KR100615779B1 - Method for Preparing Flame Retardant Polyester Gulf - Google Patents

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Abstract

본 발명은 난연성 폴리에스터 분섬사의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인을 포함하는 난연제, 망간염, 및 인계 화합물을 포함하는 폴리에스터 중합체를 수득하는 단계; 및 상기 중합체로부터 모사를 방사하는 단계;를 포함하는 난연성 폴리에스터 분섬사의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명의 방법은 방사 및 분사 공정성이 우수하고, 이를 통해 제조된 분섬사가 우수한 난연성 및 난연내구성, 및 UV 안정성을 갖는다. The present invention relates to a method for producing a flame retardant polyester powdered yarn, and more particularly, to obtain a polyester polymer comprising a flame retardant including phosphorus, a manganese salt, and a phosphorus compound; And spinning a woolen yarn from the polymer. The method of the present invention is excellent in spinning and spraying processability, and thus, the finely divided yarn manufactured through this has excellent flame retardancy and flame retardancy, and Has UV stability.

폴리에스터 섬유, 모노 필라멘트, 분섬사, 모사, 난연성, 난연내구성, UV 안정성Polyester Fiber, Monofilament, Partially Threaded Yarn, Wool, Flame Retardant, Flame Retardant Durability, UV Stability

Description

난연성 폴리에스터 분섬사의 제조방법{Method for Preparing Flame Retardant Polyester Gulf}Method for Preparing Flame Retardant Polyester Fibers {Method for Preparing Flame Retardant Polyester Gulf}

본 발명은 난연성 폴리에스터 분섬사의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인을 포함하는 난연제, 망간염, 및 인계 화합물을 포함하는 폴리에스터 중합체를 수득하는 단계; 및 상기 중합체로부터 모사를 방사하는 단계를 포함하는 난연성 폴리에스터 분섬사의 제조방법에 관한 것으로, 이를 이용하면 분사공정성이 유지되면서도 제조된 분섬사가 우수한 난연성, 난연 내구성, 및 UV 안정성을 갖는 효과를 제공할 수 있다.The present invention relates to a method for producing a flame retardant polyester powdered yarn, and more particularly, to obtain a polyester polymer comprising a flame retardant including phosphorus, a manganese salt, and a phosphorus compound; And it relates to a method for producing a flame retardant polyester fiber spun yarn comprising the step of spinning a woolen yarn from the polymer, the use of this to provide an effect having a superior flame retardancy, flame retardant durability, and UV stability while the prepared spun yarn is maintained while spraying processability Can be.

최근 폴리에스터 섬유업계에서는 고부가가치를 갖는 차별화 소재의 개발 및 생산성 향상이라는 측면에서 분섬사에 대한 관심이 높아져 왔고, 이러한 목적으로 분섬사에 다양한 기능을 부여하는 연구가 활발하게 진행되고 있다.Recently, in the polyester fiber industry, interest in branched yarns has been increased in terms of development of productivity and improved productivity of differentiated materials having high added value, and researches for providing various functions to branched yarns for this purpose have been actively conducted.

일반적으로 섬도가 20-40d 정도인 폴리에스터 모노필라멘트(mono-filament)는 가늘기 때문에 방사시, 균일한 냉각 및 고화과정을 얻기 위해 많은 주의가 요구되는데, 이러한 공정상의 문제를 해결하기 위해 고안된 방법이 분섬사를 이용하는 것이다. 즉, 분섬사 공법은 방사공정에서 섬유의 가닥수가 10 내지 20가닥으로 된 모사(mother yarn)를 제조한 후, 분섬 공정을 통해 각각 1가닥의 단사섬도가 20~40d의 모노필라멘트로 분리하는 방법이다. 이러한 분섬사는 생산성을 향상시킬 뿐만 아니라, 모노 필라멘트에 요구되는 기능을 균일하게 부여할 수 있다는 장점이 있다.Since polyester monofilaments, which generally have a fineness of about 20 to 40 d, are thin, great care is required to achieve uniform cooling and solidification during spinning, a method designed to solve this process problem. This branching yarn is used. In other words, in the spinning fiber manufacturing method, a yarn having 10 to 20 strands of fiber is manufactured in a spinning process, and then a single yarn fineness of 20 to 40 d is separated through a splitting process, respectively. to be. Such divided yarns not only improve productivity, but also have the advantage of uniformly imparting a function required for monofilament.

한편, 종래의 폴리에스터 원사에 난연성을 부여하는 방법으로는, 중합 후 방사이전 단계에서 비반응성 난연제를 첨가하여 혼합 방사하는 방법, 방사이후 과정에서 섬유표면에 코팅하거나 함침시키는 표면처리법, 유기 할로겐 또는 유기 인 화합물과 같은 반응성 난연제를 공중합시키는 방법 등이 알려져 있다. 이들 방법 중 난연성과 난연내구성이 우수하고 물성저하가 적다는 점에서 폴리머 제조시에 난연제를 첨가하여 공중합 시키는 방법이 가장 유리하다고 할 수 있다. On the other hand, as a method of imparting flame retardancy to a conventional polyester yarn, a method of mixing and spinning by adding a non-reactive flame retardant in the pre-spinning step after polymerization, a surface treatment method to coat or impregnate the fiber surface in the post-spinning process, organic halogen or There is known a method of copolymerizing a reactive flame retardant such as an organophosphorus compound. Among these methods, the method of copolymerizing by adding a flame retardant in the manufacture of a polymer is the most advantageous in terms of excellent flame retardancy and flame retardancy durability and low physical property deterioration.

이러한 공중합에 의한 난연성 부여 방법 중에서 할로겐 함유 난연제를 사용하는 경우는 할로겐 화합물이 고온에서 열 분해되기 쉽기 때문에 효과적인 난연성을 얻기 위해 난연제를 다량 첨가하여야만 하는데 그 결과 고분자물이 황색으로 착색되고 내광성이 떨어지는 문제점이 생기게 된다. 또한 유기 인 화합물을 난연제로 사용하는 경우에는 유기 인 화합물 자체가 열안정성이 좋지 못하며, 폴리에스테르와의 반응성도 낮아 폴리머의 물성이 저하되는 경향이 있고 충분한 난연 효과를 나타내지 못하는 문제점이 있다. 이러한 문제점의 해결을 위해, 일본특개소 52-47891호, 및 미국특허 제 3,941,752호에서 두 가지 유형의 반응성 인계 난연제가 사용되고 있지만, 이는 고가의 원료 사용으로 인하여 원가 상승이 크고 상업적으로 적용 하기 어려운 문제점을 갖는다. In the method of imparting flame retardancy by copolymerization, when halogen-containing flame retardant is used, halogen compounds are easily thermally decomposed at high temperature, and thus a large amount of flame retardant must be added to obtain effective flame retardancy. Will be produced. In addition, when the organophosphorus compound is used as a flame retardant, the organophosphorus compound itself does not have good thermal stability, and there is a problem that the physical properties of the polymer tend to be lowered due to its low reactivity with polyester and do not exhibit sufficient flame retardant effects. In order to solve this problem, two types of reactive phosphorus-based flame retardants are used in Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-47891 and U.S. Patent No. 3,941,752, which are expensive and are difficult to apply commercially. Has

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인계 난연제를 사용하여 난연성 폴리에스터 공중합물을 제조하고 이로부터 우수한 방사작업성 및 분사작업성을 나타내는 난연성, 난연 내구성, UV안정성이 우수한 폴리에스터 분섬사를 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.An object of the present invention is to solve the above problems, to prepare a flame-retardant polyester copolymer using a phosphorus-based flame retardant, from which a polyester having excellent flame retardancy, flame retardant durability, UV stability showing excellent spinning workability and spray workability It is to provide a method for producing a branched yarn.

즉, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 측면은 인을 포함하는 난연제를 폴리에스터 내의 인 원자 기준으로 500~30,000ppm, 망간염을 폴리에스터 내의 망간 원자를 기준으로 0.1~500ppm, 및 인계 화합물을 폴리에스터 내의 인 원자 기준으로 0.1~500ppm 양으로 포함하는 폴리에스터 중합체를 수득하는 단계; 및 상기 중합체로부터 모사를 방사하는 단계를 포함하는 폴리에스터 분섬사의 제조방법에 관한 것이다.That is, one aspect of the present invention for achieving the above object is a flame retardant containing phosphorus 500 ~ 30,000ppm based on the phosphorus atom in the polyester, manganese salt 0.1 ~ 500ppm based on the manganese atoms in the polyester, and phosphorus compounds Obtaining a polyester polymer containing in an amount of 0.1 to 500ppm based on the phosphorus atom in the polyester; And it relates to a method for producing a polyester powdered yarn comprising spinning a woolen yarn from the polymer.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 한 측면은 상기 방법을 이용하여 제조된 난연성 폴리에스터 분섬사에 관한 것이다.Another aspect of the present invention for achieving the above object relates to a flame retardant polyester fiber thread produced using the method.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 한 측면은 상기 난연성 폴리에스터 분섬사로부터 분사공정을 거쳐 제조된 모노 필라멘트에 관한 것이다.Another aspect of the present invention for achieving the above object relates to a monofilament produced by the spraying process from the flame retardant polyester fiber thread.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 한 측면은 상기 모노 필라멘트사를 포함하는 직물 또는 섬유에 관한 것이다.
Another aspect of the present invention for achieving the above object relates to a fabric or fiber comprising the monofilament yarn.

이하, 본 발명에 관하여 상세히 설명하고자 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 난연성 폴리에스터 분섬사를 제조하기 위한 제 1 단계는 분섬사의 방사에 이용될 폴리에스터 중합체를 수득하는 단계이다.The first step for producing the flame retardant polyester divided yarn in accordance with the present invention is to obtain a polyester polymer to be used for spinning the divided yarn.

상기 폴리에스터 중합체는 인계 난연제를 이용하여 테레프탈산법(TPA) 공법으로 제조된 난연성 폴리에스터 공중합체로서 UV(ultra violet)안정성이 우수하고, 중합체 내에 디에틸렌글라이콜(DEG: diethylene glycol) 함량이 감소되는 것을 특징으로 한다.The polyester polymer is a flame-retardant polyester copolymer prepared by a terephthalic acid method (TPA) method using a phosphorus-based flame retardant, has excellent UV (ultra violet) stability, and has a diethylene glycol (DEG) content in the polymer. Characterized in that it is reduced.

상기 난연성 폴리에스터 중합체를 제조하는데 사용되는 디카르복실산 또는 그 에스터 형성 유도체로는 테레프탈산, 이소프탈산, 바이페닐 디카르복실산, 1,4-나프탈렌 디카르복실산, 1,5-나프탈렌 디카르복실산 등의 방향족 디카르복실산과 이들의 에스터 형성 유도체; 1,4-사이클로헥산 디카르복실산 등의 지환족 디카르복실산; 또는 탄소수 2 내지 6의 알칸디카르복실산 등을 예로 들 수 있다.The dicarboxylic acid or ester forming derivative thereof used to prepare the flame retardant polyester polymer may be terephthalic acid, isophthalic acid, biphenyl dicarboxylic acid, 1,4-naphthalene dicarboxylic acid, 1,5-naphthalene dicarboxylic acid Aromatic dicarboxylic acids such as acid and ester forming derivatives thereof; Alicyclic dicarboxylic acids such as 1,4-cyclohexane dicarboxylic acid; Or an alkanedicarboxylic acid having 2 to 6 carbon atoms.

상기 단량체 중에서, 경제성 및 난연성을 유지하면서 폴리에스터의 물성을 크게 저하시키지 않기 위해서는, 전체 디카르복실산에 대한 테레프탈산의 몰 비가 70% 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 테레프탈산의 몰 비가 70몰% 미만인 경우는 용융점 또는 유리전이온도 등이 낮아져 성형성의 문제가 생길 수 있고, 테레프탈산 대신 일부 고가 공중합 모노머를 사용할 경우 그 제조경비가 너무 높아질 수도 있다.Among the above monomers, in order not to significantly reduce the physical properties of the polyester while maintaining economic efficiency and flame retardancy, it is preferable that the molar ratio of terephthalic acid to the total dicarboxylic acid is 70% or more. When the molar ratio of the terephthalic acid is less than 70 mol%, the melting point or the glass transition temperature may be lowered, thereby causing moldability problems, and the manufacturing cost may be too high when some expensive copolymer monomers are used instead of the terephthalic acid.

또한, 폴리에스터 중합체 제조에 사용되는 글라이콜 성분으로는 에틸렌 글라 이콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올 등의 알칸디올; 1,4-사이클로헥산디올, 1,4-사이클로헥산 디메탄올 등의 지환족 디올; 비스페놀 A, 비스페놀 S 등의 방향족 디올; 이 방향족 디올의 에틸렌 옥사이드; 또는 프로필렌 옥사이드 부가물 등을 예로 들 수 있다. In addition, the glycol component used to prepare the polyester polymer is ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentane Alkanediols, such as diol and 1,6-hexanediol; Alicyclic diols such as 1,4-cyclohexanediol and 1,4-cyclohexane dimethanol; Aromatic diols such as bisphenol A and bisphenol S; Ethylene oxide of this aromatic diol; Or propylene oxide adducts.

상기 글라이콜 성분 중 적정 수준의 중합체 물성을 발현시키기 위해서는, 전체 폴리머 글라이콜 성분 중 에틸렌 글라이콜의 몰비가 70% 이상이 되도록 하는 것이 바람직하다. 70% 이하로 사용되는 경우 성형상의 문제가 발생할 수 있기 때문이다. In order to express an appropriate level of polymer properties in the glycol component, it is preferable that the molar ratio of ethylene glycol in the total polymer glycol component is 70% or more. This is because molding problems may occur when used below 70%.

TPA 공법에 의한 폴리에스터 중합 시에 하기 화학식 1로 표시되는 난연제는 직접 에스터화(direct esterification, 이하 DE) 반응이나 중축합(poly condensation, 이하 PC)) 반응 중 어느 시점에서나 투입이 가능하다. 다만, TPA 공법에 의한 뱃치(batch) 중합의 경우에 있어서, DE 반응조에 투입하는 것은 에틸렌 글라이콜(ethylene glycol, 이하 EG)의 탈수반응에 의한 디에틸렌 글라이콜(diethylene glycol, 이하 DEG)의 생성을 촉진시키는 문제점이 있으므로, 이를 위해 풀 뱃치 시스템(Full batch system)을 채용하거나, 또는 인을 포함하는 난연제, 바람직하게는 하기 화학식 1로 표시되는 난연제를 PC 반응조에 투입하는 방법으로 해결하여 중합물을 제조할 수 있다. The flame retardant represented by the following formula (1) during the polymerization of the polyester by the TPA method can be added at any time during the direct esterification (DE) reaction or poly condensation (PC)) reaction. However, in the case of batch polymerization by the TPA method, it is added to the DE reaction tank by diethylene glycol (DEG) by dehydration of ethylene glycol (EG). Since there is a problem of promoting the production of a, for this purpose by employing a full batch system (Full batch system) or by solving the method of adding a flame retardant containing phosphorus, preferably a flame retardant represented by the formula (1) to the PC reactor The polymer may be prepared.

Figure 112004062827520-pat00001
Figure 112004062827520-pat00001

(상기 식에서, R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 2 내지 4의 ω-하이드록시기를 갖는 라디칼이고, P는 1 내지 5의 정수이다.)(Wherein R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a radical having a ω-hydroxy group having 2 to 4 carbon atoms, and P is an integer of 1 to 5).

한편, 본 발명에서 난연제로 사용되는 물질의 중합체 내의 함량은 인 원자를 기준으로 500~30,000 ppm이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1,000~20,000ppm이다. 상기 함량이 500ppm 미만이면 목적하는 수준의 난연 효과를 기대하기 어렵고, 상기 함량이 30,000ppm을 초과하면 제조된 폴리에스터의 중합도를 높이기 어려운 문제가 발생할 뿐만 아니라 결정성이 저하되어 섬유나 필름으로 생산하기 어려운 문제가 생겨 바람직하지 못하다. On the other hand, the content of the polymer used as a flame retardant in the present invention is preferably 500 to 30,000 ppm, more preferably 1,000 to 20,000 ppm based on the phosphorus atom. If the content is less than 500ppm it is difficult to expect the desired level of flame retardant effect, if the content is more than 30,000ppm not only the problem of increasing the degree of polymerization of the polyester produced, but also the crystallinity is reduced to produce a fiber or film Difficult problems arise, which is undesirable.

UV 안정제로 사용되는 망간 포스페이트는 이를 직접 투입하는 경우에 응집이 생겨 중합체 내에 이물질을 많이 형성시키기 때문에 방사시 팩압을 상승시키게 된다. 또한 망간 화합물은 상기 중합 시에 사용되는 원료인 에틸렌 글라이콜에 용해되지 않으므로 직접 투입할 수 없는 문제점을 갖는다. 따라서 망간 화합물을 중합 반응 내에서 생성시키는 방법을 선택함으로써 상기 문제점을 해결한다. Manganese phosphate used as a UV stabilizer increases the pack pressure during spinning because agglomeration occurs when a direct injection of the manganese forms a lot of foreign matter in the polymer. In addition, since the manganese compound is not dissolved in ethylene glycol which is a raw material used in the polymerization, there is a problem that it cannot be directly added. Therefore, the above problem is solved by selecting a method for producing a manganese compound in a polymerization reaction.

따라서 본 발명의 방법에서는 망간염과 인계 화합물, 바람직하게는 하기 화학식 2로 표시되는 인계 물질을 별도로 투입한다. Therefore, in the method of the present invention, a manganese salt and a phosphorus compound, preferably a phosphorus material represented by the following Chemical Formula 2 are separately added.

Figure 112004062827520-pat00002
Figure 112004062827520-pat00002

(상기 식에서, R3는 수소원자 또는 탄소수 1~3의 알킬기이다.)(Wherein, R 3 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.)

상기 망간염의 함량은 중합체 내의 망간 원자 기준으로 0.1~500ppm이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.2~200ppm의 범위가 좋다. 상기 함량이 0.1ppm 미만이면 목적하는 바의 UV 안정성을 얻기가 어려울 수 있고, 500ppm을 초과하게 되면 분산성이 저하되면서 이로 인한 방사시의 팩압 상승 등의 문제가 발생할 수 있기 때문이다. The content of the manganese salt is preferably 0.1 to 500 ppm, more preferably 0.2 to 200 ppm in terms of manganese atoms in the polymer. If the content is less than 0.1ppm it may be difficult to obtain the desired UV stability, if it exceeds 500ppm because the dispersibility is lowered, resulting in problems such as a pack pressure increase during spinning.

상기 화학식 2로 표시되는 인계 화합물의 함량은 중합체 내의 인 원자를 기준으로 0.1~500ppm의 범위인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.2~200ppm의 범위가 좋다. The content of the phosphorus compound represented by Formula 2 is preferably in the range of 0.1 to 500 ppm based on the phosphorus atom in the polymer. More preferably, the range of 0.2-200 ppm is good.

상기 인계 화합물의 함량은 망간염과의 반응이 문제가 되지 않는 한, 많은 양을 첨가해도 문제가 없으나, 500ppm을 넘게 되면 오히려 촉매의 활성을 저하시켜 목적하는 난연성 폴리에스터의 제조가 어려울 수도 있다. The content of the phosphorus compound is not a problem even if a large amount is added, as long as the reaction with manganese salt is not a problem, but if it exceeds 500ppm, it may be difficult to prepare the desired flame retardant polyester by lowering the activity of the catalyst.

상기와 같이 인계 난연제, 망간염, 및 인계 화합물을 포함하여 폴리에스터 중합체가 수득되면, 이를 방사 및 분사 공정에 투입하는 후속 공정이 따른다.When a polyester polymer is obtained including the phosphorus-based flame retardant, the manganese salt, and the phosphorus-based compound as described above, a subsequent process of injecting it into the spinning and spraying process follows.

통상의 방사와 비교할 때, 분섬사의 방사시에는 냉각균일성 및 필라멘트간 물성균일성 유지에 많은 주의가 요구된다. 나아가 인계 화합물이 함유된 폴리에스테르 공중합체를 방사하는 경우에는 열적 안정성 문제로 인한 용융물 점도 감소 및 필라멘트간 불균일성 증가 등의 요인들이 고려될 필요가 있다. 왜냐하면 이와 같은 요인들로 인해 분사 작업시 장력 불균일이 발생하고 이는 사절로 이어질 가능성이 높기 때문이다. 상기와 같은 문제점 등을 고려하여 방사온도, 냉풍속도, 및 방사속도 등이 조절된다. In comparison with the conventional spinning, much attention is paid to the maintenance of the cooling uniformity and the physical property uniformity between the filaments when spinning the divided yarn. Furthermore, when spinning a polyester copolymer containing a phosphorus compound, factors such as a decrease in melt viscosity due to thermal stability and an increase in non-filament non-uniformity need to be considered. This is because these factors cause tension unevenness in the spraying operation, which is likely to lead to trimming. In consideration of the above problems and the like, the spinning temperature, cold wind speed, and spinning speed are adjusted.

구체적으로 본 발명의 제조방법에서 사용되는 폴리에스테르 중합체는 통상의 방사공정보다 열적안정성이 낮아서 점도가 저하되므로, 방사온도는 일반 분섬사 방사시보다 5~10℃정도 감소시키는 것이 바람직하다. 즉, 온도 범위는 280 ~ 290℃인 것이 보다 바람직하다. 상기 방사온도가 높은 경우 분사성 및 단사섬도 균제도에 문제가 있고, 방사온도가 너무 낮은 경우에는 방사작업성의 저하가 일어날 수 있기 때문이다.Specifically, since the polyester polymer used in the production method of the present invention has lower thermal stability than the normal spinning process and the viscosity is lowered, it is preferable to reduce the spinning temperature by about 5 to 10 ° C. compared with the general spinning thread spinning. That is, it is more preferable that the temperature range is 280-290 degreeC. This is because when the spinning temperature is high, there is a problem in spraying and single yarn fineness, and when the spinning temperature is too low, deterioration of spinning workability may occur.

또한 방사속도를 100~1,000 m/min정도 감소시켜서 저하된 점도 값을 보정하는 것도 바람직하다. 즉, 3,000 ~ 4,000 m/min의 범위로 조절하는 것이 효과적인데, 방사 속도가 낮으면 방사작업성의 저하가 발생하고, 방사 속도가 높으면 분사작업이 어려울 수 있기 때문이다. It is also desirable to correct the lowered viscosity value by reducing the spinning speed by 100 to 1,000 m / min. That is, it is effective to adjust in the range of 3,000 ~ 4,000 m / min, because the lower the spinning speed, the lower the workability occurs, the higher the spinning speed can be difficult to spray.

본 발명의 방법에서, 상기 방사 공법은 특별히 제한되지 않으며, 우수한 방사작업성을 유지하는 한 방사직접연신공법(Spin draw), 미연신사 제조 후 연신하는 공법(POY-DT) 등이 모두 가능하다.In the method of the present invention, the spinning method is not particularly limited, and as long as it maintains excellent spinning workability, spin drawing, stretching after production of undrawn yarn (POY-DT), and the like are all possible.

본 발명의 방법에 의한 분섬사의 분사 공정은 통상의 분사기를 이용하여 이 루어진다. 분사 후, 최종 모노 필라멘트의 섬도는 20-40den를 유지하는 것이 바람직한데, 이는 그 섬도가 20den 미만이면 작업의 어려움이 있고, 40den 초과이면 냉각이 힘들어지므로 문제가 발생할 수 있기 때문이다.The injection process of the divided thread by the method of the present invention is carried out using a conventional injector. After spraying, the fineness of the final monofilament is preferably maintained at 20-40den, because if the fineness is less than 20den, it is difficult to work, and if it is more than 40den, cooling becomes difficult, which may cause problems.

또한 본 발명의 분섬사에서, 모노 필라멘트 수는 6-20개수 정도가 방사작업성 및 분사성 측면 모두에서 바람직하며, 분섬사의 섬도는 120-800den가 바람직하다.In addition, in the divided yarn of the present invention, the number of monofilaments is preferably about 6-20 in terms of both spinnability and sprayability, and the fineness of the divided yarn is 120-800den.

이하에서 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명하는데, 하기 실시예 는 단지 설명의 목적을 위한 것이므로 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the following Examples are for illustrative purposes only and should not be construed as limiting the scope of the present invention.

하기 실시예에서 각각의 물성은 다음과 같은 방법으로 측정하였다. In the following Examples, the physical properties of each were measured by the following method.

1) 방사 작업성 평가 내용 (무사절율 / 日) 1) Evaluation of radio workability (no-running rate / day)

무사절율 95% 초과/日 ⇒ 방사작업성 ○   No mortality rate exceeded 95% / day ⇒ Radio workability ○

무사절율 70~95% 이하/日 ⇒ 방사작업성 △   No trimming rate 70 ~ 95% / day ⇒ Radio workability △

무사절율 70% 이하/日 ⇒ 방사작업성 ×   No mortality rate less than 70% / day ⇒ Radiation workability ×

작업불가 ⇒ 방사 불가 ××   Cannot work ⇒ No radiation × ×

2) 분사작업성 평가는 완전 분사시 무절사로 분사가 완료되는 원사의 수를 백분율(%)로 표기하였다. 예를 들어, 모사 100개를 분사 시 90개가 무절사로 분사 완료되었을 때 분사작업성을 90%로 표기하였다.2) The injection workability evaluation indicated the number of yarns (%) that the injection was completed by no yarn during complete spraying. For example, when spraying 100 simulations, when 90 were sprayed by perfection, the spraying workability was expressed as 90%.

3) UV 안정성은 폴리머를 핫 프레스로 필름 상으로 성형시킨 다음에 UV 램프로 20시간 조사 후 극한 점도를 측정하여 극한점도 보지율로 평가하였다. 3) UV stability was evaluated as the ultimate viscosity retention rate by measuring the intrinsic viscosity after the polymer was molded into a film by hot press and then irradiated with UV lamp for 20 hours.

Figure 112004062827520-pat00003
Figure 112004062827520-pat00003

4) 난연성은 제조된 섬유를 한국의 KS M 3032 규격으로 시험을 하여 LOI(한계산소지수, Limited Oxygen Index)를 평가하였다.4) The flame retardance was tested by the KS M 3032 standard of Korea to evaluate the LOI (Limited Oxygen Index).

실시예 1Example 1

테레프탈산(TPA)과 에틸렌 글라이콜(EG) 만을 이용하여 반응시킨 프리폴리머를 두 번째 DE 반응조로 이송 후, 촉매로 안티몬 트리옥사이드를 폴리머 대비 400ppm, 50중량% EG에 용해된 9,10-디하이드로-9-옥사-10-(2,3-디칼복시프로필)-10-포스파페나트렌-10-옥사이드(9,10-dihydro-9-oxa-10-(2,3-dicarboxypropyl)-10-phosphaphenathrene -10-oxide, 상기 화학식 1에서, p가 1이고 R1 및 R2가 모두 수소인 화합물)를 중합체 대비 인 기준 함량이 6,000ppm이 되게 투입하여 반응시킨 후 중축합 반응조로 이송하고, 망간 아세테이트를 중합체 대비 망간원자 기준으로 100ppm, 인산을 중합체 대비 인 원자 기준으로 15ppm, 소광제로서 티타늄 다이옥사이드를 중합체 대비 0.4중량% 첨가하여 중축합함으로써 최종적으로 극한점도 0.642 dl/g의 중합체를 얻었다. 이렇게 수득한 중합체를 건조한 후, 방사온도 285℃에서 표면온도가 90℃, 회전속도가 2,000m/분인 제 1 고뎃 롤러 및 표면온도가 125℃, 회전속도가 4,000m/분인 제 2 고뎃 롤러로 방사 직접연신(spin-draw)하여 제사한 후, 분사공정을 수행하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.After transferring the prepolymer reacted using only terephthalic acid (TPA) and ethylene glycol (EG) to the second DE reactor, 9,10-dihydro dissolved in 400 ppm by weight of EG, 50 ppm by weight of antimony trioxide, was used as a catalyst. -9-oxa-10- (2,3-dicarboxylpropyl) -10-phosphapefenylene-10-oxide (9,10-dihydro-9-oxa-10- (2,3-dicarboxypropyl) -10- phosphaphenathrene -10-oxide, in Formula 1, wherein p is 1 and both R 1 and R 2 are hydrogen), reacted by adding phosphate standard content of 6,000 ppm to the polymer, and then transferring to a polycondensation reactor. 100 ppm of acetate was used as a manganese atom relative to the polymer, 15 ppm to phosphorus atoms relative to the polymer, and 0.4 wt% of titanium dioxide was added as a quencher to the polymer to give a polymer having an ultimate viscosity of 0.642 dl / g. The polymer thus obtained was dried and spun at a spinning temperature of 285 ° C. with a first roller roller having a surface temperature of 90 ° C. and a rotating speed of 2,000 m / min, and a second roller having a surface temperature of 125 ° C. and a rotating speed of 4,000 m / min. After spin-draw and sacrifice, the spraying process was performed. The results are shown in Table 1.

실시예 2Example 2

9,10-디하이드로-9-옥사-10-(2,3-디칼복시프로필)-10-포스파페나트렌-10-옥사이드를 3000ppm의 함량으로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 분섬사를 수득하고 그 결과를 표 1에 나타내었다. The same procedure as in Example 1 was carried out except that 9,10-dihydro-9-oxa-10- (2,3-dicarboxypropyl) -10-phosphapefenylene-10-oxide was used in an amount of 3000 ppm. The yarn was obtained and the results are shown in Table 1.

비교예 1Comparative Example 1

난연제, 망간 아세테이트, 및 인산를 투입하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.Except that the flame retardant, manganese acetate, and phosphoric acid was not added was carried out in the same manner as in Example 1, the results are shown in Table 1.

비교예 2Comparative Example 2

난연제를 폴리머 대비 인 기준 함량이 70,000ppm이 되도록 투입한 것 외엔 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.A flame retardant was added in the same manner as in Example 1 except that the phosphorus reference content was 70,000 ppm, and the results are shown in Table 1.

비교예 3Comparative Example 3

망간 아세테이트를 망간원자 기준으로 0.05ppm을 첨가하여 중축합한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 수행하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다. Manganese acetate was carried out in the same manner as in Example 2 except that polycondensation was performed by adding 0.05 ppm of manganese atoms, and the results are shown in Table 1.

비교예 4Comparative Example 4

망간 아세테이트를 망간원자 기준으로 2,000ppm을 첨가하여 중축합한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 수행하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었 다.Manganese acetate was carried out in the same manner as in Example 2 except that the polycondensation by adding 2,000ppm on the basis of manganese atoms, the results are shown in Table 1.

Figure 112004062827520-pat00004
Figure 112004062827520-pat00004

※ 섬도, 균제도 및 난연성은 모노 필라멘트의 특성 값을 평균/표준편차로 표기함.※ Fineness, uniformity and flame retardancy are expressed as average / standard deviation of the property value of monofilament.

본 발명의 제조방법은 우수한 방사작업성과 분사작업성을 유지하며, 이를 이용하여 제조된 폴리에스터 분섬사는 영구적인 난연성과 우수한 난연내구성, UV안정성을 갖는다.The manufacturing method of the present invention maintains excellent spinning workability and spraying workability, and the polyester powder spun yarn prepared using the same has permanent flame retardancy, excellent flame retardancy durability, and UV stability.

Claims (7)

인을 포함하는 난연제를 폴리에스터 내의 인 원자 기준으로 500~30,000ppm, 망간염을 폴리에스터 내의 망간 원자를 기준으로 0.1~500ppm, 및 인계 화합물을 폴리에스터 내의 인 원자 기준으로 0.1~500ppm 양으로 포함하는 폴리에스터 중합체를 수득하는 단계; 및 상기 중합체로부터 단사섬도가 20 내지 40 데니어이고, 단사수가 6-20개인 모사를 방사하는 단계를 포함하는 폴리에스터 분섬사의 제조방법.500 to 30,000 ppm of phosphorus-containing flame retardant based on phosphorus in polyester, 0.1 to 500 ppm of manganese salt based on manganese atoms in polyester, and 0.1 to 500 ppm of phosphorus compounds based on phosphorus atoms in polyester Obtaining a polyester polymer; And spinning a single yarn having a single yarn fineness of 20 to 40 denier and having 6-20 single yarns from the polymer. 제 1항에 있어서, 상기 인을 포함하는 난연제는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이고, 상기 인계 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 난연성 폴리에스터 분섬사의 제조방법:The method of claim 1, wherein the flame retardant containing phosphorus is a compound represented by Formula 1, and the phosphorus compound is a compound represented by Formula 2 below. [화학식 1][Formula 1]
Figure 112004062827520-pat00005
Figure 112004062827520-pat00005
(R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 2 내지 4의 ω-하이드록시기를 갖는 라디칼, P는 1~5의 정수이다.),(R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or a radical having a ω-hydroxy group having 2 to 4 carbon atoms, P is an integer of 1 to 5), [화학식 2][Formula 2]
Figure 112004062827520-pat00006
Figure 112004062827520-pat00006
(상기 식에서, R3는 수소원자 또는 탄소수 1~3의 알킬기이다.)(Wherein, R 3 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.)
상기 제 1항 또는 제 2항의 방법에 의해 제조된 난연성 폴리에스터 분섬사. Flame retardant polyester fiber yarn produced by the method of claim 1 or 2. 상기 제 3항의 난연성 폴리에스터 분섬사로부터 분사공정을 거쳐 제조된 모노 필라멘트.Monofilament manufactured by the spraying process from the flame retardant polyester powder yarn of claim 3. 삭제delete 삭제delete 상기 제 4항에 따른 모노 필라멘트를 포함하는 직물 또는 섬유제품.Textile or textile article comprising the monofilament according to claim 4.
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