KR950012686B1

KR950012686B1 - 고체 합성 중합체의 표면을 개질하는 방법

Info

Publication number: KR950012686B1
Application number: KR1019890001146A
Authority: KR
Inventors: 루켄바하 로이
Original assignee: 다우 코닝 코포레이션; 노만 에드워드 루이스
Priority date: 1988-02-01
Filing date: 1989-02-01
Publication date: 1995-10-20
Also published as: DE68909268D1; BR8900418A; EP0328287A2; KR890013269A; EP0328287A3; AU2950789A; US4803256A; JPH01225643A; ES2046460T3; CA1337539C; DE68909268T2; EP0328287B1; AU605958B2

Abstract

내용 없음.

Description

고체 합성 중합체의 표면을 개질하는 방법

본 발명은 중합체의 전반적인 작용기능을 향상시키기 위한 고체 합성 중합체의 개질에 관한 것이다. 본 발명은 고체 중합체를 개질하는 신속하고 깨끗하며 효율적이고 저렴한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 고체 중합체를 예비처리된 가공단계로부터 후처리된 제품으로 이동시키는 가공단계를 최소화하는 이점을 제공할 뿐만 아니라 고체 중합체의 작용기능에 대한 개선점을 부여할 수 있는 이점을 제공한다. 최종적으로, 본 발명은 본 발명의 방법을 이용한 결과로서 성취되는 작용특성에 대한 내구성을 부여할 수 있는 이점을 제공한다.

섬유산업은 세계에서 가장 오래된 산업이며 기존의 산업들중에서 가장 거대한 산업중의 하나이다. 섬유산업은 원래는 주로 천연 섬유, 양모 및 면에 관한 것이었으며, 면, 양모 및 합성직물, 양모 및 면과 합성직물의 혼방물을 포함하는 것으로 까지 발전하였다. 오늘날 이용되는 대부분의 합성섬유는 기본적으로는 염화비닐리덴으로부터 제조된 섬유와 같은 몇가지 특정한 합성섬유 ; 셀룰로오즈 아세테이트 및 셀룰로오즈 트리아세테이트와 같은 변형된 셀룰로오즈 섬유 ; 아크릴 섬유 모다크릴 섬유 ; 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌과 같은 올레핀 섬유 ; 비니온 ; 비날 ; 아졸론 ; 니트릴 및 노볼로이드와 함께 폴리에스테르, 레이온 및 나일론(및 다른 아라미드)을 포함하는데, 레이온 및 폴리에스테르는 제 1차 세계대전 도래시에 개발되었으며 나일론은 제 2차 세계대전 직전에서부터 제 2차 세계대전 기간내내 개발되었다. 폴리에스테르는 오늘날 세계에서 가장 널리 이용되는 인조섬유이다.

합성직물을 제조하기 위해서 사용하는 합성성유는 인류에 의해 요구되는 특성을 모두 갖고 있지 않으므로 이러한 목적하는 특성을 향상시키기 위해서 섬유 및/또는 직물을 개질하기 위한 수많은 방법이 생기게 되었다. 제로니안(Zeronian) 과 콜린스(Collins) 의 문헌 [참조 : "Improving the Comfort of Polyester Fabrics", S. Haig Zeronian and Martha J. Collins, American Association of Textile Chemists and Colorists. Book of Papers, 1987 International Conference and Exhibition, October 14-16 1987, Charlotte Convention Center, Charlotte, NC]에는 폴리에스테르의 최대의 목적하는 용도에 있어서, 강도, 내마모성, 리질리언스(resilience) 및 치수 안정성이 만족스러운 것으로 언급하고 있다. "그러나, 폴리에스테르가 소수성과 친유성(oleophilic)이라는 점에 있어서 단점이 존재한다. 폴리에스테르는 정전기를 발생시키며 폴리에스테르 위의 기름 얼룩을 제거하기가 매우 힘들다." 제로니안 등의 문헌[참조 : Zeronian, et al., referencing Latta, B.M., Clothing Comfort : Interaction of Thermal, Ventilation, Construction and Assessment Factors, Eds. Hollies, N.R.S. 및 Goldman, R.F. Ann Arbor Science, Ann Arbor, Mich., 1977, pps 33-53]에는 또한 "폴리에스테르 직물은 천연 섬유 직물과 같이 만족스럽지 못하다"라고 언급하고 있다. 1977년, 라타(Latta)는 합성물의 주요 한계점이 부자연스러운 태깔(hand), 만족스럽지 않은 보온성, 피부와 접촉시에 직물의 끈적거림, 수분 흡수력의 부족, 피부 접촉시의 불쾌감 및 정전기 발생문제라는 소비자의 충고를 언급하였다. 부적당하다고 생각되었던 특성들을 향상시키기 위해서 다년간에 걸쳐서 많은 연구와 개발작업이 이루어져 왔다.

이후에, 제로니안과 콜린스는 의류 쾌적감을 향상시키기 위해서 수행할 수 있는 기술들을 논의하였으며, 의류 쾌적감은 의류 디자인, 직물구조, 사구조, 섬유 개질, 상이한 부류의 블렌드 섬유 및 국부적인 가공을 포함하는 각종 기술에 의해 향상시킬 수 있으며, 섬유 개질은 화학적으로 및/또는, 예를들면, 섬유 단면을 변화시키는 조작에 의해 성취될 수 있다고 기술하고 있다.

선행기술의 2차 영역은 직물산업에서 현재 이용되는 제조, 염색 및 후처리 방법이다. 당해 분야의 전문가가 본 발명을 완전하게 이해하기 위해서 본 명세서에 그 배경을 기입하는 것이 필요하다. 따라서, 직물 제조는 직물의 습윤처리(wetting out), 기질 위의 천연왁스 및 방사 가공제를 제거하기 위한 정련, 직포 및 편포로부터 풀(size)을 제거하기 위한 발호(desizing) 및 직물로부터 색을 제거하고 직물을 표백하기 위한 표백처리를 포함한다. 이러한 직물공정과 관련하여, 니들스(Needles)는 문헌[참조 : H.L., "Textile Fibers, Dyes, Finishes and Processes", Noyes Publication, Park Ridge, NJ 1986, pps 154-157]에서 최종 가공에 대한 준비로서 직물을 제조하고 건조할 필요성을 논의하였다. 니들스의 문헌을 읽어본 결과, "건조 공정은 직물 습윤 공정중에 소모되는 에너지의 거의 2/3를 소모하기 때문에, 현재 격렬한 시험 조건하에서 수행한다"라는 사실을 재빨리 관찰할 수 있다. 이어서, 니들스는 계면활성제를 사용하는 "습윤 처리" ; 가성물질을 사용하는 직물의 정련 공정을 포함하여, 오일 및 왁스를 제거하기 위한 정련공정; 묽은산 또는 효소 처리 및 단기간의 세척기술을 이용하는 발호 ; 압착 롤을 이용하거나 직물로부터 물을 뿜어내는 음속증기 또는 진공에 의해 직물로부터 물을 빼어내기 위해서 좁은 슬릿 위에 직물을 통과시킴에 의한 건조 ; 및 대류, 전도 또는 복사가열에 의해 남은 물을 제거하는 최종단계를 언급하였다.

상기한 바우어 특히 문헌에 간단하게 기술된 선행 기술의 세번째 영역에서, 본 발명의 중요성은 폴리에스테르를 염색하는데 사용되는 분산 염료 캐리어에 있다. 여기서, 니들스는 폴리에스테르의 염색에 관한 분야의 현재의 상태를 언급하였다. 따라서, 184면에서 그는 폴리에스테르에 분산 염료를 적용하기 위한 여러가지의 특별한 기술을 언급하였다. 당해 면에 기술된 내용의 중요성은 이의 염색공정 자체가 아니라, 분산 염료 캐리어가 폴리에스테르를 염색하는 공정에서 작용하는 부분을 기초적으로 이해하는 데에 있다. 이러한 설명은 부분적으로는 폴리에스테르 염색에 있어서의 분산 염료 캐리어의 작용 형태를 이해시키기 위해서 본 발명에 삽입한 것이다. 따라서, 그는 캐리어가 폴리에스테르에 침투되고, 섬유의 분자 구조를 개방시켜(종종, 섬유를 펭윤시킨다) 염료용액과 섬유의 계면 및 섬유 내부를 통과하는 분산 염료의 통과를 돕는다고 기술하고 있다. 니들스는 또한 균일한 방법으로 폴리에스테르의 염색을 실시하기 위해서 몇몇 경우에 분산 염료 캐리어와 함께 승온 및 고압이 필요하다고 기술하고 있다. 그는 적합한 캐리어는 디페닐 및 메틸나프탈렌과 같은 방향족 탄화수소,-o- 및 -p-페닐페놀과 같은 페놀성 물질, 디- 및 트리클로로벤젠과 같은 할로겐화된 방향족 물질, 메틸 살리실레이트, 부틸 벤조에이트, 디에틸프탈레이트 및 벤즈알데히드를 포함하는 방향족 에스테르를 포함한다고 기술하고 있다. 최종적으로, 니들스는 섬유 표면에 적용한 분산 염료를 함유하는 폴리에스테르를 부분 진공하에서 단시간 동안 약 200℃의 온도로 가열하는 "더머졸 염색(thermosol dyeing)"에 대해 기술하고 있다. 니들스는 "당해 온도에서, 폴리에스테르 내에서의 분자활동은 염료 증기가 섬유내로 침투되도록 할 정도로 높다"라고 언급하고 있다. 냉각시키면, 분산 염료는 트랩되어 섬유내에 고착된다. 최종적으로, 니들스는 공정을 수행할 수 있는 수단으로 산업적으로 채택되는 각종 수단 즉, 섬유/스톡 염색(stock dyeing) ; 사/스케인 염색(skein dyeing) ; 팩케이지 염색(package dyeing) ; 지그 염색(jig dyeing) ; 베크 염색(beck dyeing) ; 제트 염색(jet dyeing) ; 레인지 염색(range dyeing) ; 빔 염색(beam dyeing) 및 포옴 염색(foam dyeing)을 기술한다.

분산 염료 캐리어의 사용에 관한 또 다른 적합한 제품에 관하여, 섬유 화학자이고 컬러리스트(colorist)인 라비칸드란, 브이.(Ravichandran, V.) 등은 그의 문헌[참조 : "Some observations on the Effects of Selected Dye Carriers on Poly(ethylene terephthalate)", November, 1987, Vol.19, No.11, pg.35]에서, 분산 염료 캐리어는 예비처리된 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 직물에 향상된 흡상성 및 습윤성을 부여하며 직물은 용매 추출에 의해 캐리어를 제거시킨 후에 조차도 증가된 습윤성을 유지한다는 사실과, 예비처리는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)에 영구적인 변화를 제공한다는 결론을 맺으면서, 분산 염료 캐리어는 PET 표면을 개질시키고 중합체 벌크를 가소화시키는 이중 역할에 영향을 미친다는 사실을 고찰한 것으로 기술되어 있다.

따라서, 종래의 기술을 사용하는 경우, 직물을 예비가공 단계로부터 가공 단계로 이동시키는 공정은 수많은 조작 및 가공처리를 필요로 한다는 사실을 관찰할 수 있다.

본 발명은 선행 기술의 공정과 관련된 대부분의 문제를 해결하였다. 가장 명백하게는, 본 발명의 공정은 신속하고, 효과적이며, 깨끗하고, 저렴하며 이러한 직물로부터 직물을 제조하는 후속처리에 사용되는 섬유 및 물질을 제조하는데 사용되는 물질을 제거하는데에 필수적으로 1단계의 정련/발호 공정을 사용한다. 이러한 물질은 오일, 풀, 방사 처리제, 윤활제, 편직 오일 및 흑연과 같은 물질을 포함한다.

본 발명은 연속 폴리에스테르 필라멘트로 처리한 직물의 작용특성 중의 몇몇을 향상시키며, 본 발명에 따른 목적 생성물에는 전반적으로 린트(lint)가 존재하지 않는다. 폴리에스테르 목적 생성물은 비난연 특성을 보유하고 영구적인 향상된 수분율 특성(moisture regain property)을 지니며 주름 제거 특성을 보유하며, 급하게 건조시킴으로써 많은 에너지 절약을 유도하고, 향상된 방오 특성을 지니며, 향상된 날염성을 지니고, 몇몇 경우에, 본 발명의 방법은 직물 위에 날염성을 생성시키고, 목적 생성물중의 버레(Balle)를 감소시키며, 나일론 및 폴리에스테르와 같은 소수성으로 여겨지는 직물에서 조차도, 목적 생성물의 흡수성을 향상시키고, 본 발명의 방법은 필요로 하는 장치에 대한 특정의 중요한 변형없이, 섬유산업에서 이미 사용되고 있는 여러가지 직물 및 장치에 사용될 수 있다.

따라서, 본 발명은 (I) 고체 합성 중합체를 pH 7 이상에서 팽윤제 또는 팽윤제들의 혼합물 및 염기를 함유하는 욕과 접촉시키고 ; (II) 욕을 1초 이상 동안 100℉ 이상의 온도로 가열하고 ; (III) 욕을 pH 7 미만으로 산성화하고 ; (IV) 중합체와 욕을 분리시켜 표면이 개질된 중합체를 수득하는 단계를 포함하여, 고체 합성 중합체의 표면을 개질하는 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 (I) 고체 합성 중합체를 pH 7 이상에서 팽윤제 또는 팽윤제들의 혼합물 및 염기를 함유하는 욕과 접촉시키고 ; (II) 욕을 1초 이상 동안 100℉ 이상의 온도로 가열하고 ; (III) 욕을 pH 7 미만으로 산성화하고 ; (IV) 중합체를 실온 이상의 온도에서 5분 이상 동안 활성물질과 접촉시킨 후 ; (V) 중합체와 욕을 분리시켜 표면이 개질된 중합체를 수득하는 단계를 포함하여, 고체 함성 중합체의 표면을 개질하는 방법에 관한 것이다.

고체 합성 중합체성 직물의 처리 방법은 본 발명의 바람직한 방법이다. 본 발명의 발명자는 본원에 사용된 바와 같은 용어 "직물"은 합성, 합성/천연 혼방물 및 섬유, 사, 토우 및 화섬면(fiberfill)을 포함하는 모든 형태 및 직포, 편포 및 부직포를 포함하는 바브릭 구조의 모든 형태의 섬유, 필라멘트 및 방적사의 합성 혼방물을 포괄하는 것으로 설명된다. 또한, 본 발명의 범위내에는 아라미드, 폴리에스테르 및 나일론 필름과 같은 합성 필름이 포함된다. 본 발명의 목적을 위해서, 본 발명은 두가지 방법을 포함한다. 상기 언급한 바와 같이, 첫번째 방법은 직물을 팽윤제 및 염기를 함유하는 욕과 접촉시키는 것을 포함한다. 당해 방법은 직물이 초기 가성욕의 경직성을 견딜 수 있는 한, 섬유 산업에서 통상적으로 사용되는 모든 직물에 대하여 유용하다. 본 발명에는 폴리에스테르, 아라미드 및 면과 양모와 같은 재료와의 혼합물과 같은 거대용적의 직물을 사용하는 것이 바람직하다. 오늘날 섬유 산업에서 일반적으로 사용되는 방법중에서, 본 발명의 목적을 위한 "접촉"은 수용액이 직물과 접촉될 수 있는 상황이 발생하는 것으로서, 본 발명에 유용한 것으로 여겨진다. 빔 여색 및 제트 염색 방법이 본 발명에 바람직하다.

본 발명은 공정을 승온에서 수행할 수 있어야 하며, 추가로 특별한 경우에 장치는 승압, 약 1550psig 이상을 견뎌낼 수 있어야 하기 때문에, 본 발명에서 유용한 장치는 제한적이지 않으며, 단지 가장 신속한 방법으로 욕의 온도를 상승시키거나 저하시킬 수 있어야 한다.

본 발명의 방법에 유용한 중요한 화학 시약 중의 하나는 염기이다. 염기는 본 발명의 방법중의 단계 (I)및 (II)에서 사용되며 암모니아, 나트륨 및 칼륨 세스쿼카보네이트를 포함하여, 알칼리 금속 하이드록사이드, 아민, 실리케이트(예, 나트륨 메다실리케이트, 석회 등), 인산염(예 ; 인산나트륨, 마그네시아, 시안화칼륨, 탄산나트륨 등)을 포함한다. 본 발명에 유용한 염기는 물속에 pH 10 이상을 제공하는 염기이며 가장 바람직한 염기는 pH 11 이상을 제공하는 염기이다.

본 발명에 사용되는 두번째로 중요한 화학적 성분은 팽윤제이다. 당해 물질은 일반적인 직물용 화학물질이며 폴리에스테르의 분산 염색 공정중에서 주로 사용된다. 이를 본 발명에 사용하면 처리하고자 하는 직물의 팽윤성을 유도시킨다. 이는 염기와 함께 사용한다. 본 발명의 발명자는 팽윤제를 염기와 함께 사용하는 경우, 염기만을 사용하는 선행 기술의 공정에서 보다 염기의 효과를 향상시킨다는 사실을 발견하였다. 본 발명에서의 화학물질의 이러한 특별한 조합 및 이들이 수행하는 작용은 선행 기술의 방법에서는 밝혀지지 않았으며, 또한 이러한 조합에 의해 본 발명의 이익을 수득할 수 있다는 것이 선행 기술의 방법에서는 명백하지 않았다. 따라서, 본 발명의 발명자는 이러한 이론이 고수되지 않는 것은 아니지만, 이러한 방법은 물리적 결함이 직물에 발생되는 동안에 팽윤을 일으켜서, 직물전반에 걸쳐서 결함을 감추게 하며 또한 물리적 크기 및 용적을 균일하게 한다고 믿는다. 섬유 산업에 통상적으로 사용되는 팽윤제는 당해 산업 분야에 통상적으로 사용되는 모든 팽윤제로써 본 발명에 유용한 것으로 여겨지는 팽윤제이다. 이러한 팽윤제는 분산염료 캐리어로서 상기에서 기술한 것들을 나타낸다. 이러한 화학물질의 당량 리스트는 니들스 문헌의 제 184면에서 발견할 수 있다. 이러한 팽윤제들의 혼합물을 본 발명에 사용할 수 있으며, 이러한 다수의 팽윤제는 혼합물로서 시판된다는 사실이 당해 분야의 전문가에게는 주지될 것이다.

일반적으로, 당해 방법은 장치에 처리하고자 하는 직물을 넣고 물을 사용하여 욕을 생성시킴으로써 단계(Ⅰ)에서 수행된다. 가열하거나 가열하지 않으면서, 팽윤제를 욕에 가한다. 이어서, 염기를 욕에 가한다. 염기는 고체로서나 또는 수용액으로 장치속의 물에 직접 가할 수 있다. 이때에 욕의 pH는 자연적으로 알칼리성이며 pH 11 이상인 것이 바람직하지만, 이 시점에서의 pH가 알칼리성인 한, 본 발명은 pH 11 이상을 요구하지는 않는다. 이때, 단계(II)에서는 욕을 가열하기 시작하거나 이미 가열이 시작된 경우는 계속해서 가열하여 100℉ 이상의 온도에 도달하게 한다. 직물, 염기 및 팽윤제를 장치에 가하면서 욕과 장치를 가열하는 정도로 단계(I)과 (II)를 조합하는 것이 본 발명의 범위내에서 기대된다. 물론, 욕과 장치를 가열하는데 필요한 시간은 장치에 따라 다르지만, 시간을 벌기 위해서 가능한한 신속하게 가열하는 것이 바람직하다. 욕과 장치를 가열하는 속도는 분당 3° 내지 8°인 것이 바람직하며, 분당 8°에 가까운 속도를 유지하는것이 가장 바람직한 것으로 본 발명자에 의해 밝혀졌다. 욕에 화학물질을 첨가하는 순서는 제한적이지 않으며, 가능한한 최저조작온도에 도달하기 전에 두 가지의 화학물질이 존재하는 한, 욕이 초기에 두가지 화학물질을 포함할 필요는 없다. 상기에서 언급한 바와 같이, 단계(II)의 바람직한 조작온도는 최저 100℉ 이상이고, 본 발명자 및 당해 분야의 전문가에게는 더 낮은 온도에서도 본 발명을 수행할 수 있지만 당해 온도에서는 처리를 수행하는데 필요한 시간이 상당히 길어지며 본 발명을 이용함으로써 유도되는 이점이 사라지기 시작한다. 단계(II)의 바람직한 조작온도는 100℉ 내지 600℉이며, 이러한 높은 조작온도는 과열된 증기를 생성하는 것으로 여겨진다. 과열 증기는, 염기와 팽윤제와의 접촉 시간을 최소로 유지시켜서 합성직물이 파괴되지 않고 연속 공정을 이용할 수 있게 하기 위해서, 합성직물의 처리시에 종종 필요하다는 것이 본 발명의 발명자에 의해 밝혀졌다. 하기 표에 본 발명의 단계(II)에 바람직한 시간 대 온도의 근사치를 나타내었다.

조작시간은 조작온도가, 예를들면, 630℉에 도달하는 경우에 1초 정도로 작을 수 있으며, 욕과 장치의 가열은 불연속적일 수 있으며 욕과 장치를 급격하게 냉각시킬 수 있는 경우에도 완전한 처리가 수행될 수 있다는 사실이 본 발명자에 의해 밝혀졌다. 욕과 장치는 1초 이상 동안 및 약 2시간 이하 동안 조작하는 것이 바람직하다. 조작 시간은 1 또는 2분에서 1시간 미만인 것이 보다 바람직하다. 공정은 1 또는 2분 내지 10분 동안 작동시키는 것이 가장 바람직하다.

단계(I)과 (II)의 목적은 표면을 개질하여 날염 등이 잘되도록 직물을 처리하는데 있다. 본 발명의 범위내에서 유용한 것으로 언급된 직물은 이들의 화학적 구조를 어느정도 변화시킬 수 있기 때문에, 최적 처리를 제공하는 조건에 대한 세트를 결정하는데 각각의 형태의 직물을 시험하는 것이 바람직하다. 이어서, 목적하는 정도로 처리하기 위해서 필수적으로 직물에 동일한 조건을 적용할 수 있다. 예를들면, 처리를 실시하기 위해서 100% 폴리에스테르 직물을 280℉에서 55분 동안 처리하는 것이 일반적으로 적합하다. 단계(I)과 (II)가 완결되면, 공정의 다음 단계를 pH 크기가 산성쪽으로 감소되도록 욕을 산성화한다. 따라서, 단계(III)은 욕의 pH를 산성쪽으로 떨어뜨리기 위해서 욕에 산을 가하는 것을 포함한다. 이는 단계(I)과 (II)의 욕을 배수관으로부터 분리시키고, 세정수로 재충전시킨 후 여기에 산을 가함으로써 이루어질 수 있거나, 단계(II)의 말기에 욕에 산을 가함으로써 이루어질 수 있다. 당해 공정에 유용한 산은 무기산과 유기카복실산 둘다이다. 포름산, 아세트산, 프로피온산 등과 같은 유기 카복실산이 바람직하다. 조작이 용이하고 섬유산업에서 사용 적합성으로 인해 아세트산이 특히 바람직하다. 산은 공정을 냉각시킴으로써 욕에 간단하게 가한다. 욕은 조작자가 어떤 직물을 사용하는 것을 필요로 하는지 또는 원하는지에 따라 약하게 냉각시키거나 실온으로 냉각시킬 수 있다. 예를들면, 조작자가 추가의 화학물질을 사용하여 직물 처리를 계속하는 것을 원하는 경우, 온도는 전형적으로 약 120℉로 취할 수 없다. 하여간, 본 공정에서는 욕과 직물의 pH를 7 이하로 감소시키는 것이 가장 중요하다. 일반적으로, 가장 좋은 결과를 얻기 위해서는 단계(III)은 pH 4.5 내지 pH 6.5에서 수행한다.

최종적으로, 직물을 맑은 물로 세정한 다음 장치로부터 제거하고 최종적으로 건조시킨다.

본 발명의 가장 중요한 양태인, 본 발명의 두번째 방법은, 조작을 단계(III)을 통해서 수행한 후, 욕을 실온으로 냉각시키기 전에 직물을 활성물질과 5분 이상 동안 접촉시키는 방법이다.

따라서, 두번째 방법에 대해서, 상기한 첫번째 방법의 3단계 공정을 직물에 대하여 수행한다. 이후에, 일반적으로 욕 함유물을 비우지 않은채, 직물을 활성물질과 접촉시킨 후 욕에 가한다[단계(IV)]. 활성물질은 단계(III)의 욕에 직접 가하거나 또는 욕을 떼어내고 직물 세정에 사용된 세정욕을 가한 후, 당해 욕에 활성물질을 가할 수 있다.

단계(IV)는 승온에서 활성물질을 사용하여 수행하는 것이 바람직한데, 활성물질은 단계(I)과 (II)의 바람직한 조작온도보다 약간 낮은 온도에서 가하는 것이 바람직하다. 본 발명의 범위내에서는 활성물질은 적어도 실온 내지 단계(I)과 (II)를 수행하는 온도 이하에서 가하는 것이 기대된다.

전형적으로, 욕은 단계(III)중에 산을 가함으로써 약간 냉각되는데 온도가 너무 떨어지기 전에 활성물질을 가한 다음, 욕을 실온으로 냉각시키는 것이 바람직하다. 또한, 욕을 실온으로 냉각시키기 전에 욕에 섬유산업에서 일반적으로 사용하는 다른 부가물을 가하는 것이 바람직하다.

활성물질과 직물과의 접촉시간은 사용하는 직물과 활성물질에 좌우된다. 본 발명의 경우, 5분 이상 동안의 접촉시간이 바람직하다. 가장 바람직하게는, 당해 단계는 욕을 약간 냉각시킨 후, 단계(III)의 생성물에 활성물질을 첨가하는 단계이다. 활성물질은 욕의 온도가 강하되는 시간 동안에 직물과 접촉되게 하는데, 대부분의 경우에 당해 시간은 상기에 언급한 5분보다 조금 더 길다.

일단 욕을 분리시키고, 직물을 세정한 후 단계(V)를 장치로부터 제거한다. 언급한 바와 같이, 때때로 처리욕 또는 세정욕에, 예를들면, 중백제, 염료 등과 같은 기타의 첨가물을 가하는 것이 필요하거나 바람직하다. 이러한 단계의 공정은 본 발명에서 중요하게 여겨지지 않으며 본 발명에서 특허청구의 범위에 기재하지 않는다.

본 발명의 단계(IV)에 유용한 활성물질은 많으며 변화시킬 수 있다는 사실이 당해 분야의 전문가에게는 명백할 것이다. 일반적으로, 활성물질의 사용을 통하여 특정한 작용 특성을 수득하는 것이 바람직하다. 이러한 바람직한 작용 특성은, 예를들면, 연화성, 항균효능, 향상된 태깔, 발수성(repellency), 커플링제, 인쇄성, 증가된 친수성, 증가된 소수성, 증가된 흡상성, 감소된 흡상성, 내오일성, 향상된 정전기 방지 특성 및 증가된 수분 흡수성이다.

본 발명의 방법으로부터의 처리는 직물의 반응성 표면을 필수적으로 필요로 하지 않는다는 것이 본 발명자에 의해 밝혀졌기 때문에, 이러한 국부적인 적용 방법은 활성물질로서 사용될 수 있는 물질의 형태 및 종류에 구애받지 않고 수행된다.

따라서, 본 발명의 범위내에서, 예를들면, 실리콘, 알킬 및 디알킬 4급 암모늄 클로라이드, 에톡시화 아미드 및 고급 알킬아민과 같은 친수성 중합체, 항균제, 연화제 ; 비이온성 계면활성제의 염, 에톡시화 알킬아민, 지방산 아미도 착화합물, 4급 지방산 유도체, 고분자량 폴리에틸렌글리콜, 디에탄올 아민, 폴리프로필화 4급 암모늄 클로라이드, 프로폭실화 4급 암모늄 인산염, 양이온성 지방산 유도체 및 4급 아미드와 같은 대전 방지제 ; 포스폰산염, 브롬화 유기 인 화합물, 유기 인 화합물 및 안티몬 화합물과 같은 난연제 ; 불소화학 발유제 ; 개질된 폴러에스테르, 불소화학물질 및 개질된 아크릴과 같은 방오제 ; 및 멜라민계 수지 분산액, 플루오로카본, 개질된 트리아진 화합물, 반응성 질소 화합물 및 알루미늄 스테아레이트와 같은 발수중합체 및 발수제가 기대된다, 이러한 중합체는, 예를들면, 미합중국 특허 제 4,463,036호 및 제 4,569,974호에 기술되어 있으며 ; 미합중국 특허 제 4,136,218호에 기술되어 있는 셀룰로오즈성 에테르 ; 미합중국특허 제 4,352,917호에 기술되어 있는 실릴화 유기 중합체 ; 및 미합중국 특허 제 4,427,557호 기술되어 있는 음이온성 공중합체는 모두 활성물질로서 본 발명에 유용한 중합체의 형태를 나타낸다. 또한, 활성물질로서 본 발명의 범위내에 포함되는 물질은 비스(트리부틸틴)옥사이드, 알킬벤질 디메틸암모늄 클로라이드, 트리클로산 및 디클로로펜과 같은 항균성이 있는 물질 및 (CH₃O)₃Si(CH₂)₃N(CH₃)₂,(C₁₈H₃₇)C₁및 (CH₃O)₃Si(CH₂)₃N(C₁₂H₂₅)₂(CH₃)와 같은 실란 항균제 ; 및 직물에 발유 적용을 위해서 사용되는 유기물질 및 플루오로알킬실란과 같은 재료이며 당해 분야에 일반적으로 공지되어 있으며 시판된다.

따라서, 본 발명의 발명자는 새롭고 신규한 직물을 제조할 수 있는 발명을 기술한다. 이들 직물은 향상된 작용특성을 가지며 선행 기술의 공지된 직물보다 상당히 향상된다.

당해 분야의 전문가가 본원에 교시된 발명을 이해하고 올바르게 인식할 수 있게 하기 위해서, 하기의 실시예를 제시하였으며, 이러한 실시예는 본 발명의 범위를 제한하기 위해서 사용한 것이 아니며 본 발명은 첨부한 특허청구의 범위에 의해서만 제한된다는 사실을 이해하여야 한다.

본 발명의 유효성을 시험하기 위해서, 하기의 시험을 전개한다.

본 발명의 방법이 효과적인지의 여부를 측정하기 위해서, 샘플을 분말 세제인 시판되는 세제를 사용하여 온수(100 내지 110℉)중에서 손으로 5분 동안 세척한다[시판되는 세제는 프록터 앤드 갬불(Procter and Gamble)사에 의해 제조된 타이드(Tide

)이다. 사용하는 분말 세제의 양은 5×5in 샘플에 대하여 2g이다. 샘플을 맑은 물속에서 세정한 후 건조시킨다. 건조된 샘플을 탁자 또는 판 위에 평평하게 놓는다. 점안기에 브롬페놀 블루의 표준 반응지시약 용액을 충진시키고 점적기의 끝이 샘플 표면에 닿지 않게 하면서 샘플의 표면에 가능한한 근접하게 조정하여, 샘플의 중앙에 용액 1방울을 떨어뜨린다. 용액 방울이 즉시 1/2 내지 1in 직경의 광범위한 청색 원으로 이동되기 시작한다. 직경 1/2in 미만의 원이 생기면 흡상성이 약하고 흡수성이 부족한 것으로 여겨진다. 원형의 측정은 브롬페놀 블루를 적용시킨 후 5분 후에 수행해야 한다.

본원에 사용한 용어 "가성"은, 달리 언급하지 않는한, 50중량% 고체 용액에 사용되는 가성물질을 나타낸다.

본원에 사용한 트리클로로벤젠은, 주로 트리클로로벤젠 78중량% ; 이소프로판올 3중량% 미만 및 2-부톡시에탄올 2중량% 미만으로 이루어진 시판용 유화액을 나타낸다.

하기 실시예에서, 모든 샘플은 달리 나타내지 않는한 시험을 수행하기 전에 건조시킨다.

[실시예 1]

본 발명을 설명하기 위한 목적으로, 다음과 같은 일반적인 기술내용을 수행한다. 달리 언급하지 않는 한, 본원에서 사용하는 장치는 표준 관통된 스틸 빔 염색 장치이다. 이러한 기술내용으로부터의 상당한 변형이 개개의 실시예에서 인지될 것이다. 상세한 설명은 하기의 실시예에서 또한 기술할 것이다.

시험하고자 하는 직물을 장치속에 놓고 큰통에 정상 조작 수준이 되도록 물을 충진시킨다. 이 물에 팽윤제를 가하고 장치를 1분 동안 조작한 후 염기를 가한다. 욕의 온도를 가능한 한 빨리 목적하는 조작온도로, 당해 경우에는 분당 약 8℉ 정도로 약 265℉까지 상승시키고, 당해 온도에서 약 10분 동안 유지시킨다. 이어서, 장치를 가능한 한 급속하게 약 220℉로 냉각시키고 욕이 뜨거울 동안에 장치로부터 배출시킨다. 직물을 약 100℉에서 실온 급수로 5분 동안 세정하고 배출시킨다. 이 적합한 온도에서, 물과 산을 가하여 pH를 약 7 미만으로 변화시킨다. 바람직한 실시양태에서, 아세트산을 사용하여, 바람직하게는, pH 5.0 내지 6.0의 범위로 떨어뜨린다. 공정의 당해 지점에서, 욕을 직물로부터 수분 동안 이동시키고 욕을 배수시킨다. 이어서, 직물을 특정의 바람직한 수단에 의해 추가의 공정을 위해 준비한다.

본 발명의 두번째 방법은 욕을 산으로 산성화시키는 경우에, 욕을 배수시키고 직물을 세정하는 대신에, 욕에 바람직한 활성제를 가하는 것을 제외하고는, 상술한 일반적인 기술내용을 필요로 한다. 직물을 활성제로 처리하기 위해서 욕을 최대 약 100℉에서 최소 약 5분 동안 조작한다. 당해 시점에서 욕을 배수시키고 직물을 100℉에서 물로 세정한 후 냉수를 사용하여 1회 이상 다시 세정한다. 이렇게 하면, 직물은 추가의 공정을 위해 준비된다. 때때로, 직물을 장치로부터 제거하기 전에 욕에 특정한 가공제를 가하는 것이 바람직할 수 있으며, 따라서 이는 각각의 공정에서 세정 전에 100℉에서 수행할 수 있다.

[실시예 2]

당해 실시예는 빔 염색 장치중에서 백색의 롤러 타월 직물(roller towel textile)에 적용하는 방법을 설명한다.

롤러 타월 직물은 100% 경편 폴리에스테르로 구성되며 당해 공정에서 롤러 타월 직물의 총하중은 529파운드이다. 급수 2000갈론(gallon)을 함유하는 욕에 팽윤제로서 트리클로로벤젠 13파운드 및 염기 50파운드를 가한다. 당해 공정을 265℉에서 10분 동안 조작하고, 220℉으로 냉각시킨 후 뜨거운 상태로 배출시킨다. 직물을 100℉에서 물로 5분 동안 세정하고 욕을 분리시킨 다음, 물을 가하고 아세트산을 가하여 pH 5.0으로 만든다. 여기에 루라텍스(Luratex) A-25로 기술된 활성물질, 폴리아미드 염료 및 BASF, 케미칼 디비젼, 다이스터프 앤드 피그먼트 그룹, 텍스타일 칼라스 앤드 케미칼스 디파트먼트(Chemical Division, Dyestuffs and Pigment Group, Textile Colors and Chemicals Dept.)로부터 구입가능한 비이온성 폴리아미드인 가공제를 가한다. 당해 물질을 25파운드의 양으로 가하고, 공정을 220℉에서 30분 동안 조작한후, 직물을 120℉에서 세정한 다음 냉수로 다시 한번 세정한다. 처리후에 당해 물질은 우수한 수분 흡상성을 나타내고 브롬페놀 블루 시험에서 1인치 직경의 매우 강한 환(ring)을 나타낸다.

[실시예 3]

당해 실시예는 밝은 청색의 어린이용 잠옷에 적용하는 공정을 설명한다.

어린이 잠옷 직물은 백색의 경편 폴리에스테르 100%로 구성되며 413파운드의 물질에 대하여 시험한다. 욕에 급수 700갈론을 충진시키고 공정을 제트 염색 장치에서 수행한다. 당해 욕에 트리클로로벤젠 13파운드를 가한 다음, 염기 30파운드를 10파운드, 15파운드 및 5파운드의 증분으로 짧은 시간에 걸쳐서 가한다. 청색 분산 염료와 함께, 활성물질 및 루라텍스 A-25를 10파운드의 양으로 가한 다음, 욕을 160℉으로 냉각시킨 후, 욕을 분리시키고 세정한 후, 배수한다. 브롬페놀 블루 시험 도중에 1 1/4in의 매우 진한 환이 나타난다.

[실시예 4]

당해 실시예는 각종 형태의 66 나일론 직물 및 56 폴리에스테르 직물에 적용하는 공정을 설명한다. 당해실시예는 압력 베크 장치(pressure beck apparatus)중에서 수행한다. 당해 실시예에서 처리하는 제품의 무게는 201파운드이며 욕에, 트리클로로벤젠 5파운드 및 염기 50파운드를 가한 급수 300갈론을 채운다. 이때, 장치의 온도를 265℉으로 상승시키고 5분 동안 유지시킨다. 욕을 160℉으로 냉각시키고, 욕을 분리시킨 후 직물을 세정한다. 이때, 건조된 샘플은 브롬페놀 블루 시험에서 1in 또는 이보다 더 우수한 강한 환을 나타낸다. 이어서, 시험을 잔류하는 직물에서 계속 수행하고 아세트산 5파운드를 가하여 pH 6.0으로 조정한 다음, 루라텍스 A-25 7파운드를 가하고 욕을 245℉에서 약 20분 동안 유지시킨다. 욕을 160℉로 냉각시키고, 욕을 분리시킨 후 세정한다. 샘플 모두는 브롬페놀 블루 시험시에 1in 이상의 환을 나타낸다.

[실시예 5]

제트 염색 장치에서, 대략 530파운드의 타월을 급수 1200갈론에 넣는다. 트리클로로벤젠 13파운드 및 액체 가성물질(50%) 55파운드를 가하고 당해 욕을 265℉에서 20분 동안 유지시킨다. 욕을 160℉로 냉각시키고, 욕을 분리시킨 후 세정수를 가한다. 욕에 아세트산 20파운드를 가하여 pH 5.5로 조정한다. 당해 욕에 루라텍스 A-25 10파운드 및 미합중국 노오쓰 카롤라이나 샤를로테 소재의 산도즈 다이 캄파니(Sandoz Dye Co.,)의 루코포어 지(Leucophor G)인 증백제 5.3파운드를 가하고, 당해 욕을 225℉에서 30분 동안 유지시킨 후, 욕을 160℉로 냉각시키고 욕을 분리시킨 다음, 세정수를 가하고 재료를 세정수로부터 제거한후 건조시킨다. 당해 샘플은 브롬페놀 블루 시험에서 1 1/8in의 환을 나타낸다.

[실시예 6]

당해 실시예는 100% 폴리에스테르 경편으로 구성된 실금증 환자용 패드(incontinent pad) 2119파운드를 충진시킨 빔 염색 장치중에서 수행한다. 급수 2000갈론이 충진된 욕에 트리클로로벤젠 32파운드 및 가성소다 50파운드를 가한다. 당해 욕을 가열하여 265℉에서 약 10분 동안 유지시키고 220℉로 냉각시킨 다음 분리시킨다. 물을 다시 가하고 아세트산 15파운드를 가하여 pH 5.5로 조정한다. 이어서, 욕에 루라텍스 A-25 26파운드 및 증백제, 루코포어 G 21파운드를 가하고 욕을 220℉로 30분 동안 가열한 후 200℉로 냉각시킨 다음 분리시킨다. 당해 물질은 브롬페놀 블루 시험에 적용하는 경우 1 1/4in의 할로를 나타낸다.

[실시예 7]

당해 실시예는 미합중국 노오쓰 캐롤라이나 샤를로트 소재의 아히바 인코포레이티드(Ahiba Inc.)에 의해 제조된 아히바 뱃치 염색기 중에서 백색직물 안드론(Antron

)/라이크라(Lycra

)[델라웨어 윌밍톤 소재의 이.아이.듀퐁사의 상품명], 급수 400cc 및 정련하지 않은 샘플 20g에 대하여 수행한다. 당해 욕에 액체 가성물질 7cc 및 트리클로로벤젠 1/2cc를 충진시키고 220℉에서 20분 동안 유지시킨 다음 100℉로 냉각시킨다. 욕을 분리시키고 물을 다시 가한 후 아세트산을 사용하여 pH 5로 조정한다. 이어서, 직물을 맑은 물속에서 손으로 세정하고 급수 400ml중의 루라텍스 A-25 1cc로 충진된 욕에 넣고 욕을 220℉에서 20분 동안 유지시킨 다음 욕을 분리시키고 세정한 후 물질을 건조시킨다. 당해 물질의 브롬페놀 블루 시험은 우수한데, 이는 당해 방법이 이 재료의 습윤성 및 흡상성을 향상시킨다는 것을 나타낸다. 당해 물질은 우수한 11/2in의 할로를 나타낸다.

[실시예 8]

당해 실시예는 T-6 백색 나일론 및 샘플 20g을 가성물질 7cc 및 트리클로로벤젠 1/2cc를 가한 급수 400cc에 넣은 다음, 이를 사용함으로써 이루어진다. 당해 욕을 220℉에서 20분 동안 유지시키고 160℉로 냉각시킨 다음 욕을 분리시키고 새로운 물을 가하여 세정한 다음, 아세트산을 사용하여 욕을 pH 5.로 산성화시킨다. 샘플을 맑은 물에서 손으로 세정한다. 이어서, 샘플을 급수 400ml중의 루라텍스 A-25 1cc로 이루어진 욕 속에 넣고 220℉에서 20분 동안 유지시킨 다음, 냉각시키고, 분리시킨 다음 세정하고 건조시킨다. 당해 물질은 1in의 할로를 나타냄으로써 브롬페놀 블루 시험에 의해 우수한 흡상성 및 습윤성을 갖는 것으로 나타났다.

[실시예 9]

당해 실시예는 상부에 릴(reel)이 달린 작은 압력 백 속에서 수행한다.

나일론 66 및 면 혼방인 군인용 속옷 직물 50/50 10파운드 및 폴리에스테르/면 80/20 내지 50/50% 혼방물로 이루어진 시이트의 작은 샘플 4개를 급수 90갈론중의 트리클로로벤젠 2 1/4파운드 및 가성물질 3 1/4파운드와 함께 공정에 사용한다. 욕을 265℉로 10분 동안 가열하고 160℉로 냉각시킨 후 분리시키고 세정수를 가한다.

욕을 아세트산 2파운드를 사용하여 pH 6.0으로 중화시킨 다음 루라텍스 A-25 1 3/4파운드를 가한다. 욕을 220℉로 30분 동안 가열하고 160℉로 냉각시킨 후 분리시키고 물질을 세정하고 건조시킨다. 브롬페놀 시험에서 모든 샘플은 1in 이상의 할로를 나타내는데 샘플중의 몇가지는 1과 1/2in 이상의 할로를 나타낸다.

[실시예 10]

당해 실시예는 나일론/면 혼합물의 처리방법을 설명한다. 당해 실시예는 시작되는 직물의 존재하에서 통상적인 조작법으로 수행한다. 직물을 염색하고자 하는 경우에는, 염료현상제, 나트륨 하이드로설파이드 중에서 수행한다. 당해 공정을 수행함에 있어서, 물질을 가성물질, 트리클로로벤젠, 적합한 온도 및 린스에 적용시키고, 샘플을 주기적인 조작으로부터 회수하여 브롬페놀 블루 시험을 통해 시험한다. 조작의 목적은 공정의 각종 단계에서 본 발명의 방법의 유효성을 측정하기 위한 것이며, 여기서 물질은 실온에서 욕을 통과시켜 계속해서 조작하고 이어서 탑 속에서 증기처리 한다. 결과는 하기 표에 나타내었다.

[실시예 11]

당해 실시예는 나일론/라이크라 수영복 직물의 처리에 관한 것이며, 제품 224파운드 및 물 1500갈론을 사용하여 빔 염색 장치 속에서 수행한다. 욕에 트리클로로벤젠 6파운드 및 가성물질 50파운드를 가한다. 당해욕을 220℉에서 20분 동안 유지시킨 후,160℉로 급격하게 강하시키고 아세트산 5파운드를 사용하여 pH 6.0으로 조정한다. 이어서, 욕에 루라텍스 A-25 25파운드를 가하고 욕을 220℉으로 가열하여 20분 동안 유지시키고, 냉각시킨 다음 세정한다. 브롬페놀 블루 시험에서 시험하는 경우, 1 1/4in의 할로를 나타내었다.

[실시예 12]

당해 실시예는 100% 폴리에스테르 와이핑 천(Wiping Cloth)에서의 공정을 설명한다.

빔 염색 장치에 트리클로로벤젠 1/4파운드 및 가성물질 3 1/2파운드와 함께 제품 30파운드 및 물 90갈론을 가한다. 당해 욕을 265℉에서 10분 동안 유지시키고 220℉로 냉각시킨 후, 욕을 분리시킨다. 장치에 물을 가하고 아세트산 2파운드를 가하여 pH 5.5로 조정한다, 이어서, 욕에 루라텍스 A-25 2파운드를 가하고 욕을 220℉에서 20분 동안 유지시킨다. 당해 물질은 흡상성이 우수하며 브롬페놀 블루 시험에서 시험하는 경우, 1in 이상의 할로를 나타낸다.

[실시예 13]

당해 실시예는 제트 염색 장치에서 수행하며 급수 1200갈론 및 롤러 타월 150파운드 및 100% 폴리에스테르 경편으로 이루어진 시이트 물질에 대하여 수행한다. 욕에 트리클로로벤젠 5파운드 및 가성물질 65파운드를 가하고 욕을 265℉로 가열한 후,15분 동안 유지시킨다. 이를 160℉으로 즉시 냉각시키고, 분리시킨 다음 세정하고 아세트산 20파운드를 가하여 pH 6.0으로 중화시킨다. 이어서, 욕에 루라텍스 A-25 20파운드 및 루코포어 G 증백제 1.5파운드를 가한다. 욕을 225℉으로 가열하고 약 20분 동안 유지시킨다. 욕을 160℉으로 냉각시키고 욕을 분리시킨 다음, 물질을 세정한다. 당해 재료의 흡상성은 우수하며 브롬페놀 블루 시험에서 1 1/4in의 할로를 나타내었다.

[실시예 14]

당해 실시예는 100% 폴리에스테르 경편으로 구성된 실금증 환자용 패드 물질 1470파운드에 대하여 수행한다. 빔 염색 장치중의 당해 재료에 트리클로로벤젠 23파운드 및 가성물질 55파운드를 가하고 공정을 265℉에서 10분 동안 수행한 후, 220℉으로 냉각시키고, 열 분리시킨 다음 물을 가하여 다시 세정한다. 아세트산 15파운드를 사용하여 pH 2.2로 조정한다.

이어서, 루라텍스 A-25 26파운드를 가하고 공정을 220℉에서 30분 동안 작용시킨 후, 냉각시키고 욕을 분리시킨 후, 물질을 세정하여 브롬페놀 시험에서 1 1/4in의 할로를 나타내는 생성물을 수득한다.

[실시예 15]

당해 실시예는 265℉에서 100% 폴리에스테르 경편으로 구성된 실금증 환자용 패드 1480파운드에 대하여 빔 염색 장치중에서 트리클로로벤젠 23파운드 및 가성물질 55파운드를 사용하여 10분 동안 수행한다. 욕을 냉각시키고, 분리시키고 린스를 다시 가한다. 당해 욕을 루라텍스 A-25 15파운드를 사용하여 중화시키고 이 공정을 220℉에서 약 30분 동안 수행한다. 욕을 냉각시키고, 분리시킨 다음 재료를 세정한다. 브롬페놀 블루 시험에서 1.5in의 할로를 나타낸다.

[실시예 16]

당해 실시예는 빔 염색 장치 중에서 100% 폴리에스테르 경편으로 구성된 실금증 환자용 패드 물질 2068파운드 및 트리클로로벤젠 32파운드 및 가성물질 50파운드로 충진된 수성욕을 265℉에서 10분 동안 작동시킨 후 아세트산 15파운드를 사용하여 pH 6.0으로 중화시키는 것으로 이루어진다. 당해 욕에 루라텍스 A-25 36파운드 및 루코포어 G 증백제 20파운드를 가하고 공정을 220℉에서 30분 동안 수행한다. 당해 물질은 우수한 흡상성 및 브롬페놀 블루 시험에서 1in의 할로를 나타낸다.

[실시예 17]

처리하는 물질이 100% 폴리에스테르로 구성된 이스트만(Eastman) 폴리에스테르 토우인 것을 제외하고는, 실시예 16의 공정을 반복한다. 당해 물질은 흡상성이 우수하다.

[실시예 18]

처리하는 물질이 100% 폴리에스테르로 구성된 셀라니즈(Celanese

) 이불 섬유 토우인 것을 제외하고는 상기 실시예 16의 공정을 반복한다. 당해 물질은 흡상성이 또한 우수하다.

[실시예 19]

당해 실시예는 제트 염색 장치에서 100% 폴리에스테르로 구성된 백색의 균일한 물질 69파운드 및 백색플리스 조깅복 및 백색 메쉬 저어지 물질(mesh jersey material) 150파운드로 이루어진 물질 219파운드에 대하여 수행한다. 당해 욕에 급수 300갈론, 트리클로로벤젠 5.5파운드 및 가성물질 50파운드를 충진시키고 약 265℉에서 약 10분 동안 공정을 수행한다. 욕을 냉각시키고 분리시킨 후, 맑은 급수로 세정한다. 이어서, 욕을 아세트산을 사용하여 pH 6.0으로 중화시킨다. 조깅 플리스 및 저어지 물질을 욕으로부터 제거한다. 이어서, 욕에 루라텍스 A-25 12파운드를 가하고 공정을 220℉의 온도에서 약 30분 동안 수행한다. 이어서, 욕을 160℃로 냉각시키고 분리시킨 후, 세정수를 장치에 재순환시킨 다음 균일한 물질을 제거한다. 균일한 물질은 브롬페놀 블루 시험에서 약 1in의 할로를 나타낸다. 조깅 플리스 및 저어지 물질을 장치에 다시 넣고, 적색의 분산 염료와 함께 루라텍스 A-25파운드를 가하고, 장치를 220℉로 가열한 후, 약 30분동안 유지시킨다. 욕을 160℉로 냉각시키고 욕을 분리시킨 후, 새로운 급수를 재순환시킨다. 이들 물질은 브롬페놀 블루 시험에서 시험하는 경우에, 1in의 할로를 나타내며, 이들 물질의 흡상성은 매우 우수한 것으로 나타났다. 이러한 물질은 둘다 밝은 적색 염료로 염색하는 경우에, 균일하게 염색된다.

[실시예 20]

당해 실시예는 흡상성 및 방오성의 지속성에 관한 본 발명의 이점을 나타내기 위해서 직물에 특정한 작용적 가공을 위한 통상적인 국부적인 적용에 대하여 본 발명을 비교하는 실시예이다. 비교 연구에 사용하는 화학물질은 미합중국 조오지아 윈더 소재의 알카릴 케미칼즈 인코포레이티드(Alkaril Chemicals Inc.,)에 의해 제조된 퀘이커(Quaker) QCF(알카릴 QCF) ; 미합중국 델라웨어 윌밍톤 소재의 아이씨아이 아메리카즈, 다이즈 앤드 텍스타일 케미칼즈 디비젼(ICI Americas, Dyes ＆ Textile Chemicals Division)사에 의해 제조된 마일리스 티(Milease T) 및 미합중국 미네소타 세인트 파울 소재의 쓰리엠 캄파니(3M Company)에 의해 제조된 스코치 릴리이즈(Scotch Release) FX226을 포함한다.

당해 시험은 IIA시험, 즉 50강철 볼을 사용하여 120℉에서 150ml 용액을 사용하여 45분 동안 수행하는 AATCC 시험방법 61-1968을 따른다. 세제는 AATCC 스탠다드 디터전트(Standard Detergent) 124-W.O이다. 미합중국 일리노이즈 시카고 소재의 아틀라스 일렉트리칼 디바이시즈 캄파니(Atlas Electrical Devices Co.)에 의해 제조된 라운더-오메터(Launder-Ometer)를 사용하여 42rpm에서 온도조절장치에 의해 조절된 수욕중에서 용기를 회전시킨다.

국부적인 중합체 모두를 AATCC 시험 방법을 사용하여 시험된 섬유 또는 직물 2중량%(WOF)에 적용한다. 본 발명의 샘플은 실시예 1에 본질적으로 기술한 바와 같은 방법을 사용하여, 바람직한 방법에 의해 제조된다.

5회의 모의 세척 후에 샘플에 명백한 변화가 있다는 것이 관찰된다. 모든 국부적인 처리 결과, 샘플들은 본 발명의 샘플보다 덜한 방오성을 나타내고, 본 발명의 샘플의 방오성은 국부적인 처리를 한 샘플중의 어느것 보다도 명백하게 우수하다.

15회의 모의 세척 후에, 마일리이즈 T는 아주 불량한 방오성을 나타내며 퀘이커 QCF 및 스코치 릴리이즈 RX226도 유사하게 불량한 방오성을 나타내지만, 마일리이즈 T보다는 약간 우수한 방오성을 나타낸다. 본 발명의 방법의 물질은 명백하게 향상된 방오성을 나타낸다.

국부적인 유사한 모든 과정에 따른 방오성 및 흡상성은 15회 세척후에 느리게 나타나고 20 내지 25회 세척후에는 완전한 흡상성의 상실을 나타낸다.

[실시예 21]

본 발명의 방법에 따라 처리한 직물을 켄모아(Kenmore) 세탁기 시험에 적용시킨다. 실시예 1에 기술한 방법에 의해 본질적으로 처리한 폴리에스테르 직물을 120℉에서 고성능 시어즈 켄모어(Sears Kenmore) 세탁기, 모델 번호 70시리즈 중에서 노오쓰 캐롤라이나에서 구입한 타이드(Tide

) 비누를 사용하여 세척한다. 10회 세척하면서, 매회 샘플을 방오성 및 흡상성에 대하여 점검한다. 200회 세척한 후에도 여전히 방오성 및 흡상성이 남아있다. 3 내지 5초내에 흡상이 일어난다. 처음 세탁시와 200회 시탁시에의 방오성의 차이는 매우 작게 나타난다. 200회 세척 말기에, 샘플을 비누없이 5회 세척하면 직물은 계속해서 3 내지 5초동안 우수한 방오성 및 흡상성을 나타낸다.

샘플을 200회 세척한 후에 하기의 시험을 사용하여 수분 흡수력에 대하여 시험한다. 결과는 하기에 기재한다.

400cc 유리 비이커에 소량의 청색 염료를 함유하는 증류수를 충진시킨다. 시험하고자 하는 3in×8in의 직물 조각을 수직 위치에서의 치수가 8in인 비이커에서 수직적으로 현탁시킨다. 직물을 직물의 1/8in가 염색수중에 침지되도록 내려뜨리고 스톱 위치(Stop watch)를 동일한 순간에 작동시킨다. 염료액이 직물에 흡수되는 거리(cm)를 20,40,80 및 120초 간격으로 측정한다. 이와 동일한 시험을 수평 흡상성을 측정하기 위해서 사용하는데, 시험이 수평적인 경우에, 시험은 8in 치수의 위사가 수직방향 보다는 수평방향이 되도록 수행한다.

따라서, 당해 공정은 면 물질로서 물 흡수가능한 친수성 폴러에스테르를 제공한다는 사실을 관찰할 수 있다.

흡상성 시험은 다음과 같은 결과를 갖는 물질에서 수행한다.

[수평 흡상성(직물 위사 방향)]

[수직 흡상성(경사 방향)]

상기 결과로부터, 수평 및 수직 흡상성이 본 발명의 방법에 의해 향상되며, 본 발명의 방법을 사용하여 처리한 물질을 통과하는 수분의 급속한 이동이 면과 비교하는 경우에 조차도 탁월하다는 사실을 알 수 있다.

본 발명의 방법에 따른 물질의 습윤 특성을 시험하여 결과를 하기에 나타내었다.

[습윤성]

상기 처리된 직물의 건조 속도는 다음과 같다 :

[실시예 22]

당해 실시예에 사용하는 물질은 카모플래그 디자인(camoflage design)으로 미리 처리한 군인용 내의 물질인데, 아직 개발되지는 않았다. 당해 실시예는 염료를 현상하기 위해서 고안한 거대한 시판되는 장치에서 수행한다. 카모플래그 디자인 중의 배트 염료의 현상은 대개 가성용액 중에서 수행하며 따라서, 이러한 시판물질이 본 발명에 매우 유용하다. 배트 욕을 실온에서 pH 13으로 조정한다. 거대한 릴의 물질을 위치시키고 장치는 물질이 연속기재 위의 릴로부터 제거되어 연속기재 위에서 각종 가공단계를 통하여 운반되며 물질이 마지막에 장치로부터 떨어져서 거대한 릴 위에 놓여지도록 구성한다. 트리클로로벤젠을 물질의 경로중의 가성물질 욕 속에 넣고 물질이 욕을 이탈함에 따라 압착 롤을 통해 약 140℉에서 작동되는 증기실에 통과시킨다. 당해 온도에서 처리된 물질의 체류 시간은 약 3초이다. 이어서, 물질을 처리하는데 통상적으로 필요한 나머지 단계에 통과시키고 산화, 세정 등으로 염료를 현상한 후, 물질을 릴로부터 제거한다. 이후에, 물질의 샘플을 릴로부터 제거하고 가성물질을 중화시키기 위해서 아세트산을 사용하여 손으로 세정한다. 실험실 크기의 아히바(Ahiba)중에서, 샘플을 욕 속의 루라텍스 A-25에 220℉에서 30분 동안 적용시킨다. 이어서, 욕을 냉각시키고, 분리시킨 후 물질을 세정하고 건조시킨다. 물질은 브롬페놀 블루 시험에 적용하는 경우에 우수한 흡상성 및 1in 이상의 할로를 나타낸다.

[실시예 23]

밀라(Mylar) 필름 샘플 10g을 pH 12.5인 급수 200cc중의 트리클로로벤젠 1/4cc 및 가성물질 3.5cc를 사용하여 본 발명의 방법에 적용한다. 당해 욕을 265℉으로 가열하고 10분 동안 유지시킨다. 이어서, 욕을 140℉으로 냉각시키고 아세트산 1/2cc를 가한 후 욕을 제거하고 새로운 세정수를 가한다. 루라텍스 A-25 1/2cc 및 물 200cc를 가한다. 당해 욕을 220℉으로 가열하여 30분 동안 유지시킨 후, 160℉으로 냉각시켜 분리하고 세정한다. 1방울 또는 2방울의 물을 처리된 필름 표면에 위치시키면 물의 흡수력을 잘 인지할 수 있다.

[실시예 24]

수성 욕을 염기로서 수산화 암모늄을 사용하여 pH 12.3으로 조정한다. 당해 실시예는 실시예 7과 유사하게 아히바 속에서 수행한다. 100% 폴리에스테르의 샘플을 작동시키고 가성물질을 사용하여 수행한 샘플과 나란히 대조 시험한다. 공정의 첫번째 단계에서 팽윤제와 함께 염기로서 수산화 암모늄을 사용하는 샘플은 브롬페놀 블루 시험에서 시험하는 경우에 약 1in의 할로를 나타내는 반면에, 공정의 첫번째 단계에서 팽윤제와 함께 가성물질을 사용하는 샘플은 동일한 시험에서 약 1 1/2in의 할로를 나타낸다.

[실시예 25]

본 발명의 방법에 의해 처리한 직물을 날염하는 것은 처리하지 않은 직물을 날염하는 것 보다 더 쉽다. 임계 색상으로 여겨지는 짙은 군청색을 사용하여 날염하면 하기와 같은 사항을 알 수 있다.

[실시예 26]

당해 실시예는 바우어(Bauer)의 미합중국 특허 제 4,370,143호의 방법과 본 발명의 방법을 비교하기 위한 것이다. 실험은 바우어 특허의 다음과 같은 실시예 4와 가능한 한 유사하게 수행한다.

당해 실시예에서, 퍼말레브(Permalev) PES 대신에 균염제인 히포켐(Hipochem) TX-5를 사용한다. 히포켐은 미합중국 노오쓰 캐롤라이나 하이 포인트 소재의 하이 포인트 케미칼(High Point Chemical)로부터 시판된다. 시험은 다음과 같은 조건하에 아히바 장치에서 수행한다. 처리하는 물질은 100% 폴리에스테르이며, 처리후에 처리된 직물을 120℉에서 타이드를 사용하여 손으로 세척하고 각각의 세척 공정 사이의 브롬페놀 블루 시험을 수행하고, 직물에 떨어뜨린지 3분 후에 결과를 읽는다. 처리의 지속성은 물론 처리의 정도를 시험한다.

샘플 A를 다음과 같은 조건하에서 바우어 특허의 실시예 4에 따라 수행한다. 직물을 장치에 놓는다. 장치에 물을 충진시키고 온도를 80℉로 유지시키면서 4급 화합물 BTC 824[미합중국 조오지아 달톤 소재의 린달 케미칼 캄파니(Lyndall Chemical Co.,)]를 1gm/1의 양으로 가한다. 가성물질 5g/1를 가하고 욕을 80℉에서 약 10분 동안 순환시킨 다음, 3℉/분으로 200℉으로 가열한 후 200℉에서 30분 동안 유지시킨다.욕 90℉으로 냉각시키고 0.25섬유 중량%(wof)의 아세트산을 사용하여 pH 5.0으로 조정한다. 비이온성균염제를 4섬유 중량%의 양으로 가하고 5분 동안 혼합한 후, 욕에 염료 캐리어, 트리클로로벤젠을 가하고 약 5분 동안 교반한다. 금속 이온 봉쇄제(sequestering agent), 판콜렌(Fancolene) ND[미합중국 노오쓰 캐롤라이나 그린스보로 소재의 더블유. 에프. 판코오트(W.F.Fancourt)]를 0.25섬유 중량%로 가하고 5분이상 동안 전체적으로 교반하고 최종적으로 마일러이즈 T 7섬유 중량%와 함께 추가의 아세트산을 욕에(0.25섬유 중량%) 가한다. 욕을 140℉으로 가열하고 15분 동안 유지시킨 후, 분당 3℉씩 230℉으로 가열하고 약 1시간 동안 유지시킨다. 욕을 180℉으로 냉각시키고 세정한 후, 실온으로 냉각시킨다. 전체 공정은 끝날때까지 약 5 1/2시간 동안 수행된다.

샘플 B는 다음과 같은 방법으로 본 발명의 방법에 의해 처리된 폴리에스테르 직물의 샘플과 동일하다.

직물을 장치에 놓고 장치에 물을 충전시킨 다음 가성물질 5gms/1와 함께 트리클로로벤젠 2.5gms/1를 가한다. 전체를 8℉/분으로 265℉로 가열하고 10분 동안 유지시킨다. 이어서, 욕을 냉각시키고 분리시킨 후, 장치에 물을 가하고 아세트산 0.25섬유 중량%를 가하여 pH 5.0으로 저하시킨다. 이어서, 루라텍스 A-25를 가하고 욕을 6℉/분으로 220℉으로 가열하고 30분 동안 유지시킨 후, 욕을 냉각시키고 세정한 다음 직물을 제거한다. 전체 공정은 끝날때까지 약 3시간 동안 수행된다.

샘플 C는 트리클로로벤젠을 가성물질과 함께 첫번째 단계에 가하는 것을 제외하고는, 샘플 A에서 사용한 바와 동일한 공정을 사용하여, 바우어 공정에 적용시켰던 바와 동일한 폴리에스테르 직물의 샘플이다. 당해 실시예의 목적은 잔여의 바우어 첨가제가 본 발명의 목적하는 바를 심각하게 손상시키지 않는다는 것을 보여주기 위한 것이다.

샘플 D는 단순히 바우어 특허 샘플에 대한 본 발명에 따른 방법의 효과의 증가율(%)을 계산하기 위한 것이다(샘플 A에 대한 샘플 B의 처리의 증가). 결과는 하기에 기재한다.

[브롬 페놀 블루 시험]

샘플 A는 브롬페놀 블루 염료를 분산시키면, 브롬페놀 블루 염료가 물이 계속해서 흡수되는 동안 직물에 작은 반짐으로 나타나는 이상한 결과를 나타낸다. 이는 바우어 공정에 사용한 양이온성 BTC 824의 효과인 것으로 밝혀졌다. 첫번째 세척후에 이러한 효과가 사라진다. 샘플 A 물질에서의 흡상성은 적어지며 처리된 직물을 통과하는 수분의 이동이 느려진다.

[실시예 27]

팽윤제로서의 나프탈렌의 용도

실시예 4의 트리클로로벤젠 대신에 린들리 캄파니(Lindley Company)로부터 시판되는 캐리어 M-200을 사용하면, 직물은 1 1/4in의 브롬페놀 블루 할로를 나타낸다. 캐리어 M-200은 에스테르 블렌드중의 메틸나프탈렌으로서 시판된다.

[실시예 28]

실시예 4의 트리클로로벤젠 대신에 캐리어 CD-1, 비페닐/메틸 나프탈렌 블렌드를 사용하면, 브롬페놀 블루 시험은 11/4in의 할로를 나타낸다. 캐리어 CD-1은 또한 미합중국 노오쓰 캐롤라이나 버얼링톤 소재의 린들리 케미칼 인코포레이티드(Lindley Chemical Inc.)로부터 구입할 수 있다.

따라서, 실시예 27 및 28는 각종 형태의 팽윤제를 공정을 손상시키지 않으면서 본 발명에 사용할 수 있다는 것을 나타낸다.

Claims

(I) 고체 합성 중합체를 pH 7 이상에서 팽윤제 또는 팽윤제들의 혼합물 및 염기를 함유하는 욕과 접촉시키고 ; (II) 욕을 1초 이상 동안 100℉(38℃) 이상의 온도로 가열하고 ; (III) 욕을 pH 7 미만으로 산성화하고 ; (IV) 중합체와 욕을 분리시켜 표면이 개질된 중합체를 수득하는 단계를 포함하여, 고체 합성중합체의 표면을 개질하는 방법.
제 1 항에 있어서, 단계(II)에서 욕과 중합체를 약 10분 동안 약 265℉(129℃)의 온도로 가열하는 방법.
제 1 항에 있어서, 단계(III)에서 사용하는 산이 아세트산인 방법.
(I) 고체 합성 중합체를 pH 7 이상에서 팽윤제 또는 팽윤제들의 혼합물 및 염기를 함유하는 욕과 접촉시키고 ; (II) 욕을 1초 이상 동안 100℉(38℃) 이상의 온도로 가열하고 : (II) 욕을 pH 7 미만으로 산성화하고 ; 추가로,(IV) 중합체를 5분 이상 동안 활성 물질과 접촉시키고 ; (V) 중합체와 욕을 분리시켜 표면이 개질된 중합체를 수득하는 단계를 포함하여, 고체 합성 중합체의 표면을 개질하는 방법.
제 4 항에 있어서, 고체 합성 중합체가 폴리에스테르인 방법.
제 4 항에 있어서, 고체 합성 중합체가 나일론인 방법.
제 5 항에 있어서, 폴리에스테르가 직물 형태인 방법.
제 6 항에 있어서, 나일론이 직물 형태인 방법.
제 7 항에 있어서, 직물이 폴리에스테르와 하나 이상의 다른 합성 중합체와의 혼방 직물 형태인 방법.
제 4 항에 있어서, 팽윤제가 트리클로로벤젠이고, 염기가 가성물질이며, 단계(II)에서의 욕의 온도가 265℉(129℃ ) 이상이고, 단계(II)에서의 욕의 온도를 5분 이상 동안 유지시키며, 단계(III)에서 사용하는 산이 아세트산이며, 단계(IV)에서 사용하는 활성물질이 비이온성 폴리아미드 중합체인 방법.
제 10 항에 있어서, 활성물질이 비이온성의 옥시에틸화 폴리아미드 중합체인 방법.
제 4 항에 있어서, 활성물질이 실릴화 유기 중합체인 방법.
제 4 항에 있어서, 활성물질이 에틸렌 클리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 방향족 디카복실산 및 설폰화 방향족 디카복실산의 알칼리 금속염의 음이온성 공중합체인 방법.
제 4 항에 있어서, 활성물질이 (CH₃O)₃Si(CH₂)₃N⁺(CH₃)₂(C₁₈H₃₇)Cl^-인 방법.
제 1 항에 있어서, 고체 합성 중합체가 필름 형태인 방법.
제 4 항에 있어서, 고체 합성 중합체가 필름 형태인 방법.
제 1 항에 있어서,(I) 고체 합성 중합체를 pH 7 이상에서 팽윤제 또는 팽윤제들의 혼합물 및 염기를 함유하는 욕 속으로 계속해서 공급하고 ; (II) 중합체를 욕으로부터 계속해서 제거한 다음, 과량의 팽윤제와 염기를 중합체로부터 계속해서 제거하고 ; (III) 중합체를 100℉(38℃) 이상의 열처리온도로 열처리 공정에 계속해서 통과시키고 ; (IV) 중합체를 산성화 욕에 통과시키고 ; (V) 제거된 중합체를 세정하여 산도를 제거하거나 감소시켜 표면이 개질된 중합체를 수득하는 연속 단계를 포함하는 방법.
제 4 항에 있어서, (I) 고체 합성 중합체를 pH 7 이상에서 팽윤제 또는 팽윤제들의 혼합물 및 염기를 함유하는 욕 속으로 계속해서 공급하고 ; (II) 중합체를 욕으로부터 계속해서 제거한 다음, 과량의 팽윤제와 염기를 중합체로부터 계속해서 제거하고 ; (III) 중합체를 100℉(38℃ ) 이상의 열처리온도로 열처리공정에 계속해서 통과시키고 ; (IV) 중합체를 산성화 욕에 통과시키고 ; (V) 중합체를 활성물질과 5분 이상 동안 접촉시키고 ; (VI) 중합체를 세정하여 표면이 개질된 중합체를 수득하는 연속 단계를 포함하는 방법.