KR20130100958A - 난연성 폴리(트라이메틸렌) 테레프탈레이트 조성물 및 그로부터 제조된 물품 - Google Patents

난연성 폴리(트라이메틸렌) 테레프탈레이트 조성물 및 그로부터 제조된 물품 Download PDF

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Abstract

개선된 난연성을 갖는, 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트) 조성물, 및 그로부터 제조된 물품이 제공된다. 조성물은 난연성이 요구되는 시설을 위해 적합한 카펫을 제조하는 데 사용될 수 있다.

Description

난연성 폴리(트라이메틸렌) 테레프탈레이트 조성물 및 그로부터 제조된 물품 {FLAME RETARDANT POLY(TRIMETHYLENE) TEREPHTHALATE COMPOSITIONS AND ARTICLES MADE THEREFROM}
본 발명은 개선된 난연성을 갖는 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트) 조성물 및 상기 조성물로부터 제조된 물품에 관한 것이다.
폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트) (PTT)는 난연성을 필요로 하는 다양한 응용에서 잠재적으로 유용하다. 그러나, PTT에는 난연성의 개선이 여전히 요구된다. 특히, 카펫에서, 본 기술 분야에 공지된 바와 같이 클래스 1 카펫 타일 (> 0.45 와트/cm2)이 얻어질 수 있도록 하는 PTT의 개선된 복사 패널(radiant panel) 성능을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 태양은 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)-기재 조성물로서, 상기 조성물은 (a) 총 조성물 중량을 기준으로 약 75 내지 약 99.9 중량%의 수지 성분 - 수지 성분은 수지 성분의 중량을 기준으로 약 70 중량% 이상의 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)를 포함함 - 과; (b) 총 조성물 중량을 기준으로 약 0.1 내지 약 25 중량%의 첨가제 패키지 - 첨가제 패키지는 총 조성물 중량을 기준으로 약 0.1 내지 약 15 중량%의 멜라민 시아누레이트, 멜라민 파이로포스페이트, 다이에틸 포스핀산의 아연염, 또는 그 블렌드를 포함함 - 을 포함한다.
본 발명의 다른 태양은 페이스 섬유(face fiber) 및 프리코트(precoat)를 포함하는 카펫으로서, 페이스 섬유는 (a) 총 조성물 중량을 기준으로 약 75 내지 약 99.9 중량%의 수지 성분 - 수지 성분은 수지 성분의 중량을 기준으로 약 70 중량% 이상의 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)를 포함함 - 과; (b) 총 조성물 중량을 기준으로 약 0.1 내지 약 25 중량%의 첨가제 패키지 - 첨가제 패키지는 총 조성물 중량을 기준으로 약 0.1 내지 약 15 중량%의 멜라민 시아누레이트, 멜라민 파이로포스페이트, 다이에틸 포스핀산의 아연염, 또는 그 블렌드를 포함함 - 을 포함하는 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)-기재 조성물로부터 제조되고, 프리코트는 알루미늄 삼수화물(ATH) 및 수산화마그네슘으로부터 선택되는 난연성 첨가제를 함유한다.
<도 1>
도 1은 본 명세서에 개시된 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)-기재 조성물을 사용하여 제조된 카펫 타일에 대한 임계 복사 플럭스(critical radiant flux) 대 섬유 페이스 중량의 산포도. 적합선 그래프는 섬유 중에 어떠한 난연제도 없을 때의 프리코트 중의 다양한 로딩에서의 ATH의 영향을 나타낸다.
<도 2>
도 2는 본 명세서에 개시된 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)-기재 조성물을 사용하여 제조된 카펫 타일에 대한 임계 복사 플럭스 대 섬유 페이스 중량의 산포도. 적합선 그래프는 프리코트 중의 ATH뿐만 아니라 섬유 중의 난연성 첨가제의 영향을 나타낸다.
<도 3>
도 3은 본 명세서에 개시된 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)-기재 조성물을 사용하여 제조된 카펫 타일에 대한 임계 복사 플럭스 대 섬유 페이스 중량의 산포도. 적합선 그래프는 프리코트 중의 ATH뿐만 아니라 섬유 중의 난연성 첨가제의 영향을 나타낸다.
본 발명에 개시된 조성물은 PTT 및 선택적으로 하나 이상의 기타 중합체를 포함하는 수지 성분, 및 멜라민 포스페이트, 멜라민 시아누레이트 및 다이에틸 포스핀산 아연 염으로부터 선택되는 하나 이상의 난연 화합물을 함유한다. 수지 성분 내에 있을 수 있는 기타 중합체에는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 나일론, 폴리프로필렌 및 그 블렌드가 포함된다. 따라서, 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "PTT-기재 조성물"은 수지 성분이 PTT에 더하여 하나 이상의 기타 중합체를 함유하는 조성물을 포함하고자 의도된다. 수지 성분의 총 중량을 기준으로, 수지 성분 중 기타 중합체의 양은 다양할 수 있으며, 예를 들어, 5, 10, 15, 20, 또는 25 중량%, 또는 그 이상일 수 있다. 하나 이상의 기타 중합체가 PTT와 함께 수지 성분에 존재하는 일부 바람직한 실시 형태에서, 수지 성분은, 수지 성분의 총 중량을 기준으로, 75 내지 99 중량%의 PTT 및 1 내지 25 중량%의 기타 중합체(들)를 함유한다.
일부 실시 형태에서, 수지 성분은 생물학적으로 유도된 1,3-프로판다이올로부터 제조된 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)를 포함한다.
폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)-기재 조성물로부터 제조된 페이스 섬유, 및 알루미늄 삼수화물 및 수산화마그네슘으로부터 선택되는 난연성 첨가제를 함유하는 프리코트를 포함하는 카펫에 대해, 난연성 시험에서 예상 밖으로 고도의 일관된 성능이 얻어질 수 있는 것으로 놀랍게도 밝혀졌다.
일부 실시 형태에서, 수지 성분에 함유되는 첨가제 패키지는, 명시된 난연제에 더하여, 하나 이상의 첨가제, 예를 들어, 광택제거제(delusterant)(예를 들어, TiO2, 황산아연 또는 산화아연), 염료 또는 안료를 함유한다. 첨가제 패키지는 하나 이상의 첨가제, 예를 들어, 산화방지제, 잔류 촉매, 착색제 (예를 들어, 염료), 안정제, 충전제 (예를 들어, 탄산칼슘), 항미생물제, 정전기방지제, 광학 증백제, 증량제, 가공조제, 및/또는 일반적으로 "칩 첨가제"(chip additive)로 지칭되는 기타 기능성 첨가제를 추가로 함유할 수 있다.
안료 및/또는 광택제거제로서 기능할 수 있는, TiO2 및 기타 화합물, 예를 들어, 황화아연 또는 산화아연은 PTT 조성물을 제조하기 위해 본 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 양으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 안료/광택제거제의 총량은, 섬유를 제조하는 경우에는 PTT-기재 조성물의 총 중량을 기준으로 약 5 중량% 이상일 수 있으며, 다른 응용의 경우에는 상대적으로 더 많은 양이 전형적으로 사용된다. 안료 및/또는 광택제거제로서 사용될 수 있는 재료의 예에는 TiO2, ZnO, 및 황산아연이 포함된다. 일부 실시 형태에서, TiO2가 바람직하다. 섬유 및 필름을 위한 중합체에 사용되는 경우, TiO2는 (총 조성물 중량을 기준으로) 바람직하게는 약 0.01 중량% 이상, 및 바람직하게는 3 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 약 2 중량% 이하의 양으로 첨가된다.
용어 "안료"는 본 기술 분야에서 일반적으로 안료로 지칭되는 그러한 물질과 관련하여 본 명세서에서 사용된다. 안료는 중합체 또는 중합체로부터 제조된 물품(예를 들어, 칩 또는 섬유)에 색상을 부여하는, 보통 건조 분말의 형태의 물질이다. 안료는 무기 또는 유기일 수 있으며 천연 또는 합성일 수 있다. 일반적으로, 안료는 불활성 (즉, 전자적으로 중성이며 중합체와 반응하지 않음)이며, 안료가 첨가되는 매질, 예를 들어, 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트) 조성물에서 실질적으로 불용성이다. 그러나, 안료는 일부 재료에서 또한 용해성이거나 또는 부분적으로 용해성일 수 있다.
바람직하게는 수지 성분, 난연제(들) 및 임의의 기타 첨가제(들)가 용융 블렌딩된다. 바람직하게는, 수지 성분, 및 난연제를 포함하는 첨가제(들)가 혼합되고 용융 블렌드 조성물을 형성하기에 충분한 온도에서 가열된다. 조성물은, 바람직하게는 연속 방식으로, 섬유로 방사되거나 또는 다른 형상의 물품으로 형성될 수 있다.
수지 성분 및 첨가제는 당업자에게 공지된 다양한 상이한 방식으로, 블렌딩된 조성물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 이 성분들은 (a) 동시에 가열 및 혼합되거나, (b) 가열 전에 별도의 장치에서 사전 혼합되거나, 또는 (c) 가열된 후에 혼합될 수 있다. 혼합, 가열 및 형성은, 예를 들어, 압출기 및 밴버리(Banbury)(등록상표) 혼합기와 같이, 그러한 목적을 위해 설계된 통상적인 장비에 의해서 수행될 수 있다. 온도는 바람직하게는 각각의 성분의 융점보다 높으나 가장 낮은 분해 온도보다는 낮고, PTT 및 난연성 첨가제의 임의의 특정 조성물을 위해 조절될 수 있다. 온도는 전형적으로 약 180℃ 내지 약 270℃의 범위이다.
PTT-기재 조성물에 사용되는 난연성 화합물의 양은, 총 조성물 중량을 기준으로, 바람직하게는 0.1 중량% 내지 15 중량%이다. 더욱 바람직하게는, 이러한 양은, 총 PTT-기재 조성물 중량을 기준으로, 약 0.5 내지 약 10 중량%, 더욱 바람직하게는 약 1 내지 약 6 중량%, 더욱 더 바람직하게는 약 2 내지 약 6 중량%이다.
PTT 조성물을 포함하는 물품, 예를 들어, 섬유, 필름 및 성형 부품이 일부 실시 형태에서 또한 제공되며, 그러한 물품은 개선된 난연 특성을 갖는다.
조성물은 벌크 연속 필라멘트 (bulked continuous filament; BCF)와 같은 섬유로 방사될 수 있다. BCF는 얀(yarn)으로 제조될 수 있으며 카펫으로 형성될 수 있다. BCF 얀으로부터 제조되는 카펫은 당업자에게 공지된 임의의 방법을 사용하여 제조될 수 있다. 전형적으로, 다수의 얀을 함께 케이블 꼬임(cable twisted)하여 카펫 얀을 형성하고 오토클레이브와 같은 장치에서 열-경화(heat-set)시킨다. 대안적으로, 예를 들어, 슈센(Suessen) 열-경화기를 사용하는, 건조 열-경화, 또는 예를 들어, 수퍼바(Superba)(등록상표) 오토클레이브를 사용하는, 스팀-오토클레이브 열-경화와 같은 연속 공정이 얀에 구조적 안정성을 부여하는 데 사용될 수 있다. 이어서, 터프팅 기재로도 지칭되는 1차 배킹 내로 얀을 터프팅(tufting)한다.
BCF는, 예를 들어, 삼각형 단면을 가지며 총 데니어가 약 1450 데니어이고 필라멘트 당 데니어가 약 20.8인 섬유로부터 제조되는 BCF를 개시하는 미국 특허 제7013628호에 개시된 바와 같이, 당업자에게 공지된 임의의 방법을 사용하여 제조될 수 있다. 섬유 강도 (fiber tenacity)는 1.5 내지 2.5 그램/데니어의 범위이고 섬유 연신율은 55 내지 75%의 범위이다. 섬유는 그로부터 제조되는 얀 및 최종 제품 (예를 들어, 카펫)의 원하는 특성에 따라 다양한 단면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 단면은 삼각형, 삼엽형(trilobal), 원형, 또는 상업적으로 보통 사용되는 기타 형상일 수 있다. 섬유로부터 제조된 얀의 총 데니어는 1000 내지 3000의 범위일 수 있고 필라멘트 당 데니어 (dpf)는 12 내지 30의 범위일 수 있다.
PTT-기재 조성물이 섬유를 제조하는 데 사용되고 이 섬유가 카펫을 제조하는 데 사용되는 일부 실시 형태에서, 일반적으로 프리코트로 지칭되는 접착제 재료가 터프팅 기재에 섬유를 결합하는 데 사용된다. 일반적인 프리코트는 라텍스-유래 프리코트, 또는 고온 용융 접착제로부터 유래한 프리코트이다. 라텍스-유래 프리코트 또는 고온 용융 접착제 프리코트는 결합 중합체 수지를 함유하며, 또한 충전제, 예를 들어, 탄산칼슘을 함유할 수 있다. 일부 경우에, 프리코트는 또한 분산제 및/또는 증점제와 같은 첨가제를 함유할 수 있다.
라텍스-유래 프리코트에 사용되는 전형적인 중합체 수지는 비닐 아세테이트-에틸렌 (VAE), 스티렌-부타디엔 고무 (SBR), 폴리비닐 클로라이드 (PVC), 폴리에스테르, 폴리우레탄, 및 폴리올레핀, 특히 폴리프로필렌과 같은 중합체 성분을 포함한다. 라텍스 접착제에 의해 제공되는 것보다 더 강력한 결합을 위해 때때로 라텍스 대신에 사용되는, 에틸렌 비닐 아세테이트 (EVA), 폴리올레핀 및 폴리에틸렌과 같은 종래의 고온 용융 접착제 또는 기타 비-수성 접착제가 프리코트로서 이용될 수 있다.
바람직한 실시 형태에서, 프리코트는 난연성 첨가제, 예를 들어, 알루미늄 삼수화물 (ATH) 또는 수산화마그네슘 (Mg(OH)2)을 함유한다. ATH가 바람직하다.
라텍스-유래 프리코트에서, 프리코트에 사용되는 난연성 첨가제의 양은, 부분적으로, 결합 중합체 또는 존재하는 중합체 성분의 속성 및 양에 따라 좌우되고, 또한 사용되는 프리코트의 양에 따라 좌우되며, 프리코트 중 중합체 수지 100부당 600부 이하 (600 phr 이하)에서 변할 수 있다. (프리코트 내의 중합체 성분은 PTT를 포함하는 본 명세서에 개시된 조성물의 수지 성분과는 구별되며 별개의 것이다). 전형적으로 400 phr 이하, 예를 들어, 1 내지 400 phr의 로딩이 사용된다. 바람직하게는, 100 내지 400, 및 더욱 바람직하게는 100 내지 300 phr의 난연제의 로딩이 사용된다.
고온 용융 첨가제에 기반한 프리코트의 경우, 프리코트에 사용되는 ATH와 같은 난연성 첨가제의 양은, 첨가제 및 충전제, 예를 들어, 탄산칼슘의 양을 기준으로 하며, 약 35 중량% 이하, 예를 들어, 1 내지 35 중량%에서 변할 수 있다. 바람직하게는, 1 내지 25 중량%의 난연제의 로딩이 사용된다. 가장 바람직하게는, 10 내지 25%의 난연제가 사용된다.
일부 카펫은 프리코트에 더하여 2차 배킹을 포함한다. 2차 배킹은 프리코트에 접착하며, 카펫이 덮이는 표면에 접촉하는 카펫 구조물의 부분이다. 일부 응용에서, 카펫은 자가-점착식(self-stick) 및 자가-이형식(self-release) 점착성 2차 배킹을 가지며; 다른 응용에서는 시멘트 및 글루(glue)가 2차 배킹 상에 사용된다. 폴리올레핀으로부터 유래한 2차 배킹은 PVC와 같은 비닐 중합체로부터 유래한 2차 배킹과 비교하여 페이스 섬유 및 프리코트에서 전형적으로 더 높은 난연제 로딩을 필요로 한다.
프리코트 중의 난연제의 양은 유리하게는 카펫의 페이스 섬유의 중량뿐만 아니라, 존재한다면 2차 배킹의 평량 및 유형에 기반하여 조절될 수 있는 것으로 나타났다. "평량"은 당업자에게 공지된 용어이며, 단위 면적(제곱야드)당, 카펫, 2차 배킹, 또는 프리 코트의 중량(온스)을 지칭하는 데 사용된다. 따라서, 전형적으로 카펫 또는 프리코트에 대한 평량은 온스/제곱야드 단위로 보고된다. 페이스 섬유는 관찰자에게 보여질 수 있는 것을 포함하는 카펫의 섬유 부분을 지칭한다. 페이스 섬유는 주로 얀으로 구성되며, 이러한 얀은 컷, 루프, 컷 앤드 루프(cut and loop), 또는 당업자에게 공지된 다수의 스타일로 스타일링될 수 있다. 섬유 페이스 중량이 또한 전형적으로 온스/제곱야드와 같은 단위로 보고된다. 브로드룸(broadloom)으로 일반적으로 지칭되는 카펫의 경우와 같이, 2차 배킹은 무거운 라텍스일 수 있다. 대안적으로, 2차 배킹은 타일계 카펫의 경우와 같이 올레핀 또는 비닐 유래된 것일 수 있다. 2차 배킹은, 예를 들어, 유리섬유 스크림(fiberglass scrim)에 의해 분리된 다수의 층을 함유할 수 있으며, 다수의 층 중 하나 이상이 충전제를 함유할 수 있다.
많은 응용에서, 카펫은 ASTM 648E (복사 패널) 시험의 "클래스 1" 등급을 충족시키는 것이 바람직하다. 그러나, 단순히 카펫 섬유 중의 난연제의 함량을 증가시키는 것은 일관성없는 결과를 산출하는 것으로 나타났다. 더욱이, 단순히 더 높은 함량의 난연제를 프리코트에 사용하는 것은 제한적으로 성공적인데, 너무 높은 함량은 프리코트의 접착 특성에 악영향을 미칠 수 있고 2차 배킹으로부터의 터프팅된 기재의 층분리를 야기할 수 있기 때문이다.
ATH를 함유하는 프리코트를 사용하여 카펫이 제조되고, 카펫의 페이스 섬유에 추가적인 난연제가 존재하는 경우, 특히 카펫의 페이스 섬유가 본 명세서에 개시된 PTT-기재 조성물로부터 제조되는 경우, 섬유에만, 또는 프리코트에만 난연성 첨가제를 함유하는 카펫과 비교하여, 얻어지는 난연성에 있어서 개선이 관찰되는 것으로 놀랍게도 밝혀졌다. 더욱 구체적으로, 복사 패널 시험에서의 그러한 카펫의 성능이, 페이스 섬유에서만 난연성 첨가제를 사용하는 것 또는 프리코트에서만 ATH와 같은 난연성 첨가제를 사용하는 것에 기반하여 예상되는 것보다 더 크다. 일부 실시 형태에서, 개선은 프리코트에서만 난연제를 사용하여 달성되는 복사 패널 성능 값과 카펫 섬유에서만 난연제를 사용하여 달성되는 복사 패널 성능 값의 합보다 복사 패널 성능 값이 더 큰 것이다. 이는 클래스 1로 등급이 매겨지는 카펫 타일의 생산을 가능하게 한다.
바람직한 실시 형태에서, 카펫은, 949.5 g/㎡ (28 oz/yd2) 이하, 및 일부 실시 형태에서, 813.9 g/㎡ (24 oz/yd2) 이하의 카펫 평량에서, 섬유 중에 2 중량% 이하의 난연제를 함유한다.
실시예
성분
실시예에 사용된 PTT는 이.아이. 듀폰 디 네모아 앤드 컴퍼니(E.I. du Pont de Nemours and Company; 미국 델라웨어주 윌밍턴 소재)로부터 입수가능한 소로나(SORONA)(등록상표) "세미-브라이트"(semi-bright) 중합체였다. 실시예에 사용된 난연 화합물이 하기 표 1에 나타나 있다.
Figure pct00001
복사 패널 시험에 있어서의 개선을 결정하기 위한 접근법은 난연성 첨가제(들)를 함유하는 벌크 연속 필라멘트(BCF)를 생성하는 것 및 시험을 위한 BCF를 함유하는 카펫 샘플을 생성하는 것이었다.
컴파운딩(compounding)
PTT 중 각각의 난연성 첨가제(들)의 25% 농축물을 생성하였다. 25% 농축물, PTT 및 색 안료를 3개의 개별 호퍼(hopper)에 넣었다. 미국 특허 제7013628호에 기재된 바와 같은 전형적인 공정을 사용하여 섬유를 용융 방사하는 동안, 3개의 개별 호퍼의 내용물을 전달하도록 설계된 부가 공급기(additive feeder)를 사용하여 PTT, 난연성 첨가제(들) 및 색 안료를 적절한 중량%로 혼합하였다.
BCF를 4.75 꼬임/인치로 꼬고, 수퍼바(등록상표) 열-경화시켰다. 이어서, 섬유를, 콜본드(Colbond)로부터의 콜백(Colback)(등록상표)으로 알려진, 118.7 g/㎡ (3.5 온스/제곱야드) 부직 1차 기재 내로 터프팅하였다. 터프트(tuft) 설정은 13th 게이지(gauge), 0.18 인치의 파일 높이(pile height) 및 표 2에 나타낸 바와 같이 변하는 섬유 페이스 중량이었다.
프리코트로서 사용되는 라텍스 접착제는 비즈맥스 솔루션즈 인크.(BizMax Solutions Inc.)로부터 입수하였다. 프리코트는 VAE계였고, 섬유의 중량에 대해 적합한 대로 0 내지 300 phr에서 변하는 ATH를 함유하였다. 프리코트를 약 847.7 g/㎡ (25 oz/yd2)의 평량으로 카펫 샘플에 적용하였다.
2차 배킹은 리온델바셀 컴퍼니(LyondellBasell company)로부터 입수한, TPO의 중량을 기준으로 65 중량%의 탄산칼슘을 충전제로서 함유하는 압출 등급 열가소성 폴리올레핀 TKP 882D TPO 머지(merge)였다. 2개의 압출된 층 - 각각 약 1356.5 g/㎡ (40 oz/sq yd)이며, 이들 사이에 71.2 g/㎡ (2.1 oz/ yd2) 유리섬유가 있음 - 을 프리코팅된 1차 기재에 적용하였다.
복사 패널 시험
카펫 타일 샘플을 생성하고 ASTM 648E에 따라 복사 패널 시험을 행하였다. 임계 복사 플럭스 (CRF)를 결정하였고, 섬유에 난연성 첨가제를 함유하지 않는 샘플에 대한 결과를 하기 표 2에 나타낸다.
Figure pct00002
복사 패널 결과가 표 1에 그래프로 나타나 있다. 도면에 0.45 및 0.55 와트/㎠의 기준선이 포함되어 있다. 전자는 복사 패널 시험에서 클래스 1 등급에 대해 예상되는 평균값이다. 그러나, 후자는 카펫 타일 생산자에게 편의적 허용범위(margin of comfort)를 또한 제공하는, 시험의 가변성을 고려하여 실제로 사용되는 평균값이다. 회귀선의 기울기는 더 낮은 섬유 페이스 중량에서의 카펫이 복사 패널 시험에 있어서 성능이 더 우수함을 나타낸다. 프리코트 중 ATH의 로딩의 증가는 복사 패널 시험에서의 타일의 성능을 또한 개선한다.
다양한 로딩의 ATH를 함유하는 프리코트와 함께 섬유 중에 난연성 첨가제 OP950을 다양한 로딩으로 함유하는 타일에 대한 CRF 결과가 표 3에 나타나 있다.
Figure pct00003
도 2는 복사 패널 시험에 있어서의 카펫의 성능에 대한 카펫 페이스 섬유 중 OP950 및 카펫 프리코트 중 ATH 둘 모두의 영향을 나타낸다. 상기 표 1 및 표 2의 데이터는 카펫 샘플의 프리코트 중에 ATH를 포함하고 페이스 섬유 중에 OP-950을 포함하는 것의 유리한 효과를 나타낸다. 비교예 1을 고려하면, 섬유 중에 FR 첨가제가 없거나 프리코트 중에 ATH가 없는 경우에 CRF는 0.38 와트/㎠이다. 비교예 6에 나타낸, 프리코트에 대한 200 phr의 ATH의 첨가는 CRF를 0.38 와트/㎠로부터 0.48 와트/㎠로 증가시켜서, 0.1 CRF 단위가 증가하였다. 실시예 7을 참고하면, 페이스 섬유에 대한 단지 2%의 OP950의 첨가는 CRF를 0.44 와트/㎠로 증가시켜, 비교예 1에서 관찰되는 것과 비교하여 0.06 CRF 단위가 증가하였다.
페이스 섬유 중의 OP950 및 프리코트 중의 ATH의 효과가 단순히 가산적이라면, 둘 모두를 함유하는 타일에 대해 예상되는 CRF는 0.38 와트/㎠ + 0.1 와트/㎠ + 0.06 와트/㎠ 또는 0.54 와트/㎠일 것이다. 그러나, 예상 밖에도, 관찰된 복사 플럭스는 실시예 13에서 0.63 와트/㎠인 것으로 나타났다.
표 4에서 알 수 있는 바와 같이, 프리코트 내의 ATH와 함께 MPP 및 MC와 같은 난연제가 사용되는 경우에 복사 패널 시험에서 개선된 성능이 또한 나타난다. 또한, ATH가 프리코트에 사용되는 경우에 MPP와 MC의 블렌드 (실시예 23), MPP와 OP950의 블렌드 (실시예 24), 및 MC와 OP950의 블렌드 (실시예 25)가 또한 카펫 샘플의 복사 패널 성능을 크게 개선한다. 각각의 블렌드 성분의 상대적인 중량 퍼센트가 표에서 괄호 안에 또한 제공되어 있다. 도 3은 다양한 난연성 첨가제 및 그의 CRF 결과를 나타낸다.
Figure pct00004

Claims (22)

  1. 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)-기재 조성물로서, (a) 총 조성물 중량을 기준으로 약 75 내지 약 99.9 중량%의 수지 성분 - 상기 수지 성분은 수지 성분의 중량을 기준으로 약 70 중량% 이상의 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)를 포함함 - 과; (b) 총 조성물 중량을 기준으로 약 0.1 내지 약 25 중량%의 첨가제 패키지 - 상기 첨가제 패키지는 총 조성물 중량을 기준으로 약 0.1 내지 약 15 중량%의 멜라민 시아누레이트, 멜라민 파이로포스페이트, 다이에틸 포스핀산의 아연염, 또는 그 블렌드를 포함함 - 을 포함하는 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)-기재 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 멜라민 시아누레이트는 비할로겐화 멜라민 시아누레이트인 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)-기재 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 멜라민 시아누레이트 및 멜라민 파이로포스페이트는 약 10 마이크로미터 미만의 평균 입자 크기를 갖는 과립형인 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)-기재 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 첨가제 패키지는 총 조성물 중량을 기준으로 약 0.5 내지 약 10 중량%의 멜라민 시아누레이트, 멜라민 파이로포스페이트, 다이에틸 포스핀산의 아연염, 또는 그 블렌드를 포함하는 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)-기재 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 첨가제 패키지는 총 조성물 중량을 기준으로 약 1 내지 약 6 중량%의 멜라민 시아누레이트, 멜라민 파이로포스페이트, 다이에틸 포스핀산의 아연염, 또는 그 블렌드를 포함하는 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)-기재 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)는 테레프탈산 또는 산 등가물과 1,3-프로판다이올의 중축합에 의해 제조되는 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)-기재 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 1,3-프로판은 생물학적으로 유도된 1,3-프로판다이올인 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)-기재 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)는 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트) 단일중합체인 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)-기재 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 수지 성분은 제2 중합체를 포함하는 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)-기재 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 제2 중합체는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 나일론으로 이루어진 군으로부터 선택되는 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)-기재 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 첨가제 패키지는 TiO2를 포함하는 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)-기재 조성물.
  12. (a) 멜라민 시아누레이트, 멜라민 파이로포스페이트, 다이에틸 포스핀산의 아연염 또는 그 블렌드, 및 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)를 제공하는 단계; (b) 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트), 및 멜라민 시아누레이트, 멜라민 파이로포스페이트, 다이에틸 포스핀산의 아연염 또는 그 블렌드를 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계; 및 (c) 혼합물을 교반하면서 가열 및 블렌딩하여 조성물을 형성하는 단계를 포함하는, 제1항의 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)-기재 조성물을 제조하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 단계 (c)는 약 180℃ 내지 약 270℃의 온도에서 수행되는 방법.
  14. 제1항의 폴리(트라이메틸렌 테레프탈레이트)-기재 조성물로부터 제조된 물품.
  15. 제14항에 있어서, 섬유의 형태인 물품.
  16. 제15항의 섬유로부터 제조된 카펫.
  17. 페이스 섬유(face fiber) 및 프리코트(precoat)를 포함하는 카펫으로서,
    페이스 섬유는 제1항의 조성물로부터 제조되고 프리코트는 알루미늄 삼수화물 및 수산화마그네슘으로부터 선택되는 난연성 첨가제를 함유하는 카펫.
  18. 제17항에 있어서, 프리코트는 라텍스-유래된 것이며 프리코트 내의 수지 성분의 총 중량을 기준으로 400 phr 이하의 양으로 난연제를 함유하는 카펫.
  19. 제18항에 있어서, 난연제는 ATH인 카펫.
  20. 제17항에 있어서, 프리코트는 고온 용융 접착제를 포함하며 프리코트 내의 수지 성분의 총 중량을 기준으로 25 중량% 이하의 양으로 난연제를 함유하는 카펫.
  21. 제17항에 있어서, 프리코트는 라텍스-유래된 것이며 프리코트 내의 수지 성분의 총 중량을 기준으로 300 phr 이하의 양으로 난연제 알루미늄 삼수화물을 함유하고, 카펫은 949.5 g/㎡ (28 oz/yd2) 이하의 카펫 평량에서 2 중량% 이하의 다이에틸 포스핀산의 아연염을 함유하는 카펫.
  22. 제21항에 있어서, 프리코트에서만 난연제를 사용하여 달성되는 복사 패널 성능 값과 카펫 섬유에서만 난연제를 사용하여 달성되는 복사 패널 성능 값의 합보다 더 큰 복사 패널 성능 값을 나타내는 카펫.
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