WO2019022532A2 - 폴리우레탄우레아 탄성섬유 제조용 첨가제 슬러리 - Google Patents

폴리우레탄우레아 탄성섬유 제조용 첨가제 슬러리 Download PDF

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WO2019022532A2
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김완욱
이학우
김상준
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주식회사 나노텍세라믹스
정상옥
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    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
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    • D10B2401/06—Load-responsive characteristics
    • D10B2401/061—Load-responsive characteristics elastic

Definitions

  • the present invention relates to an additive slurry for producing polyurethane-urea elastic fibers, and more particularly, to an additive slurry for producing polyurethane-urea elastic fibers with reduced water content.
  • the polyurethane-urea elastic fiber is produced by stretching a prepolymer of an isocyanate-terminated prepolymer synthesized with a high molecular weight polyol and an excess of an organic diisocyanate with a diamine, mainly by dry and melt spinning to obtain a polyamide fiber or poly It is used as elastic material for various kinds of clothing such as foundation, sock, pantyhose, and swimwear, and is knitted with ester fiber and natural fiber.
  • the polyurethane-urea elastic fiber is easily oxidized by heat, ultraviolet rays, chlorine water, combustion gas, etc., and the physical properties are deteriorated, and the appearance becomes poor due to yellowing.
  • Functional additives such as antioxidants, inorganic pigments, antimicrobial agents, antistatic agents, stabilizers and antiseptics are used to compensate for the poor physical properties of the polyurethane-urea elastic fibers.
  • the polyurethane urea elastic fiber polymer polymer solution and the additive slurry using the functional additive are mixed to form a spinning solution, and the spinning solution is spinned and fiberized through the DMAc extraction process.
  • DMAc dimethyl acetamide
  • DMF dimethylformamide
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • Insoluble particulates may then be used as the functional additive and may be added to the spinning solution in the form of a mixture such as an additive slurry.
  • the insoluble microparticles are added to the spinning solution as a functional additive by mixing the insoluble microparticles with a solvent, pulverizing and dispersing the insoluble microparticles in a solvent to prepare an additive slurry, and mixing the additive slurry with the polyurethane urea polymer solution to prepare a spinning solution.
  • the additive slurry is pulverized and dispersed to a certain size or less for the purpose of preventing the clogging of the spinneret during the spinning of the insoluble fine particles and for preventing the single yarn of the fibers (breakage of the fibers).
  • Korean Patent No. 10-0368581 exploits the role of urea by water to inhibit gel formation by adding a small amount of water to the polymerized material, but it has a problem in that it is not easy to control the entire polymerized material .
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-1997-0004816 discloses a method in which silica gel, water lubricant, alumina or the like is used as a physical adsorbent to remove water contained in liquid materials for producing a polymer, or calcium chloride, To pass the polymerizate or the material of the polymerizate, but there is a problem that a large-scale apparatus must be provided.
  • Korean Patent Laid-Open No. 10-2001-0033099 discloses that when a salt is added as a functional additive, water contained in a salt is removed by vacuum and warming using a polymeric material and a functional salt except an isocyanate compound in a large-scale apparatus.
  • the insoluble fine particles as the functional additive contained in the additive slurry deteriorate the uniformity of the additive slurry due to sedimentation of the insoluble fine particles with time, and a dispersant may be added to the additive slurry in order to solve this problem.
  • a dispersant may be added to the additive slurry in order to solve this problem.
  • Useful dispersants as mentioned in the prior art are fatty acids, fatty acid salts, fatty acid esters, aliphatic alcohol dispersants, polyetherphosphates, phosphoric acid ester dispersants, especially those obtained by denaturing and blocking the phosphoric acid esters of Korean Patent No.
  • the present invention has been conceived to solve such problems, and an object of the present invention is to provide an additive slurry for producing polyurethane-urea elastic fibers having less water inflow.
  • the additive slurry for producing polyurethane-urea elastic fibers includes a functional additive and a moisture removing agent.
  • the moisture removing agent may include at least one of potassium thiocyanate, potassium bromide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium nitrate, ammonium nitrate, sodium thiosulfate, calcium oxide, magnesium oxide and isocyanate compounds.
  • the moisture removing agent may include 1.0 to 35.0 parts by weight based on the total amount of the functional additives contained in the additive slurry.
  • the isocyanate compound may be at least one of TDI (toluene diisocyanate), MDI (methylene diphenyl diisocyanate) HDI (hexamethylene diisocyanate) IPDI (isophorone diisocyanate) . ≪ / RTI >
  • a water-removing agent is added and mixed so as to remove water that can be mixed in the additive slurry, so that moisture penetrates into the spinning solution due to the additive slurry Thereby preventing the gel from being generated in the spinning solution and preventing the degradation of the quality of the polyurethane-urea elastic fiber due to moisture.
  • FIG. 1 is a process diagram showing a method for producing a polyurethane-urea elastic fiber according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a simplified representation of the reaction of isocyanate with water.
  • FIG. 1 is a process diagram showing a method for producing a polyurethane-urea elastic fiber using an additive slurry for producing polyurethane-urea elastic fibers according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a process diagram showing a method for producing a polyurethane-urea elastic fiber using an additive slurry for producing polyurethane-urea elastic fibers according to an embodiment of the present invention.
  • polyurethaneurea elastic fiber is a conventional meaning that the fiber-forming material is a synthetic fiber, which is a long-chain synthetic elastomer composed of at least 85% by weight of segmented polyurethaneurea.
  • a spinning solution is prepared by mixing a polyurethane-urea polymer solution and an additive slurry in a suitable spinning solvent, and the spinning solution is discharged into a column of heated gas through a spinneret or into a water bath to remove the solvent do.
  • Suitable solvents for preparing the polyurethane-urea elastic fibers are generally liquid amides such as dimethylacetamide (DMAc), dimethylformamide (DMF) and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP).
  • DMAc dimethylacetamide
  • DMF dimethylformamide
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • various functional additives such as a yellowing inhibitor, a UV stabilizer, a dyeability improver, a quencher, a radioactive enhancer, and a fluorescent brightener may be additionally used.
  • Antioxidants are used to capture radicals that cause decomposition of polymers generated by heat or sunlight. They may be BHT, phenol, benzotriazole, benzophenone, phosphorus, or amine.
  • As the inorganic pigment titanium dioxide, carbon black, etc. may be used for the purpose of quenching agent or color of the fiber. Fluorine resin, silicone resin, magnesium stearate, calcium stearate and the like can be used as the lubricant.
  • the antimicrobial agent may be silver, zinc or inorganic compounds thereof.
  • silicone, mineral oil, barium sulfate, cerium oxide, betaine, phosphoric acid compound, phosphoric ester compound and the like can be used.
  • 1,1,1 ', 1'-tetramethyl-4,4' (methylene-di-p-phenylene) disilecarbazide can be used as a stabilizer to prevent yellowing caused by nitrogen oxides.
  • the anti-scavenging agent may be selected from a mixture of hydrotalcite, hydro-magneite, hantite, and hydro-magneite.
  • the insoluble fine particles are mixed with a solvent and then pulverized or dispersed to prepare an additive slurry, and the additive slurry is mixed with the polyurethane urea polymer solution to prepare a spinning solution. If it takes too long to make the additive slurry, the possibility of influx of water during pulverization or dispersion increases. In addition, moisture may also be introduced by the free water contained in the insoluble fine particles and the functional additive which are used.
  • a separate additive slurry is prepared and used to mix the functional additive with the spinning solution.
  • the additive slurry for preparing polyurethane-urea elastic fibers according to an embodiment of the present invention includes a moisture removing agent for mixing the functional additive and removing moisture introduced into the additive slurry.
  • the functional additive When the functional additive is in a liquid state, it is possible to prepare a slurry without using a separate solvent, and a liquid functional additive and other solid functional additive can be mixed and used. At this time, a water-removing agent may be mixed based on the total amount of the liquid type functional additive and the solid type functional additive.
  • the additive slurry can be variously changed from a paste form having a high viscosity to a slurry form having a low viscosity depending on the type of the functional additive and the content of the solvent. If the particles of the functional additive are small enough to require no separate grinding operation and the amount of the functional additive in solvent or liquid form is small, it can be produced in the form of a paste having a high viscosity. When an additive slurry is prepared in the form of a paste having a high viscosity, it is possible to prevent the dust from being scattered when the functional additive is added in the conventional slurry production process.
  • an additive slurry When an additive slurry is prepared in the form of a high viscosity paste, it can be directly added or mixed with a polymer solution in a state where a solvent is added and the viscosity is lowered.
  • the insoluble fine particles as a functional additive in the additive slurry may have a medium size (volume distribution basis) of about 10 ⁇ or less, preferably 5 ⁇ or less. More preferably 2.5 m or less.
  • the additive slurry reduces the sediment on the inner surface of the spinneret when it is spun into polyurethane-urea elastic fibers, The effect of preventing the single yarns of the fibers is also prevented, and the insoluble fine particles imparting the functionality to the elastic fibers are uniformly distributed throughout the fibers, so that the functions of the elastic fibers are stabilized.
  • the additive slurry is mixed with a moisture removing agent which is contained in the functional additive or removes water that may be mixed in from the working environment.
  • potassium thiocyanate potassium bromide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium nitrate, ammonium nitrate, sodium thiosulfate, calcium oxide, magnesium oxide and isocyanate compounds may be included.
  • a moisture removing agent that physically adsorbs moisture such as silica gel, molecular sieve, and alumina may be of some help in the gel formation in the spinning solution within a short time, but because the adsorbed water in the spinning solution continues to elute There is a problem that it acts as a cause of attenuating the performance of the polyurethane-urea elastic fiber. Since the moisture removing agent is insufficient only by the adsorption function as described above, water should be chemically reacted to lose its free water property.
  • Hygroscopic materials include sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonium nitrate, potassium cyanate, phosphorous pentoxide, glycerin, fructose, chloride, platinum chloride, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phenolic acid, iodine, potassium iodide, sodium, potassium, methyl alcohol, ethyl
  • the organic acid is selected from the group consisting of alcohol, urea, acetic acid, formic acid, oxalic acid, glucose, sugar, gum arabic, lactose, calcium carbonate, potassium thiocyanate, potassium bromide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium nitrate, ammonium nitrate, ammonium thiosulfate,
  • ferrous chloride cobalt chloride, calcium chloride, tin chloride, tin chloride, zinc chloride, magnesium chloride, calcium oxide, magnesium oxide, manganese dioxide, ferric oxide, sodium peroxide
  • Chlorides such as ammonium chloride, ferric chloride, ferrous chloride, cobalt chloride, calcium chloride, stannous chloride, stannous chloride, zinc chloride, and magnesium chloride are effective in removing moisture, There is a problem that the durability of the urethane-urea elastic fiber is lowered.
  • the water-removing agent contained in the additive slurry according to the present invention should be such that the water chemically reacts to lose its free-water properties.
  • Examples of the water-removing agent that is suitable for this purpose include white thiocyanate, potassium bromide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium nitrate, ammonium nitrate, sodium thiosulfate, calcium oxide and magnesium oxide.
  • Isocyanate is very reactive and readily reacts with compounds that have active hydrogens. In addition to alcohol, Amine, Amide, Urea, Urethane, Carboxylic acid, Epoxide and also reacts with water.
  • the isocyanate compound is a compound such as TDI (toluene diisocyanate), MDI (methylene diphenyl diisocyanate) HDI (hexamethylene diisocyanate) IPDI (isophorone diisocyanate, Isophorone Diisocyanate) .
  • Figure 2 is a simplified representation of the reaction of isocyanate with water. As shown in Figure 2, the isocyanate reacts with water to form an amine, wherein the resulting amine reacts with another isocyanate to form urea. In this way, the free water contained in the solid material is removed by utilizing the urea reaction. In addition, some generated urea undergo crosslinking reaction (Crosslinking Reaction) which generates excess isocyanate and biuret under appropriate conditions.
  • Crosslinking Reaction crosslinking Reaction
  • the moisture removing agent includes 1.0 to 35 parts by weight based on the total amount of the functional additives contained in the additive slurry.
  • potassium thiocyanate potassium bromide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium nitrate, ammonium nitrate, sodium thiosulfate, calcium oxide, magnesium oxide and the like are polyurethane- It is difficult to increase the durability of the polyurethane-urea elastic fiber when it is used in excess of 35 parts by weight. Particularly, when the amount of the isocyanate compound is less than 1.0 part by weight, the effect thereof can not be expected. When the amount of the isocyanate compound is more than 35 parts by weight, excessive amount of unreacted isocyanate causes a change in the polyurethaneurea polymeric solution to inhibit the properties of the polyurethaneurea elastic fiber .
  • the grinding time for reducing the size of the insoluble fine particles can be greatly reduced, and the moisture and the entrained water can be removed by the functional additive, It is possible to prevent deterioration of the quality of the resulting polyurethane-urea elastic fiber.
  • the additive slurry of the present invention may further contain a dispersant to improve the dispersibility of the functional additive.
  • the dispersant may be selected from the group consisting of fatty acid, fatty acid salt, fatty acid ester, aliphatic alcohol dispersant, phosphate ester dispersant, phosphorylated block poly (alkylsiloxane) -poly (alkylene ether) alcohol modified or blocked with phosphoric acid ester system or aromatic or alkyl aromatic terminal Phosphorylated poly (alkylene ether) alcohol can be used.
  • the additive slurry can uniformly mix up to 1 to 20% by weight of the functional additive based on the total amount of the additive slurry.
  • the dispersant When the dispersant is used, uniform mixing and manufacture up to 50 to 70% It is possible.
  • the functional additive is 10 ⁇ or less, there is no need for pulverization, and only the mixing step with the water removing agent for removing water may be performed. At this time, it is also possible to use a paste-type additive slurry having a high viscosity by using a liquid functional additive or only a small amount of solvent.
  • Solvents usable in the present invention include dimethylacetamide (DMAc), dimethylformamide (DMF) and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as liquid amides.
  • DMAc dimethylacetamide
  • DMF dimethylformamide
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • the additive slurry is prepared by mixing together at least one solvent and at least one functional additive, followed by pulverizing or dispersing.
  • the additive slurry may also contain dispersants and other additives.
  • PTMEG polytetramethyleneether glycol
  • MDI diphenylmethane-4,4'-diisocyanate
  • the chain extender ethylenediamine, 1,2-propylenediamine and chain terminator diethylamine were dissolved in DMAc and added to the second polymerizer together with the first polymerizer to obtain a solid content ratio by the polymerization method of the polyurethaneurea elasticity yarn
  • Polyurethane-urea secondary polymer solution having an apparent viscosity of about 35% and a viscosity of about 2000 to 3500 poise was obtained
  • conventional polyurethane-urea fibers maintain durability and whiteness during washing and use and improve discoloration resistance (prevention of yellowing) Based on the total weight of the irradiated polyurethane-urea fibers, 0.50% by weight of titanium dioxide, 1, 1, 1 ', 1 ' -tetramethyldisiloxane based on the total weight of the irradiated polyurethaneurea fibers to prevent or reduce damage to the mechanical properties, 0.50 wt% of tetramethyl-4,4 '(methylene-di-p-phenylene) disilecarbazide waste gas stabilizer (HN-150, Japan hydrazine), and 1,3,5-tris (CYANOX) of 1,4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzene) -1,3,5-triazine-2,
  • the additive slurry was pulverized and dispersed by a wet pulverizer so that the size of the inorganic particles was 10 mu m or less.
  • pulverization was carried out until the mean particle size of the functional additive was less than 10 ⁇ by using a wet pulverizer, the filter test of the slurry was performed using a 20 ⁇ filter, . Since uniform mixing of the polyurethane urea polymer solution and the additive slurry is important at this time, a cylindrical pipe homogenizer (Static Mixer) was used to uniformly mix the additive slurry and the polyurethane urea solution.
  • the polyurethane-urea spinning solution thus prepared obtained a spinning solution having a viscosity of 4350 poise (40) containing about 35% solids and a viscosity suitable for spinning.
  • Polyurethane elastic fibers were produced at 900 m / min using a dry spinning method in which the spinning solution thus prepared was pumped by a gear pump with a spinneret having an atmosphere of 250 and the solvent was evaporated. Respectively.
  • the moisture content of the additive slurry was measured with a Karl Fischer moisture meter (MKC-710, Kyoto Electronics Manufacturing Co. Ltd., Japan). Since the water content varies with the amount of solvent, the moisture content based on the functional additive is indicated.
  • the fracture strength and the elongation at break were measured by a tensile tester (UTM, manufactured by Instron Corporation) at 25 and 65% RH at a sample length of 5 cm and at a rate of 50 cm / min to determine the strength (g / d)
  • the restorative length (Lw) was measured after removal of the elongation after treatment for 60 minutes under 130 steam atmosphere under the condition of 100% market, and the length of untreated sample .
  • the ratio of strength after dry heat treatment to the strength of untreated sample is regarded as the strength retention rate, and the higher the retention rate, the more heat resistance Is high.
  • the anti-chlorinability was measured by immersing the sample in a bath having a pH of 7 and having an effective chlorine concentration of 20 ppm at 50% elongation.
  • the ratio of the strength of the sample to the strength of the sample after 24 hours and 48 hours was regarded as a strong retention rate.
  • the elastic recovery rate is measured by measuring the sample length before and after the chlorine treatment, and the higher the recovery rate, the higher the anti-chlorine.
  • the elastic yarn was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1.0 parts by weight of calcium oxide as the moisture removing agent of the present invention was used based on the total weight of the functional additive.
  • the elastic yarn was prepared in the same manner as in Example 1, except that calcium oxide was used as the moisture removing agent of the present invention in an amount of 9.0 parts by weight based on the total weight of the functional additive.
  • the elastic yarn was prepared in the same manner as in Example 1, except that 5.0 parts by weight of TDI (toluene diisocyanate) as the moisture removing agent of the present invention was used based on the total weight of the functional additive.
  • TDI toluene diisocyanate
  • the elastic yarn was prepared in the same manner as in Example 1 except that 25.0 parts by weight of TDI (toluene diisocyanate) as the moisture removing agent of the present invention was used based on the total weight of the functional additive.
  • TDI toluene diisocyanate
  • the elastic yarn was prepared in the same manner as in Example 1 except that 5.0 parts by weight of sodium nitrate was used as the moisture removing agent of the present invention based on the total weight of the functional additive.
  • the elastic yarn was produced in the same manner as in Example 1 without using the moisture removing agent of the present invention.
  • the elastic yarn was prepared in the same manner as in Example 1, except that 40.0 parts by weight of calcium oxide was used as the moisture removing agent of the present invention based on the total weight of the functional additive.
  • the polyurethane-urea elastic fibers according to the production method of the present invention had no single yarn and overall durability was improved.

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Abstract

본 발명에 의한 폴리우레탄우레아 탄성섬유 제조용 첨가제 슬러리는 용매, 기능성 첨가제 및 수분제거제를 포함한다. 본 발명에 의한 폴리우레탄우레아 탄성섬유 제조용 첨가제 슬러리에 따르면, 첨가제 슬러리에 혼입될 수 있는 수분을 제거할 수 있도록 수분제거제를 투입하여 혼합함으로써, 첨가제 슬러리로 인하여 방사용액에서 수분이 침투되는 것을 미연에 방지하여 방사 용액에 겔이 생성되는 것을 억제하고 수분으로 인한 폴리우레탄우레아 탄성섬유의 품질 저하를 방지할 수 있다.

Description

폴리우레탄우레아 탄성섬유 제조용 첨가제 슬러리
본 발명은 폴리우레탄우레아 탄성섬유 제조용 첨가제 슬러리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수분 함유를 억제한 폴리우레탄우레아 탄성섬유 제조용 첨가제 슬러리에 관한 것이다.
폴리우레탄우레아 탄성섬유는 고분자량의 폴리올과 과잉의 유기디이소시아네이트로 합성된 이소시아네티이트 말단의 프리폴리머를 디아민으로 사슬을 신장시켜 얻어지는 중합체를 주로 건식 및 용융 방사를 통하여 제조하여 폴리아미드 섬유나 폴리에스터 섬유 및 천연섬유와 교편직되어 파운데이션, 양말, 팬티스타킹, 수영복 등 다양한 분야의 의류에 신축기능 소재로 사용되고 있다.
폴리우레탄우레아 탄성섬유는 열, 자외선, 염소수, 연소가스 등에 의해 쉽게 산화되어 물성이 저하되고 황변되어 외관이 불량해진다. 이런 폴리우레탄우레아 탄성섬유의 불량한 물성을 보완하기 위하여 산화방지제, 무기안료, 항균제, 대전방지제, 안정제, 항염소제와 같은 기능성 첨가제들을 사용된다. 폴리우레탄우레아 탄성섬유 폴리머 중합물 용액과 기능성 첨가제를 사용한 첨가제 슬러리를 혼합하여 방사 용액을 구성하고 이 방사 용액이 방사되며 DMAc 추출 과정을 통하여 섬유화 된다.
폴리우레탄우레아 탄성섬유의 불량한 물성을 보완하기 위한 기능성 첨가제들 중에는 폴리우레탄우레아 탄성섬유 제조 시 사용하는 용매인 디메틸아세트아미드(DMAc), 디메틸포름아미드(DMF), N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 등에 용해되지 않는 입자상의 불용성 미립자가 다수 있다.
이 때 불용성 미립자가 기능성 첨가제로서 사용될 수 있으며, 첨가제 슬러리와 같은 혼합물의 형태로 방사 용액에 첨가될 수 있다. 기능성 첨가제로서 불용성 미립자를 방사 용액에 첨가하는 방법은 불용성 미립자를 용매에 혼합한 이후에 이를 분쇄 및 분산하여 첨가제 슬러리를 만들고 이러한 첨가제 슬러리를 폴리우레탄우레아 중합물 용액과 혼합하여 방사 용액을 만든다. 첨가제 슬러리는 불용성 미립자가 방사 시 방사구의 막힘이 발생하지 않도록 할 목적과 섬유의 단사(섬유의 끊어짐)를 방지할 목적으로 일정크기 이하로 분쇄 및 분산 처리한다.
이러한 과정을 거치면서 첨가제 슬러리를 만드는 시간이 너무 오래 걸리면 분쇄 및 분산 중에 수분이 유입될 가능성이 있다. 또한 사용하는 불용성 미립자를 포함하여 기능성 첨가제가 자체적으로 보유하고 있는 자유수분에 의해서도 수분이 유입되기도 한다. 수분이 유입되는 경우 한국등록특허 제10-0368581에서도 언급된 것과 같이 폴리우레탄우레아 탄성섬유 방사 용액에 겔이 발생하여 탄성 섬유의 물성과 방사 설비에 악영향으로 작용하므로 수분억제관리 환경과 설비가 필요하여 제조원가가 상승하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 한국등록특허 제10-0368581호에서는 중합물에 소량의 물을 첨가하여 물에 의한 우레아가 겔 생성을 방해하는 역할을 이용하기도 하였으나 전체 중합물에 대한 제어가 용이하지 않는 문제점이 있으며, 한국특허공개 제10-1997-0004816호에는 중합물을 만들기 위한 액상재료들에 포함된 수분을 제거하기 위하여 물리적 흡착제로서 실리카겔, 물레큘러시브, 알루미나 등을 사용하거나 염화칼슘, 산화인 등을 흡수탑 내에 투입하여 중합물 혹은 중합물 원료 등을 통과 시키는 방법으로 사용하였으나 대규모 장치를 갖춰야 하는 문제점이 있다. 한국특허공개 제10-2001-0033099호에는 기능성 첨가제로 염을 첨가하는 경우 이소시아네이트 화합물을 제외한 중합물과 기능성 염을 대규모 장치를 이용하여 진공 및 가온을 통하여 염에 함유된 물을 제거하기도 한다.
첨가제 슬러리에 포함된 기능성 첨가제로서의 불용성 미립자는 시간의 경과에 따라 불용성 미립자의 침강으로 인하여 첨가제 슬러리 내의 균일성이 훼손되며, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 첨가제 슬러리에 분산제를 첨가하기도 한다. 선행 기술 등에서도 언급된 것과 같이 유용한 분산제는 지방산, 지방산염, 지방산에스테르, 지방족알코올계 분산제, 폴리에테르 포스페이트, 인산 에스테르계 분산제, 특히 한국등록특허 제10-0658550호의 인산 에스테르계를 변성시키고 블록화한 인산화 블록 폴리(알킬실록산)-폴리(알킬렌에테르) 알콜 또는 방향족 또는 알킬방향족 말단 인산화 폴리(알킬렌에테르) 알콜 등을 사용할 수 있으며 이외 유용성이 있는 여러 가지 분산제를 사용할 수 있다.
첨가제 슬러리를 만들기 위하여 불용성 미립자가 포함된 기능성 첨가제를 혼합하고 이를 분쇄 및 분산하는 경우 약 12~24시간 정도로 시간이 오래 걸리며 수분이 유입될 가능성이 많아 이에 대한 개선이 필요하다.
상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 수분유입이 적은 폴리우레탄우레아 탄성섬유 제조용 첨가제 슬러리를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폴리우레탄우레아 탄성섬유 제조용 첨가제 슬러리는 기능성 첨가제 및 수분제거제를 포함한다.
상기 수분제거제는 티오시안산칼륨, 브롬화칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 질산나트륨, 질산암모늄, 티오황산나트륨, 산화칼슘, 산화마그네슘 및 이소시아네이트 화합물 중에 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 수분제거제는 첨가제 슬러리에 포함된 기능성 첨가제의 총량 대비 1.0 ~ 35.0 중량부를 포함할 수 있다.
상기 이소시아네이트 화합물은 TDI(톨루엔 디이소시아네이트, Toluene Diisocyanate), MDI (메틸렌 디페닐 디이소시아네이트, Methylene Diphenyl Diisocyanate) HDI (헥사메틸렌 디이소시아네이트, Hexamethylene Diisocyanate) IPDI (아이소포론 디이소시아네이트, Isophorone Diisocyanate) 중에서 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 폴리우레탄우레아 탄성섬유 제조용 첨가제 슬러리에 따르면, 첨가제 슬러리에 혼입될 수 있는 수분을 제거할 수 있도록 수분제거제를 투입하여 혼합함으로써, 첨가제 슬러리로 인하여 방사용액에 수분이 침투되는 것을 미연에 방지하여 방사 용액에 겔이 생성되는 것을 억제하고 수분으로 인한 폴리우레탄우레아 탄성섬유의 품질 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 폴리우레탄우레아 탄성섬유의 제조방법을 나타낸 공정도이다.
도 2는 이소시아네이트와 물과의 반응을 간략히 나타낸 도면이다.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 폴리우레탄우레아 탄성섬유 제조용 첨가제 슬러리 및 이를 이용한 폴리우레탄 탄성섬유 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 폴리우레탄우레아 탄성섬유의 제조용 첨가제 슬러리를 이용한 폴리우레탄우레아 탄성섬유의 제조방법을 나타낸 공정도이다.
본 명세서에서 사용되는 "폴리우레탄우레아 탄성섬유"는 통상적인 의미로서, 섬유 형성 물질이 분절 폴리우레탄우레아 85 중량% 이상으로 이루어진 장쇄 합성 엘라스토머인 인조 섬유이다.
폴리우레탄우레아 탄성섬유를 제조하기 위하여, 적합한 방사 용매에 폴리우레탄우레아 중합물 용액과 첨가제 슬러리를 혼합하여 방사 용액을 제조하고 방사구를 통해 가열된 기체의 컬럼으로 방사하거나 또는 수조 중으로 방사하여 용매를 제거한다.
폴리우레탄우레아 탄성섬유를 제조하는데 적합한 용매는 일반적으로 액상 아미드, 예를 들어 디메틸아세트아미드(DMAc), 디메틸포름아미드(DMF), N-메틸-2-피롤리돈(NMP)를 사용할 수 있다.
폴리우레탄우레아 방사 용액을 방사하기 전에 기능성 첨가제로서 산화방지제, 무기안료, 활제, 항균제, 대전방지제, 안정제, 항염소제 등을 첨가제 슬러리 형태로 만들어 폴리우레탄우레아 중합물 용액과 혼합 한다. 그 외에 황변방지제, 자외선안정제, 염색성향상제, 소광제, 방사성증진제, 형광증백제 등 여러 가지 기능성 첨가제를 추가로 사용할 수 있다.
산화 방지제는 열이나 일광에 의해서 발생하는 폴리머의 분해를 유발하는 라디칼을 캡처하는 역할을 하는 것으로 BHT, 페놀계, 벤조트리아졸계, 벤조페논계, 인계, 아민계 등을 사용할 수 있다. 무기 안료는 섬유의 소광제 역할 혹은 색을 위하여 이산화티탄, 카본 블랙 등을 사용할 수 있다, 활제는 불소계 수지, 실리콘계 수지, 스테아르산마그네슘, 스테아린산칼슘 등을 사용 할 수 있다. 항균제는 은계, 아연계 혹은 이들의 무기화합물 등을 사용할 수 있다. 대전방지제는 실리콘, 광물유, 황산바륨, 산화세륨, 베타인이나 인산 화합물, 인산에스테르 화합물 등을 사용할 수 있다. 안정제로서 질소산화물에 의한 황변을 방지하는 역할을 하는 것으로 1,1,1',1'-테트라메틸-4,4'(메틸렌-디-p-페닐렌) 디세미카바지드를 사용할 수 있다. 항염소제는 하이드로탈사이트, 하이드로마그네사이트, 헌타이트 및 하이드로마그네사이트의 혼합물 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
불용성 미립자를 기능성 첨가제로서 사용하기 위해서는 불용성 미립자를 용매에 혼합한 이후에 이를 분쇄 혹은 분산하여 첨가제 슬러리를 만들고 이러한 첨가제 슬러리를 폴리우레탄우레아 중합물 용액과 혼합하여 방사 용액을 만든다. 첨가제 슬러리를 만드는 시간이 너무 오래 걸리면 분쇄 혹은 분산 중에 수분이 유입될 가능성이 높아진다. 또한 사용하는 불용성 미립자 및 기능성 첨가제가 자체적으로 보유하고 있는 자유수분에 의해서도 수분이 유입되기도 한다.
본 발명에서는 기능성 첨가제를 방사 용액과 혼합하기 위해 별도의 첨가제 슬러리를 제조하여 사용한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 폴리우레탄우레아 탄성섬유 제조용 첨가제 슬러리는 기능성 첨가제를 혼합하고 첨가제 슬러리 내부로 유입되는 수분을 제거하기 위하여 수분제거제를 포함한다.
기능성 첨가제가 액체 상태인 경우에는 별도의 용매가 없이도 슬러리 제조가 가능하며 액체 상태의 기능성 첨가제와 고체 형태의 다른 기능성 첨가제를 혼합하여 사용할 수 있다. 이 때 액체 형태의 기능성 첨가제 및 고체 형태의 기능성 첨가제 총량을 기준으로 수분제거제를 혼합하여 사용할 수 있다.
첨가제 슬러리는 기능성 첨가제의 종류와 용매의 함량 등에 따라 고점도의 페이스트 형태부터 저점도의 슬러리 형태까지 다양하게 변화할 수 있다. 기능성 첨가제의 입자가 별도의 분쇄작업이 필요하지 않을 정도로 작고 용매 또는 액체 형태의 기능성 첨가제의 양이 적은 경우 고점도의 페이스트 형태로 제조될 수 있다. 고점도의 페이스트 형태로 첨가제 슬러리를 제조하는 경우 기존의 슬러리 제조공정에서 기능성 첨가제 투입 시 분진이 비산되는 것을 방지할 수 있다.
고점도 페이스트 형태로 첨가제 슬러리를 제조하는 경우 바로 투입하거나, 용매를 투입하여 점도를 낮춘 상태로 중합물 용액과 혼합하는 것이 가능하다.
섬유 형태로 방사가 원활하게 이루어지기 위해서 첨가제 슬러리 중의 기능성 첨가제인 불용성 미립자는 중간 크기(부피 분포 기준)가 약 10㎛ 이하, 바람직하게는 5㎛ 이하일 수 있다. 더 바람직하게는 2.5㎛ 이하일 수 있다. 첨가제 슬러리를 분쇄하고 폴리우레탄우레아 중합물 용액과 혼합할 경우, 크기가 큰 입자의 함량이 감소하기 때문에 이러한 첨가제 슬러리는 폴리우레탄우레아 탄성섬유로의 방사 시 방사구의 내면 상의 퇴적물이 감소하고, 방사 후 탄성섬유의 단사도 방지하는 효과도 있으며, 또한 탄성섬유에 기능성을 부여하는 불용성 미립자가 섬유 전체에 균일하게 분포함으로써 탄성섬유의 기능들이 안정화된다.
첨가제 슬러리에는 기능성 첨가제에 포함되어 혼입되거나 작업 환경으로부터 혼입될 수 있는 수분을 제거하는 수분제거제가 혼합된다.
상기 수분제거제로서 티오시안산칼륨, 브롬화칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 질산나트륨, 질산암모늄, 티오황산나트륨, 산화칼슘, 산화마그네슘 및 이소시아네이트 화합물 등은 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
실리카겔, 몰레큘러시브, 알루미나와 같이 물리적으로 수분을 흡착하는 수분제거제는 짧은 시간내에서는 방사 용액내의 겔 형성에는 약간의 도움이 될 수는 있으나 방사 용액내에서 흡착된 수분이 지속적으로 용출되기 때문에 폴리우레탄우레아 탄성섬유의 성능을 감쇄시키는 원인으로 작용하는 문제점이 있다. 수분제거제는 상기와 같이 흡착기능만으로는 부족하기 때문에 수분이 화학적으로 반응하여 자유수로서의 성질을 잃어 버리도록 하여야 한다.
흡습성 물질 들에는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 질산암모늄, 시안산칼륨, 오산화인, 글리세린, 과당, 염화금, 염화백금, 염산, 황산, 질산, 석탄산, 요오드, 요오드화칼륨, 나트륨, 칼륨, 메틸알코올, 에틸알코올, 요소, 초산, 포름산, 옥살산, 포도당, 설탕, 아라비아고무, 젖당, 탄화칼슘, 티오시안산칼륨, 브롬화칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 질산나트륨, 질산암모늄, 티오황산나트륨, 염화암모늄, 염화제이철, 염화제일철, 염화코발트, 염화칼슘, 염화제일주석, 염화제이주석, 염화아연, 염화마그네슘, 산화칼슘, 산화마그네슘, 이산화망간, 산화제이철, 과산화나트륨, 적인 등이 있다.
염화암모늄, 염화제2철, 염화제1철, 염화코발트, 염화칼슘, 염화제1주석, 염화제2주석, 염화아연, 염화마그네슘 등의 염화물은 수분을 제거하는 효과가 있으나 염소에 의한 침식으로 폴리우레탄우레아 탄성섬유의 내구성을 저하시키는 문제점이 있다.
본 발명에 의한 첨가제 슬러리에 함유되는 수분제거제는 수분이 화학적으로 반응하여 자유수로서의 성질을 잃어 버리도록 하여야 한다. 이러한 목적에 부합하는 수분제거제로서는 백색이며 수분을 제거하는데 유효한 것으로는 티오시안산칼륨, 브롬화칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 질산나트륨, 질산암모늄, 티오황산나트륨, 산화칼슘, 산화마그네슘 등이 있다.
이소시아네이트(Isocyanate)는 반응성이 매우 크며, 특히 활성 수소를 가지고 있는 화합물과는 쉽게 반응한다. 알코올 이외에도 Amine, Amide, Urea, Urethane, Carboxylic acid, Epoxide 등과 반응하며 물과도 반응한다. 이소시아네이트 화합물은 TDI(톨루엔 디이소시아네이트, Toluene Diisocyanate), MDI (메틸렌 디페닐 디이소시아네이트, Methylene Diphenyl Diisocyanate) HDI (헥사메틸렌 디이소시아네이트, Hexamethylene Diisocyanate) IPDI (아이소포론 디이소시아네이트, Isophorone Diisocyanate) 등의 화합물이 있다.
도 2는 이소시아네이트와 물과의 반응을 간략히 나타낸 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 이소시아네이트는 물과 반응하여 아민을 생성하고, 여기서 생성된 아민은 또 다른 이소시아네이트와 반응하여 우레아를 생성한다. 이와 같이 고체물질에 포함되어 있는 자유수인 물을 우레아 반응을 활용하여 제거시킨다. 또한 일부 생성된 우레아는 적절한 조건하에서 과잉의 이소시아네이트와 뷰렛(Biuret)을 생성시키는 가교반응(Crosslinking Reaction)이 진행되기도 한다.
상기 수분제거제는 상기 첨가제 슬러리에 포함되는 기능성 첨가제 총량을 기준으로 1.0 내지 35 중량부를 포함한다.
수분제거제가 1.0 중량부 이하일 경우에는 그 효과를 기대할 수 없으며, 티오시안산칼륨, 브롬화칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 질산나트륨, 질산암모늄, 티오황산나트륨, 산화칼슘, 산화마그네슘 등은 폴리우레탄우레아 탄성섬유의 내구성 증가에 기여하는 물질이 아니기 때문에 35 중량부를 초과하여 사용할 경우에는 폴리우레탄우레아 탄성섬유의 내구성을 저하시키는 문제점이 있다. 특히, 이소시아네이트 화합물은 1.0 중량부 이하일 경우에는 그 효과를 기대할 수 없으며 35 중량부를 초과하여 사용할 경우에는 과량의 미반응 이소시아네이트로 인하여 폴리우레탄우레아 중합물 용액에 변화를 일으켜 폴리우레탄우레아 탄성섬유의 물성을 저해하는 요인으로 작용한다.
이와 같이 별도의 첨가제 슬러리를 제조하게 되면, 불용성 미립자의 크기를 작게 하기 위해 수행하는 분쇄 시간을 대폭 줄일 수 있으며, 기능성 첨가제에 의하여 내부에 혼입될 수 있는 수분 및 혼입된 수분을 제거하여 수분에 의해 발생되는 폴리우레탄우레아 탄성섬유의 품질저하를 방지할 수 있다.
본 발명의 첨가제 슬러리에는 기능성 첨가제의 분산성을 향상시킬 수 있도록 분산제를 더 포함할 수 있다. 상기 분산제는 지방산, 지방산염, 지방산에스테르, 지방족알코올계 분산제, 인산 에스테르계 분산제, 인산 에스테르계를 변성시키고 블록화한 인산화 블록 폴리(알킬실록산)-폴리(알킬렌에테르) 알콜 또는 방향족 또는 알킬방향족 말단 인산화 폴리(알킬렌에테르) 알콜을 사용할 수 있다.
첨가제 슬러리는 분산제를 사용하지 않을 경우에는 첨가제 슬러리 전체를 기준으로 기능성 첨가제가 1 내지 20 중량％까지 균일한 혼합이 가능하며, 분산제를 사용할 경우에는 최대 50 내지 70중량%까지 균일한 혼합 및 제조가 가능하다. 기능성 첨가제가 10㎛ 이하일 경우에는 분쇄의 필요성이 없어 수분제거를 위한 수분제거제와의 혼합 공정만을 수행할 수도 있다. 이때 액상 형태의 기능성 첨가제 혹은 소량의 용매만을 사용하여 고점도의 페이스트 형태의 첨가제 슬러리도 가능하다.
본 발명에서 사용될 수 있는 용매는 액상 아미드로서 디메틸아세트아미드(DMAc), 디메틸포름아미드(DMF), N-메틸-2-피롤리돈(NMP)를 포함한다.
첨가제 슬러리는 1종 이상의 용매 및 1종 이상의 기능성 첨가제를 함께 혼합한 후, 분쇄하거나 또는 분산함으로써 제조한다. 첨가제 슬러리는 또한 분산제 및 다른 첨가제를 함유할 수 있다.
이하 구체적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 보다 자세하게 설명한다.
[실시예 1]
폴리테트라메틸렌에테르글리콜(PTMEG, 분자량 1815)과 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트(MDI)를 몰비 1.70 (NCO/OH=1.70)으로 투입 및 중합하여 1차중합물을 제조하였다.
쇄연장제 에틸렌디아민과 1,2-프로필렌디아민 및 쇄정지제 디에틸아민을 DMAc에 용해하여 상기 1차 중합물과 함께 2차중합기에 투입하여 통상의 폴리우레탄우레아 탄성사의 중합법을 통하여 고체 함유율이 약 35%이며 겉보기 점도가 40에서 약 2000~3500포아즈인 폴리우레탄우레아 2차 중합물 용액을 얻었다
쇄연장제와 쇄정지제에 의해 중합된 폴리우레탄우레아 2차 중합물 용액과 혼합할 첨가제 슬러리로서 통상의 폴리우레탄우레아 섬유가 세탁 및 사용시에 내구성 및 백색을 유지하고 내변색성 향상(황변현상 방지), 염색성 향상 및 기계적 성질의 손상을 방지하거나 또는 감소시키고 염소에 대한 내구성을 향상시키기 위해 방사된 폴리우레탄우레아 섬유 총 중량을 기준으로 이산화티탄을 0.50중량%, 1,1,1',1'-테트라메틸-4,4'(메틸렌-디-p-페닐렌) 디세미카바지드 폐가스안정제 (HN-150, 일본하이드라진)를 0.50중량%, 힌더드페놀계 화합물인 1,3,5-트리스(4-t-부틸-3-하이드록시-2,6-디메틸벤젠)-1,3,5-트리아진-2,4,6-(1H,3H,5H) -트라이온의 시아녹스(CYANOX) 1790® 미국 Cynamid사 제품) 산화방지제를 1.44중량%, 점착성 및 해사성을 향상시키기 위해 마그네슘 스테아레이트(일본, 일본유지)를 0.30중량%, 폴리(N,N-디에틸-2-아미노에틸 메타크릴레이트)의 염색성 향상제를 0.51중량%와 항염소성 첨가제로 스테아린산을 건식으로 3중량부로 사용하여 코팅한 평균입경 10㎛이하의 하이드로마그네사이트(주식회사 나노텍세라믹스, Airlite HM) 4.0중량% 및 수분제거제로서 산화칼슘을 기능성 첨가제 기준으로 기능성 첨가제 전체함량의 5.0중량부를 첨가하였다.
상기 첨가제 슬러리 제조 시 무기물 입자의 크기가 10㎛이하가 되도록 습식분쇄기로 분쇄 및 분산시켰다. 여기서 첨가제 슬러리 중 기능성 첨가제를 분쇄하기 위하여 습식분쇄기를 사용하여 기능성 첨가제의 평균 입자가 10㎛이하가 될 때까지 분쇄를 진행하고 20㎛ 필터를 사용하여 슬러리의 필터 테스트를 진행한 후 공정에 투입하였다. 이 때 폴리우레탄우레아 중합물 용액과 첨가제 슬러리의 균일한 혼합이 중요하므로 첨가제 슬러리와 폴리우레탄우레아 중합물 용액을 균일하게 혼합하기 위해 원통형 파이프 균일혼합기(Static Mixer)를 사용하였다. 이렇게 제조된 폴리우레탄우레아 방사 용액은 약 35%의 고체를 함유하며 방사에 적당한 점도인 4350 포아즈(40)의 점도를 가지는 방사 용액을 얻었다.
이와 같이 제조된 방사 용액을 250의 분위기가 형성되어 있는 방사통으로 기어펌프를 이용하여 일정량 밀어내면서 용제를 증발시키는 건식방사를 이용하여 방속 900m/min로 폴리우레탄 탄성섬유를 제조하였으며 물성은 표 1에 나타내었다.
첨가제 슬러리의 수분함유량은 칼피셔 수분측정기(MKC-710, Kyoto Electronics Manufacturing Co. Ltd., Japan)로 측정하였다. 함수율은 용매의 양에 따라 변하기 때문에 기능성 첨가제를 기준으로 한 수분함유량으로 표시하였다.
파단강도 및 파단신도는 인장시험기(인스토롱(주)제조 UTM)에 의해 25, 65%RH에서 시료길이 5cm로 하여 50cm/min의 속도로 인장하여 강도(g/d) 및 신도(%)를 측정하였으며, 습열탄성회복율은 시료의 10cm 사이를 표시한 다음 이를 100% 시장한 상태에서 130의 수증기 분위기 하에서 60분간 처리한 후 신장을 제거하였을 때 회복되는 길이(Lw)를 측정하여 미처리 시료의 길이에 대한 비율로 나타내며 탄성회복율이 크면 내열성이 높고 열세트성이 적어진다. 건열 강력유지율은 시료를 100% 시장한 상태로 180의 열풍에서 1분간 처리한 후 인장시험기에서 강력을 측정하여 미처리시료의 강력에 대한 건열 처리후의 강력의 비율을 강력유지율로 하며 유지율이 높을수록 내열성이 높다. 항염소성은 시료를 50% 신장한 상태로 pH 7인 유효염소농도 20ppm의 욕조에 침적하여 각각 24시간 및 48시간에 따른 강력의 비율을 강력유지율로 하며 유지율이 높을수록 항염소성이 높다. 또한 염소처리 전후의 시료 길이를 측정하여 탄성회복율을 측정하며 회복율이 높을수록 항염소성이 높다.
[실시예2]
본 발명의 수분제거제로 산화칼슘을 기능성 첨가제 전체 중량을 기준으로 1.0 중량부 사용하는 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 탄성사를 제조하였다.
[실시예3]
본 발명의 수분제거제로 산화칼슘을 기능성 첨가제 전체 중량을 기준으로 9.0 중량부 사용하는 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 탄성사를 제조하였다.
[실시예4]
본 발명의 수분제거제로 TDI(톨루엔 디이소시아네이트, Toluene Diisocyanate)을 기능성 첨가제 전체 중량을 기준으로 5.0 중량부 사용하는 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 탄성사를 제조하였다.
[실시예5]
본 발명의 수분제거제로 TDI(톨루엔 디이소시아네이트, Toluene Diisocyanate)을 기능성 첨가제 전체 중량을 기준으로 25.0 중량부 사용하는 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 탄성사를 제조하였다.
[실시예6]
본 발명의 수분제거제로 질산나트륨을 기능성 첨가제 전체 중량을 기준으로 5.0 중량부 사용하는 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 탄성사를 제조하였다.
[비교예1]
본 발명의 수분제거제를 사용하지 않고 실시예1과 동일한 방법으로 탄성사를 제조하였다.
[비교예2]
본 발명의 수분제거제로 산화칼슘을 기능성 첨가제 전체 중량을 기준으로 40.0 중량부를 사용하는 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 탄성사를 제조하였다.
구분 수분함유량(g/100g) 원사 특성 내열 특성 항염소 특성
파단강도(g/d) 판단신도(g/d) 130℃ 습열탄성회복율(%) 180℃ 건열강력유지율(%) 24시간처리후강력유지율 48시간처리후강력유지율
실시예1 0.48 1.40 520 45 80 94 90
실시예2 1.70 1.35 500 43 76 92 88
실시예3 0.13 1.35 510 43 77 91 87
실시예4 1.51 1.35 510 43 75 92 89
실시예5 0.01 1.35 500 43 76 91 88
실시예6 0.56 1.40 510 44 78 94 89
비교예1 2.00 1.35 500 43 69 90 86
비교예2 0.01 0.9 480 40 65 48 단사
* 수분함유량=수분량(g)/기능성 첨가제 함량(100g)
상기 실시예 및 비교예를 통하여 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 제조방법에 의한 폴리우레탄우레아 탄성섬유는 단사가 없고 전반적으로 섬유의 내구성이 향상됨을 알 수 있었다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (4)

  1. 기능성 첨가제 및 수분제거제를 포함하는 폴리우레탄우레아 탄성섬유 제조용 첨가제 슬러리.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 수분제거제는 티오시안산칼륨, 브롬화칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 질산나트륨, 질산암모늄, 티오황산나트륨, 산화칼슘, 산화마그네슘 및 이소시아네이트 화합물 중에 어느 하나 이상을 포함하는 폴리우레탄우레아 탄성섬유 제조용 첨가제 슬러리.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 수분제거제는 첨가제 슬러리에 포함된 기능성 첨가제 총량 대비 1.0 ~ 35.0 중량부를 포함하는 폴리우레탄우레아 탄성섬유 제조용 첨가제 슬러리.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 이소시아네이트 화합물은 TDI(톨루엔 디이소시아네이트, Toluene Diisocyanate), MDI (메틸렌 디페닐 디이소시아네이트, Methylene Diphenyl Diisocyanate) HDI (헥사메틸렌 디이소시아네이트, Hexamethylene Diisocyanate) IPDI (아이소포론 디이소시아네이트, Isophorone Diisocyanate) 중에서 어느 하나 이상을 포함하는 폴리우레탄우레아 탄성섬유 제조용 첨가제 슬러리.
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