KR101230637B1 - Marine finish polyester yarn - Google Patents

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Abstract

본 발명은 심해의 유전 개발을 위한 석유 시추선의 정박 등에 사용하는 해양용 원사에 관한 것으로, 특히 폴리에스테르 섬유에 폴리실록산 화합물로 표면 처리된 해양용 폴리에스테르 원사에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to marine yarns for use in anchoring of oil drilling vessels for oilfield development in deep seas, and more particularly to marine polyester yarns surface-treated with polysiloxane compounds on polyester fibers.

본 발명의 해양용 폴리에스테르 원사는 기존의 와이어 로프에 비해 현저히 감소된 무게로 편리하게 사용할 수 있음과 동시에, 우수한 내마모성으로 외부환경 변화에 따른 마찰열 발생을 최소화하여 부분 절단 등의 발생 없이 장시간 동안 사용이 가능하다. The marine polyester yarn of the present invention can be conveniently used with a significantly reduced weight compared to the conventional wire rope, and at the same time, it is used for a long time without the occurrence of partial cutting by minimizing the generation of frictional heat due to the change of the external environment with excellent wear resistance. This is possible.

해양용 원사, 폴리에스테르, 폴리실록산, 내마모성 Marine Yarn, Polyester, Polysiloxane, Wear Resistance

Description

해양용 폴리에스테르 원사{MARINE FINISH POLYESTER YARN}Marine polyester yarn {MARINE FINISH POLYESTER YARN}

본 발명은 심해의 유전 개발을 위한 석유 시추선의 정박 등에 사용하는 해양용 폴리에스테르 원사에 관한 것이다. The present invention relates to a marine polyester yarn for use in anchoring of oil rigs for deep field oilfield development.

일반적으로 해양용 원사는 주로 심해의 유전 개발을 위한 석유 시추선의 정박을 위해 사용되고 있다. In general, marine yarns are mainly used for anchoring oil drilling rigs for deep-field oil development.

이전에는 주로 와이어 로프(Wire Rope)를 많이 사용했는데 수심 2000 m 이상의 심해에 설치되다 보니 로프 무게가 매우 많은 단점을 가지고 있기 때문에 문제시 되고 있는 상황이였다. Previously, wire ropes were used a lot, which was a problem because they were installed in deep seas with a depth of more than 2000 m, because the weight of the rope had a lot of disadvantages.

이러한 문제점을 개선하고자 고강력이면서 형태안정성이 우수하고 상대적으로 가벼운 섬유용 로프가 와이어 로프를 대체하고 있다.In order to improve this problem, high strength, excellent shape stability and relatively light fiber rope is replacing wire rope.

그러나 섬유용 로프의 경우, 와이어 로프(Wire Rope) 대비하여 외부 환경변화에 의한 마찰열 발생시 부분 절단이 발생될 수 있고, 장시간 동안 사용시에는 완전 절단이 발생되어 위험한 상황을 초래할 수도 있다. However, in the case of a fiber rope, partial cutting may occur when friction heat is generated due to external environmental change, and a complete cutting may occur when used for a long time, resulting in a dangerous situation.

따라서, 외부 환경변화에 의한 마찰열 발생을 최소화시켜 제품을 장시간 동안 사용할 수 있도록 원사에 우수한 내마모성을 부여할 수 있는 해양용 섬유 원사 개발에 대한 연구가 필요하다.Therefore, there is a need for research on the development of marine fiber yarns that can give excellent wear resistance to the yarns so that the products can be used for a long time by minimizing the generation of frictional heat due to external environmental changes.

본 발명은 우수한 내마모성을 갖는 해양용 폴리에스테르 원사를 제공하고자 한다. The present invention seeks to provide a marine polyester yarn having excellent wear resistance.

본 발명은 폴리에스테르 섬유에 하기 화학식 1의 폴리실록산 화합물로 표면 처리된 해양용 폴리에스테르 원사를 제공하며, The present invention provides a polyester yarn for marine surface treatment on the polyester fiber with a polysiloxane compound of the formula

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112009039911703-pat00001
Figure 112009039911703-pat00001

식 중, R1, R2, R3, R4, R5, R6, 및 R7은 각각 동일하거나 상이하고, 수소, C1~C20의 알킬기, 또는 C1~C20의 아릴기이고, Expression of, R 1, R 2, R 3, R 4, R 5, R 6, and R 7 are the same or different and each is hydrogen, C 1 ~ C 20 alkyl group, or C 1 ~ C 20 aryl group ego,

n은 1~5,000의 정수이다. n is an integer of 1-5,000.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 내마모성이 우수한 해양용 원사를 개발하기 위해서, 폴리에스테르 섬유에 상기 화학식 1의 폴리실록산 화합물로 표면 처리 하는 것을 특징으로 한다. 특히, 상기 폴리실록산 화합물은 폴리에스테르 표면에 물리적 또는 화학적 결합을 통해 표면 윤활성을 극대화시켜 주는 효과가 있다.The present invention is characterized in that the surface treatment with a polysiloxane compound of the formula (1) to the polyester fiber in order to develop a marine yarn excellent in wear resistance. In particular, the polysiloxane compound has an effect of maximizing surface lubricity through physical or chemical bonding to the polyester surface.

본 발명에서 '폴리에스테르 섬유'라 함은 통상적으로 디올 화합물과 테레프탈산 등의 디카르복실산과 반응시켜 에스테르화시킨 섬유상 폴리머를 칭하는 것으로, 본 발명의 '해양용 폴리에스테르 원사'를 제조하기 위한 기본적인 섬유 조성에 해당한다. 폴리에스테르는 특히, 습기에 우수한 내성을 가지고 있어 해양용 와이어 로프를 대체하는 섬유 로프를 제조에 더욱 바람직하다. The term 'polyester fiber' in the present invention generally refers to a fibrous polymer that is esterified by reacting with a dicarboxylic acid such as a diol compound and terephthalic acid, and is a basic fiber for producing the 'marine polyester yarn' of the present invention. Corresponds to the composition. Polyesters are particularly preferred for the production of fiber ropes which have excellent resistance to moisture and thus replace marine wire ropes.

본 발명에서 폴리에스테르 섬유로는 통상적으로 사용되는 모든 폴리에스테르 섬유를 사용할 수 있으며, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리사이클로헥산디메틸렌테레프탈레이트(PCT), 등의 폴리알킬렌테레프탈레이트, 또는 이를 주된 구성 성분으로 하는 코폴리에스테르 등을 사용할 수 있다. 특히, 폴리에틸렌테레프탈레이트가 강도 및 신도 등의 물성 측면에서 해양용 원사로 사용하기에 좀더 바람직하다. As the polyester fiber in the present invention, any commonly used polyester fibers can be used. Examples of the polyester fiber include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polybutylene terephthalate (PBT) , Polyalkylene terephthalate such as hexanedimethylene terephthalate (PCT), or copolyester having a main constituent component thereof. In particular, polyethylene terephthalate is more preferable for use as a marine yarn in terms of physical properties such as strength and elongation.

상기 폴리에스테르 섬유는 고유점도가 0.8 내지 1.20 dl/g, 바람직하게는 0.90 내지 1.05 dl/g 가 될 수 있으며, 고강력 측면에서 상기 범위의 고유점도를 갖는 것이 좋다. The polyester fiber may have an intrinsic viscosity of 0.8 to 1.20 dl / g, preferably 0.90 to 1.05 dl / g, it is preferable to have an intrinsic viscosity of the above range in terms of high strength.

또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 폴리실록산 화합물 1종 또는 2종 이상을 병용하여 사용할 수 있으며, 수평균 분자량이 10 내지 1,000,000, 바람직하게는 50 내지 100,000 더욱 바람직하게는 500 내지 50,000의 폴리실록산 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 상기 폴리실록산 화합물은 상기 분자량에 대응하는 점도 범위로 5 내지 35,000 cst, 바람직하게는 50 내지 5,000 cst, 더욱 바람직하게는 100 내지 500 cst가 될 수 있다. 해양용 원사의 윤활 효과 측면에서 수평균 분자량 1,000 이상 또는 점도 100 cst 이상의 폴리실록산 화합물을 사용하는 것이 바람직하고, 폴리실록산 화합물의 점도가 높아져 섬유 표면에의 확산 침투 속도가 저하되는 것을 감안하여 수평균 분자량은 50,000 이하, 또는 점도 500 cst 이하로 사용하는 것이 바람직하다. In addition, the present invention can be used in combination with one or two or more polysiloxane compounds represented by the formula (1), the number average molecular weight of 10 to 1,000,000, preferably 50 to 100,000 more preferably 500 to 50,000 polysiloxane compound Can be used. In addition, the polysiloxane compound may be 5 to 35,000 cst, preferably 50 to 5,000 cst, more preferably 100 to 500 cst in the viscosity range corresponding to the molecular weight. In view of the lubricating effect of marine yarns, it is preferable to use a polysiloxane compound having a number average molecular weight of 1,000 or more or a viscosity of 100 cst or more, and in view of the fact that the viscosity of the polysiloxane compound increases and the rate of diffusion penetration into the fiber surface is reduced, It is preferable to use below 50,000, or below 500 cst of viscosity.

상기 폴리실록산 화합물의 수평균분자량은 기기 분석법 중 겔투과 크로마토그래피법(GPC, Gel Permeation Chromatography)으로 측정할 수 있으며, 점도는 동점도(Dynamic viscosity) 측정법으로 캐논-펜스케형 점도계(Cannon-Fenske Type Viscometer) 등을 이용하여 측정할 수 있다.The number average molecular weight of the polysiloxane compound may be measured by gel permeation chromatography (GPC) in the instrument analysis method, the viscosity is a Canon viscosity (Cannon-Fenske Type Viscometer) by dynamic viscosity measurement method ) Can be measured using.

상기 폴리실록산 화합물은 또한, 상온(25 ℃)에서 비중이 0.950 내지 1.000인 것을 사용할 수 있다.The polysiloxane compound may also be those having a specific gravity of 0.950 to 1.000 at room temperature (25 ℃).

특히, 바람직한 일례에서, 상기 폴리실록산 화합물은 상기 화학식 1에서 치환기 R4 또는 R5의 적어도 하나가 탄소수 1 내지 4의 알킬인 것을 사용할 수 있으며, 예컨대, 폴리알킬실록산 및 폴리알킬아릴실록산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. 좀 더 바람직하게는, 폴리디메틸실록산, 폴리디부틸실록산, 및 폴리메틸페닐실록산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 될 수 있으며, 최종 제조된 원사 품질 측면에서 폴리디메틸실록산을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 폴리디메틸실록산 등은 화학적, 열적으로 다른 반응이나 변형에 비교적 안정하고, 특히, 알킬기가 다른 것보다 짧은 탄화수소를 가지므로 해양용 원사의 표면에서 윤활 특성이 우수한 특징을 갖는다.In particular, in one preferred embodiment, the polysiloxane compound may be used in which at least one of the substituents R 4 or R 5 in the general formula (1) is alkyl having 1 to 4 carbon atoms, for example, in the group consisting of polyalkylsiloxane and polyalkylarylsiloxane One or more selected species may be used. More preferably, it may be at least one selected from the group consisting of polydimethylsiloxane, polydibutylsiloxane, and polymethylphenylsiloxane, and it is more preferable to use polydimethylsiloxane in terms of the final yarn quality. Polydimethylsiloxane and the like are relatively stable to chemically and thermally different reactions and modifications, and in particular, because the alkyl group has a hydrocarbon shorter than the others, it has excellent lubricating properties on the surface of marine yarns.

본 발명에서 상기 폴리실록산 화합물은 상기 폴리에스테르 섬유 중량에 대하여 0.3 내지 2.0 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 1.5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.6 내지 1.1 중량%가 되도록 표면 처리될 수 있으며, 내마모성 측면에서 폴리에스테르 섬유 중량에 대하여 0.5 중량% 이상이 되도록 표면 처리되는 것이 바람직하고, 경제적 측면에서 2.0 중량% 이하가 되도록 표면 처리하는 것이 바람직하다. In the present invention, the polysiloxane compound may be surface treated to 0.3 to 2.0% by weight, preferably 0.5 to 1.5% by weight, more preferably 0.6 to 1.1% by weight, based on the weight of the polyester fiber. It is preferable to surface-treat it to 0.5 weight% or more with respect to ester fiber weight, and to surface-treat it to 2.0 weight% or less from an economical viewpoint.

또한, 본 발명의 해양용 폴리에스테르 원사는 상기 화학식 1의 폴리실록산 화합물로 폴리에스테르 섬유를 표면 처리하는 단계를 추가로 포함하는 것을 제외하고는, 통상적인 용융, 방사, 연신 공정을 통해 제조될 수 있다.In addition, the marine polyester yarn of the present invention can be produced through a conventional melting, spinning, stretching process, except that it further comprises the step of surface treatment of the polyester fiber with the polysiloxane compound of the formula (1). .

도 1은 본 발명의 폴리에스테르 원사 제조공정을 모식적으로 나타낸 공정도이다. 특히, 바람직한 일례로 도 1에서 나타낸 바와 같이, 본 발명의 해양용 폴리에스테르 원사는 구금(110)을 통해 방사된 용융 고분자를 급냉 공기(quenching-air)로 냉각시키고, 유제 롤 또는 오일-젯(oil-roll 또는 oil-jet, 120)을 이용하여 미연신사에 유제를 부여하고, 프리-인터레이서(pre-interlacer, 130)를 사용하여 일정한 공기압력으로 미연신사에 부여된 유제를 원사의 표면에 균일하게 분산시킨다. 이후, 다단의 연신장치(141~146)를 통하여 연신과정을 거친 후, 최종적으로 세컨드 인터레이서(2nd Interlacer, 150)에서 일정한 압력으로 원사를 인터밍글(intermingle)시켜 권취기(160)에서 권취하여 원사를 제조할 수 있다. 1 is a process diagram schematically showing a process for producing a polyester yarn of the present invention. In particular, as shown in FIG. 1 as a preferred example, the marine polyester yarn of the present invention cools the molten polymer spun through the detention 110 with quenching-air, and an emulsion roll or oil-jet ( Oil-roll or oil-jet (120) is used to emulsify the undrawn yarn, and pre-interlacer (130) is used to apply the oil applied to the undrawn yarn at a constant air pressure to the surface of the yarn. Disperse evenly. Then, after the stretching process through the multi-stretching apparatus (141 ~ 146), and finally by the second interlacer (2 nd Interlacer, 150) by interlacing the yarn at a constant pressure (winding in the winding machine 160) Can be made into yarn.

본 발명에서 폴리실록산 화합물은 별도의 장치를 추가 장착하여 적용하거나, 또는 상기 도 1에 나타낸 바와 같은 기존의 유제 롤 또는 오일-젯(120) 장치를 이 용하여 폴리에스테르 섬유에 표면 처리될 수 있다. In the present invention, the polysiloxane compound may be applied by additionally installing a separate device, or may be surface treated to the polyester fiber by using an existing emulsion roll or oil-jet 120 device as shown in FIG. 1.

한편, 본 발명에 따라 상기 화학식 1의 폴리실록산 화합물로 표면 처리된 폴리에스테르 원사는 해양용 섬유 원사로 사용되기 위해서는, 원사-원사간 내마모성(yarn-on-yarn abrasion) 측정하여 하중 0.34 내지 0.45 g/d으로 원사와 원사를 마찰시켰을 때 5,000회 이상에서 절사되는, 즉 5,000 회 까지는 절사되지 않는 내마모성을 갖는 것이어야 한다. 특히, 상기 내마모성은 건식 조건에서 최소 7,000 회 이상, 습식 조건에서 9,000 이상이 유지되는 것이 바람직하다. 상기 내마모성 측정 결과 원사가 건식 및 습식 조건에서 각각 7,000 이상 및 9,000 이상을 유지하지 못하면, 해양용 로프로 사용시에도 외부환경변화에 의한 마찰력 등으로 부분 절단 등이 발생하여 선박이나 인명상에 위험을 초래할 수도 있다. Meanwhile, in order to be used as a marine fiber yarn, the polyester yarn surface-treated with the polysiloxane compound of Chemical Formula 1 according to the present invention measures a yarn-on-yarn abrasion load of 0.34 to 0.45 g / d) it shall have abrasion resistance of at least 5,000 cuts, ie not cut up to 5,000 cuts, when rubbing the yarns with the yarn. In particular, the wear resistance is preferably maintained at least 7,000 times in dry conditions, 9,000 or more in wet conditions. If the yarn does not maintain more than 7,000 and 9,000, respectively, in the dry and wet conditions as a result of the wear resistance measurement, even when used as a marine rope may cause partial cutting due to frictional force due to changes in the external environment, etc. It may be.

또한, 상기 원사-원사간 내마모성 측정 결과는 해양용 로프 등으로 사용시 안전성을 고려하여 최대한 많은 횟수로 유지되어 우수한 성능을 갖는 것이 바람직하며, 통상적으로는 건식 조건에서 7,000 내지 18,000 회로 유지되고 습식 조건에서는 9,000 내지 20,000 회로 유지될 수 있다. In addition, the yarn-to-yarn wear resistance measurement results are preferably maintained as many times as possible in consideration of safety when using the marine rope, etc., it is preferable to have excellent performance, usually maintained at 7,000 to 18,000 circuits in dry conditions and wet conditions 9,000 to 20,000 circuits can be maintained.

본 발명의 바람직한 일례에서, 상기 원사-원사간 내마모성(yarn-on-yarn abrasion) 측정은 도 2에 나타낸 바와 같은 장치를 이용하여 수행할 수 있다. 상기 측정 장치에서 기어모터(240)를 이용한 크랭크(210, crank)의 1회전에 도르래(221~222)를 통해 하중(230, tension weight)이 상하 운동을 하고 이때 도르래(223)를 중심으로 원사가 이동하면서 원사간에 마찰된 회수를 측정한 결과를 기록하게 된다. 또한, 건식 조건에서 내마모성은 상대습도 55 내지 75% 및 16 내지 25 ℃에서 측정할 수 있으며, 습식 조건에서 내마모성은 측정하고자 하는 원사가 충분히 젖을 수 있도록 16 내지 25℃에서 물속에 담가둔 후에, 예를 들면 약 1 시간 이상을 워터 배쓰 등에 담가둔 후에 상기 장치를 이용하여 원사-원사간 내마모성을 측정할 수 있다. In a preferred embodiment of the present invention, the yarn-to-yarn yarn-on-yarn abrasion measurement can be performed using an apparatus as shown in Fig. In the measuring device, the load 230 (tension weight) moves up and down through the pulleys 221 to 222 in one rotation of the crank 210 and the crank using the gear motor 240, and at this time, the yarn about the pulley 223 The number of rubbings between the yarns is recorded as it moves. In addition, wear resistance in dry conditions can be measured at a relative humidity of 55 to 75% and 16 to 25 ℃, wear resistance in wet conditions after soaking in water at 16 to 25 ℃ so that the yarn to be measured is sufficiently wetted, for example For example, after being immersed in a water bath or the like for about 1 hour or more, the wear resistance between the yarn and the yarn can be measured using the apparatus.

본 발명에 있어서 상기 기재된 내용 이외의 사항은 필요에 따라 가감이 가능한 것이므로, 본 발명에서는 특별히 한정하지 아니한다.In the present invention, matters other than those described above can be added or subtracted as required, and therefore, the present invention is not particularly limited thereto.

본 발명은 폴리에스테르 섬유에 특정의 폴리실록산 화합물을 표면 처리 함으로써, 우수한 내마모성으로 외부환경 변화에 따른 마찰열 발생을 최소화하여 해양용 섬유 로프 등으로도 사용시에도 부분 절단 등이 발생되지 않고 우수한 기계적 물성으로 장시간 동안 효과적으로 사용할 수 있다. According to the present invention, surface treatment of a specific polysiloxane compound on a polyester fiber minimizes the generation of frictional heat due to the change of the external environment due to its excellent wear resistance, so that no partial cutting occurs even when used as a marine fiber rope, etc. Can be used effectively.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the scope of the present invention is not limited to the following examples.

실시예 1Example 1

고유점도 1.05 g/dL이고 폴리에틸렌테레프탈레이트를 90 중량% 이상 포함하는 폴리에스테르 고상중합 칩을 280 ℃ 이상의 온도에서 용융하여 방사 구금을 통해 용융 폴리에스테르를 토출하였다. 상기 토출된 용융 폴리에스테르를 후드-히터 온도 300 ℃ 구간에서 지연 급냉(delayed quenching)시키고, 상기 지연급냉된 폴리에스테르 섬유에 유제 롤을 이용하여 폴리디메틸실록산(수평균분자량 10,000, 점도 350 cst)으로 표면 처리하였다. 이 때, 상기 폴리디메틸실록산은 폴리에스테르 섬유 중량에 대하여 0.3 중량%가 되도록 표면 처리하였다. A polyester solid-state polymerization chip containing an intrinsic viscosity of 1.05 g / dL and 90 wt% or more of polyethylene terephthalate was melted at a temperature of 280 ° C. or higher to discharge molten polyester through spinneret. The discharged molten polyester is delayed quenched in a hood-heater temperature section of 300 ° C., and an emulsion roll is applied to the delayed quenched polyester fiber to polydimethylsiloxane (number average molecular weight 10,000, viscosity 350 cst). Surface treatment. At this time, the polydimethylsiloxane was surface treated to 0.3% by weight based on the weight of the polyester fiber.

상기 표면 처리된 폴리에스테르 섬유는 프리-인터레이서에 통과시키고, 고데트 롤러를 이용하여 방사속도 500 m/min, 연신비 5.6 배, 이완율 2.0 %, 열처리 온도 220 ℃의 조건으로 연신하였다.The surface-treated polyester fibers were passed through a pre-interlacer and stretched using a Godet roller under conditions of a spinning speed of 500 m / min, a draw ratio of 5.6 times, a relaxation rate of 2.0%, and a heat treatment temperature of 220 ° C.

상기 연신 후에, 2단 인터레이서를 이용하여, 상기 연신된 폴리에스테르 원사에 공기압력 3.0 kg/cm2로 인터밍글을 부여하고, 권취기로 권취하여 해양용 폴리에스테르 원사를 제조하였다.After the stretching, using a two-stage interlacer, the stretched polyester yarn was imparted with an air pressure of 3.0 kg / cm 2 , and wound up with a winder to prepare a marine polyester yarn.

실시예 2Example 2

상기 폴리디메틸실록산을 폴리에스테르 섬유 중량에 대하여 0.6 중량%가 되는 양으로 표면 처리하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 해양용 폴리에스테르 원사를 제조하였다.A marine polyester yarn was prepared in the same manner as in Example 1, except that the polydimethylsiloxane was surface treated in an amount of 0.6% by weight based on the weight of the polyester fiber.

실시예 3Example 3

상기 폴리디메틸실록산을 폴리에스테르 섬유 중량에 대하여 0.9 중량%가 되는 양으로 표면 처리하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 해양용 폴리에스테르 원사를 제조하였다.A marine polyester yarn was prepared in the same manner as in Example 1, except that the polydimethylsiloxane was surface treated in an amount of 0.9% by weight based on the weight of the polyester fiber.

실시예 4Example 4

상기 폴리디메틸실록산 대신에 폴리디부틸실록산 화합물(수평균분자량 12,000, 점도 400 cst)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 해양용 폴리에스테르 원사를 제조하였다.A marine polyester yarn was prepared in the same manner as in Example 1, except that a polydibutylsiloxane compound (number average molecular weight 12,000, viscosity 400 cst) was used instead of the polydimethylsiloxane.

비교예 1Comparative Example 1

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 폴리디메틸실록산 대신에 미네랄 오일을 사용하여 상기 급냉된 폴리에스테르 섬유에 표면 처리하여 폴리에스테르 원사를 제조하였다. A polyester yarn was prepared by performing the same method as Example 1 except that the surface of the quenched polyester fiber was treated with mineral oil instead of the polydimethylsiloxane.

비교예 2Comparative Example 2

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하되, 상기 폴리디메틸실록산 대신에 에틸렌옥사이드 부가 디올 에스테르를 사용하여 상기 급냉된 폴리에스테르 섬유에 표면 처리하여 폴리에스테르 원사를 제조하였다. A polyester yarn was prepared by performing the same method as Example 1, except that the quenched polyester fiber was surface treated using ethylene oxide addition diol ester instead of polydimethylsiloxane.

본 발명에서 폴리에스테르 원사의 물성을 아래와 같은 방법으로 평가하였다. In the present invention, the physical properties of the polyester yarn was evaluated by the following method.

원사-원사간 내마모성 평가:Yarn-to-yarn wear resistance rating:

도 2에서 나타낸 바와 같이, 크랭크의 1회전에 하중이 상하 운동을 하고 이때 원사가 이동하면사 원사간에 마찰된 회수를 측정한 결과를 기록하게 된다. 각각의 원사에 대하여, 건식 조건 및 습식 조건에서의 내마모성을 측정하였으며, 건식 조건은 상대습도 55 내지 75% 및 16 내지 25 ℃에서 약 1시간 동안 건조시킨 후에 내마모성 테스트를 수행하였다. 습식 조건은 16 내지 25 ℃의 물 배쓰에 원사를 1 시간 이상 동안 충분히 담가 원사가 물에 충분히 젖은 상태에서 내모성 테스트를 수행하였다. As shown in FIG. 2, when the load moves up and down during one rotation of the crank, and the yarn moves, the result of measuring the number of times of rubbing between the yarns is recorded. For each yarn, wear resistance at dry and wet conditions was measured, and the dry conditions were subjected to abrasion resistance test after drying at relative humidity of 55-75% and 16-25 ° C. for about 1 hour. In the wet conditions, the yarn was sufficiently immersed in a water bath of 16 to 25 ° C. for at least 1 hour, and the yarn resistance test was performed while the yarn was sufficiently wet with water.

상기 실시예 1~4 및 비교예 1~2에 따라 제조된 폴리에스테르 원사의 물성 측정 결과(2,000 De 원사에 하중 700 g 적용)를 하기 표 1에 나타내었다. The physical properties of the polyester yarns prepared according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 (applied with a load of 700 g to 2,000 De yarns) are shown in Table 1 below.

[표 1][Table 1]

구분division 표면 처리성분Surface Treatment Ingredients 표면 처리함량
(wt%)
Surface treatment
(wt%)
내마모성측정결과(회)Wear resistance measurement results (times)
건식조건Dry condition 습식조건Wet conditions 실시예 1Example 1 폴리디메틸실록산Polydimethylsiloxane 0.30.3 71007100 51235123 실시예 2Example 2 폴리디메틸실록산Polydimethylsiloxane 0.60.6 1032410324 91209120 실시예 3Example 3 폴리디메틸실록산Polydimethylsiloxane 0.90.9 1235212352 1124511245 실시예 4Example 4 폴리디부틸실록산Polydibutylsiloxane 0.90.9 1023510235 90059005 비교예 1Comparative Example 1 미네랄 오일Mineral oil 0.90.9 42104210 32583258 비교예 2Comparative Example 2 에틸렌옥사이드 부가
디올 에스테르
Ethylene oxide addition
Diol ester
0.90.9 41004100 30003000

또한, 상기 실시예 1 및 비교예 1의 경우, 내마모성 테스트 결과 사진을 각각 도 3a 및 도 3b로 나타내었다. In addition, in the case of Example 1 and Comparative Example 1, the wear resistance test results are shown in Figure 3a and 3b, respectively.

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 상기 화학식 1의 폴리실록산 화합물로 표면 처리된 실시예 1~4의 폴리에스테르 원사가, 통상의 섬유 처리 유제인 미네랄 오일로 표면 처리된 비교예 1의 폴리에스테르 원사에 비해 내마모성이 최소 1.2 배 이상으로 우수한 것을 알 수 있다. 특히, 별도의 표면 처리를 하지 않은 폴리에스테르 원사의 경우에, 표면 윤활성이 떨어져 내마모성이 현저히 떨어지는 것을 알 수 있다. As shown in Table 1, the polyester yarn of Examples 1 to 4 surface-treated with the polysiloxane compound of Formula 1 according to the present invention, the polyester of Comparative Example 1 surface-treated with mineral oil which is a conventional fiber treatment emulsion It can be seen that the wear resistance is at least 1.2 times higher than that of the yarn. In particular, in the case of a polyester yarn not subjected to any surface treatment, it can be seen that surface lubricity is poor and wear resistance is remarkably inferior.

또한, 상기 도 3a 및 도 3b의 사진으로부터 육안으로도 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 폴리디메틸실록산으로 표면 처리된 상기 실시예 3의 폴리에스테르 원사가 표면 윤활성이 월등히 우수한 내마모성을 갖는 것을 확인할 수 있었다. In addition, as can be seen with the naked eye from the photographs of FIGS. 3A and 3B, it was confirmed that the polyester yarn of Example 3 surface-treated with polydimethylsiloxane according to the present invention had excellent surface lubricity and excellent wear resistance. Could.

본 발명은 폴리에스테르 섬유에 특정의 폴리실록산 화합물을 표면 처리 가공함으로써 우수한 내마모성을 갖는 해양용 폴리에스테르 원사를 제공할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 해양용 폴리에스테르 원사는 기존의 와이어 로프에 비해 현저히 감소된 무게의 섬유 로프로 편리하게 사용할 수 있음과 동시에, 우수한 내마모성으로 외부환경 변화에 따른 마찰열 발생을 최소화하여 부분 절단 등의 발생 없이 장시간 동안 사용이 가능하다. The present invention can provide a marine polyester yarn having excellent abrasion resistance by surface treating a specific polysiloxane compound on a polyester fiber. In particular, the marine polyester yarn according to the present invention can be conveniently used as a fiber rope of a significantly reduced weight compared to the conventional wire rope, and at the same time with excellent wear resistance to minimize the generation of frictional heat caused by changes in the external environment, such as part cutting It can be used for a long time without the occurrence of.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 해양용 폴리에스테르 원사 제조공정을 모식적으로 나타낸 공정도.1 is a process diagram schematically showing a marine polyester yarn manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 원사-원사간 내마모성(yarn-on-yarn abrasion)의 측정장치를 나타낸 개략도.Figure 2 is a schematic diagram showing an apparatus for measuring yarn-on-yarn abrasion in accordance with an embodiment of the present invention.

도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명의 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 폴리에스테르 원사의 내마모성 측정 결과를 나타낸 사진.Figure 3a and Figure 3b is a photograph showing the wear resistance measurement results of the polyester yarn prepared according to Example 1 and Comparative Example 1 of the present invention, respectively.

Claims (8)

폴리에스테르 섬유에 하기 화학식 1의 폴리실록산 화합물로 표면 처리된 해양용 폴리에스테르 원사:Marine polyester yarns surface-treated with a polysiloxane compound of formula 1 to the polyester fiber: [화학식 1][Formula 1]
Figure 112009039911703-pat00002
Figure 112009039911703-pat00002
식 중, Wherein, R1, R2, R3, R4, R5, R6, 및 R7은 각각 동일하거나 상이하고, 수소, C1~C20의 알킬기, 또는 C1~C20의 아릴기이고, Aryl group of R 1, R 2, R 3 , R 4, R 5, R 6, and R 7 are the same or different and each is hydrogen, C 1 ~ C 20 alkyl group, or C 1 ~ C 20 of and, n은 1~5,000의 정수임. n is an integer from 1 to 5,000.
제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 폴리실록산 화합물은 점도가 5 내지 35,000 cst인 해양용 폴리에스테르 원사. The polysiloxane compound is a marine polyester yarn having a viscosity of 5 to 35,000 cst. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 폴리실록산 화합물은 탄소수 1 내지 4의 폴리디알킬실록산 및 폴리알킬아릴실록산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 해양용 폴리에스테르 원사. The polysiloxane compound is at least one marine polyester yarn selected from the group consisting of polydialkylsiloxane and polyalkylarylsiloxane having 1 to 4 carbon atoms. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 폴리실록산 화합물은 폴리디메틸실록산, 폴리디부틸실록산, 및 폴리메틸페닐실록산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 해양용 폴리에스테르 원사. The polysiloxane compound is at least one marine polyester yarn selected from the group consisting of polydimethylsiloxane, polydibutylsiloxane, and polymethylphenylsiloxane. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 폴리에스테르 섬유는 고유점도가 0.8 내지 1.20 dl/g인 해양용 폴리에스테르 원사. The polyester fiber has an intrinsic viscosity of 0.8 to 1.20 dl / g polyester polyester for marine. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 폴리에스테르 섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리사이클로헥산디메틸렌테레프탈레이트, 및 이들의 코폴리에스테르로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 해양용 폴리에스테르 원사. The polyester fiber is a marine polyester yarn selected from the group consisting of polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, polycyclohexanedimethylene terephthalate, and copolyesters thereof. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 폴리실록산 화합물은 상기 폴리에스테르 섬유 중량에 대하여 0.3 내지 2.0 중량%가 되도록 표면 처리된 것인 해양용 폴리에스테르 원사. The polysiloxane compound is a surface-treated polyester yarn to be 0.3 to 2.0% by weight based on the polyester fiber weight. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 하중 0.34 내지 0.45 g/d으로 원사와 원사를 마찰시켰을 때 5,000회 이상에서 절사되는 내마모성을 갖는 해양용 폴리에스테르 원사. A marine polyester yarn having abrasion resistance that is cut at 5,000 times or more when the yarn is rubbed with a load of 0.34 to 0.45 g / d.
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