KR100399271B1

KR100399271B1 - 난연성 폴리에스터 섬유

Info

Publication number: KR100399271B1
Application number: KR10-2001-0009322A
Authority: KR
Inventors: 손양국; 양승철
Original assignee: 주식회사 효성
Priority date: 2001-02-23
Filing date: 2001-02-23
Publication date: 2003-09-26
Also published as: KR20020068925A

Abstract

본 발명은 난연성이 우수한 폴리에틸렌 테레프탈레이트(이하 FRPET)와 폴리트리메틸렌 테레프탈레트(PTT)를 중량비 20 : 80 ∼ 80 : 20으로 혼합하여 제조한 난연성 폴리에스터 섬유에 관한 것이다.

본 발명의 폴리에스터 섬유는 우수한 물성과 함께 난연성도 우수하므로 의료용과 카페트용으로 활용할 수 있다.

Description

난연성 폴리에스터 섬유{Flame retardant polyester fibre}

본 발명은 의류용 및 카페트용에 적합한 난연성 폴리에스터 섬유에 관한 것이다.

더욱 구체적으로는 본 발명은 난연성 폴리에틸렌 테레프탈레이트(FRPET)와 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT)를 20 : 80 ∼ 80 : 20(중량비)으로 혼합하여 방사한 것을 특징으로 하는 폴리에스터 섬유에 관한 것으로서, 본 발명의 난연성 폴리에스터 섬유는 PTT의 난연성이 개선됨과 동시에 PTT 고유의 우수한 염색성과 탄성이 유지되어서 의료용과 카페트용으로 사용할 수 있다.

PTT는 우수한 물성 때문에 카페트나 의료용 원사등 다양한 분야에 적용이 되고 있으나 난연성이 PET에 비해 상당히 낮기 때문에 그 이용이 제한되고 있다.

또 PTT는 공업적으로 생산된지가 오래 되지 않아서 PTT의 난연화에 대한 연구는 많이 이루어지지 않고 있다.

PTT로 제조된 카페트의 난연가공은 폴리에스터 섬유에 적용되는 통상의 난연화 가공방법으로 이루어지고 있으나 내구성이 영구한 난연화 가공방법은 아직 알려진바 없다.

본 발명은 난연성 폴리에틸렌 테레프탈레이트(이하 FRPET)와 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT)를 혼합한 것을 방사함으로서 염색성과 탄성등이 우수하면서 난연성이 향상된 폴리에스터 섬유를 제공하는데 기술적 과제를 둔 것이다.

일반적으로 PET와 PTT를 포함하는 폴리에스터는 기계적 성질이 우수하고, 내약품성등 화학적 성질이 양호하여 섬유, 필름 및 엔지니어링 플라스틱 등에 널리 이용되고 있다.

그러나 폴리에스터는 공통적으로 난연성이 부족하다는 단점이 있다.

이를 극복하기 위하여 PET의 난연화 방법으로 인(P)계 난연제를 함유하는 PET가 상용화 되어 있다.

PTT는 난연성의 정도가 너무 낮으므로(LOI 15정도) 통상의 난연제를 이용해서 난연성 PTT를 제조하는 방법은 아직 개발되어 있지 않다.

하지만 PTT는 우수한 염색성, 탄성 등의 물성을 지니고 있어 섬유분야로의 이용은 점차 커지고 있다.

따라서 본 발명자들은 PET와 PTT의 고유물성을 해치지 않으면서 난연성을 개선하기 위해 연구한 결과 난연성 PET(FRPET)와 PTT를 적절하게 혼합하여 방사하면 우수한 염색성과 탄성등을 가지면서 난연성이 우수한 폴리에스터 섬유를 제조할 수 있음을 발견하였다.

본 발명을 상세히 설명하면 아래와 같다.

본 발명에서 사용한 FRPET(Flame Retardant Polyethylene Telephtalate)는 (주)효성의 제품을 사용하였다.

화학식(1)로 대표되는 난연제를 이용한 (주)효성의 FRPET는 극한점도(IV)가 0.64이고 이산화티탄(TiO2)을 0 ∼ 5중량부 함유하고 있다.

아 래

(상기항 중 R⁴및 R⁵는 수소원자 혹은 탄소수 2 ∼ 4의 ω-하이드록시기를 갖는 같거나 혹은 다른 라디칼기이고, n은 탄소수 1 ∼ 5의 정수이다.)

상기 FRPET는 화학식(1)로 구성된 인계의 난연제를 폴리머내에 인 원자를 기준으로 500 ∼ 50,000 ppm 함유하고 있다.

본 발명에서 난연제의 함유량이 500ppm 미만이면 난연성을 발휘할 수 없으며, 50,000ppm을 초과하면 폴리에스터의 물성을 저하시키고 경제성 면에서 불리하다.

또한 본 발명에서 사용한 PTT(Poly Trimethylene Telephtalate)는 미국의 쉘사에서 제조한 IV가 0.92이며 TiO2를 0.4 중량부 포함하는 PTT를 사용하였다.

FRPET와 PTT의 혼합비는 중량비로 20 : 80 ∼ 80 : 20이 되도록 하였다.

본 발명에서 두성분의 혼합비가 상기 범위를 벗어나면 난연성과 물성이 모두우수한 폴리에스터 섬유를 얻을 수 없다.

실시예 및 비교예의 평가항목은 아래와 같은 방법으로 평가 혹은 측정하였다.

아 래

1. 작업성

방사 작업 및 연신작업중 사절을 제외한 정상작업된 물량을 %로 환산하여 90% 이상은 ○, 85% 이상은 △로 나타내었다.

2. 염색성

서큘러 니팅기로 환편하여 분산염료로 통상의 폴리에스터 환편물과 동시에 염색을 실시하여 염색성을 비교하였다.

통상의 PET 환편물 보다 진하게 염색된 경우를 ○로 표시하였고, 더욱 진하게 염색된 경우는 ◎로 나타내었다.

3. 신축성

통상의 PET 환편물과 비교하여 신축성이 우수하면 ○, 안 좋으면 ×로 나타내었다.

4. 난연성

서큘러 니팅기로 환편하여 LOI(한계산소지수)를 측정하여 나타내었다.

실시예 1

FRPET와 PTT를 70 : 30(중량비)으로 블랜딩하여 건조한 칩을 방사온도 295℃, 방사 속도 1200m/분으로 방사하고 연신비를 3.8로 연신하여 강도 4.2g/d, 신도40%의 원사를 제조하였고 그 물성을 표1에 나타내었다.

실시예 2 및 비교예 1∼2

표 1에 나타난 비율로 블랜딩한 것을 제외하고는 실시예 1과 같이 실시하여 결과를 표 1에 나타내었다.

< 표 1 >

예	FRPET:PTT	작업성	염색성	신축성	LOI
비교예 1	100:0	○	○	×	30
실시예 1	70:30	○	○	○	28
실시예 2	30:70	○	◎	○	26
비교예 2	0:100	△	◎	○	15

본 발명의 난연성 폴리에스터 섬유는 PTT의 우수한 물성, 즉 우수한 염색성과 신축성을 그대로 유지하면서 난연성이 매우 우수하다(LOI 25이상).

따라서 본 발명의 난연성 폴리에스터 섬유는 의료용 원사 뿐만 아니라 카페트용으로 활용 될 수 있다.

Claims

화학식 (1)로 표시되는 난연제를 중합물내 인 원자 기준으로 500 ∼ 50,000ppm 함유하고 있는 난연성 폴리에틸렌 테레프탈레이트(FRPET)와 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT)를 20 : 80 ∼ 80 : 20(중량비)로 혼합하여 방사한 것을 특징으로 하는 난연성 폴리에스터 섬유.

(상기항 중 R⁴및 R⁵는 수소원자 혹은 탄소수 2 ∼ 4의 ω-하이드록시기를 갖는 같거나 혹은 다른 라디칼기이고, n은 탄소수 1 ∼ 5의 정수이다.)