KR20200092770A - 정전기 방지를 위한 직물 처리용 조성물 - Google Patents

정전기 방지를 위한 직물 처리용 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20200092770A
KR20200092770A KR1020190010113A KR20190010113A KR20200092770A KR 20200092770 A KR20200092770 A KR 20200092770A KR 1020190010113 A KR1020190010113 A KR 1020190010113A KR 20190010113 A KR20190010113 A KR 20190010113A KR 20200092770 A KR20200092770 A KR 20200092770A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
composition
static electricity
conductive polymer
preventing static
fabric
Prior art date
Application number
KR1020190010113A
Other languages
English (en)
Inventor
문무석
안창록
김수아
Original Assignee
문무석
한국섬유개발연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 문무석, 한국섬유개발연구원 filed Critical 문무석
Priority to KR1020190010113A priority Critical patent/KR20200092770A/ko
Publication of KR20200092770A publication Critical patent/KR20200092770A/ko

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/61Polyamines polyimines
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/63Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing sulfur in the main chain, e.g. polysulfones
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M23/00Treatment of fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, characterised by the process
    • D06M23/08Processes in which the treating agent is applied in powder or granular form
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00Physical properties
    • D10B2401/16Physical properties antistatic; conductive

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Abstract

본 발명은 전기전도도가 10-6 s/cm 이상인 상태에서, 물에 대한 용해도(25°c)가 0.5 중량% 이상인 도전성폴리머 콜로이드 입자를 포함한다.

Description

정전기 방지를 위한 직물 처리용 조성물{Antistatic composition for treating texile}
본 발명은 정전기 방지를 위한 직물 처리용 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전도성 물질들이 섬유 내에 고르게 존재하도록 함으로써, 정전기가 발생하였을 경우 섬유 내부에서 전기가 방전되어 영구적으로 제전성을 발휘할 수 있게 하는 정전기 방지를 위한 직물 처리용 조성물에 관한 것이다.
모든 직물은 제직된 상태로서는 각종 용도에 적합한 원단이나 산업자재용 직물로서의 값어치가 없으며, 생활수준의 고도화와 감성과 개성을 중요시하는 소비자들의 소비패턴 다양화로 인하여, 고기능성을 중요시하는 의류와 산업자재용 직물을 선호하는 시대로 변화해 가고 있다.
일반적으로, 합성직물은 소수성 섬유로서, 합성섬유의 단점인 정전기가 매우 잘 발생하며, 또한 합성섬유는 전기 절연체이기 때문에 정전기 발생으로 인하여 전자부품의 품질을 저하시키거나, 먼지를 흡착하거나, 때에 따라서는 발화 원인이 될 수도 있으므로, 이에 대한 대책이 절대 필요하다.
종래에는 정전기를 제거하는 방법으로서, 유연제나 계면활성제를 이용한 대전방지제를 사용하였지만, 이러한 방법은 일시적이며 저습도하에서는 정전기방지 효과가 거의 없어져버리는 문제가 있기 때문에, 습도 의존성이나 외기조건의 영향을 받지 않는 영구 정전기방지 직물이 요구되고 있다.
이 중 계면활성제를 이용한 정전기방지 처리 방법은 공기 중의 수분을 이용하여 계면활성제가 이온 도전성으로 작용하기 때문에, 저습도 상태에서는 정전기방지 효과가 거의 없으며, 세탁 후에는 전혀 성능을 발휘 할 수 없는 단점을 가지고 있다.
한편, 탄소나노튜브를 이용한 정전기방지용 직물이 개발되어 있으나, 경사 위사 배열에 의한 제직 원단으로서 의류 및 산업분야 응용에 한계가 있다.
또한, 알루미늄, 구리, 니켈 등의 금속이온으로 도금 피막된 정전기방지 직물 등이 있으나, 이들 직물은 전기저항의 조절이 곤란하고, 투명성이 없으며, 피막의 강도가 약한 문제점 등이 있다.
따라서, 직물에서 발생되는 정전기를 제거하기 위한 방법이 많이 연구되고 있으나, 아직까지 이를 제거하는 효과적인 방법은 발명되지 않고 있다.
이를 위해, 전자산업이나 클린 사업장에서 필요로 하는 정전기방지 의류 및 정전기방지 산업 자재용 직물을 제조하기 위하여 다수의 시도가 있어 왔으며, 이와 같은 정전기방지 성능을 갖는 직물은 소비자, 비즈니스 요구, 및 군사, 의료, 자동차, 항공분야 등 다양하게 필요로 하고 있다.
본 발명의 목적은, 전기전도도가 10-6 s/cm이상인 상태에서 물에 대한 용해도가 0.5 중량% 이상인 수분산 도전성 콜로이드 폴리아닐린염을 이용, 이러한 전도성 물질들이 섬유 내에 고르게 존재하도록 함으로써, 정전기가 발생하였을 경우 섬유 내부에서 전기가 방전되어 영구적으로 제전성을 발휘 할 수 있도록 하는 정전기 방지를 위한 직물 처리용 조성물을 제공함에 있다.
본 발명에 따른 정전기 방지를 위한 직물 처리용 조성물은 전기전도도가 10-6 s/cm 이상인 상태에서, 물에 대한 용해도(25°c)가 0.5 중량% 이상인 도전성폴리머 콜로이드 입자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 상기 정전기 방지를 위한 직물은 표면저항값이 1013 Ω/sq ~ 107 Ω/sq 범위를 가지며, 마찰대전압이 500mv 이하인 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 정전기 방지를 위한 직물은 섬유, 터치패널, 클린룸 칸막이, 전자부품 포장재, 의료재, 항공산업재, 또는 전자산업재인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도전성폴리머는 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리(P-페닐렌), 폴리(P-페닐렌비닐렌) 또는 이의 유도체를 포함한다.
또한, 상기 도전성폴리머는 중량평균분자량이 20,000 내지 1,000,000인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 도전성폴리머 콜로이드 입자는 전체 조성물 100 중량부 중에 0.5 내지 30 중량부로 존재하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 정전기 방지를 위한 직물 처리용 조성물은 바인더를 더 포함한다.
이러한 상기 바인더는 폴리아크릴공중합체, 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 스티렌-부타디엔공중합체, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 폴리아세트산비닐, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌, 폴리스티렌술폰산, 및 폴리비닐술폰산으로 이루어진 폴리머 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 포함한다.
본 발명은, 전기전도도가 10-6 s/cm이상인 상태에서 물에 대한 용해도가 0.5 중량% 이상인 수분산 도전성 콜로이드 폴리아닐린염을 이용, 이러한 전도성 물질들이 섬유 내에 고르게 존재하도록 함으로써, 정전기가 발생하였을 경우 섬유 내부에서 전기가 방전되어 영구적으로 제전성을 발휘 할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 소정 범위의 표면저항값과 마찰대전압의 내구성을 갖는 직물을 개발함으로서, 시간이 지남에 따라 정전기 방지 성능이 저하될 뿐만 아니라, 세탁 후 정전기 방지 성능이 완전히 없어지는 등의 종래의 직물에 대한 문제를 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
아울러, 본 발명은 각종 의류 및 산업용 직물에 영구 대전방지 기능성을 극대화함으로써, 작업복 및 소비자 니즈에 적용하여 정전기에 의해 유발되는 산업 현장의 각종 사고 및 장해를 예방할 수 있으며, 일상생활에서 정전기 발생으로 인한 불편함을 덜어주게 하는 등의 응용 제품에 활용이 가능함과 동시에, 생산 공정이 간단하고 세탁 내구성이 우수하며, 도포하여 건조시키는 것만으로 우수한 도전성을 갖고, 비용을 감소시킬 수 있고, 다양한 직물을 공업적으로 대량 생산 처리가 가능한 효과를 갖는다.
그에 따라, 본 발명은 제전 작업복, 유니폼, 등의 의류, 카펫, 커텐, 의자 덮개 등의 인테리어 직물, 모자, 구두, 가방, 자동차, 전차, 비행기, 등의 시트, 상업용 섬유 제품 및 산업적으로 이용 가능성이 매우 높은 효과를 갖는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에 개시되는 실시 예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 정전기 방지를 위한 직물 처리용 조성물은 전기전도도가 10-6 s/cm 이상인 상태에서, 물에 대한 용해도(25°c)가 0.5 중량% 이상인 도전성폴리머 콜로이드 입자를 포함하고, 이러한 직물의 표면저항값이 1013 Ω/sq ~ 107 Ω/sq 범위를 가지며, 마찰대전압이 500mv 이하인 높은 도전성을 갖는 상태, 즉 수분산성 콜로이드 상태의 폴리아닐 조성물을 제조함으로써, 도포성, 밀착성이 뛰어남과 동시에, 충분한 강도, 투명성 및 도포 후의 내수성을 구비한 직물을 제공할 수 있다.
여기서, 정전기 방지를 위한 직물은 일반 직물 또는 산업용 직물이며, 예컨대 섬유, 터치패널, 클린룸 칸막이, 전자부품 포장재, 의료재, 항공산업재, 또는 전자산업재일 수 있다
이러한 조성물을 이용하여 직물을 처리하는 경우, 도전성폴리머가 직물의 내부 및 표면에 적층된 상태로 흡착이 이루어지는데, 도전성폴리머의 낮은 표면 저항에 의하여, 마찰이나 외기조건의 영향에 의하여 발생되는 정전기가 스스로 방전되는 원리에 따라, 정전기가 전혀 발생되지 않는, 영구적으로 정전기방지 기능을 부여할 수 있다.
여기서, 영구적으로 정전기방지 기능을 부여한다는 것은 유연제나 계면활성제만으로 부여할 수 있는 정전기방지 기능과 같이 습도 조건이나 세탁에 의하여 일시적으로만 부여되는 것과 상반된 개념을 의미한다.
그에 따라 상기와 같은 조성물로 처리된 직물로 제조된 의류 또는 산업용 직물은 습도 조건과 상관없이 그 목적에 따라 사용하는 동안 지속적으로 정전기방지 기능이 유지될 수 있다.
특히, 도전성폴리머 콜로이드 입자를 포함하는 조성물은 도포하여 건조시키는 공정만으로도 직물에의 밀착성이 뛰어나고, 충분한 강도, 우수한 도전성, 투명성 및 세탁 내구성을 가지므로, 안정적이고 영구적인 정전기 방지 성능을 갖는 직물을 제공할 수 있다.
또한, 상기와 같은 조성물을 이용하는 처리된 직물의 경우, 직물 자체의 내부에서 정전기가 방전되므로, 직물의 두께와 색상에 관계없이, 외부 환경의 조건에 관계없이 영구 정전기방지 성능을 갖는 직물을 제공할 수 있다.
다른 방법으로는, 텐타에서 열처리하여 직물 내부 및 표면에 도전성폴리머가 적층된 박막을 불용화시킬 수도 있으며, 경화 후 섬유와의 밀착성, 및 강도가 우수하고 세탁 내구성이 있는 영구 정전기방지 기능을 갖는 직물을 제공할 수 있다.
더 나아가서는, 상기와 같은 조성물을 이용하여, 매우 높은 전도성을 요구하는 기능성 직물을 제조할 수도 있다.
도전성폴리머 콜로이드 입자는 원자 또는 저분자 보다 큰 입자로 물질이 분산된 상태이며, 이와 같이 도전성폴리머가 콜로이드 입자 상태로 존재함에 따라, 물에 난용성인 도전성폴리머가 수분산성인 상태가 된다.
이에 의하여 용제로서 물과 같은 극성 용매를 사용할 수 있으며, 기존의 설비를 이용하여 공업적으로 대량의 섬유나 직물에 용이하게 정전기방지 기능을 부여할 수 있으며, 한번 안정한 콜로이드 입자 상태로 제조한 후에는 물과 무한정하게 혼합될 수 있다.
이러한 도전성폴리머는 특별히 한정되지 않지만, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리(P-페닐렌), 폴리(P-페닐렌비닐렌) 및 이들의 유도체 중 단독 또는 2종 이상을 포함한다.
이들 도전성폴리머 중에서도, 폴리아닐린 또는 폴리아닐린 유도체가 바람직하며, 더 구체적으로 폴리아닐린 유도체로는 예를 들어 폴리아닐린, 폴리메틸아닐린, 폴리디메틸아닐린, 폴리에틸아닐린등을 들 수 있다.
본 발명에서는 폴리아닐린이 범용성 및 경제성이라는 점에서 바람직하게 사용된다.
예컨대, 폴리아닐린은 매우 응집력이 높아 물에 대한 분산성이 극히 낮기 때문에, 분산성, 투명성 및 도전성을 양립시키기는 곤란하지만, 폴리아닐린 또는 그의 유도체를 콜로이드 입자 상태로 분산시킴으로써, 물과 같은 극성 용매에 분산성이 용이하고 염료와 상용성이 좋으며 투명한 박막을 얻을 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기와 같은 도전성폴리머는 중량평균분자량이 20,000 내지 1,000,000, 바람직하게는 50,000 내지 100,000 인데, 분자량이 이 범위이면, 얻어지는 도전성폴리머 분산액에 함유되는 도전성폴리머가 콜로이드 상태로 되기 쉬워 분산성이 우수하게 되며, 이 도전성폴리머 콜로이드 분산액은 우수한 도전성을 갖고, 투명도가 높은 재료를 제공할 수 있다. ,
또한, 상기와 같은 도전성폴리머 콜로이드 입자는 전체 조성물 100 중량부 중에 0.5 내지 30 중량부로 존재하는 것이 바람직하며, 1 내지 25 중량부가 경제적인 사용범위로 가장 바람직하고, 1 내지 15 중량부로 사용될 수 있다.
이와 같은 함량 범위가 되면, 분산의 측면에서도 용이할 수 있고, 얻어지는 재료의 우수한 투명도 관점에서 바람직할 수 있다,
상기 조성물 중 용제는 도전성폴리머 중 적어도 일부를 용해 또는 팽윤시킬 수 있는 용제이면 특별히 한정되지 않으며, 상기 용제는 물과 극성 용매를 포함할 수 있다.
극성 용매의 구체적 예로는, 메틸에틸케톤(MEK), 아세톤, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 톨루엔, 자일렌, 테트라히드로퓨란(THF), 디메틸술폭사이드(DMSO), 디메칠포름아미드(DMF), N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 등을 들 수 있다.
이들은 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 되는데, 그 중에서도 아세톤, 에탄올, 이소프로판올이 용해성과 공정 후 제거 용이성 면에서 바람직하다.
물과 극성 용매의 함량은 필요에 따라 결정될 수 있으며, 예컨대 물과 극성 용매의 중량비는 100:1 내지 100:50 일 수 있다.
상기 조성물 중 용제의 함량은 필요에 따라 조절될 수 있으며, 예컨대 60 내지 95 중량부일 수 있다.
본 출원의 다른 실시예에 따르면, 조성물을 구성하는 계면활성제는 수용액 중에서 도전성폴리머 미셀을 형성할 수 있고, 계면활성제는 2종 이상이 사용되어야 하는데, 이때 사용되는 계면활성제로는, 비이온계면활성제, 음이온계면활성제, 양이온계면활성제, 양성이온계면활성제 등을 들 수 있다.
상기 도전성폴리머 미셀을 제조함에 있어서 계면활성제 사용량은, 상기 도전성폴리머 콜로이드 입자를 포함하는 조성물 전체 대비 0.9 내지 5 중량%가 바람직하다.
구체적으로 계면활성제의 사용량은 도전성 고분자 콜로이드 입자량, 염료의 종류 및 피염물의 특성에 따라 결정될 수 있다. 필요 이상으로 사용량을 늘리면 도전율이 저하될 뿐 아니라 염료를 포함하는 경우 불균일한 염색으로 되어 염색성이 나쁜 경향을 보일 수 있으며, 후 공정에 문제점이 발생할 수도 있다.
만일, 계면활성제의 사용량이 너무 적으면 도전성폴리머의 재응집과 침전 형상이 발생할 수도 있으며, 분산성이 감소할 수 있다.
비이온계면활성제로는, 구체적으로 예를 들어 지방산 소르비탄에스테르, 폴리 옥시에틸렌지방산소르비탄, 폴리옥시에틸렌 고급 알코올 에테르, 폴리옥시에틸렌 고급 알코올 에스테르, 예컨대 폴리옥시에틸렌올레일에스테르, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 블록 폴리머, 폴리옥시에틸렌알킬아민 등을 들 수 있다.
그리고, 음이온계면활성제로는, 구체적으로 예를 들어 지방산의 알칼리 금속염, 알킬황산염, 알킬에테르황산염, 알킬벤젠술폰산염, N-아실-N-메틸타우린산알킬에테르황산염, 디알킬술포숙신산염, N-알킬-N,N-디메틸옥사이드, 나프탈렌술폰산염 또는 이의 포르말린축합물, 폴리카르본산염, 리그닌술폰산염, 트리폴리인산염, 데실황산에스테르염, 폴리옥시에틸렌알킬에테르 및 그 황산에스테르염, N-아실-N-메틸타우린산염, 디알킬술포숙신산염, 트리폴리인산염 등을 들 수 있다.
또한, 양이온 계면활성제로는, 구체적으로 예를 들어 알킬아민아세트산염, 알킬트리메틸암모늄클로라이드 등의 제 4 급 암모늄염 등을 들 수 있다.
또한, 양성이온 계면활성제로는, 구체적으로 예를 들어 디메틸알킬베타인, 알킬아미드베타인 등을 들 수 있다.
한편, 계면활성제로는 음이온 계면활성제와 비이온 계면활성제가 바람직하며, 음이온 계면활성제와 비이온계면활성제의 중량비에 따라 자가 유화성과 임계미셀농도(critical micell concentration) 범위가 결정될 수 있다.
음이온 계면활성제는 고온 안정성을 부여할 수 있으며, 비이온 계면활성제는 미셀 안정성을 부여할 수 있다.
예컨대, 음이온성 계면활성제 2종 이상을 사용하거나, 음이온성 계면활성제 1종 이상과 비이온성 계면활성제 1종 이상을 사용할 수 있다.
일 예로서, 알킬벤젠술폰산염 및 폴리옥시에틸렌알킬에테르 중 1종 이상을 사용할 수 있으며, 또 하나의 예로서 알킬벤젠술폰산염 및 폴리옥시에틸렌알킬에테르를 각각 1종 이상 사용할 수 있다.
계면활성제의 종류와 사용 범위를 응용함으로써, 도전성폴리머의 농도, 교반기 종류, 교반속도, 교반온도, 교반시간의 조건에 따라 도전성폴리머를 단시간에 콜로이드 상태로 분산시킬 수 있고, 이에 의하여 높은 투명도와 도전성을 갖는 도전성폴리머 콜로이드 입자를 포함하는 조성물을 제공할 수 있다.
예컨대, 도전성 폴리아닐린, 용제, 물, 및 계면활성제를 함유하는 혼합액을 교반기를 사용하여 5,000rpm 이상으로 교반시킴으로써 우수한 도전성을 갖고 투명도가 높은 도전성폴리머 콜로이드 분산액을 공업적으로 제조할 수 있다.
일 예로서, 도전성폴리머 폴리아닐린을 상온에서 필요로 하는 물, 비이온 계면활성제, 음이온 계면활성제에 투입하고, 50 내지 80 에서 30 내지 80 rpm 으로 1시간 이상 믹싱하여 반죽 상태로 만든 후 물을 추가하여 교반기를 사용하여, 실온에서 5,000rpm 속도 이상으로 1 시간 이상 교반시켜, 도전성폴리머 콜로이드 입자를 포함하는 조성물을 제조할 수 있다.
이때 도전성폴리머를 콜로이드 상태로 제조하는 과정에서 물을 소량씩 투입하여 자가 유화 미셀이 임계 미셀농도(CMC) 의 범위로 제조할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 조성물은 바인더를 더 포함한다.
상기 바인더의 첨가에 의하여, 직물에 대한 밀착성과 강도가 더욱 향상될 수 있으며, 또한 바인더의 존재 하에서 교반함으로써 얻어지는 도전성폴리머 콜로이드 입자는 바인더 자체의 전하 작용으로 인하여 도전성폴리머 콜로이드 입자가 다시 응집되기 어려워진다는 것을 확인하였다.
따라서, 이와 같은 도전성폴리머 콜로이드 입자는 도전성 재료로서 직물의 정전기 외에 다양한 용도로 사용될 수 있다.
도전성폴리머 콜로이드 입자를 포함하는 조성물에 추가로 바인더를 함유하는 혼합액을, 교반기를 사용하여, 교반시킴으로써 도전성폴리머 콜로이드 입자를 포함하는 조성물이 섬유 또는 직물에 보다 강한 밀착성을 가지며 세탁 내구성이 있고, 우수한 도전성과 투명도가 높은 도전성폴리머 분산액을 제조하는 것을 특징으로 한다.
바인더는 바람직하게는, 폴리아크릴공중합체 또는 이의 암모늄염, 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 스티렌-부타디엔공중합체, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 폴리아세트산비닐, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌, 폴리스티렌술폰산, 폴리비닐술폰산등의 폴리머 중에서 선택되는 단독 또는 2종 이상을 포함할 수 있으며, 이들 바인더는 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상이 병용될 수 있다.
바인더의 재료는 특별히 한정되지 않고, 건조시킨 후에는 투명하고 수불용성 피막을 형성하는 것이 바람직하다.
바인더의 함량은 조성물 100 중량부 중에 0.001 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.005 내지 2 중량부, 더욱 바람직하게는 0.005 내지 1 중량부로 할 수 있다.
바인더를 미리 용제에 용해시켜 도전성폴리머 콜로이드 입자를 포함하는 조성물과 혼합 시키면 콜로이드 상태가 더욱 양호하게 될 수 있고, 이때 바인더를 미리 용해시키는 용제는 바인더를 용해시킬 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다.
본 발명은, 전기전도도가 10-6 s/cm이상인 상태에서 물에 대한 용해도가 0.5 중량% 이상인 수분산 도전성 콜로이드 폴리아닐린염을 이용, 이러한 전도성 물질들이 섬유 내에 고르게 존재하도록 함으로써, 정전기가 발생하였을 경우 섬유 내부에서 전기가 방전되어 영구적으로 제전성을 발휘 할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 소정 범위의 표면저항값과 마찰대전압의 내구성을 갖는 직물을 개발함으로서, 시간이 지남에 따라 정전기 방지 성능이 저하될 뿐만 아니라, 세탁 후 정전기 방지 성능이 완전히 없어지는 등의 종래의 직물에 대한 문제를 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
아울러, 본 발명은 각종 의류 및 산업용 직물에 영구 대전방지 기능성을 극대화함으로써, 작업복 및 소비자 니즈에 적용하여 정전기에 의해 유발되는 산업 현장의 각종 사고 및 장해를 예방할 수 있으며, 일상생활에서 정전기 발생으로 인한 불편함을 덜어주게 하는 등의 응용 제품에 활용이 가능함과 동시에, 생산 공정이 간단하고 세탁 내구성이 우수하며, 도포하여 건조시키는 것만으로 우수한 도전성을 갖고, 비용을 감소시킬 수 있고, 다양한 직물을 공업적으로 대량 생산 처리가 가능한 효과를 갖는다.
그에 따라, 본 발명은 제전 작업복, 유니폼, 등의 의류, 카펫, 커텐, 의자 덮개 등의 인테리어 직물, 모자, 구두, 가방, 자동차, 전차, 비행기, 등의 시트, 상업용 섬유 제품 및 산업적으로 이용 가능성이 매우 높은 효과를 갖는다.
이상의 본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해여야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 전기전도도가 10-6 s/cm 이상인 상태에서, 물에 대한 용해도(25°c)가 0.5 중량% 이상인 도전성폴리머 콜로이드 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기 방지를 위한 직물 처리용 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정전기 방지를 위한 직물은 표면저항값이 1013 Ω/sq ~ 107 Ω/sq 범위를 가지며, 마찰대전압이 500mv 이하인 것을 특징으로 하는 정전기 방지를 위한 직물 처리용 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 정전기 방지를 위한 직물은 섬유, 터치패널, 클린룸 칸막이, 전자부품 포장재, 의료재, 항공산업재, 또는 전자산업재인 것을 특징으로 하는 정전기 방지를 위한 직물 처리용 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성폴리머는,
    폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리(P-페닐렌), 폴리(P-페닐렌비닐렌) 또는 이의 유도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기 방지를 위한 직물 처리용 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성폴리머는,
    중량평균분자량이 20,000 내지 1,000,000인 것을 특징으로 하는 정전기 방지를 위한 직물 처리용 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 도전성폴리머 콜로이드 입자는,
    전체 조성물 100 중량부 중에 0.5 내지 30 중량부로 존재하는 것을 특징으로 하는 정전기 방지를 위한 직물 처리용 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서,
    바인더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기 방지를 위한 직물 처리용 조성물.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 바인더는,
    폴리아크릴공중합체, 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 스티렌-부타디엔공중합체, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 폴리아세트산비닐, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌, 폴리스티렌술폰산, 및 폴리비닐술폰산으로 이루어진 폴리머 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기 방지를 위한 직물 처리용 조성물.
KR1020190010113A 2019-01-25 2019-01-25 정전기 방지를 위한 직물 처리용 조성물 KR20200092770A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190010113A KR20200092770A (ko) 2019-01-25 2019-01-25 정전기 방지를 위한 직물 처리용 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190010113A KR20200092770A (ko) 2019-01-25 2019-01-25 정전기 방지를 위한 직물 처리용 조성물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200092770A true KR20200092770A (ko) 2020-08-04

Family

ID=72048918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190010113A KR20200092770A (ko) 2019-01-25 2019-01-25 정전기 방지를 위한 직물 처리용 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20200092770A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Knittel et al. Electrically high-conductive textiles
Huang et al. Smart color-changing textile with high contrast based on a single-sided conductive fabric
Pahalagedara et al. Carbon black functionalized stretchable conductive fabrics for wearable heating applications
Kim et al. Electrical and morphological properties of PP and PET conductive polymer fibers
US3955032A (en) Flame retardants for natural and synthetic materials
JP5236919B2 (ja) 撥水または撥油性仕上げ処理層
US5595689A (en) Highly conductive polymer blends with intrinsically conductive polymers
Yu et al. Conductivity and antibacterial properties of wool fabrics finished by polyaniline/chitosan
Chen et al. Fabrication and characterization of water-based polyurethane/polyaniline conducting blend films
KR101220687B1 (ko) 그라파이트를 이용한 섬유코팅제 및 그라파이트를 활용한 기능성 섬유 제조방법과 기능성 섬유
Shyr et al. Coexisting antistatic and water-repellent properties of polyester fabric
CN104018345A (zh) 一种多功能抗静电剂
JPS5839175B2 (ja) 制電性合成重合体組成物
Aizamddin et al. Study of conductivity and thermal properties of polyaniline doped with p-toluene sulfonic acid
KR20200092770A (ko) 정전기 방지를 위한 직물 처리용 조성물
JP2007291562A (ja) 耐久制電機能性繊維及びその製造方法
CN103924319A (zh) 一种抗静电共聚酯纤维及其制备方法
TWI626943B (zh) 抗菌粉體、抗菌母粒及抗菌結構
Wang et al. Preparation and characterization of polypyrrole/cellulose fiber conductive composites doped with cationic polyacrylate of different charge density
KR20180112528A (ko) 정전기방지용 직물 처리용 조성물, 이의 제조방법, 이를 이용한 정전기방지 처리 방법, 염색방법 및 정전기방지성 직물
JP2009197117A (ja) 熱可塑性樹脂組成物及びその成形品
TR201703562A2 (tr) 3-metoksi̇ti̇yofen (mot) monomeri̇ni̇n poli̇ (akri̇loni̇tri̇l-ko-i̇takoni̇k asi̇t) matri̇si̇ üzeri̇nde poli̇merleşti̇ri̇lmesi̇ ve üreti̇len nanoparti̇küllerden elektoeği̇rme yöntemi̇ i̇le nanoli̇f eldesi̇ yöntemi̇
Kale et al. Antibacterial and conductive polyester developed using nano copper oxide and polypyrrole coating
JP5526530B2 (ja) 塗布型帯電防止剤
US4869953A (en) Flame-resistant microporous coatings