KR20200114398A - High Strength Flame Retardant Composite Yarn - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a high-strength flame-retardant composite yarn manufactured by an interlace yarn device using a polyester fiber manufactured by mixing a master batch chip containing a polyester base resin having an intrinsic viscosity (IV) of 1.0 to 1.4 dl/g and a flame retardant with a polyester resin having an intrinsic viscosity of 0.9 to 1.0 dl/g and melt spinning the mixture through a spinneret; and a low-melting-point polyester composite fiber in which a polyester resin for a binder comprising terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof as an acidic component and 2-methyl-1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-pentanediol, and ethylene glycol as a diol component is composed as a sheath part or a low-melting-point polyester fiber composed of only a polyester resin for a binder. Accordingly, the present invention can provide a polyester composite yarn which is environmentally friendly, capable of expressing strength suitable for industrial and leisure sports application, and having excellent flame retardant properties.

Description

고강도 난연 복합사{High Strength Flame Retardant Composite Yarn}High Strength Flame Retardant Composite Yarn

본 발명은 고강도 난연 복합사에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 난연 특성이 있는 고강도 복합사로서 저융점사의 융착거동을 이용하여 소재 간 결합력이 우수한 특징이 있는 고강도 난연 복합사에 관한 것이다. The present invention relates to a high-strength flame-retardant composite yarn, and more particularly, to a high-strength flame-retardant composite yarn having a high-strength flame-retardant composite yarn having excellent bonding strength between materials by using the fusion behavior of the low-melting-point yarn as a high-strength composite yarn having flame retardant properties.

최근 난연 특성을 갖는 섬유소재는 커튼, 바닥재, 등의 생활소재를 비롯 건설현장의 안전망 및 보호망, 대형 선박용 로프, 자동차용 호스, 재봉사, 안전벨트 등의 열악한 산업 환경에 이르기까지 다양한 영역에서 사용이 되고 있다. 위와 같이 다양한 산업환경에서 사용시 일정 온도 이상에서 사용 가능한 내열 특성이 요구되며, 특히 화재발생시 불이 옮겨 붙어 큰 화재로 번지는 것을 미연에 방지하기 위한 난연 성능이 기본적으로 요구되고 있다. Recently, fiber materials with flame retardant properties have been used in various fields, from living materials such as curtains and flooring, to poor industrial environments such as safety nets and protection nets at construction sites, large ship ropes, automobile hoses, sewing threads, and seat belts. Has become. When used in various industrial environments as above, heat-resistant properties that can be used at a certain temperature or higher are required, and in particular, flame-retardant performance is basically required to prevent the fire from spreading and spreading into a large fire when a fire occurs.

이에 다양한 고기능 특성이 필요한 소재시장에서 선행특허 ‘폴리에스테르 섬유의 제조방법 (특허등록10-1865394)’에서처럼 고기능성 난연 원착 고강도 폴리에스테르 섬유가 개발되어 사용되고 있다. Accordingly, high-functional flame-retardant raw-bonded high-strength polyester fibers have been developed and used in the material market requiring various high-functional properties, as in the preceding patent'Method of manufacturing polyester fibers (patent registration 10-1865394)'.

하지만, 고기능성 난연 원착 고강도 폴리에스테르 섬유자체만으로는 제품화 응용시 결합 조직을 갖지 않는 경우 그 응용이 제한적이고 사용상 어려움이 있다.However, if the high-functional flame-retardant high-strength polyester fiber itself does not have a connective tissue during commercial application, its application is limited and there is difficulty in use.

이에 본 발명은 제품의 결합을 용이하게 하기 위해 고기능성 난연 원착 고강도 폴리에스테르 섬유에 저융점사를 복합하여 적용함으로써 저융점사의 융착거동을 이용 소재 간 결합력을 발생시켜 추가적인 가공 없이 열융착만으로 제품화 및 다양한 분야의 적용이 가능할 것으로 예상된다.Therefore, the present invention uses the fusion behavior of the low-melting-point yarn by combining and applying low-melting-point yarn to high-functional flame-retardant high-strength polyester fiber in order to facilitate the bonding of the product. It is expected to be applicable in various fields.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 문제점을 해결하여, 제조과정이 친환경적이며, 산업 및 레져·스포츠 용도에 적합한 강도 발현이 가능하고, 우수한 난연 특성을 갖고 열융착만으로 제품화 및 다양한 분야의 적용이 가능한 저융점사가 혼합된 고강도 난연 복합사를 제공하는 것이다. The technical problem to be achieved by the present invention is to solve the above problems, the manufacturing process is eco-friendly, it is possible to develop strength suitable for industrial, leisure and sports use, has excellent flame retardant properties, and can be commercialized and applied in various fields only by thermal fusion. It is to provide a high-strength flame-retardant composite yarn in which possible low melting point yarns are mixed.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고유점도(IV)가 1.0 내지 1.4 dl/g 인 폴리에스테르 베이스 수지 및 난연제를 포함하는 마스터 배치 칩을 고유점도 0.9 내지 1.0dl/g인 폴리에스테르 수지에 혼합하고, 이를 방사구금을 통해 용융 방사로 제조된 폴리에스테르 섬유 및 산성분으로 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성 유도체를 포함하고, 디올성분으로 2-메틸-1,3-프로판디올, 2-메틸-1,3-펜탄디올, 및 에틸렌글리콜을 포함하는 것을 특징으로 하는 바인더용 폴리에스테르 수지가 시스부로 구성된 저융점 폴리에스테르 복합섬유 또는 상기 바인더용 폴리에스테르 수지만으로 구성된 저융점 폴리에스테르 섬유를 교락발생장치로 제조된 고강도 난연 복합사를 제공한다. In order to solve the above problems, the present invention provides a master batch chip including a polyester base resin having an intrinsic viscosity (IV) of 1.0 to 1.4 dl/g and a flame retardant to a polyester resin having an intrinsic viscosity of 0.9 to 1.0 dl/g. It is mixed, and it contains a polyester fiber prepared by melt spinning through a spinneret and terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof as an acid component, and as a diol component, 2-methyl-1,3-propanediol, 2-methyl-1 ,3-pentanediol, and a polyester resin for a binder, characterized in that it comprises a sheath, a low-melting-point polyester composite fiber composed of a sheath portion or a low-melting-point polyester fiber composed of only the polyester resin for the binder as an entanglement generator. It provides the manufactured high-strength flame-retardant composite yarn.

또한 본 발명은 상기 마스터 배치 칩의 함량이 폴리에스테르 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 30 중량부인 것을 특징으로 하는 고강도 난연 복합사를 제공한다. In addition, the present invention provides a high-strength flame-retardant composite yarn, characterized in that the content of the master batch chip is 1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyester resin.

또한 본 발명은 상기 마스터 배치 칩에 포함되는 난연제는 인계 난연제로 인산 에스테르 화합물, 피로포스페이트계 난연제, 포스포네이트계 난연제, 포스피네이트계 난연제, 비할로겐 축합인계 난연제, 및 적인계 난연제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 고강도 난연 복합사를 제공한다. In addition, in the present invention, the flame retardant included in the master batch chip is a phosphoric acid ester compound, a pyrophosphate flame retardant, a phosphonate flame retardant, a phosphinate flame retardant, a non-halogen condensed phosphorus flame retardant, and a frost-based flame retardant. It provides a high-strength flame-retardant composite yarn, characterized in that at least one selected from.

또한 본 발명은 상기 디올성분 중 2-메틸-1,3-펜탄디올은 디올성분 중 0.01~5몰%를 함유하는 것을 특징으로 하는 고강도 난연 복합사를 제공한다. In addition, the present invention provides a high-strength flame-retardant composite yarn, characterized in that the diol component of 2-methyl-1,3-pentanediol contains 0.01 to 5 mol% of the diol component.

또한 본 발명은 상기 바인더용 폴리에스테르 수지는 220℃의 용융점도 및 260℃의 용융점도의 차이가 600포이즈(poise)이하인 것을 특징으로 하는 고강도 난연 복합사를 제공한다. In addition, the present invention provides a high-strength flame-retardant composite yarn, characterized in that the difference between the melt viscosity of 220°C and the melt viscosity of 260°C is 600 poise or less.

또한 본 발명은 상기 바인더용 폴리에스테르 수지는 260℃의 용융점도가 600~1,500포이즈(poise)인 것을 특징으로 하는 고강도 난연 복합사를 제공한다. In addition, the present invention provides a high-strength flame-retardant composite yarn, characterized in that the polyester resin for the binder has a melt viscosity of 600 to 1,500 poise at 260°C.

또한 본 발명은 고강도 난연 복합사로 구성된 형태안전성이 우수한 직물, 편물, 부직포를 제공한다.In addition, the present invention provides a fabric, knitted fabric, and non-woven fabric having excellent shape safety, composed of a high-strength flame-retardant composite yarn.

본 발명은 친환경적이며, 산업 및 레져·스포츠 용도에 적합한 강도 발현이 가능하고, 우수한 난연 특성을 갖는 폴리에스테르 복합사를 제공할 수 있다.The present invention is environmentally friendly, capable of expressing strength suitable for industrial and leisure sports, and can provide a polyester composite yarn having excellent flame retardant properties.

또한, 난연성이 요구되는 산업용 폴리에스테르 섬유 제조시 별도의 공중합 및 고상중합 공정을 거치지 않고서도, 제조공정 단축 및 제품특성에 따라 요구되는 인 함량을 자유롭게 조절이 가능하여 유연하게 생산공정을 적용할 수 있다. In addition, when manufacturing industrial polyester fibers requiring flame retardancy, the production process can be flexibly applied because the production process can be shortened and the phosphorus content required according to product characteristics can be freely adjusted without going through separate copolymerization and solid phase polymerization processes. have.

또한 본 발명은 저융점사가 혼합된 고강도 난연 복합사를 이용하여 열융착만으로 제품화 및 다양한 분야의 적용이 가능한 특징이 있다. In addition, the present invention has a feature that can be commercialized and applied to various fields only by thermal fusion using a high-strength flame-retardant composite yarn mixed with a low melting point yarn.

또한 본 발명인 고강도 난연 복합사의 구성 수지가 폴리에스테르로 종류가 동일하여 재활용에 유리한 효과가 있다. In addition, the constituent resin of the high-strength flame-retardant composite yarn of the present invention is polyester and has the same kind, which is advantageous for recycling.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail. First, in describing the present invention, detailed descriptions of related known functions or configurations are omitted so as not to obscure the subject matter of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 '약', '실질적으로' 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해사용된다.The terms'about','substantially', etc. of the degree used in the present specification are used at or close to the numerical value when manufacturing and material tolerances specific to the stated meaning are presented, and are used in the sense of the present invention. To assist, accurate or absolute figures are used to prevent unfair use of the stated disclosure by unscrupulous infringers.

본 발명은 난연성 고강도 폴리에스테르 섬유 및 저융점 폴리에스테르 섬유를 교락발생장치로 제조된 고강도 난연 복합사에 관한 것이다. The present invention relates to a high-strength flame-retardant composite yarn manufactured by using a flame-retardant high-strength polyester fiber and a low-melting-point polyester fiber with an entanglement generator.

본 발명에 적용되는 교락발생 장치 즉 인터레이스의 종류는 방사공정용 PolyJet-SP type, 연신공정용 인터레이스 노즐 SlideJet-DT type, 복합 커버링사 제조용 인터레이스 노즐 SlideJet-HFP type, 가연 텍스쳐링 공정용 인터레이스 노즐 SlideJet-FT type 등의 적용이 가능하나, 본 발명에서는 가장 범용 노즐인 SlideJet-DT type을 사용하였으며, 공기압 0.5~10 kgf/㎠로 실시 처리 시 사속을 100~500m/min로 하였다.The type of interlacing device that is applied to the present invention is PolyJet-SP type for spinning process, SlideJet-DT type for interlacing nozzle for stretching process, SlideJet-HFP type for interlace nozzle for manufacturing composite covering yarn, and SlideJet- interlace nozzle for combustible texturing process. Although it is possible to apply the FT type, the SlideJet-DT type, which is the most general-purpose nozzle, was used in the present invention, and the firing speed was set to 100 to 500 m/min when the air pressure was 0.5 to 10 kgf/cm 2.

우선 폴리에스테르 섬유는 고유점도(IV)가 1.0 dl/g 이상인 폴리에스테르 베이스 수지 및 난연제를 포함하는 마스터 배치 칩을 폴리에스테르 수지에 혼합하고, 이를 방사구금을 통해 용융 방사한다. First, the polyester fiber is mixed with a polyester resin master batch chip including a polyester base resin and a flame retardant having an intrinsic viscosity (IV) of 1.0 dl/g or more, and melt-spinned through a spinneret.

상기 폴리에스테르 베이스 수지 및 폴리에스테르 수지는 각각 독립적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 수지, 및 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는, 내열성, 기계적 강도 및 성형 가공성이 우수하고 경제적 측면에서 유리한 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 사용한다.The polyester base resin and the polyester resin may each independently use at least one selected from the group consisting of polyethylene terephthalate resin, polytrimethylene terephthalate resin, and polybutylene terephthalate resin, but is not limited thereto. . Preferably, a polyethylene terephthalate resin is used which is excellent in heat resistance, mechanical strength and molding processability and is advantageous in terms of economy.

상기 폴리에스테르 수지는 적어도 하나의 디카르복실산 화합물과 적어도 하나의 글리콜 화합물을 축중합하여 제조된 것일 수 있다. 바람직하게, 상기 디카르복실산 화합물은 방향족, 지방족 또는 지환족 디카르복실산일 수 있고, 상기 글리콜 화합물은 지방족 또는 지환족 글리콜일 수 있다. 보다 바람직하게, 상기 방향족 디카르복실산은 탄소수 6~20의 방향족 디카르복실산이고, 상기 지방족 또는 지환족 디카르복실산은 탄소수 3~20의 지방족 또는 지환족 디카르복실산이며, 상기 지방족 또는 지환족 글리콜은 탄소수 2~20의 지방족 또는 지환족 글리콜이다.The polyester resin may be prepared by condensation polymerization of at least one dicarboxylic acid compound and at least one glycol compound. Preferably, the dicarboxylic acid compound may be an aromatic, aliphatic or alicyclic dicarboxylic acid, and the glycol compound may be an aliphatic or alicyclic glycol. More preferably, the aromatic dicarboxylic acid is an aromatic dicarboxylic acid having 6 to 20 carbon atoms, the aliphatic or alicyclic dicarboxylic acid is an aliphatic or alicyclic dicarboxylic acid having 3 to 20 carbon atoms, and the aliphatic or alicyclic The group glycol is an aliphatic or alicyclic glycol having 2 to 20 carbon atoms.

보다 구체적으로, 상기 디카르복실산 화합물로는 테레프탈산, 이소프탈산, 1,4-시클로헥산디카르복실산, 1,3-시클로헥산디카르복실산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 세바스산, (1,4-, 1,5-, 2,3-, 2,6- 또는 2,7-)나프탈렌디카르복실산, 4,4'-바이페닐디카르복실산, 4,4'-디벤질디카르복실산 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는, 테레프탈산, 이소프탈산 또는 이들의 혼합물을 사용한다. 상기 글리콜 화합물로는 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,2-시클로헥산디올, (1,2-, 1,3- 또는 1,4-)시클로헥산디메탄올, 네오펜틸글리콜, 2,2,4,4-테트라메틸-1,3-시클로부탄디올 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는, 에틸렌글리콜, 시클로헥산디메탄올 또는 이들의 혼합물을 사용한다.More specifically, the dicarboxylic acid compound includes terephthalic acid, isophthalic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, seba Acid, (1,4-, 1,5-, 2,3-, 2,6- or 2,7-) naphthalenedicarboxylic acid, 4,4'-biphenyldicarboxylic acid, 4,4' -Dibenzyldicarboxylic acid may be used, but is not limited thereto. Preferably, terephthalic acid, isophthalic acid or mixtures thereof are used. Examples of the glycol compound include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,2-cyclohexanediol, (1,2-, 1,3- or 1,4-)cyclohexanedimethanol, neopentyl glycol, 2,2,4,4-tetramethyl-1,3-cyclobutanediol, etc. may be used, but limited thereto. It does not become. Preferably, ethylene glycol, cyclohexanedimethanol or a mixture thereof is used.

상기 폴리에스테르 수지는 상기한 바와 같은 디카르복실산 화합물과 글리콜 화합물을 사용하여 합성할 수 있다. 디카르복실산 화합물과 글리콜 화합물을 사용한 폴리에스테르 수지의 제조는 보통 에스테르 반응과 중축합 반응의 2단계로 수행되며, 그 제조과정은 이미 당 업계에 잘 알려져 있다.The polyester resin can be synthesized using the above-described dicarboxylic acid compound and glycol compound. Preparation of a polyester resin using a dicarboxylic acid compound and a glycol compound is usually carried out in two steps of an ester reaction and a polycondensation reaction, and the manufacturing process is already well known in the art.

이때, 상기 폴리에스테르 베이스 수지는 제조공정 중에 열분해 및 전단응력에 의한 점도 강하 현상을 최소화하기 위해 고유점도(IV)가 1.0 dl/g 이상, 바람직하게는 1.0 내지 2.0dl/g, 더 바람직하게는 1.0 내지 1.4dl/g인 것이 사용된다.At this time, the polyester base resin has an intrinsic viscosity (IV) of 1.0 dl/g or more, preferably 1.0 to 2.0 dl/g, more preferably, in order to minimize the viscosity drop phenomenon due to thermal decomposition and shear stress during the manufacturing process. What is 1.0 to 1.4 dl/g is used.

상기 난연제는 비할로겐 난연제라면 적용될 수 있으나, 바람직하게는 인계 난연제일 수 있다. The flame retardant may be applied as long as it is a non-halogen flame retardant, but preferably may be a phosphorus-based flame retardant.

인계 난연제는 수지 조성물의 가공 또는 성형 및 연소 시에 할로겐계 가스를 발생시키지 않아서 친환경적이며, 후술하는 질소계 난연제와 조합 사용됨으로써 조성물의 기계적, 열적 물성의 저하를 최소화할 수 있다.The phosphorus-based flame retardant is eco-friendly because it does not generate a halogen-based gas during processing or molding and combustion of the resin composition, and is used in combination with a nitrogen-based flame retardant to be described later, thereby minimizing deterioration of mechanical and thermal properties of the composition.

사용가능한 인계 난연제로 바람직하게는 인산 에스테르 화합물, 피로포스페이트계 난연제, 포스포네이트계 난연제, 포스피네이트계 난연제, 비할로겐 축합인계 난연제, 및 적인계 난연제 중에서 선택된 1종 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.As a phosphorus-based flame retardant that can be used, preferably one or a mixture of two or more of them selected from a phosphoric acid ester compound, a pyrophosphate-based flame retardant, a phosphonate-based flame retardant, a phosphinate-based flame retardant, a non-halogen condensed phosphorus-based flame retardant, and an enemy-based flame retardant. You can use

상기 인산 에스테르 화합물의 예로는, 이에 제한되는 것은 아니나, 1종의 방향족기를 갖는 단량체 화합물, 예컨대 트리페닐 포스페이트(Triphenyl phosphate, TPP), 트리크실레닐 포스페이트(Trixylenyl phosphate, TXP) 또는 트리크레실 포스페이트(Tricresyl phosphate, TCP); 2종 이상의 방향족기를 갖는 단량체 화합물, 예컨대 레조르시닐 디페닐 포스페이트(Resorcinyl diphenyl phosphate, RDP), 페닐 디레조르시닐 포스페이트(Phenyl diresorcinyl phosphate), 크레실 디페닐 포스페이트(Cresyl diphenyl phosphate), 크실레닐 디페닐 포스페이트(Xylenyl diphenyl phosphate) 또는 페닐 디(이소프로필페닐)포스페이트(Phenyl di(isopropylphenyl) phosphate); 및 이량체 이상의 올리고머 또는 폴리포스페이트 등을 들 수 있다.Examples of the phosphoric acid ester compound include, but are not limited to, a monomer compound having one aromatic group, such as triphenyl phosphate (TPP), tricxylenyl phosphate (TXP), or tricresyl phosphate. (Tricresyl phosphate, TCP); Monomer compounds having two or more aromatic groups, such as resorcinyl diphenyl phosphate (RDP), phenyl diresorcinyl phosphate, Cresyl diphenyl phosphate, xylenyl Diphenyl phosphate (Xylenyl diphenyl phosphate) or phenyl di(isopropylphenyl) phosphate (Phenyl di(isopropylphenyl) phosphate); And oligomers or polyphosphates of dimer or more.

상기 포스포네이트계 난연제로는, 바람직하게 분자 내에 인산에스테르 결합을 도입하여 반응성이 있는 가교화된 폴리포스포네이트 구조를 가지며, 폴리카보네이트와 공중합된 난연제를 사용할 수 있다.The phosphonate-based flame retardant preferably has a reactive crosslinked polyphosphonate structure by introducing a phosphate ester bond in the molecule, and a flame retardant copolymerized with polycarbonate may be used.

상기 포스피네이트계 난연제로는, 바람직하게 금속-치환된 모노포스피네이트 또는 다이포스피네이트 난연제를 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. As the phosphinate-based flame retardant, preferably a metal-substituted monophosphinate or diphosphinate flame retardant may be used alone or in combination.

상기 난연제 중 인의 함량은 상기 마스터 배치 칩 100 중량%에 대해서 이 10,000 내지 100,000 ppm, 바람직하게는 40,000 내지 80,000ppm, 더 바람직하게는 60,000 내지 80,000ppm일 수 있다. 상기 인의 함량이 이러한 범위를 만족하는 경우 마스터 배치 칩 투입시 첨가량을 줄일 수 있는 장점이 있고, 열변형 온도 및 인장 강도와 같은 기계적 물성의 저하 없이 난연성이 효과적으로 부여될 수 있다.The content of phosphorus in the flame retardant may be 10,000 to 100,000 ppm, preferably 40,000 to 80,000 ppm, more preferably 60,000 to 80,000 ppm, based on 100% by weight of the master batch chip. When the phosphorus content satisfies this range, there is an advantage of reducing the amount of addition when the master batch chip is introduced, and flame retardancy can be effectively imparted without deterioration of mechanical properties such as thermal deformation temperature and tensile strength.

상기 마스터 배치 칩은, 필요한 물성에 따라서, 난연제 외에 자외선 안정제, 산화방지제, 대전방지제, 유기계 착색제, 무기계 착색제 등을 1종 이상 더 포함할 수 있다.The master batch chip may further include one or more types of ultraviolet stabilizers, antioxidants, antistatic agents, organic colorants, inorganic colorants, etc. in addition to flame retardants, depending on required physical properties.

기존 상용제품보다 우수한 난연 성능을 가지는 산업용 폴리에스테르 섬유를 제조하기 위해, 홀구경 0.4mm 이상, 바람직하게는 0.2 내지 1.2mm, 더 바람직하게는 0.4 내지 0.8mm인, 40 내지 400개, 바람직하게는 144 내지 192개의 홀 수를 갖는 노즐을 팩에 조립하여 방사 구금(spin-block)으로 적용할 수 있다.In order to manufacture industrial polyester fibers having better flame retardant performance than conventional commercial products, a hole diameter of 0.4 mm or more, preferably 0.2 to 1.2 mm, more preferably 0.4 to 0.8 mm, 40 to 400, preferably A nozzle having 144 to 192 holes can be assembled into a pack and applied as a spin-block.

또한, 상기 폴리에스테르 수지로는 고강도의 섬유를 제조하기 위하여 고유점도(IV)가 0.9 내지 1.0 dl/g 일 수 있다.In addition, the polyester resin may have an intrinsic viscosity (IV) of 0.9 to 1.0 dl/g in order to manufacture high-strength fibers.

이러한 고유점도를 갖는 폴리에스테르 수지는 공지의 방법에 따라 고유점도가 0.6 정도인 통상적인 폴리에스테르 칩을 고상중합하는 방법 등으로 용이하게 제조할 수 있다. The polyester resin having such an intrinsic viscosity can be easily prepared by a method of solid-phase polymerization of a conventional polyester chip having an intrinsic viscosity of about 0.6 according to a known method.

상기 마스터 배치 칩의 함량은 폴리에스테르 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 30 중량부, 바람직하게는 3 내지 15 중량부, 더 바람직하게는 5 내지 10 중량부일 수 있다. 상기 마스터 배치 칩의 함량이 이러한 범위를 만족하는 경우, 열변형 온도 및 인장 강도와 같은 기계적 물성의 저하 없이 난연성이 효과적으로 부여될 수 있고, 압출시 투입 및 성형에 있어 가공성 저하 문제가 발생하지 않고, 섬유상으로 제조할 수 있다.The content of the master batch chip may be 1 to 30 parts by weight, preferably 3 to 15 parts by weight, more preferably 5 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyester resin. When the content of the master batch chip satisfies this range, flame retardancy can be effectively imparted without deterioration of mechanical properties such as heat deflection temperature and tensile strength, and there is no problem of deterioration of workability in injection and molding during extrusion, It can be produced in fibrous form.

용융방사의 온도는 예를 들어 300℃, 바람직하게는 290 내지 310℃이며, 폴리에스테르 수지의 용융지수를 고려하여 적절히 방사온도를 정할 수 있다. 용융방사된 섬유는 냉각되어 미연신사를 형성한다. The temperature for melt spinning is, for example, 300°C, preferably 290 to 310°C, and the spinning temperature may be appropriately determined in consideration of the melt index of the polyester resin. The melt-spun fibers are cooled to form undrawn yarn.

상기 용융 방사된 미연신사의 단사 섬도(D.P.F., denier per filament)는 5 내지 120 데니어(denier), 바람직하게는 30 내지 60 데니어로 조절할 수 있다. The melt-spun undrawn yarn single fiber fineness (D.P.F., denier per filament) may be adjusted to 5 to 120 denier, preferably 30 to 60 denier.

이때, 방사구금의 홀 수는 40 내지 400개, 바람직하게는 144 내지 192개일 수 있다.At this time, the number of holes of the spinneret may be 40 to 400, preferably 144 to 192.

상기 방사구금의 홀의 사이즈는 0.2 내지 1.2 mm, 더 바람직하게는 0.4 내지 0.8 mm 이고, 방사구금의 홀의 깊이는 0.8 내지 4.8 mm, 더 바람직하게는 1.6 내지 3.2 mm 로 적용할 수 있다.The size of the hole of the spinneret is 0.2 to 1.2 mm, more preferably 0.4 to 0.8 mm, and the depth of the hole of the spinneret is 0.8 to 4.8 mm, more preferably 1.6 to 3.2 mm.

이후, 방사구금을 통해 나온 미연신사는 켄칭존(quenching zone)을 통해 냉각과정을 거치게 되며, 냉각온도는 15 내지 30℃, 더 바람직하게는 20 내지 25℃의 온도로 조절할 수 있다.Thereafter, the undrawn yarn released through the spinneret undergoes a cooling process through a quenching zone, and the cooling temperature may be adjusted to a temperature of 15 to 30°C, more preferably 20 to 25°C.

또한, 냉각 시 풍속은 1.0 내지 2.0 m/sec, 더 바람직하게는 0.8 내지 1.5 m/sec으로 조절할 수 있다. In addition, the wind speed during cooling may be adjusted to 1.0 to 2.0 m/sec, more preferably 0.8 to 1.5 m/sec.

그런 다음, 상기 미연신사에 방사유제를 공급하여 부착시킨다. Then, a spinning oil is supplied and attached to the undrawn yarn.

이 단계에서, 폴리에스테르 미연신사의 주행시 선속도 및 방사유제는 통상의 방법에 따라서 적용할 수 있다. In this step, the linear speed and the spinning oil during running of the undrawn polyester yarn can be applied according to a conventional method.

상기 폴리에스테르 미연신사를 200 내지 600 m/min의 선속도로 주행하도록 하고, 점도가 90 내지 1000 cps인 윤활제가 함유된 방사유제를 상기 미연신사에 공급하여 부착시킬 수 있다.The polyester undrawn yarn may be driven at a linear speed of 200 to 600 m/min, and a spinning oil containing a lubricant having a viscosity of 90 to 1000 cps may be supplied to the undrawn yarn to be attached.

전술한 바와 같이 폴리에스테르 미연신사의 주행 속도를 200 내지 600 m/min의 범위로 제어함으로써, 유제의 비산을 억제할 수 있다. 또한 유제에 함유된 윤활제는 점도가 90 내지 1000cps의 범위를 만족하게 되면, 윤활제가 방사유제와 혼합 시 온도조절을 통해 낮은 점도로 컨트롤이 가능하며, 내열성이 우수하며, 추후 연신공정에서 고온의 고뎃 롤러를 통과할 때 롤러 표면에 스컴이 유발되는 것을 방지할 수 있다. As described above, by controlling the running speed of the undrawn polyester yarn in the range of 200 to 600 m/min, scattering of the oil agent can be suppressed. In addition, if the viscosity of the lubricant contained in the emulsion satisfies the range of 90 to 1000 cps, when the lubricant is mixed with the spinning oil, it can be controlled to a low viscosity through temperature control, has excellent heat resistance, and is a high temperature godet in the subsequent drawing process. It is possible to prevent scum on the roller surface when passing through the roller.

이러한 고점도 윤활제로의 예로는 탄소수 24 내지 40의 파라핀계 왁스, 중량평균분자량 1,000 내지 8,000인 실리콘계 왁스 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. As an example of such a high viscosity lubricant, a paraffinic wax having 24 to 40 carbon atoms, a silicone wax having a weight average molecular weight of 1,000 to 8,000, or a mixture thereof may be used.

파라핀계 왁스의 구체예로는, 폴리메틸렌계, 폴리에틸렌계, 폴리프로필렌계 왁스 또는 이들을 혼합 사용할 수 있다. As a specific example of the paraffin wax, a polymethylene-based, polyethylene-based, polypropylene-based wax, or a mixture thereof may be used.

이러한 윤활제는 점도가 높으므로 혼합된 방사유제 전체의 점도를 상승시키게 된다. 혼합된 방사유제의 점도가 지나치게 높으면 섬유에 대한 유제의 균일 부착성이 저하될 수 있으므로, 점도가 10cps 이하로 유지되도록 방사유제를 가열하여 섬유에 공급할 수 있다. Since these lubricants have a high viscosity, the viscosity of the whole mixed spinning oil is increased. If the viscosity of the mixed spinning oil is too high, the uniform adhesion of the oil to the fibers may be lowered, and thus the spinning oil may be heated and supplied to the fibers so that the viscosity is maintained at 10 cps or less.

상기 방사유제는 고점도 윤활제를 50 내지 80중량% 함유할 수 있고, 상기 고점도 윤활제의 함량이 이러한 범위를 만족하는 경우, 방사유제의 균일 부착성이 개선될 수 있다.The spinning oil may contain 50 to 80% by weight of a high viscosity lubricant, and when the content of the high viscosity lubricant satisfies this range, uniform adhesion of the spinning oil may be improved.

뿐만 아니라, 방사유제에는 고점도 윤활제 외에 미네랄 오일, 대전방지제, 계면활성제 등과 같은 통상적인 유제 첨가제 성분이 추가로 사용될 수 있으며, 고무접착성, 발수성 등 폴리에스테르 섬유에 다양한 특성을 부여하는 공지의 성분을 더 첨가할 수 있음은 물론이다.In addition, in addition to high-viscosity lubricants, conventional oil additive components such as mineral oil, antistatic agent, and surfactant may be additionally used in the spinning oil, and known components that impart various properties to polyester fibers such as rubber adhesion and water repellency. Of course, more can be added.

상기 방사유제가 부착된 미연신사는 통상적인 폴리에스테르 섬유의 제조공정에 따라 연신공정에 공급하여 연신되며, 여기서 제조되는 폴리에스테르 섬유의 OPU는 0.7 내지 2.0%일 수 있다. 섬유의 OPU 치가 상기 범위를 만족하면, 내마모성 효과가 증진되고, 높은 OPU로 인해 연신 및 권취 공정상에 오염원이 증가되는 문제가 방지될 수 있다.The undrawn yarn to which the spinning oil is attached is supplied to a stretching process according to a conventional polyester fiber manufacturing process and is drawn, and the OPU of the polyester fiber produced here may be 0.7 to 2.0%. If the OPU value of the fiber satisfies the above range, the abrasion resistance effect is improved, and the problem of increasing the contamination source in the drawing and winding process due to the high OPU can be prevented.

다음으로, 상기 유제가 부착된 미연신사를 연신한다.Next, the undrawn yarn to which the emulsion is attached is drawn.

연신공정의 열처리 조건 및 연신비는 원료 수지의 고유점도, 목적하는 폴리에스테르 섬유의 용도와 강도 등에 따라 당업자가 용이하게 조절할 수 있다. The heat treatment conditions and draw ratio of the drawing process can be easily adjusted by a person skilled in the art according to the intrinsic viscosity of the raw material resin, the use and strength of the desired polyester fiber, and the like.

전 공정에서 미연신사는 공급 롤러를 이용하여 초기공급 속도를 400 내지 700m/min로 하고, 80 내지 250℃의 온도로 제어된 연신 핫 롤러로 공급할 수 있다. 이때 연신비는 공급 롤러의 속도에 맞춰 약 4 내지 7배 가량 연신할 수 있다. In the previous process, the undrawn yarn may be supplied with an initial feed rate of 400 to 700 m/min using a feed roller, and a stretched hot roller controlled at a temperature of 80 to 250°C. At this time, the draw ratio may be extended by about 4 to 7 times according to the speed of the feed roller.

또한, 필요에 따라 연신한 폴리에스테르 섬유는 추가적으로 이완처리를 거칠 수 있다.Further, if necessary, the stretched polyester fiber may be additionally subjected to relaxation treatment.

이어서, 상기 연신사를 권취하고, 권취 단계에서 기존의 필라멘트간의 교락을 시키기 위해 사용하는 인터레이스(interlace) 압력을 5.0 내지 9.0bar의 압력, 더 바람직하게는 6.0 내지 8.0bar의 압력으로 집속할 수 있다.Subsequently, the drawn yarn is wound, and the interlace pressure used to entangle the existing filaments in the winding step can be focused at a pressure of 5.0 to 9.0 bar, more preferably 6.0 to 8.0 bar. .

폴리에스테르 섬유의 단사 섬도는 4 내지 10데니어, 바람직하게는 5 내지 7 데니어일 수 있다.The single yarn fineness of the polyester fiber may be 4 to 10 denier, preferably 5 to 7 denier.

폴리에스테르 섬유의 강도는 7.0g/d 이상, 바람직하게는 7.5 내지 8.5 g/d이며, 신도가 10 내지 30%, 바람직하게는 15 내지 25%일 수 있다.The strength of the polyester fiber may be 7.0 g/d or more, preferably 7.5 to 8.5 g/d, and the elongation may be 10 to 30%, preferably 15 to 25%.

폴리에스테르 섬유 100 중량%에 대해서 상기 난연제 중 인의 함량은 2,000 ppm 이상, 바람직하게는 3,000 내지 90,000 ppm, 더 바람직하게는 3,000 내지 7,000 ppm 일 수 있다. 상기 인의 함량이 이러한 범위를 만족하는 경우 폴리에스테르 섬유의 열변형 온도 및 인장 강도와 같은 기계적 물성의 저하 없이 난연성이 효과적으로 부여될 수 있다.The content of phosphorus in the flame retardant with respect to 100% by weight of the polyester fiber may be 2,000 ppm or more, preferably 3,000 to 90,000 ppm, more preferably 3,000 to 7,000 ppm. When the phosphorus content satisfies this range, flame retardancy may be effectively imparted without deteriorating mechanical properties such as heat distortion temperature and tensile strength of the polyester fiber.

다음으로 저융점 폴리에스테르 섬유에 대해 살펴본다. Next, look at the low melting point polyester fiber.

산성분으로 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성 유도체를 포함하고, 디올성분으로 2-메틸-1,3-프로판디올, 2-메틸-1,3-펜탄디올, 및 에틸렌글리콜을 포함하는 것을 특징으로 하는 바인더용 폴리에스테르 수지가 시스부로 구성된 저융점 폴리에스테르 복합섬유 또는 상기 바인더용 폴리에스테르 수지만으로 구성된 단순 저융점 폴리에스테르 섬유로도 가능하다. A binder comprising terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof as an acidic component, and 2-methyl-1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-pentanediol, and ethylene glycol as a diol component The polyester resin may be a low-melting-point polyester composite fiber composed of a sheath portion or a simple low-melting-point polyester fiber composed of only the polyester resin for the binder.

산성분으로 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성 유도체를 포함하고, 디올성분으로 2-메틸-1,3-프로판디올, 2-메틸-1,3-펜탄디올, 및 에틸렌글리콜을 포함하는 바인더용 폴리에스테르 수지에 관한 것이다.Polyester resin for a binder containing terephthalic acid or its ester-forming derivative as an acidic component, and 2-methyl-1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-pentanediol, and ethylene glycol as a diol component It is about.

디올성분 중 하나인 2-메틸-1,3-프로판디올은 두 번째 탄소에 메틸기가 결합되어 고분자 주쇄의 회전을 용이하게 하며 고분자 말단 부분인 것처럼 작용하여 주쇄 사이의 자유공간을 넓혀, 분자쇄 전체의 유동가능성을 증가시킨다. 이로 인해 고분자가 비정형이 되도록 하며 이소프탈산과 동일한 열적특성을 갖게 된다. 폴리머 주쇄에 존재하는 유연 분자쇄로 인해 탄성을 향상시켜 부직포 바인딩시 인열특성을 개선시키는 역할을 한다. 2-methyl-1,3-propanediol, which is one of the diol components, facilitates rotation of the polymer main chain by bonding a methyl group to the second carbon, and acts as if it is an end part of the polymer to widen the free space between the main chains, Increase the liquidity of This makes the polymer amorphous and has the same thermal properties as isophthalic acid. Due to the flexible molecular chains present in the polymer main chain, it improves the elasticity and thus improves the tear property when binding the nonwoven fabric.

즉, 2-메틸-1,3-프로판디올은 테레프탈레이트에 결합된 에틸렌 사슬에 메틸기(-CH3)를 측쇄로 포함하여 중합된 수지의 주쇄가 회전할 수 있도록 공간을 확보함으로써 주쇄의 자유도 증가 및 수지의 결정성 저하를 유도하여 연화점(Ts) 및/또는 유리전이 온도(Tg)를 조절할 수 있다. 이는 종래 결정성 폴리에스테르 수지의 결정성을 저하시키기 위하여 비대칭 방향족 고리를 함유하는 이소프탈산(isophthalic acid, IPA)을 사용하는 경우와 동일한 효과를 나타낼 수 있다.That is, 2-methyl-1,3-propanediol contains a methyl group (-CH 3 ) in the ethylene chain bonded to terephthalate as a side chain, thereby securing a space so that the main chain of the polymerized resin can rotate. It is possible to adjust the softening point (Ts) and/or the glass transition temperature (Tg) by inducing an increase and a decrease in crystallinity of the resin. This may exhibit the same effect as in the case of using isophthalic acid (IPA) containing an asymmetric aromatic ring in order to lower the crystallinity of the conventional crystalline polyester resin.

디올성분 중 또 다른 하나인 2-메틸-1,3-펜탄디올은 상기 2-메틸-1,3-프로판디올과 같이 두 번째 탄소에 메틸기가 결합되어 고분자 주쇄의 회전을 용이하게 하며 폴리에스테르 수지에 저융점 특성을 부여하는 특성을 가지고 있으며, 2-메틸-1,3-프로판디올 보다 더 긴 분자 체인으로 폴리에스테르 수지의 용융점도를 증가시키면서 고온에서 용융점도가 급격하게 저하되는 것을 방지한다.Another one of the diol components, 2-methyl-1,3-pentanediol, like the 2-methyl-1,3-propanediol, has a methyl group bonded to the second carbon to facilitate rotation of the main chain of the polymer. It has the property of imparting low melting point characteristics to the polyester resin, and increases the melt viscosity of the polyester resin with a longer molecular chain than 2-methyl-1,3-propanediol, while preventing the melt viscosity from rapidly decreasing at high temperatures.

상기와 같은 디올성분으로 형성되는 바인더용 폴리에스테르 수지는 저융점 특성 및 접착력 향상을 위해 상기 바인더용 폴리에스테르 수지의 2-메틸-1,3-프로판디올은 디올성분 중 20~50몰% 함유되는 것이 바람직할 것이다.The polyester resin for a binder formed of the diol component as described above contains 20 to 50 mol% of 2-methyl-1,3-propanediol in the polyester resin for the binder to improve low melting point properties and adhesion. Would be desirable.

상기 2-메틸-1,3-펜탄디올은 디올성분 중 0.01몰% 미만으로 함유되면 용융점도 향상효과가 미미하며, 5몰%를 초과하면 용융점도가 급격히 증가하여 방사공정성이 저하될 수 있는 것으로 2-메틸-1,3-펜탄디올은 디올성분 중 0.01~5몰%를 함유하는 것이 바람직할 것이다.When the 2-methyl-1,3-pentanediol is contained in an amount of less than 0.01 mol% of the diol component, the effect of improving the melt viscosity is insignificant, and when it exceeds 5 mol%, the melt viscosity rapidly increases, thereby deteriorating the spinning processability. It will be preferable that 2-methyl-1,3-pentanediol contains 0.01 to 5 mol% of the diol component.

상기 2-메틸-1,3-펜탄디올은 0.05~2몰%를 함유하는 것이 가장 바람직할 것이다.Most preferably, the 2-methyl-1,3-pentanediol contains 0.05-2 mol%.

상기와 같이 2-메틸-1,3-펜탄디올을 함유하는 바인더용 폴리에스테르 수지는 220℃의 용융점도 및 260℃의 용융점도의 차이가 600포이즈(poise)이하로 고온에서 용융점도가 급격하게 저하되지 않는 특정을 가진다.The polyester resin for a binder containing 2-methyl-1,3-pentanediol as described above has a melt viscosity of less than 600 poise at 220°C and 260°C. Has a specificity that does not degrade.

바인더용 폴리에스테르 수지의 220℃의 용융점도 및 260℃의 용융점도의 차이는 낮으면 낮을수록 바람직한 것으로 500포이즈이하인 것이 더욱 바람직할 것이다.The lower the difference between the melt viscosity of 220°C and the melt viscosity of 260°C of the polyester resin for a binder, the lower it is, the more preferable it is, and it will be more preferably 500 poise or less.

또한, 고온에서 용융점도가 높을 경우 고온에서 융점저하로 인해 접착성이 저하되는 것을 방지할 수 있으므로 바인더용 폴리에스테르 수지는 260℃의 용융점도가 600~1,500포이즈인 것이 바람직하며, 260℃의 용융점도가 700포이즈 이상인 것이 더욱 바람직할 것이다.In addition, when the melt viscosity is high at high temperature, it is possible to prevent the adhesiveness from deteriorating due to the lowering of the melting point at high temperature. Therefore, the polyester resin for the binder preferably has a melt viscosity of 600 to 1,500 poise at 260°C, and a melting point of 260°C. It would be more preferable to have a degree of 700 poise or higher.

상기에서와 같이 접착강도가 향상된 바인더용 폴리에스테르 수지는 상기와 같이 2-메틸-1,3-프로판디올과 2-메틸-1,3-펜탄디올이 함유되어 연화온도가 100℃~150℃이고, 유리전이 온도는 50℃ 내지 90℃, 고유점도 0.50㎗/g이상으로 우수한 물성을 가지게 된다.As described above, the polyester resin for a binder with improved adhesive strength contains 2-methyl-1,3-propanediol and 2-methyl-1,3-pentanediol as described above, and has a softening temperature of 100°C to 150°C. , The glass transition temperature is 50 ℃ to 90 ℃, the intrinsic viscosity of 0.50 ㎗ / g or more to have excellent physical properties.

상기와 같이 접착강도가 향상된 바인더용 폴리에스테르 수지를 사용하여 섬유로 형성할 수 있을 것이다.As described above, it may be formed into fibers by using a polyester resin for a binder having improved adhesive strength.

바인더용 폴리에스테르 수지를 포함하는 섬유는 바인더용 폴리에스테르 수지를 단독방사하여 섬유화할 수 있으며, 시스부에 바인더용 폴리에스테르 수지를 사용하고, 코어부에 일반 폴리에스테르 수지를 사용하여 복합방사를 통해 시스-코어형 복합섬유일 수 있다.Fibers containing polyester resin for binder can be made into fibers by spinning a polyester resin for binder alone, and a polyester resin for binder is used in the sheath part, and a general polyester resin is used in the core part through composite spinning. It may be a sheath-core composite fiber.

상기 코어부의 일반 폴리에스테르 수지의 용융점도가 너무 높으면 방사공정성이 저하되어 사절현상이 발생될 수 있으며, 코어부의 용융점도가 시스부의 폴리에스테르 수지보다 낮으면 복합섬유의 형태안정성이 저하될 수 있다. 즉, 시스-코어형의 섬유단면이 형성되지 않을 수 있는 것으로 코어부의 일반 폴리에스테르 수지는 280℃의 용융점도가 2,000~4,000포이즈인 것이 바람직할 것이다.If the melt viscosity of the general polyester resin of the core portion is too high, the spinning processability may be deteriorated, resulting in a thread trimming phenomenon, and if the melt viscosity of the core portion is lower than that of the polyester resin of the sheath portion, the shape stability of the composite fiber may be reduced. In other words, it is preferable that the fiber cross section of the cis-core type may not be formed, and the general polyester resin of the core portion has a melt viscosity of 2,000 to 4,000 poise at 280°C.

상기 코어부를 형성하는 일반 폴리에스테르 수지의 용융점도와 시스부를 형성하는 바인더용 폴리에스테르 수지의 용융점도는 일정 범위로 차이가 있는 것이 복합섬유의 형태안정성 및 방사공정성 향상에 유리한 것으로 상기 코어부를 형성하는 일반 폴리에스테르 수지의 280℃의 용융점도와 시스부를 형성하는 폴리에스테르 수지의 260℃의 용융점도의 차이가 700~2,500포이즈인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1,000~2,000포이즈 차이가 있는 것이다.The difference between the melt viscosity of the general polyester resin forming the core part and the melt viscosity of the polyester resin for the binder forming the sheath part within a certain range is advantageous for improving the shape stability and spinning processability of the composite fiber. The difference between the melt viscosity of the polyester resin at 280°C and the melt viscosity at 260°C of the polyester resin forming the sheath is preferably 700 to 2500 poise, and more preferably 1,000 to 2,000 poise.

상기와 같은 바인더용 폴리에스테르 수지를 함유하는 바인더용 폴리에스테르 섬유는 기존 바인더 섬유에 적용되는 온도와 유사한 범위의 저온에서 열접착시킬 수 있을 뿐만 아니라, 접착성이 향상된다.The polyester fiber for a binder containing the polyester resin for a binder as described above can be thermally bonded at a low temperature in a range similar to the temperature applied to the existing binder fiber, and adhesion is improved.

또한, 바인더용 폴리에스테르 수지를 사용하여 복합섬유로 제조시에 시스부와 코어부의 융용점도 차이가 크지 않아 공정성이 향상되어 섬유의 물성이 균일하고 접착력이 향상된다.In addition, when using a polyester resin for a binder to produce a composite fiber, the difference in melting point between the sheath portion and the core portion is not large, so that the processability is improved, so that the physical properties of the fiber are uniform and the adhesive strength is improved.

<바인더 폴리에스테르 수지 제조><Manufacture of binder polyester resin>

실험예Experimental example 1 내지 6 1 to 6

에스테르 반응조에 테레프탈산(TPA) 및 에틸렌글리콜(EG)을 투입하고, 258℃에서 통상적인 중합반응을 수행하여 반응율이 약 96%인 폴리에틸렌테레프탈레이트 중합체(PET oligomer)를 제조하였다. Terephthalic acid (TPA) and ethylene glycol (EG) were added to the ester reaction tank, and a conventional polymerization reaction was performed at 258° C. to prepare a polyethylene terephthalate polymer (PET oligomer) having a reaction rate of about 96%.

제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)에 2-메틸-1,3-프로판디올은 디올성분 중 약 42몰%를 함유시켰으며, 2-메틸-1,3-펜탄디올을 하기 표 1에 나타낸 함량 비율로 혼합하고, 에스테르 교환 반응 촉매를 첨가하여 250±2℃에서 에스테르 교환 반응을 수행하였다. 그 후 얻어진 반응 혼합물에 축중합 반응 촉매를 첨가하고 반응조 내 최종 온도 및 압력이 각각 280±2℃ 및 0.1 mmHg이 되도록 조절하면서 축중합 반응을 수행하여 접착성이 향상된 바인더용 폴리에스테르 수지를 제조하였다.In the prepared polyethylene terephthalate (PET), 2-methyl-1,3-propanediol contained about 42 mol% of the diol component, and the content ratio of 2-methyl-1,3-pentanediol was shown in Table 1 below. The mixture was mixed with, and a transesterification catalyst was added to perform a transesterification reaction at 250±2°C. Thereafter, a condensation polymerization reaction catalyst was added to the obtained reaction mixture, and a polycondensation reaction was performed while controlling the final temperature and pressure in the reaction tank to be 280±2° C. and 0.1 mmHg, respectively, to prepare a polyester resin for a binder with improved adhesion. .

비교 compare 실험예Experimental example 1 One

산성분으로 테레프탈산(66.5몰%) 및 이소프탈산(33.5몰%)을 사용하였으며, 디올성분으로 디에틸렌글리콜(10.5몰%), 에틸렌글리콜(89.5몰%)을 사용하여 바인더용 폴리에스테르 수지를 제조하였다.Terephthalic acid (66.5 mol%) and isophthalic acid (33.5 mol%) were used as acid components, and diethylene glycol (10.5 mol%) and ethylene glycol (89.5 mol%) were used as diol components to prepare polyester resin for binder I did.

..

비교예Comparative example 실험예Experimental example 2 2

산성분으로 테레프탈산을 사용하였으며, 디올성분으로 2-메틸-1,3-프로판디올(42.5몰%), 에틸렌글리콜(57.5몰%)을 사용하여 바인더용 폴리에스테르 수지를 제조하였다.Terephthalic acid was used as the acidic component, and 2-methyl-1,3-propanediol (42.5 mol%) and ethylene glycol (57.5 mol%) were used as the diol component to prepare a polyester resin for a binder.

구분division 연화점
(℃)
Softening point
(℃)
Tg
(℃)
Tg
(℃)
IV
(dl/g)
IV
(dl/g)
2-메틸-1,3-펜탄디올(몰%)2-methyl-1,3-pentanediol (mol%) 용융점도Melt viscosity
220℃220℃ 240℃240℃ 260℃260℃ 실험예1Experimental Example 1 122122 60.960.9 0.5610.561 0.10.1 12541254 10191019 783783 실험예2Experimental Example 2 119119 61.861.8 0.5620.562 0.50.5 13141314 10781078 864864 실험예3Experimental Example 3 120120 61.961.9 0.5620.562 1.01.0 15281528 13871387 11961196 실험예4Experimental Example 4 123123 63.563.5 0.5620.562 2.02.0 22712271 17391739 14441444 실험예5Experimental Example 5 123123 64.864.8 0.5630.563 3.53.5 28332833 25712571 22132213 실험예6Experimental Example 6 126126 67.367.3 0.5610.561 5.05.0 33413341 30413041 27332733 비교
실험예1
compare
Experimental Example 1
113113 56.856.8 0.5630.563 00 10111011 739739 467467
비교
실험예2
compare
Experimental Example 2
121121 61.561.5 0.5610.561 00 11971197 992992 664664

표 1에서와 같이 2-메틸-1,3-펜탄디올의 함유량이 높아질수록 용융점도가 상승되는 것을 알 수 있으며, 실험예 1 내지 6는 260℃의 용융점도가 모두 700포이즈 이상으로 고온에서 높은 용융점도를 유지하는 것을 알 수 있다.As shown in Table 1, it can be seen that the melt viscosity increases as the content of 2-methyl-1,3-pentanediol increases, and in Experimental Examples 1 to 6, the melt viscosity at 260° C. is all 700 poise or more, which is high at high temperature. It can be seen that the melt viscosity is maintained.

또한, 2-메틸-1,3-펜탄디올이 디올성분 중 0.5~2몰% 함유된 실험예 2 내지 4는 220℃의 용융점도 및 260℃의 용융점도의 차이가 300~500포이즈로 용융점도 차이가 684, 674 포이즈인 비교예 1,2 보다 낮을 것을 알 수 있다.In addition, in Experimental Examples 2 to 4 in which 2-methyl-1,3-pentanediol was contained in 0.5 to 2 mol% of the diol component, the difference between the melt viscosity at 220°C and the melt viscosity at 260°C was 300 to 500 poise. It can be seen that the difference is lower than that of Comparative Examples 1 and 2 of 684 and 674 poise.

또한, 실험예 5,6과 같이 2-메틸-1,3-펜탄디올이 디올성분 중 3몰%이상 함유될 경우 260℃의 용융점도가 2,000포이즈 이상으로 용융점도가 급격히 증가되는 것을 알 수 있다.In addition, it can be seen that, as in Experimental Examples 5 and 6, when 2-methyl-1,3-pentanediol is contained in an amount of 3 mol% or more in the diol component, the melt viscosity at 260°C is 2,000 poise or more, and the melt viscosity is rapidly increased. .

◈ 실험예 및 비교 실험예 물성측정◈ Experimental Example and Comparative Experimental Example Physical Property Measurement

상기 실험예 및 비교실험예에서 제조된 바인더용 폴리에스테르 수지 및 바인더용 폴리에스테르 섬유의 하기와 같은 물성을 측정하여, 그 결과는 표 1, 2에 나타내었다.The following physical properties of the polyester resin for the binder and the polyester fiber for the binder prepared in the Experimental Examples and Comparative Experimental Examples were measured, and the results are shown in Tables 1 and 2.

(1) 연화점(또는 융점) 및 유리전이 온도(Tg) 측정(1) Softening point (or melting point) and glass transition temperature (Tg) measurement

시차 주사 열량계(Perkin Elmer, DSC-7)를 이용하여 공중합 폴리에스테르 수지의 유리전이 온도(Tg)를 측정하였으며, 동적기계 분석기(DMA-7, Perkin Elmer)를 이용하여 TMA 모드에서 연화 거동을 측정하였다.The glass transition temperature (Tg) of the copolymerized polyester resin was measured using a differential scanning calorimeter (Perkin Elmer, DSC-7), and the softening behavior was measured in TMA mode using a dynamic mechanical analyzer (DMA-7, Perkin Elmer). I did.

(2) 고유점도(IV) 측정(2) Intrinsic viscosity (IV) measurement

폴리에스테르 수지를 페놀 및 테트라클로로에탄을 1:1 중량비율로 혼합한 용액에 각각 0.5 중량%의 농도로 용해시킨 후 우베로드 점도계를 이용하여 35℃에서 고유점도(I.V)를 측정하였다.The polyester resin was dissolved in a solution in which phenol and tetrachloroethane were mixed at a ratio of 1:1 by weight at a concentration of 0.5% by weight, and the intrinsic viscosity (I.V) was measured at 35°C using an Uberod viscometer.

(3) 용융점도 측정 (3) Melt viscosity measurement

폴리에스테르 수지를 측정온도로 용융시킨 후, Rheometric Scientific사의 RDA-Ⅲ을 이용하여 용융점도를 측정하였다. 구체적으로는, 설정한 온도에서 Frequency Sweep 조건에서 Initial Frequency = 1.0 rad/s 부터 Final Frequency = 500.0 rad/s까지 설정하여 측정하였을 때, 100 rad/s에서의 값을 용융점도로 산출하였다.After melting the polyester resin at the measurement temperature, the melt viscosity was measured using RDA-III of Rheometric Scientific. Specifically, when measured by setting from Initial Frequency = 1.0 rad/s to Final Frequency = 500.0 rad/s under Frequency Sweep condition at the set temperature, the value at 100 rad/s was calculated as the melt viscosity.

(4) 압축경도 측정(4) Measurement of compression hardness

폴리에스테르 섬유 5g을 개섬하고 지름 10㎝의 원형의 성형틀에 5㎝ 높이로 쌓은 후에 설정된 온도에서 90초간 열접착하여 원기둥 형상의 성형품을 제조하였다. 제조된 성형품을 Instron을 통해 75%압축하여 압축에 걸리는 하중을 측정하여 압축경도를 측정하였다. 본 실험에서는 열접착 온도는 140℃, 150℃, 160℃에서 각각 열접착하여 압축경도를 측정하였다.5 g of polyester fibers were opened, stacked at a height of 5 cm in a circular mold having a diameter of 10 cm, and then thermally bonded at a set temperature for 90 seconds to prepare a cylindrical molded article. The manufactured molded article was compressed by 75% through Instron, and the compressive hardness was measured by measuring the load applied to the compression. In this experiment, the compression hardness was measured by thermal bonding at 140°C, 150°C, and 160°C, respectively.

(5) 방사수율(%, 24hr) 측정(5) Measurement of spinning yield (%, 24hr)

방사수율은 24시간 동안 사용된 폴리에스테르 수지의 양과 방사된 섬유의 양을 측정하여 하기의 식으로 계산하였다.The spinning yield was calculated by the following equation by measuring the amount of the polyester resin used for 24 hours and the amount of spun fibers.

방사수율(%) = (방사된 섬유의 양(kg) / 사용 PET 수지의 양(kg)) * 100 Spinning yield (%) = (Amount of spun fiber (kg) / Amount of PET resin used (kg)) * 100

(6) 상온 및 고온 접착성 측정(6) Room temperature and high temperature adhesion measurement

실험예 및 비교 실험예의 폴리에스테르 섬유를 열융착하여 밀도가 2g/100㎠로 고정된 부직포를 준비하고, 준비된 부직포를 ASTM D1424에 따라 25±0.5℃(상온) 및 100±0.5℃(고온)에서의 접착력을 측정하였다.The polyester fibers of the Experimental Examples and Comparative Experimental Examples were thermally fused to prepare a nonwoven fabric having a density of 2g/100cm2, and the prepared nonwoven fabric was prepared at 25±0.5°C (room temperature) and 100±0.5°C (high temperature) according to ASTM D1424. The adhesion of the was measured.

(7) 고온수축성(7) High temperature shrinkage

바인더용 폴리에스테르 섬유를 단섬유로 제조한 후, 카딩 (Carding) 하여 원통형으로 제조한다. 170℃ 열을 3분간 가한 후 줄어든 부피를 측정한다, 기존 부피는 330㎤으로 부피가 많이 줄어들수록 형태안정성이 좋지 않다고 평가할 수 있다. 통상 250㎤ 이하이면 형태안정성이 떨어지는 수준이며 280㎤ 이상이면 우수하다고 평가할 수 있다.After the polyester fiber for the binder is prepared as short fiber, it is carded to form a cylindrical shape. After applying heat at 170° C. for 3 minutes, the reduced volume is measured. The existing volume is 330 cm3, which can be evaluated as poor shape stability as the volume decreases. Usually, if it is 250 cm 3 or less, the shape stability is inferior, and if it is 280 cm 3 or more, it can be evaluated as excellent.

구분division 압축경도(kgf)Compression hardness (kgf) 방사수율Spinning yield 접착력Adhesion 형태안정성Shape stability 140℃140℃ 150℃150℃ 160℃160℃ (%, 24hr)(%, 24hr) 상온접착력
[kgf]
Room temperature adhesion
[kgf]
고온접착력
[kgf]
High temperature adhesion
[kgf]
고온수축성
[㎤]
High temperature shrinkage
[Cm3]
실험예1Experimental Example 1 0.550.55 0.720.72 0.980.98 98.598.5 56.256.2 4.14.1 268268 실험예2Experimental Example 2 0.570.57 0.790.79 1.071.07 99.299.2 57.457.4 4.34.3 271271 실험예3Experimental Example 3 0.620.62 0.880.88 1.211.21 99.399.3 57.357.3 4.74.7 275275 실험예4Experimental Example 4 0.610.61 1.241.24 1.361.36 99.599.5 58.158.1 4.94.9 281281 실험예5Experimental Example 5 0.730.73 1.391.39 1.551.55 95.695.6 58.358.3 5.15.1 274274 실험예6Experimental Example 6 0.760.76 1.541.54 1.861.86 91.391.3 57.257.2 5.25.2 271271 비교
실험예1
compare
Experimental Example 1
0.410.41 0.570.57 0.740.74 97.897.8 55.355.3 3.23.2 254254
비교
실험예2
compare
Experimental Example 2
0.520.52 0.730.73 0.910.91 98.198.1 55.755.7 3.93.9 260260

표 2에서와 같이 실험예 1 내지 6 및 비교예의 바인더용 폴리에스테르 수지는 상온접착력이 55kfg이상으로 모두 우수하게 측정되었으나, 실험예 1 내지 6가 비교 실험예 1,2 보다 접착력이 우수한 것을 알 수 있다.As shown in Table 2, the polyester resins for binders of Experimental Examples 1 to 6 and Comparative Examples were both excellently measured at room temperature adhesiveness of 55 kfg or more, but it can be seen that Experimental Examples 1 to 6 had better adhesive strength than Comparative Experimental Examples 1,2. have.

특히, 실험예 1 내지 6은 고온 접착력이 비교예 보다 우수한 것으로, 고온접착력이 4.1~5.2kgf이나, 비교 실험예는 3.2, 3.9인바 실험예의 고온접착력이 매우 우수한 것을 알 수 있다.In particular, Experimental Examples 1 to 6 were superior to the comparative example in high-temperature adhesion, and the high-temperature adhesion was 4.1 to 5.2kgf, but the comparative experimental examples were 3.2 and 3.9, so that the high-temperature adhesion of the experimental examples was very excellent.

또한, 실험예 1 내지 6 및 비교 실험예 모두 고온수축성이 260㎤이상으로 양호한 수준을 알 수 있으나, 실험예 1 내지 6이 비교 실험예 1,2보다 우수한 것을 알 수 있다.In addition, it can be seen that both Experimental Examples 1 to 6 and Comparative Experimental Examples have a good level of high-temperature shrinkage of 260 cm 3 or more, but Experimental Examples 1 to 6 are superior to Comparative Experimental Examples 1,2.

특히, 디올성분 중 0.5~2.0몰% 함유된 실험예 2 내지 4는 방사수율이 99%이상이며, 상온접착력, 고온접착력이 모두 우수하고 고온수축성에서도 매우 우수한 것으로 상기 2-메틸-1,3-펜탄디올은 디올성분 중 0.5몰~2.0몰% 함유되는 것이 바람직할 것이다.In particular, Experimental Examples 2 to 4 containing 0.5 to 2.0 mol% of the diol component had a spinning yield of 99% or more, excellent both at room temperature and at high temperature, and very excellent in high temperature shrinkage. The 2-methyl-1,3- It will be preferable that the pentanediol is contained in an amount of 0.5 to 2.0 mol% in the diol component.

<고강도 난연 복합사 제조><Manufacture of high-strength flame-retardant composite yarn>

실시예Example And 비교예Comparative example

15,000ppm의 인이 함유된 고유점도 1.0의 폴리에틸렌테레프탈레이트 마스터 배치 칩을 주입 기계(dosing machine)를 이용하여 고유점도가 0.9 내지 1.0인 폴리에스테르 수지 100 중량부 대비 20 중량부의 비율로 혼합하여 압출기에 투입하였다. 이때 사용한 인계 난연제는 포스피네이트계로 clariant 사의 exolit op-950을 사용하였다. 방사온도는 300℃로 하고, 폴리머 기어펌프를 이용하여 분당 333g의 토출량으로 방사 구금의 홀의 구경이 0.4mm이고, 홀의 개수가 192개인 노즐을 통해 용융 중합체를 압출시켜 폴리에스테르 섬유(제 1섬유)를 제조하였다. A polyethylene terephthalate master batch chip having an intrinsic viscosity of 1.0 containing 15,000 ppm of phosphorus is mixed in a ratio of 20 parts by weight to 100 parts by weight of a polyester resin having an intrinsic viscosity of 0.9 to 1.0 using a dosing machine. Was put in. The phosphorus-based flame retardant used at this time was a phosphinate-based exolit op-950 manufactured by Clariant. The spinning temperature is 300℃, and the molten polymer is extruded through a nozzle with a diameter of 0.4mm in the spinneret with a discharge rate of 333g per minute using a polymer gear pump, and the number of holes is 192. Polyester fiber (first fiber) Was prepared.

에스테르 반응조에 테레프탈산(TPA) 및 에틸렌글리콜(EG)을 투입하고, 258℃에서 통상적인 중합반응을 수행하여 반응율이 약 96%인 폴리에틸렌테레프탈레이트 중합체(PET oligomer)를 제조하였으며, 상기 제조된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)에 2-메틸-1,3-프로판디올은 디올성분 중 약 42몰%를 함유시켰으며, 2-메틸-1,3-펜탄디올 0.5몰로 혼합하고, 에스테르 교환 반응 촉매를 첨가하여 250±2℃에서 에스테르 교환 반응을 수행하였다. 그 후 얻어진 반응 혼합물에 축중합 반응 촉매를 첨가하고 반응조 내 최종 온도 및 압력이 각각 280±2℃ 및 0.1 mmHg이 되도록 조절하면서 축중합 반응을 수행하여 접착성이 향상된 바인더용 폴리에스테르 수지를 이용하여 바인더용 폴리에스테르 섬유로 구성된 저융점 폴리에스테르 섬유(제2섬유)를 제조하였다. Terephthalic acid (TPA) and ethylene glycol (EG) were added to the ester reaction tank, and a conventional polymerization reaction was performed at 258°C to prepare a polyethylene terephthalate polymer (PET oligomer) having a reaction rate of about 96%, and the prepared polyethylene terephthalate In phthalate (PET), 2-methyl-1,3-propanediol contained about 42 mol% of the diol component, mixed with 0.5 mol of 2-methyl-1,3-pentanediol, and a transesterification catalyst was added. The transesterification reaction was carried out at 250±2°C. Thereafter, a polycondensation reaction catalyst was added to the obtained reaction mixture, and a polycondensation reaction was carried out while controlling the final temperature and pressure in the reaction tank to be 280±2°C and 0.1 mmHg, respectively, using a polyester resin for a binder with improved adhesion. A low melting point polyester fiber (second fiber) composed of a polyester fiber for a binder was prepared.

상기 제조된 폴리에스테르 섬유 및 저융점 폴리에스테르 섬유는 교락장치를 이용하여 표 3과 같이 구성비 및 교락조건에서 복합사를 제조하였다. The prepared polyester fiber and the low-melting polyester fiber were prepared by using a entanglement device in the composition ratio and entanglement conditions as shown in Table 3.

구분division 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 3Comparative Example 3 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 제1섬유 : 제2섬유
비율(중량%)
1st fiber: 2nd fiber
Ratio (% by weight)
90:1090:10 85:1585:15 95:595:5 100:0
(경편)
100:0
(Useful)
80:2080:20 90:1090:10 90:1090:10
교락강도(kgf)Bridge strength (kgf) 55 33 1One -- 55 1010 55 교락속도 (m/min)Interlocking speed (m/min) 300300 300300 300300 -- 300300 300300 500500 교락 수 (n/m)Number of bridges (n/m) 2525 1818 33 -- 1515 3636 1111 원사
강력이용률 (%)
Yarn
Strong utilization rate (%)
9797 9898 9999 9898 9898 9292 9898
난연성
(KSF 8081)
Flame retardant
(KSF 8081)
passpass passpass passpass passpass failfail passpass PassPass
형태안정성
(O, △, X)
Shape stability
(O, △, X)
OO OO XX OO OO OO
유연성
(mm)
flexibility
(mm)
3030 3535 2929 2525 5757 3131 3333
경사 직물강력
(kgf/5cm)
Warp fabric strength
(kgf/5cm)
203203 208208 164164 205205 210210 180180 183183

실시예 및 비교예에 사용된 원단의 물성을 결정하는 폴리에스테르 섬유(제 1섬유)는 산업용으로 가장 많이 쓰이는 1000데니어 제품을 사용하였으며, 이때 융착사의 비율을 5(50d), 10(100d), 15(150d), 20(200d)%로 4종류를 복합하였다. 이렇게 복합된 원사를 사용하여 15X15/inch의 저밀도 평직물과 경사를 Tie yarn으로 묶어준 경편물과 형태안정성과 강력, 난연성 등을 비교하였다. The polyester fiber (first fiber) that determines the physical properties of the fabric used in the Examples and Comparative Examples was a 1000 denier product, which is most commonly used for industrial purposes, and at this time, the ratio of the fused yarn was 5 (50d), 10 (100d), Four types were combined at 15 (150d) and 20 (200d)%. Using this composite yarn, the shape stability, strength, and flame retardancy were compared with a 15X15/inch low-density plain fabric and a warp knitted fabric tied with a warp tie yarn.

그 결과 저융점 폴리에스테르 섬유(제2섬유) 비율에 따른 결과는 비교예 1과 같이 5% 이하의 비율로 복합할 경우 원단의 형태안정성이 떨어져 편심 작용으로 인해 실시예 1의 203kgf에 비해 168kgf로 약 15~20% 떨어지는 것을 확인하였으며, 비교예 3과 같이 20%이상 첨가할 경우 형태안정성은 우수하나 원단의 유연성이 57로 기존 제품인 비교예 에 비해 유연성이 1/2수준으로 떨어지는 결과를 얻었다. As a result, the result according to the ratio of the low-melting-point polyester fiber (second fiber) is 168kgf compared to 203kgf of Example 1 due to the eccentricity of the fabric because of the low morphological stability of the fabric when it is compounded at a ratio of 5% or less as in Comparative Example 1. It was confirmed that the drop was about 15 to 20%, and when more than 20% was added as in Comparative Example 3, the shape stability was excellent, but the flexibility of the fabric was 57, resulting in a result that the flexibility fell to a level of 1/2 compared to the existing product, Comparative Example.

교락강도를 달리할 경우 비교예 4와 같이 10kgf이상 너무 높게 할 경우 원사의 손상을 일으켜 최종 원단강도를 180kgf 수준으로 좋지 않은 영향을 미쳤으며, 너무 낮을 경우에도 비교예 1과 같이 교락수를 낮춰 형태안정성을 떨어뜨린다. 이에 교락시 공기압의 강도는 3kgf~5kgf가 최적이며, 처리시 속도는 비교예5와 같이 500m/min이하로 해야 한다.When the entanglement strength is different, as in Comparative Example 4, if the entanglement is too high, as in Comparative Example 4, if it is too high, it causes damage to the yarn, which adversely affects the final fabric strength at the level of 180kgf, and even if it is too low, the number of entanglements is reduced as in Comparative Example 1. Decreases stability. Accordingly, the strength of the air pressure during interlocking is optimal between 3kgf and 5kgf, and the speed during processing should be 500m/min or less as in Comparative Example 5.

이에 본제품의 특징은 그 어떤 조직이든 저밀도 제품에 적용이 용이한 제품으로 그 응용이 다양하다.Therefore, the characteristic of this product is that it is a product that is easy to apply to low-density products in any organization, and its applications are diverse.

◈ 실시예 및 비교예 평가 방법◈ Example and comparative example evaluation method

1. 원사의 강도 측정방법1. Method of measuring the strength of yarn

원사를 표준상태인 조건, 즉 온도 25℃ 와 상대습도 65%인 상태의 항온항습실에서 24시간 동안 방치한 후에 ASTM D885의 방법으로 인장시험기를 통해 측정하였다.The yarn was left in a constant temperature and humidity room at a standard condition, that is, a temperature of 25°C and a relative humidity of 65% for 24 hours, and then measured through a tensile tester by the method of ASTM D885.

2. 원단의 강도 측정방법2. Method of measuring the strength of fabric

원단을 표준상태인 조건, 즉 온도 25℃ 와 상대습도 65%인 상태의 항온항습실에서 24시간 동안 방치한 후에 KSK 0521 Strip의 방법으로 인장시험기를 통해 측정하였다.The fabric was allowed to stand for 24 hours in a constant temperature and humidity room in a standard condition, that is, a temperature of 25°C and a relative humidity of 65%, and then measured by a tensile tester using the KSK 0521 Strip method.

3. 원단의 유연성 측정방법3. How to measure fabric flexibility

원단을 표준상태인 조건, 즉 온도 25℃ 와 상대습도 65%인 상태의 항온항습실에서 24시간 동안 방치한 후에 KSM ISO 5979의 방법으로 측정하였다. The fabric was left in a constant temperature and humidity room in a standard condition, that is, a temperature of 25°C and a relative humidity of 65% for 24 hours, and then measured by the method of KSM ISO 5979.

3. 강력이용률3. Strong utilization rate

원사의 가공 전후의 강력 변화율 값으로 초기 합사 전후의 섬유의 강력을 측정하여 계산한다, 계산식은 다음과 같다. It is calculated by measuring the strength of the fiber before and after initial braiding with the value of the rate of change of strength before and after processing of the yarn. The calculation formula is as follows.

강력 이용률 = (합사후 강력÷합사전 강력)X 10Strong utilization rate = (Strong after consolidation ÷ Strong in consolidation) X 10

저융점 폴리에스테르 섬유의 물성은 고려하지 않는다. 추후 가공 시 융착사는 용융되어 접착특성만 발현한다. The physical properties of the low melting point polyester fiber are not considered. During subsequent processing, the fused yarn is melted and only the adhesive properties are expressed.

4. 난연성 평가 (KS F 8081)4. Flame retardancy evaluation (KS F 8081)

얇은 포에 대한 방염평가 규격으로 45도의 경사면에 위치한 시료 가운데에 마이크로 버너를 이용하여 착염하고, 잔진, 잔염, 및 탄화거리를 측정하여 불합판정을 하였다.As a standard for evaluating flame retardancy for thin fabrics, salt was burned using a micro burner in the middle of a sample located on an inclined surface of 45 degrees, and non-conformity was determined by measuring residual dust, residual salt, and carbonization distance.

1개의 시료당 3회 측정하며 잔염시간 3초이내, 잔진시간 5초이내, 탄화거리 20cm 미만의 기준을 만족하는 경우 합격 판정하였다.Measurements were made three times per sample, and if the criteria of a residual salt time of less than 3 seconds, a residual time of less than 5 seconds, and a carbonization distance of less than 20cm were satisfied, it was judged as pass.

본 발명인 고강도 난연 복합사는 직물, 편물, 부직포에 사용될 수 있으며, 고강도 특성이 있는 난연 폴리에스테르 섬유와 저융점 폴리에스테르 섬유의 바인더 섬유를 사용함으로써 형태안정성에 강점이 있으며, 또한 구성 섬유의 수지가 폴리에스테르로 동일하여 재활용이 우수한 특징이 있다. The high-strength flame-retardant composite yarn of the present invention can be used for fabrics, knitted fabrics, and non-woven fabrics, and has strength in shape stability by using binder fibers of flame-retardant polyester fibers and low-melting-point polyester fibers having high strength characteristics, and the resin of the constituent fibers is poly It is the same as ester, so it has excellent recycling characteristics.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다. The present invention described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope of the technical spirit of the present invention. It will be obvious to those with knowledge

Claims (7)

고유점도(IV)가 1.0 내지 1.4 dl/g 인 폴리에스테르 베이스 수지 및 난연제를 포함하는 마스터 배치 칩을 고유점도 0.9 내지 1.0dl/g인 폴리에스테르 수지에 혼합하고, 이를 방사구금을 통해 용융 방사로 제조된 폴리에스테르 섬유 및
산성분으로 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성 유도체를 포함하고, 디올성분으로 2-메틸-1,3-프로판디올, 2-메틸-1,3-펜탄디올, 및 에틸렌글리콜을 포함하는 것을 특징으로 하는 바인더용 폴리에스테르 수지가 시스부로 구성된 저융점 폴리에스테르 복합섬유 또는 상기 바인더용 폴리에스테르 수지만으로 구성된 저융점 폴리에스테르 섬유를 교락발생장치로 제조된 고강도 난연 복합사.
A master batch chip containing a polyester base resin having an intrinsic viscosity (IV) of 1.0 to 1.4 dl/g and a flame retardant is mixed with a polyester resin having an intrinsic viscosity of 0.9 to 1.0 dl/g, and the melt spinning furnace Manufactured polyester fiber and
A binder comprising terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof as an acidic component, and 2-methyl-1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-pentanediol, and ethylene glycol as a diol component A high-strength flame-retardant composite yarn made of a low-melting-point polyester fiber composed of only the polyester resin for the binder or a low-melting-point polyester fiber composed of only the polyester resin for the binder with a entanglement generator.
제1항에 있어서,
상기 마스터 배치 칩의 함량이 폴리에스테르 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 30 중량부인 것을 특징으로 하는 고강도 난연 복합사.
The method of claim 1,
High-strength flame-retardant composite yarn, characterized in that the content of the master batch chip is 1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyester resin.
제1항에 있어서,
상기 마스터 배치 칩에 포함되는 난연제는 인계 난연제로 인산 에스테르 화합물, 피로포스페이트계 난연제, 포스포네이트계 난연제, 포스피네이트계 난연제, 비할로겐 축합인계 난연제, 및 적인계 난연제로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 고강도 난연 복합사.
The method of claim 1,
The flame retardant included in the master batch chip is one selected from the group consisting of a phosphoric acid ester compound, a pyrophosphate flame retardant, a phosphonate flame retardant, a phosphinate flame retardant, a non-halogen condensed phosphorus flame retardant, and a frost-based flame retardant. High-strength flame-retardant composite yarn, characterized in that the above.
제1항에 있어서,
상기 디올성분 중 2-메틸-1,3-펜탄디올은 디올성분 중 0.01~5몰%를 함유하는 것을 특징으로 하는 고강도 난연 복합사.
The method of claim 1,
Of the diol component, 2-methyl-1,3-pentanediol is a high-strength flame-retardant composite yarn, characterized in that it contains 0.01-5 mol% of the diol component.
제1항에 있어서,
상기 바인더용 폴리에스테르 수지는 220℃의 용융점도 및 260℃의 용융점도의 차이가 600포이즈(poise)이하인 것을 특징으로 하는 고강도 난연 복합사.
The method of claim 1,
The polyester resin for the binder is a high-strength flame-retardant composite yarn, characterized in that the difference between the melt viscosity of 220 ℃ and the melt viscosity of 260 ℃ 600 poise (poise) or less.
제1항에 있어서,
상기 바인더용 폴리에스테르 수지는 260℃의 용융점도가 600~1,500포이즈(poise)인 것을 특징으로 하는 고강도 난연 복합사.
The method of claim 1,
The polyester resin for the binder is a high-strength flame-retardant composite yarn, characterized in that the melt viscosity of 260 ℃ 600 ~ 1,500 poise (poise).
제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 고강도 난연 복합사로 구성된 형태안전성이 우수한 직물, 편물, 부직포.A woven, knitted or non-woven fabric having excellent shape safety, composed of the high-strength flame-retardant composite yarn of any one of claims 1 to 6.
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