예비중합체(prepolymer) 용액을 얻었다.
이어서 사슬연장제로서 에틸렌디아민 1.1kg, 사슬종결제로서 디에틸아민 0.1kg을 디메틸아세트아마이드 15.9kg에 용해하고 10℃ 이하에서 상기 예비중합체 용액에 첨가하여 폴리우레탄우레아 용액 고형분의 아민 말단수가 60meq/kg인 폴리우레탄우레아 용액을 얻었다.
추가로, 상기 폴리우레탄우레아 용액에 산화방지제로서 트리에틸렌글리콜-비스-3-(3-터셔리부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트 1.0중량%와 무기내염소제로서 멜라민폴리포스페이트 1중량%가 코팅된 하이드로탈사이트(Mg4Al2(OH)12CO3·3H2O)를 4중량%, 내광제로서 이산화티탄 0.5중량%를 혼합하여 폴리우레탄우레아 방사 원액을 조제하였다.
위와 같이 수득한 방사 원액을 건식 방사에 의해 900m/min 속도로 방사하여 40 데니아 3 필라멘트, 원사의 아민 말단수는 33meq/kg인 폴리우레탄우레아 탄성사를 제조하였다.
실시예
2
상기 실시예1의 예비중합체를 조제하는 과정 중, 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜(PTMG, 분자량 1840) 27.3kg에 폴리에틸렌 글리콜(분자량 4000)을 15.0 몰% 혼합한 후, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 8.3kg을 첨가하여 질소가스기류 중에서 90℃, 120분간 교반하면서 반응시켜 양말단에 이소시아네이트를 지닌 폴리우레탄 예비중합체(prepolymer)를 제조하였다. 이후 제조 과정은 실시예 1과 동일하다.
실시예
3
상기 실시예1의 예비중합체를 조제하는 과정 중, 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜(PTMG, 분자량 1840) 34.9kg에 폴리에틸렌 글리콜(분자량 500)을 15.0 몰% 혼합한 후, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 9.5kg을 첨가하여 질소가스기류 중에서 90℃, 120분간 교반하면서 반응시켜 양말단에 이소시아네이트를 지닌 폴리우레탄 예비중합체(prepolymer)를 제조하였다. 이후 제조 과정은 실시예 1과 동일하다.
실시예
4
상기 실시예1의 예비중합체를 조제하는 과정 중, 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜(PTMG, 분자량 1840) 33.5kg에 폴리에틸렌 글리콜(분자량 1000)을 15.0 몰% 혼합한 후, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 9.3kg을 첨가하여 질소가스기류 중에서 90℃, 120분간 교반하면서 반응시켜 양말단에 이소시아네이트를 지닌 폴리우레탄 예비중합체(prepolymer)를 제조하였다. 이후 제조 과정은 실시예 1과 동일하다.
실시예
5
상기 실시예1의 예비중합체를 조제하는 과정 중, 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜(PTMG, 분자량 1840) 29.1kg에 폴리에틸렌 글리콜(분자량 3000)을 15.0 몰% 혼합한 후, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 8.6kg을 첨가하여 질소가스기류 중에서 90℃, 120분간 교반하면서 반응시켜 양말단에 이소시아네이트를 지닌 폴리우레탄 예비중합체(prepolymer)를 제조하였다. 이후 제조 과정은 실시예 1과 동일하다.
실시예
6
상기 실시예1의 예비중합체를 조제하는 과정 중, 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜(PTMG, 분자량 1840) 25.4kg에 폴리에틸렌 글리콜(분자량 2000)을 30.0 몰% 혼합한 후, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 8.9kg을 첨가하여 질소가스기류 중에서 90℃, 120분간 교반하면서 반응시켜 양말단에 이소시아네이트를 지닌 폴리우레탄 예비중합체(prepolymer)를 제조하였다. 이후 제조 과정은 실시예 1과 동일하다.
실시예
7
상기 실시예1의 예비중합체를 조제하는 과정 중, 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜(PTMG, 분자량 1840) 35.1kg에 폴리에틸렌 글리콜(분자량 2000)을 5.0 몰% 혼합한 후, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 8.9kg을 첨가하여 질소가스기류 중에서 90℃, 120분간 교반하면서 반응시켜 양말단에 이소시아네이트를 지닌 폴리우레탄 예비중합체(prepolymer)를 제조하였다. 이후 제조 과정은 실시예 1과 동일하다.
실시예
8
상기 실시예1의 예비중합체를 조제하는 과정 중, 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜(PTMG, 분자량 1840) 33.1kg에 폴리에틸렌 글리콜(분자량 2000)을 10.0 몰% 혼합한 후, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 8.9kg을 첨가하여 질소가스기류 중에서 90℃, 120분간 교반하면서 반응시켜 양말단에 이소시아네이트를 지닌 폴리우레탄 예비중합체(prepolymer)를 제조하였다. 이후 제조 과정은 실시예 1과 동일하다.
실시예
9
상기 실시예1의 예비중합체를 조제하는 과정 중, 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜(PTMG, 분자량 1840) 29.2kg에 폴리에틸렌 글리콜(분자량 2000)을 20.0 몰% 혼합한 후, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 8.9kg을 첨가하여 질소가스기류 중에서 90℃, 120분간 교반하면서 반응시켜 양말단에 이소시아네이트를 지닌 폴리우레탄 예비중합체(prepolymer)를 제조하였다. 이후 제조 과정은 실시예 1과 동일하다.
비교예
1
상기 실시예1의 예비중합체를 조제하는 과정 중, 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜(PTMG, 분자량 1840) 37.1kg에 폴리에틸렌 글리콜을 혼합하지 않고, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 9.0kg을 첨가하여 질소가스기류 중에서 90℃, 120분간 교반하면서 반응시켜 양말단에 이소시아네이트를 지닌 폴리우레탄 예비중합체(prepolymer)를 제조하였다. 이후 제조 과정은 실시예 1과 동일하다.
비교예
2
상기 실시예1의 예비중합체를 조제하는 과정 중, 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜(PTMG, 분자량 1840) 35.4kg에 폴리에틸렌 글리콜(분자량 300)을 15.0 몰% 혼합한 후, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 9.6kg을 첨가하여 질소가스기류 중에서 90℃, 120분간 교반하면서 반응시켜 양말단에 이소시아네이트를 지닌 폴리우레탄 예비중합체(prepolymer)를 제조하였다. 이후 제조 과정은 실시예 1과 동일하다.
비교예
3
상기 실시예1의 예비중합체를 조제하는 과정 중, 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜(PTMG, 분자량 1840) 28.1kg에 폴리에틸렌 글리콜(분자량 4500)을 15.0 몰% 혼합한 후, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 8.4kg을 첨가하여 질소가스기류 중에서 90℃, 120분간 교반하면서 반응시켜 양말단에 이소시아네이트를 지닌 폴리우레탄 예비중합체(prepolymer)를 제조하였다. 이후 제조 과정은 실시예 1과 동일하다.
비교예
4
상기 실시예1의 예비중합체를 조제하는 과정 중, 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜(PTMG, 분자량 1840) 36.1kg에 폴리에틸렌 글리콜(분자량 2000)을 3.0 몰% 혼합한 후, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 9.0kg을 첨가하여 질소가스기류 중에서 90℃, 120분간 교반하면서 반응시켜 양말단에 이소시아네이트를 지닌 폴리우레탄 예비중합체(prepolymer)를 제조하였다. 이후 제조 과정은 실시예 1과 동일하다.
비교예
5
상기 실시예1의 예비중합체를 조제하는 과정 중, 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜(PTMG, 분자량 1840) 25.5kg에 폴리에틸렌 글리콜(분자량 2000)을 35.0 몰% 혼합한 후, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 9.3kg을 첨가하여 질소가스기류 중에서 90℃, 120분간 교반하면서 반응시켜 양말단에 이소시아네이트를 지닌 폴리우레탄 예비중합체(prepolymer)를 제조하였다. 이후 제조 과정은 실시예 1과 동일하다.
실험예
상기 실시예와 비교예에서 제조된 스판덱스에 대하여 검은색 색상(black color)의 산성 염료로 염색을 실시하고, 염색 후 명도(L*) 값으로 염색성 정도(진하기)를 측정하여 비교 평가하였다.
그 평가 결과는 다음 표 1에 비교하여 나타내었다.
실시예와 비교예에서 나타난 탄성사의 성질에 대한 측정 방법은 다음과 같다.
(1) 200% M 측정방법
자동 강신도 측정장지(MEL기, Textechno사)를 이용하여 load cell 32cN, 시료길이 10츠, 안장속도 100cm/min로 하여 측정하며, 원사 200% 신장 시 원사에 걸리는 하중을 200% M(modulus)으로 함.
(2) L* 값 측정방법
염색성 정도인 L* 값의 측정은 분광광도계를 사용하여 원사의 반사율을 측정한 후, 이를 CIE Lab 색차식의 계산식을 이용하여 계산하였다. L*a*b* 색차계 값 중 L*값은 명도를 나타내는 값으로, 동일한 염료로 염색하였을시 진할수록 낮은 L*값을 나타낸다.
구분 | PEG 분자량 | PEG 함량 (mol%) |
강도 (g/de) |
신도 (%) |
200%M | L값 | 방사 공정성 |
실시예1 | 2000 | 15 | 1.13 | 505 | 6.9 | 13.7 | ○ |
실시예2 | 4000 | 15 | 1.05 | 510 | 6.6 | 6.5 | ○ |
실시예3 | 500 | 15 | 1.25 | 490 | 7.2 | 24.3 | ○ |
실시예4 | 1000 | 15 | 1.17 | 500 | 7.1 | 17.6 | ○ |
실시예5 | 3000 | 15 | 1.08 | 510 | 6.8 | 9.3 | ○ |
실시예6 | 2000 | 30 | 1.08 | 515 | 6.6 | 6.2 | ○ |
실시예7 | 2000 | 5 | 1.21 | 495 | 7.2 | 21.1 | ○ |
실시예8 | 2000 | 10 | 1.15 | 500 | 7.0 | 15.3 | ○ |
실시예9 | 2000 | 20 | 1.11 | 510 | 6.8 | 11.1 | ○ |
비교예1 | - | 미첨가 | 1.32 | 490 | 7.3 | 72.0 | ○ |
비교예2 | 300 | 15 | 1.28 | 490 | 7.3 | 48.5 | ○ |
비교예3 | 4500 | 15 | 0.89 | 520 | 5.1 | 5.8 | △ |
비교예4 | 2000 | 3 | 1.25 | 490 | 7.2 | 42.4 | ○ |
비교예5 | 2000 | 35 | 0.82 | 530 | 4.9 | 5.6 | X |
※방사 공정성 : ○(양호), △(미흡), X(불량)
상기의 실험결과로부터, 본 발명에 따른 실시예의 경우 비교예에 비해 현저하게 우수한 염색성을 나타낸다는 사실을 확인할 수 있었다. 또한, 본 발명에 따른 폴리에틸렌글리콜의 분자량 및 사용량에 대한 임계적 의의가 있는 것으로 확인되었다.
비교예 2의 경우 폴리에틸렌글리콜의 분자량이 500 미만일 경우, 친수성 효과의 저하로 우수한 염색성 확보가 어려운 문제점이 있다.
비교예 3의 경우 폴리에틸렌글리콜의 분자량이 4000을 초과할 경우, 원사의 강도 및 모듈러스(modulus)가 저하되고, 방사중 작업성이 미흡하여 공정 적용이 어려운 문제점이 있다.
비교예 4의 경우 폴리에틸렌글리콜의 함량이 5mol% 미만일 경우, 친수성 효과의 저하로 우수한 염색성 확보가 어려운 문제점이 있다.
비교예 5의 경우 폴리에틸렌글리콜의 함량이 30mol% 초과일 경우, 내열성 저하로 인한 방사 작업성 확보가 어려워 공정 적용이 어려운 문제점이 있다.
Claims (6)
- (a) 제 1 폴리올 및 제 2 폴리올을 포함하는 폴리올; (b) 1종 이상의 디이소시아네이트; (c) 1종 이상의 디아민 쇄연장제; 및 (d) 1종 이상의 아민 쇄종지제를 반응시킨 생성물을 포함하는 폴리우레탄우레아 탄성사이며,
상기 제 2 폴리올은 폴리에틸렌글리콜이고, 제 1 폴리올과 제 2 폴리올은 서로 다른 물질이고,
폴리에틸렌글리콜의 중량평균분자량은 500 내지 4000인 것을 특징으로 하는 산성염료 및 반응성 염료에 대한 염색성이 개선된 폴리우레탄우레아 탄성사. - 제 1 항에 있어서, 폴리에틸렌글리콜은 전체 폴리올 대비 5.0 내지 30.0 몰% 혼합하는 것을 특징으로 하는 염색성이 개선된 폴리우레탄우레아 탄성사.
- 제 1 항에 있어서, 폴리우레탄우레아 탄성사의 아민 말단수가 말단수가 20.0 내지 45.0 meq/kg 인 것을 특징으로 하는 염색성이 개선된 폴리우레탄우레아 탄성사.
- (a) 제 1 폴리올 및 제 2 폴리올을 포함하는 폴리올을 1종 이상의 디이소시아네이트와 접촉시켜 폴리우레탄 예비중합체를 제조하는 단계;
(b) 상기 (a) 단계의 예비중합체에 용매를 첨가하는 단계;
(c) 상기 (b) 단계의 생성물을 1종 이상의 디아민 쇄연장제 및 1종 이상의 아민 쇄종지제와 접촉시키는 단계;
(d) 상기 (c) 단계의 생성물을 방사하여 폴리우레탄우레아 탄성사를 제조하는 단계를 포함하고,
상기 제 2 폴리올은 폴리에틸렌글리콜이고, 제 1 폴리올과 제 2 폴리올은 서로 다른 물질이고, 폴리에틸렌글리콜의 중량평균분자량은 500 내지 4000인 것을 특징으로 하는 산성염료 및 반응성 염료에 대한 염색성이 개선된 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법. - 제 4 항에 있어서, 제 2 폴리올은 전체 폴리올 대비 5.0 내지 30.0몰% 혼합하는 것을 특징으로 하는 염색성이 개선된 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법.
- 제 4 항에 있어서, 폴리우레탄우레아 탄성사의 아민 말단수가 20.0 내지 45.0 meq/kg 인 것을 특징으로 하는 염색성이 개선된 폴리우레탄우레아 탄성사의 제조방법.
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JP2003064567A (ja) * | 2001-08-22 | 2003-03-05 | Kuraray Co Ltd | 易染性ポリウレタン繊維不織布状物 |
US6916896B2 (en) * | 2003-05-05 | 2005-07-12 | Invista North America S.A.R.L. | High productivity spandex fiber process and product |
US8597787B2 (en) * | 2006-12-15 | 2013-12-03 | INVISTA North America S.à.r.l. | Cationic dyeable polyurethane elastic yarn and method of production |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022025342A1 (ko) * | 2020-07-27 | 2022-02-03 | 효성티앤씨 주식회사 | 반응성 염료 가염성 폴리우레탄우레아 탄성사 및 이의 제조방법 |
US12030978B2 (en) | 2020-07-27 | 2024-07-09 | Hyosung TNC Corporation | Polyurethane urea elastic yarn dyeable with reactive dye and manufacturing method therefor |
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