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Anti-felting coating for wool from PPD[SiOH)3]2 agent via sol-gel process
HU Yi, LIU Jingang, Xu Chunlei/Zhejiang Axi-Tech University, P.R. China
Avanced Materials Research Vol. 233-235(2011) pp 151-154
Abstract
PPD[Si(OH)3]2를 함유하고 있는 sol type anti-felting agent를 합성해 pad-dry -cure 공정으로 양모에 적용하였다. 이 폴리머의 구조는 FT-IR에 의해 알아내었고, 투명필름과 파이버의 마이크로 구조는 UV와 WAXD(wide angle X-ray diffraction) 분석을 통해 입증하였다. 그 결과 이 코팅물은 120℃의 낮은 온도에서 3분간 curing 함으로써, 처리 전의 경우 수축율이, IWS test method 31에 준해, 13.44%인 것에 반해 처리 후 2.86%로 나타나 장력저하나 촉감 변화 없이 anti-felting 효과를 부여할 수 있음을 확인할 수 있었다.
1. 머리말
유무기 하이브리드 화합물은 효과적인 특유의 코팅재료에 자주 사용해 왔는데, 이는 유무기 전구체가 두 재료 모두의 우수한 장점을 충분히 발현시킬 수 있음을 의미한다. Sol-gel process를 기반으로 하는 metal oxide의 박막필름 코팅은 저온 공정조건에서도 다른 기술에 비해 상대적으로 중요한 장점을 얻을 수 있다. 몇몇 출판물은 양모의 anti-felting 효과가 명확히 나타나고 있음에 초점이 맞춰져 있다. 최근 양모에 대한 신기술로써 sol-gel process에 의한 유무기 하이브리드 물질은 그 기여도가 높아지고 있음은 확실하다. 이 새로운 sol type anti-felting agent는 3-aminopropyltriethoxy silane(APTS)으로 둘러싸인 NCO-말단의 가수 분해물로 이루어진 고분자에 의해 성취된다. 양모는 약제를 dipping 방법으로 코팅하고 건조 및 curing 공정을 통해 이루어진다.
2. 실험
2.1 재료
Isophorone diisocyanate(IPDI), polyols(propyleneoxide dual)(PPD)(분자량 2000)과 3-aminopropyltriethoxy silane(APTS)은 공업용을 선택하였다. PPD는 사용하기 전에 110℃×600mmHg 조건에서 30분간 증류해 탈수하였다. 정련 후 미 염색된 양모(211g/㎡) 샘플은 Chinese Shandong Ruyi Wool Co. Ltd.(China)로부터 공급받았다.
2.2 전구체 PPD[Si(OH)3]2의 제조
4구 둥근바닥 플라스크 안에 마그네틱 교반봉과 N2를 채우고 냉각/가열기에 장착, PPD와 IPDI(PPD:IPDI=1:2.1)를 주입하였다. 이 때 반응온도는 90℃로 올리고 0.5g의 dibutyltin dilaurate(DBTDL)을 플라스크 안에 drop하였다. 이 혼합물을 계속해서 약 50분간 저어 주고, 이 때 NCO group 말단이 형성되어 합성물이 무색을 띄게 되면 오도를 실온까지 낮춘 후 3-aminopropyltriethoxysilane(APTS)을 NCO:APTES =1:1.05의 당량비로 주입한 후 90분간 더 저어줌으로써 전구체 PPD[Si(OH)3]2를 얻을 수 있었다.
2.3 Anti-felting agent와 hybrid flim의 제조
제조한 precursor를 3구 둥근바닥 플라스크에 넣고 물과 무수 알콜, 0.1M HCl (Precursor : H2O : C2H5OH : HCL = 1 : 9 : 14 : 0.001, molar ratio)을 추가한 후 2시간 동안 실온에서 강하게 저어주었다. 이것을 10시간 방치 후 그 시약을 얻었다. 이것을 100℃로 가열된 plate에서 3시간 동안 유지하면 그림 1과 같이 투명고체상 hybrid film이 형성된다.
원본파일 첨부
출처 : 한국섬유소재연구소 손성군 위원
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