KR920009260B1

KR920009260B1 - 대전방지성 및 항균방취성이 우수한 폴리프로필렌 장섬유 부직포의 제조방법

Info

Publication number: KR920009260B1
Application number: KR1019900022136A
Authority: KR
Inventors: 김광태; 손영호; 이창수; 이명섭
Original assignee: 제일합섬 주식회사; 이수환
Priority date: 1990-12-28
Filing date: 1990-12-28
Publication date: 1992-10-15
Also published as: KR920012642A

Abstract

내용 없음.

Description

대전방지성 및 항균방취성이 우수한 폴리프로필렌 장섬유 부직포의 제조방법

본 발명은 폴리프로필렌 장섬유 부직포에 항균방취성 및 대전방지성을 부여함으로써 미생물의 번식으로 인한 부직포의 취화, 착색 오염 및 악취를 방지할 수 있도록한 항균방취성이 우수한 폴리프로필렌 장섬유 부직포의 제조방법에 관한 것이다.

우리의 생활환경에는 각종 세균류, 곰팡이류가 존재하며 적당한 온습도가 주어지면 인체로 부터 분비된 땀, 지방질 등의 기타의 노폐물을 영양분으로 하여 황색포도상구균, 피부사상균, 대장균, 요소분해균등이 번식하여 부패 및 발효되거나 암모니아가 생성되어 악취가 발생하며 또한 무좀 등의 피부병을 유발하게 되고 나아가 섬유 자체가 취화되어 강력이 저하되며 변색이 되기도 한다.

따라서, 이러한 미생물로 인하여 발생되고 있는 문제점을 해결하기 위해 항균방취 가공은 종래부터 관심의 대상이 되어 왔으나 타가공과는 달리 결과가 눈에 보이지 않으므로 상품으로서의 가치가 큰 평가를 얻지 못했었다.

이러한 항균방취가공이 다시 일반인들의 관심의 대상이 된 것을 1970년대 초반이며 최근 소비자들의 생활 수준이 향상되고, 보다 쾌적한 생활을 추구하려는 욕망이 가미되면서 공중위생의 중요성이 강조되는 사회적인 환경 변화에 따라 현재는 일시적인 현상이 아닌 꼭 필요한 가공으로 자리 잡아가고 있으며 항균 방취 가공의 추구 방향도 세균류나 곰팡이류를 파괴함으로써 그 목적을 달성하는 적극적 방향으로 진행되고 있다.

또한, 최종 제품 제조 공정중에 정전기가 심하게 발생함으로써 인체에 충격을 주므로 마찰대전압이 1000V이하 더좋게는 500V이하가 되어야할 필요가 있다.

본 발명은 종래의 제조방법 및 제품 물성에서 나타난 이러한 결점을 해소하기 위한 것으로서 폴리프로필렌과 특정의 대전방지제를 균일 혼합하여 용융 방사한 후 웹(Web) 형성 및 열접착을 시키고 이어 유기 실리콘을 매개로 한 제4급 암모늄염계 항균제, 변성 실리콘 화합물, 계면활성제 및 가교제를 첨가한 가공액을 함침 또는 스프레이 한 후 열처리를 하여 얻은 것을 특징으로 하는 대전방지성 및 항균방취 효과가 우수한 폴리프로필렌 장섬유 부직포의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명에서, 폴리프로필렌 혼합 용융방사에 사용되는 대전 방지제는 제4급 암모늄염, 알킬포스폰산, 알킬포스페이트, 글리세라이드, 무기염 에테르, 폴리에틸렌글리콜 등의 화합물이 사용될 수 있으나 폴리머와의 상용성, 내열성 등을 고려하여 주의 깊게 선정할 필요가 있는데 모노글리세라이드 화합물이 특히 바람직하다. 모노글리세라이드 화합물의 첨가량은 폴리프로필렌에 대하여 0.1∼5중량% 사용하는 것이 바람직한데 0.1중량%이하인 경우에는 대전방지 효과가 별로 크지 않으며 5중량% 이상인 경우에는 용융 방사 후 제조된 필라멘트의 물성이 저하되어 좋지 않다.

본 발명에 사용되는 항균 방취성 화합물로는 인체에 대한 안정성이 높은 제4급 암모늄염계 화합물이 바람직한데 예를들면, 알킬디메틸 암모늄 클로라이드와 알킬벤질암모늄 클로라이드 등이 있다.

알킬디메틸암모늄클로라이드 화합물로서는 헥실디메틸암모늄클로라이드, 옥틸디메틸암모늄클로라이드, 데실디메틸암모늄클로라이드, 도데실디메틸암모늄클로라이드, 세실디메틸암모늄클로라이드, 옥타데실디메틸암 모늄클로라이드가 사용되며, 알킬 벤질 암모늄 클로라이드 화합물로는 2-클로로 벤질암모늄클로라이드, 4-클로로벤질암모늄클로라이드, 2,4-디클로로벤질암모늄클로라이드, 3,4-디클로로벤질암모늄클로라이드, 4-니트로벤질암모늄클로라이드가 사용되는데 가장 좋게는 옥타데실 디메틸(3-트리메톡실) 프로필 암모늄 클로라이드가 좋다.

항균제의 부착량은 피처리 재료에 대해 0.05∼5중량%가 적당하며 0.05중량%이하에서는 항균성이 불량하고 5중량% 이상에서는 항균성이 향상이 없으므로 비경제적일뿐만 아니라 미반응 항균제가 섬유 표면에 잔류하므로 악취 등의 제반 문제를 유발한다.

내구성 향상 조제로 사용되는 실리콘 화합물은 일반적으로 항균제에 함유되어 있는데, 폴리프로필렌 부직포와 좀더 강력한 결합을 위해서는 하기식(Ⅰ)과 같은 활성이 우수한 변성 실리콘 화합물과 지방산염 계면 화성제를 병용 사용하여야 한다.

(여기서, R₁, R₂, R₃는 C_nH_2n+1, n은 0∼10의 정수이고, x, y는 1∼15의 정수임)

변성 실리콘 화합물의 사용량은 활성과 반응성을 고려할때 항균제 부착량의 20∼60중량%가 적당하며, 20중량%이하인 경우에는 반응성이 불량하여 내구성 향상에 도움이 되지 않으며 65중량%이상인 경우에는 항균가공액의 안정성을 저해한다.

또, 지방산염 계면활성제의 경우도 항균제 부착량의 10 내지 40중량%가 적당하며, 이 범위를 벗어나면 내구성 향상에 도움이 되지 못한다.

가교제는 하기식(Ⅱ)와 같은 구조를 갖는 아미노계 실란 화합물을 사용하는데 이는 실리콘 화합물의 가교결합을 촉진시킨다.

(여기서, R₄, R₅는 C_nH_2n+1, n은 0∼30의 정수임)

가교제의 사용량은 항균제부착량의 3∼20중량%가 바람직한데, 3중량% 이하에서는 내구성 향상에 도움이 되지 않으며 20중량%이상에서는 항균 가공액의 안정성을 저해하고, 가공후 촉감경화의 원인이 된다.

이하 본 발명을 실시예에 의거하여 상세히 설명한다.

실시예에 나타난 마찰 대전압은 JIS L 1094 B법에 의거 측정하고 항균성은 세이크 플라스크법(Shke Flask Method)과 JIS Z 2911 곰팡이 저항성 시험 방법에 따르고 공시균은 스태필로코코스 아우레우스(Staphylococcus aureus, American Type Culture Collection No. 6538)과 채토뮴 글리보솜(Chaetomium globosum, American Type Culture Collection No. 6265)이다.

그리고 세탁 방법은 JIS L 0217 103법에 준하였다.

[실시예 1]

용융 지수 32인 아이소택틱 폴리프로필렌(Isotactic Polypropylene) 100중량부에 대해 스테아린산 모노글리세라이드 2중량부를 혼합하고 용융 방사하여 지름 20μ인 플라멘트를 제조한 후 50g/㎡중량을 갖는 웹을 형성시키고 상부를 148℃ 하부를 150℃의 1쌍의 캘린더 롤(Calender Roll)사이에서 열접착을 시킨 다음 이어서 항균성 화합물로서 유기실리콘을 매개로한 옥타데실디메틸(3-트리메톡실) 프로필암모늄클로라이드(유효성분 42%) 40중량부, 향균성 화합물과 섬유와의 결합력을 향상시키기 위한 변성 실리콘 화합물(유효성분 30%) 20중량부, 지방산염 계면활성제(유효성분 50%) 7중량부, 실리콘 화합물의 가교 결합을 향상시키기 위한 아미노계 실란 화합물(유효성분 30%) 2.6중량부, 물 930.4 중량부를 균일 혼합한 항균가공액으로 30g/㎡가 도포되도록 스프레이한 후 실린더 드럼 열처리를 하였다. 이때 의 물성 평가 결과는 표 1, 2, 3과 같다.

[비교 실시예 1]

항균성 화합물로 유기실리콘을 매개로한 옥타데실 디메틸(3-트리메톡실)프로필암모늄클로라이드를 1중량부 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하였으며 물성 평가 결과는 표 1, 2, 3과 같다.

[비교 실시예 2]

항균성 화합물로 유기실리콘을 매개로 한 옥타데실 디메틸(3-트리메톡실)프로필암모늄클로라이드를 250 중량부 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하며 물성 평가 결과는 표 1, 2, 3과 같다.

[비교 실시예 3]

변성 실리콘 화합물을 35중량부 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일하며 물성 평가 결과는 1, 2, 3과 같다.

[비교 실시예 4]

변성 실리콘 화합물을 7.5중량부 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일하며 물성 평가 결과는 표 1, 2, 3과 같다.

[비교 실시예 5]

지방산 염 계면활성제를 3중량부 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일하며 물성 평가 결과는 표 1, 2, 3과 같다.

[비교 실시예 6]

지방산 염 계면활성제를 17중량부 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일하며 물성 평가 결과는 1, 2, 3과 같다.

[비교 실시예 7]

아미노계 실란 화합물을 1중량부 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일하며 물성 평가 결과는 표 1, 2, 3과 같다.

[비교 실시예 8]

아미노계 실란화합물을 13중량부 사용한 것 이외는 실시예 1과 동일하며 물성 평가 결과는 표 1, 2, 3과 같다.

[비교 실시예 9]

스테아린산 모노글리세라이드를 0.05중량부 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하며 물성 평가 결과는 표 1, 2, 3과 같다.

[비교 실시예 10]

스테아린산 모노글리세라이드를 6중량부 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하며 물성 평가 결과는 표 1, 2, 3과 같다.

[표 1]

폴리프로필렌 장섬유 부직포의 물성

[표 2]

세이크 플라스크법에 의한 항균성

[표 3]

곰팡이 저항성 시험 방법에 의한 항균성

** 곰팡이 저항성 평가 결과(시료 위에 곰팡이가 증식된 상태)

◎ : 전혀 증식되지 않음

○ : 증식 흔적만 남아 있음

△ : 소량 증식됨

× : 다량 증식됨

Claims

폴리프로필렌과 대전방지제를 균일 혼합하여 용융 방사한 후 웹(Web) 형성 및 열접착을 시키고 이어 유기 실리콘을 매개로한 제4급 암모늄염계 항균제, 내구성 향상 조제로서 변성 실리콘 화합물 및 지방산염 계면활성제 가교제로서 아미노계 실란 화합물을 같이 혼합한 항균 가공액을 함침 또는 스프레이 한 후 열처리 하는 것을 특징으로하는 대전방지성 및 항균방취성이 우수한 폴리프로필렌 장섬유 부직포의 제조방법.
제1항에 있어서, 대전방지제가 스테아린산 모노글리세라이드로서 폴리프로필렌에 대해 0.1∼5중량% 사용하는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 장섬유 부직포의 제조방법.
제1항에 있어서, 항균 가공액 제조시 제4급 암모늄염의 부착량이 피처리 부직포에 대해 0.05 내지 5중량%되게 조절하여 사용하고 내구성 향상 조제로서 변성 실리콘 화합물과 지방산염 계면활성제를 항균성 화합물 부착량에 대해 각각 20∼60중량% 및 10∼40중량% 사용하며 가교제를 항균성 화합물 부착량의 3∼20중량%되도록 사용하는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 장섬유 부직포의 제조방법.
제1항에 있어서, 변성 실리콘 화합물이 하기식(Ⅰ)과 같은 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 장섬유 부직포의 제조방법

(단, R₁, R₂, R₃는 C_nH_2n+1, n은 0∼10의 정수, x, y는 1∼15의 정수)
제1항에 있어서, 가교제로서 하기식(Ⅱ)와 같은 구조를 갖는 아미노계 실란 화합물을 사용하는 것을 특징으로 하는 폴리프로필렌 장섬유 부직포의 제조방법.

(단, R₄, R₅는 C_nH_2n+1, n은 0∼30의 정수)