KR101954357B1 - Polyethylene multiflammatory fiber with improved ultraviolet safety and process for producing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자외선안정제 마스터배치를 포함하는 용융지수 0.5 내지 5.0g/10min의 폴리에틸렌 수지 조성물로 제조된 강도 6.0g/d 이상의 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유에 관한 것으로, 적정한 자외선 안정제를 선정하여 혼합 후, 고강도 특성을 발현하는 원사를 생산할 수 있도록 공정조건을 적정화하여 분당 2500m 이상의 직접 방사 연신(spin-draw)의 고속 생산 공법으로 제조한 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유에 관한 것이다.The present invention relates to an ultraviolet stabilized polyethylene multifilament fiber having a strength of 6.0 g / d or more, which is made of a polyethylene resin composition having a melt index of 0.5 to 5.0 g / 10 min and contains a ultraviolet light stabilizer master batch. Stabilized polyethylene multifilament fiber produced by a high-speed production method of spin-drawing at a rate of 2500 m per minute or more by optimizing process conditions so as to produce a yarn exhibiting high strength properties.
Description
본 발명은 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유 및 그의 제조방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 우수한 자외선 안정성과 유연성을 가지는 산업용 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ultraviolet stabilized polyethylene multifilament fiber and a method for producing the same, and more particularly to an industrial ultraviolet stabilized polyethylene multifilament fiber having excellent ultraviolet stability and flexibility and a method for producing the same.
현재 시중에서 사용되는 폴리프로필렌 멀티필라멘트 섬유는 강도는 우수하지만 옥외 사용시 UV에 대한 내구성이 취약하고 섬유 자체가 표면 마찰계수가 높고 뻣뻣(Stiff)하여 연사 작업 등의 후공정에서 분말오염이 발생하는 문제점을 가지고 있다. 따라서 유연한 특성을 가지면서 UV 내구성이 우수한 고강도의 산업용 폴리에틸렌 멀티필라멘트의 개발이 시장에서 요구되었다. 현재 고강도 폴리에틸렌 섬유를 생산하는 방법은 주로 용융방사를 이용한다. Polypropylene multifilament fibers which are currently used in the market are excellent in strength but they are poor in durability against UV when used outdoors and have a high coefficient of surface friction and stiffness of the fibers themselves, Lt; / RTI > Accordingly, development of a high-strength industrial polyethylene multifilament having flexibility and excellent UV durability has been required in the market. At present, a method of producing high strength polyethylene fibers mainly uses melt spinning.
용융방사 제조방식은 일반적인 열가소성 고분자의 섬유화 제조방식으로 널리 사용되고 있지만, 폴리에틸렌의 경우 고강도화를 위해 분자량을 높이는 경우 전단응력이 과도하게 되어 방사공정시 노즐에서 멜트프랙쳐(melt fracture)가 심하게 발생하여 방사 자체가 불가능하게 된다. 이에 상업적으로 생산되는 폴리에틸렌 섬유의 제조방법은 직경 1~2mm의 방사 노즐을 이용하여 용융 압출 후 5배 이상 연신하여 0.07~2mm 굵기의 모노 필라멘트사를 제조하는 방식과 T-Die 노즐을 이용하여 필름 압출 후 5배 이상 연신하여 두께 0.02~0.1 mm 두께의 필름을 1차로 제조한 후 5~10mm의 폭으로 절단하여 권취한 스플릿사 제조방식이 있다. 두 제조방식 모두 모노 섬도를 멀티필라멘트에서 요구하는 직경 0.02 mm 수준까지 낮추는 데 한계가 있고, 두 제조방식 모두 수조에서 냉각을 하고 대형의 수평식 롤러와 열풍 오븐을 사용하므로 200m/min 이하의 저속 생산방식이 대부분인 단점이 있다.However, in the case of polyethylene, when the molecular weight is increased to increase the molecular weight, the shear stress is excessively excessive, and melt fracture occurs in the nozzle during the spinning process, It becomes impossible. A commercially available method of producing polyethylene fibers is a method of producing a monofilament yarn having a thickness of 0.07 to 2 mm by stretching it five times or more after melt extrusion using a spinning nozzle having a diameter of 1 to 2 mm, There is a split yarn production method in which a film having a thickness of 0.02 to 0.1 mm is firstly prepared and then cut to a width of 5 to 10 mm and wound by stretching five times or more after extrusion. Both manufacturing methods have a limitation in lowering the mono fineness to 0.02 mm in diameter required in the multifilament. Since both of the manufacturing methods are cooled in the water tank and using a large horizontal roller and a hot air oven, Which is the most common method.
대한민국 등록특허 제10-1718424호는 물리적 내구성 및 화학적 안정성이 우수한 고강도 직조 필름 제조 방법에 관한 것으로, 블렌딩된 고밀도 폴리에틸렌 수지 방사칩 및 고강력 폴리에틸렌 수지 방사칩에 기초한 용융 수지를 티-다이(T-die)를 통과시켜 필름으로 압출, 냉각한 다음, 냉각된 필름을 복수의 플랫 얀(flat yarn)으로 슬리팅한 다음 연신, 직조하여 형성되는 필름에 관하여 개시한다.Korean Patent No. 10-1718424 relates to a method for producing a high-strength woven film excellent in physical durability and chemical stability, in which a molten resin based on a blended high-density polyethylene resin spinning chip and a high-strength polyethylene resin spinning chip is melt- the film is formed by extruding and cooling the film through a die and then cooling and then slitting the cooled film into a plurality of flat yarns, followed by stretching and weaving.
다만, 종래 제조방법에 의하는 경우 UV에 대한 내구성이 떨어지고, 단순히 자외선 안정제를 첨가제로 넣을 경우 강도가 떨어지는 등 물성이 저하되는 문제가 있어 이를 개선할 필요가 있다.However, according to the conventional production method, the durability against UV is inferior, and when the ultraviolet stabilizer is simply added as an additive, there is a problem that the physical properties such as strength are lowered.
본 발명은 별도의 설비변경 없이 분당 2500m 이상의 직접 방사 연신(spin-draw)의 고속 생산 공법을 이용하여 제조되는 자외선 안정성과 고강도 특성을 갖는 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유 및 이의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to ultraviolet stabilized polyethylene multifilament fibers having ultraviolet stability and high strength properties, which are produced by using a high-speed production method of spin-drawing at a rate of 2500 m / min or more without changing any equipment, and a method for producing the same.
또한, 본 발명은 적정한 자외선안정제를 선정하고, 공정 조건을 적정화하여 공정성이 우수한 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.The present invention also provides an ultraviolet stabilized polyethylene multifilament fiber excellent in processability by selecting an appropriate ultraviolet stabilizer and optimizing process conditions and a method for producing the same.
본 발명은 자외선안정제 마스터배치를 포함하는 용융지수 0.5 내지 5.0g/10min의 폴리에틸렌 수지 조성물로 제조된 강도 6.0g/d 이상의 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유에 관한 것이다.The present invention relates to an ultraviolet stabilized polyethylene multifilament fiber having a strength of 6.0 g / d or more and made of a polyethylene resin composition having a melt index of 0.5 to 5.0 g / 10 min and containing a ultraviolet light stabilizer master batch.
본 발명은 상기 폴리에틸렌 수지 조성물은 자외선안정제 마스터배치 1 내지 5 중량%와 폴리에틸렌 95 내지 99중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유에 관한 것이다.The present invention relates to a UV stabilized polyethylene multifilament fiber characterized in that said polyethylene resin composition comprises 1 to 5% by weight of a UV stabilizer master batch and 95 to 99% by weight of polyethylene.
본 발명은 상기 자외선안정제 마스터배치는 자외선안정제 5 내지 20 중량%를 포함하는 고밀도 폴리에틸렌 수지로 구성되는 것을 특징으로 하는 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유에 관한 것이다.The present invention relates to a UV stable polyethylene multifilament fiber characterized in that said UV stabilizer masterbatch is comprised of a high density polyethylene resin comprising 5 to 20% by weight of an ultraviolet stabilizer.
본 발명은 상기 자외선안정제는 아민계 화합물인 것을 특징으로 하는 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유에 관한 것이다.The present invention relates to a UV-stabilized polyethylene multifilament fiber characterized in that the UV stabilizer is an amine compound.
본 발명은 (S1) 자외선안정제 마스터배치 1 내지 5중량%와 폴리에틸렌 95 내지 99중량%를 포함하는 폴리에틸렌 수지 조성물을 용융방사하여 미연신사를 형성하는 단계; (S2) 상기 미연신사를 냉각하는 단계; (S3) 상기 냉각된 미연신사를 다단연신하는 단계; 및 (S4) 상기 연신 후 열고정, 이완, 권취하는 단계를 포함하는 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for producing an ultraviolet light stabilizer, comprising the steps of (S1) melt spinning a polyethylene resin composition comprising 1 to 5% by weight of a UV stabilizer master batch and 95 to 99% by weight of polyethylene to form an undrawn yarn; (S2) cooling the undrawn yarn; (S3) multi-step stretching the cooled undrawn yarn; And (S4) thermally fixing, loosening and winding up the stretched polyethylene filament after the stretching.
본 발명은 상기 용융방사는 압출온도 220 내지 270℃이고, 방사속도 300 내지 1000m/min인 것을 특징으로 하는 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for producing ultraviolet stable polyethylene multifilament fibers, wherein the melt spinning has an extrusion temperature of 220 to 270 ° C and a spinning speed of 300 to 1000 m / min.
본 발명은 상기 다단연신의 연신비는 4.0 내지 6.0인 것을 특징으로 하는 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a UV stabilized polyethylene multifilament fiber, wherein the stretching ratio of the multi-stage stretching is 4.0 to 6.0.
본 발명은 상기 권취속도는 1,500 내지 3,500m/min 인 것을 특징으로 하는 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing ultraviolet stabilized polyethylene multifilament fibers, wherein the winding speed is 1,500 to 3,500 m / min.
본 발명은 상기 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유는 강도가 6.0g/d 이상인 것을 특징으로 하는 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for producing ultraviolet stable polyethylene multifilament fiber, wherein the ultraviolet stabilized polyethylene multifilament fiber has a strength of 6.0 g / d or more.
본 발명은 별도의 설비 변경 없이 적정 공정 조건 하에서 내구성이 우수한 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유를 제조할 수 있는 효과가 있다.The present invention is advantageous in that ultraviolet stable polyethylene multifilament fibers having excellent durability can be produced under appropriate process conditions without any modification of equipment.
또한, 본 발명에 의한 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유는 자외선 안정성이 우수하고 고강도, 유연성 및 소프트성도 우수한 효과가 있어 로프, 웨빙(Webbing), 안전망, 어망 등의 산업용 섬유분야에 유용하게 사용될 수 있는 효과도 있다.The ultraviolet stabilized polyethylene multifilament fiber according to the present invention is excellent in ultraviolet ray stability and has high strength, flexibility and excellent softness, and can be effectively used in industrial textile fields such as rope, webbing, safety nets, There is also.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유를 제조하는 공정을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a process for producing ultraviolet stabilized polyethylene multifilament fiber according to an embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 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. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted so as to avoid obscuring 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 위해 사용된다.The terms " about ", " substantially ", etc. used to the extent that they are used herein are intended to be taken to mean an approximation of, or approximation to, the numerical values of manufacturing and material tolerances inherent in the meanings mentioned, Accurate or absolute numbers are used to help prevent unauthorized exploitation by unauthorized intruders of the referenced disclosure.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유를 제조하는 공정을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a process for producing ultraviolet stabilized polyethylene multifilament fiber according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유에 관한 것으로 자외선안정제가 후가공에서 처리되는 것이 아닌 방사공정 전에 마스터배치 형태로 조성물에 포함되는 것으로 자외선에 대한 내구성이 우수한 특징이 있다.The present invention relates to an ultraviolet stabilized polyethylene multifilament fiber. The ultraviolet stabilizer is included in a composition in a master batch form before a spinning process, and is excellent in durability against ultraviolet rays.
본 발명은 자외선안정제 마스터배치를 포함하는 용융지수 0.5 내지 5.0g/10min의 폴리에틸렌 수지 조성물로 제조된 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유에 관한 것으로 강도가 6.0g/d 이상으로 고강도를 발현할 수 있다. 상기 용융지수가 0.5g/10min 미만인 경우 멜트프랙처 현상이 심하고 방사장력이 높아져 방사 공정성이 불량하고, 5.0g/10min을 초과하면 낮은 분자량으로 인해서 강도 발현이 어려운 문제가 있다.The present invention relates to an ultraviolet-stabilized polyethylene multifilament fiber made of a polyethylene resin composition having a melt index of 0.5 to 5.0 g / 10 min and containing a ultraviolet light stabilizer master batch, and can exhibit high strength at a strength of 6.0 g / d or more. When the melt index is less than 0.5 g / 10 min, the melt fracture phenomenon is significant and the radiation tension is high, and the spinning processability is poor. When the melt index is more than 5.0 g / 10 min,
상기 폴리에틸렌 수지 조성물은 자외선안정제 마스터배치 1 내지 5중량%와 폴리에틸렌 95 내지 99중량%를 포함하고, 상기 자외선안정제 마스터배치는 자외선안정제를 5 내지 20중량%를 포함하는 고밀도 폴리에틸렌 수지로 구성되는 것을 특징으로 한다. 상기 자외선안정제는 아민계 화합물을 사용함이 바람직하다. The polyethylene resin composition comprises 1 to 5% by weight of a ultraviolet light stabilizer master batch and 95 to 99% by weight of polyethylene and the ultraviolet light stabilizer master batch is composed of a high density polyethylene resin containing 5 to 20% by weight of an ultraviolet light stabilizer . The ultraviolet stabilizer is preferably an amine compound.
상기 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유의 제조방법은 하기의 (S1)단계 - (S2)단계 - (S3)단계 - (S4)단계로 이루어질 수 있다.The method for producing the ultraviolet light stabilized polyethylene multifilament fiber may include the following steps (S1) - (S2) - (S3) - (S4).
상기 (S1)단계는 자외선안정제 마스터배치 1 내지 5중량%와 폴리에틸렌 95 내지 99중량%를 포함하는 폴리에틸렌 수지 조성물을 용융방사하여 미연신사를 형성하는 단계이다. The step (S1) is a step of melt-spinning a polyethylene resin composition comprising 1 to 5% by weight of an ultraviolet stabilizer master batch and 95 to 99% by weight of polyethylene to form an undrawn yarn.
상기 자외선안정제 마스터배치가 1중량% 미만이면 자외선 안정성의 구현이 어려워 자외선에 장시간 노출시 강도가 급격하게 감소되고, 5중량%를 초과하면 자외선안정제가 과도하여 원사의 물성을 저하시키고, 또한 공정성이 불량해지는 문제가 있다. 또한, 자외선안정제 마스터배치에 포함되는 자외선안정제의 비율은 5 내지 20중량%가 바람직한데, 5중량% 미만이면 자외선 내구성 구현이 어렵고 20중량%를 초과하면 분산성이 불량하여 방사공정성에 문제를 일으킬 수 있다.When the ultraviolet light stabilizer master batch is less than 1% by weight, it is difficult to realize ultraviolet light stability. Therefore, the strength is drastically reduced when exposed to ultraviolet light for a long time. When the ultraviolet light stabilizer master batch exceeds 5% by weight, the ultraviolet light stabilizer is excessively reduced, There is a problem of poor quality. The proportion of the ultraviolet light stabilizer contained in the ultraviolet light stabilizer master batch is preferably 5 to 20% by weight, and if it is less than 5% by weight, ultraviolet durability is difficult to achieve. If it exceeds 20% by weight, the dispersibility is poor, .
상기 용융방사는 압출온도 220 내지 270℃이고, 방사속도 300 내지 1000m/min임이 바람직하다. 상기 압출온도가 220℃ 미만이면 용융온도가 낮아 불균제도의 문제가 초래될 수 있고, 노즐 내에서 과다한 전단응력이 발생하여 멜트프랙처 현상이 심해지는 문제점이 있다. 또한, 270℃를 초과하면 폴리에틸렌 용융물의 열분해가 가속화되어 목표 수준의 물성 발현이 어려운 문제가 있다.It is preferable that the melt spinning has an extrusion temperature of 220 to 270 DEG C and a spinning speed of 300 to 1000 m / min. If the extrusion temperature is less than 220 캜, the melt temperature may be low, resulting in a problem of unevenness, and excessive shearing stress in the nozzle may cause melt fracture phenomenon. On the other hand, when the melting point exceeds 270 캜, thermal decomposition of the polyethylene melt accelerates and the physical properties at the target level are difficult to manifest.
상기 (S2)단계는 상기 미연신사를 냉각하는 단계이다.The step (S2) is a step of cooling the non-drawn yarn.
상기 (S3)단계는 상기 냉각된 미연신사를 다단연신하는 단계이다. 본 발명에 의한 연신은 직접 방사 연신공정으로 작업성이 우수한 효과가 있다.The step (S3) is a step of multi-step stretching the cooled undrawn yarn. The drawing according to the present invention has an effect of excellent workability in a direct radiation drawing process.
상기 다단연신의 연신비는 4.0 내지 6.0로 함이 바람직하다. 상기 연신비가 4.0 미만인 경우 섬유 배향도가 낮아 강도발현이 어려우며, 6.0을 초과하면 과연신이 되어 단사절이 발생하면서 원사 외관이 불량해지고, 지속될 경우 사절현상이 심하게 발생할 수 있다. The stretching ratio of the multi-stage stretching is preferably 4.0 to 6.0. If the stretching ratio is less than 4.0, the fiber orientation is low and the strength is difficult to manifest. If the stretching ratio is more than 6.0, the yarn outer appearance is poor and the yarn appearance is poor.
상기 다단연신의 연신온도는 120 내지 130℃로 함이 바람직하다. 상기 연신온도가 120℃ 미만이면 원사에 전달되는 열량이 충분하지 못하여 연신 효율이 떨어지고, 연신 사절현상이 심하게 발생하며, 130℃를 초과하면 필라멘트 간 융착이 발생하여 원사 강도가 저하된다. The stretching temperature of the multi-stage stretching is preferably 120 to 130 占 폚. If the stretching temperature is less than 120 ° C., the amount of heat transferred to the yarn is insufficient and the stretching efficiency is lowered and the stretching yarn phenomenon occurs severely. When the temperature exceeds 130 ° C., fusion occurs between the filaments and the yarn strength is lowered.
상기 (S4)단계는 상기 연신 후 열고정, 이완, 권취하는 단계이다. 상기 권취속도는 1,500 내지 3,500m/min임이 바람직하다. The step (S4) is a step of heat fixing, relaxation and winding after the stretching. The winding speed is preferably 1,500 to 3,500 m / min.
실시예 중의 측정법을 이하에 나타낸다.Measurement methods in Examples are shown below.
1. Melt index 용융지수 (M.I)1. Melt index Melt index (M.I)
수지를 190℃, 2.16kgf 하중조건에서 ASTM D1238법으로 10분간 흐르는 양을 측정한다The amount of the resin flowing at 190 占 폚 under a load of 2.16 kgf for 10 minutes by the ASTM D1238 method is measured
2. 원사의 강신도 측정방법2. How to measure the strength of yarn
원사를 표준상태, 즉 온도 25℃ 와 상대습도 65%인 상태의 항온·항습실에서 24시간 동안 방치한 후에 ASTM D-885의 방법으로 시료를 인장시험기를 통해 측정한다.After allowing the yarn to stand in a standard temperature condition, that is, a temperature and humidity chamber of a temperature of 25 ° C and a relative humidity of 65% for 24 hours, the sample is measured by a tensile tester by the method of ASTM D-885.
3. 건열 수축률 측정방법3. Method to measure dry heat shrinkage rate
원사를 표준상태, 즉 온도 25℃와 상대습도 65%의 항온·항습실에서 24시간 동안 방치한다. 100℃의 오븐에 5분 동안 방치한다. 원사를 표준상태에서 24시간 동안 방치한다. 원사의 줄어든 수축률을 하기 수학식에 따라 측정한다.The yarn is allowed to stand in a standard state, that is, in a constant temperature and humidity chamber at a temperature of 25 ° C and a relative humidity of 65% for 24 hours. Allow to stand in an oven at 100 ° C for 5 minutes. Allow the yarn to stand for 24 hours under standard conditions. The shrinkage percentage of the yarn is measured according to the following formula.
수학식 : 수축률(%) ＝(L0 ―L1) / L0 ×100 Shrinkage (%) = (L0-L1) / L0 100
상기 수학식에서,In the above equation,
L0은 시료를 표준상태에서 24시간 동안 방치한 후에 초하중(0.01g/d)하에서 측정한 길이이고, L1은 일정시간 열을 가한 후에 초하중(0.01g/d)하에서 줄어든 시료의 길이이다.L0 is the length of the sample measured under ultra-high load (0.01 g / d) after 24 hours' standing in the standard state, and L1 is the length of the sample reduced under the ultra-high load (0.01 g / d)
4. 내후성 측정 방법4. Weatherability measurement method
원사 상태의 샘플을 이용한다. 관련 규격은 ISO 4892-2이며, 340nm의 광조건 아래 지속적으로 광을 조사한다. 시험 전의 강신도 값과 특정 시간 후의 강신도 값을 비교하여 물성의 변화를 확인한다. Samples of yarn state are used. The relevant standard is ISO 4892-2, which continuously irradiates light under 340 nm light conditions. The change in physical properties is confirmed by comparing the value of the strength before the test with the value of the strength after the specific time.
[실시예 1 내지 3][Examples 1 to 3]
자외선안정제 마스터배치가 0.5 내지 5 중량%가 포함된 용융지수 0.5 내지 5.0g/10min의 폴리에틸렌 수지 조성물을 압출온도 230 내지 250℃에서 폴리머 기어펌프를 이용하여 분당 88g의 토출량으로 구멍이 48개인 노즐을 통해 용융폴리머를 압출시키고, 20 내지 25℃의 급랭공기로 냉각시킨 다음 오일링하고, 600m/min으로 방사하며, 계속해서 다단 고뎃 롤러에서 다단연신 및 열처리를 행한 후 최종적으로 500 데니어의 섬도로 권취하였다.A polyethylene resin composition having a melt index of 0.5 to 5.0 g / 10 min containing 0.5 to 5% by weight of a ultraviolet light stabilizer master batch was sprayed at a temperature of 230 to 250 DEG C at an extrusion temperature of 230 to 250 DEG C using a polymer gear pump The melt polymer is extruded, cooled with quench air at 20 to 25 캜, and then subjected to oiling and spinning at 600 m / min. Thereafter, multi-stage drawing and heat treatment are performed in a multi-stage godets roller, Respectively.
실시예에서 소재, UV 안정제 마스터배치(MB) 함량, 방사온도 조건은 표 1의 조건과 같으며 그 외 조건은 동일하게 실시하였다. 표 1은 실시예로 얻어진 원사의 물성을 측정하여 나타내었다. In the examples, the material, UV stabilizer master batch (MB) content, and spinning temperature conditions were the same as those in Table 1 and the other conditions were the same. Table 1 shows the physical properties of the yarn obtained in Examples.
(95.8%)6.23
(95.8%)
(98.1%)6.28
(98.1%)
(98.6%)6.41
(98.6%)
(93.8%)6.1
(93.8%)
(96.9%)6.2
(96.9%)
(97.5%)6.34
(97.5%)
(91.4%)5.94
(91.4%)
(95.9%)6.14
(95.9%)
(96.6%)6.28
(96.6%)
(90.3%)5.87
(90.3%)
(95.3%)6.1
(95.3%)
(95.5%)6.21
(95.5%)
본 발명의 실시예에 의한 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유는 강도가 6g/d이상으로 고강도를 가지면서, 자외선에 장시간 노출되더라도 강도가 90%이상의 유지율을 가지는 것을 확인하였다.The ultraviolet stable polyethylene multifilament fiber according to the embodiment of the present invention had a strength of 6 g / d or more and a high strength, and it was confirmed that even when exposed to ultraviolet rays for a long time, the strength was maintained at 90% or more.
[비교예 1 내지 4][Comparative Examples 1 to 4]
비교예 1 내지 3은 실시예와 동일하되, 하기 표 2의 조건으로 실시하였으며, 그에 따라 얻어진 원사의 물성을 측정하였다. 비교예 4는 폴리에틸렌 수지 조성물이 아닌 폴리에스테르 수지 조성물을 이용하여 실시하였다.Comparative Examples 1 to 3 were carried out under the same conditions as in Examples and Table 2, and the properties of the obtained yarns were measured. In Comparative Example 4, a polyester resin composition was used instead of the polyethylene resin composition.
(84.6%)5.5
(84.6%)
(91.1%)5.92
(91.1%)
(98.6%)5.42
(98.6%)
(98.5%)7.39
(98.5%)
(73.1%)4.75
(73.1%)
(81%)5.26
(81%)
(97.8%)5.38
(97.8%)
(97.3%)7.3
(97.3%)
(61.2%)3.98
(61.2%)
(72.6%)4.72
(72.6%)
(97%)5.33
(97%)
(96.4%)7.23
(96.4%)
(50.8%)3.3
(50.8%)
(68.5%)4.45
(68.5%)
(95.8%)5.27
(95.8%)
(95.9%)7.19
(95.9%)
비교예 1은 자외선안정제 마스터배치를 함유하지 않는 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유로 자외선에 장시간 노출이 됨에 따라 강도가 급격하게 감소하는 것을 확인할 수 있다. 자외선에 대한 안정성이 원사의 강도와 밀접한 관계가 있음을 확인할 수 있다. 자외선안정제 마스터배치를 0.4wt% 첨가한 비교예 2도 강도 감소율이 큰 것을 확인할 수 있다. 비교예 3은 UV 안정제를 7.0wt% 첨가한 것으로 자외선 340nm에 장시간 노출하여도 강도 감소율은 적으나 수율이 낮고, 원사 자체의 강도가 6.0g/d 이상의 고강도 발현이 어려운 문제가 있다.In Comparative Example 1, it was confirmed that the strength was sharply reduced as the polyethylene multifilament fiber containing no ultraviolet stabilizer master batch was exposed to ultraviolet rays for a long time. The stability against ultraviolet rays is closely related to the strength of the yarn. The comparative example 2 in which the ultraviolet light stabilizer master batch was added in an amount of 0.4 wt% also shows a large intensity reduction rate. In Comparative Example 3, when the UV stabilizer was added in an amount of 7.0 wt%, even when exposed to ultraviolet rays for a long time, the strength reduction rate was low, but the yield was low and the strength of the yarn itself was 6.0 g / d or more.
비교예 4는 고강도 멀티필라멘트 섬유로 활용도가 높은 폴리에스테르 수지 조성물로 제조한 원사로 강도가 우수하고, 자외선에 장시간 노출되어도 강도가 유지되는 비율이 높음을 확인할 수 있다. 본 발명의 실시예로 제조된 원사도 비교예 4와 유사한 물성을 가져 본 발명이 종래의 폴리에스테르 조성물로 제조된 원사와 유사한 정도의 우수성을 가짐을 확인할 수 있다. In Comparative Example 4, it was confirmed that the yarn made of a polyester resin composition having high utility as high strength multifilament fiber had excellent strength and a high percentage of maintaining strength even when exposed to ultraviolet rays for a long time. It can be confirmed that the yarn made in the example of the present invention has similar properties to those of the comparative example 4, and therefore, the present invention has an excellence similar to that of the yarn made of the conventional polyester composition.
101 : 익스트루더 102 : 빔
103 : 후드 히터 104 : 고뎃 롤러
105 : 박스 106 : 와인더101: Extruder 102: Beam
103: hood heater 104: godet roller
105: Box 106: Winder
Claims (9)
상기 자외선안정제 마스터배치는 자외선안정제 5 내지 20 중량%를 포함하는 고밀도 폴리에틸렌 수지로 구성되고, 상기 자외선안정제는 아민계 화합물이며,
초기 강도 6.0g/d 이상이고 자외선 1770시간 노출 후 초기 강도대비 강도 유지율이 90.3%이상인 것에 특징이 있는 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유.A polyethylene resin composition having a melt index of 0.5 to 5.0 g / 10 min including an ultraviolet light stabilizer master batch,
Wherein the ultraviolet light stabilizer master batch is composed of a high density polyethylene resin containing 5 to 20% by weight of an ultraviolet light stabilizer, the ultraviolet light stabilizer is an amine compound,
Stable ultraviolet light stabilized polyethylene multifilament fiber characterized by an initial strength of 6.0 g / d or more and a strength retention ratio of 90.3% or more as compared with the initial strength after 1770 hours of ultraviolet exposure.
상기 폴리에틸렌 수지 조성물은 자외선안정제 마스터배치 1 내지 5 중량%와 폴리에틸렌 95 내지 99중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유.The method according to claim 1,
Wherein said polyethylene resin composition comprises 1 to 5% by weight of an ultraviolet stabilizer master batch and 95 to 99% by weight of polyethylene.
(S2) 상기 미연신사를 냉각하는 단계;
(S3) 상기 냉각된 미연신사를 다단연신하는 단계; 및
(S4) 상기 연신 후 열고정, 이완, 권취하는 단계를 포함하되,
상기 자외선안정제 마스터배치는 자외선안정제 5 내지 20 중량%를 포함하는 고밀도 폴리에틸렌 수지로 구성되고, 상기 자외선안정제는 아민계 화합물이며,
초기 강도 6.0g/d 이상이고 자외선 1770시간 노출 후 초기 강도대비 강도 유지율이 90.3%이상인 것에 특징이 있는 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유 제조방법.(S1) melt-spinning a polyethylene resin composition comprising 1 to 5% by weight of an ultraviolet stabilizer master batch and 95 to 99% by weight of polyethylene to form an undrawn filament;
(S2) cooling the undrawn yarn;
(S3) multi-step stretching the cooled undrawn yarn; And
(S4) a step of heat fixing, relaxation, and winding after the stretching,
Wherein the ultraviolet light stabilizer master batch is composed of a high density polyethylene resin containing 5 to 20% by weight of an ultraviolet light stabilizer, the ultraviolet light stabilizer is an amine compound,
Characterized in that the initial strength is 6.0 g / d or more and the strength retention ratio against initial strength is 90.3% or more after 1770 hours exposure to ultraviolet light.
상기 용융방사는 압출온도 220 내지 270℃이고, 방사속도 300 내지 1000m/min인 것을 특징으로 하는 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유 제조방법.6. The method of claim 5,
Wherein the melt spinning has an extrusion temperature of 220 to 270 캜 and a spinning speed of 300 to 1000 m / min.
상기 다단연신의 연신비는 4.0 내지 6.0인 것을 특징으로 하는 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유 제조방법.6. The method of claim 5,
Wherein the stretching ratio of the multi-stage stretching is 4.0 to 6.0.
상기 권취속도는 1,500 내지 3,500m/min 인 것을 특징으로 하는 자외선 안정 폴리에틸렌 멀티필라멘트 섬유 제조방법.6. The method of claim 5,
Wherein the winding speed is from 1,500 to 3,500 m / min. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
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