KR940011469B1 - 폴리에스테르계 직편물의 코팅가공방법 - Google Patents

폴리에스테르계 직편물의 코팅가공방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

폴리에스테르계 직편물의 코팅가공방법
본 발명은 염료이행성이 없는 폴리에스테르계 직편물의 코팅가공방법에 관한 것이다.
현재 일반적으로 나일론이나 면섬유등을 코팅가공 직편물 소재로 하여 방수코팅, 투습방수코팅, 발수투습방수코팅, 방염방융코팅, 발수방수코팅 등의 각종 코팅가공을 시행하여 의류용과 산업용 소재로 광범위하게 쓰고 있다.
그런데 근년에 들어 폴리에스테르섬유의 우수한 기계적 물성, 형태안정성, 내후성, 심미성 및 낮은 가격으로 인하여 업계에서는 폴리에스테르 직편물에의 코팅가공 개발이 의욕적으로 진행되고 있다. 그러나 폴리에스테르섬유 코팅가공 직편물은 치명적인 결점을 가지고 있다. 즉 코팅가공 공정, 봉제, 취급, 보관, 사용중에 코팅층으로 염료이행이 쉽게 일어나 접촉 사용되는 백색 또는 담색직물에 오염문제를 야기한다.
이에 따라 폴리에스테르계 직편물의 코팅가공은 담색직편물이나, 염료이행성 문제가 무시되는 용도에 국한하여 시행되고 있는 실정이다. 폴리에스테르계 섬유의 분산염료 염색은 섬유와 염료간에 화학적 결합능이 없이 물리적 친화성에 의해 섬유고분자 사슬간에 염료를 혼재시키는 공정으로 요약할 수 있다.
이렇게 염색된 직편물은 코팅공정중의 열, 유기용제, 수지에 의해 분산염료가 쉽게 이행되며 특히 코팅층으로 이행이 많이 일어나서 제품의 품격을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 봉제중의 습열고정, 보관, 취급, 사용중에 섬유에서 코팅층으로, 코팅층에서 접촉 사용되는 섬유제품쪽으로 염료이행이 쉽게 일어나 오염을 발생시킨다.
상기 폴리에스테르계 섬유로 구성된 직편물의 코팅가공에서의 염료이행 문제를 개선하기 위해서 현재까지 다양한 코팅방법이 제시되고 있다. 일본 공개특허공보 소 61-252383호는 코팅가공 전후에 탄닌류로 습식처리하는 별도의 공정을 통해 염료이행을 방지하는 방법을 제시하고 있고, 일본 공개특허공보 소 61-19876호는 N-알콜시디메틸화폴리아미드를 코팅수지로 사용하는 방법을 제시하고 있다.
또한 일본 공개특허공보 소 60-39479호는 코팅층 위에 친수성이 큰 아미노산계 수지등을 코팅하여 염료이행을 막는 별도의 코팅층을 형성시키는 공정을 제시하고 있으며, 일본 공개특허공보 평 1-207475호 및 일본 공개특허공보 평 3-45782호는 염색된 직물을 일정한 분위기로 저온 플라즈마처리한 후 코팅가공을 시행하는 방법을 제시하고 있다.
또한 일본 공개특허공보 소 60-45680호는 코팅수지 조성물에 알루미늄, 동, 은, 티탄산칼슘 등의 미분말을 첨가하여 코팅하는 방법을 제시하고 있으며, 일본 공개특허공보 평 2-216262호는 염료를 포접할 수 있는 다공성 이산화실리콘을 전처리하거나 수지와 배합하여 폴리에스테르 직편물위에 도입시켜 이행하는 염료를 포접함으로서 오염발생이 없는 코팅방법을 제시하고 있다.
상기의 특허들은 코팅가공에 새로운 공정을 추가하거나 코팅수지 종류의 제한 또는 무기물과 수지를 배합함에 따라 제품의 원가상승폭이 크고 코팅직편물의 드레이프성을 떨어뜨려 제품의 품격을 저하시키는 결점을 가지고 있으며, 이염방지코팅 공정이 복잡하거나 수지배합 및 코팅가공에 큰 주의를 요구함에 따라 생산 신뢰도가 저하된다.
즉 일본 공개특허공보 소 61-252383호는 탄닌류 화합물로 염료를 커플링하여 섬유내 또는 코팅층내에서 염료의 운동성을 떨어뜨려 이행방지성을 얻는 것이 특허의 기본 개념인데 여기서 합성탄닌과 탄닌산을 처리하기 위한 별도의 습식공정이 소요되므로 제조비용 상승과 새로운 공정에 따른 낮은 생산성이 단점으로 지적할 수 있고 또한 특허상에서 제시하고 있는 탄닌류 화합물의 습식처리는 일반적으로 산성염료와 반응성염료 및 일부 염기성염료로 염색한 섬유제품의 습윤견뢰도 증진을 목적으로 활용되어온 공지의 방법으로 분산염료에는 효과가 없거나 미소한 것으로 알려져 있다.
또한 일본 공개특허공보 소 61-19876호는 알콕시디메틸기의 치환도가 5~40몰%인 부분 N-알콕시디메틸폴리아미드 수지를 폴리에스테르 직편물에 코팅하여 코팅층 수지와 염료간의 친화성을 떨어뜨려 염료이행을 감소시키는 방법인데, 코팅수지가 기존의 우레탄계나 아크릴계 수지에 비해 고가이고 코팅제품의 용도에 따른 다양한 촉감을 만족시킬 수 없는 결점을 가지고 있다.
일본 공개특허공보 소 60-39479호는 코팅층 양단 및 한쪽면에 분산염료와 친화성이 작은 친수성 아미노산계 수지 코팅층을 형성시켜 섬유상 염료의 코팅가공층으로서의 이행을 억제시켜 염료이행을 방지하는 방법으로 개발 개념은 전술 일본 공개특허공보 소 61-19876호와 동일한데 별도의 염료이행방지 수지코팅층을 만드는데 따른 제조원가의 상승과 별도공정의 소요로 생산성이 낮은 결점이 있다.
일본 공개특허공보 소 60-45680호는 코팅수지에 분산염료와 상용성이 매우 나쁜 알루미늄등의 미분말을 수지에 대해 0.5~50중량% 첨가하여 불균일계 수지조성물을 폴리에스테르 직편물에 코팅하여 염료이행방지성을 얻는 것으로 코팅층에 분포된 금속 미분말이 염료의 이행을 방해하는 효과에 따른 것으로 주장하고 있다. 여기서, 염료이행방지성을 얻으려면 금속 미분말과 코팅수지의 불균일계 조성물을 사용하여 직물상에 균일한 미분말 코팅층을 얻어야 하는데 실용상 미분말의 균일한 분포를 코팅층에 형성시키기란 특허상의 공법으로는 매우 어려울 것으로 생각되며, 미분말의 첨가량이 높아질수록 섬유제품 고유의 촉감을 손상시키는 결점을 가지고 있다.
일본 공개특허공보 평 2-216262호는 이행하는 분산염료를 코팅층 또는 직편물상에 도입시킨 다공성 이산화규소로 포접하여 염료이행방지성을 얻는 것으로 전술한 일본 공개특허공보 소 60-45680호와 마찬가지로 유기계 수지와 무기입자의 균일 배합이 어렵고 이산화규소의 첨가량이 클수록 수지점도의 증가폭이 클 뿐만 아니라 수지배합후 시간에 따른 점도변화가 심하여 균일한 코팅층을 획득하기 어렵고 코팅가공의 생산 신뢰성이 낮을 것으로 생각된다.
일본 공개특허공보 평 1-207475호와 평 3-45782호는 저온 플라즈마 처리에 의한 염료이행방지 중합피막이나 소재 표면 개질에 의해 염료이행방지성을 염색된 폴리에스테르 직편물에 부여한 후 코팅을 하는 것으로 현재 저온 플라즈마공법은 설비비용이 매우 고가이고 불안정한 생산신뢰도 때문에 실용성이 없고 염료이행방지를 위한 별도의 공정으로 저온 플라즈마처리법은 현실성이 없다.
따라서 본 발명자들은 종래의 염료이행방지 기술들의 별도공정의 추가, 코팅수지 종류의 제한 및 불균일계 코팅수지조성물에 의한 결점을 해결하면서 가공방법이 용이하며 염료이행방지성이 우수한 폴리에스테르계 직편물의 코팅가공방법에 제공하고자 함을 목적으로 하고 있다.
본 발명은 폴리에스테르계 섬유가 주요 구성소재로 사용된 직편물을 코팅가공함에 있어서, 코팅수지조성물에 비환원성 말토올리고당의 환상화합물 즉, 글루코스 6개~8개가 α-1,4 글루코사이드결합 형태로 존재하는 사이클로덱스트린을 첨가하여 균일계 수지조성물을 만든 후 이 수지를 직편물상에 통상의 방법으로 코팅하여 용이한 공정으로 염료이행이 없는 폴리에스테르계 직편물의 코팅가공방법에 관한 것이다.
본 발명에서 폴리에스테르계 직편물이라 함은 폴리에스테르 100% 직편물 뿐만 아니라 폴리에스테르-나일론 혼용품, 폴리에스테르-면 혼용품, 폴리에스테르-레이온 혼용품, 폴리에스테르-아크릴 혼용품 등 폴리에스테르가 제품의 한 구성섬유로 사용된 직편물을 말하며, 특히 폴리에스테르 100%로 이루어진 분산염료로 염색된 직편물에 코팅할 때 효과가 높다.
또한, 비환원성 말토올리고당의 환상화합물 가운데 글루코오스 단위가 6개~8개의 α-1,4 글루코사이드 결합으로 된 사이클로덱스트린은 극성 또는 비극성 용매에 용해도가 높고 180℃ 이상의 고온에서도 안정하여 화학변화가 일어나지 않으며 코팅수지와 상용성이 좋아 수지선택에 제한이 없어 다양한 성능과 촉감을 갖는 코팅제품을 얻을 수 있고, 균일계 수지 조성물을 얻을 수 있으므로 코팅층내 사이클로덱스트린의 분포가 균일하여 적은 양으로도 충분한 염료이행방지성을 얻을 수 있다.
코팅층에 균일하게 존재하는 사이클로덱스트린은 코팅공정이나 봉제, 취급, 사용중에 이행되는 분산염료화 친화성이 높아 이들을 포접/고정화시켜 이행을 중단시킴으로서 접촉 사용되는 백색 또는 담색섬유에의 오염발생이 없다.
사이클로덱스트린의 사용량은 폴리에스테르 직편물에 존재하는 분산염료의 양에 비례하여 사용하는 것이 좋은데 대체로 직편물 중량에 대하여 1.0~15중량%가 양호하며, 더욱 좋기로는 2.0~10중량%이다.
1.0중량% 이하에서는 효과가 미흡하고 15중량% 이상은 이행방지성능의 향상이 뚜렷하지 않아 경제적이지 못하다. 또 글루코오스 반복단위가 5개 이하 및 9개 이상인 사이클로덱스트린은 매우 고가이어서 경제성이 없다.
코팅가공용 수지로서는 아크릴계, 우레탄계, 실리콘계, 불소계, 염화비닐계, 아미드계, 셀룰로오즈계, 펩타이드계, 고무계 수지등 특별히 한정적이지 않으며, 단독 또는 배합하여 사용이 가능하다. 의류용에 한정된 경우에는 일반적으로 우레탄계, 아크릴계 수지가 범용으로 사용되고 있다.
코팅가공 방식으로는 건식, 습식, 용융물 냉각방식 및 라이네이팅방식등 적용방식에 제한이 없으며, 사용수지와 코팅층의 성능발현 특성에 따라 적절한 방식으로 적용하는 것이 좋다.
본 발명의 코팅가공방법으로 처리한 분산염료 이행방지성이 우수한 폴리에스테르 직편물은 나일론이나 면섬유보다 뛰어난 기계적물성, 내화학성, 촉감, 심미성, 경제성 등으로 그 이용분야는 투습방수제품, 발수방수제품 등 의류용 일반 코팅상품과 함께 그의 공업적인 이용가치도 매우 높다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거 구체적으로 설명한다.
단, 본 발명이 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예와 비교예에서 사용하는 폴리에스테르계 직편물은 경사가 폴리에스테르 100d/192f, 위사가 폴리에스테르 75d/72f이고, 밀도가 평방 인치당 경사 216분, 위사 94본의 평직물을 분산염료로 디스퍼졸 블루 B-R(Dispersol Blue B-R, ICI제, C.I Disperse Blue 56) 5% o.w.f.로 푸른색을, 디스퍼졸 레드 B-2B(Dispersol Red B-2B, ICI제, C.I.Disperse Red 60) 5% o.w.f.로 붉은색을, 미케톤 폴리에스테르 엘로우 F3G(Miketon Polyester Yellow F3G, 미쓰이도아쓰염료 주식회사제, C.I.Disperse Yellow 54) 5% o.w.f로 노란색을, 미케톤 폴리에스테르 블랙 PBSF(Miketon Ployester Black PBSF, 미쓰이도아쓰염료 주식회사체) 10%, o.w.f로 검정색을 각각 10% o.w.f로 검정색을 각각 사용하여 130℃에서 45분간 염색하여 통상의 방법으로 세정한 후 170℃에서 열고정하여 준비한 것을 코팅에 사용하였다.
코팅한 직물의 염료이행성 측정은 일본공업규격인 JIS L 0854의 방법으로 시행하였는데, 폴리에스테르 첨부백포는 사이클로덱스트린을 첨가하지 않는 각각의 시험편과 동일하게 코팅하여 시험편의 코팅면과 첨부백포의 코팅면을 접하게 시료를 준비한 후 유리판 2매 사이에 끼우고 4.5kg의 하중을 준 후 120℃±2℃의 항온항습기내에서 80분간 방치후 방냉한 다음 시험편에서 첨부백포로의 염료이행상태를 오염용 그레이스케일로 등급판정을 하였다.
또, 실시예와 비교예중에 이용한 코팅용 수지는 다음의 것을 사용하였다.
1. 폴리에스테르계 폴리우레탄수지
크리스본(CRISVON) 8006HV : 대일본잉크화학 주식회사제
파라레진(PARAESIN) U-11 : 대원파라지움 주식회사제
2. 아크릴수지
크리스코트(CRISCOAT) O-1018A ; 대일본잉크화학 주식회사제
3. 아미노산수지
룩스킨(LUCKSKIN) UA-3295A, B ; 세이코화학 주식회사제
그리고 실시예 및 비교예의 결과는 <표 1>에 상세히 나타내었다.
[실시예 1]
크리스본 8006HV 우레탄수지 90부, 디메틸포름아마이드 50부, 글루코오스 반복단위가 7인 사이클로덱스트린 10부, 가교제 5부로 조성된 균일계 코팅수지를 시험직물에 그라비아코팅기를 코팅한 후 물속에서 응고하고 건조 및 열처리하여 직물상 사이클로덱스트린의 부착량이 5% o.w.f가 되도록 제조하였다.
[실시예 2]
크리스본 8006HV 우레탄수지 90부, 디메틸포름아마이드 50부, 글루코오스 반복단위가 6인 사이클로덱스트린 5부, 가교제 5부로 조성된 균일계 코팅수지를 시험직물에 실시예 1과동일하게 코팅하여 직물상 사이 클로덱스트린의 부착량이 2.5% o.w.f가 되도록 제조하였다.
[실시예 3]
크리스본 8006HV 우레탄수지 90부, 디메틸포름아마이드 50부, 글루코오스 반복단위가 8인 사이클로덱스트린 15부, 가교제 5부로 조성된 균일계 코팅수지를 시험직물에 실시예 1과 동일하게 코팅하여 직물상 사이 클로덱스트린의 부착량이 7.5% o.w.f가 되도록 제조하였다.
[비교예 1]
크리스본 8006HV 우레탄수지 100부를 디메틸포름아마이드 30부에 용해한 수지를 실시예 1과 동일하게 시험직물에 코팅가공하였다.
[실시예 4]
크리스본 8006HV 우레탄수지 90부, 디메틸포름아마이드 50부, 글루코오스 반복단위가 6~8인 사이클로덱스트린혼성물 20부, 가교제 5부로 조성된 균일계 코팅수지를 실시예 1과 동일하게 가공하여 직물상 사이 클로덱스트린혼성물 부착량이 7% o.w.f가 되도록 제조하였다.
이상의 예에서 크리스본 8006HV 우레탄수지 사용시에는 가교제로서 크리스본 NX(대일본 잉크화학 주식회사제)를 사용하였다.
[실시예 5]
글루코오스 반복단위가 7인 사이클로덱스트린 10부, 디메틸포름알데히드 30부, 파라레진 U-11 100부, 가교제 및 촉매의 혼합물인 캐트. U(Cat. U, 대원파라지움 주식회사제) 10부, 증점제인 암모니아수로 조성된 균일계 수지 조성물을 시험직물에 나이프코팅한 후 건조 및 열처리하여 사이클로덱스트린의 부착량이 3% o.w.f가 되도록 제조하였다.
[비교예 2]
파라레진 U-11 100부, Cat, U 10부, 암모니아수로 조성된 수지를 실시예 5와 동일하게 직물에 코팅가공하였다.
[실시예 6]
크리스코트 P-1018A 아크릴수지 100부, 이소시아네이트계 가교제인 크리스본 CL-3(대일본 잉크화학주식회사제) 3부, 톨루엔 2부, 글루코오스 반복단위가 7인 사이클로덱스트린 10부로 조성된 수지를 시험직물에 나이프코팅한 후 건조 및 열처리하여 사이클로덱스트린의 부착량이 8% o.w.f가 되도록 코팅가공하였다.
[비교예 3]
크리스코트 P-1018A 아크릴수지 100부, 이소시아네이트계 가교제 3부, 톨루엔 2부로 조성된 수지를 실시예 6과 동일하게 코팅가공하였다.
[실시예 7]
아미노산수지인 록스킨 3295A 50부, 룩스킨 3295B 50부, 가교제인 록스킨 CL-100(세이코화학주식회사제) 2부, 디메틸포름아마이드 20부, 글루코오스 반복단위가 7인 사이클로덱스트린 10부로 조성된 균일계 수지를 시험직물에 그라비아코팅기로 코팅한 후 응고, 수세, 건조, 열처리하여 사이클로덱스트린의 부착량이 4% o.w.f가 되도록 코팅가공하였다.
[비교예 4]
아미노산수지인 룩스킨 3295A 50부, 룩스킨 3295B 50부, 룩스킨 CL-100 2부, 디메틸포름아마이드 20부로 조성된 수지를 실시예 7과 동일하게 코팅하였다.
[표 1]

Claims (3)

  1. 폴리에스테르계 섬유가 주요 구성소재로 사용된 염색된 직편물을 코팅가공함에 있어서, 코팅수지 조성물에 비환원성 말토올리고당의 환상화합물을 사용함을 특징으로 하는 폴리에스테르계 직편물의 코팅가공방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 비환원성 말토올리고당의 환상화합물은 α-1,4 글루코사이드 결합의 글루코오스가 6개~8개로 구성된 사이클로덱스트린 화합물임을 특징으로 하는 폴리에스테르계 직편물의 코팅가공방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 비환원성 말토올리고당의 환상화합물의 직편물상 부착량이 직편물 중량에 대해 1.0~15중량%임을 특징으로 하는 폴리에스테르계 직편물의 코팅가공방법.
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