KR960004910B1

KR960004910B1 - 제전 방오성 시이트상물

Info

Publication number: KR960004910B1
Application number: KR1019880016010A
Authority: KR
Inventors: 세이이찌 오찌; 히데오 세끼야; 히데오 가쓰베; 도시오 마쓰시마; 히로시 가네꼬
Original assignee: 도오요오 보오세끼 가부시끼가이샤; 다끼자와 사부로오
Priority date: 1987-12-01
Filing date: 1988-12-01
Publication date: 1996-04-17
Also published as: FR2623826A1; FR2623826B1; KR890010354A

Abstract

내용 없음.

Description

제전 방오성 시이트상물

제 1 도는 본 발명의 방오성 내장재용 경편지(經編地)의 개략 측면도.

제 2 도는 파이버측면만 방오제를 부착시킨 파일사부(fileyarn portion)의 확대 측면도.

제 3 도는 파이버측면 및 단면부에 방오제를 부착시킨 파일사부의 확대측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 파일사(방오제 부여사) 2 : 지사(통상사)

3 : 도전성 파일사 4 : 파이버 단면부에 방오제를 부착시킨 파일사

본 발명은 카아펫, 카아시이트, 입모직편물등의 시이트상물에 관하여, 제전성 및 방오성이 뛰어나고, 가옥내나 차량실내의 인테리어, 내장재 등용으로서 극히 뛰어난 특성을 발휘하는 것이다.

최근에 카아펫, 커어튼 등의 인테리어분야 또는 일반의 의료(衣料)분야, 혹은 카시이트, 천정제 등의 자동차 내장재 분야에 있어서는 제전방오성(制電防汚性)부여가 요망되고 있다.

그러나, 각종 생활오물, 예컨대 휴지, 먼지, 진흙, 담뱃재, 수성·유성의 각종 액체오물, 손때 등에 대하여 뛰어난 방오성과 제전성을 가지는 시이트물은 실용화에 이르지 않고 있다.

시이트상물에 방오성을 부여하는 기술로서는, (1) 섬유표면을 저에너지화하는 방법(오물이 묻지않게 하는 방법) (2) 섬유표면을 고에너지화하는 방법(오물을 제거하기 쉽게 하는 방법) (3) 중공 이형섬유를 이용하여 부착된 오물을 광학적으로 보이지 않게 하는 방법으로 대별된다.

(1) 섬유를 저에너지화하는 방법으로서는, 패드법이나 스프레이법 또는 흡진법 등의 후가공법에 의하여, 실리콘등 화합물 불소계화합물 등의 발수제 또는 발유제를 섬유제품에 부여하는 방법과 원사제조단계, 예컨대 미연신사로부터 연신공정까지의 단계에서 불소발수·발유제를 섬유표면에 부여하는 방법이 알려져 있으나, 전자의 후가공법에 의한 발수·발유가공법에서는 가공공정의 증가에 가격인상외에, 발수·발유제부착얼룩이나 섬유/발수·발유제간의 밀착성이 결여되기 때문에 감촉이 경화되기 쉽고, 마찰내구성이 부족하거나 또는 유화제(乳化製) 잔존에 의한 염색견뢰도, 예컨대 마찰견뢰도를 저하시키기 쉽거나, 혹은 흙모래오염등의 내 드라이소일(drysoil)성이 저하되기 쉬운 것등의 결점이 있다.

또, 입모제품, 예컨대 트리코트 기모품이나 더블럿셀 등의 입보경편지에서는 후방오 가공시에 맹글에 의한 닙공정에서 입모부가 눕기쉽고, 제품의 외관품위가 저하한다. 기모제를 부여하여 후기모가공을 실시한 경우에는, 기모제의 부착 및 마모에 의한 방오성저하는 피할 수 없다. 또한, 자동차 등 내장재로서의 조립공정에서 중요한 그 편직물이면의 접착성이 저하되는 등의 결점이 있다.

또, 그 편직물을 염색시에 흡진법으로 발수·발유제를 부여하는 방법도 제안되고 있으나, 이 방법단독으로 양호한 방오성을 부여하기 위해서는 짙은 색깔의 물품의 염색견뢰도 저하, 편직물이면의 접착성 저하의 결점은 개선되지 않는다.

한편, 원사제조단계에서 불소불소·발유제를 부여하는 방법으로서는,

① 함불소저분자화합물을 합성섬유방사공정으로 부여하는 방법.

미국특허 4,134,839, 미국특허 4,192,754

미국특허 4,193,880, 미국특허 4,190,545,

② 특정방향족계 불소화합물 및 특정유제를 합성섬유제조단계에서 부여하는 방법.

(일본특개소 55-90677호, 특개소 57-171760~171762호, 특개소 58-197375~197377호 특개소 59-94621호)

③ 합성섬유의 미연신사에 방사유제를 소정량 부여한후, 이어서 아크릴산 퍼플루오로 알킬에스테르화합물 또는 퍼플루오로 알킬기함유 폴리우레판 화합물을 0.1~2.0중량% 부여한 후, 가열연신공정에서 열고정하는 방법.

(일본특개소 58-46123호, 특개소 59-30919호)

④ 나일론 미연신사 또는 나일론 POY의 표면에 불소계 수지가공제에 의하여 필름을 형성시킨 후, 연신 또는 연신벌키가공하는 방법.

(일본특개소 58-109655호)

⑤ 합성섬유 미연신사에 함불소화합물과 카티온 계면활성제를 함유한 피막으로 표면을 피복한 염색 용이성 방오성섬유.

(일본특개소 59-59977호)

⑥ 섬유표면이 함불소화합물로 피복된 방오성원착섬유.

(일본특개소 59-144677호)

⑦ 폴리이소시아네이트를 개재시켜 고착된 퍼플루오로알킬기 함유화합물, 액상유제 및 에스테르형 비이온화합물을 함유하고 있는 처리제층을 합성섬유 제조단계에서 부여하는 방법.

(일본특개소 59-204974호)

⑧ 합성섬유제조단계에서 퍼플루오로알킬기함유 발수·발유제와 함불소계면활성제를 함유한 처리제를 부여하는 방법.

(일본특개소 59-22071호)

등이 알려져 있으나, 함불소 저분자화합물을 사용하는 ①의 방법은, 일반적으로 방사유제와의 에멀젼 안정성이 저하하기 쉽기 때문에, 가공제의 부착얼룩이 생기기 쉬운 결점이 있다.

또, 방사유제와 함불소화합물을 2단으로 분할하는 방법은 ③은 공정관리가 복잡하고, 양성분의 부착량을 정확히 그리고 장시간의 원사제조에 있어 유지 콘트롤하기는 어렵다.

또, 상기 ①~⑧의 어느 방법에 있어서도, 제전방오성에 착안한 다기능성 부여성이 걸여될 뿐만 아니라, 각종 실제생활 오염 예컨대 휴지, 먼지, 진흙, 담뱃재나 수성·유성의 각종 액체오염, 손때등 종합적으로 방오성을 부여하는 기술은 아직 제안되어 있지 않다.

또, (2) 섬유표면을 고에너지화하는 방법으로서는, 폴리알킬렌 글리콜 또는 이들의 유도체로 된 친수화제를 섬유에 묻혀 넣는 방법으나 섬유표면에 부여하는 방법등이 알려져 있으나, 이들 방법은 제전성에 대해서는 약간 효과를 발휘하는 것, 방오성의 점에서는 각종오염이 부착되기 쉽고, 눈에 띄기쉬운 것, 편직물등 시이트상물 이면에 오물이 침투되기 쉬워 비위생적인 것, 특히 흙모래나 진흙오염등에 대한 방오성이 현저히 불충분한 것등의 결점외에, 반복사용시의 마찰내구성이 결여된 것, 내광견뢰도, 마찰견뢰도에 결점이 있기 때문에 바람직한 방오성 부여기술은 아니다.

또, (3) 부착된 오물을 광학적으로 보이지 않게 하는 방법으로는, 빛의 분산효과를 부여하는 중공이형 단면섬유(예컨대, Dupont사의 AntronII 나일론 BCF 섬유)가 알려져 있으나, 부착된 오물이 본질적으로 저감되는 것은 아니고, 위생적으로도 좋지 않다.

제전성을 부여하는 기술로서는, (4) 각종 친수성 제전제를 섬유에 묻혀넣는 방법, (5) 각종 친수성 제전제를 섬유표면에 부여하는 방법, (6) 도전사 혼입에 의한 코로나 방전을 이용한 방법으로 대별되나, (4)(5)의 방법에 대해서는 상기 (2)에서 기술한 이유로, 방오성의 관점에서 실용성이 부족하다.

또, (6)의 도전사를 사용하는 방법은 소정의 제전효과가 얻어지지만, 경제성·외관품위저하(특히, 카아본함유 도전사의 경우)의 점에서 고비율의 사용은 현실적으로 어렵고, 더구나 도전사 단독으로는 정전기에 의한 오물부착 방지효과를 제외하고는 거의 방오효과를 얻을 수는 없다.

이상과 같이, 상기 (1)~(6)의 방법으로는 제전방오성을 만족시키는 것은 실용화되어 있지 않다.

이들의 제전 방오성을 부여하는 기술로서는, (7) 발수·발유성합성섬유로 된 입모섬유와 친수성합성섬유로된 털로 구성되는 방오성 제전성타입의 방오성 벨로어조(velour 調) 카아펫 (일본특개소 58-191263호).

(8) 원사제조단계에서 함불소화합물을 부여한 폴리아미드계 섬유와 카아본함유 도전성섬유를 혼용한 카펫용 섬유(USA Allied사 AnsoIV, Dupot사 Antron Plus)가 알려져 있으나, (7)의 방법은 적당한 방오성과 제전성을 기대할 수 있으나, 천수성 섬유와 발수·발유성섬유를 혼용하고 있기 때문에, 액체상태로 오물등이 침투하기 쉽고, 더우기 털이 긴 입모상품에 있어서는, 내부의 오물을 닥아내는데 수고가 들뿐만 아니라, 통상의 편직물이나 레벨루프타입 카아펫등의 시이트상물에 대해서는 오물이 묻지 않게 하는 방오효과가 반감하는 결점이 있다.

또, (8)이 방법은 카아펫 분야에서 이미 실용화되어 있는 것이지만, 각종 생활오물, 예컨대 휴지, 먼지, 진흙, 담뱃재나 수성·유성의 각종 액체상태의 오물, 손때등에 대하여 종합적으로, 그리고 사용내구성이 뛰어난 방오성을 부여함과 동시에, 제전성, 균염성, 이색효과도 겸비한 제전방오성을 부여함에는 이르지 못하고 있다.

본 발명은 방오성 합성섬유제조시에, 통상 합성섬유와 동등의 제사조업성(예컨대, 실절단, 털, 기타 각종의 원사물성(原

物性)안정성)이 있고, 방적성 또는 연사성(燃

性), 혼섬성, 가연가공성(假燃加工性) 타스란(taslan)가공성 등의 각종 실의 가공성이나 제편성(製編性), 제직성, 부직포가공성이나 염색마무리 가공성등의 각종 후공정통과성에 아무런 지장이 없고, 더우기 촉감이나 외관품위 및 내광성·내열성, 각종 염색견뢰도, 마모내구성, 접착성 등의 기본특성에 아무런 악영향을 미치지 않고, 일반가정, 빌딩, 학교 등의 각종실내, 자동차·열차등의 차량내, 선박, 항공기 등에 있어서의 각종 생활오염, 예컨대, 휴지, 먼지, 진흙(토사), 담뱃재나 수성·유성의 각종 액체상태의 오물이나 손떼 등에 대하여, 반복사용후에도 뛰어난 발수·발유성에 의한 방오성(오물이 묻기 어렵게함)을 부여함과 동시에, 시이트상물위에 묻은 오물이 광산란 효과로 보이지 않게되는 소일하이드 효과(soli hide effect)나 부착된 오물을 오래된 후에도 쉽게 닦아낼 수 있는 효과, 또 정전기에 의한 먼지, 휴지등의 각종 부유오물에 대하여 뛰어난 방오성이 있고, 더우기 제전성, 균염성이 뛰어나고 이색효과나 내마모성 및 고도의 염색견뢰도(습견뢰도), 고내광성도 겸비한 종합적인 제전성을 발휘하는 카아펫, 카아텐, 자동차내장재 등의, 특히 접착성과 외관품위가 뛰어난 각종 펼직물, 입모품 등의 시이트상물을 경제적으로 얻는 것을 목적으로 한다.

그리하여, 본 발명자들은 상기의 각종오물에 대하여 뛰어난 제전성·발수발유성에 의거한 방오성, 부착된 오물불식성, 드라이소일성, 그리고 소일하이드효과, 균염성, 이색효과도 겸비한 뛰어난 제전방오성을 가지는 시이트상물을 얻기 위하여 예의 검토한 결과, 본 발명을 완성한 것이다.

즉, 본 발명의 하기의 (I)식으로 표시되는 바와같은 고불소 함유 발수·발유제에 의하여 섬유표면이 피복되어 있는 방오성 합성섬유와 도전성 섬유를 파일사로서 사용한 것을 특징으로 하는 제전 방오성 시이트상물이다.

50

Fs

65 ……………………………………………………………………(I)

단, Fs : 발수·발유제 고형분중의 불소원자 함유율(중량%)

또한, 고불소함유 발수·발유제는 바람직하기는 하기의 (II)식으로 표시되는 것이다.

단, Y : C₁~C₆의 알킬렌기, 아랄킬렌기

X :

CH₂

₁,

(단, 1=0~4의 정수)

[단, R₀는 수소원자, 저급알킬기, 페닐렌기, 에테르기, 또는 에스테르기]

R : 수소원자 또는 저급알킬렌기, R₁: C₂~C₃저급알킬렌기, R_f: C₃~C₁₄의 퍼플루오로알킬기 m,n : 정의정수 m/n=1/0~2/1× : 0~10의 정수

본 발명에서 사용하는 고불소함유발수·발유제란 고형분중의 불소원자 함유율이 적어도 50중량% 이상이고, 보다 바람직하기는 60%이상 65중량% 이하의 것이고, 예컨대 상기 (II)식에 표시되는 퍼플루오로기 함유 폴리아크릴산 에스테르계 발수·발유제가 친수성 유제(油劑)와의 에멀젼 안정성, 제사조업성(예컨대, 실절단률, 털발생률, 원사제조공정중의 가이드, 로울러류에의 오물부착), 발수·발유성, 마모내구성의 점에서 바람직하다.

본 발명에서 사용하는 발수·발유제는 테로머법으로 얻어진 탄소수 3~14의 퍼플루오로알킬기를 함유하는 타입이 발수·발유성, 저온시의 피막경화성, 내드라이소일성의 점에서 보다 바람직하다.

또, 분자량적으로는 올리고머 타입(저분자량)보다 폴리머타입(고분자량)쪽이 안전성·친수성 유제의 에멀젼 안전성의 점에서 바람직하고, 분자량 1~3만의 것이 사용된다.

또, (II)식에 있어서의 알킬렌 옥사이드 세그멘트는 특히 소일릴리즈 효과를 부여하고 싶은 경우에 유효하다.

그리고, (II)식으로 표시되는 발수·발유제에 있어서, 고형분중의 불소함유량이 50중량% 이하가 되지 않는 범위에서, 에폭시기, 메틸올기, 클로로트리아진기 등의 자기 반응성을 가지는 퍼플루오로알킬기 함유 화합물, 히드록실기, 아미노기 등의 가교제를 통하여 반응할 수 있는 반응기를 가지는 퍼플루오로 알킬기 함유화합물등의 변성물도 사용할 수도 있다.

또, 퍼플루오로 알킬기를 가지는 우레탄계 발수·발유제 또는 실리콘계 발수제 등도 (I)식에서 표시한 아크릴계 발수·발유제와 병용할 수 있으나, 일반적으로 친수성 유제와의 에멀젼 안전성이 저하하기 쉽기 때문에, 그들의 혼합율은 (II)식에서 표시되는 발수·발유제 100중량부에 대하여 20중량% 이하로 제한된다.

이들의 본 발명에서 사용하는 고불소함유 발수·발유제는 일반적으로 비이온, 비이온/카티온 또는 아니온계 계면활성제로 유화분산된 에멀젼액으로서 친수성유제와 병용하여 사용된다.

고불소함유 발수·발유제를 섬유표면에 강고하게 피복시킨 방오성 합성섬유를 얻으려면, 퍼플루오로기 함유의 상기 특정 고불소함유율 발수·발유제와 특정 친수성 유제를 함유한 유제 조성물을 합성 섬유제조단계, 특히 미연신사의 단계에서 동시에 부여한 후에 연신열고정하는 방법을 들 수 있다.

이 방법에 의하면, 고불소밀도의 바라는 발수·발유제와 친수성 유제를 합성섬유원사 제조시에, 아무런 제사조업성 저하를 일으키지 않고, 합성섬유표면에 저고형분으로 균일하고 강고하게 밀착시킬 수 있다.

이 때문에 친수성유제가 섬유표면에 균일하게 부착하고, 염색전의 시이트상물은 거의 발수성을 발현하지 않고, 뛰어난 균염성(특히, 카아펫에 있어서의 연속염색의 균염성)을 나타내나, 염색후 친수성 유제가 제거된 후에는 고불소함유 발수·발유제 본래의 특성인 마모내구성, 내드라이소일성에 뛰어난 발수·발유성에 의거한 방오성을 발휘할 수 있다.

또, 이 방오성 합성섬유를 중공 이형화함으로써 소일하이드효과가, 다시 특정도전사를 혼용함으로써 총합적인 제전방오성 시이트상물이 경제적으로 얻어지고, 또한 염색성이 다른 상기 방오성 합성섬유를 조합시킴으로써 임의의 이색효과를 가지는 제전방오성 시이트상물을 얻을 수 있다.

본 발명에서 사용하는 친수성 유제란, 통상 방사유제로서 사용되는 알킬포스페이트의 알칼리 금속염, 아민염, 폴리옥시에틸렌 알킬에테르포스페이트의 칼륨염, 알킬설페이트의 알칼리금속염, 폴리옥시에틸렌알킬에테르설페이트의 칼륨염, 폴리옥시에틸렌 지방산에스테르 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 광물유 등을 들 수 있고, 섬유의 종류, 연신방법, 용도 등에 의하여 적절히 선택하여 사용된다.

본 발명에 있어서의 친수성유제의 요구특성으로서는,

① 고불소함유발수·발유제와의 오일에멀젼 안정성이 양호할 것.

② 내열성이 뛰어나고, 방오성 합성섬유원사의 단계에서 발수성을 거의 나타내지 않고, 염색공정에서 용이하게 세정제거가 가능하며, 더우기 섬유표면에 피복되어 있는 고불소함유발수·발유제 층의 섬유와의 밀착성, 피막특성(경도, 점착성)에 악영향을 미치지 않고, 염색건조후 양호한 발수, 발유성을 발현할 수 있을것.

③ 정전기발생이 적고, 섬유집속성이 뛰어나고, 또한 카아드, 방적, 정경(整經), 제편, 제직 등의 각 공정에서의 통과성에 악영향을 미치지 않는 범위의 섬유표면마찰계수를 가질 것.

등의 외에, 일반적인 방사유제로서의 기본특성을 들 수 있다.

이들을 만족시키는 친수성 유제의 예로서는, 폴리아미드계 섬유, 예컨대 나일론 BCF 섬유용 유제로서는, 알킬알킬레이트, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 경화유에어럴 알킬아민계의 유제를 적절히 배합하여 사용된다.

한편, 폴리에스테트계 섬유, 예컨대 폴리에스테르 필라멘트용 유제로서는, 알킬알킬레이트, 광물유, 폴리옥시에틸렌알킬에티르, 피마자유, 폴리옥시에틸렌부가물, 지방산아미드에틸렌옥사이드 부가알킬렌글리콜, 지방옥알코올에틸렌옥사이드부가물 지방산염, 지방산에스테르계의 유제등을 용도에 따라 적절히 배합하여 사용된다.

본 발명에 사용하는 친수성유제로는, 고불소함유발수·발유제가 수지화하여 섬유간의 점착을 일으키거나, 섬유와 가이드류, 로울러류 기타의 금속과의 마찰을 증대시켜, 여러가지 문제점이 발생되는 것을 효과적으로 방지함과 동시에, 고불소함유발수·발유제와 섬유와의 친화성, 균일부착성을 개량하고, 또한 친수성유제가 섬유표면을 피복하고 있으므로 염색시의 균염성이 양호하고, 더우기 염색가공공정을 통과하여 그 유제가 세정제거된후에는 뛰어난 방오성을 발휘시키는데 효과적이다.

이러한 효과는 친수성유제성분중의 에스테르형 비이온성 화합물이 고불소함유발수·발유제와 섬유와의 친화성 향상에 기여함과 동시에, 친수성 성분이나 다른 평활성분이 섬유표면에서 수지화한 발수·발유제의 표면에 피막이 되어 균염성과 마찰계수 저하에 효과적으로 작용하는 것으로 추정된다.

본 발명에 있어서는 이러한 친수성유제의 수용액중에, 특정의 고불소 함유발수·발유제를 배합하여, 바람직하기는 방사후 연신까지의 합성 섬유 제조공정에서 섬유에 부여하고, 이어서 연신 또는 필요에 따라서는 각종 권축가공함으로써 방오성 합성섬유를 얻을 수 있다.

본 발명에 의한 염색전의 방오성 합성섬유는 퍼플루오로 알킬기 함유의 고불소함유발수·발유제, 친수성유제를 주체로 하는 처리제층에 의하여 섬유표면이 피복되어 있다. 이 고불소함유발수·발유제의 고형분 부착량은 통상 0.05~0.5중량%이고, 바람직하기는 0.08~0.3중량% 정도이고, 친수성 유제는 0.05~1.0중량%, 바람직하기는 0.1~0.8중량%이다.

그리고, 이 고불소함유발수·발유제의 섬유에 대한 부착량은 방오성 합성섬유 제조시의 제사조업성(사절률, 모우률 등)이나 카드, 방적, 정경, 제편(製編), 제직(製織)등의 후공정 통과성이나, 최종제품의 방오성에 크게 영향하기 때문에, 저부착량이고 또한 뛰어난 발수·발유성을 발휘시키는 연구가 필요하다.

이들의 대응책으로서는, 본 발명에 의한 고불소함유발수·발유제, 예컨대 (II)식으로 표시되는 바와같은 퍼플루오로기 함유 폴리아크릴산에스테르계 화합물이 알맞다. 고형중의 불소원자 함유률이 50%이하의 퍼플루오로기 함유 폴리아크릴산 에스테르계 화합물이나, 퍼플루오로기함유 폴리우레탄계 화합물이나 이들의 저분자량 화합물은 일반적으로 불소원자 함유률 50%이상 65%이하의 고불소함유발수·발유제에 비하여 발수·발유성이 저하하여, 양호한 방오성을 발현시키기 위해서는 섬유에 대한 고형분 부착량의 증가가 필요하고, 상기 제사조업성이나 각종 후공정 통과성에 지장이 생기는 경우가 많으며, 더우기 방오성능 중에서 특히 내마모성이나 토사 진흙오물등의 내드라이 소일성을 효과적으로 개선하는 것은 원리적으로 어렵다.

본 발명에서 말하는 합성섬유란, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌레프탈레이트, 폴리에틸렌(테레프탈레이트·이소프탈레이트), 폴리(부틸렌·에틸렌)테레프탈레이트, 폴리에스테르 폴리에테르블록 공중합체, 폴리에스테르폴리락톤블록 공중합체 및 그들의 제전개질, 난연개질, 카티온 가염(可染) 개질과 같은 개질, 폴리에스테르 등의 폴리에스테르섬유, 나일론 6, 나일론 6,6, 나일론 11, 나일론 12, 나일론 6,12, 폴리에스테르아미드에라스토머 및 그들의 개질폴리머와 같은 폴리아미드섬유, 폴리프로필렌섬유 등이 에시되나, 특히 폴리에스테르섬유, 폴리아미드 섬유에 적용하면 효과적이다.

또, 본 발명에 있어서의 합성섬유의 특징인 발수·발유성에 의거한 방오성에 다시 부착오물을 광학적으로 보이지 않게하는, 즉 소일하이드 효과를 부여하는 수단으로서는 중공이형화하는 방법이 유효하다. 중공이형화의 구체예로서는 섬유외주면에 오목부가 거의 없고, 더우기 중공률이 5~35%, 바람직하기는 10~30%의 한 구멍 또는 여러구멍의 중공단면섬유를 들 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 방오성 합성섬유를 사용함으로써 토사, 진흙, 담뱃재 등의 내드라이 소일성, 수성·유성의 각종 액체상태의 오물이나 손때 등의 생활오물에 대하여 방오성을 부여할 수 있으나, 휴지, 먼지등의 정전기에 의거한 부유오물을 방지하기 위해서는 이 방오성 합성섬유에 도전성 섬유를 혼용하는 수단이 종래에 없었던 뛰어난 제전방오성을 발휘시키기 위하여 필요하다.

본 발명에서 사용하는 도전성 섬유란, 카아본, 금속화합물 등의 도전부의 일부가 섬유측면에 노출하고 있는 도전성 섬유이고, 특히 카아본 또는 금속화합물의 일부노출형의 도전성 섬유의 사용이 파일길이가 긴 시이트상물의 제전성개선효과나 대금속마찰성의 점에서 가장 바람직하다.

도전성 섬유는 폴리에스테르, 폴리아미드 및 폴리아크릴로니트릴계 섬유로 구성되는 것으로서, 통상 20℃, 40% RH하에서의 비저항치가 10³~10⁹

㎝ 정도의 것을 사용비율은 방오성 방오성 합성섬유 1000중량부에 대하여 도전성 섬유 1~30중량부가 바람직하고, 파일사에 차지하는 도전성 섬유의 사용비율은 2%이하, 특히 0.2~1%가 방오성, 제전성, 외관품위, 감촉 및 경제성의 점에서 특히 바람직하다.

또, 이들 방오성의 합성섬유와 도전성섬유의 혼용방법으로서는 혼섬등의 통상의 방법으로 사용할 수 있다.

도전성 섬유중에서 금속섬유나 전면에 도전물질이 노출되고 있는 타입의 것은 제전성은 양호하나 각종 가이드 마찰이나 바늘마모나 2중 편물의 센터컷때의 커터파손상부분이 크고, 실용성이 결여된다.

또, 도전부가 심부(芯部)에만 있는 심집형 도전성 섬유는 가이드마모나 바늘마모등의 대금속마모성은 문제가 없으나, 파일길이가 긴 입모품이나 편직물의 경우의 제전효과가 불충분하기 때문에 실용성이 결여된다.

본 발명에 있어서의 도전부일부의 노출형도전성 섬유의 파일사에 차지하는 비율이 3%를 넘으면, 방오성, 외관품위의 저하를 볼 수 있고, 한편, 0.2%이하의 경우에는 제전성이 불충분하게 된다.

또, 본 발명에 있어서의 시이트 상물이란, 예컨대 상기 방오성 합성섬유 및 도전성 섬유로부터 얻어지는 부직포, 편직물, 파일직물 등을 들 수 있으나, 특히 표층파일사부와 이층(裏層)지시(ground yarn)부가 각각 별도의 실로 구성되는 것, 예컨대 2중직, 3중직, 2층편지, 3층편지 등의 다층편직물, 태프트카아펫이나 그들의 입모직물이 바람직하다.

본 발명에 있어서의 방오성 다층구조 직편물은 통상의 염색 마무리가공공정을 통하여 자동차 등의 내장재로서 중간 제품화할 수 있다.

또, 본 발명에 있어서의 다층구조편직물의 촉감조제(調製)를 목적으로 각종 실리콘화합물, 불소변성 실리콘화합물, 함불소화합물을 통상공정에서 병요할 수 있다.

이들 후공정에 있어서의 촉감 조제용의 각종 가공제는 파일사부의 발수·발유성을 저하시키지 않는것 및 지사부의 접착성을 저하시키지 않은 범위의 극소량의 사용이 전제가 된다.

본 발명에 있어서의 다층구조편직물의 지사부(이면)는 섬유제기포, 염화비닐수지시이트, 우레탄시이트, SBR 시이트 및 각종 라텍스류, 예컨대 난연라텍스와의 접착성을 저하시키지 않는 소재의 사용이 필요하다.

본 발명에 있어서의 제전방오성시이트상물에 있어서, 뛰어난 방오성을 유지하고, 또한 고도의 제전성이 요구되는 분야, 예컨대 컴퓨터룸용 카아펫, 의자용, 카아텐이나 컴퓨터 내장형차량용 내장재에 대해서는 그 시이트상물의 이면에 도전성물질, 예컨대 카아본, 금속화합물, 도전성 섬유를 바인더로 도포하는 방법이나, 도전성시이트상물, 예컨대 도전성부직포, 금속시이트, 도전성 필름을 백라미네이트 함으로써 양호한 제전성을 부여할 수 있다.

한편, 이 제전방오성 시이트상물에 다시 난연성을 부여하는 수단으로서는 방오성 합성섬유로서 난연형 합성섬유를 사용하거나, 이 제전방오성 시이트상물 이면에 인계(燐系), 할로겐계 등의 난연제나 금속수산화물, 예컨대 수산화알루미늄 등의 난연제를 적량 도포함으로써 양호한 난연성을 부여할 수 있다.

한편, 본 발명에 있어서의 제전방오성 시이트상물을 여러색으로 전개하는 경우에는, 염색성이 다른 방오성 합성섬유를 저합함으로써 목적을 달성할 수 있다. 예컨대, 분산염료농염형 폴리에스테르섬유, 통상 붙산 가염형 폴리에스테르섬유, 고압카티온가염형 폴리에스테르섬유, 상압카티온가염형 폴리에스테르섬유, 상압 카티온 가염형 폴리에스테르섬유, 농염형 폴리아미드섬유, 섭염(涉染)형 폴리아미드 섬유, 통상 폴리아미드 섬유, 카티온 가염형 폴리아미드형 섬유등을 들 수 있고, 이들을 적절히 조합하여 뛰어난 이색효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서의 제전방오성 시이트상물의 제조방법으로서는 합성섬유 제조단계, 예컨대 미연신사로부터 연신전의 공정에서 고형분중의 불소원자함유율이 적어도 50%이상인 고불소함유발수·발유제, 예컨대 (II)식에 표시한 퍼플루오로기를 가지는 폴리아크릴산에스테르계 발수·발유제와 특정친수성유제를 함유한 처리층에 의하여 균일·강고하게 섬유표면에 피복시킨후, 연신 공정에서 열고정후 필요에 따라 소망의 권축성(捲縮性)을 부여함으로써 얻어진 방오성 합성섬유(중공이형단면섬유)와 도전성섬유, 특히 도전부, 그중에서도 도전부일부노출형의 도전형의 도전성섬유를 적당량 혼용한 제전 방오성시이트상물을 염색 마무리 가공하는 방법을 들 수 있다.

본 발명의 제조법에 있어서, 고도제전성, 난연성이나 이염(異染)효과를 부여하는방법은 상기한 바와같다.

이상 실시예에 의하여 본 발명의 제전방오성시이트상물 및 그 제조방법에 대하여 상세히 설명하나, 본 발명은 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1~2, 비교예 1~4]

용융방사하여 얻어진 나일론 6 미연신섬유에, 제 1 표에 도시한 처리액을 섬유 중량에 대하여 5중량%가 되도록 부여한 후, 연신하고, 이어서 가열 에어제트하의 쇠그물드림 위에서 나일론 BCF(1600d/96f) 섬유를 제조하였다.

얻어진 방오성 나일론 BCF 섬유와 카아본 노출형 도전성 섬유(가네보오(주), 벨트론 18d/1형 961)를 파일사로서 사용하고, 통상 터프트머신으로 루프파일 카아펫을 제조하였다. 이 도전성 섬유는 카아펫 파일면 1인치간 1개의 비율로 사용하였다. 얻어진 루프파일 카아펫을 산성염료를 사용하여, 베이지색으로 연속 염색하여 건조후, 고무라텍스를 이면박음한 다음, 건조 열처리하였다. 얻어진 루프파일카아펫의 성능을 제 2 표에 표시하였다.

[표 1]

[화합물(1)]

m/n=10/1(평균분자량 3만)

[화합물 (2)]

[화합물(3)]

처방 ②의 고형분중의 불소원자 함유량 59중량%

[화합물(4)]

[화합물 (5)]

[실시예 4]

실시예(3)에서 얻어진 연속염색건조후의 루프파일카아펫을 이면박음에 있어서, 카아본 미분말 20중량%를 반죽해 넣은 이면박음용 고무라텍스를 이면박음한 후, 건조열처리하여 제전방오성 루프파일카아펫을 얻었다.

[실시예 5]

용융 방사하여 얻어진 폴리에틸렌테레프탈레이트계 폴리에스테르 미연신섬유에, 제 1 표에 표시한 처리액을 섬유중량에 대하여 6중량%가 되도록 부여한 후, 연신하여 폴리에스테르 필라멘트(100ø/365)를 제조하였다.

얻어진 방오성 폴리에스테르 필라멘트와 카아본 노출형 도전섬유를 파일사 및 지사를 사용하여 트리코트 편지를 얻었다.

이 도전성 섬유는 파일면 1인치간 1개의 비율로 사용하였다. 얻어진 트리코트편지를 선기모, 건열프레세트한 후, 분산염료를 사용하여 고압염색하여 건조한 다음, 브러싱, 전모(剪毛)후, 160℃하에서 60초 마무리 세트를 하였다.

얻어진 제전 방오성 트리코트 기모품의 성능을 제 2 표에 표시하였다.

[실시예 6]

용융방사하여 얻어진 나일론 6 및 카티온 가염성 나일론 6 미연신 섬유에 제 1 표에 표시한 처리액을 섬유중량에 대하여 6중량%가 되도록 부여한 후, 연신하고, 이어서 가열에어제트하에서 쇠그물 드럼위에서 중공률 20% 田자 중공단면 나일론 BCF(800d/24f)섬유를 제조하였다.

얻어진 통산산염 가염성 및 카티온 가염성 방오성 나일론 BCF 섬유와 카아본 노출형 도전성 섬유(가네보오(주), 벨트론 18d/1형 961)을 2개/1개/1개의 비율로 에어혼섬사를 얻었다.

얻어진 혼섬사를 파일사로서 사용하여, 통상 터프트머신으로 루프 파일 카아펫을 제조하였다.

얻어진 루프 파일 카아펫을 합금염료 및 카티온 염료를 사용하여, 브라운/베이지색으로 연속염색하여 건조후, 고리할로겐계 난연제 5중량% 및 카이본 가루 20중량% 함유 라텍스를 이면박음 후, 건조열처리하였다. 얻어진 루프 파일 카아펫의 성능을 제 2 표에 표시하였다.

[비교예 5]

실시예 1에 있어서, 도전성 섬유을 사용하지 않는 것외에는 전혀 실시예와 똑같은 방법으로, 방오성 루프파일 카아펫을 얻었다.

[비교예 6]

실시예 3에 있어서, 발수·함유제 및 도전성 섬유를 사용하지 않는 것 이외는 전혀 실시예와 같은 방법으로 루프 파일 카아펫을 얻었다.

[비교예 7]

실시예 3에 있어서, 도전성 섬유를 사용하지 않는 것 이외는 전혀 실시예와 같은 방법으로 방오성 루프파일 카아펫을 얻었다.

[비교예 8]

실시예 6에 있어서, 발수·발유제를 사용하지 않는 것 이외는 전혀 실시예와 같은 방법으로 이염 루프 파일 카아펫을 얻었다.

[비교예 9]

실시예 5에 있어서, 도전성 섬유로서 도전성 물질 비노출형 도전성 섬유(도오레(주), 루아나 10d/1)를 사용하는 것 이외는 실시예와 전혀 같은 방법으로 제전방오성 트리코트 기모품을 얻었다.

[표 2]

(주) Ny : 나일론

PES : 폴리에스테르

이상의 실시예의 루프 파일 카아펫은 발수성, 발유성, 실용 방오성(수성오물, 유성오물, 내드라이소일성), 제전성, 난연성 및 염색성(균염성)의 모두에 뛰어난 종래에 없는 획기적인 카아펫이고, 더우기 과혹한 마모시험후에 있어서도 각종 특성을 유지하고, 실용적 내구성이 있는 것을 알수 있다.

[실시예 7~10, 비교예 10]

용융 방사하여 얻어진 폴리에틸렌테레프탈레이트 미연신 섬유에 제 3 표에 표시한 유제조성물을 섬유중량에 대하여 5중량%가 되도록 부여한 후, 상법의 연신열가열에 의하여 폴리에스테르 섬유(100데니어/36필라멘트)를 제조하였다.

[표 3]

1) 함불소 화합물(A)

화합물(1) : 화합물(3)=90 : 10중량비 혼합물의 20중량% 수분산액

2) MYR200JK : 마쓰모도 유시사제

메틸올, 에폭시변성 퍼플루오로알킬, 폴리아크릴레이트계 발수·발유제 : 20중량% 수분산액

3) LS-322 : 아사히 가라스사제

퍼플루오로 알킬기 함유 폴리아크릴레이트계 발수·발유제 20중량% 수분산액

얻어진 방오성 폴리에스테르 필라멘트와 카아본 노출형 도전사(에미나 U

도오요오 보오세끼사제 카아본 노출형 나일론 필라멘트 24데니어 4필라멘트)를 파일사로서 사용하고, 한편 통상 폴리에스테르 섬유(100데니어 36필라멘트)를 지사로서 사용하여, 더블라셀 편지를 편성하고, 센터컷후에 도전사가 파일면 1인치당 1개 포함되는 입모경편지를 얻었다.

얻어진 경편지를 고내광성 분산염료를 사용하여 상법으로 염색마무리하여, 담청색의 카아시이트용 더블라셀 편지를 얻었다.

얻어진 카아시이트의 발수·발유성, 실용방오성 및 카아시이트의 기본특성치를 제 6표에 간추렸다.

[실시예 8~10, 비교예 11~13]

실시예 7로 얻어진 염색마무리전의 입모경편지를 사용하여 상법에 의하여 190℃하에서 30초 프레세트후 카아시이트용 고내광성 분산도료를 사용하여 130℃하에서 60분간 염색, 환원염정수세후, 제 4 표에 표시한 마무리 가공액을 각각 흡진법, 패드법, 스프레이법으로 부여후, 건조시킨 다음, 160℃하에서 60초간 마무리 세트를 실시하고, 극농색 맬룬색의 카아시이트용 더블라셀 편지를 얻었다.

[비교예 14]

통상 폴리에스테르 섬유 100데니어 36필라멘트를 파일사 및 지사로서 사용하여, 실시예 7과 똑같은 입모경편지를 얻었다. 얻어진 입모경편지를 실시예 8과 같은 조건으로 극농색 맬룬색으로 염색, 환원세정후, 제 5 표에 표시한 마무리가공액을 부여후, 건조시켜 마무리 세트를 실시하여, 맬룬색의 카아시이트용 더블라셀 편지를 얻었다.

[표 4]

4) 불소화합물

LS317 : 아사히 가라스사제

퍼어플루오로알킬기함유 발수·발유제

5) 실리콘화합물

FZ-343 : 니혼유니카사제

실록시반응형 실리콘오일에멀젼

6) 변성실리콘화합물

FZ-338 : 니혼유니카사제

아미노변성실리콘오일에멀젼

[표 5]

4) 불소화합물 및 5) 실리콘화합물은 제 2 표와 똑같다.

7) 흡진법

불소계 발수·발유제(소정농도) 수용액중에 무수망초(芒硝) 5g/ l 를 용해시켜, 80℃하에서 30분간 흡진처리후, 물로 씻었다.

8) 패드법

소정농도의 마무리 가공액 수용액에 입모포백을 담근후, 가공제 부착량을 얻기 위하여 맹글로 짠후, 건조시켰다.

9) 스프레이법

소정가공액 수용액을 스프레이 건을 사용하여 입모포백 파일면에 균일도포후, 건조시켰다.

[비교예 20]

실시예 7에서 얻어진 100데니어 36필라멘트의 방오성 폴리에스테르 필라멘트를 파일사와 지사 모두에 사용한 원사방오사 100%의 더블라셀 편지를 편성, 센터컷후, 실시예 7과 같은 조건으로 프리세트, 염색, 마무리가공을 하여, 담청색의 카아시이트용 더블라셀 편지를 얻었다.

시험 방법은 다음과 같다.

A. 발수성 : 이소프로필알코올과 물을 일정비율로 혼합한 액을 작성하여, 이 액의 물방울을 천표면에 떨어뜨려서 젖는 것을 관찰하였다.

B. 스프레이 발수 : JISL-1004 스프레이 발수법

C. 발유성 : AATCC-118-1975 발유성 평가법에 준한다.

D. 실용수성오물

(수성오물 방오성)

우유, 쥬스(오렌지), 커피, 핫커피(45℃), 케찹, 인공해수, 인공뇨(40℃), 소오스간장의 약 5cc의 오물을 테스트 천표면에 부착후 5분간 방치한 다음에, 휴지로 닦아내고, 천표면의 오물의 잔존정도를 JIS 오염그레이스케일로 판정하여, 평균치로 평가하였다.

(유성오물)

맥주, 일본주, 위스키, 마요네즈, 화장유액의 약 5cc의 오물과 중류 및 40℃ 초코렛을 테스트 천표면에 부착후, 5분간 방치하였다가 휴지로 닦아낸 다음, 천표면의 오물의 잔존정도를 JIS 오염 그레이스케일로 판정하여, 평균치로 평가하였다.

그리고, 중유, 초코렛 오물에 대해서만 벤진 닦아내기를 행하였다.

(손때오물)

면 100% 평직물(풀먹이지 않은 표백포, 눈금 100g/㎡, 50개×45개/인치)표면에 카아본블랙 2.0%/광물유 20%/알긴산소오다 0.8%/콘스타치 1.3%/올레인산 0.5%/팔미틴산 0.5%/밀리스틴산 0.5%/콜레스테롤 0.5%/트리올레인 0.5% 및 나머지는 물을 함유한 오염물질을 그라비아 로울러(깊이 0.0125인치, 폭 4인치)로 프린트후, 150℃하에서 10분간 큐어하여, 손때오물 표준오염포를 얻었다.

얻어진 표준오염포를 학진형(學振型) 마찰시험기 마찰자 표면에 부착하고, 또 카아시이트 샘플을 마찰석에 부착하고, 5회 마찰테스트후, 노니온성 세제 0.5% 수용액을 사용하여 닦아내고 건조시킨후, 오염도를 오염그레이스케일로 1~5급의 평가를 하였다.

(내드라이 소일)

JISL-1021 깔개규격 오물시험에 준한다.

E. 내광성 : 83℃×200시간 카아본 페이드후, 변퇴색 그레이스케일로 1~5급의 평가를 하였다.

F. 마찰견뢰도 : JIS-L-0849 학진형법으로 평가하였다.

G. 제전성 : 20℃, 40%RH하에서 화섬협회대전성 평가법에 준하여 마찰대전압으로 평가하였다.

H. 촉감 : 손촉감의 정도를 하기 5단계로 평가하였다.

5급 부드러운 감촉이고, 표면이 매우 매끄럽다.

4급 부드러운 감촉

3급 보통

2급 약간 딱딱한 감촉

1급 딱딱한 감촉이고, 표면이 거칠은 느낌이 있다.

I. 접착성 : 우레탄폼과의 접착시의 접착성

◎ 매우 양호

○ 양호

× 불량

J. 마찰시험법 : JIS-L-1021 동적하중법

고무로울러 1㎏×1만회, 발수성·발유성 등을 평가하였다.

[표 6]

본 발명은 카아펫이나 입모 시이트상물에 있어서, 파일사부(표층사)에 섬유본체의 표면에 밀착성, 균일부착성의 양호한 고불소함유 화합물의 피막으로 피복된 발수·발유성 섬유, 특히 다공중공단면형 섬유와 도전성 섬유, 특히 도전부 노출형 도전성 섬유를 사용하기 때문에, 통상 후가공법에 의한 발수·발유성 제품이나 방오성원사 단독사용 제품이나 도전성 섬유/통상 합성사용 제품으로는 달성할 수 없었던 각종 생활오물, 부유물, 각종 액체오물, 진흙오물 등의 모든 오물에 대하여 유효하고, 또한 종래에 없었던 내구성있는 실용방오성과 제전성을 나타낸다.

따라서, 본 발명은 촉감, 외관품위가 뛰어나고, 또한 내구성이 있는 총합적 제전방오성 시이트상물을 경제적으로 제공할 수 있어서, 인테리어분야, 일반 의료분야, 자동차 내장재분야 등에 있어서 매우 가치있는 발명이다.

Claims

하기의 (II)식

[단, T : C₁~C₆의 알킬렌기, 아랄킬렌기

X :
CH₂
₁, (단, l =0~4의 정수)

R : 수소원자 또는 저급알킬렌기

R₁: C₂~C₃저급알킬렌기

R_f: C₃~C₁₄의 퍼플루오로알킬기

m, n의 정수 m/n=1/0~2/1× : 2~10의 정수]

으로 표시되고, 불소함유율이 50~65중량%인 퍼플루오로알킬기 함유 화합물인 불소계 발수·발유제에 의하여 섬유표면이 피복되어 있는 방오성 합성섬유와 도전부 일부 노출형의 도전성 섬유를 파일사로서 사용하는 것을 특징으로 하는 제전방오성 시이트상물.
제 1 항에 있어서, 합성섬유가 폴리아미드계 섬유 또는 폴리에스테르계 섬유인 것을 특징으로 하는 제전방오성 시이트상물.
제 1 항에 있어서, 합성섬유가 중공률 5~35%인 한 구멍 또는 여러 구멍의 중공단면섬유인 것을 특징으로 하는 제전방오성 시이트상물.
제 1 항에 있어서, 방오성 합성섬유가 퍼플루오로알킬기 함유 화합물인 불소계 발수·발유제를 함유한 유제조성물을 합성섬유의 제조공정단계(방사후부터 연신까지의 사이)에서 부여하고, 이어서 연신 열고정된 섬유인 것을 특징으로 하는 제전방오성 시이트상물.
제 1 항 내지 제 4 항중 어느 하나에 있어서, 시이트상물이 폴리아미드계 합성섬유를 주체로 하는 카아펫인 것을 특징으로 하는 제전방오성 시이트상물.
제 1 항 내지 제 3 항중 어느 하나에 있어서, 시이트상물이 폴리에스테르계 합성섬유를 주체로 하는 파일사(표층부)를 가지는 직편물인 것을 특징으로 하는 제전성 방오성 시이트상물.
제 6 항에 있어서, 직편물이 파일사를 절단한 입모직편지인 것을 특징으로 하는 제전방오성 시이트상물.
퍼플루오로알킬기를 함유한 불소함유율 50~65중량%인 불소계 발수·발유제에 의하여 섬유표면이 피복되고, 또한 중공률이 5~35%인 한 구멍 또는 여러 구멍의 중공단면을 가지는 폴리아미드계 합성섬유와 도전부 일부 노출형의 도전성 섬유를 파일사로서 사용한 것을 특징으로 하는 제전방오성 시이트상물.
퍼플루오로알킬기를 함유한 불소함유율 50~65중량%의 불소계 발수·발유제에 의하여 섬유표면이 피복된 폴리에스테르계 합성섬유와 도전부 일부노출형의 도전성 섬유를 파일사로서 사용한 직편물로부터 얻어진 것을 특징으로 하는 제전방오성 시이트상물.