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KR101398353B1 - 광케이블 방수용 방향족 폴리아미드 섬유 및 그 제조방법 - Google Patents

광케이블 방수용 방향족 폴리아미드 섬유 및 그 제조방법 Download PDF

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KR101398353B1
KR101398353B1 KR1020100137660A KR20100137660A KR101398353B1 KR 101398353 B1 KR101398353 B1 KR 101398353B1 KR 1020100137660 A KR1020100137660 A KR 1020100137660A KR 20100137660 A KR20100137660 A KR 20100137660A KR 101398353 B1 KR101398353 B1 KR 101398353B1
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코오롱인더스트리 주식회사
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Abstract

본 발명은, 물을 매질로 이용하여 바인더를 방향족 폴리아미드 필라멘트 표면에 1차로 코팅한 후 이어서 흡수제를 1차 코팅된 표면에 2차로 코팅함으로써, 접착력이 우수하고 두께가 균일하며 흡수성이 우수함에 따라 침투된 물을 장시간 원활하게 차단할 수 있을 뿐만 아니라, 유기용매를 사용하지 않음에 따라 환경오염이 방지되고 회수공정이 불필요함에 따라 경제성이 우수한 광케이블 방수용 방향족 폴리아미드 섬유 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 방향족 폴리아미드 섬유는 방향족 폴리아미드 필라멘트; 상기 방향족 폴리아미드 필라멘트 표면에 형성된 바인더를 포함하는 제1코팅층; 및 상기 제1코팅층의 표면에 형성된 자신 무게의 2배 이상의 물을 흡수하는 흡수제를 포함하는 제2코팅층을 포함하여 이루어진 코팅층을 포함한다.

Description

광케이블 방수용 방향족 폴리아미드 섬유 및 그 제조방법{Aromatic polyamide fiber for optical cable and Method for manufacturing the same}
본 발명은 방향족 폴리아미드 섬유 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 흡수제가 표면에 코팅된 광케이블 방수용 방향족 폴리아미드 섬유 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 아라미드로 통칭되는 전방향족 폴리아미드는, 벤젠 고리들이 아미드기(CONH)를 통해 직선적으로 연결된 구조를 갖는 파라계 아라미드와 그렇지 않은 메타계 아라미드를 포함한다. 파라계 아라미드는 고강도, 고탄성, 저수축 등의 우수한 특성을 가지고 있는데, 이로부터 제조된 5 ㎜ 정도 굵기의 가느다란 실로 2톤의 자동차를 들어올릴 정도의 막강한 강도를 가지고 있어 방탄 용도로 사용될 뿐만 아니라, 우주항공 분야의 첨단 산업에서 다양한 용도로 사용되고 있다. 또한, 아라미드는 500℃이상에서 검게 탄화하므로 고내열성이 요구되는 분야에서도 각광을 받고 있다.
위와 같이 우수한 물성을 갖는 아라미드는 광섬유를 보호하고 아래로 처지는 것을 방지하는 광케이블의 보강재로 사용되고 있다. 이러한 광케이블은 가혹한 외부 환경에 노출하게 되고 이러한 외부환경에 의해 광케이블이 손상을 입게 됨으로써 물이 광케이블에 침투하여 광섬유와 접촉할 경우 통신 신호의 전송이 저하되고 심할 경우 통신 신호의 전송이 중지되게 된다. 이와 같이 광케이블이 손상될 경우 손상 부분을 찾아내서 교체해야 하기 때문에 직간접적으로 많은 경제적 손실이 발생하게 된다.
이와 같은 문제점을 해결하고자, 물이 침투될 경우 보강재를 팽창시켜 손상된 부위를 차단하고자 보강재 표면에 흡수제를 코팅하는 기술이 제안되어 왔다.
이러한 보강재 표면에 흡수제를 코팅하기 위해, 종래에는 유기용매 매질을 이용하여 흡수제를 녹여 코팅액을 제조하고 이를 보강재 표면에 코팅하는 방법이 제안되었다. 그러나 이러한 종래 기술은 유기용매를 매질로 사용하기 때문에 작업자의 건강을 위협하고 환경을 오염시키면 유기용매를 재활용하기 위해 대규모 회수장치가 필요함에 따라 경제성이 떨어지는 문제가 있다.
이러한 종래 문제점을 해결하기 위해, 물을 매질로 이용하여 흡수제를 분산시켜 코팅액을 제조하고 이를 보강재 표면에 코팅하는 방법이 제안되었다. 그러나 이러한 종래 기술은 흡수제가 물을 쉽게 흡수하여 팽창함으로써 코팅액의 점도를 일정하게 유지하지 못함에 따라 이로부터 제조된 보강재는 코팅층의 접착력이 약하고 흡수성 및 내구성이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 물을 매질로 이용하여 바인더를 방향족 폴리아미드 필라멘트 표면에 1차로 코팅한 후 이어서 흡수제를 1차 코팅된 표면에 2차로 코팅함으로써, 접착력이 높고 흡수성이 우수함에 따라 침투된 물을 장시간 원활하게 차단할 수 있을 뿐만 아니라, 유기용매를 사용하지 않음에 따라 환경이 오염되지 않고 회수공정이 불필요함에 따라 경제성이 우수한 방향족 폴리아미드 섬유 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면에서의 본 발명은, 방향족 폴리아미드 필라멘트; 상기 방향족 폴리아미드 필라멘트 표면에 형성된 바인더를 포함하는 제1코팅층; 및 상기 제1코팅층의 표면에 형성된 자신 무게의 2배 이상의 물을 흡수하는 흡수제를 포함하는 제2코팅층을 포함하는 광케이블 방수용 방향족 폴리아미드 섬유를 제공한다.
다른 측면에서의 본 발명은, 방향족 폴리아미드 필라멘트를 준비하는 공정; 바인더를 물에 녹여 제1조성물을 제조하는 공정; 상기 방향족 폴리아미드 필라멘트 표면에 상기 제1조성물을 도포하는 공정; 제1코팅층을 형성시키기 위해 상기 제1조성물이 도포된 방향족 폴리아미드 필라멘트를 건조하는 공정; 상기 제1코팅층 표면에 자신 무게의 2배 이상의 물을 흡수하는 흡수제를 도포하는 공정; 및 제2코팅층을 형성시키기 위해 상기 흡수제가 도포된 방향족 폴리아미드 필라멘트를 열처리하는 공정을 포함하는 광케이블 방수용 방향족 폴리아미드 섬유의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명의 방향족 폴리아미드 섬유는 물을 매질로 이용하여 제조함으로써 환경이 오염되지 않고 회수공정이 불필요함에 따라 경제성이 우수한 이점이 있다.
둘째, 본 발명의 방향족 폴리아미드 섬유는 바인더를 방향족 폴리아미드 필라멘트 표면에 1차로 코팅한 후 흡수제를 제1코팅층에 2차로 코팅하여 제조함으로써 공정제어가 용이함에 따라 접착력이 높고 흡수성이 우수한 이점이 있다.
이와 같은 방향족 폴리아미드 섬유는 우수한 고흡수성이 장시간 유지될 수 있기 때문에 광케이블의 보강재 등에 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방향족 폴리아미드 섬유의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방향족 폴리아미드 섬유의 공정도이다.
본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 다양한 변경 및 변형이 가능하다는 점은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물의 범위 내에 드는 변경 및 변형을 모두 포함한다.
본 발명에서 사용한 "고흡수제"란 자신의 중량 대비 2배 이상의 물을 흡수할 수 있는 성능을 갖는 흡수제를 의미한다.
본 발명에서 사용한 "고흡수성"이란 자신의 중량 대비 2배 이상의 물을 흡수할 수 있는 높은 흡수 성능을 가지는 것을 의미한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 방향족 폴리아미드 섬유에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방향족 폴리아미드 섬유의 단면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 방향족 폴리아미드 섬유는 방향족 폴리아미드 필라멘트(10), 상기 방향족 폴리아미드 필라멘트(10) 표면에 형성된 바인더를 포함하는 제1코팅층(20) 및 상기 제1코팅층의 표면에 형성된 자신 무게의 2배 이상의 물을 흡수하는 흡수제를 포함하는 제2코팅층(30)을 포함한다.
광케이블은 통상 광섬유를 보호하고 케이블의 아래로 처지는 것을 방지하는 보강재를 포함한다. 이러한 보강재로는 높은 강도 및 탄성률을 갖는 섬유를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
이에 따라 본 발명은 원활한 지지체 역할을 수행하는데 적합한 방향족 폴리아미드 필라멘트(10)를 포함한다. 상기 방향족 폴리아미드 필라멘트(10)는 파라계 방향족 폴리아미드 중합체로부터 제조된 파라 방향족 폴리아미드 필라멘트(10)일 수 있다. 상기 파라 방향족 폴리아미드 필라멘트(10)는 20 g/d 이상의 인장 강도와 300 g/d 이상의 탄성률을 가질 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 상기 방향족 폴리아미드 섬유는 방향족 폴리아미드 필라멘트(10) 표면에 형성된 코팅층을 포함한다. 상기 코팅층은 다층구조로 이루어져 있는데, 방향족 폴리아미드 필라멘트(10) 표면과 접하고 있는 제1코팅층(20)과 상기 제1코팅층(20)의 표면과 접하고 있는 제2코팅층(30)을 포함하고 있다.
상기 제1코팅층(20)은 바인더를 포함한다. 이와 같이 바인더를 포함하는 제1코팅층(20)은, 높은 접착력과 흡수성을 모두 만족시키기 위해 상기 제1코팅층(20) 및 제2코팅층(30)의 전체 중량 대비 10 내지 50 중량%의 함량을 가질 수 있다.
상기 바인더는 방향족 폴리아미드 필라멘트(10)에 흡수제가 원활하게 부착되도록 도와주는 가교제 역할을 수행한다. 하지만, 상기 바인더의 함량이 너무 높을 경우 흡수제의 구조를 크게 변형시키고 상대적으로 흡수제의 함량을 낮추기 때문에 방향족 폴리아미드 섬유의 고흡수성이 저하될 수 있다. 반면 상기 바인더의 함량이 너무 낮을 경우 흡수제가 방향족 폴리아미드 필라멘트(10)에 강하게 부착하지 못하고 이로 인해 내구성이 떨어짐으로써 방향족 폴리아미드 섬유는 장시간 고흡수성을 유지하지 못할 수 있다.
이에 따라 상기 제1코팅층(20)은 상기 제1코팅층(20) 및 제2코팅층(30)의 전체 중량 대비 10 내지 50 중량%의 함량을 가질 수 있다. 만일 상기 제1코팅층(20)의 함량이 10 중량% 미만일 경우 흡수제의 접착력이 떨어지기 때문에 방향족 폴리아미드 섬유가 장시간 고흡수성을 유지할 수 없고, 반면 상기 제1코팅층(20)의 함량이 50 중량%를 초과할 경우 방향족 폴리아미드 섬유의 흡수성이 저하될 수 있다.
상기 바인더의 함량은 다음의 과정을 통해 측정된다.
먼저, 코팅층을 포함된 방향족 폴리아미드 섬유를 CCl4와 같은 유기용매에 처리하여 코팅층과 방향족 폴리아미드 필라멘트를 분리한다. 이어서, 상기 분리된 코팅층 중 바인더만 상기 유기용매에 녹기 때문에 400 메쉬를 이용하여 상기 분리된 코팅층을 바인더와 흡수제로 분리한다. 이어서, 분리된 흡수제를 상기 유기용매로 충분히 수세하여 건조시켜 흡수제의 무게를 측정한다. 한편, 분리된 바인더를 건조시켜 유기용매를 제거한 후 바인더의 무게를 측정한다. 이렇게 얻어진 상기 흡수제의 무게 및 바인더의 무게를 이용하여 코팅층 중 바인더의 함량을 측정한다.
상기 바인더는 수계 폴리우레탄계 고분자일 수 있다. 상기 수계 폴리우레탄계 고분자는 방향족 폴리아미드 필라멘트(10) 및 흡수제와 쉽게 반응함으로써 접착력을 향상시키고, 가격이 비교적 저렴함으로써 경제성이 우수한 이점이 있다.
상기 제2코팅층(30)은 자신 무게의 2배 이상의 물을 흡수할 수 있는 흡수제를 포함한다. 이러한 흡수제는 외부로부터 침투한 물을 흡수하여 물이 광섬유와 접촉하는 것을 방지하고 흡수된 물에 의해 팽윤됨으로써 크랙을 차단할 수 있기 때문에 더 이상의 물의 침투를 방지하는 역할을 수행한다.
이러한 흡수제로는 다양한 물질을 사용할 수 있다.
예를 들어, 가교 결합된 폴리아크릴산, 가교 결합된 전분 아크릴산 그라프트 중합체, 가교 결합된 이소부틸렌과 말레익 무수물과의 공중합체, 비닐 아세테이트-아크릴산 공중합체 비누화 생성물, 아크릴 아미드 중합체 또는 아크릴 아미드 공중합체 가수분해 생성물, 또는 아크릴로니트릴 공중합체 가수분해 생성물 등의 흡수제가 사용될 수 있다.
특히, 상기 흡수제로는 아크릴산계 고분자를 사용할 수 있다. 상기 아크릴산계 고분자는 바인더와 용이하게 반응함으로써 접착력을 향상시킬 수 있기 때문에 고흡수성을 장시간 유지시킬 수 있고 다량의 물을 신속하게 흡수함에 따라 물의 침투를 원활하게 방지할 수 있고 흡수된 물에 의해 신속하게 최대로 팽창함에 따라 크랙을 완벽하게 차단할 수 있는 이점이 있다.
상기 제1코팅층(20) 및 제2코팅층(30) 중 적어도 어느 한 층은 안정제를 더 포함할 수 있다.
방향족 폴리아미드 섬유가 광케이블의 보강재 등에 사용될 경우, 장시간 외부 환경에 노출되고 이로 인해 코팅층에 포함된 흡수제 또는 바인더의 분자사슬이 절단되거나 분자 구조가 변형되어 흡수성이 저하될 수 있다.
이에 따라 본 발명의 방향족 폴리아미드 섬유는 이러한 외부 환경으로부터 코팅층을 보호하기 위해서 안정제를 포함할 수 있다.
상기 안정제는 산화방지제를 포함할 수 있다. 이러한 산화방지제는 공기 중에 있는 산소와 코팅층의 흡수제 또는 바인더와 결합하여 자동 산화되는 것을 억제한다. 자동 산화는 연쇄반응으로 진행되는데, 각 단계마다 중간 생성물인 연쇄 운반체가 생기고, 이러한 연쇄 운반체가 존재하면 연쇄반응이 계속된다. 이러한 연쇄 반응은 열, 자유 라디칼, 금속 촉매, 빛 등에 의해 일어나고, 산화방지제와 연쇄 운반체가 반응함으로써 종결된다.
상기 산화방지제는 페놀계, 황계 및 인계 산화방지제 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 페놀계 산화방지제는 빛, 열 등에 의해 발생된 라디칼을 포착하는 역할을 주로 한다. 상기 황계 산화방지제는 빛, 열 등에 의해 발생된 과산화물을 분해시켜 개시반응을 억제하는 역할을 주로 한다. 상기 인계 산화방지제는 고온에서 발생된 과산화물을 분해하거나 라디칼을 포착하는 역할을 주로 한다.
또한, 상기 안정제는 자외선 흡수제를 포함할 수 있다. 이러한 자외선 흡수제는 자외선을 흡수하여 열로 전환하는 역할을 한다. 상기 자외선 흡수제는 벤조트리아졸계, 벤조페논계 및 살리실레이트계 자외선 흡수제 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 안정제는 힌더드아민계 광안정제를 포함할 수 있다. 상기 힌더드아민계 광안정제는 라디칼을 포착하는 역할을 주로 한다.
이와 같이 안정제를 포함하는 방향족 폴리아미드 섬유는 Q-UV 장치(CLEVELAND, 26200 First)를 이용하여 45℃의 온도에서 1008 시간 동안 자외선 조사 후 측정된 흡수성과 상기 자외선 조사 전 측정된 흡수성을 구하고, 이를 아래의 식에 적용하여 얻어진 자외선 조사 전후의 흡수성 유지율이 80% 이상일 수 있다.
자외선 조사 전후의 흡수성 유지율(%)=[(자외선 조사 전 흡수성)-(자외선 조사 후 흡수성)]/자외선 조사 전 흡수성×100
이와 같이 본 발명의 방향족 폴리아미드 섬유는 장시간 자외선에 노출되어도 쉽게 물성이 취하되지 않음으로써 광케이블의 보강재 등에 사용될 경우 보수할 필요없이 장시간 사용할 수 있는 이점이 있다.
상술한 바와 같이 이루어진 방향족 폴리아미드 섬유는 200 이상의 흡수성을 가질 수 있다. 이와 같이 본 발명의 방향족 폴리아미드 섬유는 우수한 흡수성을 가짐에 따라 외부로부터 침투한 물을 원활하게 차단함으로써 광케이블의 보강재 등에 사용할 수 있다.
다음으로 본 발명의 일 실시예에 따른 방향족 폴리아미드 섬유의 제조방법에 대해 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
우선, 방향족 폴리아미드 필라멘트(10)를 준비한다.
상기 방향족 폴리아미드 필라멘트(10)는 방향족 디아민을 중합용매에 녹여 혼합용액을 준비하고 준비된 혼합용액에 방향족 디에시드를 첨가시켜 중합시킴으로써 방향족 폴리아미드 중합체를 제조하고, 이러한 방향족 폴리아미드 중합체를 황산용매에 녹여 방사도프를 제조하고 이를 방사, 응고 및 수세시켜 제조할 수 있다.
이어서, 바인더를 물에 녹여 제1조성물(210)을 제조한다. 상기 바인더는 물과 친화력이 있는 반응기를 다수 포함하고 있다. 이와 같이 본 발명은 유기용매를 사용하는 종래기술과 달리 물을 매질로 사용하여 방향족 폴리아미드 섬유를 제조함에 따라 환경오염을 방지하고 회수공정을 생략함에 따라 경제성이 우수한 이점이 있다.
상기 제1조성물(210)은 외부 환경으로부터 코팅층을 보호하기 위해 안정제를 더 포함할 수 있다. 상기 안정제는 상술한 바와 같이 산화 방지제, 자외선 흡수제, 또는 힌더드아민계 광안정제를 포함할 수 있다.
이어서, 제조된 제1조성물(210)을 준비된 방향족 폴리아미드 필라멘트(10) 표면에 도포한다.
상기 방향족 폴리아미드 필라멘트(10) 표면에 상기 제1조성물(210)을 부여하는 방법은 다양한 방법에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 방향족 폴리아미드 필라멘트(10) 표면에 상기 제1조성물(210)을 부여하는 방법은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 제1조성물(210)이 담기 제1침지조(200)에 상기 방향족 폴리아미드 필라멘트(10)를 침지시킨 후 제1가이드 롤러(220)를 통해 상기 제1침지조(200)의 외부로 이동시키는 침지(dipping) 공정을 이용하여 수행할 수 있는데, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.
이어서, 제1코팅층을 형성시키기 위해 상기 제1조성물이 도포된 방향족 폴리아미드 필라멘트를 건조한다.
상기 건조 공정은 다양한 방법에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1침지조(200)에서 제1조성물(210)이 처리된 방향족 폴리아미드 필라멘트(10)를 적외선 히터가 설치된 건조부(300)에서 건조시킬 수 있다.
상기 건조 공정은 30 내지 120 ℃의 온도에서 수행될 수 있다. 만일 상기 건조 온도가 30 ℃ 미만일 경우 상기 제1조성물(210)의 잔류 용매가 많아 유동성이 지나치게 커짐에 따라 상기 제1조성물(210)이 마찰에 의해 방향족 폴리아미드 표면으로부터 탈락될 수 있고 형태가 변형되어 균일한 두께의 제1코팅층(20)을 얻기가 곤란할 수 있다. 반면 상기 건조 온도가 120 ℃를 초과할 경우 바인더가 지나치게 건조됨으로써 바인더의 접착력이 떨어짐에 따라 바인더와 흡수제가 원활하게 접착되지 못하기 때문에 제2코팅층(30)의 내구성이 떨어질 수 있다.
다음, 흡수제를 준비한다.
상기 흡수제는 비드 형상일 수 있다. 또한 상기 비드 형상의 흡수제는 되도록 작은 크기, 즉 파우더 형태를 갖는 것이 바람직한데, 그렇지 않을 경우 흡수제가 잘 분산되지 않고 응집됨으로써 상기 제1코팅층(20) 표면에 원활하게 부착되지 않기 때문에 접착력이 떨어지거나 두께가 불균일해질 수 있다.
상기 흡수제는 외부 환경으로부터 코팅층을 보호하기 위해 안정제를 포함할 수 있다. 상기 안정제는 상술한 바와 같이 산화 방지제, 자외선 흡수제, 또는 힌더드아민계 광안정제를 포함할 수 있다.
이어서, 상기 흡수제를 상기 제1코팅층(20)의 표면에 도포한다. 흡수제를 제1코팅층(20)의 표면에 도포하는 공정은 다양한 방법에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이, 분사노즐(400)을 이용하여 상기 방향족 폴리아미드 필라멘트(10)의 제1코팅층(20) 표면에 비드 형태의 흡수제를 분사시키는 에어-브러싱(air-brushing) 공정을 통해 상기 흡수제를 상기 제1코팅층(20)의 표면에 도포할 수 있다.
또한, 제1코팅층(20)이 표면에 형성된 방향족 폴리아미드 필라멘트(10)가 비드 형태의 흡수제가 담긴 탱크를 통과시켜 상기 제1코팅층(20) 표면에 흡수제를 부여한 후 핀홀을 통과시키는 공정을 통해 상기 흡수제를 상기 제1코팅층(20)의 표면에 도포할 수도 있다.
하지만, 상기 흡수제를 상기 제1코팅층(20)의 표면에 도포하는 공정은 상술한 방법에 반드시 한정되는 것은 아니다.
이어서, 제2코팅층(30)을 형성시키기 위해, 흡수제가 도포된 방향족 폴리아미드 필라멘트(10)를 열처리한다. 상기 열처리 공정은 다양한 방법에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 열처리 공정은 흡수제가 도포된 방향족 폴리아미드 필라멘트(10)를 적외선 히터가 설치된 열처리부(500)에서 열처리시킴에 의해 수행될 수 있다.
상기 열처리 공정은 80 내지 250 ℃의 온도에서 수행될 수 있다.
만일 상기 열처리 온도가 80 ℃ 미만일 경우 상기 흡수제가 바인더와 충분히 반응하지 못함에 따라 제2코팅층(30)의 접착력이 떨어져 장시간 고흡수성을 유지할 수 없다. 반면 상기 열처리 온도가 250 ℃를 초과할 경우 상기 흡수제 및 바인더가 열에 의해 취할 될 수 있어 흡수성이 저하될 수 있다.
선택적으로, 상기 제2코팅층(30)의 표면에 안정제를 처리할 수 있다. 즉, 상기 안정제를 제1조성물(210) 또는 흡수제에 첨가하지 않고, 제1코팅층(20)에 제2코팅층(30)을 형성시킨 후 별도의 처리수단을 통해 상기 안정제를 상기 제2코팅층(30)에 부여할 수 있다. 상기 안정제 처리 공정은 에어 스프레이, 키스 롤러 등의 방법을 이용하여 수행할 수 있는데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같이 제조된 방향족 폴리아미드는 제1코팅층(20) 및 제2코팅층(30) 전체 중량 대비 10 내지 50 중량%의 함량을 갖는 제1코팅층(20)을 포함할 수 있다. 만일, 상기 제1코팅층(20)의 함량이 10 중량% 미만일 경우 바인더의 함량이 너무 낮음에 따라 코팅층의 내구성이 떨어질 수 있고, 반면 상기 제1코팅층(20)의 함량이 50 중량%를 초과할 경우 흡수성이 지나치게 떨어질 수 있다.
이와 같이 제조된 본 발명의 방향족 폴리아미드 섬유는 흡수성이 우수하고 코팅층의 내구성이 우수함에 따라 장시간 고흡수성을 유지할 수 있다. 따라서, 상기 방향족 폴리아미드 섬유는 광케이블의 보강재로 사용될 경우 침투된 물을 신속하게 흡수하고 팽창함으로써 우수한 방수성능을 발휘할 수 있게 된다.
이하, 실시예 및 비교예들을 통해 본 발명을 구체적으로 설명한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐으로 이것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되어서는 안 된다.
실시예
시판 중인 수성 고분자우레탄(H-3, (주)DKS)을 증류수에 녹여 20 중량% 농도의 제1조성물(210)을 제조하였다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 해사부(100)로부터 1000 데니어의 파라 방향족 폴리아미드 필라멘트(10)를 공급하고 상기 공급된 파라 방향족 폴리아미드 필라멘트(10)를 상기 제1조성물(210)이 담겨진 제1침지조(200)에 침지시킨 후 90 ℃의 히터에서 3초 동안 건조하여 방향족 폴리아미드 필라멘트(10)에 제1코팅층(20)을 형성하였다.
이어서, 분사노즐(400)을 이용하여 1 중량%의 안정제가 첨가된 비드형 소듐 아크릴레이트 흡수제를 상기 방향족 폴리아미드 필라멘트(10)의 제1코팅층(20)에 픽업율이 7 중량%를 갖도록 분사시킨 후 180 ℃의 히터에서 3초 동안 열처리하여 제2코팅층(30)을 형성시킨 후 와인더(600)의 지관에 감아 방향족 폴리아미드 섬유를 제조하였다.
비교예
시판 중인 80 g의 소듐 아크릴레이트 흡수제(TPY-1000, (주)티피와이)와 20g의 폴리우레탄 바인더(VCOAT-780, (주)Vixx)를 900 g의 MEK 유기용매에 첨가한 후 60분 동안 교반하여 조성물을 제조하였다. 상기 조성물에 1000 데니어의 파라 방향족 폴리아미드 필라멘트(10)를 함침시킨 후 160 ℃의 히터에서 3초 동안 건조하여 방향족 폴리아미드 섬유를 제조하였다.
위 실시예 및 비교예에 의해 얻어진 방향족 폴리아미드 섬유에 대한 흡수성 은 아래의 방법으로 측정하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
방향족 폴리아미드 섬유의 흡수성
방향족 폴리아미드 섬유의 흡수성은 다음의 방법을 통해 측정하였다.
먼저, 시료 10g을 준비하고 이를 12 ㎝씩 절단하고, 상기 시료 길이가 12 ㎝ 미만이 될 때까지 절단 과정을 수행하였다. 이 후, 1L 비이커에 증류수 800 ㎖를 준비하였다. 이 후, 상기 비이커에 준비된 시료를 일체의 교반 및 이와 유사 과정을 실시하지 않고 2분간 침지시켰다. 이 후, 침지된 시료를 10 ㎝ × 15 ㎝인 외올베로 만든 주머니(mesh size 1 ㎜ × 1.5 ㎜)에 넣고 1 시간 동안 탈수시켜 과량의 물을 제거하였다. 이 후, 탈수된 시료의 무게(A)를 소수점 넷째 자리까지 측정하였다. 이 후, 탈수된 시료를 105도 오븐에서 24시간 건조한 후 건조된 시료의 무게(B)를 소수점 넷째 자리까지 측정하였다.
방향족 폴리아미드 섬유의 흡수성(%) = (A-B)×100/B
구분 방향족 폴리아미드 섬유의 흡수성(%)
실시예 398
비교예 356
위 표 1에서와 같이, 물을 매질로 사용하여 제조된 본 발명의 방향족 폴리아미드 섬유는 유기 용매를 사용하여 제조된 방향족 폴리아미드 섬유보다 좋은 흡수성을 가짐을 알 수 있다. 또한, 본 발명의 방향족 폴리아미드 섬유는 물을 매질로 사용하기 때문에 환경이 오염되지 않고 회수공정이 불필요함에 따라 경제성이 우수함을 알 수 있다.
10 : 방향족 폴리아미드 필라멘트 20 : 제1코팅층
30 : 제2코팅층 100 : 해사부
200 : 제1침지조 210 : 제1조성물
220: 제1가이드 롤러 300 : 건조부
400 : 분사노즐 500 : 열처리부
600 : 와인더

Claims (17)

  1. 방향족 폴리아미드 필라멘트;
    상기 방향족 폴리아미드 필라멘트 표면에 형성된 바인더를 포함하는 제1코팅층; 및
    상기 제1코팅층의 표면에 형성된 자신 무게의 2배 이상의 물을 흡수하는 흡수제를 포함하는 제2코팅층을 포함하되,
    상기 제1코팅층 및 제2코팅층 중 적어도 어느 한 층은 안정제를 포함하는 광케이블 방수용 방향족 폴리아미드 섬유.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방향족 폴리아미드 필라멘트는 20g/d 이상의 인장 강도 및 300g/d 이상의 탄성률을 갖는 것을 특징으로 하는 광케이블 방수용 방향족 폴리아미드 섬유.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 바인더는 폴리우레탄계 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 광케이블 방수용 방향족 폴리아미드 섬유.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 흡수제는 아크릴산계 고분자를 포함하는 것을 특징으로 하는 광케이블 방수용 방향족 폴리아미드 섬유.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 안정제는 산화방지제를 포함하는 것을 특징으로 하는 광케이블 방수용 방향족 폴리아미드 섬유.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 산화방지제는 페놀계, 황계, 및 인계 산화방지제 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 광케이블 방수용 방향족 폴리아미드 섬유.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 안정제는 자외선 흡수제를 포함하는 것을 특징으로 하는 광케이블 방수용 방향족 폴리아미드 섬유.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 자외선 흡수제는 벤조트리아졸계, 벤조페논계 및 살리실레이트계 자외선 흡수제 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 광케이블 방수용 방향족 폴리아미드 섬유.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 안정제는 힌더드아민광안정제(hindered amine light stabilizer)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광케이블 방수용 방향족 폴리아미드 섬유.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 방향족 폴리아미드 섬유는 Q-UV 장치(CLEVELAND, 26200 First)를 이용하여 45℃의 온도에서 1008 시간 동안 자외선 조사 후 측정된 흡수성이 상기 자외선 조사 전 측정된 흡수성 대비 80% 이상 유지되는 것을 특징으로 하는 광케이블 방수용 방향족 폴리아미드 섬유.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 방향족 폴리아미드 섬유는 200% 이상의 흡수성을 갖는 것을 특징으로 하는 광케이블 방수용 방향족 폴리아미드 섬유.
  13. 방향족 폴리아미드 필라멘트를 준비하는 공정;
    바인더를 물에 녹여 제1조성물을 제조하는 공정;
    상기 방향족 폴리아미드 필라멘트 표면에 상기 제1조성물을 도포하는 공정;
    제1코팅층을 형성시키기 위해 상기 제1조성물이 도포된 방향족 폴리아미드 필라멘트를 건조하는 공정;
    상기 제1코팅층 표면에 자신 무게의 2배 이상의 물을 흡수하는 흡수제를 도포하는 공정; 및
    제2코팅층을 형성시키기 위해 상기 흡수제가 도포된 방향족 폴리아미드 필라멘트를 열처리하는 공정을 포함하는 광케이블 방수용 방향족 폴리아미드 섬유의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 건조 공정은 30 내지 120℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 광케이블 방수용 방향족 폴리아미드 섬유의 제조방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 열처리 공정은 80 내지 250℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 광케이블 방수용 방향족 폴리아미드 섬유의 제조방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제1코팅층 및 제2코팅층 중 적어도 어느 한 층은 안정제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광케이블 방수용 방향족 폴리아미드 섬유의 제조방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 제1코팅층은 상기 제1코팅층 및 제2코팅층의 전체 중량 대비 10 내지 50 중량%의 함량을 갖는 것을 특징으로 하는 광케이블 방수용 방향족 폴리아미드 섬유의 제조방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000029486A1 (en) 1998-11-13 2000-05-25 Owens Corning Superabsorbent water-resistant coatings for fiber-reinforced articles
WO2001023479A1 (en) * 1999-09-30 2001-04-05 Owens Corning Superabsorbent water-resistant coatings
KR20010089842A (ko) * 1998-11-24 2001-10-11 메리 이. 보울러 방수재로 코팅된 섬유
KR20020003226A (ko) * 1999-03-30 2002-01-10 클림멕 헬무트 초흡수성 중합체를 형성하는 가교-결합성 중합체

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000029486A1 (en) 1998-11-13 2000-05-25 Owens Corning Superabsorbent water-resistant coatings for fiber-reinforced articles
KR20010089842A (ko) * 1998-11-24 2001-10-11 메리 이. 보울러 방수재로 코팅된 섬유
KR20020003226A (ko) * 1999-03-30 2002-01-10 클림멕 헬무트 초흡수성 중합체를 형성하는 가교-결합성 중합체
WO2001023479A1 (en) * 1999-09-30 2001-04-05 Owens Corning Superabsorbent water-resistant coatings

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