KR20060078606A - A technical polyester fibers with high flame retardancy - Google Patents

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Abstract

본 발명은 난연성이 우수한 산업용 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우수한 난연성을 가지고 타포린, 트럭 커버지 등 산업용 섬유의 코팅물 보강재로 적합한 산업용 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an industrial polyester fiber having excellent flame retardancy and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an industrial polyester fiber having a superior flame retardancy and suitable for coating reinforcement of industrial fibers such as tarpaulin and truck cover, and a method for producing the same. will be.

본 발명에 따르는 난연성 폴리에스테르 섬유의 제조방법은, 인계 난연제가 인함량 기준으로 5,000-6,000ppm, TiO2를 500-3,000 ppm 함유하는 공중합된 저점도 칩을 고상중합하여 점도를 0.85이상으로 증가시킨 후, 난연 고상중합 칩을 용융하여 방사구금을 통하여 방사시켜 냉각고화된 미연신사를 제조하고, 상기 미연신사를 여러 쌍의 고뎃 롤러를 거치면서 연신, 열처리 및 이완 공정을 적용하는 것을 특징으로 한다. 이때, 권취 조건은 총연신비 5.3-5.8, 이완율(Relax ratio) 11-15%이며, 고뎃롤러 온도 230-240℃ 이다. In the method for producing a flame retardant polyester fiber according to the present invention, the phosphorus-based flame retardant is solid phase polymerized copolymerized low viscosity chip containing 5,000-6,000 ppm of TiO 2 and 500-3,000 ppm of TiO 2 to increase the viscosity to 0.85 or more. Thereafter, the flame-retardant solid-state polymerization chip is melted and spun through a spinneret to produce a cooled solidified non-drawn yarn, and the stretching, heat treatment and relaxation processes are applied while the undrawn yarn passes through a pair of high-pressure rollers. At this time, the winding conditions are total draw ratio 5.3-5.8, relaxation ratio 11-15%, high roller temperature 230-240 ℃.

본 발명의 방법으로 제조된 난연성 폴리에스테르 섬유는 강도 6.5g/d이상, 건열수축율(190℃, 15분, 초하중 0.01g/d, 테스트라이트) 6.0%이하의 물성을 나타내며 난연성능은 한계산소지수법 기준으로 LOI값이 32이상이다.The flame-retardant polyester fiber produced by the method of the present invention exhibits a physical property of less than 6.5g / d strength, dry heat shrinkage (190 ℃, 15 minutes, ultra-load 0.01g / d, test light) 6.0% or less, flame-retardant performance is limited oxygen The LOI value is 32 or more on an exponential basis.

폴리에스테르 섬유, 난연성, 수축율Polyester fiber, flame retardant, shrinkage

Description

난연성이 우수한 산업용 폴리에스테르 섬유 및 이의 제조 방법{A technical polyester fibers with high flame retardancy} A technical polyester fibers with high flame retardancy}             

도 1은 본 발명에 따르는 제조공정을 나타내는 개략도이다.
1 is a schematic view showing a manufacturing process according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명** Explanation of symbols on the main parts of the drawing *

가 : 통상적인 방사 유제 부여 장치(Kiss Roller 또는 Jet Oiler)
A: Common spinning emulsion applying device (Kiss Roller or Jet Oiler)

본 발명은 난연성이 우수한 산업용 폴리에스테르 섬유 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an industrial polyester fiber excellent in flame retardancy and a method of manufacturing the same.

폴리에스테르 섬유는 여러 특성이 우수하여 산업용 섬유로서 용도가 확대되어 가고 있으며, 고강도 저수축 특성에 대한 관심이 높아지고 있는 추세이다. Polyester fibers are excellent in many properties, and their use is being expanded as industrial fibers, and interest in high strength and low shrinkage characteristics is increasing.

인계 난연제를 사용하는 종래의 난연성 폴리에스테르 섬유제조방법에 관하여 공개되어 있는 기술은 주로 의료용사에 국한되어 있다. 선행 기술들을 살펴보면 난연성 이외의 부가 특성(염색성, 내광 견뢰성, 마모 특성, 열안정성, UV안정성, 소취성, 항필링성, 고수축성, 내가수분해성)을 부여하는 기술이 대부분을 차지하고 있는데, 예를 들어 대한민국 출원특허 10-2001-7008962호, 10-1999-0013878호, 10-1997-0042303호, 10-1997-0041727호와 일본 특허 특원평 3-234053호, 특원평 4-357067호, 특원평5-245286호 및 그 이외에 수많은 특허에서 이와 같은 기술을 공개하고 있다.Techniques disclosed in the related art for producing flame retardant polyester fibers using phosphorus-based flame retardants are mainly limited to medical professionals. Looking at the prior arts, most of the technologies that impart additional properties besides flame retardancy (dyeing resistance, light fastness, abrasion properties, thermal stability, UV stability, deodorization, anti-pilling property, high shrinkage resistance, hydrolysis resistance), For example, Korean Patent Application Nos. 10-2001-7008962, 10-1999-0013878, 10-1997-0042303, 10-1997-0041727 and Japanese Patent Application No. 3-234053, Japanese Patent Application No. 4-357067, Korean Patent No. 5-245286 and many other patents disclose such a technique.

또한 방사 조건과 관련된 기술로는 방사속도, 구금온도, 냉각 조건, 연신배율, 칩 고유 점도, 노즐 홀 내의 전단속도, 방사 드래프트에 관한 선행기술이 대한민국 출원특허 10-2001-0045361호, 10-1998-0039370호와 일본 특허 특원평 11-232978호, 특원평11-270792호, 특원2001-326742호에 개시되어 있다.In addition, as related technologies for spinning conditions, prior arts related to spinning speed, detention temperature, cooling conditions, draw ratio, chip intrinsic viscosity, shear rate in nozzle hole, and spinning draft are disclosed in Korean Patent Application Nos. 10-2001-0045361 and 10-1998. -0039370, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 11-232978, 11-270792, and 2001-326742.

난연중합물에 대한 기술로는 대한민국 출원특허 10-1996-0004287호, 10-1995-0025122호, 10-1991-0024079호와 일본 특허 특원평3-267058호, 특원소57-1669871호에 개시되어 있고 인계 난연제와 할로겐 또는 다른 성분을 동시 함유하여 난연성을 개선시키고자 하는 기술이 대한민국 출원특허 10-1997-0004811호, 10-1997-0004810호, 10-1996-0035096호, 10-1996-0025675호에 개시되어 있다. Techniques for flame retardant polymerization are disclosed in Korean Patent Application Nos. 10-1996-0004287, 10-1995-0025122, 10-1991-0024079, and Japanese Patent Application No. 3-267058, and Japanese Patent Application No. 57-1669871. Techniques for improving flame retardancy by simultaneously containing a phosphorus flame retardant and halogen or other components are disclosed in Korean Patent Application Nos. 10-1997-0004811, 10-1997-0004810, 10-1996-0035096, and 10-1996-0025675. Is disclosed.

난연성 폴리에스테르의 물성에 관한 선행 기술을 살펴보면 일본 특허 특원소63-282143호에 통상의 용융방사법으로 강도 5.5g/d 이상의 난연사를 달성하는 제조 기술이 개시되어 있으며, 미국특허 5658662호에서는 공중합된 난연 폴리에스테르 칩을 사용하여 횡연신법으로 강도 7.48-9.39g/d, 200℃에서의 건열수축율 5.3-20% 범위의 물성을 가지는 난연사 제조공정을 제시하고 있으나 최종 생산 속도 300m/min 수준이라 상업적 측면으로는 불리하다.Looking at the prior art relating to the properties of flame retardant polyesters, Japanese Patent Application No. 63-282143 discloses a manufacturing technique for achieving flame retardant yarns with a strength of 5.5 g / d or more by a conventional melt spinning method, and US Pat. Flame retardant polyester chips are used to produce flame retardant yarns with properties ranging from strength of 7.48-9.39 g / d to dry heat shrinkage of 5.3-20% at 200 ° C, but the final production speed is 300m / min. It is disadvantageous in commercial terms.

산업용 타포린이나 트럭 커버지 등의 보강재로 사용되는 일반 폴리에스테르 섬유의 경우, 최종 제품의 난연성을 확보하기 위해서 코팅재로 사용되는 PVC의 조성을 변경하여 난연성을 부여하는 방법이 제안되어 있지만 일정 수준이상의 난연 특성을 부여하기 위하여 PVC 코팅층의 두께가 두꺼워 져야 한다는 문제점을 가진다. In case of general polyester fiber used as reinforcement material for industrial tarpaulin or truck cover, it is proposed to give flame retardancy by changing the composition of PVC used as coating material to secure the flame retardancy of the final product. In order to impart the thickness of the PVC coating layer has a problem.

본 발명의 목적은 현재 의료용으로만 주로 전개되고 있는 난연사 제조 기술을 산업용으로 사용하기에 적당한 수준으로 한층 끌어 올리면서 동시에 경제적으로 제조할 수 있는 난연성 폴리에스테르 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a flame retardant polyester and a method for producing the same, which can be economically produced while raising the flame retardant yarn production technology, which is currently mainly developed only for medical use, to a level suitable for industrial use.

본 발명의 다른 목적은 최종 제품인 타포린 또는 트럭 커버지에 난연성을 부여하기 위하여 PVC 조성 변경으로 난연성을 부여할 때 발생하는 문제점인 코팅층 두께 증가 문제를 해결 할 수 있는 난연성이 우수한 산업용 폴리에스테르 원사 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is an industrial polyester yarn having excellent flame retardancy which can solve the problem of increasing the thickness of the coating layer, which is a problem that occurs when imparting flame retardancy by changing the PVC composition in order to impart flame retardance to the final product tarpaulin or truck cover, To provide a way.

본 발명에 따르면 난연성이 우수한 산업용 폴리에스테르 섬유 및 그 제조방법에 제공되고, 상기 폴리에스테르 섬유는 용융방사 및 냉각고화된 난연성 폴리에스터 필라멘트 미연신사가 여러 쌍의 고뎃 롤러를 거치면서 고강도 및 저수축의 성질을 동시에 갖도록 열연신 및 이완된 후 와인더에 권취되는 방법으로 제조되어 난 연성과 고강도, 저수축의 특성을 동시에 가지게 된다. According to the present invention, there is provided an industrial polyester fiber having excellent flame retardancy and a method for manufacturing the same, wherein the polyester fiber has a high strength and low shrinkage while passing through a pair of high rollers by melt-spun and cold-hardened flame-retardant polyester filament undrawn yarn After being stretched and relaxed to have properties at the same time, it is manufactured by winding the winder to have the characteristics of flame retardancy, high strength, and low shrinkage.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 본 발명에 따른 폴리에스테르 섬유는 폴리에스테르 중합공정 중에 아래의 화학식 (1)과 같은 인계 난연제를 인함량 기준으로 5000-6000ppm, 그리고 TiO2를 500-2500ppm 함유하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the polyester fiber according to the present invention contains 5000-6000 ppm of phosphorus-based flame retardant such as formula (1) below, and 500-2500 ppm of TiO 2 during the polyester polymerization process. It is characterized by.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 본 발명에 따른 폴리에스테르 섬유의 제조 방법은 냉각고화된 폴리에스테르 미연신사를 여러 개의 롤러박스를 통과시키면서 총 연신비 5.3~5.8, 이완율(relax ratio) 11~15%, 이완영역 고뎃 롤러(Godet Roller) 온도는 230~240℃의 조건으로 열고정 및 이완을 부여한 후, 최종 권취하는 것을 특징으로 한다.
According to another suitable embodiment of the present invention, the method for producing a polyester fiber according to the present invention is a total draw ratio of 5.3 to 5.8, a relaxation ratio of 11 to 22 while passing through a plurality of roller boxes of the cooled non-drawn polyester yarn 15%, the loosening zone Godt Roller (Godet Roller) temperature is characterized in that the final winding after giving heat setting and relaxation under the conditions of 230 ~ 240 ℃.

화학식 1Formula 1

Figure 112004062917340-PAT00001
Figure 112004062917340-PAT00001

위의 화학식 1에서 R1 및 R2는 수소원자 또는 탄소수 2 내지 4의 ω-하이드록시 그룹을 갖는 동일하거나 상이한 라디칼이고, p는 1내지 5의 정수이다.
R1 and R2 in Formula 1 above are the same or different radicals having a hydrogen atom or a ω-hydroxy group having 2 to 4 carbon atoms, p is an integer of 1 to 5.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.

본 발명은 직접방사연신 공정으로서, 방사구금을 통하여 나오는 폴리에스테르 용융물은 GR1 이전에는 냉각된 미연신사 상태이다. 상기 미연신사는 GR1과 GR4사이에서 연신되며, GR4에서 1차 열고정 과정을 거친 후 GR4와 GR5사이에서 1차 이완 그리고 GR5에서 2차 열고정을 과정을 거치며, 마지막으로 GR5와 GR6사이에서 2차 이완과정을 거친 후 최종 권취된다. The present invention is a direct spinning process, wherein the polyester melt exiting through the spinneret is in a cooled, unstretched state prior to GR1. The undrawn yarn is drawn between GR1 and GR4, undergoes a first heat setting process in GR4, and then undergoes a first relaxation between GR4 and GR5, and a second heat setting in GR5, and finally, between GR5 and GR6. The final winding is followed by a second relaxation process.

본 발명에 의하면 인계 난연제가 고분자 사슬에 공중합되어 발생하는 입체 장애효과에 의한 결정성 저하로 수축율 발현에 문제가 따르지만, 핵제로 작용할 수 있는 TiO2의 양을 적정화함으로써 산업용 섬유로 사용될 수 있는 수축율 수준에 이르도록 할 수 있다.According to the present invention, the shrinkage rate can be used as an industrial fiber by optimizing the amount of TiO 2 that can act as a nucleating agent due to the decrease in the crystallinity caused by the steric hindrance effect caused by copolymerization of the phosphorus-based flame retardant in the polymer chain. Can be reached.

상기 인계 난연제는 인 함량이 섬유 대비 5,000 -6,000ppm이 바람직하며, 5,000 미만인 경우에는 적정 수준의 난연성능이 발현되지 않으며, 6000ppm을 초과하는 경우에는 폴리에스테르 주쇄내의 난연제 성분이 과도하여 적정수준의 물성을 달성하기 어렵다. 또한, 핵제로 작용하는 TiO2의 함량은 섬유 대비 500-3,000ppm이 바람직하며, 500 미만인 경우에는 원사내의 결정성장이 충분하지 못하게 되며, 3,000ppm을 초과하는 경우에는 결정화도 증가에 의한 연신성 증가로 작업성이 저하되는 문제가 있다.The phosphorus flame retardant is preferably 5,000 to 6,000 ppm phosphorus content compared to the fiber, when less than 5,000 does not express the appropriate level of flame retardant performance, if it exceeds 6000 ppm, the flame retardant component in the polyester main chain is excessive, the physical properties of the appropriate level Is difficult to achieve. In addition, the content of TiO 2 acting as a nucleating agent is preferably 500-3,000 ppm relative to the fiber, and if less than 500, the crystal growth in the yarn is not sufficient, and when the content exceeds 3,000 ppm, the elongation is increased by increasing the degree of crystallinity. There is a problem that the workability is reduced.

본 발명의 구현을 위하여 사용되는 고상중합 난연성 폴리에스테르 칩의 고유점도는 0.85~1.0 정도가 바람직하며 고유점도가 0.85 미만인 경우에는 고강도의 원 사를 제조하기에는 방사작업성이 불안정하고 고유점도가 1.0를 초과하는 경우에는 수축율 상승 및 방사 온도 상승에 따른 중합물 분해로 점도 상승의 효과를 기대할 수 없다.The intrinsic viscosity of the solid-state polymerized flame-retardant polyester chip used for the implementation of the present invention is preferably about 0.85 ~ 1.0, and if the intrinsic viscosity is less than 0.85, spinning workability is unstable and the intrinsic viscosity is 1.0 to produce a high strength yarn If exceeded, the effect of viscosity increase cannot be expected due to decomposition of the polymer due to the increase in shrinkage rate and the increase in spinning temperature.

본 발명에 따른 폴리에스테르 섬유는 총 연신비 5.3-5.8, 이완율(Relax ratio) 11-15%, 이완 영역 고뎃 롤러 온도 230-240℃의 조건에서 제조되어 난연성, 고강도 및 저수축의 특성을 가지게 된다. 상기 제조 공정에서 만약 연신비가 5.3미만이 되면 섬유 배향도가 낮아 강도발현이 어려우며, 이와 달리 5.8을 초과하면 과연신의 수준이 되어 단사절이 발생하면서 작업성이 저하되거나, 완전사절이 발생하게 된다. 또한, 이완율이 11%미만에서는 수축율이 상승하게 되고, 이완율이 15%를 초과하면 고뎃롤러상에서의 실떨림이 심해져서 작업성을 확보하기 힘들다는 문제점이 따른다. 이완영역 고뎃 롤러의 온도는 230-240℃가 적당한데 230℃미만에서는 열적효과가 충분하지 못하여 이완효율이 떨어져 수축율 달성이 어려우며, 240℃를 초과하면 열분해에 의한 원사강도 저하 및 롤러상 타르 발생이 증가하여 작업성이 저하된다. 이와 같은 방법으로 제조된 난연성 고강도 저수축 폴리에스테르 섬유는 강도 6.5g/d 이상, 건열수축율 6.0%이하, 한계산소 지수법에 의한 LOI 32이상이 되는 물성을 가진다. 상기와 같은 물성을 가진 본 발명에 따른 폴리에스테르는 구체적으로 아래와 같은 방법으로 제조된다. 인함량이 5000-6000ppm이면서 TiO2함량이 500-3000ppm이며 고유 점도 0.85-1.0의 폴리에스테르 칩을 290-300℃에서 용융시킨다. 상기 용융된 폴리에스테르 칩은 방사구금을 통하여 압출되어 섬유상으로 만들어진 후 여러 쌍의 고뎃롤러를 통과하게 된다. 그리고 상기 고뎃 롤러를 통과한 섬유상은 연신, 열처리 및 이완공정을 거친 후, 2500m/분 이상의 속도로 권취된다. 방사구금 직하에서 가열 튜브로 가열된 이후 냉각된 폴리에스테르 미연신사는 연신롤러 사이에서 총연신비 5.3-5.8 정도로 연신되고 섬유내 배향도를 감소시켜 수축율을 달성하기 위하여 이완 롤러 사이에서 11-15%의 이완율을 적용하면서 이완 영역의 고뎃롤러 온도는 230-240℃사이로 조절된다. The polyester fiber according to the present invention is manufactured under conditions of a total draw ratio of 5.3 to 5.8, a relaxation ratio of 11 to 15%, and a loosening area high roller temperature of 230 to 240 ° C. to have properties of flame retardancy, high strength, and low shrinkage. . In the manufacturing process, if the draw ratio is less than 5.3, it is difficult to express strength due to low fiber orientation, whereas, if the draw ratio exceeds 5.8, the overstretched level is reduced, and workability is decreased or complete trimming occurs. In addition, when the relaxation rate is less than 11%, the shrinkage rate is increased, and when the relaxation rate is more than 15%, there is a problem that it is difficult to secure workability due to a severe vibration on the high roller. The temperature of the loosening roller is 230-240 ℃, but below 230 ℃, the thermal effect is not enough, so the relaxation efficiency decreases, making it difficult to achieve the shrinkage rate. If it exceeds 240 ℃, the yarn strength decreases due to pyrolysis and the tar on the roller occurs. It increases and workability falls. The flame-retardant high strength low shrinkage polyester fiber produced in this manner has physical properties of 6.5g / d or more in strength, 6.0% or less in dry heat shrinkage, and LOI of 32 or more by the limit oxygen index method. Polyester according to the present invention having the above physical properties is specifically produced by the following method. A polyester chip having a phosphorus content of 5000-6000 ppm and a TiO 2 content of 500-3000 ppm and an intrinsic viscosity of 0.85-1.0 is melted at 290-300 ° C. The molten polyester chip is extruded through a spinneret and made into a fiber, and then passed through a pair of gourd rollers. After passing through the stretching roller, the fibrous shape is wound at a speed of 2500 m / min or more after stretching, heat treatment, and relaxation. After being heated with a heating tube directly under the spinneret, the cooled polyester unstretched yarn is drawn between the draw rollers to a total draw ratio of 5.3-5.8 and reduces in-fiber orientation to achieve 11-15% relaxation between the loosening rollers to achieve shrinkage. Applying the rate, the high roller temperature in the relaxation zone is controlled between 230-240 ° C.

아래에서 본 발명은 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명되지만, 제시된 실시 예는 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the examples presented are not intended to limit the scope of the present invention.

아래의 각 실시예 및 비교예의 결과에서 분석항목별 측정조건은 다음과 같다.
The measurement conditions for each analysis item in the results of the following Examples and Comparative Examples are as follows.

(1) 강력과 절신(1) strong and faithful

ASTM D885를 기준으로 250 mm의 시료를 80회/미터로 가연한 후, 300mm/분의 속도로 인장시험하여 측정하였다. 이와 같이 측정한 원사의 강력을 원사 9,000m의 무게로 나눈 값을 원사의 강도로 결정하였다.250 mm samples were twisted at 80 times / meter based on ASTM D885, and then measured by tensile testing at a rate of 300 mm / min. The strength obtained by dividing the strength of the measured yarn by the weight of 9,000 m of yarn was determined as the strength of the yarn.

(2) 수축율(2) shrinkage

테스트라이트에서 시료에 0.01g/d의 하중을 가하면서 190℃에서 15분 방치한 후의 길이차이를 측정하였고, 수축력은 200℃에서 0.01g/d의 초하중을 가하여 시료를 파지한 후 1분 동안 측정하였다. In the test light, the length difference was measured after leaving the sample at 190 ° C. for 15 minutes while applying a load of 0.01 g / d, and the shrinkage force was applied at 0.01 ° C./d at 200 ° C. for 1 minute after holding the sample. Measured.                     

(3) 난연성능(3) Flame retardant performance

KS M 3032법에 의한 한계산소지수법(Limit Oxygen Index)에 의한 아래의 식(1)로 결정하였다. The following equation (1) was determined by the Limit Oxygen Index according to the KS M 3032 method.

Figure 112004062917340-PAT00002
--- (1)
Figure 112004062917340-PAT00002
--- (One)

(4) 용융열        (4) heat of fusion

5mg의 원사에 대하여 Perkin-Elmer DSC-7로 승온속도를 20℃/min로 하여 50℃에서 290℃의 범위에서 원사의 용융열을 측정하였다.
The heat of fusion of the yarn was measured at 50 ° C to 290 ° C with a heating rate of 20 ° C / min on a 5 mg yarn with Perkin-Elmer DSC-7.

<실시예1>Example 1

고유점도 0.85이고 인함량이 5000ppm이 되도록 다음 화학식2의 인화합물을 폴리에스테르에 공중합시킨, TiO2 함량 1000ppm인 난연성 폴리에스테르 고상중합 칩을 사용하여 방사구금을 통하여 나오는 폴리에스테르 용융물을 냉각시켜 미연신사를 제조한 후, 총 연신비 5.5, 이완율 11%, GR4의 온도를 230℃의 조건으로 연신-이완 시킨 후 2500m/min의 속도로 권취하였으며, 최종 연신사의 섬도는 1000데니어였다. A non-stretched yarn was prepared by cooling a melt melted through a spinneret using a flame-retardant polyester solid-state polymerized chip having a TiO2 content of 1000 ppm by copolymerizing a phosphorus compound represented by the following Chemical Formula 2 on a polyester such that the intrinsic viscosity was 0.85 and the phosphorus content was 5000 ppm. Thereafter, the total draw ratio 5.5, the relaxation rate 11%, the temperature of GR4 was stretched-relaxed under the conditions of 230 ℃ and wound at a speed of 2500m / min, the final drawing yarn fineness was 1000 denier.                     

화학식 2Formula 2

Figure 112004062917340-PAT00003
Figure 112004062917340-PAT00003

<실시예2~9, 비교예1~9><Examples 2-9, Comparative Examples 1-9>

난연중합물의 점도, 조성, 총연신비, GR4 온도, 이완율을 각각 다르게 하여 적용하였으며, 그 외의 조건은 실시예1과 동일하도록 하여 폴리에스테르 섬유를 제조하였다. 실시 예 1 내지 실시 예 9에 적용된 제조 조건을 표 1로 나타내었다. 또한 비교 예 1 내지 9를 표 2로 나타내었다.
Viscosity, composition, total draw ratio, GR4 temperature, and relaxation rate of the flame retardant polymer were applied differently, and the other conditions were the same as in Example 1 to prepare polyester fibers. Table 1 shows the manufacturing conditions applied to Examples 1 to 9. In addition, Comparative Examples 1 to 9 are shown in Table 2.

표 1 : 본 발명에 따른 실시 예Table 1: Example according to the present invention

Figure 112004062917340-PAT00004
Figure 112004062917340-PAT00004

표 2 : 비교 예Table 2: Comparative Example

Figure 112004062917340-PAT00005
Figure 112004062917340-PAT00005

상기 실시예 1-9에서는 총연신비, 이완영역온도, 이완율을 적절하게 조절함으로써 작업성을 확보하는 조건에서 안정적으로 난연성 산업용 폴리에스테르 섬유를 제조할 수 있었다. In Example 1-9, it was possible to stably produce a flame retardant industrial polyester fiber under conditions that ensure workability by appropriately adjusting the total draw ratio, relaxation zone temperature, and relaxation rate.

비교예 1의 경우에는 작업성이 양호하였지만, 중합물의 점도가 낮아 물성발현이 충분하지 않았으며, 비교예 2에서는 중합물의 점도가 높은 관계로 방사온도를 높게 설정한 결과 중합물의 열분해가 많아 물성이 낮은 수준에 머물렀다.In the case of Comparative Example 1, the workability was good, but the physical properties were not sufficient due to the low viscosity of the polymer. In Comparative Example 2, as the spinning temperature was set high due to the high viscosity of the polymer, the physical properties of the polymer were high due to thermal decomposition. Stayed at a low level.

비교예 3은 중합물내 인 함량이 낮아 비교적 우수한 물성을 나타내지만 난연성이 확보될 수 없었고, 반대로 비교예 4은 인함량이 높아 우수한 난연특성을 나타내지만 물성의 발현이 충분하지 않았다.Comparative Example 3 exhibited relatively excellent physical properties due to the low phosphorus content in the polymer, but the flame retardancy could not be secured. On the contrary, Comparative Example 4 exhibited excellent flame retardant properties due to its high phosphorus content but insufficient expression of physical properties.

비교예 5는 중합물내 TiO2가 존재하지 않아 강도가 낮으면서 수축율이 아주 높았다. 한편, 비교예 6에서는 TiO2가 과량 존재하여 상대적으로 결정성장이 많아 연신성이 떨어지는 탓으로 작업성이 불량하였으며, 비교예 7은 연신비가 과도하여 단사절 및 사절 발생이 많아 작업성이 불량하였다.In Comparative Example 5, since TiO 2 was not present in the polymer, the strength was low and the shrinkage was very high. Meanwhile, in Comparative Example 6, excessive TiO 2 was present, resulting in relatively high crystal growth and poor elongation, resulting in poor workability. In Comparative Example 7, the elongation ratio was excessive, resulting in single trimming and trimming. .

비교예 8에서는 연신비가 낮아 적정 강도 발현이 되지 않았으며, 비교예 9는 이완 영역 온도가 너무 높아 타르 발생이 많아 작업성이 저하하는 문제가 발생하였다.In Comparative Example 8, the draw ratio was not low, and the appropriate strength was not expressed. In Comparative Example 9, the relaxation region temperature was too high, resulting in a large amount of tar, resulting in a problem of deterioration in workability.

본 발명에 의하여 제조된 난연성 산업용 폴리에스테르 섬유는 제직 이후 PVC 코팅처리 하여 사용할 때 난연성이 우수하여 타포린이나 트럭용 커버지 등으로 광범위한 산업용 섬유로서 사용되어질 수 있다.











The flame retardant industrial polyester fiber produced by the present invention is excellent in flame retardancy when used by PVC coating after weaving can be used as a wide range of industrial fibers such as tarpaulin or truck cover.











Claims (6)

난연성 폴리에스테르 섬유에 있어서, In flame retardant polyester fiber, 폴리에스테르 주쇄 내에 하기 화학식 1의 인계 화합물을 포함하고, 동시에 핵제로서 TiO2를 포함하며,Within the polyester backbone To include a phosphorus-based compound of formula (1), and at the same time comprises TiO2 as a nucleating agent, 1) 강도 6.6g/d 내지 7.6 g/d1) Strength 6.6 g / d to 7.6 g / d 2) 수축율 4.6 내지 5.5%2) Shrinkage of 4.6 to 5.5% 3) LOI 30 내지 343) LOI 30 to 34 4) 용융열 41.25 내지 42.67J/g4) heat of fusion 41.25 to 42.67J / g 의 물성을 갖는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 섬유Polyester fiber characterized by having a physical property of 화학식 1Formula 1
Figure 112004062917340-PAT00006
Figure 112004062917340-PAT00006
위의 화학식 1에서 R1 및 R2는 수소원자 또는 탄소수 2 내지 4의 ω-하이드록시 그룹을 갖는 동일하거나 상이한 라디칼이고, p은 1내지 5의 정수이다.R1 and R2 in Formula 1 above are the same or different radicals having a hydrogen atom or a ω-hydroxy group having 2 to 4 carbon atoms, p is an integer of 1 to 5.
제 1항에 있어서, 인 함량은 원사기준으로 5,000-6,000ppm이 되는 것을 특징으로 하는 난연성 폴리에스테르 섬유. The flame retardant polyester fiber according to claim 1, wherein the phosphorus content is 5,000-6,000 ppm on a yarn basis. 제 1항에 있어서, TiO2는 원사 기준으로 500-3,000ppm이 되는 것을 특징으로 하는 난연성 폴리에스테르 섬유. The flame retardant polyester fiber according to claim 1, wherein the TiO2 is 500-3,000 ppm on a yarn basis. 난연성 폴리에스테르 섬유의 제조 방법에 있어서, In the method for producing a flame retardant polyester fiber, 폴리에스테르 주쇄 내에 하기 화학구조식 1의 인계 화합물 포함하고, 동시에 핵제로서 TiO2를 함유하는 저점도 폴리에스테르 칩을 고상중합하는 단계; Within the polyester backbone Solid-phase polymerizing a low-viscosity polyester chip comprising a phosphorus compound of Chemical Formula 1, and simultaneously containing TiO 2 as a nucleating agent; 상기 고상 중합된 폴리에스테르 칩을 고유점도가 0.85-1.1인 난연 폴리에스테르 칩으로 용융, 방사시켜 냉각고화된 미연신사를 제조하는 단계; Melting and spinning the solid polymerized polyester chip with a flame retardant polyester chip having an intrinsic viscosity of 0.85-1.1 to produce a cooled solidified non-stretched yarn; 상기 미연신사를 총연신비 5.3~5.8, 네 번째 권취 롤러에 해당하는 GR4를 온도 230~240℃로서 직접가열하여 열처리하는 단계; 및 Heat-treating the undrawn yarn by directly heating GR4 corresponding to a total draw ratio of 5.3 to 5.8 and a fourth winding roller at a temperature of 230 to 240 ° C .; And 상기 열처리가 된 미연신사를 11-15%의 이완율로 이완시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 난연성 폴리에스테르 섬유의 제조방법. The method of producing a flame retardant polyester fiber comprising the step of relaxing the heat-treated undrawn yarn at a relaxation rate of 11-15%. 화학식 1 Formula 1
Figure 112004062917340-PAT00007
Figure 112004062917340-PAT00007
청구항 4에 있어서, The method according to claim 4, 상기 인계 화합물의 인의 함량은 원사 기준으로 5,000 내지 6,000이 되는 것을 특징으로 하는 난연성 폴리에스테르 섬유의 제조 방법. The phosphorus content of the phosphorus compound is a method for producing a flame retardant polyester fiber, characterized in that 5,000 to 6,000 on a yarn basis. 청구항 4에 있어서, The method according to claim 4, 상기 TiO2의 함량은 원사 기준으로 500 내지 3,000 ppm이 되는 것을 특징으로 하는 난연성 폴리에스테르 섬유의 제조 방법. The content of the TiO 2 is a method for producing a flame retardant polyester fiber, characterized in that 500 to 3,000 ppm based on the yarn.
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