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KR0138982B1 - 고 가공성 방향족 폴리아미드 섬유, 이의 제조방법 및 용도 - Google Patents

고 가공성 방향족 폴리아미드 섬유, 이의 제조방법 및 용도

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Publication number
KR0138982B1
KR0138982B1 KR1019900013963A KR900013963A KR0138982B1 KR 0138982 B1 KR0138982 B1 KR 0138982B1 KR 1019900013963 A KR1019900013963 A KR 1019900013963A KR 900013963 A KR900013963 A KR 900013963A KR 0138982 B1 KR0138982 B1 KR 0138982B1
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KR
South Korea
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acid
fiber
fibers
alkyl
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KR1019900013963A
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KR910006524A (ko
Inventor
르부이야 세르쥬
Original Assignee
미리암디, 메코너 헤이
이.아이.듀 퐁 드 네모아 앤드 캄파니
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Filing date
Publication date
Application filed by 미리암디, 메코너 헤이, 이.아이.듀 퐁 드 네모아 앤드 캄파니 filed Critical 미리암디, 메코너 헤이
Publication of KR910006524A publication Critical patent/KR910006524A/ko
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Publication of KR0138982B1 publication Critical patent/KR0138982B1/ko

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Abstract

본 발명은 윤활제, 유화시스템, 및 대전방지제의 피복물을 함유하는 높은 탄성률, 향성된 표면 마찰 특성, 향상된 정련성, 낮은 마모 부착성, 낮은 피브릴화도 및 향상된 장기 대전방지 특성을 갖는 가공성이 우수한 방향족 폴리아미드 섬유 및 이러한 섬유의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

가공성이 우수한 방향족 폴리아미드 섬유, 이의 제조방법 및 용도
본 발명은 가공성이 우수한 방향족 폴리아미드 섬유, 이의 제조방법 및 용도 관한 것이다.
최근의 증가되는 요구에 따라, 고강도 및 고탄성률을 갖는 여러가지 신규 섬유들[예: 방향족 폴리아미드(아라미드)물질]이 탄성종합체성 물질 및 플라스틱 물질을 보강시키기 위해 제안되어 왔다.
미합중국 특허 제3,869,429호 및 이에 상응하는 독일연방 공화국 특허 제22 19 703호 및 미합중국 특허 제3,287,324호에는 다양한 용도의 섬유 및 필름을 제조하는데 유용한 방향족 폴리아미드 및 완전-방향족 폴리아미드에 대해 기술되어 있다.
미합중국 특허 제4,670,343호는 개선된 표면 마찰특성을 갖는 완전-방향족 폴리아미드 섬유, 특히 감소된 필라멘트-대-필라멘트 마찰도, 낮은 파단도 및 피브릴화도 및 높은 강도를 나타내며, 고무 또는 복합재용 보강 코드로서 꼬인 형태로 사용되는 완전-방향족 폴리아미드 섬유에 관한 것이다. 상기 섬유는 분자내에 하나 이상의 하이드록실 그룹을 갖는 글리세라이드의 폴리옥시에틸렌 부가물과 이염기산 및/또는 이염기산 무수물과의 반응 생성물 0.05중량% 이상으로 피복된다. 상기 섬유 자체는 500℃에서 경화되고 연신된다.
유럽 특허 제0 107 887호는 경화된 에폭시 화합물의 접착성 피복물이 제공된 방향족 폴리아미드로 완전히 또는 거의 이루어진 멀티필라멘트사에 관한 것이다. 1분자당 평균 2 내지 4개의 에폭시 그룹을 포함하는 에폭시 화합물을 수용액 또는 분산액으로서 상기 사에 적용시킨다. 사에 흡수된 후, 에폭시 화합물을 220내지 230℃의 온도에서 경화시켜, 사위에 0.01 내지 5중량%의 양으로 존재하는 피복물을 형성시킨다. 에폭시 화합물, 경화제 및 촉매를 포함하는 용액을 새로 방사시킨 습윤 필라멘트 또는 건조 필라멘트에 적용시킬 수 있다.
유럽 특허 제0 136 727호에는 수성 분산액으로부터 불소-함유 중합체(PTFE) 및/또는 흑연의 고체 입자로 함침된 방향족 폴리아미드 필라멘트사를 제조하는 방법에 대해 기술되어 있다. 그후, 상기 사는 습윤 상태에서 블로잉(bolwing) 처리할 수 있다.
유럽 특허 제0 239 915호에는 고무에 대한 섬유의 결합 특성을 증가시키기 위해 섬유의 표면을 감압하에서 냉-플라스마 처리함으로써 방향족 폴리아미드 섬유로부터 개질된 섬유 물질을 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 섬유에 감압하에서 폴리아미드 증기를 사용하여 이온플레이팅(ion-plating) 처리를 행한다.
상기 섬유에 접착성 조성물을 함침시킨 후, 생성물을 승압하에서 건조시키고 경화시킨다.
상기한 선행기술분야의 네가지 특허문헌에 있어서, 고무 제품 및 기타 물질의 보강을 돕기 위해 수지를 함침제로서 섬유에 적용시킨다. 이를 적용시킨 후에는 표면을 수지와 반응시키는 경화단계가 반드시 필요하다.
기타 하기 문헌에는 (a) 천연 또는 합성 윤활제(예: 코코넛 오일, 팜유, 펜타에리트리톨 테트라펠라르고네이트 또는 디트리데실 애디페이트); (b) 친수성-친유성 균형(HLB)이 11 내지 14인 비이온성 유화제[예: PEG(400-600) 모노스테아레이트 또는 모노올레에이트, 폴리옥시에틸렌(30) 소르비톨 테트라올레이트-모노라우레이트 또는 폴리옥시에틸렌(4) 소르비탄 모노 라우레이트]; (c) HLB가 7 내지 10인 비이온성 유화제[예: PEG(400) 디스테아레이트 또는 디올레에이트, 폴리옥시에틸렌(3) 소르비네이트 모노스테아레이트, 폴리옥시에틸렌(40) 셉타올레에이트 또는 폴리옥시에틸렌(5) 스테아르산]; (d) 산화방지제[예: 트리스-노닐페닐포스파이트, 4,4'-부틸리덴-비스-(6-t-부틸-m-크레졸), 테트라비스[메틸렌-3-(3'-5'-디-t-부틸-4-하이드록시 페닐)프로피오네이트]메탄 또는 부틸화된 p-클레졸과 디사이클로 펜타디엔의 축합생성물]; (e) 치환된 폴리실록산(예: 디메틸, 디페닐, 메틸에틸 또는 메틸페닐폴리실록산); 및 (f) 설폰화된 천연유(예: 땅콩유 또는 팜유)중에서 선택된 성분들을 포함하는 타이어 코드용 산업용 섬유(예: 폴리아미드 및 코폴리아미드사)를 처리하는데 유용한 후처리제(finish)에 대해 기술되어 있다[참조: Research Disclosure, 1978. 5., No. 169, disclosure 16949].
하나의 바람직한 양태의 조성물은 (a)를 60 내지 70부, (b)를 15 내지 25부, (c)를 5 내지 15부 및 (d)를 1 내지 5부를 포함한다. 또 다른 바람직한 양태의 조성물은 (a)를 60 내지 70부, (b)를 15 내지 25부, (c)를 5 내지 15부, (d)를 2 내지 10부 및 (e)를 1 내지 7부를 포함한다. 또 다른 바람직한 양태의 조성물은 (a)를 55 내지 65 부, (b)를 15 내지 25부, (c)를 5 내지 15부, (d)를 1 내지 5부 및 (f)를 5 내지 15부를 포함한다. 또 다른 바람직한 양태의 조성물은 (a) 55 내지 65부, (b) 15 내지 25부, (c) 5 내지 15부, (d) 2 내지 10부, (e) 1 내지 5부 및 (f) 5 내지 15부를 포함한다. 다른 기타 문헌[참조:Research Disclosure, 1980. 7. No. 195, disclosure 19520]에는 (a) 천연 또한 합성 에스테르(예: 코코넛유, 팜유, 펜타에리트리톨 테트라 펠라르고네이트, 디트리데실 애디페이트, 또는 글리세롤 트리올레에이트, 코코넛유 및 팜유 또는 트리데실 올레에이트의 에스테르-교환 혼합물); (b) 지방산(들)을 에틸렌 옥사이드와 폴리올의 부가물 또는 폴리에틸렌 글리콜 화합물[예: 폴리옥시 에틸렌(2-10) 소르비탄 모노라우레이트, 폴리옥시에틸렌(20-50) 소르비톨 셉타올레에이트, 폴리옥시에틸렌(20-40) 소르비톨 테트라올레에이트 모노라우레이트, 폴리에틸렌 글리콜(400-600) 모노스테아레이트 또는 모노라우레이트, 또는 폴리에틸렌 글리콜(400-600)디라우레이트]과 반응시킴으로써 수득한 생성물; (c) 피마자유, 수소화 피마자유 또는 코코넛유 1mol을 에틸렌 옥사이드 10 내지 50mol과 반응시킴으로써 수득한 에톡실화 글리세라이드; (d) 트리스(노닐페닐)포스파이트, 4,4'-부틸리덴-비스(3-메틸-6-t-부틸페놀) 또는 4,4'-티오-비스(3-메틸-6-t-부틸페놀); 및 (e) 제생제(biostat; 예: o-페닐페놀 또는 2-피리딘티올-1-옥사이드의 나트롬 또는 칼륨염)중에서 선택된 성분들을 포함하는 공업용 섬유(예: 폴리아미드 및 아라미드 섬유)를 처리하는데 유용한 후처리제에 대해 기술되어 있다.
하나의 바람직한 조성물은 (a)를 60 내지 70부, (b)를 20 내지 40 부, (d)를 5부 이하, (e)를 5부 이하 및 물 5부 이하를 포함한다. 제2의 바람직한 조성물은 (a)를 45 내지 55부, (b)를 20 내지 30부, (c)를 20 내지 30부, (d)를 5부 이하. (e)를 5부 이하 및 물 5부 이하를 포함한다. 상기한 후처리제를 포함하는 폴리아미드 또는 아라미드 섬유를 크림프가공(crimping)할 경우, (i) 폴리옥시에틸렌(20-40) 소르비탄 모노스테아레이트, (ii) 폴리 옥시에틸렌(15-30) 소르비탄 트리스테아레이트, (iii) 폴리옥시 에틸렌(15-30) 소르비탄 모노올레에이트, 또는 (iv) 오산화인 1mol과 지방 알콜(예: 라우릴 알콜, 헥사데실알콜 또는 스테아릴 알콜) 2 내지 3mol의 반응생성물의 칼륨 또는 니트륨염중에서 선택된 화합물을 크림퍼에 가하는 것이 유리하다. 상기한 바와 같이 처리된 섬유로 부터 제조된 스테이플을 크림프가공한 후 및 추가 공정전에 상기한 화합물(iv)로 처리하는 것이 유리하다.
상기 마지막 인용한 두 문헌에 있어서, 후처리제는 지방족 포화카복실산 및 다가 또는 지방족 비분지된 알콜로 이루어진 에스테르를 포함하는 윤활제를 포함하는 것으로 기술되어 있다. 상기한 후처리제는 또한 유화제 또는 유화 시스템, 조성물의 안정성을 증진시키는 산화방지제, 추가의 열안정성 윤활제로서의 폴리실록산, 또는 가수분해에 대해서는 불안정한 대전방지제로서의 황산화된 천연유를 포함한다. 또한, 상기한 후처리제는 제생제, 추가의 유화제 또는 윤활제를 포함할 수 있다.
그러나, 상기 문헌에 따른 후처리제는 처리한 섬유의 표면 마찰 특성, 정련성, 마모로 인한 부착, 피브릴화 및 대전방지 특성면에서 본 발명의 목적에 적합하지 않다.
대부분의 시판 제품은 고강도; 주로 필라멘트들간의 마찰에 기인하는, 피브릴화를 유발시키는 열등한 표면마찰 특성; 및 이들이 강화시킬 가장 통상적인 탄성중합체성, 열가소성 및 열경화성 매트릭스에 대한 열등한 표면 친화성을 갖는다.
상기한 문제점들의 일부를 극복하기 위해, 예를 들어 타이어, 벨트 또는 호스의 보강재로서 상기한 섬유들을 꼬인 형태로 사용한다. 이는 상기 기술이 항상 100%의 강도 전환을 가능하게 한다는 것을 의미하는 것은 아니다. 물리적 특성(예: 강도 및 탄성률)을 악화시키는 상기한 결점들은 결과적으로 편직(knitting) 또는 제직(weaving) 공정을 통해 가공하기 쉽고 기계-부착을 유발시키지 않는 가공성이 우수한 섬유에 대한 요구를 촉진시켜 왔다.
본 발명의 목정중의 하나는 제조시 꼬임, 편직, 편조(braiding), 스파이럴화(spiralling) 또는 제직 공정을 포함하는 방탄 직물 및 기타 물질을 제조시에, 고무 제품의 강화를 위해 유용한, 광범위한 작동속도에 걸쳐 개선된 표면 마찰 특성(섬유/금속), 침착 및 피브릴화면에서 매우 우수한 가공성, 저습도에서도 조차 매우 우수한 대전 방지 특성, 및 중합체에 대한 섬유 표면의 불활성 및 고전단강도 특성뿐만 아니라 매우 우수한 세척 특성을 나타내는 방향족 폴리아미드 섬유 재료를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 개질된 방향족 폴리아미드 섬유 재료를 제조하기 위한 연속(온-라인) 및 배치식(오프-라인) 공정을 섬유 재료를 제조하기 위한 연속(제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 방탄 직물 제조시 유용하거나 탄성 복합재용 보강재로서 유용한 가공성이 우수한 아라미드 원료(사(yarn) 또는 트레드(thread), 코드(cord)를 제공하는 것이다.
상기 생성물의 개선된 가공성은 최종계의 고성능(예: 섬유의 고강도 전환도 및 고 방탄성)을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 예를 들어 단일사의 편직 또는 제직 공정을 포함하는 제조 공정에서 꼬임 공정의 부재하에서 사용할 수 있는 아라미드 섬유를 제공하는 것이다. 예를 들어, 코드에서 꼬인 형태로 사용할 경우, 최종 코드 구조물에서 아라미드 원료의 강도 및 탄성률은 시판용 생성물을 사용한 경우보다 더 유용하다.
본 발명의 또 다른 목적은 개선된 특성을 갖는 방탄성 및 내파열성 의복을 제공하는 것이다.
본 발명에 따라 특정 표면처리제(NPP; 신규의 가공성 촉진제)를, 선행기술분야에 공지된 표준 후처리 공정을 이용하여 아라미드 섬유의 표면상에 적용시키거나, 선행기술분야에 공지된 활성화 공정과 유사한 공정을 이용하여 비연신되고 비건조된 섬유상에 적용시키면 고무 제품용 보강재 또는 방탄용 직물 제직 구조물용 사로서 매우 우수한 가공 특성을 나타내는, 신규하게 표면-처리된 섬유가 제공된다. 따라서, 최종계의 최종 용도 성능은 상당히 개선된다.
본 발명은 따라서,
(a) i)
Figure kpo00001
일반식 (여기서, R1은 C1-C16-알킬을 나타내고, R2는 H, C1-C16-알킬을 나타내며, h는 0 내지 5이고, k는 0 또는 1이며, ℓ은 0 내지 4이고, m은 0 내지 16이며, 총 탄소수는 25 이하이다)의 분지된, 1급 또는 2급, 포화 일가 알콜인 알콜 성분, 및
ii) 일반식 R3-COOH(여기서, R3은 C4-C19-알케닐, C4-C19-알카디에닐, C4-C19-알카트리에닐, 페닐, 나프틸, 2-페닐-에테닐을 나타낸다)의 불포화 지방산 또는 일반식 HOOC-(CH=CH)n-COOH(여기서, n은 1 또는 2이다)의 불포화된 디카복실산인 카복실산 성분으로 구성된, 응고점이 +5℃이하 바람직하게는 0℃이하이고, 동적 점도가(20℃에서) 70㎟/초 이하, 바람직 하게는 50㎟/초 이하이며, 요오드가가 30 내지 140, 바람직하게는 30 내지 80인 에스테르를 함유하는 저점도 에스테로일 윤활제 30 내지 70중량%,
(b) 일반식 R4-X-(EO)p(PO)q-OH (여기서, R4는 C5-C20-알케닐, 페닐, 나프틸, 또는 C8- 또는 C9-알킬페닐을 나타내고, X는 -COO-, -NH- 또는 -0-를 나타내며, EO는 에틸렌 옥사이드 단위를 나타내고, PO는 프로필렌 옥사이드 단위를 나타내며, p는 2 내지 15이고 q는 0 내지 10이다)의 불포화 에톡실화 지방산 및/또는 불포화 에톡실화 지방 알콜 및/또는 에톡실화 알킬아민을 함유하는 유화 시스템 20 내지 50중량%,
(c) C4-C12-알킬 설포네이트 또는 C4-C12-알킬 포스페이트의 알칼리 염을 함유하는 대전방지제 5 내지 15중량%,
(d) 부식-억제제 0.2 내지 2중량% 및
(e) 임의로 첨가제를 함유하는 피복물을 지닌 높은 탄성률, 향상된 표면 마찰 특성, 정련성, 부착성, 피브릴화도 및 대전방지 특성의 가공성이 우수한 방향족 폴리아미드 섬유에 관한 것이고, 여기서, 섬유에 대한 피복물의 양은 0.05 내지 2.0중량%, 바람직하게는 0.2 내지 1.0중량%이다.
피복물은 바람직하게는 저점도 에스테로일 (a) 50 내지 60중량%, 가장 바람직하게는 55 내지 60중량%,유화 시스템(b) 25 내지 40중량%, 가장 바람직하게는 29 내지 35중량%,
대전방지제(c) 5 내지 10중량%, 가장 바람직하게는 5 내지 7중량%,
부식 억제제(d) 0.3 내지 1중량%, 가장 바람직하게는 0.3. 내지 0.5중량% 및, 경우에 따라, 임의로 첨가제(e)를 함유한다.
본 발명은 또한 표면 처리제가
(a) 저점도 에스테로일 윤활제 30 내지 70중량%,
(b) 유화시스템 20 내지 50중량%,
(c) 대전방지제 5 내지 15 중량%,
(d) 부식-억제제 0.2 내지 2중량%,
(e) 임의로 첨가제를 함유함을 특징으로 하는,
윤활제, 유화시스템, 대전방지제 및 기타 성분을 함유하는 표면 처리제로 섬유를 처리함으로써 수득할 수 있는 피복물[여기서, 피복물의 양은 0.05 내지 2.0중량%, 바람직하게는 0.2 내지 1.0중량%이다]을 함유하는 높은 탄성률, 향상된 표면 마찰특성, 향상된 정련성, 낮은 마모 부착성, 낮은 피브릴화도 및 향상된 장기 대전방지 특성을 지닌 가공성이 우수한 방향족 폴리아미드 섬유에 관한 것이다.
표면 처리제는 바람직하게는 저점도 에스테로일(a) 50 내지 60중량%, 가장 바람직하게는 55 내지 60중량%, 유화시스템(b) 25 내지 40중량%, 가장 바람직하게는 29 내지 35중량%, 대전방지제(c) 5 내지 10중량%, 가장 바람직하게는 5 내지 7중량%, 부식억제제(d) 0.3 내지 1 중량%, 가장 바람직하게는 0.3내지 0.5중량% 및, 경우에 따라, 임의로 물 및 임의로 첨가제(e)를 함유한다.
본 발명에 따른 가공성이 우수한 방향족 섬유는 또한 비파단강도가 2.65 내지 33.5cN/dtex(3 내지 38g/den)이고, 비탄성률이 8.83 내지 2207cN/dtex(10 내지 2500g/den)이며, 사에서의 후처리제 양이 0.05 내지 2중량%이고, 1100dtex 아라미드 사에서 금속에 대한 섬유의 동적 마찰 계수가 200m/분에서 0.55 미만, 바람직하게는 0.50 이하이며, 1100dtex 아라미드사에서 금속에 대한 섬유의 경계 마찰 계수가 0.16㎝/초에서 0.10미만, 바람직하게는 0.05 이하이고, 사에서 마모로 인한 부착량이 0.5㎎/㎏ 이하이고, 세척후 잔여 후처리제 양이 초기 후처리제 양의 25중량% 미만임을 특징으로 한다.
본 발명의 범위내에서, 섬유는 연속 필라멘트 뿐만 아니라 단일사 또는 코드, 스테이플 섬유, 섬유 토우(tow)(예를 들면 연신 파단 공정의 경우), 사 또는 플랫 직물 스케인(skein), 스테이플 크림프 가공된 섬유, 펄프, 섬유형 구조를 지닌 방향족 폴리아미드로 부터 공업용으로 제직되고, 꼬아지고, 편직되고, 편조되고, 스파이럴화되거나 감싸여진(wrapped) 직물로 이해된다.
방향족 폴리아미드는 카바이드 브릿지 또는 경우에 따라; 추가로 기타 브릿지 구조에 의해 연결된 방향족 환으로 부분적으로, 우세하게 또는 전적으로 이루어진 중합체이다. 이러한 방향족 폴리아미드의 구조는 일반식 (-CO-NH-A1-NH-CO-A2-CO)n(여기서, A1및 A2는 동일하거나 상이하며 방향족 및/또는 폴리방향족 및/또는 헤테로방향족 환을 나타내고, 이들은 또한 치환될 수 있다)의 반복 단위로 설명된다. 전형적으로 A1및 A2는 각기 독립적으로 할로겐, C1-C4-알킬, 페닐, 카보알콕실, C1-C4알콕실, 아실옥시, 니트로, 디알킬아미노, 티오알킬, 카복실 및 설포닐을 함유할 수 있는 1,4-페닐렌, 1,3-페닐렌, 1,2-페닐렌,4,4'-비페닐렌, 2,6-나프틸렌, 1,5-나프틸렌, 1,4-나프틸렌, 페녹시페닐-4,4'-디일렌, 페녹시페닐-3,4'-디일렌, 2,5-피리딜렌 및 2,6-퀴놀릴렌중에서 선택될 수 있다. -CONH-그룹은 또한 카보닐-하이드라지드(-CONHNH-) 그룹, 아조-또는 아족시-그룹으로 대체될 수 있다.
추가로 유용한 폴리아미드가 미합중국 특허 제4,670,343호에 기술되어 있고 여기서 방향족 폴리아미드는 바람직하게는 전체 A1및 A2의 80몰% 이상이 치환되거나 치환되지 않을 수 있는 1,4-페닐렌 및 페녹시페닐-3,4'-디일렌이고 페녹시페닐-3,4'-디일렌의 함량이 10 내지 40몰%인 코폴리아미드이다.
전적으로 방향족 폴리아미드로 부터 유도된 섬유가 바람직하다. 방향족 폴리아미드의 예는 폴리-m-페닐렌-이소프탈아미드 및 폴리-p-페닐렌-테레프탈아미드이다.
미합중국 특허 제3,287,324호에 따른 폴리-m-페닐렌-이소프탈아미드 섬유 및 미합중국 특허 제3,869,429호 및 DE 제22 19 703호에 따른 폴리-p-페닐렌-테레프탈아미드 섬유가 특히 적합하다.
추가로 적합한 폴리아미드는 페닐라디칼중 하나 이상이 이상이 상기 언급된 치환기를 하나 이상 함유하는 구조인 것들이다. 방향족 화합물은 또한 각각 3- 또는 4-아미노벤조산으로 부터 유도된 반복 단위를 각기 어느 정도 이상 함유한다.
또한 DE 제22 19 646호에 따라 150℃이상의 온도에서 연신된 완전 방향족 폴리아미드 섬유가 본 발명의 표면 처리제를 사용한 후처리에 적합하다.
추가의 적합한 방향족 폴리아미드는 일반식 (-NH-Ar1-X-Ar2-NH-CO-Ar1-X-Ar2-CO-)n (여기서, X는 0, S, SO2, NR, N2, CR2, CO를 나타내고 R은 H C1-C4-알킬을 나타내며, Ar1및 Ar2는 동일하거나 상이할 수 있으며, 1,2-페닐렌, 1,3-페닐렌 및 1,4-페닐렌중에서 선택되고 여기서 하나 이상의 수소 원자가 할로겐 및/또는 C1-C4-알킬에 의해 치환될 수 있다)을 갖는다.
본 발명의 실시예에서 보강 성분으로서 바람직하게 사용되는 특정의 아르아미드는 폴리-p-페닐렌-테레프탈아미드이다. 더욱 특히는, 표면 처리제로 처리한 후 가공성 및 특성이 마찬가지로 상당히 개선되는 기타 섬유에 더하여 폴리-p-페닐렌-테레프탈아미드 섬유(1500데니어)가 주로 사용되어 왔다. 방탄용의 경우에 연습에 적합하게 사용되는 사는 1000 데니어 아르아미드 섬유이다.
NPP 제형은 윤활제, 유화시스템, 대전방지제 및 부식 억제제, 및 경우에 따라, 임의로 물 및/또는 임의로 첨가제를 함유한다.
윤활제(a)는 상기에서 특정화된 저점도 에스테로일이다. 에스테르의 알콜 화합물(I)의 예는 2-메틸-1-프로판올, 2-부탄올, 2-펜탄올, 2-메틸-1-부탄올, 3-메틸-1-부탄올, 3-메틸-2-부탄올, 2,2-디메틸-1-프로판올, 2-메틸-1-펜탄올, 4-메틸-1-펜탄올, 4-메틸-2-펜탄올, 2-펜탄올, 3-헵탄올, 2-옥탄올, 2-에틸-1-헥산올, 3,5-디메틸-1-헥산올, 5-노난올, 2,6-디메틸-4-헵탄올, 이소-헥시데실-알콜 또는 이소-트리데실 알콜이다. 카복실산 성분(II)의 예는 라우롤레산, 미리스톨레산, 팔미톨레산, 올레산, 가돌레산, 에루크산, 리시놀레산, 탈로우산, 리놀레산, 리놀렌산, 푸마르산, 말레산, 신남산, 나프탈린 카복실산 또는 벤조산이다.
유화시스템은 상기에서 언급한 비이온성 시스템이다. 불포화 지방산의 예는 라우롤레산, 미리스톨레산, 팔미톨레산, 가돌레산, 에루크산 또는 리시놀레산, 바람직하게는 올레산(에틸렌 옥사이드 3 내지 15몰)이다. 불포화 지방 알콜의 예는 엘라이딜 알콜, 에루실알콜, 브라시딜 알콜, 바람직하게는 올레일 알콜 및/또는 탈로우 알콜(EO 3 내지 10몰)이다. 추가의 예는 C8- 또는 C9-알킬페놀에톡실레이트, 바람직하게는 옥틸페놀-또는 노닐페놀에톡실레이트(EO 5 내지 15몰)이다.
기술자에서 공지된 바와 같이 윤활제에 대해 친수성-친유성-균형(HLB)-값을 조절함으로써 안정한 유제를 수득하는 것이 또한 중요하다. 이것은 유제 및 이의 안정성을 관찰함으로써 수득된다.
대전방지 화합물은 알칼리염, 바람직하게는 알킬설포 네이트의 나트륨염(예를 들면 라우릴 설포네이트; 나트륨염), C4-C12-알킬 포스페이트와 같은 알킬 포스페이트(모노/디에스테르 혼합물) 및 지방산염(올레산의 니트륨염)이다. 염화나트륨 함량은 0.1% 이하이어야 한다. 또한 알킬-설페이트를 사용할 수 있지만 이들은 쉽게 가수분해하여 대전방지 효능을 상실하기 때문에 바람직하지 못하다.
유용한 부식 억제제는C4-C12-알킬 포스페이트-에스테르(모노/디)의 디에탄올아민염 또는 지방산 또는 벤조산의 아민염이다.
제형은 경우에 따라 물로 희석되기 전에도 안정화를 위해 물을 함유함으로써 섬유에 적용되는 농도를 수득할 수 있다.
특정한 특성 또는 공정 조건(예: 점착, 특정 가교-결합, UV-보호, 착색 또는 유동학적 조절)이 요구되는 경우, 하기 첨가제를 임의로 제형에 혼입시킬 수 있다. 이들 첨가제는 또한 살진균제, 살균제, 및 살생물제를 함유할 수 있다.
특정한 적용에서, 예를 들면 탄성중합체 보강제 또는 복합물 구조 커플링제를 사용할 수 있다. 예를 들면 - 지르코늄 옥시클로라이드(ZrOCl2, 8H2O) 및 알루미늄 클로로하이드레이트(Al2(OH)5Cl)로부터 유도된 지르콘 알루미네이트(카복실산 유도체(XROCOOH)와 선택적으로 착물화 되어 최종 생성물을 형성하는 무기 주쇄의 제조를 위해 배합됨);
- 일반식 Y(CH2)nSiX3(여기서, n=0 내지 3이고, X는 규소를 기본으로 하는 가수분해될 수 있는 그룹이며, Y는 반응성 조절을 위해 선택된 유기 작용성 그룹(예를 들면 비닐, 클로로 프로필, 글리시독시, 메타크릴레이트, 1급 아민, 디아민, 머캅토, 양이온성 스티릴 등)이다)를 지닌 아미노-실란(이러한 실란 커플링제의 예는 -아미노프로필트리에톡시실란 및 -머캅토 프로필르리메톡시실란이다);
- 일반식 YOTi(OX)3(여기서, Y는 이소프로필 그룹이고 X는 스테아레이트와 같은 보다 큰 그룹이다)를 지닌 티타네이트를 포함한다.
기타 예는 멜라민-메틸을-메틸 에테르(예를 들면 헥사-메톡시메틸 멜라민)을 포함한다.
유용한 UV-흡수제는 벤조트리아졸 화합물을 포함하며, 산화방지제 트리스-노닐페닐 포스파이트, 4,4'-부틸리덴-비스-(6-t-부틸-m-크레졸), 테트라 비스[메틸렌-3-(3',5'-디-t-부틸-4-하이드록시-페닐)-프로피오네이트]메탄, 또는 부틸화 p-크레졸과 디사이클로펜타디엔의 축합반응으로 부터 유도된 생성물을 포함한다.
사용되는 안료는 250℃이하에서 열에 안정해야하며 통상의 안료 뿐만 아니라 형광안료를 포함할 수 있다.
이와 같이 수득한 표면 처리제는
- (20℃에서) 120㎟/초 미만, 바람직하게는 85㎟/초 이하인 점도,
- 200℃에서 2시간후 25% 이하, 바람직하게는 15% 이하의 중량-감소,
- 20℃에서 35mN/mm이하, 바람직하게는 32mN/mm 이하인 1% 유제의 표면 장력을 특징으로 한다.
본 발명은 또한 표면처리제로 피복된 가공성이 우수한 방향족 폴리아미드 섬유의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 표면처리제에 의한 방향족 폴리아미드 섬유의 피복은 다양한 방법 및 더욱 특히는 하기의 세가지 공정(a), (b) 및 (c)에 따라 행할 수 있다.(표 1).
공정(a) 및 공정(b)는 연속(온-라인) 공정이다. 연속 또는 온-라인은 표면 처리제의 적용이 섬유를 제조하는 통상의 공정(방사, 건조, 연신 및 보빈(bobbin)에 권취)중에 수행됨을 의미한다.
공정(a) 따른 표면 처리제의 적용은 후처리 적용(예를 들면 계량 시스템), 닥터 브레이드가 있거나 없는 압연 도포기, 서어펜타인(serpentine) 시스템 또는 당해 기술 분야에 공지된 특정의 피복장치를 사용하여 비건조되고 비연신된 섬유에서 수행된다. 초음파 시스템 및 당해 기술분야에 공지된 장치를 또한 사용하여 제제의 균일성 또는 침투를 향상시킬 수 있다. 갓 방사되고 중화되고/거나 세척된 섬유에 대해 표면 처리제를 순수하게 또는 수중에서 상기 표면제를 5중량% 정도로 농도를 희석시킨 수성형으로 사용한다.
공정 (a)의 바람직한 경로에서, 약 30%의 물을 함유하는 NPP를 적용한다(이것은 습윤 아르마이드 섬유에서 NPP 30중량부 + 물 70중량부를 의미한다.) 그 다음 섬유 신장 건조 단계에서 150 내지 190℃, 바람직하게는 170℃온도에서 수초(5 내지 10초)동안 약 630m/분의 사 속도(공정 범위 270 내지 675m/분)로 유제 처리된 섬유를 건조시킨다. 건조 단계후 후처리제 양을 0.05 내지 2.0중량%, 바람직하게는 0.2 내지 1.0중량%로 조절한다.
공정 (b)에 따른 순수한 표면처리제의 적용은 당해 기술 분야에 공지된 통상의 후처리 방법에 따라 수행된다. 이 적용은 권취 공정직전에 충분히 건조된 섬유에서 수행된다. 후처리제양은 0.05 내지 2중량%, 바람직하게는 0.2 내지 1.0중량 범위이다.
추가로, 공정 (a) 및 (b)의 조합이 또한 가능하다. 따라서, 비건조되고 비연신된 방향족 폴리아미드 섬유를 본 발명에 따른 수성의 , 희석되거나 순수한 제형으로 처리하고 후속적으로 건조시킬수 있다. 건조된 섬유를 또한 순수한 표면 처리제로 처리하고 추가의 건조 단계없이 권취할 수 있다.
공정(c)에 따라 배치-형(오프-라인) 침지 또는 후처리 장치 상에서 섬유의 처리를 수행한다. 배치-형이란 독립된 방법으로 제조된 사가 표면 처리없이 권취된 후 표면 처리제를 적용하는 것을 의미한다. 공정 (c)에서 앞서 제조된 비건조, 비연신 섬유 또는 건조 섬유는, 예를 들어 이들이 제공되는 보빈상으로 부터 비권취된후 표면 처리제를 함유하는 욕에 침지되며, 이어서 이 표면 처리제가 순수액으로 또는 희석된 수성용액 형태로 적용되었는지에 따라 및 섬유가 열처리하에서 연신되는 것을 필요로 하는가 않는가에 따라 건조되거나 건조되지 않는다. 표면 처리제가 수성용액 형태로 적용되는 경우, 이 적용 단계후에 건조 단계를 수행하여야 하며, 80 내지 190℃ 바람직하게는 110 내지 130℃, 가장 바람직하게는 120℃에서 수행된다. 본 방법은 특히 본 발명에 따른 NPP-제형을 시판용으로 구입가능하고, 저장되며 또는 기타 방법으로부터 유도되는, 아직 처리되지 않은 폴리아미드 섬우, 바람직하게 방향족 폴리아미드 섬유에 적용시키는 것에 관한 것이다.
건조는 대류(예를 들어, 열풍), 열 전도(예를 들어, 접촉-건조), 조사(예를 들어, 적외선 또는 마이크로파)에 의해 수행될 수 있다. 일반적으로 처리된 섬유의 열 처리는 수초 내지 수분 동안 수행되며, 이는 추가의 적용을 위한 건조정도 조건에 좌우된다.
실행에 있어서, 기계 속도는 수미터/분 내지 수백미터/분이며, 또한 일반적으로 표면 처리제의 섬유 피복량은 상기 기계 속도 및/또는 농도 조절에 의해 조정된다.
또한 표면 처리제의 적용은 80 내지 190℃의 제1 가열실 내에서 사 또는 코드(cord)를 건조시킨 후에 수행될 수 있다.
순수액 또는 물중 5중량% 정도의 낮은 농도인 동일하거나 상이한 침지액 농도로 여러 단계에 걸쳐 중간 건조를 실시하거나 실시하지 않으면서 침지 과정을 수행할 수 있다. 이 과정은 다중 침지로 언급된다.
사의 초음파, 정전기 및 플라즈마 처리는 표면 처리제의 침투를 개선하기 위해 함침전, 후 또는 함침중에 추가적으로 적용될 수 있다. 일반적으로 관련된 장치는 이들 특별한 처리에 적합하다.
공정 (c)의 바람직한 경로에 있어서, 사 및 코드는 침지 단위(Zell-Company)의 NPP 침지액을 통과하여 피복되며, 이어서 80 내지 190℃, 바람직하게는 110 내지 130℃의 공기 가열된 실내에서 꼬임없는 1670dtex 사에 대해 6N의 예정된 장력을 갖도록 건조된다. 이 단계의 가장 바람직한 온도는 약 120℃이다. 물중 5 내지 100중량%인 침지액 농도에 의존하여, 15 내지 35m/min의 속도로 조정한다. 공정(a) 및 (b)와 동일한 표면 처리제 농도 및 후처리제 양이 사용된다.
경우에 따라, 모든 방법 (a), (b), 및 (c)는 섬유가 표면 처리제내 수회 침전되며, 이어서 건조되는 다중 단계 방법으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 표면처리제를 비건조 습윤 섬유상에 적용한 후 이어서 섬유를 건조시킬 수 있으며, 그후 표면 처리제를 중간 건조를 실시하거나 않으면서 1회 또는 수회 더 적용할 수 있다. 변형방법으로, 중간건조를 실시하거나 실시하지 않으면서 섬유가 건조된후 및 1회 및 수회 재건조시킨후 표면 처리제를 적용한다.
하기의 표는 상이한 적용 방법을 요약한 것이다.
표 1
아라미드사상에서의 후처리제
섬 유NPP건조단계(중량%)방법
비건조100%150 - 190℃0.05 - 2(a)
비연신(순수액)바람직하게바람직하게연속
또는 물중 NPP170℃0.8
5중량%로 희석시킴
건조100%(b)
(80-120℃)(순수액)없음〃연속
비건조100%(c)1
(순수액)없음〃
비연신희석 :80 - 190℃〃(c)2
물중 NPP 5중량%(110 - 130℃
,바람직하게 120℃)배치
건조100%
(80-120℃)(순수액)없음〃(c)3
희석 :80 - 190℃〃(c)4
물중 NPP 5중량%(110 - 130℃
,바람직하게 120℃)배치
본 발명에 따른 섬유는 추가적으로 호오스, 벨트, 로우프 및 케이블(광학 케이블 포함), 고무 제품 및 복합재 구조(예를 들어, 운동용품, 의료용품, 건축 및 음향 물질, 민간인 및 군사용 수송 및 보호장치)의 강화에 적용된다.
하기의 기호가 사용된다:
NPP : 신규 가공성 촉진제
NPPTY : NPP 처리된 1000 데니어 사
대조군 : 표준 후처리제로 처리된 동일 데니어의 시판용 제품
TM : 꼬임 상수(Twist Multiplier)
TM = 80 T/m (회전/미터) (1670 dtex)
TM = 120 T/m (1100dtex)
표 2
표면 처리된 물질의 성능
공정(a) 및 (b) 생성물과 대조군의 강성(cN/dtex(g/den)]의 비교
공정 (a)대조군공정 (b)
NPPTY 19.67(22.1) 19.94(22.4)
20.65(23.2) 20.74(23.3) NPPTY
본 공정(a)의 경우에 있어서 비연신섬유를 처리하는 기술부문의 숙련인의 주요관심은 처리후 섬유의 강도 보존이다. 상기의 표는 어떠한 표면 처리도 강도의 손실을 가져오지 않음을 명백하게 나타낸다. 결과적으로, 고 강도 섬유의 윤활화가 강성의 손실없이 어닐링-신장(annealing-stretching) 처리에 앞서 실행될 수 있음을 인지하는 것이 중요하다.
본 발명에 따른 NPP-처리된 방향족 폴리아미드 섬유의 비파단 강도(강성)는 2.65 내지 33.5cN/dtex(3 내지 38g/den)이며, 비탄성률은 8.83 내지 2207cN/dtex(10 내지 2500g/den), 바람직하게 26.5 내지 1060cN/dtex((30 내지 1200g/den)이다.
표 3
물리적 성질 비교
(1100dtex 섬유)대조군NPPTY
1. 마찰(friction)
섬유/섬유(0.016㎝/초)0.220.21
(128㎝/초)0.280.26
섬유/금속(0.016㎝/초)0.120.04
(128㎝/초)0.300.25
(200m/분)0.700.52
2. 부착물(㎎/㎏)100.4
3. 피브릴화도 지수212
4. 정련도(잔여 후처리제 양)46%27%
상기 표 3에서 NPP 처리된 아라미드 섬유 NPPTY는 시판용으로 구입가능한 대조 아라미드 섬유(대조군)에 비해 마찰, 특히 동적 마찰 F/M(200m/분), 사의 부착물(㎎/㎏) 및 피브릴화도의 면에서 월등히 우수함을 나타낸다.
대전방지성능의 경우에, 일반적으로 6㎸에서 우수한 성능이 시작되며, 결과적으로 NPP 처리 섬유의 경우 -2.5㎸의 측정값은 대전성의 면에서 탁월하다.
직물의 경우 기술가에게 공지된 세척-단계후의 잔여 후처리제 양(%로 측정됨)은 후속적인 후처리 공정에 영향을 주기 때문에, 정련도(세척-제거성질) 또한 매우 중요한 요인이다. 표 3에 언급된 정련도 값은 NPP 처리 사로 제조된 직물을 사용하여 공업적 규모로 얻어지고, 표준 후처리제로 처리된 동일한 데니어의 시판용 제품인 대조사와 비교된다. NPP 및 대조군 처리사의 비율은 10g의 사에 대해 100㎖의 물을 사용하여 50℃에서 따뜻한 연수로 2회 세척된 사에 대해서 실험에 의해 확정된다.
마찰 계수는 하기 방법에 따라 결정된다.: 한 묶음의 사를 가이드 롤 및 두개의 변형 게이지 사이의 장력제공장치(tensioning device)를 통해 및 다양한 속도의 모터에 의해 구동되는 인취롤(take-up-roll) 상에서 트레드화시킨다. 두개의 변형 게이지는 각각 T1및 T2도입 및 배출 장력을 기록한다. 마찰 계수는 하기식에 의해 계산된다.:
T1/T2= exp( α f )
여기에서, α는 마찰 각도이며, f는 마찰 계수(광택화시킨 크롬 또는 세라믹 핀이 사용되는가에 따라 섬유 대 섬유, 섬유 대 금속 또는 섬유 대 세라믹)이다. 로스쉴드(Rothschild) 마찰계기 R-1182는 당해 기술분야에 공지된 표준 공정에 따라 사용된다.
마모에 의한 부착물은 스태프-테스터(Staff Tester) G 555 (Zweigle, West Germany) 상에서 측정되며, 이 계기를 사용하여 섬유 대 섬유 마찰로 부터 야기되는 마모된 섬유-물질의 중량을 측정한다.
피브릴화 지수는 G 566 장치(Zweigle, West Germany)상에서 측정한다.
방탄시험
개인 방호복에 대한 방탄 시험법(V50시험)은 나토 표준화 동의 STANAG 2920 에 따라 수행된다.
물질 또는 방호복에 대한 V50충격 제한 속도는 상하 발포법 및 하기 기술된 계산법을 사용하여 선택된 발사물의 관통 가능성이 정확히 0.5인 속도로 정의된다.
상하발포법:
제1발에 방호복의 추정된 V50충격 제한값과 동일한 속도의 발사물을 제공하도록 계산된 양의 추진제를 가한다. 발사된 제1발이 완전히 관통될 경우, 제2발에는 제1발 보다 약 30m/s 만큼 느린 속도를 제공하도록 계산된 고정된 감분의 추진제를 가한다. 발사된 제1발이 부분적으로 관통될 경우, 제2발에는 제1발 보다 약 30m/s 만큼 빠른 속도를 제공하도록 계산된 고정된 증분의 추진제를 가한다. 관통 복귀의 제1세트를 수행함에 있어 추진제 충전양은 약 15m/s의 속도 증분 및 감분을 위해 고정된 양으로 조정되어야 한다. 이어서 주어진 방법에 따라 계속적으로 발사하여 V50BL(P) [충격 제한 보호]의 평가치를 얻는다.
V50계산 :
많은 발사물을 발사시킨후, V50은 공정한 충격에 대해 기록된 속도의 평균치에 의해 계산되며, 이 공정한 충격은 부분적 관통에 대한 세개의 최고의 부분적 속도 및 완전한 관통에 대한 세개의 최저 속도로 이루어지며, 단, 총 6개의 속도는 40m/s의 범주내 들어야 한다.
직물은 1000 데니어 섬유로 제조한다.
일반적으로 고 강성 섬유 분야에 있어서, 방탄 직물의 제직 공정은 강도 손실을 가져오며, 이 손실은 일반적으로 당해 기술분야에 공지된 표준 방법에 따라 직물로부터 사를 추출해 내고 강성을 측정함으로써 정량될 수 있다. 하기의 표 4는 중직물 구조(전형적으로 12엔드(end)/㎝)에 있어서 강도의 손실이 반으로 감소(7% 대 14%) 되기 때문에 NPPTY 생성물이 상당히 이로움을 보인다. 또한 방탄 성능(V50: 시험 방법 참조)는 그레이지(greige) 직물 수준에서 8%, 후처리된 수준(최종 직물 처리후 의미)에서 5 내지 8% 개선된다.
또한 경량 직물(전형적으로 8엔드/㎝)의 경우에서, 방탄 성능은 그레이지 직물 수준에 있어서 4.5% 증가된다.
표 4
강도 전환 및 방탄 성능
직물 등급강도 손실강도손실NPPTY 대 대조균의
NPPTY대조균방탄성능 V50에
있어서 개선된 %
본 분야 제품의 중직물
(HEAVY FABRIC)
(시판용으로 구입가능한)
1. 그레이지7%14%
2. 방탄 성능
(그레이지 직물)+8%
3. 방탄 성능
(후처리된 직물)+5-8%
본 분야 제품의
경직물(LIGHT FABRIC
(시판용으로 구입가능한)
1. 그레이지0-2%0-2%
2. 방탄 성능
(그레이지 직물)+4-5%
보강 성분으로의 가공성
편성 가공성 평가는 하기 조건하에서 수행된다 : ELHA
환형, 편성기(Circular Knitting Machine, Model RRu)
시험 기간 4시간, 기계속도 670RPM, 편성속도 15m/분, 편성구조 3편조직/㎝
표 5
상이한 사형태의 최종-용도-성능
대조군대조군NPPTYNPPTY
0 T/mTM공저(a),(b)공정(c)
0 T/m0 T/m
파브릴화도높음없음없음없음
편성디자인 균일하지 않음균일균일 균일
부착물쌓임약간없음없음
피복인자 균일하지 않음낮음최적최적
표 5의 결과에 따라, 최적 생산성 수준 및 사용시의 최대치는 NPPTY 강화 물질 대 대조군을 사용하여 수득된다. 본 분야 제품은 꼬여진 상태로 사용된다. 표 5는 보강 성분으로 NPP-처리 사를 사용함으로써 꼬임화를 방지할 수 있는 가능성과 관련된 잇점을 확실히 보여주고 있다.
호오스 성능
특별히 NPP 처리 사로 제조된 호오스 상에 매우 심한 사다리꼴 파형태에 따라 0.5㎐에서 1 내지 3.5bar의 압력으로 포드(Ford) 명세서에 따라 피로 시험을 수행한다.
표준 꼬임사(대조군 TM)을 사용하였을때, 일반적으로 손상까지의 사이클이 50,000회이며, 이는 시험을 통과하기에 충분하다. 75000 사이클의 결과는 NPP 방법(a), (b) 또는 (c)처리 사를 함유하는 5개의 시료에 대해 수득된다. 이는 피로 저항에 있어서 NPP 처리 사가 상당히 우수함을 나타낸다. 모든 호오스는 상기 기술된 공정 조건하에서 제조된다.
코오드 구조물내 NPP 처리 사의 효율 전환
시판용으로 구입가능한 아라미드 기본 구조물에 비하여30%까지의 개선된 강도 효율전환이 코오드 구조물에 대해 NPP 처리 사를 사용함으로써 수득된다. 코오드가 다양한 사로 제조 되는 경우, 코오드의 강도는 이론적으로 사의 수에 각 사의 강도를 곱한 값과 동일해야만 하나, 이는 실질적으로 불가능하다. 그러나, NPP는 이러한 문제점을 극복할 수 있게한다.
실험실내 시험이 있어서, 최종 꼬임이 140T/m(꼬임수/미터)인 3개의 시판용으로 구입가능한 1100dtex(1000필라멘트) 아라미드 사로 제조되는 평행 구조물의 강도는 524N으로 측정되었다. 이는 NPP로 처리된(후처리제 농도 0.8중량%) 3개의 1100dtex 사로 제조된 평행 코오드 구조와 비교된다. 꼬임 수준이 140T/m인 사의 최종적으로 수득된 강도는 592N이며, 이는 13% 증가된 값이다. 생산 시험에 있어서 NPP-처리사의 강도는 시판용으로 구입 가능한 사에 비해 심지어 30% 이상 더 높다.
이는 섬유의 가능한 강도의 효율 전환의 면에서 본 발명에 따른 NPP 처리된 섬유의 우수성을 확증하는 또 하나의 결과이다.

Claims (23)

  1. (a) i) 일반식
    (여기서, R1은 C1-C16-알킬을 나타내고, R2는 H, C1-C16-알킬을 나타내며, h는 0 내지 5이고, k는 0 또는 1이며, ℓ은 0 내지 4이고, m은 0 내지 16이며, 총 탄소수는 25 이하이다)의 분지된, 1급 또는 2급, 포화 일가 알콜인 알콜 성분, 및
    ii) 일반식 R3-COOH(여기서, R3은 C4-C19-알카디에닐, C4-C19-알카디에닐, C4-C19-알카트리에닐, 페닐, 나프틸, 2-페닐-에테닐을 나타낸다)의 불포화 지방산 또는 일반식 HOOC-(CH=CH)n-COOH(여기서, n은 1 또는 2이다)의 불포화된 디카복실산인 카복실산 성분으로 구성된, 응고점이 +5℃이하이고, 동적 점도가(20℃에서) 70㎟/초 이하 이며, 요오드가가 30 내지 140인 에스테르를 함유하는 저점도 에스테로일 윤활제 30 내지 70중량%,
    (b) 일반식 R4-X-(EO)p(PO)q-OH (여기서, R4는 C5-C20-알케닐, 페닐, 나프틸, 또는 C8- 또는 C9-알킬페닐을 나타내고, X는 -COO-, -NH- 또는 -0-를 나타내며, EO는 에틸렌 옥사이드 단위를 나타내고, PO는 프로필렌 옥사이드 단위를 나타내며, p는 2 내지 15이고 q는 0 내지 10이다)의 불포화 에톡실화 지방산 및/또는 불포화 에톡실화 지방 알콜, 에톡실화 알킬아민 또는 이의 배합물을 함유하는 유화 시스템 20 내지 50중량%,
    (c) C4-C12-알킬 설포네이트 또는 C4-C12-알킬 포스페이트의 알칼리 염을 함유하는 대전방지제 5 내지 15중량%,
    (d) 부식-억제제 0.2 내지 2중량%를 함유하는 표면 처리제로 부터 유도된, 윤활제, 유화 시스템, 대전방지제 및 기타 성분의 피복물을 섬유에 대한 0.05 내지 20중량%의 양으로 지니는 높은 탄성률, 향상된 표면 마찰 특성, 향상된 정련성, 낮은 마모 부착성, 낮은 피브릴화도(fibrillation) 및 향상된 장기 대전방지 특성을 갖는 가공성이 우수한 방향족 폴리아미드 섬유.
  2. 제1항에 있어서, (a)의 알콜 성분(i)이 2-메틸-1-프로판올, 2-부탄올, 2-펜탄올, 2-메틸-1-부탄올, 3-메틸-1-부탄올, 3-메틸-2-부탄올, 2,2-디메틸-1-프로판올, 2-메틸-1-펜탄올, 4-메틸-1-펜탄올, 4-메틸-2-펜탄올, 2-펜탄올, 3-헵탄올, 2-옥탄올, 2-에틸-1-헥산올, 3,5-디메틸-1-헥산올, 5-노난올, 2,6-디메틸-4-헵탄올, 이소-헥사데실-알콜 또는 이소-트리데닐 알콜인 섬유.
  3. 제1항에 있어서, (a)의 카복실산 성분(ii)이 라우롤레산, 미리스톨레산, 팔미톨레산, 올레산, 리놀레산, 리놀렌산, 푸마르산, 말레산, 신남산, 나프탈린 카복실산 또는 벤조산인 섬유.
  4. 제1항에 있어서, 유화시스템이 옥틸페놀에톡실 레이트(EO 5 내지 15몰), 노닐페놀에톡실레이트(EO 5 내지 15몰), 에톡실화된 라우롤레산, 미리스톨레산, 팔미톨레산, 가돌레산, 에쿠르산, 리시놀레산, 올레산(EO 3 내지 15몰) 또는 탈로우 알콜 에톡실레이트 (EO 3 내지 10몰) 또는 이의 배합물을 함유하는 섬유.
  5. 제1항에 있어서, 부식-억제제가 C4내지 C12-알킬 포스페이트 모노- 또는 디에스테르의 디에탄올아민 염, 또는 지방산 또는 벤조산의 아민염인 섬유.
  6. 제1항에 있어서, 표면 처리제가 (a) 50 내지 60중량%, (b) 25 내지 40중량%, (c) 5 내지 10중량% 및 (d) 0.3 내지 1중량%를 함유하는 섬유.
  7. 제1항에 있어서, 표면 처리제가 추가로
    - 점도가 (20℃에서) 120㎟/초 미만이고,
    - 중량 감소가 200℃에서 2시간후 25% 미만이며,
    - 1% 유제중의 표면 장력이 20℃에서 35mN/m 미만인 섬유.
  8. 제1항에 있어서, 피복물이 0.2 내지 1.0중량%의 양으로 존재하는 섬유.
  9. 제1항에 있어서, 비파단강도가 2.65 내지 33.5cN/dtex (3 내지 38g/den)이고, 비탄성률이 8.83 내지 2207cN/dtex (10 내지 2500g/den)이며, 사에서의 후처리제 양이 0.05 내지 2중량%이고, 1100dtex 아라미드 사에서 금속에 대한 섬유의 동적 마찰 계수가 200m/분에서 0.55 미만이며, 1100dtex 아라미드 사에서 금속에 대한 섬유의 경계 마찰 계수가 0.16㎝/초에서 0.10 미만이고, 사의 마모로 인한 부착량이 0.5㎎/㎏ 이하이며, 잔여 후처리제 양이 세척후 초기 후처리제 양의 25중량% 미만인 섬유.
  10. 제1항에 있어서, 방향족 폴리아미드 반복단위의 일반식이 -(NH-A1-NH-CO-A2-CO)n (여기서, A1및 A2는 같거나 다르며 독립적으로 치환되거나 비치환된 방향족, 폴리방향족 또는 헤테로방향족 환을 나타낸다)인 섬유.
  11. 제10항에 있어서, A1및 A2가 각기 독립적으로 1,4-페닐렌, 1,3-페닐렌, 1,2-페닐렌, 4,4'-비페닐렌, 2,6-나프틸렌, 1,5-나프틸렌, 1,4-나프틸렌, 페녹시페닐-4,4'-디일렌, 페녹시페닐-3,4'-디일렌, 2,5-피리딜렌 및 2,6-퀴놀릴렌 중에서 선택되며, 할로겐, C1-C4-알킬, 페닐, 카보알콕실, C1-C4-알콕실, 아실옥시, 니트로, 디알킬아미노, 티오알킬, 카복실 및 설포닐중 선택된 하나 이상의 치환기에 의해 치환될 수 있거나 치환되지 않을 수 있고, 여기서 아미드-그룹은 또한 카보닐하이드라지드-, 아조- 또는 아족시-그룹으로 대체될 수 있는 섬유.
  12. 제10항에 있어서, 방향족 폴리아미드가 전체 A1및 A2의 80몰% 이상이 치환되거나 치환되지 않을 수 있는 1,4-페닐렌 및 페녹시페닐-3,4'-디일렌이고, 페녹시페닐-3-4'-디일렌의 함량이 10 내지 40몰%인 코폴리아미드인 섬유.
  13. 제1항에 있어서, 폴리아미드 섬유가 폴리-m-페닐렌-이소프탈아미드를 함유하는 섬유.
  14. 제1항에 있어서, 폴리아미드 섬유가 폴리-p-페닐렌-테레프탈아미드를 함유하는 섬유.
  15. 제1항에 있어서, 폴리아미드 섬유가 3- 또는 4-아미노벤조산으로 부터 유도된 단위를 함유하는 섬유.
  16. 제1항에있어서, 방향족폴리아미드 반복단위의 일반식이 (-NH-Ar1-X-Ar2-NH-CO-Ar1-X-Ar2-NH-CO)n (여기서, X는 0, 2, SO2, NR, N2, CR2또는 CO를 나타내고, R은 H 또는 C1-C4-알킬을 나타내며, Ar1및Ar2는 동일하거나 상이할 수 있으며, 1,2-페닐렌, 1,3-페닐렌 및 1,4-페닐렌중에서 선택되고, 여기서 하나 이상의 수소원자는 독립적으로 할로겐 또는 C1-C4-알킬에 의해 치환될 수 있다)인 섬유.
  17. 제1항의 섬유를 함유하는 총탄 및 파편 방호복.
  18. Figure kpo00002
    (여기서, R1은 C1-C16-알킬을 나타내고, R2는 H, C1-C16-알킬을 나타내며, h는 0 내지 5이고, k는 0 또는 1이며, ℓ은 0 내지 4이고, m은 0 내지 16이며, 총 탄소수는 25 이하이다)의 분지된, 1급 또는 2급, 포화 일가 알콜인 알콜 성분, 및
    ii) 일반식 R3-COOH(여기서, R3은 C4-C19-알케닐, C4-C19-알카디에닐, C4-C19-알카트리에닐, 페닐, 나프틸, 2-페닐-에테닐을 나타낸다)의 불포화 지방산 또는 일반식 HOOC-(CH=CH)n-COOL(여기서, n은 1 또는 2이다)의 불포화된 디카복실산인 카복실산 성분으로 구성된, 응고점이 +5℃이하이고, 동적 점도가(20℃에서) 70㎟/초 이하 이며, 요오드가가 30 내지 140인 에스테르를 함유하는 저점도 에스테로일 윤활제 30 내지 70중량%,
    (b) 일반식 R4-X-(EO)p(PO)q-OH (여기서, R4는 C5-C20-알케닐, 페닐, 나프틸, 또는 C8- 또는 C9-알킬페닐을 나타내고, X는 -COO-, -NH- 또는 -0-를 나타내며, EO는 에틸렌 옥사이드 단위를 나타내고, PO는 프로필렌 옥사이드 단위를 나타내며, p는 2 내지 15이고 q는 0 내지 10이다)의 불포화 에톡실화 지방산 및/또는 불포화 에톡실화 지방 알콜, 에톡실화 알킬아민 또는 이의 배합물을 함유하는 유화 시스템 20 내지 50중량%,
    (c) C4-C12-알킬 설포네이트 또는 C4-C12-알킬 포스페이트의 알칼리 염을 함유하는 대전방지제 5 내지 15중량%, 및
    (d) 부식-억제제 0.2 내지 2중량%를 함유하는 표면처리제를 전혀 건조되지 않고 전혀 연신되지 않은 섬유에 순수하게 또는 수중에서 5중량%의 낮은 농도로 적용하고 150내지 190℃온도에서 건조시킴을 특징으로 하여, 표면처리제를 방향족 폴리아미드 섬유에 적용하고 상기 섬유를 열-처리시키는 단계를 포함하는, 표면처리제 피복물을 함유하는 가공성이 우수한 방향족 폴리아미드 섬유를 섬율르 제조하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 표면 처리제가 (a) 50 내지 60중량%, (b) 25 내지 40중량%, (C) 5 내지 10중량%, (d) 0.3 내지 1중량%를 함유하는 방법.
  20. 제18항에 있어서, 수중에서 표면처리제 농도가 30중량%인 방법.
  21. 제18항에 있어서, 건조 단계를 약 170℃ 에서 수행하는 방법.
  22. 제18항에 있어서, 표면처리제를 건조된 방향족 폴리아미드 섬유에 순수한 형태로 적용하는 방법.
  23. 제18항에 있어서, 표면 처리제를 전혀 건조되지 않고 전혀 연신되지 않은 방향족 폴리아미드 섬유에 수중에서 5중량%의 낮은 농도로 희석시켜 적용하는 방법.
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