KR20060092298A - 풀먹이기 없이 직조하는 실, 섬유 및 필라멘트 - Google Patents

풀먹이기 없이 직조하는 실, 섬유 및 필라멘트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 풀먹이기 없이 직조할 수 있는 실, 섬유 및 필라멘트, 및 상기 실, 섬유 및 필라멘트의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히 그래프트된 공중합체로 처리한 실, 섬유, 및 필라멘트에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 실, 섬유 및 필라멘트를 사용하여 풀먹이기 없이 얻은 직물, 및 상기 실, 섬유 및 필라멘트를 사용하고 풀먹이기가 없는, 특히 건식 직기를 사용하는 직조 방법에 관한 것이다. 나아가, 본 발명은 에어백 제조에서의 상기 실, 섬유, 필라멘트 및 직물의 용도에 관한 것이다.

Description

풀먹이기 없이 직조하는 실, 섬유 및 필라멘트 {THREADS, FIBRES AND FILAMENTS FOR WEAVING WITHOUT SIZING}
본 발명은 풀먹이기 (sizing) 없이 직조할 수 있는 실, 섬유 및 필라멘트 및 이러한 실, 섬유 및 필라멘트의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 더욱 특히 그래프트된 공중합체로 처리한 실, 섬유 및 필라멘트에 관한 것이다. 또한 이러한 실, 섬유 및 필라멘트로부터 풀먹이기 단계 없이 얻은 직물 및 이러한 실, 섬유 및 필라멘트로부터 출발하고, 특히 건식 직기를 사용하는 무풀 직조 방법에 관한 것이다. 마지막으로, 본 발명은 에어백 분야에서 상기 실, 섬유 및 필라멘트뿐만 아니라 직물의 용도에 관한 것이다.
주로 직조시, 경사를 사용할 때, 실은 한편으로는, 잉아 프레임이 위아래로 움직이기 때문에, 서로 마찰하고, 다른 한편으로는 직기의 구성요소, 예컨대 그들이 통과하는 잉아의 구멍, 베틀 몸체의 덴트 (dent), 베틀의 몸체, 송출 장치, 경사 정지 장치 등과 마찰한다고 알려져 있다. 마찰 작용이 실제 직조 조작에 그리고 제조된 직물의 품질에 해가 되는 흠을 야기하지 못하도록 하기 위해서, 풀먹이기라고 칭하는 사전처리를 실에 수행한다. 단섬유 (staple fiber) 실에 적용하여 섬유들을 합착시키고 방적사 (spun yarn) 를 보호하는 외장을 형성하는 것으로 잘 알려진 이런 처리는 또한 연속적 인조 합성 다중필라멘트 실에도 적용되며; 풀먹이기는, 일반적으로 수가 낮아서 쉽게 손상되는 필라멘트를 제자리에 유지시키며, 보호해야 하고, 앞서 설명한 마찰 작용을 방지하는 외장으로 연속사를 둘러싸야 하며, 이런 이유로 인하여, 눈에 보이는 흠이 없는 직물을 제조하는 동시에 끊어진 경사 및 끌린 흔적을 가능한 한 많이 피하기 위하여, 직기의 부품 위로 그리고 실 사이로의 미끄러짐을 용이하게 해주어야 한다. 이러한 풀먹이기 제품은 일반적으로 직조 후 발호 조작 도중에 직물을 처리하여 제거한다.
실을 합착시키기 위하여, 일반적으로 후자에 가연 조작을 수행한다. 그러나, 이런 가연 조작은 필라멘트를 서로 얽히게 하는 에어 제트 공정으로 점점 대체되고 있다. 그러므로, 실에 요구되는 최종 외관 및 그에 버금가는 용도에 따라서, 유체 압력 및 서로 얽히게 하는 수단에 따라, 합착점의 개수, 즉, 필라멘트가 노드 (node) 를 형성하는 지점의 개수를 변형시키는 것이 가능하다.
풀먹이기 제품 또는 오일은 보통 섬유 및 실의 미끄러짐을 용이하게 하기 위하여 적용된다. 연속 인조 합성 실과 관련하여, 이러한 오일 또는 풀을 실의 제조 공정 도중에 실에 1 회 이상 적용한다.
풀먹이기 및 발호 조작의 비용을 절약하고, 그에 따라 실을 다루는 두 가지 조작을 없애기 위하여, 더욱이 환경에 해로운 풀먹이기 조작을 없애려는 시도가 행해져 왔다. 또한, 사용하는 제품의 유형, 실의 유형 및 직물의 구조에 따라, 풀먹이기 제품을 완전히 제거하기는 아마도 어려울 것이고, 풀 잔류물이 직물 속에 남는다는 위험이 있다. 이러한 잔류물의 존재는, 특히 에어백 분야에서 아마도 해가 될 것이고; 예를 들어, 그 제품이 낡았을 경우, 성능에 불리한 효과를 줄 수 있다.
마모 후 실의 합착 지수 (cohesion index) 를 측정하기 위한 실 마모법을 도 1 에 간단한 방식으로 나타낸다.
마모 전 및 후에 실의 합착 지수를 측정하는 시험
시험할 실패를 23 ℃ 및 상대 습도 63 % 에서 48 시간 이상의 조건 하에 둔다.
실의 하나하나의 필라멘트에 부여된 합착 지수를 하기의 방법에 의해 평가한다: "Shirley" 장치에 있는 칼날로 실을 절단한다. 칼날이 하나하나의 필라멘트를 절단할 때 나오는 진동을 기록하고 센다. 합착 지수를 다음의 관계식으로 정의한다:
이런 이유로, 합착 지수는 모든 필라멘트를 하나하나 절단하는 경우에는 0 % 이고, 모든 필라멘트를 하나의 물체로서 절단하는 경우에는 1 이다.
마모계에서 실을 마모시키기 전 및 후에 합착 지수를 측정한다. 마모계를 사용하여 마모시키는 방법을 도 1 에 도식적으로 나타낸다: 15 개의 실을 평행하게 놓고, 추를 사용하여 미리 팽팽하게 당긴다. 이어서, 이러한 실들을 두 개의 턱 (jaw) (1) 사이에 마모 구역의 각 면에 물리게 한 후, 턱 너머를 절단한다. 이어서, 마모 블록 (2) 를 멈출때까지 실 쪽으로 민다. 두 개의 턱 사이의 장력을 역전지 (3) 으로 제어하고 3 cN/tex 로 조절한다. 이어서, 시험을 시작한다: 턱 부품을 진동시켜 50 회 순환 동안 실을 마모 블록에 마찰시킨다. 이 장치는, 직기에서 경사에 주는 주된 힘을 간단한 방식으로 재현한다: 장력 및 실/금속 마찰.
그리하여, 본 발명은 제 1 주제로 풀먹이기 없이 직조할 수 있는 실, 섬유 및 필라멘트에 있어서, 상기 실, 섬유 및 필라멘트 표면의 일부 이상에 그래프트된 공중합체가 존재하고, 상기 그래프트된 공중합체는 하기로 구성되는, 고체에 고정화하기 위한 하나 이상의 서열(들), 성질이 소수성인 하나 이상의 서열(들) 및 성질이 친수성인 하나 이상의 서열(들)을 포함하여, 화학적 성질이 상이한 3 개 이상의 서열을 포함하는 실, 섬유 및 필라멘트를 제공한다:
a) -COO- 기를 포함할 수 있고, 하기 유형의 염기성 질소함유기를 포함하는 방향족, 시클로알킬 또는 선형 또는 분지형 탄화수소 사슬로 구성되는, 고체에 고정화하기 위한 하나 이상의 서열(들) 1 내지 80 중량%, 바람직하게는 5 내지 40 중량%: 헤테로시클릭, -NH2, -NH-, -NHR 또는 -NR2, -CONH2, -CONHR, -CONR2 (식 중, R 은 하나 이상의 -OH, -COO-, -CO-, -O- 또는 -SO3H 기로 임의로 치환된 C1-C6 알킬 라디칼임),
고정화 사슬 중 염기성 질소함유 단량체의 중량 함량은 5% 이상, 바람직하게는 30% 임,
b) -COO-, -S-, -F 또는 -Si(OR')n(R'')2-n- 기 (식 중, R' 및 R'' 는 동일 또는 상이한 C1-C10 알킬 또는 아릴 라디칼을 나타내고 n = 0 내지 2 임) 를 포함할 수 있는 방향족, 시클로알킬 또는 선형 또는 분지형 탄화수소 사슬로 구성되고 단량체 단위체로 형성된, 성질이 소수성인 하나 이상의 서열(들) 10 중량% 이상, 바람직하게는 25 내지 80 중량%,
용해도 변수는 21.5 J1 /2/㎝3/2 이하, 바람직하게는 19 J1 /2/㎝3/2 미만임,
c) -O-, -OH, -NCO, -COO-, -COOH, -CONH2, -CONHR''' (식 중, R''' 는 C1-C3 알킬 라디칼임), -NH-, -S- 또는 -SO3H 기를 포함하는 선형 또는 분지형 탄화수소 사슬로 구성되고 단량체 단위체로 형성된, 성질이 친수성인 하나 이상의 서열(들) 10 중량% 이상, 바람직하게는 15 내지 70 중량%,
용해도 변수는 22 J1 /2/㎝3/2 초과, 바람직하게는 22.5 J1 /2/㎝3/2 초과임.
제 2 주제로, 본 발명은 이러한 실, 섬유 및 필라멘트의 제조 방법을 제공한다.
제 3 주제로, 본 발명은 특히 실, 섬유 및 필라멘트로부터 얻은 직물뿐만 아니라 이런 직물의 제조 방법을 제공한다.
마지막으로, 제 4 주제로, 본 발명은 에어백 분야에서 이러한 실, 섬유, 필라멘트 및 직물의 용도를 제공한다.
유리하게는, 세 가지 유형의 서열 (고정화, 소수성 및 친수성) 을 조합하는 세 가지 상이한 방식이 있다. 그리하여, 본 발명에 따른 그래프트된 공중합체는 대안적으로 하기의 구조를 나타낼 수 있다:
- 고정화 주 사슬 + 각각 친수성 및 소수성인 그래프트 2 개 이상,
- 소수성 주 사슬 + 각각 친수성 및 고정화인 그래프트 2 개 이상,
- 친수성 주 사슬 + 각각 소수성 및 고정화인 그래프트 2 개 이상.
J1 /2/㎝3/ 2 로 표현되는 용해도 변수는 Hoftyzer-Van Krevelen 증분법으로 계산하거나 실험적으로 측정하였다. 용해도 변수의 계산 도중에 필요한 몰 부피는 Feedor 데이타로부터 계산한다. 이러한 계산 방법 및 실험적 수치는 논문: D.W. Van Krevelen, "Properties of Polymers. Their Correlation with Chemical Structure; Their Numerical Estimation and Prediction from Additive Group Contributions", 3판, Elsevier, 1990, pp. 189-225 에 제시되어 있다.
본 발명의 그래프트된 공중합체를 얻는 방법은 특허 출원 WO 97/28200 에 기재되어 있다.
유리하게는, 그래프트된 공중합체의 고정화 서열(들), 성질이 소수성인 서열(들) 및 성질이 친수성인 서열(들)의 분자량은 10,000 이하이다.
유리하게는, 그래프트된 공중합체의 고정화 서열(들)은 하기로부터 선택되는 하나 이상의 화합물(들)로부터 도입된 염기성 질소함유기를 포함한다:
a) - 비닐피리딘, 예컨대 2-비닐피리딘, 3-비닐피리딘, 4-비닐피리딘 또는 2-메틸-5-비닐피리딘,
- 비닐이미다졸, 2-메틸-N-비닐이미다졸, 비닐카르바졸, N-비닐피롤리돈, 3-메틸-N-비닐피라졸, 4-메틸-5-비닐티아졸, N-비닐카프로락탐 또는 에틸이미다졸리돈 메타크릴레이트,
- (메트)아크릴아미드류, 예컨대 (메트)아크릴아미드, N-메틸아크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드 및 N,N-디메틸아크릴아미드,
- N-메틸올(메트)아크릴아미드, N,N-디메틸올(메트)아크릴아미드, 2-아크릴아미도-2-메틸-1-프로판술폰산, 디아세톤 아크릴아미드, 메틸 2-아크릴아미도-2-메톡시아세테이트 또는 N,N,N-트리스(히드록시메틸)메타크릴아미드,
- 하기 화학식의 아미노알킬 (메트)아크릴레이트
(식 중, R1 은 수소 원자 또는 C1-C4 알킬 라디칼이고, 동일 또는 상이한 R2 및 R3 은 각각 C1-C6 알킬 라디칼을 나타내고 n = 0 내지 6 임),
이런 제 1 경우에, 상기 질소함유기는 앞서 언급한 하나 이상의 불포화 에틸렌계 단량체(들)의 라디칼 공중합에 의해 도입됨, 및
b) - N,N-디에틸-1,4-부탄디아민, 1-(2-아미노에틸)피페라진, 2-(1-피롤리딜)에틸아민, 4-아미노-2-메톡시피리미딘, 2-(디메틸아미노)에탄올, 1-(2-히드록시에틸)피페라진, 4-(2-히드록시에틸)모르폴린, 2-메르캅토피리미딘, 2-메르캅토벤즈이미다졸, N,N-디메틸-1,3-프로판디아민, 4-(2-아미노에틸)피리딘, N,N-디알릴멜라민, 3-아미노-1,2,4-트리아졸, 1-(3-아미노프로필)이미다졸, 4-(2-히드록시에틸)피리딘, 1-(2-히드록시에틸)이미다졸 또는 3-메르캅토-1,2,4-트리아졸,
이런 제 2 경우에, 상기 질소함유기는 먼저 형성된 사슬 쪽으로 도입된 반응성 작용기를 이용하여 선형 또는 그래프트된 공중합체에 결합됨.
유리하게는, 그래프트된 공중합체의, 성질이 소수성인 서열(들)은 하기로부터 선택된 단량체 단위체, 또는 중축합 생성물, 폴리에스테르 또는 폴리아미드로부터 형성된다:
- (메트)아크릴산 에스테르, 예컨대 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 프로필 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 헥실 (메트)아크릴레이트, 시클로헥실 (메트)아크릴레이트, 에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 옥틸 (메트)아크릴레이트, 노닐 (메트)아크릴레이트, 이소데실 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트, 스테아릴 (메트)아크릴레이트, 펜타데실 (메트)아크릴레이트, 세틸 (메트)아크릴레이트, 베헤닐 (메트)아크릴레이트 또는 3-(트리메톡시실릴)-프로필 (메트)아크릴레이트,
- 비닐 에스테르, 예컨대 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 부티레이트, 비닐 소르베이트, 비닐 헥사노에이트, 비닐 에틸헥사노에이트, 비닐 라우레이트 또는 비닐 스테아레이트,
- 스티렌 및 알킬스티렌, 예컨대 α-메틸스티렌, 비닐톨루엔 또는 tert-부틸스티렌,
- 디엔, 예컨대 부타디엔 또는 이소프렌 (중합 후 수소화시킬 수 있음),
- 알킬렌, 예컨대 에틸렌 또는 프로필렌,
- 실록산, 예컨대 디메틸실록산, 디페닐실록산 또는 메틸페닐실록산,
- 플루오르화된 화합물, 예컨대 트리플루오로에틸 (메트)아크릴레이트, 펜타플루오로프로필 (메트)아크릴레이트, 헵타플루오로부틸 (메트)아크릴레이트, 옥타플루오로펜틸 (메트)아크릴레이트, 펜타데카플루오로옥틸 (메트)아크릴레이트, 에이코사플루오로운데실 (메트)아크릴레이트, 비닐 플루오라이드 또는 테트라플루오로에틸렌.
유리하게는, 그래프트된 공중합체의, 성질이 친수성인 서열(들)은 하기로부터 선택된 단량체 단위체로부터 형성된다:
- 에틸렌 옥시드,
- 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 푸마르산 또는 이타콘산,
- 아크릴아미드 유도체, 예컨대 (메트)아크릴아미드, N-메틸아크릴아미드 또는 N-이소프로필아크릴아미드,
- 에틸렌이민,
- 비닐 알코올,
- 비닐피롤리돈 또는 비닐메틸옥사졸리돈,
- 비닐술포네이트,
- 나트륨 메탈릴술포네이트,
- 글리세롤 메타크릴레이트.
바람직하게는, 그래프트된 공중합체는 하기를 포함한다:
- 디알킬아미노에틸 (메트)아크릴레이트, N,N-디메탈릴아크릴아미드, 2-비닐피리딘 또는 4-비닐피리딘기를 단독 또는 혼합물로 포함하는, 고체 입자에 고정화시키기 위한 주 사슬,
- 하나 이상의 친수성 폴리(에틸렌 옥시드) 그래프트, 및
- 단독 또는 스티렌 또는 알킬스티렌 유도체, 플루오르화된 단량체, 예컨대 트리플루오로에틸 메타크릴레이트, 또는 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트와 공중합된, 알킬 (메트)아크릴레이트 또는 비닐 에스테르를 기반으로 하는 하나 이상의 소수성 그래프트.
다중필라멘트 실의 경우, 상기와 같이 처리하면, 필라멘트 서로 간의 합착을 개선할 수 있다.
본 발명의 실, 섬유 및 필라멘트는 천연, 인조 및/또는 합성 유래일 수 있다. 이들은 또한 출처가 여러 가지일 수 있다: 예로서, 폴리아미드 방적사 및 면섬유를 언급할 수 있다.
본 발명의 실, 섬유 및 필라멘트는 유리하게는 열가소성 중합체를 기반으로 한다. 예로서, 본 발명의 문맥상 적합한 열가소성 (공)중합체로서, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리(알킬렌 옥시드), 폴리옥시알킬렌, 폴리할로알킬렌, 폴리(알킬렌 프탈레이트 또는 테레프탈레이트), 폴리(페틸 또는 페닐렌), 폴리(페틸렌 옥시드 또는 술피드), 폴리(비닐 아세테이트), 폴리(비닐 알코올), 폴리(비닐 할라이드), 폴리(비닐리덴 할라이드), 폴리비닐니트릴, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리카르보네이트, 폴리실록산, 아크릴산 또는 메타크릴산의 중합체, 폴리아크릴레이트 또는 -메타크릴레이트, 셀룰로오스 및 그의 유도체인 천연 중합체, 합성 중합체, 예컨대 합성 엘라스토머, 또는 앞서 언급한 중합체에 포함되는 단량체 중 임의의 하나와 동일한 하나 이상의 단량체를 포함하는 열가소성 공중합체, 뿐만 아니라 이러한 모든 (공)중합체의 배합물 및/또는 혼합물을 언급할 수 있다.
본 발명의 기타의 바람직한 열가소성 중합체로서, 반결정성 또는 비결정성 폴리아미드, 예컨대 지방족 폴리아미드, 반방향족 폴리아미드 및 더욱 일반적으로는 방향족 또는 지방족 포화 이산과 지방족 또는 방향족 포화 디(일차 아민) 사이의 중축합에 의해 수득한 선형 폴리아미드, 락탐 또는 아미노산의 축합에 의해 수득한 폴리아미드 또는 이러한 다양한 단량체의 혼합물의 축합에 의해 수득한 선형 폴리아미드를 언급할 수 있다.
더욱 구체적으로는, 이러한 코폴리아미드는, 예를 들어, 폴리(헥사메틸렌 아디프아미드), 테레프탈산 및/또는 이소프탈산으로부터 수득한 폴리프탈아미드, 예컨대 상표명 Amodel 로 판매되는 폴리아미드, 또는 아디프산, 헥사메틸렌디아민 및 카프로락탐으로부터 수득한 코폴리아미드일 수 있다.
유리하게는, 상기 열가소성 중합체는 폴리에스테르, 예컨대 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) (PET), 폴리(프로필렌 테레프탈레이트) (PPT), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트) (PBT), 이들의 공중합체 및 배합물이다.
더욱더 바람직하게는, 상기 열가소성 중합체는 폴리아미드 6, 폴리아미드 6,6, 폴리아미드 4, 폴리아미드 11, 폴리아미드 12, 폴리아미드 4-6, 6-10, 6-12, 6-36 및 12-12, 이들의 공중합체 및 배합물로 이루어지는 (코)폴리아미드 군으로부터 선택된다.
본 발명의 실, 섬유 및 필라멘트는 열가소성 중합체의 배합물 또는 열가소성 공중합체를 기반으로 할 수 있다.
본 발명의 실, 섬유 및 필라멘트는 첨가제, 예컨대 강화 충전제, 난연제, UV 안정화제, 열 안정화제, 매티파잉제 (mattifying agent), 예컨대 이산화티탄, 생활성제 등을 포함할 수 있다.
상기 공중합체는 유리하게는 실의 중량에 대하여 0.1 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.2 내지 2 중량% 를 나타낸다.
본 발명의 실의 전체 수는 통상의 실의 수 범위에서 선택될 수 있으며, 예를 들어 10 dtex 내지 1100 dtex 이다. 에어백 분야에서, 전체 수는 유리하게는 200 내지 950 dtex 이다.
본 발명의 실의 가닥 수는 통상의 실의 수 범위에서 선택될 수 있다. 가닥 수는 일반적으로 0.3 dtex 이상이다. 보통, 직경이 큰 단일필라멘트의 경우, 직경 800 마이크론의 dtex 미만이다. 에어백 분야에서, 실은 일반적으로 다중필라멘트 실이고, 가닥 수는 유리하게는 1.5 내지 7 dtex 이다.
본 발명은 또한 하기의 단계를 포함하는, 실, 섬유 및 필라멘트의 제조 방법에 관한 것이다:
1) 실을 만드는 재료를 방사하는 단계,
2) 임의로 실을 연신하는 단계,
3) 임의로 실을 직조하는 단계,
4) 앞서 설명한 바와 같이 그래프트된 공중합체를 포함하는 액체를 사용하여 실을 처리하는 단계.
방사 단계 1) 은 당업자에게 알려진 임의의 방법에 의해 수행한다.
실의 재료가 열가소성 중합체인 경우, 단계 1) 은 유리하게는 중합체의 용융 방사 단계이다.
본 발명의 실, 섬유 및 필라멘트는 연신할 수 있다. 따라서, 실은, 거기에 부여하기를 원하는 기계적 특성 및 배향에 따라 원하는 정도로, 임의의 공지된 방법에 의해 방사 방향을 따라 연신될 수 있다. 또한, 최종 권취 속도에 따라서 간단히 미리 배향시키거나 방사-배향시킬 수 있다. 유용하거나 필요하다고 입증된다면 직접 권취시키거나 롤에 감아서 권취 장력을 조절할 수 있다. 단계 2) 는 방사와 통합하여 수행할 수 있거나 그렇지 않을 수 있다.
권취 속도는 일반적으로 400 내지 8000 m/분, 유리하게는 600 내지 5000 m/분, 바람직하게는 700 내지 3500 m/분이다.
직조 단계 3) 은 당업자에게 공지된 임의의 방법에 의해 수행할 수 있다.
처리 단계 4) 는 임의의 연신 단계 전 또는 후에 수행할 수 있다. 처리 단계 4) 는 또한 임의의 직조 단계 3) 전 또는 후에 수행할 수 있다. 처리 단계 4) 의 공중합체는 일반적으로 액체 중 용액, 에멀션 또는 분산액의 형태로 이용된다.
상기 공중합체는, 예를 들어, 수용액의 형태로 이용될 수 있다.
상기 공중합체는 또한 통상의 윤활 조성물에 혼입시킬 수 있다.
본 발명에 적합한 윤활제는 중합체의 방사, 특히 폴리아미드 또는 폴리에스테르의 방사 분야에 통상 사용되는 모든 윤활제이다. 윤활 조성물은 통상 오일 또는 수성 에멀션이다.
본 발명의 방법 중 액체는 또한 그래프트된 공중합체 이외의 화합물 및 임의로 윤활제, 예컨대 계면활성제 또는 대전방지제 (윤활 조성물에 통상 이용됨) 를 포함할 수 있다.
본 발명의 특정 구현예에 따르면, 상기 공중합체는 액체 중량에 대하여 5 내지 35 중량%, 바람직하게는 10 내지 20 중량% 를 나타낸다.
단계 4) 의 처리는 표준 기술, 예컨대 롤 코팅 또는 스핀-피니쉬 (spin-finish) 장치를 이용한 코팅에 의해 수행할 수 있다. 표준 기술 중에서, 한정하지 않고 예로서, 롤을 사용하여 원료 섬유를 스프레이하거나 분무하여, 담가서 처리하는 기술, 패딩 (padding) 기술, 및 합성 섬유의 처리에 있어서 방직 산업에서 사용하는 임의의 방법을 언급할 수 있다. 이런 처리는 실의 제조시 여러 단계에서 수행할 수 있다. 이들은 특히 전부 윤활제를 통상 첨가하는 단계이다. 따라서, 권취 전 방사 프레임 바닥에 첨가제를 적용할 수 있다. "섬유" 공정의 경우에는, 연신, 권축 또는 건조 단계 등의 전, 도중 또는 후에 첨가제를 적용할 수도 있다.
일부 경우에, 또한, 당업자에게 공지된 방법에 의해 실에 제 1 예비 처리 (사전처리) 를 행하여, 실에 대한 그래프트된 공중합체의 부착을 증진시키는 것이 유리할 수 있다. 또한, 단계 4) 의 처리 전 또는 후에, 예를 들어, 조사 (irradiation), 염색 등과 같은 기타 화학적 또는 물리적 처리를 실에 행하는 것을 생각해 볼 수도 있다.
본 발명은 또한 앞서 설명한 바와 같은 실, 섬유 및 필라멘트를 일부 이상 포함하는 직물 및 이런 직물의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 직물을 제조하는데 사용되는 실은 성질이 동일 또는 상이할 수 있다; 예를 들어, 폴리아미드 경사 및 면 위사를 이용할 수 있다.
본 발명의 실은, 예를 들어, 산업적 직기에서 경사로서 사용될 수 있다. 이들은 특히 풀먹이기 단계 없이 직물을 제조할 수 있게 해준다.
본 발명의 실은, 경사로서 사용하는 경우, 풀먹이기를 요하지 않고 직접 정경 (direct warping) 또는 부분 정경 (sectional warping) 에 쉽게 이용할 수 있고, 어떠한 유형의 직기에서도, 특히 산업상 사용하는 고속 직기에서도 직조될 수 있다.
일부 경우에는, 예를 들어, 경사에 큰 힘을 주는 직기에서 실을 직조하는 경우, 직조를 수행하기 전에 일반적으로 사용되는 임의의 제품으로 실의 왁싱 (waxing) 을 수행하는 것이 바람직할 수 있다.
유리하게는, 본 발명의 실을 포함하는 직물은 건식 직기, 예컨대 에어 제트 직기, 레피어 (rapier) 직기 또는 그리퍼-프로젝타일 (gripper-projectile) 직기를 사용하여 얻는다.
본 발명의 실, 섬유, 필라멘트 및 직물은 특히 에어백 분야에 사용된다. 상기 실은 에어백용 직물의 제조에 사용할 수 있다. 이러한 직물은 풀먹이기 단계 없이 제조되며, 이는 최소한 직조에 관하여, 그러한 물품을 얻는 방법을 간소화시키고 비용을 줄여준다.
실, 섬유 및 필라멘트의 표면에 그래프트된 공중합체가 있어도, 특히 직물을 에어백 분야에 사용하는 경우에, 직물에 행하는 후속 처리에 영향을 주지 않는다. 그러한 후속 처리의 예로, 열-경화, 엘라스토머를 이용한 코팅 등을 언급할 수 있다.
본 발명의 기타 세부사항 또는 장점은 순수하게 예시를 위하여 하기에 제시한 실시예를 비추어 보면 더욱 명확해진다.
실시예 1
Rhodia Industrial Yarns AG 에서 참조번호 T644 로 판매하는 폴리아미드 6,6 실 A (470f68: 가닥수가 68 dtex 인 470 필라멘트) 를 풀어서, 450 m/분으로 권취시키기 전에, 하기 표 1 에 기재한 바와 같은 처리를 포함하는 배쓰 내에서 두 개의 롤 사이로 통과시켰다.
실패의 풀림 용이성을 질적인 면에서 평가하고, 전 및 후의 실의 합착 지수를 앞서 기재한 방법에 의해 측정하였다.
실시예 처리 실패의풀림 용이성 합착 지수 50 회 마모 후합착 지수
비교예 A 없음 용이함 5 % 2 %
1 물 중, Rhodia PPMC 에서 판매하는 그래프트된 공중합체인 Copojef 10 중량% 를 포함하는 배쓰 용이함 22 % 12 %
그래프트된 공중합체로 처리한 실은, 비처리 실에 비하여, 마모 전 및 후 모두에서, 쉽게 다룰 수 있었고, 매우 양호한 합착성을 나타내었다.
실시예 2
상기 비교예에 따른 비처리 실 A 를 부분 정경기를 사용하여 정경시켜 길이가 70 m 이고, 폭이 1.60 m 이고 밀도가 15 실/㎝ 인 경사 A 를 제조하였다.
마찬가지로, 그래프트된 공중합체로 처리한 실시예 1 에 따른 실을 동일한 방식으로 정경시켜 경사 2 를 형성하였다.
실 A 를 위사로 사용하여, 500 스트로크/분으로 에어 제트 직기에서 두 개의 경사를 직조하였다.
경사 A 로부터 제조된 직물은 수많은 경사 및 위사가 조각나고, 수많은 경사 가닥이 끊어지고 (경사의 장력을 감소시킬 필요가 있음), 위사를 당겨주는 노즐에 경사가 없어서, 눈에 보이는 수많은 흠을 만들었다. 게다가, 20 m 직물을 얻은 후, 리드 (reed) 의 끝에 있는 경사 (이 지점에서는 덴트 당 2 개의 실) 가 교차되어, 직기의 작동이 완전히 저지되었다.
반면, 경사 2 로부터 제조한 직물은, 특히 가장자리에서의 닳는 현상이 상당히 감소하였고; 경사의 교차가 더 이상 눈에 보이는 흠을 만들지 않았고, 몇몇 소수의 끊어진 가닥이 있어도 눈에 보이는 흠을 직물에 만들지 않았다. 작동은 훨씬 더 양호하였고, 거의 멈추지 않고 70 m 직물을 얻었다.
문제없이, 그리고 풀먹이기 단계를 요하지 않고, 경사 2 를 사용하여 직조할 수 있었고, 이는 상당한 장점을 나타낸다.

Claims (24)

  1. 풀먹이기 없이 직조할 수 있는 실, 섬유 또는 필라멘트에 있어서, 상기 실, 섬유 및 필라멘트 표면의 일부 이상에 그래프트된 공중합체가 존재하고, 상기 그래프트된 공중합체는 하기로 구성되는, 고체에 고정화하기 위한 하나 이상의 서열(들), 성질이 소수성인 하나 이상의 서열(들) 및 성질이 친수성인 하나 이상의 서열(들)을 포함하여, 화학적 성질이 상이한 3 개 이상의 서열을 포함하는 것을 특징으로 하는 실, 섬유 또는 필라멘트:
    a) -COO- 기를 포함할 수 있고, 하기 유형의 염기성 질소함유기를 포함하는 방향족, 시클로알킬 또는 선형 또는 분지형 탄화수소 사슬로 구성되는, 고체에 고정화하기 위한 하나 이상의 서열(들) 1 내지 80 중량%, 바람직하게는 5 내지 40 중량%: 헤테로시클릭, -NH2, -NH-, -NHR 또는 -NR2, -CONH2, -CONHR, -CONR2 (식 중, R 은 하나 이상의 -OH, -COO-, -CO-, -O- 또는 -SO3H 기로 임의로 치환된 C1-C6 알킬 라디칼임),
    고정화 사슬 중 염기성 질소함유 단량체의 중량 함량은 5% 이상, 바람직하게는 30% 임,
    b) -COO-, -S-, -F 또는 -Si(OR')n(R'')2-n- 기 (식 중, R' 및 R'' 는 동일 또는 상이한 C1-C10 알킬 또는 아릴 라디칼을 나타내고 n = 0 내지 2 임) 를 포함할 수 있는 방향족, 시클로알킬 또는 선형 또는 분지형 탄화수소 사슬로 구성되고 단량체 단위체로 형성된, 성질이 소수성인 하나 이상의 서열(들) 10 중량% 이상, 바람직하게는 25 내지 80 중량%,
    용해도 변수는 21.5 J1 /2/㎝3/2 이하, 바람직하게는 19 J1 /2/㎝3/2 미만임,
    c) -O-, -OH, -NCO, -COO-, -COOH, -CONH2, -CONHR''' (식 중, R''' 는 C1-C3 알킬 라디칼임), -NH-, -S- 또는 -SO3H 기를 포함하는 선형 또는 분지형 탄화수소 사슬로 구성되고 단량체 단위체로 형성된, 성질이 친수성인 하나 이상의 서열(들) 10 중량% 이상, 바람직하게는 15 내지 70 중량%,
    용해도 변수는 22 J1 /2/㎝3/2 초과, 바람직하게는 22.5 J1 /2/㎝3/2 초과임.
  2. 제 1 항에 있어서, 그래프트된 공중합체의 고정화 서열(들), 성질이 소수성인 서열(들) 및 성질이 친수성인 서열(들)의 분자량이 10,000 이하인 것을 특징으로 하는 실, 섬유 또는 필라멘트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 그래프트된 공중합체의 고정화 서열(들)이 하기로부터 선택되는 하나 이상의 화합물(들)로부터 도입된 염기성 질소함유기를 포함하는 것을 특징으로 하는 실, 섬유 또는 필라멘트:
    a) - 2-비닐피리딘, 3-비닐피리딘, 4-비닐피리딘 또는 2-메틸-5-비닐피리딘과 같은 비닐피리딘,
    - 비닐이미다졸, 2-메틸-N-비닐이미다졸, 비닐카르바졸, N-비닐피롤리돈, 3-메틸-N-비닐피라졸, 4-메틸-5-비닐티아졸, N-비닐카프로락탐 또는 에틸이미다졸리돈 메타크릴레이트,
    - (메트)아크릴아미드, N-메틸아크릴아미드, N-이소프로필아크릴아미드 및 N,N-디메틸아크릴아미드와 같은 (메트)아크릴아미드류,
    - N-메틸올(메트)아크릴아미드, N,N-디메틸올(메트)아크릴아미드, 2-아크릴아미도-2-메틸-1-프로판술폰산, 디아세톤 아크릴아미드, 메틸 2-아크릴아미도-2-메톡시아세테이트 또는 N,N,N-트리스(히드록시메틸)메타크릴아미드,
    - 하기 화학식의 아미노알킬 (메트)아크릴레이트
    (식 중, R1 은 수소 원자 또는 C1-C4 알킬 라디칼이고, 동일 또는 상이한 R2 및 R3 은 각각 C1-C6 알킬 라디칼을 나타내고 n = 0 내지 6 임),
    이런 제 1 경우에, 상기 질소함유기는 앞서 언급한 하나 이상의 불포화 에틸렌계 단량체(들)의 라디칼 공중합에 의해 도입됨, 및
    b) - N,N-디에틸-1,4-부탄디아민, 1-(2-아미노에틸)피페라진, 2-(1-피롤리딜)에틸아민, 4-아미노-2-메톡시피리미딘, 2-(디메틸아미노)에탄올, 1-(2-히드록시에틸)피페라진, 4-(2-히드록시에틸)모르폴린, 2-메르캅토피리미딘, 2-메르캅토벤즈이미다졸, N,N-디메틸-1,3-프로판디아민, 4-(2-아미노에틸)피리딘, N,N-디알릴멜라민, 3-아미노-1,2,4-트리아졸, 1-(3-아미노프로필)이미다졸, 4-(2-히드록시에틸)피리딘, 1-(2-히드록시에틸)이미다졸 또는 3-메르캅토-1,2,4-트리아졸,
    이런 제 2 경우에, 상기 질소함유기는 먼저 형성된 사슬 쪽으로 도입된 반응성 작용기를 이용하여 선형 또는 그래프트된 공중합체에 결합됨.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 그래프트된 공중합체의, 성질이 소수성인 서열(들)이 하기로부터 선택된 단량체 단위체, 또는 중축합 생성물, 폴리에스테르 또는 폴리아미드로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 실, 섬유 또는 필라멘트:
    - 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 프로필 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 헥실 (메트)아크릴레이트, 시클로헥실 (메트)아크릴레이트, 에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 옥틸 (메트)아크릴레이트, 노닐 (메트)아크릴레이트, 이소데실 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트, 스테아릴 (메트)아크릴레이트, 펜타데실 (메트)아크릴레이트, 세틸 (메트)아크릴레이트, 베헤닐 (메트)아크릴레이트 또는 3-(트리메톡시실릴)프로필 (메트)아크릴레이트와 같은 (메트)아크릴산 에스테르,
    - 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 부티레이트, 비닐 소르베이트, 비닐 헥사노에이트, 비닐 에틸헥사노에이트, 비닐 라우레이트 또는 비닐 스테아레이트와 같은 비닐 에스테르,
    - α-메틸스티렌, 비닐톨루엔 또는 tert-부틸스티렌과 같은 스티렌 및 알킬스티렌,
    - 부타디엔 또는 이소프렌과 같은 디엔 (중합 후 수소화시킬 수 있음),
    - 에틸렌 또는 프로필렌과 같은 알킬렌,
    - 디메틸실록산, 디페닐실록산 또는 메틸페닐실록산과 같은 실록산,
    - 트리플루오로에틸 (메트)아크릴레이트, 펜타플루오로프로필 (메트)아크릴레이트, 헵타플루오로부틸 (메트)아크릴레이트, 옥타플루오로펜틸 (메트)아크릴레이트, 펜타데카플루오로옥틸 (메트)아크릴레이트, 에이코사플루오로운데실 (메트)아크릴레이트, 비닐 플루오라이드 또는 테트라플루오로에틸렌과 같은 플루오르화된 화합물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 그래프트된 공중합체의, 성질이 친수성인 서열(들)이 하기로부터 선택된 단량체 단위체로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 실, 섬유 또는 필라멘트:
    - 에틸렌 옥시드,
    - 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 푸마르산 또는 이타콘산,
    - (메트)아크릴아미드, N-메틸아크릴아미드 또는 N-이소프로필아크릴아미드와 같은 아크릴아미드 유도체,
    - 에틸렌이민,
    - 비닐 알코올,
    - 비닐피롤리돈 또는 비닐메틸옥사졸리돈,
    - 비닐술포네이트,
    - 나트륨 메탈릴술포네이트,
    - 글리세롤 메타크릴레이트.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 그래프트된 공중합체가 하기를 포함하는 것을 특징으로 하는 실, 섬유 또는 필라멘트:
    - 디알킬아미노에틸 (메트)아크릴레이트, N,N-디메탈릴아크릴아미드, 2-비닐피리딘 또는 4-비닐피리딘기를 단독 또는 혼합물로 포함하는, 고체 입자에 고정화시키기 위한 주 사슬,
    - 하나 이상의 친수성 폴리(에틸렌 옥시드) 그래프트, 및
    - 단독 또는 스티렌 또는 알킬스티렌 유도체, 트리플루오로에틸 메타크릴레이트와 같은 플루오르화된 단량체, 또는 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트와 공중합된, 알킬 (메트)아크릴레이트 또는 비닐 에스테르를 기반으로 하는 하나 이상의 소수성 그래프트.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 열가소성 중합체를 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 실, 섬유 또는 필라멘트.
  8. 제 7 항에 있어서, 폴리에스테르 또는 폴리아미드를 기반으로 하는 것을 특징으로 하는 실, 섬유 또는 필라멘트.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 그래프트된 공중합체가 실의 중량에 대하여 0.1 내지 5 중량% 를 나타내는 것을 특징으로 하는 실, 섬유 또는 필라멘트.
  10. 제 9 항에 있어서, 그래프트된 공중합체가 실의 중량에 대하여 0.2 내지 2 중량% 를 나타내는 것을 특징으로 하는 실, 섬유 또는 필라멘트.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 실의 전체 수가 200 내지 950 dtex 인 것을 특징으로 하는 실, 섬유 또는 필라멘트.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 실의 가닥수가 1.5 내지 7 dtex 인 것을 특징으로 하는 실, 섬유 또는 필라멘트.
  13. 하기의 단계를 포함하는, 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 실, 섬유 또는 필라멘트의 제조 방법:
    1) 실을 만드는 재료를 방사하는 단계,
    2) 임의로 실을 연신하는 단계,
    3) 임의로 실을 직조하는 단계,
    4) 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에서 정의한 그래프트된 공중합체를 포함하는 액체를 사용하여 실을 처리하는 단계.
  14. 제 13 항에 있어서, 재료가 열가소성 중합체이고, 단계 1) 이 중합체의 용융 방사인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 단계 4) 를 단계 2) 및 3) 후에 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 단계 4) 를 단계 2) 및 3) 전에 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 13 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 액체가 윤활 조성물인 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 13 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 그래프트된 공중합체가 액체의 중량에 대하여 5 내지 35 중량%, 바람직하게는 10 내지 20 중량% 를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 실, 섬유 또는 필라멘트 또는 제 13 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항의 방법에 의해 얻은 실, 섬유 또는 필라멘트를 일부 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 직물.
  20. 직기에서 직조를 수행하는 것을 포함하는, 제 19 항의 경사 및 위사 직물의 제조 방법에 있어서, 경사의 일부 이상이 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 실 또는 제 13 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항의 방법에 의해 얻은 실, 섬유 또는 필라멘트인 방법.
  21. 제 20 항에 있어서, 풀먹이기 단계를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서, 직기가 에어 제트 직기, 레피어 직기 또는 그리퍼-프로젝타일 직기와 같은 건식 직기인 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 에어백용 직물을 제조하는데 있어서 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 실, 섬유 또는 필라멘트 또는 제 13 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항의 방법에 의해 얻은 실, 섬유 또는 필라멘트의 용도.
  24. 에어백을 제조하는데 있어서 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 직물 또는 제 13 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항의 방법에 의해 얻은 실, 섬유 또는 필라멘트의 용도.
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