KR100537252B1 - Polyurethane fiber of good heat setting property and Process for the production of the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열세트성이 우수한 폴리우레탄 탄성 섬유 및 그의 제조 방법에 관한 것 으로, 보다 상세하게는 종래의 폴리우레탄 중합물에 적정량의 폴리 스티렌-아크릴로나이트릴 공중합체(SAN) 및 열가소성 폴리우레탄(TPU)의 혼합물을 기존의 폴리우레탄 중합물의 중량 대비 1 내지 30 중량부의 비율로 혼합하여 방사한 것임.The present invention relates to a polyurethane elastic fiber having excellent thermosetability and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a conventional polyurethane polymer, an appropriate amount of polystyrene-acrylonitrile copolymer (SAN) and thermoplastic polyurethane ( TPU) is a mixture of 1 to 30 parts by weight with respect to the weight of the conventional polyurethane polymer is spinning.
본 발명에 의한 폴리우레탄 섬유는 건열 100℃에서의 열세트성이 65%이상이고 강도와 탄성회복율의 변화율이 각각 7% 및 10%내외이다.The polyurethane fiber according to the present invention has a heat setability of 65% or more at dry heat of 100 ° C. and a change rate of strength and elastic recovery rate of about 7% and 10%, respectively.
Description
본 발명은 열세트성이 우수한 폴리우레탄섬유 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종래의 폴리우레탄 중합물에 폴리스티렌-아크릴로나이트릴 공중합체 (SAN)와 열가소성 폴리우레탄(TPU)의 혼합물을 적정 비율로 혼합하여 제조한 열세트성이 우수한 폴리우레탄섬유 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polyurethane fiber having excellent thermosetability and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a mixture of a polystyrene-acrylonitrile copolymer (SAN) and a thermoplastic polyurethane (TPU) in a conventional polyurethane polymer. The present invention relates to a polyurethane fiber excellent in heat setability prepared by mixing in an appropriate ratio and a method for producing the same.
폴리우레탄은 일반적으로 고분자량의 디올 화합물인 폴리올과 과량의 디이소시아네이트 화합물을 반응시켜 폴리올의 양말단에 이소시아네이트기를 가지는 예비 중합체(Prepolymer)를 얻는 1차 중합반응과 상기 예비 중합체를 적절한 용매에 용해시킨 후 그 용액에 디아민계 또는 디올계 쇄연장제를 첨가하여 반응시키는 2차 중합반응에 의해 제조된다.Polyurethane generally reacts with a polyol, a high molecular weight diol compound, and an excess of diisocyanate compound to obtain a prepolymer having an isocyanate group at the end of the polyol, and dissolving the prepolymer in a suitable solvent. Thereafter, the solution is prepared by a secondary polymerization reaction in which a diamine-based or diol-based chain extender is added and reacted.
폴리우레탄 섬유는 일반적으로 폴리우레탄을 함유하는 방사액을 노즐을 통해 압출하면서 가열기체에 의해 용매를 증발, 건조시키는 건식방사 ; 폴리우레탄을 함유하는 방사액을 노즐을 통해 수용액중에 압출함으로써 압출과 동시에 폴리머를 섬유상으로 응고시키는 습식방사 ; 말단 이소시아네이트기를 지닌 예비 중합체 용액을 노즐을 통해 아민계 쇄연장제를 함유하는 반응액 중에 압출시켜 쇄연장 반응시키는 화학방사 : 또는 폴리우레탄을 가열용융상태에서 노즐을 통해 압출하고 냉각시키는 용융방사법을 통해 제조된다.Polyurethane fibers are generally dry spinning for evaporating and drying a solvent by a heating gas while extruding a spinning liquid containing polyurethane through a nozzle; Wet spinning which solidifies a polymer in fibrous form simultaneously with extrusion by extruding a spinning solution containing a polyurethane into an aqueous solution through a nozzle; A chemical spinning method in which a prepolymer solution having a terminal isocyanate group is extruded through a nozzle into a reaction solution containing an amine chain extender for chain extension reaction, or through a melt spinning method in which a polyurethane is extruded and cooled through a nozzle in a hot melt state. Are manufactured.
이와 같이 제조된 폴리우레탄 섬유는 용도에 따라 아크릴, 울, 면, 견 등과 같은 다른 여러 가지 섬유와 조합되어 사용될 수 있으며, 특히 긴 사슬의 소프트 세그먼트가 85 중량부 이상 함유되어 있는 탄성섬유를 스판덱스라 한다.Polyurethane fibers prepared in this way can be used in combination with various other fibers such as acrylic, wool, cotton, silk, etc., depending on the application, in particular, an elastic fiber containing more than 85 parts by weight of the long chain soft segment is called spandex do.
폴리우레탄 섬유는 높은 탄성을 갖는 고유의 특징 때문에 다양한 용도로 활발하게 사용되고 있으며, 그 용도 범위의 확대에 따라 기존의 폴리우레탄 섬유에 새로운 부가적인 특성이 계속하여 요구되고 있다. Polyurethane fibers are actively used for various purposes because of their inherent characteristics with high elasticity, and as the range of their use expands, new additional properties continue to be required for existing polyurethane fibers.
지금까지 내열성 및 탄성 회복력이 더욱 강화된 폴리우레탄 섬유가 다수 개발되었으며, 최근에는 높은 열세트성을 갖는 폴리우레탄 섬유에 대한 수요가 점차 증가하고 있다. Until now, a number of polyurethane fibers, which have been further strengthened in heat resistance and elastic recovery, have been developed, and in recent years, the demand for polyurethane fibers having high heat setability has gradually increased.
이에 대응하여, 그간 폴리우레탄 섬유의 열세트성을 개선하기 위한 노력이 계속되어 왔다. In response, efforts have been made to improve the thermosetability of polyurethane fibers.
예를 들어, 일본국 특허공보 소 63-53287호 및 소 63-53288호에는 각각 디이소시아네이트 이량체 또는 미분말 실리카와 같은 특정 첨가물을 첨가하여 제조한 폴리우레탄을 이용하여 폴리우레탄 탄성사의 열세트성을 개선하는 방법이 개시되어 있다. For example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 63-53287 and 63-53288 disclose thermoset properties of polyurethane elastic yarns using polyurethanes prepared by adding specific additives such as diisocyanate dimers or fine powder silica, respectively. A method of improving is disclosed.
그러나, 이들 방법은 상기 첨가물을 폴리우레탄 중합반응물 중에 균일하게 분산 시키기가 어렵고 적절한 혼합 조건을 설정하는 것이 어려우며 중합 반응 자체가 복잡해지는 등의 문제가 있다. However, these methods have problems such that it is difficult to uniformly disperse the additives in the polyurethane polymerization product, it is difficult to set appropriate mixing conditions, and the polymerization reaction itself becomes complicated.
다른 방법으로, 일본국 특허공보 소 43-639호에서는 중합체 디올과 상기 중합체 디올의 1 ∼ 3몰배의 저분자량 디올의 혼합물과 디이소시아네이트기를 함유한 화합물을 반응시켜 수산기 말단을 갖는 예비 중합체와 이소시아네이트 말단을 갖는 예비 중합체를 제조한 후, 양자를 반응시켜 폴리우레탄 중합체를 얻는 방법을 기술하고 있다. Alternatively, Japanese Patent Publication No. 43-639 discloses a prepolymer having an hydroxyl group terminal and an isocyanate terminal by reacting a compound containing a diisocyanate group with a mixture of polymer diol and a low molecular weight diol of 1 to 3 moles of the polymer diol. After preparing a prepolymer having the polymer, a method of reacting both to obtain a polyurethane polymer is described.
그러나, 이 방법으로 얻어진 폴리우레탄은 용융방사에만 적용될 수 있다는 한계를 가지고 있다.However, the polyurethane obtained by this method has a limitation that it can be applied only to melt spinning.
또한, 대한민국 특허공개 제 2001-5854호에서는 서로 점도가 비교적 근사한 이소시아네이트 말단 예비 중합체와 수산기 말단 예비 중합체를 얻은 후에 양자를 반응시켜 얻은 유동상태의 폴리우레탄 중합체를 연속적으로 노즐을 통해 압출하는 것을 특징으로 하는 폴리우레탄 섬유의 제조방법에 대해 기술하고 있다. In addition, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2001-5854 is characterized in that the polyurethane polymer in the fluid state obtained by reacting both isocyanate terminal prepolymer and hydroxyl terminal prepolymer having relatively close viscosity to each other and then reacted with each other is continuously extruded through a nozzle. It describes a method for producing a polyurethane fiber.
이 방법에 따르면 상기 두 가지 예비 중합체가 유사한 점도를 가지기 때문에 2차 중합 반응시 각 성분의 균일한 혼합이 가능하고 교반 효과의 향상과 방사 안정성의 개선을 기대할 수 있다고는 하나, 종래의 폴리우레탄 섬유의 제조방법에 비해 공정이 매우 복잡해질 뿐만 아니라, 교반 효과 및 방사 안정성의 향상은 공정 조건의 조작을 통해서도 비교적 쉽게 이루어질 수 있으므로, 실용성이 그다지 크지 않다는 단점을 가지고 있다.According to this method, since the two prepolymers have similar viscosities, it is possible to uniformly mix each component in the secondary polymerization reaction, and to improve the stirring effect and the spinning stability. Compared to the manufacturing method of the process is not only very complicated, but also the improvement of the stirring effect and spinning stability can be made relatively easily through the operation of the process conditions, has the disadvantage that the practicality is not very large.
한편, 일본국 특허공개 평7-316922호에서는 폴리우레탄 섬유의 열세트성을 향상시킬 수 있는 비교적 간단한 방법을 제시하고 있는데, 이 방법은 기본적으로 종래의 방식을 통하여 폴리우레탄 섬유를 제조하되, 폴리우레탄 성분의 일부를 열가소성 폴리우레탄으로 대체하는 방안을 채택하고 있다. On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 7-316922 proposes a relatively simple method to improve the heat setability of the polyurethane fiber, which is basically a polyurethane fiber produced by a conventional method, The alternative is to replace some of the urethane components with thermoplastic polyurethane.
상기 열가소성 폴리우레탄은 종래의 폴리우레탄 중합체를 제조하는 과정 중 2차 중합반응에 쇄연장제로서 디아민 대신에 디올을 사용하여 제조한 것이다. The thermoplastic polyurethane is prepared by using diol instead of diamine as a chain extender in a secondary polymerization reaction in the process of preparing a conventional polyurethane polymer.
그러나, 이 방법에 의하면 폴리우레탄 탄성사의 열세트성은 향상되나, 폴리우레탄 섬유의 주요한 특징인 신도가 저하되고 불필요한 모듈러스의 급격한 상승이 초래되는 단점이 있다. However, according to this method, the heat setability of the polyurethane elastic yarn is improved, but there are disadvantages in that elongation, which is a major feature of polyurethane fibers, is lowered and an unnecessary increase in modulus is caused.
또한, 수평균 분자량이 5,000 미만인 저분자량의 스틸렌 무수 말레인산계 공중합체를 사용하여 종래의 방식으로 제조한 폴리우레탄 중합물의 일부를 대체하는 방법도 기술되어 있으나, 이 방법은 열세트성 향상 및 원사의 기본 물성 유지라고 하는 측면을 고려하는 경우 바람직하지 않다.In addition, a method of replacing a part of a polyurethane polymer prepared by a conventional method using a low molecular weight styrene maleic anhydride copolymer having a number average molecular weight of less than 5,000 is also described. It is not preferable when considering the aspect called basic physical property maintenance.
이와 달리, 대한민국 특허공개 제 2001-16788호에서는 일반적인 건식 방사 법으로 폴리우레탄 섬유를 생산하는 과정 중 방사 후에 별도의 열처리 단계를 거침으로써 원사의 열세트성을 향상시키는 방법에 대하여 기술하고 있다. On the contrary, Korean Patent Publication No. 2001-16788 discloses a method for improving the heat setability of yarns by undergoing a separate heat treatment step after spinning in the process of producing polyurethane fibers by a general dry spinning method.
그러나 이 방법 역시 기존의 방사 설비 이외에 부가적인 설비를 필요로 할 뿐만 아니라 원사에 불필요한 열을 가함으로써 원사의 열세트성은 향상되나 강도 및 신도와 같은 기본 물성이 저하되는 단점을 가지고 있다.However, this method also requires additional equipment in addition to the existing spinning equipment, and by adding unnecessary heat to the yarn improves the heat setability of the yarn, but has the disadvantage of deteriorating the basic properties such as strength and elongation.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 열세트성이 우수한 폴리우레탄 섬유를 제조함에 있어서, 종래의 폴리우레탄 탄성사 제조용 중합체 용액에 폴리스티렌-아크릴로나이트릴 공중합체(SAN)와 열가소성 폴리우레탄(TPU)을 적정 비율로 용해, 혼합하여 사용함으로써 종래의 생산 공정 조건 및 설비의 변경 없이 종래의 방식으로 생산되는 폴리우레탄 탄성사와 동등한 강도 및 탄성 회복율을 가지면서 열세트성이 크게 향상된 폴리우레탄 탄성사와 그 제조방법을 제공하는데 목적을 두고 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, in the production of polyurethane fibers having excellent heat setability, the conventional polystyrene-acrylonitrile copolymer (SAN) and the polymer solution for polyurethane elastic yarn production By dissolving and mixing thermoplastic polyurethane (TPU) at an appropriate ratio, heat setability is greatly improved while having the same strength and elastic recovery rate as that of polyurethane elastic yarn produced in a conventional manner without changing the conventional production process conditions and equipment. An object of the present invention is to provide a polyurethane elastic yarn and a method of manufacturing the same.
본 발명은 아크릴로나이트릴의 함량이 10∼50 중량부이고 수평균 분자량이 10,000∼1,000,000인 폴리스티렌-아크릴로나이트릴 공중합체와 1,000∼100,000의 수평균 분자량을 갖는 열가소성 폴리우레탄을 적정 비율로 혼합한 후 기존의 폴리우레탄에 1:99 내지 30:70의 중량 비율로 혼합하여 방사하는 것을 특징으로 하는 열세트성이 우수한 폴리우레탄 섬유의 제조방법에 관한 것이다.In the present invention, a polystyrene-acrylonitrile copolymer having an acrylonitrile content of 10 to 50 parts by weight and a number average molecular weight of 10,000 to 1,000,000 and a thermoplastic polyurethane having a number average molecular weight of 1,000 to 100,000 are mixed in an appropriate ratio. The present invention relates to a method for producing a polyurethane fiber having excellent thermosetability, which is characterized in that it is spun by mixing a weight ratio of 1:99 to 30:70 to an existing polyurethane.
또 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 폴리우레탄 섬유로서 건열 160℃에서의 열세트성이 65%이상이며, 종래의 방식으로 생산되는 폴리우레탄 섬유의 강도와 탄성회복율를 유지하면서 탄성 회복율의 변화가 적은 열세트성이 우수한 폴리우레탄 섬유에 관한 것이다.In addition, the present invention is a polyurethane fiber produced by the above method is 65% or more of heat setability at dry heat 160 ℃, while maintaining the strength and elastic recovery rate of the polyurethane fiber produced by the conventional method, the change in elastic recovery rate is small The present invention relates to a polyurethane fiber having excellent heat setability.
이하, 본 발명의 폴리우레탄 섬유의 제조방법에 대하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the manufacturing method of the polyurethane fiber of this invention is demonstrated in detail.
본 발명에 사용되는 세그먼트 폴리우레탄은 유기 디이소시아네이트와 고분자 디올을 반응시켜 폴리우레탄 프리폴리머를 제조하고, 이를 유기 용매에 용해한 후 디아민 및 모노아민과 반응시킴으로써 제조된다. Segmented polyurethanes used in the present invention are prepared by reacting organic diisocyanates with polymeric diols to produce polyurethane prepolymers, which are dissolved in organic solvents and then reacted with diamines and monoamines.
본 발명에서, 유기 디이소시아네이트의 구체적인 예로는 4.4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 1,5'-니프탈렌디이소시아네이트, 1,4'-페닐렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 1,4'-시클로헥산디이소이아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트로 부터 선택한 1종 또는 이들의 2종 이상의 혼합물이다.In the present invention, specific examples of the organic diisocyanate include 4.4'-diphenylmethane diisocyanate, 1,5'-niphthalene diisocyanate, 1,4'-phenylenedi isocyanate, hexamethylene diisocyanate, 1,4'-cyclo Hexane diisoyanate, 4,4'-dicyclohexyl methane diisocyanate, isophorone diisocyanate, or a mixture of two or more thereof.
또한 고분자 디올은 폴리테트라메틸렌에테르글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 폴리카보네이트디올 등이 있다. Polymeric diols include polytetramethylene ether glycol, polypropylene glycol, polycarbonate diol, and the like.
사슬연장제인 디아민류의 예로는, 에틸렌디아민, 1,2'-프로필렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 크실렌디아민, 4,4'-디페닐메탄디아민, 하이드라진 등의 1종 또는 이들 2종 이상의 혼합물이 있다.Examples of diamines which are chain extenders include one or a mixture of two or more of ethylenediamine, 1,2'-propylenediamine, hexamethylenediamine, xylenediamine, 4,4'-diphenylmethanediamine, hydrazine, and the like. .
본 발명에서 폴리스티렌-아크릴로나이트릴 공중합체(SAN)의 아크릴로나이트릴 (AN)의 함량은 10∼50 중량부이다.In the present invention, the content of acrylonitrile (AN) of the polystyrene-acrylonitrile copolymer (SAN) is 10 to 50 parts by weight.
만일 아크릴로나이트릴의 함량이 10 중량부 미만일 경우는 열가소성 폴리우레탄과 상용성이 없어 방사 시 작업성에 문제를 발생 되며, 아크릴로나이트릴의 함량이 50 중량부 초과할 경우는 용매에 대한 용해성 및 성형성이 나쁘게 된다. If the content of acrylonitrile is less than 10 parts by weight, it is not compatible with thermoplastic polyurethane, which causes problems in workability during spinning. If the content of acrylonitrile is more than 50 parts by weight, solubility in solvents and The moldability becomes bad.
또한 폴리스티렌-아크릴로나이트릴 공중합체의 수평균 분자량은 10,000∼1,000,000이며, 10,000 미만일 경우는 열세트 효과가 적으며 1,000,000 초과할 경우는 용해 및 성형성이 저하된다. In addition, the polystyrene-acrylonitrile copolymer has a number average molecular weight of 10,000 to 1,000,000, and if it is less than 10,000, there is little heat set effect, and if it exceeds 1,000,000, dissolution and moldability are reduced.
또 열가소성 폴리우레탄의 수평균 분자량은 1,000∼100,000이며, 1,000 미만의 저분자 일 경우 열세트성의 효과가 거의 없게 되며, 100,000을 초과하면 폴리아크릴로 나이트릴과 상용성을 갖지 않게 되어 방사 작업성이 나빠지고 원사의 기본 물성에 심각한 영향을 준다.In addition, the number average molecular weight of the thermoplastic polyurethane is 1,000 to 100,000, and low molecular weight of less than 1,000 has little effect of thermosetability. If the molecular weight exceeds 100,000, the thermoplastic polyurethane has no compatibility with polyacrylonitrile. Falls and seriously affects the basic physical properties of the yarn.
본 발명에서 폴리스티렌-아크릴로나이트릴 공중합체 대 열가소성 폴리우레탄의 혼합비는 중량비로 90:10 내지 50:50이 바람직하다. In the present invention, the mixing ratio of polystyrene-acrylonitrile copolymer to thermoplastic polyurethane is preferably 90:10 to 50:50 by weight.
만일 상기 혼합물에서 열가소성 폴리스티렌-아크릴로나이트릴이 90 중량부를 초과하면 최종 폴리우레탄 섬유의 탄성 회복율이 저하되며, 혼합비가 50 중량부 미만인 경우에는 열세트성이 저하된다. If the thermoplastic polystyrene-acrylonitrile in the mixture exceeds 90 parts by weight, the elastic recovery rate of the final polyurethane fiber is lowered, and if the mixing ratio is less than 50 parts by weight, the thermosetability is lowered.
본 발명에 의한 폴리우레탄 섬유의 물성은 상기에서 설명한 바와 같이 혼합되는 폴리스티렌-아크릴로나이트릴 공중합체와 열가소성 폴리우레탄의 종류 및 혼합비에 의해 영향을 받으며, 또한 이들 혼합물과 기존의 폴리우레탄과의 혼합비에 의해서도 영향을 받는다.The physical properties of the polyurethane fiber according to the present invention are influenced by the type and mixing ratio of the polystyrene-acrylonitrile copolymer and thermoplastic polyurethane mixed as described above, and also the mixing ratio of these mixtures with existing polyurethanes It is also affected by.
만일 폴리아크릴로나이트릴과 열가소성 폴리우레탄 혼합물의 기존 폴리우레탄에 대한 혼합비가 1중량부 미만일 경우 세트성의 향상이 거의 없게 되며, 30 중량부를 초과하게 되면 원사의 기본 물성 및 탄성 회복력에 좋지 않을 결과를 초래한다. If the mixing ratio of the polyacrylonitrile and the thermoplastic polyurethane mixture with respect to the existing polyurethane is less than 1 part by weight, there is little improvement in setability. If it exceeds 30 parts by weight, the basic properties of the yarn and the elastic recovery force are not good. Cause.
따라서 적절한 폴리스티렌-아크릴로나이트릴 중합체 및 열가소성 폴리우레탄과 기존 폴리우레탄과의 혼합비를 상술한 범위 내에서 적절히 조절하면 열세트성과 탄성 회복율이 함께 우수하며 기존 폴리우레탄 섬유와 동등한 정도의 기본 물성을 유지하는 폴리우레탄 섬유를 얻을 수 있다.Therefore, if appropriately adjusted the mixing ratio of the appropriate polystyrene-acrylonitrile polymer and thermoplastic polyurethane with the existing polyurethane within the above-described range, both excellent heat setability and elastic recovery rate, and maintains the same basic physical properties as conventional polyurethane fibers Polyurethane fiber can be obtained.
본 발명에 있어서, 방사 방법은 특별히 제한되지 않으며, 화학방사를 제외한 기존의 건식방사, 습식방사 및 용융 방사법을 그대로 이용 할 수 있다.In the present invention, the spinning method is not particularly limited, and existing dry spinning, wet spinning, and melt spinning methods except chemical spinning can be used as they are.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시 예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but these examples are for illustrative purposes only and should not be construed as limiting the present invention.
실시예 및 비교예에서의 폴리우레탄 섬유의 열세트성 및 강도는 아래의 방법으로 측정하였다.The thermosetability and strength of the polyurethane fibers in the examples and the comparative examples were measured by the following method.
* 열세트성* Heat Settable
생산된 원사를 100% 신장한 후, 대기에 노출시킨 상태로 160℃에서 1분간 열처리하였다. The stretched yarn was stretched 100%, and then heat-treated at 160 ° C. for 1 minute while exposed to the atmosphere.
이 후 실온으로 냉각한 다음, 원사의 길이를 측정하여 아래 식에 따라 원사의 열세트성을 계산하였다.Thereafter, after cooling to room temperature, the length of the yarn was measured, and heat setability of the yarn was calculated according to the following equation.
열세트성(%) = { (열처리후 길이 - 초기 길이)/(신장 길이 - 초기 길이 ) } x 100Heat Setability (%) = {(length after heat treatment-initial length) / (height length-initial length)} x 100
* 강도* burglar
인스트론(INSTRON)사의 인스트론 5565를 사용하여 20℃, 65% 습도 조건하에서 생산된 원사를 5cm 길이로 절단하여 500mm/분의 일정 속도로 신장시키며 원사가 절단 될 때의 하중 값을 측정하였다.Using Instron 5565, an Instron 5565, the yarn produced at 20 ° C. and 65% humidity was cut into 5 cm lengths, stretched at a constant speed of 500 mm / min, and the load value when the yarn was cut was measured.
* 탄성 회복율 * Elastic recovery rate
생산된 원사를 5cm 길이로 절단하여 500mm/분의 속도로 0∼300%의 반복 신축을 5회하여 5번째의 비하중과 하중의 모듈러스 비로 나타냈다. The yarn produced was cut into 5 cm lengths, and repeated 5 times of 0-300% repeated stretching at a speed of 500 mm / min, indicating the fifth specific load and modulus ratio of the load.
탄성 회복율 (%) = { 5번째 비하중의 200% 모듈러스 / 5번째 하중의 200% 모듈러스} x 100Elastic recovery rate (%) = {200% modulus of the fifth unloaded load / 200% modulus of the fifth load} x 100
실시예 1Example 1
수평균 분자량이 50,000인 폴리스티렌-아크릴로나이트릴 중합체와 수평균 분자량이 10,000인 열가소성 폴리우레탄을 70:30의 중량비로 혼합하여 사용하였다. A polystyrene-acrylonitrile polymer having a number average molecular weight of 50,000 and a thermoplastic polyurethane having a number average molecular weight of 10,000 were mixed and used in a weight ratio of 70:30.
폴리스티렌-아크릴로나이트릴을 디메틸아세트아미드(DMAC) 용매에 완전히 용해시킨 후 열가소성 폴리우레탄를 첨가하여 혼합액을 제조하였다.Polystyrene-acrylonitrile was completely dissolved in a dimethylacetamide (DMAC) solvent, and then thermoplastic polyurethane was added to prepare a mixed solution.
이와 같이 제조된 폴리스티렌-아크릴로나이트릴 및 열가소성 폴리우레탄의 혼합물을 종래의 방식으로 제조된 폴리우레탄 중합물에 대하여 90:10의 중량 비율로 혼합하여 방사액을 준비한 다음, 이를 사용하여 건식방사를 실시하였다. The mixture of polystyrene-acrylonitrile and thermoplastic polyurethane thus prepared is mixed in a weight ratio of 90:10 with respect to the polyurethane polymer prepared in a conventional manner to prepare a spinning solution, and then dry spinning is carried out using the spinning solution. It was.
이와 같이 제조된 폴리우레탄 섬유의 열세트성과 기본 물성(탄성 회복율 및 강도)을 기존의 폴리우레탄 섬유(Creora,(주)효성 제품)와 비교하여 표 2에 나타내었다.The heat setability and basic physical properties (elastic recovery rate and strength) of the polyurethane fiber thus prepared are shown in Table 2 in comparison with the conventional polyurethane fiber (Creora, Hyosung Co., Ltd.).
실시예 2∼4 및 비교예 1∼3Examples 2-4 and Comparative Examples 1-3
폴리스티렌-아크릴로나이트릴 중합체 및 열가소성 폴리우레탄의 혼합 비율과 기존의 방식으로 제조된 폴리우레탄우레아 중합물과의 혼합비 (중량비)를 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄 섬유를 제조하였다.In the same manner as in Example 1, except that the mixing ratio (weight ratio) of the polystyrene-acrylonitrile polymer and the thermoplastic polyurethane with the polyurethaneurea polymer prepared in the conventional manner was changed as shown in Table 1. Polyurethane fibers were produced.
각 실시예 및 비교예에 따른 폴리우레탄 섬유의 열세트성과 기본 물성을 기존의 폴리우레탄 탄성사(Creora, (주)효성 제품)와 비교하여 표 2에 나타내었다.The heat setability and basic physical properties of the polyurethane fibers according to the examples and comparative examples are shown in Table 2 in comparison with the conventional polyurethane elastic yarn (Creora, Hyosung Co., Ltd.).
표 1Table 1
*AN 함량 : SAN중 아크릴로나이트릴의 중량부 함량* AN content: weight part content of acrylonitrile in SAN
표 2TABLE 2
표 2로 알수 있는 바와 같이, 본 발명의 방법에 의한 폴리우레탄 섬유는 65%이상의 높은 열세트성을 가지며 탄성 회복율도 높다.As can be seen from Table 2, the polyurethane fiber according to the method of the present invention has a high heat setability of 65% or more and a high elastic recovery rate.
또 종래의 폴리우레탄 섬유에 비하여 본 발명에 의한 폴리우레탄 섬유는 강도 변화율이 7%이내이며 탄성 회복율의 변화율도 10%내외로서 기존의 것에 비하여 매우 낮다.In addition, compared with the conventional polyurethane fiber, the polyurethane fiber according to the present invention has a rate of change of strength of less than 7% and a rate of change of elastic recovery rate of about 10%, which is very low compared to the conventional one.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의해 제조된 폴리우레탄 섬유는 열세트성이 우수할 뿐만 아니라, 종래의 폴리우레탄 섬유에 비하여 기본 물성인 강도와 탄성 회복율의 변화율이 매우 낮으므로, 우수한 열세트성과 탄성 회복력이 요구되는 제품의 원사로 사용 할 수 있다. As described in detail above, the polyurethane fiber produced by the present invention not only has excellent heat setability, but also has a very low change rate of strength and elastic recovery rate, which are basic physical properties, as compared to conventional polyurethane fibers, and thus excellent heat set. It can be used as a yarn for products that require elasticity and elastic recovery.
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