KR20240061492A - 테프론 함유 내열 폴리프로필렌 천 - Google Patents

테프론 함유 내열 폴리프로필렌 천 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리프로필렌 100중량%에 테프론계 칩 5~15 중량%를 혼합하여 원사를 제조하는 단계; 상기 원사를 경사와 위사로 직조하여 천을 재직하는 단계; 및
상기 천을 코팅제로 코팅하는 단계를 포함하는 내열 폴리프로필렌 천의 제조방법 에 따라 제조된 테프론 함유 내열 폴리프로필렌 천을 제공한다.

Description

테프론 함유 내열 폴리프로필렌 천 {Heat-resistant polypropylene cloth with teflon}
본 발명은 내열성을 가진 테프론을 사용하여 내열성을 갖도록 제조된 폴리프로필렌 천에 관한 것이다.
폴리프로필렌 천은 제법에 있어서 에너지 소비량이 가장 적고, 재생을 실시하는 경우에 융점이 낮고, 쉽게 재융해 할 수 있으며, 열분해 유화가 가능하고, 탄소와 수소만의 화합물이으로, 소각 시 유해 가스의 발생이 매우 적다는 특징이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1062997호는 고내열성 및 내광성을 지닌 폴리프로필렌 단섬유 및 이의 제조방법, 이로 만들어진 부직포를 개시하고 있다.
폴리프로필렌 단섬유 및 부직포에 내열성을 가하기 위하여 산화방지제가 함유된 호모폴리프로필렌 95 내지 99.9 중량% 및 자외선안정제가 함유된 폴리올레핀 캐리어 수지 0.1 내지 5 중량%를 블렌딩하여 용융·방사하는 단계; 상기 방사된 미연신사를 연신하고, 권축을 부여하는 연신·크림핑단계; 유제 에멀젼이 함유된 액상수지를 크림핑된 연신사의 표면에 부착시키는 표면처리단계; 및 상기 연신사를 열고정한 후 단섬유로 절단하는 단계를 포함하고 있다.
이런 과정을 통하여 내열성을 확보할 수 있으나 공정이 복잡하고, 산화방지제와 자외선 안정제 등 부수적인 화학약품 등을 추가로 사용해야 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 최적의 내열성 소재를 합성하여 환경문제를 유발하지 않고, 재생성이 양호하며, 성형 가공성이 좋은 폴리프로필렌 천을 제공한다.
본 발명은 폴리프로필렌 100 중량%에 테프론계 칩 5~15 중량%를 혼합하여 원사를 제조하는 단계; 상기 원사를 경사와 위사로 직조하여 천을 재직하는 단계; 및 상기 천을 코팅제로 코팅하는 단계를 포함하는 내열 폴리프로필렌 천의 제조방법에 따라 제조된 테프론 함유 내열 폴리프로필렌 천을 제공한다.
본 발명의 일실시예에서 상기 원사를 제조하는 단계는 폴리프로필렌과 테프론계 칩을 혼합하고 사일로에 투입하고 블렌딩하여 용융된 혼합물을 제조하며, 상기 혼합물을 압출하고 고화하여 시트를 제조하며, 상기 시트를 슬리팅하고 연신한 후 어닐링 하며, 위사와 경사로 구분해서 와인딩 하여 1200 데니어의 원사를 제조하는 것을 특징으로 하는 내열 폴리프로필렌 천의 제조방법에 따라 제조된 테프론 함유 내열 폴리프로필렌 천을 제공한다
본 발명의 일시실예에서 상기 천을 코팅제로 코팅하는 단계에서 권취속도 100 내지 200 m/min, 다이스 온도 260 내지 350 ℃, 스퀴징 압력 1.0 내지 2.0 kg/cm2 에서 20 내지 30 ㎛의 두께로 코팅하는 것을 특징으로 하는 내열 폴리프로필렌 천의 제조방법에 따라 제조된 테프론 함유 내열 폴리프로필렌 천을 제공한다
본 발명의 일실시예에서 상기 코팅제는 폴리프로필렌 코팅된 레진인 것을 특징으로 하는 내열 폴리프로필렌 천의 제조방법에 따라 제조된 테프론 함유 내열 폴리프로필렌 천을 제공한다.
본 발명의 일실시예에서 상기 코팅제는 내열강화필름 하단에 접착성 원료 레진을 결합하여 구비하는 것을 특징으로 하는 내열 폴리프로필렌 천의 제조방법에 따라 제조된 테프론 함유 내열 폴리프로필렌 천을 제공한다.
본 발명에 따르면, 테프론을 이용하여 내열성 및 내광성이 우수한 폴리프로필렌 천을 제조할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 내열 폴리프로필렌 천의 제조방법을 나타낸 이미지이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다.
또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 폴리프로필렌 100 중량%에 테프론계 칩 5~15 중량%를 혼합하여 원사를 제조하는 단계; 상기 원사를 경사와 위사로 직조하여 천을 재직하는 단계; 및 상기 천을 코팅제로 코팅하는 단계를 포함하는 내열 폴리프로필렌 천의 제조방법에 따라 제조된 테프론 함유 내열 폴리프로필렌 천을 제공한다.
테프론은 테트라플루오르에틸렌(Tetrafluoroethylene)의 첨가중합으로 얻는 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE,Polytetrafluoroethylene)으로 만든 섬유로, 융점은 327℃이며, 고온의 농산(濃酸), 50% 수산화나트륨에서도 견디는 우수한 내열성과 내약품성을 가진다.
한편, 폴리프로필렌 100 중량%에 테프론계 칩 5 중량% 미만 혼합하면 내열성능이 충분치 못하고, 테프론계 칩을 15 중량%를 초과하여 혼합하면 원사 생산시 유연성이 떨어지고 부러지거나 끊어지는 현상으로 인하여 원사로의 생성이 어려운 문제가 있다.
본 발명의 일실시예에서 상기 원사를 제조하는 단계는 폴리프로필렌과 테프론계 칩을 혼합하고 사일로에 투입하고 블렌딩하여 용융된 혼합물을 제조하며, 상기 혼합물을 압출하고 고화하여 시트를 제조하며, 상기 시트를 슬리팅하고 연신한 후 어닐링 하며, 위사와 경사로 구분해서 와인딩 하여 1200 데니어의 원사를 제조한다.
본 발명의 일시실예에서 상기 천을 코팅제로 코팅하는 단계에서 권취속도 100 내지 200 m/min, 다이스 온도 260 내지 350 ℃, 스퀴징 압력 1.0 내지 2.0 kg/cm2 에서 20 내지 30 ㎛의 두께로 코팅할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일실시예에서 상기 코팅제는 폴리프로필렌 코팅된 레진인 것을 선택할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서 상기 코팅제는 내열강화필름 하단에 접착성 원료 레진을 결합하여 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 구체예에 따르면, 상기 천을 코팅제로 코팅하는 단계에서 코팅 두께는 20 내지 30 ㎛, 22 내지 25 ㎛ 또는 22 내지 28 ㎛ 일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 상기 천을 코팅제로 코팅하는 단계는 권취속도 100 내지 150 m/min, 140 내지 200 m/min 또는 130 내지 180 m/min 일 수 있고, 다이스 온도 260 내지 300 ℃, 260 내지 270 ℃ 또는 270 내지 350 ℃ 일 수 있고, 스퀴징 압력 1.0 내지 1.5 kg/cm2, 1.0 내지 1.1 kg/cm2 또는 1.1 내지 2.0kg/cm2 에서 수행될 수 있다.
권취속도 100 내지 200 m/min, 다이스 온도 260 내지 350 ℃, 스퀴징 압력 1.0 내지 2.0 kg/cm2 에서 20 내지 30 ㎛의 두께로 코팅할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
[실시예1] 내열 폴리프로필렌 천의 제조
폴리프로필렌(롯데케미칼 : hdpp y-130) 100 중량%에 테프론계 chip 5~15 중량%g를 혼합하여 에어믹싱(air mixing)한 후 Silo에 투입 후 30 ℃ 온도를 유지하여 3일에 걸쳐 블렌딩 한다. 상기 작업을 수행하여 용융된 혼합물을 제조하였다. 상기 용융된 혼합물을 300 ℃에서 3km/min의 속도로 토출시켜 압출하였다. 상기 압출된 혼합물을 립(lip)을 통해 0.22cm 폭으로 롤러를 통과시켜 심수조(deep water tank)에서 고화하여 시트를 제조하였다. 상기 시트를 슬리팅하고, 연신플레이트에서 연신한 후, 어닐링(annealing)한다. 상기 어닐링된 시트를 위사와 경사로 구분하여 와인딩하여 1200 데니어의 원사를 제조하였다. 상기 원사를 워터젯(water jet) 직기를 이용하여 경위사 밀도가 인치당 (10x10), 직물폭이 1700mm인 원단을 제조하였다. 상기 원단에 폴리프로필렌 코팅된 레진을 일정 권취 속도 140m/min, 다이스온도 300 ℃, 스퀴징 압력 1.2 kg/cm에서 23 ㎛의 두께로 코팅 또는 접착하여 내열성이 강화된 폴리프로필렌 천을 제조하였다.
[실시예2] 내열 폴리프로필렌 천의 제조
폴리프로필렌(롯데케미칼 : hdpp y-130) 100 중량%에 테프론계 chip 5~15 중량%g를 혼합하여 에어믹싱(air mixing)한 후 Silo에 투입 후 30 ℃ 온도를 유지하여 3일에 걸쳐 블렌딩 한다. 상기 작업을 수행하여 용융된 혼합물을 제조하였다. 상기 용융된 혼합물을 300 ℃에서 3km/min의 속도로 토출시켜 압출하였다. 상기 압출된 혼합물을 립(lip)을 통해 0.22cm 폭으로 롤러를 통과시켜 심수조(deep water tank)에서 고화하여 시트를 제조하였다. 상기 시트를 슬리팅하고, 연신플레이트에서 연신한 후, 어닐링(annealing)한다. 상기 어닐링된 시트를 위사와 경사로 구분하여 와인딩하여 1200 데니어의 원사를 제조하였다. 상기 원사를 워터젯(water jet) 직기를 이용하여 경위사 밀도가 인치당 (10x10), 직물폭이 1700mm인 원단을 제조하였다. 상기 원단에 내열강화필름 하단에 접착성 원료 레진을 결합한 것은 올려 권취 속도 140m/min, 다이스온도 310 ℃, 스퀴징 압력 1.2 kg/cm에서 23 ㎛의 두께로 코팅 또는 접착하여 내열성이 강화된 폴리프로필렌 천을 제조하였다.
[비교예]
기존의 방식대로 폴리프로필렌 100%로 원사를 제작하여 직조하여 폴리프로필렌 천을 제조하였다.
[실험예] 물성측정
상기 실시예1, 2로 제조된 내열 폴리프로필렌 천의 내열성 실험 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 실시예 1, 2 및 비교예를 통해 제조된 폴리프로필렌 천을 오븐 150℃에 방치 후 일정 시간 간격으로 강/신도를 측정하였다.
구분 오븐 방치시간(H) 강도(r/De) 신도%
실시예 1 0 2.98 105
10 2.91 90
24 2.40 60
실시예 1 0 3.03 99
10 2.95 80
24 2.76 68
비교예 0 2.82 102
10 측정불가 측정불가
24 측정불가 측정불가
테스트결과, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 천은 내열성이 우수한 것으로 나타났다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시예일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (5)

  1. 폴리프로필렌 100 중량%에 테프론계 칩 5~15 중량%를 혼합하여 원사를 제조하는 단계;
    상기 원사를 경사와 위사로 직조하여 천을 재직하는 단계; 및
    상기 천을 코팅제로 코팅하는 단계를 포함하는 내열 폴리프로필렌 천의 제조방법 에 따라 제조된 테프론 함유 내열 폴리프로필렌 천
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 원사를 제조하는 단계는
    폴리프로필렌과 테프론계 칩을 혼합하고 사일로에 투입하고 블렌딩하여 용융된 혼합물을 제조하며, 상기 혼합물을 압출하고 고화하여 시트를 제조하며, 상기 시트를 슬리팅하고 연신한 후 어닐링 하며, 위사와 경사로 구분해서 와인딩 하여 1200 데니어의 원사를 제조하는 것을 특징으로 하는 내열 폴리프로필렌 천의 제조방법에 따라 제조된 테프론 함유 내열 폴리프로필렌 천
  3. 제1항에 있어서,
    상기 천을 코팅제로 코팅하는 단계에서 권취속도 100 내지 200 m/min, 다이스 온도 260 내지 350 ℃, 스퀴징 압력 1.0 내지 2.0 kg/cm2 에서 20 내지 30 ㎛의 두께로 코팅하는 것을 특징으로 하는 내열 폴리프로필렌 천의 제조방법에 따라 제조된 테프론 함유 내열 폴리프로필렌 천
  4. 제3항에 있어서,
    상기 코팅제는 폴리프로필렌 코팅된 레진인 것을 특징으로 하는 내열 폴리프로필렌 천의 제조방법에 따라 제조된 테프론 함유 내열 폴리프로필렌 천
  5. 제3항에 있어서,
    상기 코팅제는 내열강화필름 하단에 접착성 원료 레진을 결합하여 구비하는 것을 특징으로 하는 내열 폴리프로필렌 천의 제조방법에 따라 제조된 테프론 함유 내열 폴리프로필렌 천

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