KR950007816B1 - 방향성 심초형 복합 단섬유의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

방향성 심초형 복합 단섬유의 제조방법

본 발명은 방향 내구성이 우수한 심초형 복합 단성유의 제조방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 이불솜 등의 침장용, 완구 등이 충진계, 쿳션 뿐만아니라 커텐지, 카펫등의 실내 인테리어 제품과 면방, 모혼방 등의 일반 의류에 광범위하게 사용될 수 있으며, 삼림욕 효과, 쾌적 안면, 숙면 효과, 청량감을 장시간 부여할 수 있는 방향 내구성이 우수한 심초형 복합 단섬유의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 방향성 섬유의 제조방법으로는 섬유 구조물 표면에 코팅(coating)을 실시한 후 향로를 흡착 또는 부착시키는 방법이 사용되어 왔다. 그러나, 이러한 방법은 드라이 크리닝(dry cleaning)이나 세탁 등에 의해 방향 내구성이 현저히 떨어지게 되며, 휘산에 의한 향료의 감소 속도가 빨라지게 되어 방향 섬유로서의 특성이 불량하였다.

상기 문제점을 해결하기 위해 각종 바인더(binder)를 사용하였으나 이 경우 촉감이 불량하여 상품의 용도전개에 큰 한계가 있으며 또한, 내구성 문제를 완전히 해소할 수 없는 문제점을 가지고 있다.

또한, 일본특개소 49-l19000호에는 향료를 혼합한 접착제를 섬유에 부착시키는 방법, 일본특개소 50-118110호에는 액체에 분말 향료를 혼합하여 이를 섬유에 스프레이한 후 건조기에서 건조하는 방법, 그리고 일본특개소 61-13520호에는 향료와 수용성 세제활성 물질을 함유한 조성물에 수분산성아민을 가하여 섬유에 부착시키는 방법이 기재되어 있으나 이러한 방법 역시 방향 내구성 저하 등 종래 방법에서 유발되는 문제점을 수반하고 있다.

뿐만아니라, 최근 일본특개소 61-201012호에는 천연 휘발 또는 그들로부터 분산된 성분을 혼합한 정유를 중공 심초형 복합 섬유의 심부에 혼입한 섬유와, 일본특개소 62-85010호에 중공 다심 심초형 복합섬유가 제안되고 있으나, 이들 방법 역시 방향의 지속성이 불량 하였으며, 국내공고특허 제91-6105호에는 마이크로 캡슐 속에 향료를 함침하여 코팅 하는 방법이 제안되고 있으나 역시 내구성이 불량한 문제점을 지니고 있다.

따라서, 본 발병의 목적은 종래의 방향성 단섬유에 비해 방향의 내구성이 매우 우수하며 보통 단섬유의 제조방법과 동일한 방법으로 용이하게 제조할 수 있는 방향성 심초형 복합 단성유의 제조방법을 제공하는데 있다.

상기 목적 뿐만아니라 용이하게 표출될 수 있는 '또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 심부에 향료를 함유한 극성기를 갖는 변성 열가소성 수지와 정유를 함유하지 않는, 열가소성 수지의 혼합물을 사용하고 초부에는 60wt%이상의 폴리에틸렌기 함유하는 중합체를 사용하며 심초형 복합 방사장치를 이용하여 방사 하므로서 종래의 방법으로는 전혀 해결할 수 없었던 내구성, 서방성의 문제점을 해결할 수 있었다.

본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 향료를 0.5-l0wt%함유한 극성기를 갖는 변성 열가소성 수지와 일반 열가소성 수지의 혼합물을 심부로 사용하고, 일반 폴리에스테르 또는 폴리아미드 흑은 각종 첨가제로 공중합한 개질 폴리에스테르 또는 폴리아미드를 초부로 사용하여, 심초형 복합 방사장치를 사용하여 미연신 복합섬유를 얻고 이를 연신한 후 단섬유의 섬유장이 20-100mm이 되도록 절단함을 특징으로 하는 방향성 심초형 복합 단성유의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명에 향료의 성분으로는 천연정유 즉, 테레피닐 2,4-올(terepinyl 2,4-ol), 세사민(sesamin), 카지놀(casinol), 수기유(sugi oil), 히노끼유(Hinoki oil), 토도마쯔유(Todomadzu oil), 파인유(pine oil), 터펜타인(Terepentine)등을 사용하였으며, 이들은 목본, 초본의 뿌리, 과실, 잎, 근피등으로부터 추출하였으며 주로 테레프노이드(terepnoid)가 주성분이다. 이 테레프노이드는 극성기를 갖지 않는 열가소성 수지와는 친화성을 전혀 갖지 않는 반면 극성기를 갖는 변성 열가소성 주지와는 상당한 친화성을 가지므로 정유를 원하는 만큼 수지에 함유하여 사용할 수 있어 향기의 서방효과 및 향기도를 임의로 조절하기 쉽고, 폴리에스테르 또는 개질된 폴리에스테르와는 전혀 상응성이 없으므로 내세탁성, 내마찰성 등 각종 내구성이 상당히 강한 장점을 가지고 있다.

상술한 천연 정유뿐만 아니라 인공 향료도 사용될 수 있으며 수종의 향료를 혼합하여 사용하여도 항상 쾌적하면서 삼림욕 효과를 누릴수 있는 방향 섬유를 제조할 수 있다. 그러나, 향료의 상압에서의 비정이 250℃미만인 경우 심부를 구성하는 열가소성 수지의 종류가 한정되어 현재 범용 수지로 이용되고 있는 폴리프로필렌, 폴리아미드, 플리에스테르 등이 사용될 수 없는 문제점이 있다.

본 발명에 있어서 심부를 구성하는 열가소성 수지에 뿐만, 혼합되는 향료의 양은 0.5-10wt%가 바람직하며, 더욱 좋게는 1-3%인것이 효과적이다. 향료의 양이 0.5wt%미만인 경우에는 향료성분이 공기중으로 휘산이 적게되어 감각적으로 방향 성능을 감지하기 힘들며 결과적으로 본 섬유의 목적인 안면, 숙면, 재적한 환경을 조성할 수 있는 삼림욕 효과를 느낄 수가 없게 된다.

한편, 10wt%초과인 경우는 고온에서 향료의 일부가 분해되는 것을 피할수가 없는 관계로 기포가 많이 발행하여 안정적인 용융방사가 불가능하며, 얻어지는 섬유도 지나치게 많은 향료의 발산으로 오히려 역겨운 불쾌감을 주게 되므로 바람직하지가 못하다.

본 발명에서 심부를 구성하는 열가소성 수직로는 폴리에틸렌 또는 폴리에틸렌 공중합 폴리머를 사용하는 것이 효과적이며, 폴리에틸렌을 사용할 경우 저밀도 폴리에틸렌 흑은 고밀도 폴리에틸렌의 어느것이나 사용해도 가능하지만 용융지수가 10-45, 더욱 좋게는 20-35인것이 특히 바람직하다. 용융지수가 10미만인 폴리에틸렌을 사용하는 것은 일반적으로 초부에 사용되는 중합체인 폴리에스테르, 폴리아미드 등과 열적 특성차가 크므로 방사시에 곡사 발생, 점도 저하 등의 문제점이 있으며, 용융지수가 45초과인 폴리에틸렌을 사용하는 경우 역시 방사성이 불량하여 제반물성을 갖는 원사를 제조하기 어려운 문제점이 있다. 또 심부와 초부에 사용되는 중합체의 면직 비율 즉, 심부 : 초부가 20 : 80-80 : 20, 더욱 좋게는 30 : 70-60 : 40의 범위에 있는 것이 좋다.

심부의 비율이 20%미만인 경우에는 변성 열가소성 수지에 최대한 향료 성분을 흡착시켰다 하더라도 향료의 휘산 성분이 적어 냄새를 감지하기가 어렵고, 80%초과일 경우에는 향료가 지나치게 많이 휘발되어 역겨운 냄새가 될 우려가 있고 또한, 상기 범위 이외의 경우에는 복합 방사의 단면에 손상이 올 수 있거나 곡사 발생의 원인으로 방사성이 불량한 단점이 있다.

본 발명에 향료로서 사용된 정유는 내열성이 약하고 쉽게 증발 또는 분해되므로 심부에는 융점이 가능한 낮은 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다. 예를들어, 폴리에틸렌 중합체(고밀도, 중밀도, 저밀도), 폴리프로필렌 중합체를 기본 수지로 하고 정유성분을 함유하는 수지로서는 에틸렌메틸 아크릴레이트, 에틸렌초산비닐 공중합체등을 사용하는 것이 바람직하다.

그리고, 일반적으로 섬유 특성을 부여하는 것은 초부에 사용된 중합체의 성능에 의해 좌우되므로 초부에 사용되는 공중합체의 선정이 중요하며, 사용되는 정유성분의 침투가 용이하지 않으며 섬유에 우수한 기계적 성능을 부여할 수 있는 것은 모두 사용가능하고, 폴리에스테르, 폴라이미드 등의 중합체가 적합하다. 특히, 본 발명의 단섬유는 이불솜 등의 침구용, 충진제용도로 전개될 것에 비추어 우수한 제면성, 반발성, 숭고성 등의 특징을 발현시키는 성분들을 부가한 개질 폴리에스테르 또는 폴리아미드를 사용하는 것이 바람직하다.

상기의 방법으로 제조된 미연신 복합섬유를 연신한 후 일정한 길이로 절단하여 사용되게 되는데, 그 길이는 20-100mm, 더욱 좋게는 30-60mm의 범위가 좋다. 20mm 미만인 경우 향료의 서방 효과가 떨어지고, 100mm초과하면 이불솜, 충진제용으로 사용하기에 숭고성이 불량하여 부적합하다.

상술한 방법으로 제조된 방향성 심초형 복합 단섬유는 장시간 안정적으로 삼림욕 효과를 발휘하므로 이불솜 등의 침구류, 커텐 등의 실내 인테리아 제품, 자동차 등의 실내 내장제이외에도 일회용 부직포에 이르기까지 거의 모든 분야의 제품에 적용하여 사용할 수 있다.

다음의 실시에 및 비교실시에는 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하는 것이지만, 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.

실시예 1

백송에서 추출한 정유 성분인 히노끼(Hinoki) 추출 정유를 에틸렌 메틸아크릴레이트에 1wt%침지 및 함유시킨 공중합체 5중량부와 용융 지수가 20인 고밀도 폴리에틸렌 수지 95중량부를 혼합기에서 혼합한 후 심부로, 고유점도 0.64인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 초부로하여 심초형 복합 방사 장치에 공급한 후 공경 0.3Φ, 공수 520홀(Hole)을 갖는 구금으로 압출하고 심부와 초부의 면적비 50 : 50으로 하여 1,100m/min의 속도로 권취하였다. 제조된 원면을 섬유장이 51mm가 되도록 절단하고, 방향 내구성 및 숭고성을 평가하고 방사시의 방사성을 평가하여 그 결과를 표1에 기재 하였다.

방향성이 평가는 초기 상태, 드라이크리닝(Dry Cleaning) 5회 실시후, 20회 세탁 후, 1년 경과, 2년 경과에 따라 방향치를 구분 하였는데, 이때 방향의 지속성과 방향치는 카르모아 냄새 측정기를 평가하였다. 카르모아 측정치는 6단계로 (0(무취),1,2,3,4,5,6)구분 하였다.

방사성은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 방법 즉, 제사작업성과 그에 따라 원사물성으로 평가하였으며, 숭고성은 부피(Volume) 감과 보온성 실험으로 평가하였다. 표1로부터 알 수 있는 바와같이 본 실시예의 제품은 5회 드라이 크리닝이나 세탁을 실시하더라도 방향성이 저하 하지않고 2년 경과후에도 삼림욕 효과를 느낄 수 있었으며, 방사성과 숭고성도 양호하였다.

실시예 2∼4

정유 혼합율, 심부와 초부의 중합체 면적비, 심부와 초부의 중합체 종류를 표1에 기재된 것으로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 방향성능이 우수한 섬유를 얻고, 특성치를 측정 및 평가하여 결과를 표1에 나타내었다.

비교실시예 1

극성기를 갖는 변성 올레핀 중합체(에틸렌메틸아크릴레이트)에 히노끼 추출 정유를 0.3wt함유시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 심초형 복합 면섬유를 제조하여 특성치를 평가하고 그 결과를 표2에 나타내었다.

비교실시예 2~4

심부와 초부에 사용된 중합제의 면적비를 10 : 90(비교실시예 2), 변성 올레핀 중합체에 향료를 2wt%첨가하고 고밀도 폴리에틸렌으로 용융지수가 5인 폴리에틸렌을 사용(비교실시예 3), 섬유장을 120mm로(비교 실시에 4) 한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 복합 단섬유를 제조하고 특성치를 평가하여 그 결과를 표2에 나타내었다.

[표 1]

[표 2]

Claims (7)

1. 향료를 0.5-10wt%함유한 극성을 갖는 변성열가소성 수지와 일반 열가소성 수지의 혼합물을 심부로 하고 일반 폴리에스테르 또는 폴리아미드 혹은 각종 2가제로 공중합한 개질 폴리에스테르 또는 폴리아미드를 초부로 사용하며 심초형 복합 방사장치를 사용하여 미연신 복합섬유를 얻고 이를 연신한 후 절단함을 특징으로 하는 방향성 심초형 복합 단섬유의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 향료는 상압에서의 비점이 250℃이상인 것임을 특징으로 하는 방향성 심초형 복합 단섬유의 제조방법 .
3. 제1항에 있어서, 변성열가소성 수지는 을레핀 중합체임을 특징으로 하는 방향성 심초형 복합 단섬유의 제조방법 .
4. 제3항에 있어서, 올레핀 중합체는 폴리에틸렌 중합체임을 특징으로 하는 방향성 심초형 복합 단섬유의 제조방법 .
5. 제4항에 있어서, 폴리에틸렌 중합체는 용융지수가 10~45임을 특징으로 하는 방향성 심초형 복합 단섬유의 제조방법 .
6. 제1항에 있어서, 심부를 구성하는 중합체와 초부를 구성하는 중합체의 비율이 용적비로 심부 : 초부 20 : 80~80 : 20임을 특징으로 하는 방향성 심초형 복합단섬유의 제조방법.
7. 제1항에 있어서, 단섬유의 섬유장이 20∼100mm임을 특징으로 하는 방향성 심초형 복합단섬유의 제조방법.