KR930007831B1 - 자수용 바닥소재 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

자수용 바닥소재
본 발명은 기계적 내후성과 가수분해성이 우수한 열가소성 수지소성물을 용융방사한 섬유로 제조된 자수용 바닥소재에 관한 것으로, 특히 망사자수 및 케미칼 자수용 바닥소재에 관한 것이다.
종래의 자수용 바닥소재로는 폴리비닐알콜(이하 수용성비닐론)섬유로 제조된 직물 또는 부직포가 거의 대부분을 차지하였으며, 상기 수용성 비닐론 섬유는 개질된 폴리비닐알콜의 중합도가 500~3,000 정도인 수지를 용제에 녹여 건식방사후, 건열처리, 아세탈화하여 제조된 것으로서, 이와같은 섬유로 제조된 자수용 바닥소재들은 고온다습한 조건에서 강도 및 신도등 기본적인 기계적 물성이 약해지는데 이는 섬유의 강신도를 결정하는 분자간 결합력이 약해지는데 기인되며, 이러한 현상은 수분과 열에 의하여 수용성 비닐론의 분사간 또는 분자내의 수소결합이 절단되기 때문이다.
또한 수분에 의해 쉽게 팽윤되므로 직물의 형태안정성이 불량해지는등 상기 수용성 비닐론 섬유로 자수용 바닥직물 또는 부직포를 제조하거나 이를 이용하여 기계자수를 하는데는 적절한 온도 및 습도의 유지가 요구되는 문제점이 있었으며, 또한 수용성 비닐론 섬유는 비수(沸水)중 용해성이 우수한 반면 용해시 수용성 비닐론의 고분자결합이 절단되지 않고 완전한 고분자 상태로 수화됨으로써 폐수처리시 저분자상태에 비하여 BOD(생물학적 산소요구량) 및 COD(화학적 산소요구량)의 값이 높아 폐수처리비용이 증가되고, 특히 망사자수 및 케미칼 자수후 용해공정에서 수화된 수용성 비닐론의 고분자가 자수사로 주로 사용되는 레이온 표면에 세부착되어 잔류 수용성 비닐론 고분자들이 표백공정에서 라디칼 반응에 의하여 경화되어 자수직물의 드레이프성을 저하시키는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 이러한 제반 문제점을 해결하기 위하여 기계적 내후성과 가수분해성이 우수한 열가소성 수지조성물을 용융방사한 섬유로 제조되는 직물 또는 부직포 형태의 자수바닥 소재에 자수를 놓거나 또는 나이론이나 폴리에스텔등의 망사직편물과 본 발명의 바닥소재를 겹쳐 기계자수할 경우, 자수사에 손상이 거의없이 용해공정에서 본 발명의 섬유소재가 가수분해됨으로 자수안정성과 형태안정성이 우수한 바닥소재를 제공하려는데 그 목적이 있는 것이다.
본 발명을 좀더 구체적으로 설명하면 본 발명은 약알칼리 농도의 조건에서 용이하게 가수분해되며 또한 물리적 성질이 우수할 뿐만 아니라 열가소성으로 상용의 설비로 용융방사가 가능한 섬유고분자를 사용하여 자수바닥소재를 제조하는 것이다.
즉, 본 발명에 사용되는 섬유는 그 조성물이 열가소성 수지조성물로, 특히 5-소디움 설포네이트 디메칠 이소프탈레이트가 전체 에스테르교환반응성 디액시드에 대해 2~7몰% 함유한 것을 특징으로 하는 폴리에스테르계 및/또는 폴리에스테르 에테르계가 80~93중량%이고, 수평균 분자량이 2,500~20,000인 수용성 폴리알킬렌 옥사이드성분이 7중량%~20중량%인 혼합물이다.
이때 5-소디움 설포네이트 디메칠 이소프탈레이트가 전체 에스테르 교환반응성 디액시드에 대한 성분비가 2몰% 미만시는 쉽게 분해되지 않아 용해공정에서 알카리의 첨가량이 증가하게 되어 자수사에 손상이 발생되므로 부적합하고, 7몰% 초과시는 섬유형성성 고분자로서 제조 및 제사공정이 불량하게 되므로 경제성이 떨어지게 된다.
그리고 수용성 폴리알킬렌옥사이드 성분이 7중량% 미만시는 용해 가공공정이 길어져 부적합하며, 20중량% 초과시는 섬유제조공정이 불량하게 된다.
또한 본 발명의 섬유로 제조된 자수 바닥소재가 분해/용해되는 가공조건은 알카리 0.3~2중량%와 음이온 계면활성제 또는 음이온과 비이온 계면활성제의 혼합물을 CMC(임계미셀농도)량으로 조성한 70~98℃의 수용액에서 30분이내에 용해/분해되는 것이 바람직하다.
여기서 알카리 농도가 2중량% 초과시는 자수사에 손상이 발생되어 부적합하고, 0.3중량% 미만시는 분해/용해되는 시간이 길어진다.
본 발명 자수용 바닥소재를 용해/분해함에 있어서는 계면활성제를 첨가하는 것이 효율적이고, 이는 분해물중 일부성분이 물에 용해되지 않는 것을 유화분산시켜 기계장치내에 침적되는 것을 방지함과 가수분해를 촉진시키는 역할을 한다.
이러한 용해/분해조건에서는 자수사로 레이온 뿐만 아니라 나이론사, 면사, 폴리에스테르사, 아크릴사, 견사 등을 사용하여도 자수사의 물성에는 영향을 주지 않는다.
상기와 같이 본 발명에 의해 제조된 자수용 바닥소재는 인장강도 및 인열강도가 우수하고, 고온다습한 환경에서도 물성변화가 없으며 자수공정의 안정성이 뛰어나 형태안정성이 우수한 고부가가치 망사자수 및 레이스를 생산하는 부자재로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 자수후 바닥소재를 분리하여 제거하는 공정에서도 종래의 섬유고분자의 수화용해와 달리 섬유고분자를 가수분해하여 저분자 상태로 용해하거나 올리고머를 유화분산시키는 방법이므로 비교적 폐수처리가 간편한 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하여 제조된 바닥소재는 망사자수 및 케미칼 자수용 바닥소재의 용도외에도 어망제조의 분리소재, 파일직편물 제조시 부자재, 면혼방에 의한 세번수 면사 또는 부드러운 촉감을 가지는 면사제조의 부자재로도 이용될 수 있다.
이하 본 발명의 실시예와 비교예를 설명하면 다음과 같다.
단, 본 발명이 실시예 및 비교예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실험에 사용한 섬유는 디액시드 및 디올의 주성분으로 디메칠 테레프탈레이트와 에틸렌글리콜을 사용하였고, 공단량체로 5-소디움 설포디메칠 이소프탈레이트 적정량과 디올 공단량체 적정량을 반응조에 첨가한 후, 초산칼슘 2수염, 초산나트륨 3수염 등을 첨가하여 질소분위기에서 150℃에서 240℃로 5시간동안 승온시키면서 생성되는 메탄올을 계외로 유출시켜 에스테르교환반응을 행하였다.
이론량의 메탄올이 유출되면 적정 분자량의 폴리알킬렌 옥사이드를 첨가하고 트리메칠인산, 삼산화 안티몬을 첨가한 후 중합반응계를 서서히 감압하면서 승온하여 2시간동안 1.0mmHg, 280℃로 유지시켜 중합반응물이 목표중합도에 도달할 때까지 중합시킨 후 반응을 종료하였다.
이렇게 제조된 수지를 120℃에서 3시간 예비건조후, 12시간 감압, 건조하여 수분을 제거하고 40D/12F 또는 1.3데니어 44mm 단섬유로 용융방사, 연신하였다.
방사조건은 용융온도를 280℃로 하였고, 연신조건은 장섬유는 연신배율 3.0, 연신롤러온도 80℃, 연신 히트플레이트(Heat Plate) 온도 170℃이며, 단섬유는 연신 수조온도를 60℃, 셋트롤러온도를 120℃, 총연신 배율 4.0 크림프수는 15개로 하였다.
상기와 같이 제조된 섬유를 장섬유의 경우 경사 105본 위사 85본의 평직물을 제조하고, 단섬유의 경우 수지접착식으로 40g/m2, 0.2mm두께의 부직포를 제조하여 실시예 및 비교예에 사용하였다.
[실시예 1]
5-소디움 설포디메칠 이소프탈레이트 4몰%, 디메칠 이소프탈레이트 1몰%, 디메칠 테레프탈레이트 95몰%인 전체 디액시드 성분과 에틸렌글리콜 100몰%와의 에스테르교환 반응후 수평균분자량 3,000인 폴리에틸렌 글리콜을 10중량% 첨가하여 제조된 장섬유 평직물에 레이온 자수사로 기계자수한 후, 가성소다가 1.0중량%이고, 음이온 계면활성제가 0.1중량%인 수용액에서 80℃, 30분간 분해/용해하였다.
[실시예 2]
5-소디움 설포디메칠 이소프탈레이트 7몰%, 디메칠 테레프탈레이트 93몰%인 전체 디액시드 성분과 반복단위 4인 에틸렌 글리콜 중합체 1몰% 및 에틸렌글리콜 99몰%와의 에스터교환반응 후, 분자량 6,000인 폴리에틸렌 글리콜을 18중량% 첨가하여 제조된 단섬유 부직포에 레이온 자수사로 기계자수한 후 소다회가 1.5중량%이고, 음이온 계면활성제가 0.1중량%인 수용액에서 95℃, 30분간 분해/용해하였다.
[실시예 3]
5-소디움 설포디메칠 이소프탈레이트 5몰%, 디메칠 테레프탈레이트 95몰%인 전체 디액시드 성분과 에틸렌 글리콜 100몰%와의 에스테르교환 반응후 수평균 분자량 10,000인 폴리에틸렌 글리콜을 7중량% 첨가하여 제조된 장섬유 평직물에 레이온 자수사로 기계자수한 후, 가성소다가 1.2중량%이고, 음이온 계면활성제가 0.1중량%인 수용액에서 85℃, 30분간 분해/용해하였다.
[실시예 4]
5-소디움 설포디메칠 이소프탈레이트 2몰%, 디메칠 테레프탈레이트 98몰%인 전체 디액시드 성분과 반복단위 4인 에틸렌글리콜 중합체 2몰% 및 에틸렌글리콜 98몰%와의 에스테르교환 반응후 분자량 6,000인 폴리에틸렌글리콜을 18중량% 첨가하여 제조된 단섬유 부직포에 레이온 자수사로 기계자수한 후, 가성소다가 0.5중량%이고, 음이온 계면활성제가 0.1중량%인 수용액에서 95℃, 30분간 분해/용해하였다.
[실시예 5]
5-소디움 설포디메칠 이소프탈레이트 3몰%, 디메칠 이소프탈레이트 1.5몰%, 디메칠 테레프탈레이트 95.5몰%인 전체 디액시드 성분과 에틸렌글리콜 100몰%와의 에스테르교환반응 후 수평균분자량 20,000인 폴리에틸렌글리콜을 10중량% 첨가하여 제조된 장섬유 평직물에 레이온 자수사로 기계자수한 후, 가성소다가 1.2중량%이고, 음이온 계면활성제가 0.1중량%인 수용액에서 98℃, 30분간 분해/용해하였다.
[실시예 6]
5-소디움 설포디메칠 이소프탈레이트 5몰%, 디메칠 테레프탈레이트 95몰%인 전체 디액시드 성분과 에틸렌글리콜 100몰%와의 에스테르교환 반응후 수평균분자량 4,000인 폴리에틸렌글리콜을 15중량% 첨가하여 제조된 장섬유 평직물에 레이온 자수사로 기계자수한 후, 가성소다가 1.5중량%이고, 음이온 계면활성제가 0.1중량%인 수용액에서 95℃, 30분간 분해/용해하였다.
[비교예 1]
5-소디움 설포디메칠 이소프탈레이트 2몰%, 디메칠 이소프탈레이트 1몰%, 디메칠 테레프탈레이트 97몰%인 전체 디액시드 성분과 에틸렌글리콜 100몰%와의 에스테르교환반응 및 중축합반응으로 제조된 장섬유 평직물에 레이온 자수사로 기계자수한 후 가성소다가 3.0중량%이고, 음이온 계면활성제가 0.1중량%인 수용액에서 98℃, 30분간 분해/용해하였다.
[비교예 2]
5-소디움 설포디메칠 이소프탈레이트 7몰%, 디메칠 테레프탈레이트 93몰%인 전체 디액시드 성분과 반복단위 4인 에틸렌글리콜 중합체 1몰% 및 에틸렌글리콜 99몰%와의 에스테르교환반응 후, 분자량 6,000인 폴리에틸렌글리콜을 5중량% 첨가하여 제조된 단섬유 부직포에 레이온 자수사로 기계자수한 후 가성소다가 3.0중량%이고, 음이온 계면활성제가 0.1중량%인 수용액에서 98℃, 30분간 분해/용해하였다.
[비교예 3]
디메칠 테레프탈레이트 100몰%인 전체 디액시드 성분과 에틸렌글리콜 100몰%와의 에스테르교환반응 후 수평균분자량 10,000인 폴리에틸렌글리콜을 20중량% 첨가하여 제조된 단섬유 부직포에 레이온 자수사로 기계자수한 후 가성소다가 3.0중량%이고, 음이온 계면활성제가 0.1중량%인 수용액에서 98℃, 30분간 분해/용해하였다.
[비교예 4]
레이온 자수사를 수용액에서 98℃, 10분간 분해/용해하였다.
상기 실시예 및 비교예에서 자수사 습윤강도는 분해/용해공정에서 레이온을 사용하여 측정하였으며, 분해/용해율은 잔류자수바닥섬유의 량을 측정하여 [표 1]에 그 결과를 나타낸다.
[표 1]

Claims (2)

  1. 5-소디움 설포네이트 디메칠 이소프탈레이트를 전체 에스테르 교환반응성 디액시드성분의 2~7몰% 함유하는 폴리에스테르계 및/또는 폴리에스테르 에테르계가 80~93중량%이고, 수평균분자량이 2,500~20,000인 수용성 폴리알킬렌 옥사이드 성분이 7~20중량%인 열가소성 수지조성물로 부터 제조되는 것을 특징으로 하는 자수용 바닥소재.
  2. 제1항에 있어서, 열가소성 수지조성물로 제조된 섬유는 0.3~2.0중량%인 알카리수용액에서 분해/용해되는 것을 특징으로 하는 자수용 바닥소재.
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