KR890003166B1 - 내습윤 마모성 사 및 밧줄류 - Google Patents

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무어 마샬 로버트
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알라이드 코오포레이션
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Abstract

내용 없음.

Description

내습윤 마모성 사 및 밧줄류
제 1 도 사에 대한 사(yarn)의 건조 및 습윤마모성 시험에 사용되는 장치의 개략도.
제 2 도 : 금속에 대한 사(yarn)의 습윤 마모성 시험에 사용되는 장치의 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 사(yarn) 11, 13, 15 : 사 가이드(yarn guide)
12 : 폴리(pulley) 14 : 차단기(cut off device)
16, 23 : 추(weigh) 20 : 드럼
21 : 스폰지 22 : 스테인리스 스틸육각봉(hexagonal bar)
본 발명은 수성 마무리조성물(finish compositions)로 겉마무리 처리된 사, 및 그러한 사로부터 내습윤마모성(wet abrasion resistance)의 밧줄류를 제조하는 방법에 관한 것이다. 좀더 상세히 언급하자면, 본발명은 상용 폴리아미드사, 폴리에스테르사 또는 폴리올레핀사에 수성의 마무리 조성물을 적용시켜 내습윤마모성 및 내건조마모성을 향상시키는 것 및 그로부터 향상된 물성의 밧줄류를 제조하는 것에 관한 것이다. 밧줄류는, 내습윤마모성이 요구되는, 물과의 장기접촉에 적합한 물품이어야 한다. 따라서, 천염섬유 및 합성섬유로부터 제조된 밧줄류의 내습윤 마모성을 향상시키는 것은 매우 중요한 것이다. 본 명세서에 있어서 "사"(yarn)란 일반용어는 단필라멘트, 다발 필라멘트, 섬유, 사등을 모두 포함하여 일컫는 것이다. 미국특허 제 3,103,448호(로스)의 기술에 따라 처리된 사로 제조된 코오드 및 로우프는 습윤 및 건조 마모에 대해 큰 저항을 갖음이 밝혀졌다. 미국특허 제 3,060,163호(엘차크, 주니어)에는 연신 또는 비연신된 연속 합성사, 특히 나일론, 를 산화 폴리에틸렌의 수성에멀션과 함께 처리하는 것이 기술되어 있다. 여기서, 산화폴리에틸렌은 단독으로 적용될 수도 있고 다를 마무리첨가제(예를들면, 실리콘등)와 함께 적용될 수도 있다. 마샬등의 미국특허 제 3,917,893호, 제 4,129,507호, 제 4,293,460호 및 제 4,371,658호에는, 폴리아미드사를 위한, 산화폴리에틸렌 함유스핀 마무리조성물이 기술되어있으며, 미국특허 제 3,850,658호(고메즈등)에는 산화폴리에틸렌을 포함하여 구성된 폴리에스테르 사용마무리 조성물이 기술되어 있다.
미국특허, 제 3,853,607호 (옌거등)에는 디알킬 프탈레이트 오일내에 분산된 폴리알킬렌 왁스 또는 미소결 정성 왁스 및 폴리오가노실록산 오일로 구성된 윤활 마무리 조성물로 처리함으로써 폴리에스테르와 폴리아미드타이어 및 공업용사의 부착성 및 피로저항성을 개선하는 것이 기술되어 있다. 그밖에, 미국특허 제 3,844,826호 (복크너등) 및 제 4,394,518호 (후버등)에 개시되어 있듯이, 기존의 재봉사용 윤활제 조성물은 폴리디오가노실록산 오일류 또는 그와 폴리에틸렌 왁스와의 혼합물등이다. 이러한 유기실리콘 화합물이, 섬유의 슬립성 및 활동성을 향상시키는데 통상 사용되어왔던, 파라핀유나 폴리에틸렌 왁스등과 혼합되어 사용될 수 있음을 밝혀졌다. 후버등의 다른 미국특허 제 3,983,272호에는 디어가노-폴리실록산과 인화합물 및 파라핀유로 구성되는 조성물로 섬유를 처리하여 윤활성을 향상시키는 방법이 기술되어 있다.
전술한 바와같이, 사의 내습윤마모성 및 내건조마모성등을 향상시키는데 사용되는 산화폴리에틸렌 함유조성물들이 다양하게 개발되어 왔으나, 일종의 조성물에 있어서는 장기적인 수접촉후 사의 고체성분 보존성(solids retension-이는 피복체의 내구성 척도임)이 그다지 만족스럽지 못하였으며, 대부분의 경우에 있어서 마무리 처리된 사로부터 제조된 밧줄류에 내습윤모성이 그대로 전가되지 못하였다. 본 발명의 목적은 사, 특히 합성사의 겉마무리 처리에 유용한 수산화암모늄으로 중화되고 비질소계 비이온성 유화제와 함께 유상화된, 산화 폴리에틸렌 함유 마무리조성 및 그러한 조성물로 처리된 사를 제공하고자 하는 것이다. 그리고 또하나의 목적은 그러한 사로부터 내습윤마모성이 우수한 밧줄류(cordage)를 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다. 본 발명에 따라서, 드로우잉후 사(yarn)를, 알카리수산화물로 중화되고 비질소계 비이온성 유화제와함께 유상화된 산화 폴리에틸렌계 오일 20-80 wt% 및 디메틸과 3-[(2-아미노에틸)-아미노프로필]공단량체의 실록산아나 아미드 멜라민왁스로부터 선택된 화합물 80-20 wt%로 구성된 수성 마무리조성물로 처리함을 특징으로 하는 내습윤마모성 밧줄류의 제조방법이 제공된다. 본 발명에 있어서 바람직한 합성사는 폴리에스테르류, 폴리아미드류 및 폴리올레핀류로부터 선택되는 것이다 .
바람직한 폴리에스테르는 최소한 75%이상의 디카르복시산성분을 함유하며 탄소수 2-20개인 글리콜의 폴리에스테르와 같은 선형 테레프탈레이트 폴리에스테르이다. 디카르복시산 성분은 90%이상이 테레프탈산인것이 바람직하며, 나머지 성분으로 적합한 것은 세바스산, 아디프산, 이소프탈산, 술포닐-4, 4'-디벤조산, 2, 8-디벤조푸린-디카르복시산, 또는 2, 6-나프탈렌 디카르복시산등이다. 적합한 글리콜류는 디에틸렌글리콜, 부틸렌글리콜, 데카메틸렌글리콜, 또는 비스-(1, 4-히드록시메틸 시클로헥산등이다. 가장바람직한 선형테페프탈레이트 폴리에스테르는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)이다. 바람직한 폴리아미드로는 다음과 같은 것들이 있다. 헥사메틸렌 디아민과 아디프산의 축합반응생성물(나일론 6, 6), 헥사메틸렌 디아민과 세바스산의 축합반응생성물(나일론 6, 10), 비스(파라-아미노시클로헥실)메탄과 도데칸디오산의 축합반응생성물, 6-카프로락탐의 중합생성물(나일론 6), 7-아미노헵타노산의 중합생성물(나일론 7), 8-카프로락탐의 중합생성물(나일론 8), 9-아미노 펠라르곤상의 중합생성물(나일론 9), 11-아미노운데카노산의 중합생성물(나일론 11), 12-도데카락탐의 중합생성물(나일론 12), 아라미드등. 이중에서도 특히 바람직한 폴리아미드는 나일론 6이다. 바람직한 폴리올레핀으로 폴리에틸렌 단중합체, 폴리프로필렌 단중합체, 폴리에틸렌 공중합체, 및 폴리프로필렌 공중합체등이 있다. 폴리에틸렌 공중합체는 최소한 90%이상의 에틸렌 단위를 가지며 나머지는 프로펠렌이나 부틸렌과 같은 올레핀류로 구성된 공중합체이며, 폴리프로필렌 공중합체는 최소한 90%이상의 프로필렌 단위를 가지며 나머지는 에틸렌이나 부틸렌과 같은 올레핀으로 구성된 중합체이다. 가장 바람직한 폴리올레핀은 폴리에틸렌 단중합체인데, 상업적으로 유용한 제품으로는 알라이드 코오프레이션이 SPECTRA-900 또는 SPECTRA-1000등이 있다.
본 발명에서 실록산은 디메틸 및 3-[(2-아미노 에틸)아미노 프로필]공단량체의 실록산으로서, 상업적으로 유용한 제품은 헨켈 코오포레이션의 Repellan 80등이다.
본 발명에서 유용한 아미드 멜라민 왁스는 탄소수 6-36개(바람직하게는 10-18개)의 지방산과 멜라닌의 반응에 의하여 형성된, 비이온성 유화제를 사용하여 파라핀왁스와 함께 유상화시킬 수 있는, 수수성 아미드류인데, 상업적으로 유용한 제품으로 린달 케미칼의 Repelotex HM등이 있다. 본 발명에서의 산화 폴리에틸렌류는 평균분자량이 5000이하인 저분자량 폴리에틸렌 단중합체를 사용하여 마련한다. 여기서의 평균분자량은 용매로서 페네톨을 사용하는 증기상삼투압계(vapor phase osmometry)에 의하여 측정된 수평균분자량(number average molecular weight)을 의미한다. 바람직한 수평균분자량은 1000-4000, 더욱 바람직하게는 1500-2500이다. 폴리에틸렌은 10-35, 바람직하게는 12-28, 가장 바람직하게는 13-17의 산가로 산화된다. 산화 폴리에틸렌은. ASTM E-28에 의하여 측정하였을때, 85-145℃ 바람직하게는 95-140℃, 가장바람직하게는 98-115℃의 연화점을 갖는다. 그리고 140℃(284°F)에서의 브루크필드 점도가 120-300cps, 가장 바람직하게는 170-250cps이어야 한다. 전술한 성질을 갖는 상용 산화폴리에틸렌 으로는 알라이드 코오포레이션의 A-C
Figure kpo00001
680 및 A-C
Figure kpo00002
392등이 있다. 후자는 149℃에서 9000cps의 브루크로필드 점도를 갖는 것이다. 한편, 저분자량 폴리에틸렌을 통상적인 방법에 의하여 공기또는 산소와 함께 산화시켜 유용한 산화폴리에틸렌을 마련할 수도 있다.
산화 폴리에틸렌을 유상화하는데 사용될 수 있는, 적합한 비질소계 비이온성 유화제는 매우 다양하다. 예를들면, C12-C20의 포하지방산과 같은 고가지방산이나 알킬아릴폴리에스테르 알코올류를 유화제로서 사용할수 있다. 그러나, 특히 유용한 것은 지방족알코올, 산, 에스테르, 에테르 또는 알킬 페놀과같은 소수성 물질과 산화에틸렌과의 축합반응 생성물이다. 이러한 생성물들은 분자내에 소수성기 및 다수의 옥시에틸렌기를 함유하는 화합물로서, 몇가지로 분류하여 설명하면 다음과 같다.
1. 일반식 R-O-(CH2-CH2O)x-CH2-CH2OH의 화합물 : 식중, R은 알킬기 (C12-C22)또는 일킬(C6-C13)페놀기이고, x는 4이상, 바람직하게는 6-40임. 이러한 화합물의 상용제품들로는 R이 이소옥틸페놀기 이고 x가 7-9인 Triton
Figure kpo00003
X-100, R이 이소옥틸페놀기이고 x가 11인 Triton
Figure kpo00004
X-102, R이 에틸헥실페놀기이고, x가 8-9인 Tergitol
Figure kpo00005
NPX, R이 노닐페놀기이고 x가 9인 Neutronic
Figure kpo00006
600, 및 R이 도데실페놀기이고 x가 19인 Emulphor
Figure kpo00007
ELN등이 있음.
2. 일반식 RCOO-(CH2-CH2O)xCH2CH2OH인, 폴리에틸렌글리콜과 지방산의 축합반응생성물 : 식중, R은 알킬기(C12-C18)이고, x는 8-40의 정수임.
3. 헥시톨 무수물 또는 소르비톨 지방산 에스테르의 폴리옥시 에틸렌 유도체 : 상용제품으로는 Tween
Figure kpo00008
80등이 있음.
4. 일반식 R-O-(CH2-CH2O)xCH2CH2OH의 폴리옥시에틸렌 에테르류 : 식중 R은 알킬기(C6-C18)이고 x는 4-40의 정수임.
상기한 화합물중 가장 바람직한 유화제는 Triton X-100이다. 본 발명에서 유용한 알카리 수산화물은 수산화나트륨, 수산화 칼륨, 및 수산화암모늄이다. 본 발명에 따른 조성물에 있어서 알카리수산화물은 중합체, 즉, 산화폴리에틸렌의 산분을 중화시키며 폴리에틸렌 에멀션을 형성하는데 중요한 역할을 한다. 일련의 조성물에 있어서는 수산화 암모늄이 습윤마노성향상에 필수적이다. 본 발명에 따른 조성물로서 처리한 사를 장기간 물에 적용시킨 경우 50%이상의 고체또는 마무리 물질 보존율이 얻어진다. 그리고, 후술될 방법에 따른 시험에 있어서도, 건조마멸 및 습윤마멸의 경우, 각각 200회 및 100회 이상의 수명이 성취될 수 있다. 산화폴리에틸렌 및 다른 화합물(실록산 또는 아미드멜라닌왁스)을 포함하여 구성되는 조성물에 있어서, 이들성분의 상대적양은 거의 동일한 것이 바람직하다,. 사에의 적용량은 사중량을 기준으로 각화합물이 최소 0.25%이상 존재하여야 효과적이다. 수산화암모늄으로 중화된 산화 폴리에틸렌을 함유하는 수성마무리 조성물에 있어서도 사중량을 기준으로 0.25%이상의 산화 폴리에틸렌이 요구되는데, 더욱 바람직한 양은 0.50%이상이다.
공업용 밧줄로 가공처리될 연속필라멘트 폴리아미드사에 대한 겉마무리용 수성조성물은 오일부분이 15-30wt%로 구성되는 오일-물 에멀션이다. 오일부분은(a)비질소계 비이온성 유화제, 바람직하게는 POE(9-10) 노닐 페놀과함께 유상화되고 수산화나트륨이나 수산화칼륨으로 중화된 산화폴리에틸렌(산가 : 13-17, 연화점 : 98-115℃) 20-80wt%, 바람직하게는 50% : 및(b) 디메틸 및 3-[(2-아미노에틸)아미노프로필]공단량체의 실록산, 및 멜라민을 지방산(C6-C16, 바람직하게는 C10-C18)과 반응시켜 형성한 소수성 아미드를 비어온성 유화제를 사용하여 파라핀 왁스와함께 유상화 시킨 아미드 멜라민왁스로부터 선택된 화합물 80-20wt%, 바람직하게는 50%로 구성된다. 한편, 수산화 암모늄으로 중화된 산화폴리에틸렌이 사용될 수도있다. 산화폴리에틸렌 왁스는 선행기술의 방법들에 의하여 물속에서 유상화될 수있다. 이에 대한 참고문헌으로는 미국특허 제3,850,658호(고메즈등) 및 제4,371,685호 (마샬등)이 있다. 마무리조성물은 공지된 선행기술에 따라 사에 적용될 수 있다. 한가지 방법을 예로설명하면, 그내부에 회전로울을 갖춘 구유(trough)에 에멀션(조성물)을 공급한다음, 사에 소망수준으로 액체 코오팅을 제공할 수 있도록 조절된 속도로 회전하는 로울에 사를 접촉시키는 것이다. 한편, 마무리된 사에 있어서 요구되는 피복고체량은 일반적으로 사중량을 기준으로 0.25-0.8%이다.
사에 대한 사의 마모성 및 금속에 대한 사의 습윤마모성에 대한 평가시험을 다음과 같이 행한다.
1. 사에 대한 사(Y/Y)의 건조마모성 시험
제 1 도에 도시된 바와같이, 1m길이의 사(10)의 한말단을 순환 휘일 9의 한끝에 편심적으로 잡아맨다. 사(10)의 다른 말단은 1차 사 가이드(yarn guide) (11)위 및 풀리(12) 밑을 지나 2차 사가이드(13)위와 차단기(14)밑은 거쳐 3차 사가이드(15)위로 도입된 다음 추(16)에 묶여진다. 이때 사(10)는 풀리(12)주위에서 비꼬임 교차점(17)을 갖는 루우프를 형성하게 된다. 본 장치에 있어서, 순환휘일 (9)를 시계방향으로 회전시키면 사가 휘일(9)와 추(16)을 향해 교대로 당겨지게되어, 풀리(12)상이 비꼬임 교차점(17)에서 마모 작용을 당하게 된다. 시험결과는 사가 마멸되기까지의 순환횟수(cycles)로서 평가한다. 순환횟수가 많을수록 더욱 우수한 내건조마모성(dry abrasion resistance)을 갖는것이다.
2. 사에 대한 사(Y/Y)의 습윤마모성 시험
풀리(12) 및 그주위에서 비꼬임 교차점 17을 형성하는 루프형 사부분을 콘테이서(18)에 수용된 물속에 침지시키고 시험을 행하는 것을 제외하고는, 전술한 건조마모성 시험과 동일하게 시험을 행한다. 시험결과는 사가 마멸되기까지의 순환횟수(cyles)로서 평가한다. 순환횟수가 많을수록 더욱 우수한 내습윤마모성(wet abrasion resistance)을 갖는 것이다.
3. 금속에 대한 사(Y/M)의 습윤마모성 시험
본 시험은 25cm(10인치)게이지, 30cm(12인치)크로스 헤드 및 차아트스피드 0의 조건으로 ASTM D-885-81방법에 의하여 행하였다. 제2도에 도시된 바와같이, 1m 정도의 사(10)의 한 말단을 회전드럼(20) 표면상에 부착시킨다. 사의 다른 말단은스폰지(21)을 통과하고 지름 0.64cm(0.25인치)의 스테인 리스 스틸 육강봉 위를 지난후 추(23)에 묶여진다. 스폰지(21)은 물통(24)내에 놓여지는데, 그 상부에는 실이 지나갈수 있는 슬리트(slit)가 형성되어 있다. 드럼(20)은 약 30-35cm(12-14인치)정도의 사부분이 스테일리스 스틸 육각봉(22) 표면에 접촉하여 전후로 이동하도록 회전된다. 사(10)은 스폰지 21을 통과하면서 습윤되고 문질러 진다. 한편, 사(10)을 건조시킨 상태에서 마모성도 상기한 마모강도 시험을 이용하여 시험한다. 본 시험에 있어서는 사(10)의 2500번 전후이동을 1순화 (sycling)으로하여 시험을 행한다. 결과는 파괴강도 보존율(breaking percent retention)로서 평가되는데, 이는 1순환 전후의 사 파괴강도로부터 측정된다. 즉 순환후 상당히 높은 강도를 갖는 로우프의 제조에 특히 적합하다. 그러한 사로부터 로우프를 제조하는 방법은 공지되어 있으며 다단계에 의하여 성취된다. 한편, 시험용으로서 편조심(braided core)과 편조피복(braided cover)으로 구성된 직경 1.3cm(0.5인치)의 로우프를 마련하였다. 심(core)은 4.557ppi(1.79cm), 3.072 1b/100ft(타아킷)에서 1260 데니어-6플라이(ply), 2 ends/carrier 및 20스트랜드로서 제조된 것이다. 피복(coner)은 1.678ppi(0.66ppcm), 3.421 1bs/100ft (티아깃)에서 1260데이너-1260플라이, 2ends/carrier 및 8스트랜드로서 제조된 것이다.
마모성 시험은 770kg(17001bs)하중에서 로우프를 10°각도로서 곡봉(curved bar)위로 순환이동(46cm)시켜 행하였다. 습윤조건 및 건조조건 모두에서 시험을 행하였다. 결과는 사의 마모성 시험에서와 마찬가지로 파괴 순환수(cycles)로서 평가하였다. 시험은 인스트론(Instron) 모델 1000을 사용하여 ASTM D-885의 방법에 따라 행하였다. 그밖에, 후술한 도표 상에서 선밀도 측정은 ASTM 1907방법에 따라 행하였다. 이하에서 실시예들과 함께 본 발명을 좀 더 상세히 설명한다. 특별히 언급되지 않는한, 모든 부(part)나 비(percent)는 중량비를 의미한다.
[실시예 1-23]
미국특허 제 4,293,460호(마샬등)의 실시예 1에서와 같이 연속스핀 드로우장치(spin draw unit)를 사용하여 1260데니어 폴리이드사를 제조하였다. 55 %의 재배열 글리세리드, 25% POE(9)올레일 알코올, 15 %의 POE(5) 캐스터유 및 5%의 POE(9) 노닐페닐로 구성된 오일성분을 24 %함유하는 함유 수성 에멀션을 형성하여, 섬유중량을 기준으로 0.7-0.9 %의 총스핀 마무리가 되기에 충분한 습윤 픽업수준으로 키스로울을 통하여 사에 스핀마무리(spin finish)적용시켰다. 상기사에 하기도표 1에 표시한 바와같이 각각 겉마무리 (최종 마무리)적용을 하였다. 실시예 1은 대조표준으로서 겉마무리를 행하지 않았다. 실시예 2-23에서는 사중량을 기준으로 0.5 %고체가 부가되기에 충분한 습윤픽업수준으로 겉마무리를 행하였다. 습윤 및 건조마모성 시험(시료당 6번씩 시험) 및 마무리물질 보존율에 대한 결과를 도표 1에 표기하였다. 도표에서 알수 있듯이, 실시예 7, 15 및 22에 있어서, 140사이클 이상의 Y/Y내습윤마모성, 300사이클 이상의 Y/Y내건조마모성 및 50 %이상의 마무리물질 보존율을 나타내었다. 프롤에틸렌 에멀션만이 겉마무리 조성물로 사용되는 실시예 2, 3, 17, 19 및 22의 경우에 있어서, 산기중화에 사용되는 알카리수산화물이 중요한 인자임을 주시하였다. 즉, 수산화나트륨으로 중화된 실시예 2 및 3의 경우에 있어서의 마무리물질 보존율 및 내습윤마모성은 수산화암모늄으로 중화된 실시예 22의 경우에서 보다 매우 낮다. 이와마찬가지로, 수산화칼륨으로 중화된 실시예 17 및 19에 있어서 마무리물질 보존율 및 내습윤마모성 이실시예 22의 경우에서 보다 훨씬 낮으며, 내습윤마모성은 실시예 1(대조표준)으 경우보다도 낮음을 알 수있다.
[실시예 24-28(비교용)]
실시예 1에서와 마찬가지로 1260데니어 폴리아미드사를 제조하였다. 도표 2에 표기한 바와같은 오일성분을 함유한 20%함유 수성에멀션(겉마무리 조성물)을 스핀마무리로서 사에 적용하였다. 사중량을 기준으로 0.7-0.9%의 고체성분이 습윤픽업되도록 키스로울을 통하여 적용하였다. 마무리 처리된 사를 통상의 인장가연 장치상에서 열건조시켰다. 각 실시예에 있어서의 인장가연 완성율(drawtwist complete, %을 측정하였다. 도표 2의 결과에서 알수 있듯이 산화 폴리 에틸렌을 소량(약 0.1%)함유하도록 처리된 대조표준(실시예 24)의 섬유를 제외하고는 모든 경우의 인장가연 완성율이 받아들이수 없을 정도로 매우 낮았다.
[실시예 29-36(비교용)]
다음 사항들을 제외하고는 실시예 1에서와 마찬가지로 시험을 해하였다. 55부의 트랜스에스테르화 코코넛오일-글리세롤 트리올레에이트, 25부의 POE(9) 올레일 알코올, 15부의 POE(5) 캐스터유 및 5부의 POE(9) 노닐 페닐을 혼합하고 유상화시킨후 여기에 3.75부의 산화폴리에틸렌을 첨가하여 에멀션으로 형성한 스핀마무리 조성물을 실시예 29에서의 마무리조성물로 사용하였다. 실시예 30-32에서는 최종 오일성분중 Repellan)의 조성이 5-15 %되도록, 38% Repellan수성 에멀션을 상기 마무리조성물에 첨가한후, 오일성분 함량 24 % 수성 에멀션을 형성하여 마무리 조성물로 사용하였다. 한편, 섬유(사)중량을 기준으로 Repellan의 함량은 0.05-0.15 %가 되도록 하였다. 실시예33-35에서는 사위 중량을 기준으로 Repellan함량을 0.10 %가 되도록하고 적용되는 산화 폴리에틸렌의 양을 변화시켰다. Y/M습윤마모성 및 Y/Y습윤마모성에 대한 시험결과를 도표 3에 표기하였다. 실시예 36에서는, 1.58%의 Discosoft 567(고체함량 19%), 7.89 %의 Repellan 80(고체함량 38%), 24 %의 실시예 1에서의 조성물 및 66.53 %의 물로 구성된 조성물로 스핀마무리 처리된, 840데니어-폴리아미드사를 사용하였다. 마무리처리에 있어서, 사의 중량을 기준으로 0.15 %의 산화폴리에틸렌 및 0.03 %의 실록산이 부가되도록, 습윤픽업을 5 %정도로 하였다. 이와같이 마무리 처리된 사는 96 %의 우수한 인장가연 완성율을 나타내었다.
[실시예 37-41]
하기도표 4에 표기한 마무리조성물로 처리된 1260데니어 폴리아미드사로 로우프를 제조하고, 이에 대한 습윤 및 건조-파괴강도, 강도보존율, 습윤 및 건조마모성을 시험하였다. 실시예 7, 15 및 22에서의 마무리 조성물로 처리된 사로 제조된 로우프(실시예 37, 38 및 39)는 매우 우수한 내습윤 마모성 및 내건조마모성을 나타내었다. 반면에, 실시예 36에서의 마무리조성물로 처리된 사로 제조된 로우프(실시예 41)는 대조 표준로우프(실시예 40)와 함계 매우 낮은 내습윤 마모성을 나타내었다. 모든 결과는 도표 4에 표기하였다.
[실시예 42-46]
미국특허 제3,850,658호 (고메즈등)에서의 방법에 따라 1000데니어사를 제조하였다. 섬유중량을 기준으로 오일성분 적용량이 0.2-0.5%되는 수준으로 도표 5에 표기된 스핀 마무리 조성물을 위해서 제조한 폴리에스테르사에 적용하였다. 사의 드로우잉 후, 도표 6에 표기한 대로 실시예 42-46에 대하여 각각 겉마무리 처리를 행하였다. Y/Y건조 및 습윤마모성, Y/M습윤마모성 및 마무리보존율을 시험하고 결과를 도표 6에 표기하였다. 도표에서 알수 있듯이, 실시예 42(대조표준용 : 수산화나트륨으로 중화된 산화폴리에틸렌)에서의 내습윤마모성 및 마무리보존율이 실시예 44-46(본 발명의 경우-특히, 실시예 46에서는 수산화암모늄으로 중화된 산화폴리에틸렌임)의 경우보다 훨씬 낮다. 한편, 실시예 43의 사는 내마모성은 우수하나 마무리조성물 보존율이 낮은바, 이로부터 사의 우수한 내마모성이 로우프 생산물에까지 전가되기는 어려울 것임을 짐작할 수 있다.
[실시예 47-50]
미국특허 제 4,413,110호(카베쉬등)에 기술된 방법에 따라 118필라멘트 폴리에틸렌 사를 제조 하였다. 실시예 48-50에서는, 각각 실시예 7, 15 및 22에서의 겉마무리 조성물을 사용하여 섬유중량을 기준으로 0.5%정도로 고체성분이 습윤픽업되도록 마무리 처리를 행하였다. 대조표준인 실시예 47에서는 실시예 2에서의 조성물을 사용하여 마무리 처리를 행하였다. 각각에 있어서, 습윤 및 건조마모성, 마무리조성물 보존율을 평가한 결과, 실시예 48-50의 경우가 대조표준(실시예 47)의 경우보다 훨씬 향상된 것임이 밝혀졌다.
폴리아미드사 겉마무리 처리데이타
Figure kpo00009
(1) 모든 조성물은 고체함량 10%의 수성에멀션으로서 적용됨, 단 실시예 21에서는 100%, 실시예 23에서는 22%임
(2) 1시간 세척후의 데이타임. 겉마무리 처리된 사 20g을 시료로서 사용함. 시클로헥산으로 중력추출을 행함. 시험방법 : 시료 20g을 실온(25-30℃)의 물속에 1시간동안 일정하게 교반하면서 침지시킴. 시료를 꺼낸 다음 공기 건조시키고 중력추출을 행함. 물속에 침지하기전의 중력 추출(1차추출)에 의하여 구한 최최시료의 마무리조성물 수준과 시료를 물속에서 세척한후 중력추출에 의하여 구한세척후 시료의 마무리 조성물 수준을 비교하여 다음 식에따라 마무리 조성물 보존율을 계산함.
Figure kpo00010
(3) A-C
Figure kpo00011
폴리에틸렌 680(알라이드 코오포레이션제품), 산가가 16이고 연화점이 110℃인 산화 폴리에틸렌으로 수산화나트륨과 함께 중화된 것임.
(4) A-C
Figure kpo00012
폴리에틸렌 392(알라이드 코오포레이션), 산가가 28이고, 연화점이 138℃인 산화폴리에틸렌으로 수산화나트륨과 함께 중화된 것임.
(5) Repelotex
Figure kpo00013
D (린달케미칼 제품)
(6) Repelotex
Figure kpo00014
Hm (린달케미칼제품), 멜라민을 장쇄지방산(C10-C18)과 반응시켜 형성한 소수성 아미드로서 비이온성 유화제를 사용하여 파라핀 왁스와함께 유상화 시킨것임(고체함량 : 25%)
(7) Henkel CS-810 (스탠다드 케미칼 프로닥츠 제품), 수산화암모늄으로 중화된 산화 폴리에틸렌 수성 에멀션(20% 활성), 산가 및 연화점은 앞서 비고(3)에서 언급한 A-C
Figure kpo00015
폴레에틸렌 680과 유사함.
(8) Discol 738칼라웨이 케미칼 캄파니 제품
(9) 알라이드 코오포레이션 제품인 에틸렌 공중합체 5120, 약 120의 산가 및 92℃의 연화점을 가짐.
(10) 알라이드 코오포레이션 제품인 에틸렌 공중합체 540, 약 40의 산가 및 108℃의 연화점을 가짐.
(11) Repellan 80(헨켈 코오포레이션 제품), 40% 활성 에멀션, 디메틸 및 3-[(2-아미노에틸)아미노프로필]공단량체의 실록산.
(12) Discosoft 567(칼라웨이 케미칼 캄파니제품), 수산화 나트륨과함께 중화된 20%폴리에틸렌 에멀션으로서 산가 및 연화점을 앞서 비교(3)에서 설명한 A-C
Figure kpo00016
폴리에틸렌 680과 유사함.
(13) A-C
Figure kpo00017
폴리에틸렌 316(알라이드 코오포레이션제품), 산가가 16이고 연화점이 140℃인 산화 폴리에틸렌으로 수산화칼륨과함께 중화된 것임.
(14) A-C
Figure kpo00018
폴리에틸렌 656(알라이드코오포레이션제품), 산가가 15이고 연화점이 100℃인 산화폴리에틸렌 수산화 카륨과 함께 중화된 것임.
(*) 본 발명에 따른 실시예.
[도표 2]
나일론 스핀 마무리 데이타
Figure kpo00019
(비고)
(1) 모든 조성물을 사중량의 0.7-0.9%(고체함량)수준으로 적용됨.
[도표 3]
다른 나일론 스핀마무리 데이타
Figure kpo00020
(비고)
(1)도표 1의 비고(11)참조.
(2)도표 1의 비고(3) 참조.
(3)사 중량을 기준으로 함.
(4)시료당 5번 시험.
(5)시료당 4번 시험.
[도표 4]
로우프 시험데이타
Figure kpo00021
(비고)
(1)실시예 번호임
(2)단위는 1bs/1000ft 임.
[도표 5]
페트 스핀 마무리 조성물*
Figure kpo00022
(비고)
* : 0.2% 고체수준으로 적용됨.
[도표 6]
페트 겉마무리 데이타
Figure kpo00023
(비고)
(1) 고체함량 10%의 수성에멀션(키스로울에 의하여 적용).
(2) 추-1000g
(3) 추-600g
(4) 사 중량을 기준으로함.
(5) Repelotex D(린탈 케미칼 제품)
(6) Discosoft 657(칼라웨이 케미칼 캄파니제품)
(*) 비교실시예
(*) 비교실시예

Claims (12)

  1. 밧줄류의 제조에 있어서, 원료사를 드로우잉후, 알카리 수산화물로 중화되고 비질소계 비이온성 유화제와함께 유상화된 산화폴리에틸렌(20-80wt%) 및 디메틸과 3-[(2-아미노에닐)-아미노프로필]공단량체의 실록산이나 아미드 멜라민 왁스로부터 선택된 화합물(80-20wt%)로 구성된 오일성분을 함유하는 수성마무리 조성물로 처리함을 특징으로 하는, 내습윤 마모성 밧줄류의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 사중량을 기준으로 최소한 0.25%의 산화폴리에틸렌이 적용되도록 조성물로 사를 처리함을 특징으로 하는, 밧줄류의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 선택된 화합물이 실록산화합물이며 이것이 사중량을 기준으로 최소한 0.25%이상 적용되도록 조성물로 사를 처리함을 특징으로 하는, 밧줄류의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서, 원료사가 폴리에스테르, 폴리올레핀 또는 포리아미드임을 특징으로하는, 밧줄류의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 원료사가 폴리아미드임을 특징으로 하는, 밧줄류의 제조방법.
  6. 제5항에 기재한 방법에 따라서 제조된 밧줄류.
  7. 제2항에 있어서, 상기 선택된 화합물이, 멜라민을 장쇄지방상(C6-C36)과 함께 반응시켜 형성한 화합물을 비이온성 유상화제를 사용하여 파라핀왁스와 함께 유상화시킨 소수성 아미드류인, 아미드멜라민왁스이며, 이것이 사중량을 기준으로 최소한 0.25%이상 적용되도록 조성물로 사를 처리함을 특징으로 하는, 밧줄류의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 원료사가 폴리에스테르, 폴리올레핀 또는 폴리아미드임을 특징으로 하는, 밧줄류의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 원료사가 폴리아미드임을 특징으로 하는, 밧줄류의 제조방법.
  10. 제10함에 기재한 방법에 따라서 제조된 밧줄류.
  11. 밧줄류의 제조에 있어서, 원료사를 드로우잉후, 알카리 수산화물로 중화되고 비질소계 비이온성 유상화제와 함께 유상화된 산화 폴리에틸렌(산가 : 10-35, 연화점 : 85-145℃을 포함하여 구성된 수성 마무리 조성물을, 사중량을 기준으로 최소한 0.25%이상의 산화폴리에틸렌이 부가되도록, 적용하여 사를 마무리 처리함을 특징으로 하는, 내습윤마모성 밧줄류의 제조방법.
  12. 제11항에 기재된 방법에 따라서 제조된 밧줄류.
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