KR102180539B1 - Flame retardant vehicle interior panel comprising low melting polyester fiber - Google Patents
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Abstract
본 발명은 융점이 250℃ 보다 높은 폴리에스테르 수지를 함유하는 제1 폴리에스테르 섬유 및 연화점이 100℃ 내지 150℃인 저융점 폴리에스테르 수지를 함유하는 제2 폴리에스테르 섬유가 혼합된 섬유층을 포함하며, 상기 제2 폴리에스테르 섬유는 시스부와 코어부로 형성되는 바인더용 폴리에스테르 섬유로 상기 코어부는 일반 폴리에스테르 수지로 형성되고,상기 시스부는 하기 [화학식 1]의 폴리에스테르 수지로 형성되어 상기 시스부의 폴리에스테르 수지는 220℃의 용융점도 및 260℃의 용융점도의 차이가 600포이즈(poise)이하이고, 상기 제1 폴리에스테르 섬유 및 제2 폴리에스테르 섬유에 난연제가 함유되는 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재에 관한 것이다.
[화학식 1]
단, m과 n은 몰%로 m+n=100%이고, a는 중합도임The present invention includes a fiber layer in which a first polyester fiber containing a polyester resin having a melting point higher than 250° C. and a second polyester fiber containing a low melting point polyester resin having a softening point of 100° C. to 150° C. are mixed, The second polyester fiber is a polyester fiber for a binder formed of a sheath portion and a core portion, and the core portion is formed of a general polyester resin, and the sheath portion is formed of a polyester resin of the following [Formula 1]. Ester resin has a difference between a melt viscosity of 220°C and a melt viscosity of 260°C of 600 poise or less, and includes a low-melting polyester fiber containing a flame retardant in the first polyester fiber and the second polyester fiber. It relates to a flame-retardant automotive interior material.
[Formula 1]
However, m and n are m+n=100% in mole%, and a is the degree of polymerization
Description
본 발명은 저융점 폴리에스테르 수지를 포함하는 자동차용 내장재에 관한 것으로 저융점 폴리에스테르 섬유를 사용하여 열성형시 형태안정성이 우수하고, 흡음성 및 난연성이 우수한 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재에 관한 것이다.The present invention relates to an interior material for automobiles containing a low-melting-point polyester resin, and is excellent in shape stability when thermoforming using low-melting-point polyester fibers, and flame-retardant automobiles including low-melting-point polyester fibers having excellent sound absorption and flame retardancy. It is about interior materials.
자동차에는 도어, 펜더 등의 외장부, 혹은 시트, 도어 트림, 패키지 트레이 패널 등의 내장재가 장착된다. 자동차 바디부는 운전자를 포함한 탑승자에게 안정성, 공간 및 쾌적함 등을 제공해야 한다.Vehicles are equipped with exterior parts such as doors and fenders, or interior materials such as seats, door trims, and package tray panels. The vehicle body must provide stability, space, and comfort to passengers including drivers.
일반적으로 자동차용 내장재는 섬유를 열가소성 수지 또는 열가소성 수지와 열경화성 수지와의 혼합물과 결합하여 시트를 생성시키고 약 120℃로 예열하고 그 위에 표면재를 120℃ 이하의 온도에서 경화할 수 있는, 열경화성 접착제층을 매개로 하여 부착시킨 다음, 적층판을 냉간 압축성형으로 제조하였다.In general, automotive interior materials combine fibers with a thermoplastic resin or a mixture of a thermoplastic resin and a thermosetting resin to form a sheet, preheat to about 120°C, and cure the surface material at a temperature of 120°C or less on top of the thermosetting adhesive layer. After attaching via the medium, the laminate was prepared by cold compression molding.
상기와 같은 방법은 시트를 대략 120℃의 비교적 저온에서 가열하므로, 표면재는 고온에서 열화되는 것과 같은 열화는 일어나지 않는다. 그러나, 결합제로서 작용하는 열가소성 수지는 상기한 저온에서 충분히 용융되지 않아 섬유들 간의 결합력이 약하여 내구성이 약한 단점이 있다.Since the above method heats the sheet at a relatively low temperature of approximately 120° C., deterioration such as that of the surface material at high temperature does not occur. However, since the thermoplastic resin acting as a binder is not sufficiently melted at the low temperature described above, the bonding force between the fibers is weak, and thus durability is weak.
최근에 제품화되는 자동차용 내장제는 주로 섬유강화 수지보드 혹은 폴리우레탄계 발포체를 이용하여 제조한다.Interior materials for automobiles that have recently been commercialized are mainly manufactured using fiber-reinforced resin boards or polyurethane-based foams.
섬유강화 수지보드는, 마섬유와 같은 천연섬유를 이용하여 강화된 폴리프로필렌 수지를 보드화하여 제조한다. 그러나, 이러한 섬유강화 수지보드는, 천연섬유를 사용하기 때문에, 제품 성형과정에서 발생되는 냄새로 인해 작업환경이 불량하고, 차량 적용시 발생되는 냄새로 인해 소비자 불만을 유발하는 원인이 된다. 또한, 상기 섬유강화 수지보드에 적용되는 천연섬유에 곰팡이 등의 미생물이 번식하면서, 냄새가 발생하고 탑승자의 건강에 유해한 성분을 방출할 우려가 있다. 또한, 상기 천연섬유를 이용한 섬유강화 수지보드는 경량화가 어려운 단점이 있다.The fiber-reinforced resin board is manufactured by converting a polypropylene resin reinforced using natural fibers such as hemp fiber into a board. However, since these fiber-reinforced resin boards use natural fibers, the working environment is poor due to odors generated during product molding, and causes consumer dissatisfaction due to odors generated during vehicle application. In addition, as microorganisms such as mold propagate in the natural fibers applied to the fiber-reinforced resin board, there is a concern that odors are generated and components harmful to the health of the occupants are released. In addition, the fiber-reinforced resin board using the natural fiber has a disadvantage that it is difficult to reduce weight.
혹은, 폴리우레탄계 발포체를 이용한 패키지 트레이 패널은, 소각처분과정에서 유독성 가스를 배출하는 문제가 있다. 또한, 폴리우레탄계 발포체는 손으로 누를 경우 물렁물렁한 성질이 있다. 이를 보완하기 위해서, 유리 섬유 또는 유리 조각을 함유시켜 자용차용 내장재를 제작하기도 한다.Alternatively, the package tray panel using a polyurethane-based foam has a problem of discharging toxic gases during incineration. In addition, the polyurethane-based foam has a soft property when pressed by hand. In order to compensate for this, interior materials for private vehicles are also manufactured by containing glass fibers or pieces of glass.
대한민국 등록특허 제0128075호는 자동차용 내장재 및 이의 제조방법에 관한 발명으로 열가소성 수지 결합제를 함유하는 니들링된 유리섬유 시트로 되고, 그 니들링된 유리섬유가 주로 유리섬유로 구성되는 지지층; 상기 지지층 상에 설치된 공기 투과성 열융착성 접착제층; 그리고 상기 접착제층 상에 설치된, 공기투과성 표면층으로 이루어지며, 상기 지지층은 발포된 마이크로비드를 더욱 함유하는 것을 특징으로 하는 자동차용 내장재에 기술이 개시되어 있다.Republic of Korea Patent No. 0128075 is an invention related to an interior material for automobiles and a method for manufacturing the same, comprising a needling glass fiber sheet containing a thermoplastic resin binder, and a support layer in which the needled glass fiber is mainly composed of glass fiber; An air permeable heat-sealing adhesive layer installed on the support layer; And it is made of an air-permeable surface layer provided on the adhesive layer, the support layer is disclosed in a technology for interior materials for automobiles, characterized in that it further contains foamed microbeads.
상기와 같이 유리 섬유 또는 유리 조각을 사용한 자동차용 내장재는 중량이 증가하고, 제조 및 이송 과정에서 유리 분진이 발생하여 작업자의 작업 환경을 저해하는 문제점이 있다.As described above, the interior material for automobiles using glass fibers or pieces of glass increases in weight and generates glass dust during manufacturing and transport, thereby hindering the work environment of the operator.
또한, 자동차 내장재는 비상사고를 대비하여 난연성이 요구되고 있으나, 종래의 저융점 폴리에스테르 섬유는 대한민국등록특허 제10-0915458호에서와 같이 코어부에만 난연제가 함유한 폴리머를 사용하여 최종 제품의 연소시에 시스부에 난연 성능이 없으므로 이로 인하여 목표로하는 우수한 난연 성능을 발현하기 어려운 문제가 있었다.In addition, automobile interior materials are required to have flame retardancy in preparation for emergency accidents, but conventional low-melting polyester fibers use polymers containing flame retardants only in the core as in Korean Patent No. 10-0915458 to burn the final product. Since there is no flame-retardant performance in the sheath at the time, there is a problem in that it is difficult to express the target excellent flame retardant performance.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로 자동차용 내장재를 구성하는 저융점 폴리에스테르 섬유의 방사공정성이 개선되어 열접착성 향상을 통해 가공성이 우수하면서도 형태안정성이 우수한 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was invented to solve the problems of the prior art as described above, and the spinning processability of the low-melting-point polyester fiber constituting the interior material for automobiles is improved, so that the processability is excellent and the shape stability is excellent through improved thermal adhesion. An object of the present invention is to provide a flame-retardant automobile interior material containing polyester fibers.
또한, 자동차용 내장재를 형성하는 폴리에스테르 섬유에 난연성이 부여되어 난연성이 우수한 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, it is an object of the present invention to provide a flame-retardant automotive interior material comprising a low-melting-point polyester fiber excellent in flame retardancy by imparting flame retardancy to polyester fibers forming automotive interior materials.
또한, 본 발명의 자동차용 내장재는 내부에 공기층을 형성시켜 흡음성을 향상되는 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a flame-retardant automotive interior material comprising a low-melting-point polyester fiber that improves sound absorption by forming an air layer therein.
본 발명은 융점이 250℃ 보다 높은 폴리에스테르 수지를 함유하는 제1 폴리에스테르 섬유 및 연화점이 100℃ 내지 150℃인 저융점 폴리에스테르 수지를 함유하는 제2 폴리에스테르 섬유가 혼합된 섬유층을 포함하며, 상기 제2 폴리에스테르 섬유는 시스부와 코어부로 형성되는 바인더용 폴리에스테르 섬유로 상기 코어부는 일반 폴리에스테르 수지로 형성되고,상기 시스부는 하기 [화학식 1]의 폴리에스테르 수지로 형성되어 상기 시스부의 폴리에스테르 수지는 220℃의 용융점도 및 260℃의 용융점도의 차이가 600포이즈(poise)이하이고, 상기 제1 폴리에스테르 섬유 및 제2 폴리에스테르 섬유에 난연제가 함유되는 것을 특징으로 하는 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재를 제공한다.The present invention includes a fiber layer in which a first polyester fiber containing a polyester resin having a melting point higher than 250° C. and a second polyester fiber containing a low melting point polyester resin having a softening point of 100° C. to 150° C. are mixed, The second polyester fiber is a polyester fiber for a binder formed of a sheath part and a core part, and the core part is formed of a general polyester resin, and the sheath part is formed of a polyester resin of the following [Formula 1] Ester resin is a low melting point polyester characterized in that the difference between the melt viscosity at 220°C and the melt viscosity at 260°C is 600 poise or less, and a flame retardant is contained in the first and second polyester fibers. It provides a flame-retardant automotive interior material containing fibers.
[화학식 1][Formula 1]
단, m과 n은 몰%로 m+n=100%이고, a는 중합도임However, m and n are mol%, m+n=100%, and a is the degree of polymerization
또한, 상기 제1 폴리에스테르 섬유 및 제2 폴리에스테르 섬유는 흑색 원착사인 것을 특징으로 하는 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장를 제공한다.In addition, the first polyester fiber and the second polyester fiber provides a flame-retardant interior for automobiles comprising a low-melting polyester fiber, characterized in that the black yarn.
또한, 상기 제1 폴리에스테르 섬유는 3엽, 4엽, 6엽, 8엽 중 어느 하나의 단면을 갖는 이형단면사인 것을 특징으로 하는 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재를 제공한다.In addition, the first polyester fiber provides a flame-retardant automobile interior material comprising a low-melting-point polyester fiber, characterized in that it is a deformed cross-sectional yarn having any one of three leaves, four leaves, six leaves, and eight leaves.
또한, 상기 제2 폴리에스테르 섬유는 중공을 갖는 시스-코어형 섬유인 것을 특징으로 하는 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재를 제공한다.In addition, the second polyester fiber provides a flame-retardant automotive interior material comprising a low melting point polyester fiber, characterized in that the hollow sheath-core fiber.
또한, 상기 코어부의 일반 폴리에스테르 수지는 280℃의 용융점도가 2,000~4,000포이즈(poise)이고, 상기 시스부의 폴리에스테르 수지는 260℃의 용융점도가 500~1,400포이즈(poise)인 것을 특징으로 하는 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재를 제공한다.In addition, the general polyester resin of the core part has a melt viscosity of 2,000 to 4,000 poise at 280°C, and the polyester resin of the sheath part has a melt viscosity of 500 to 1,400 poise at 260°C. It provides a flame-retardant automotive interior material comprising a low melting point polyester fiber.
또한, 상기 시스부의 폴리에스테르 수지는 수평균분자량이 11,000~15,000인 것을 특징으로 하는 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재를 제공한다.In addition, the polyester resin of the sheath portion provides a flame-retardant automotive interior material comprising a low melting point polyester fiber, characterized in that the number average molecular weight of 11,000 to 15,000.
또한, 상기 시스부의 폴리에스테르 수지는 분자량 분포도(Mw/Mn)가 2.0~4.0인 것을 특징으로 하는 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재를 제공한다.In addition, the polyester resin of the sheath portion provides a flame-retardant automotive interior material comprising a low melting point polyester fiber, characterized in that the molecular weight distribution (Mw/Mn) is 2.0 to 4.0.
또한, 상기 [화학식 1]의 n은 20~50몰%인 것을 특징으로 하는 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재를 제공한다.In addition, n in [Chemical Formula 1] provides a flame-retardant automotive interior material comprising a low melting point polyester fiber, characterized in that 20 to 50 mol%.
또한, 상기 [화학식 1]의 a는 50~100인 것을 특징으로 하는 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재를 제공한다.In addition, a in [Chemical Formula 1] provides a flame-retardant automobile interior material comprising a low melting point polyester fiber, characterized in that 50 to 100.
또한, 상기 난연제가 인계 난연제로서 하기의 [화학식 2]을 포함하는 것을 특징으로 하는 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재를 제공한다.In addition, the flame retardant provides a flame-retardant automobile interior material comprising a low-melting-point polyester fiber, characterized in that it comprises the following [Chemical Formula 2] as a phosphorus-based flame retardant.
[화학식 2][Formula 2]
단, R1, R2는 메틸, 페닐, 할로페닐, 알킬, 할로알킬, 또는 할로아릴이다.However, R1 and R2 are methyl, phenyl, halophenyl, alkyl, haloalkyl, or haloaryl.
또한, 상기 인계 난연제는 폴리에스테르계 섬유에 2,000~5,000ppm 포함되는 것을 특징으로 하는 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재를 제공한다.In addition, the phosphorus-based flame retardant provides a flame-retardant automotive interior material comprising a low-melting-point polyester fiber, characterized in that it is contained in the polyester fiber 2,000 ~ 5,000ppm.
상기와 같이 본 발명에 따른 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재는 방사공정성이 개선되어 열접착성 향상된 저융점 폴리에스테르 섬유를 사용하여 저온의 열성형에서도 섬유간의 결합이 우수하고 형태안정성이 우수한 효과가 있다.As described above, the flame-retardant automotive interior material including the low-melting-point polyester fiber according to the present invention has improved spinning processability and improved heat-adhesion, so that the fiber-to-fiber bonding is excellent and form stability even at low temperature thermoforming. This has an excellent effect.
또한, 본 발명의 자동차용 내장재는 제1 폴리에스테르 섬유 및 제2 폴리에스테르 섬유에 난연성이 부여되어 나연성이 향상되는 효과가 있다.In addition, the automotive interior material of the present invention has an effect of improving flammability by imparting flame retardancy to the first polyester fiber and the second polyester fiber.
또한, 본 발명의 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재는 내장재 내부에 많은 공기층이 함유되어 흡음률이 향상되는 효과가 있다.In addition, the flame-retardant automobile interior material comprising the low-melting-point polyester fiber of the present invention has an effect of improving the sound absorption rate by containing many air layers inside the interior material.
이하 본 발명의 바람직한 일실시예를 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 위해 사용된다.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 융점이 250℃ 보다 높은 폴리에스테르 수지를 함유하는 제1 폴리에스테르 섬유 및 연화점이 100℃ 내지 150℃인 저융점 폴리에스테르 수지를 함유하는 제2 폴리에스테르 섬유가 혼합된 섬유층을 형성되는 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재에 관한 것이다.The present invention is a low melting point to form a fiber layer in which a first polyester fiber containing a polyester resin having a melting point higher than 250° C. and a second polyester fiber containing a low melting point polyester resin having a softening point of 100° C. to 150° C. are mixed. It relates to a flame-retardant automobile interior material comprising a melting point polyester fiber.
상기 제1 폴리에스테르 섬유는 테레프탈산 또는 그 에스테르 형성성 유도체와 에틸렌글리콜(EG)로 형성되는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)일 수 있으며, 기능성을 위해 기능성 화합물이 공중합된 공중합 폴리에스테르 수지일 수 있다.The first polyester fiber may be polyethylene terephthalate (PET) formed of terephthalic acid or an ester-forming derivative thereof and ethylene glycol (EG), and may be a copolymerized polyester resin in which a functional compound is copolymerized for functionality.
상기 융점이 250℃ 보다 높은 폴리에스테르 수지는 융점이 높은 폴리에스테르 수지는 어느 것이나 사용할 수 있을 것이다.The polyester resin having a melting point higher than 250° C. may be any polyester resin having a high melting point.
상기 제1 폴리에스테르 섬유는 자동차 내장재의 흡음률을 향상시키기 위해 3엽, 4엽, 6엽, 8엽 중 어느 하나의 단면을 갖는 이형단면사로 형성되는 것이 바람직할 것이다.It is preferable that the first polyester fiber is formed of a deformed sectional yarn having a cross section of any one of 3, 4, 6, and 8 leaves in order to improve the sound absorption rate of automobile interior materials.
상기와 같이 다엽 형상의 이형단면을 갖는 제1 폴리에스테르 섬유는 자동차 내장재 내부에 많은 공기층을 형성시켜 흡음률을 향상시킨다.As described above, the first polyester fiber having a multi-leaf shaped deformed cross-section improves sound absorption by forming a large number of air layers inside the automobile interior material.
상기 제2 폴리에스테르 섬유는 시스부와 코어부로 형성되는 바인더용 폴리에스테르 섬유로 상기 코어부는 일반 폴리에스테르 수지로 형성되고 시스부는 저융점 폴리에스테르 수지로 형성된다.The second polyester fiber is a polyester fiber for a binder formed of a sheath portion and a core portion, and the core portion is formed of a general polyester resin, and the sheath portion is formed of a low melting point polyester resin.
상기 코어부를 형성하는 일반 폴리에스테르 수지는 어느 것이나 사용가능하나 테레프탈산과 에틸렌글리콜로 제조되는 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET) 수지를 사용하는 것이 바람직할 것이다.Any general polyester resin forming the core portion may be used, but it would be preferable to use a polyethylene terephthalate (PET) resin made of terephthalic acid and ethylene glycol.
상기 시스부를 형성하는 저융점 폴리에스테르 수지는 하기 [화학식 1]의 폴리에스테르 수지로 형성된다.The low melting point polyester resin forming the sheath is formed of a polyester resin of the following [Chemical Formula 1].
[화학식 1][Formula 1]
단, m과 n은 몰%로 m+n=100%이고, a는 중합도임However, m and n are mol%, m+n=100%, and a is the degree of polymerization
상기 시스부의 폴리에스테르 수지는 고분자 주쇄에 메틸기가 형성되어 회전을 용이하게 하고, 고분자 말단 부분인 것처럼 작용하여 폴리에스테르 수지가 고온에서 용융점도가 급격히 하락하는 것을 방지하고 염색성 개선시킨다.The polyester resin of the sheath portion has a methyl group formed in the polymer main chain to facilitate rotation, and acts as a polymer end portion, thereby preventing the polyester resin from rapidly decreasing its melt viscosity at high temperature and improving dyeing properties.
또한, 분자쇄 전체의 유동가능성을 증가시켜 고분자가 비정형이 되도록 하며 저융점 특성 및 고온에서 인열특성을 개선시킨다.In addition, it increases the flowability of the entire molecular chain to make the polymer amorphous and improves low melting point properties and tearing properties at high temperatures.
상기와 같이 고분자 주쇄에 메틸기가 너무 적으며 저융점 특성이 발현되지 않을 수 있으며, 메틸기가 너무 많으면 폴리에스테르 물성이 저하될 수 있으므로 상기 [화학식 1]의 n은 20~50몰%인 것이 바람직할 것이다.As described above, there are too few methyl groups in the polymer main chain, and low melting point characteristics may not be expressed, and too many methyl groups may degrade polyester properties, so it is preferable that n in [Formula 1] is 20 to 50 mol%. will be.
또한, 중합도가 너무 작으면 폴리에스테르 물성이 저하되고, 중합도가 너무 크면 중합공정에 어렵고 장시간 소요될 수 있는 것으로 상기 [화학식 1]의 a는 50~100인 것이 바람직할 것이다.In addition, if the degree of polymerization is too small, the polyester properties are deteriorated, and if the degree of polymerization is too large, the polymerization process may be difficult and may take a long time, and a in [Chemical Formula 1] is preferably 50 to 100.
상기와 같은 시스부의 폴리에스테르 수지는 220℃의 용융점도 및 260℃의 용융점도의 차이가 600포이즈(poise)이하로 고온에서 용융점도가 급격하게 저하되지 않는 저융점 폴리에스테르 수지이다.The polyester resin of the sheath portion as described above is a low melting point polyester resin in which the melt viscosity at a high temperature does not drop sharply at a difference of 600 poise or less between a melt viscosity of 220°C and a melt viscosity of 260°C.
상기 시스부의 폴리에스테르 수지의 220℃의 용융점도 및 260℃의 용융점도의 차이는 낮으면 낮을수록 바람직한 것으로 500포이즈 이하인 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 of the sheath portion, the lower it is, the more preferable it is to be 500 poise or less.
본 발명의 바인더용 폴리에스테르 섬유는 시스-코어형 복합섬유로 방사공정에서 복합섬유의 방사성을 위해 상기 코어부의 일반 폴리에스테르 수지는 280℃의 용융점도가 2,000~4,000포이즈(poise)이고, 상기 시스부의 폴리에스테르 수지는 260℃의 용융점도가 500~1,400포이즈(poise)인 것이 바람직할 것이다.The polyester fiber for the binder of the present invention is a sheath-core composite fiber, and for the spinning of the composite fiber in the spinning process, the general polyester resin of the core part has a melt viscosity of 2,000 to 4,000 poise at 280°C, and the sheath The negative polyester resin will preferably have a melt viscosity of 260° C. of 500-1,400 poise.
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, the cis-core type fiber cross section may not be formed, and the general polyester resin of the core portion will preferably have a melt viscosity of 2,000 to 4,000 poise at 280°C.
상기 시스부의 폴리에스테르 수지의 용융점도가 너무 높으며 복합섬유의 형태안정성이 저하될 수 있으며, 시스부의 용융점도가 너무 낮으면 단면 불균일, 곡사 현상, 사절 현상 등이 발생될 수 있는 것으로 시스부의 폴리에스테르 수지는 260℃의 용융점도가 500~1,400포이즈인 것이 바람직하며, 260℃의 용융점도가 700포이즈 이상인 것이 더욱 바람직할 것이다.The melt viscosity of the polyester resin of the sheath part is too high and the shape stability of the composite fiber may be reduced, and if the melt viscosity of the sheath part is too low, cross-sectional unevenness, howitzer, and trimming may occur. The resin preferably has a melt viscosity of 500 to 1,400 poise at 260°C, and more preferably 700 poise or more at 260°C.
상기 코어부를 형성하는 일반 폴리에스테르 수지의 용융점도와 시스부를 형성하는 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 general polyester forming the core part is advantageous for improving the shape stability and spinning processability of the composite fiber in that the melt viscosity of the general polyester resin forming the core part and the melt viscosity of the polyester resin forming the sheath part are different within a certain range. It is preferable that the difference between the melt viscosity of the resin at 280° C. and the melt viscosity at 260° C. of the polyester resin forming the sheath is 700 to 2,500 poise, more preferably 1,000 to 2,000 poise.
상기 시스부의 폴리에스테르 수지의 용융점도는 분자량 및 분자량 분포도(Mw/Mn)에 따라 조절될 수 있는 것으로 본 발명에 따른 시스부의 폴리에스테르 수지의 260℃의 용융점도가 500~1,400포이즈로 형성되기 위해서는 수평균분자량이 11,000~15,000인 것이 바람직하며, 분자량 분포도(Mw/Mn)가 2.0~4.0인 것이 바람직할 것이다.The melt viscosity of the polyester resin of the sheath part can be adjusted according to the molecular weight and molecular weight distribution (Mw/Mn). In order for the polyester resin of the sheath part according to the present invention to have a melt viscosity of 500 to 1,400 poise at 260°C It is preferable that the number average molecular weight is 11,000 to 15,000, and the molecular weight distribution (Mw/Mn) is preferably 2.0 to 4.0.
일반적으로 폴리에스테르 수지의 분자량 및 분자량 분포도는 중합 공정에서 역반응을 억제하여 분자량 및 분자량 분포도를 상승시킬 수 있는 것으로 디올성분을 과량으로 투입하고 압력, 온도 및 중합 시간을 조절하여 분자량을 올리고, 분자량 분포도를 내릴 수 있다.In general, the molecular weight and molecular weight distribution of a polyester resin can increase the molecular weight and molecular weight distribution by suppressing the reverse reaction in the polymerization process.In addition, an excessive amount of a diol component is added and the molecular weight is increased by controlling the pressure, temperature and polymerization time. You can get down.
상기 분자량 분포도를 2 미만으로 제조하기 위해서는 고온·고압상태에서 장시간 중합해야하므로 본 발명에 따른 시스부의 폴리에스테르 수지는 분자량 분포도(Mw/Mn)가 2.0 이상인 것이 바람직하며, 분자량 분포도가 4.0를 초과하면 고온에서 용융점도가 급격히 하락될 수 있으므로 분자량 분포도가 4.0이하인 것이 바람직할 것이다.In order to prepare the molecular weight distribution to be less than 2, polymerization is required for a long time at high temperature and high pressure, so the polyester resin of the sheath portion according to the present invention preferably has a molecular weight distribution (Mw/Mn) of 2.0 or more, and when the molecular weight distribution exceeds 4.0 Since the melt viscosity may drop rapidly at high temperature, it is preferable that the molecular weight distribution is 4.0 or less.
본 발명에 따른 시스부의 폴리에스테르 수지의 분자량 분포도(Mw/Mn)는 2.5~3.5인 것이 가장 바람직할 것이다.The molecular weight distribution (Mw/Mn) of the polyester resin of the sheath portion according to the present invention will most preferably be 2.5 to 3.5.
상기와 같이 [화학식 1]로 형성되는 본 발명의 저융점 폴리에스테르 수지는 연화온도가 100℃~150℃이고, 유리전이 온도는 50℃ 내지 90℃, 고유점도 0.50㎗/g이상으로 우수한 물성을 가지게 된다.The low melting point polyester resin of the present invention formed by [Chemical Formula 1] as described above has a softening temperature of 100°C to 150°C, a glass transition temperature of 50°C to 90°C, and an intrinsic viscosity of 0.50 dl/g or more. Will have.
상기 제2 폴리에스테르 섬유는 중공을 갖는 시스-코어형 섬유로 형성하는 것이 바람직한 것으로 제1 폴리에스테르 섬유의 다엽 형상의 이형단면을 통한 공기층과 제2 폴리에스테르 섬유의 중공으로 자동차 내장재 내부에 더 많은 공기층을 더 확보하여 자동차 내장재의 흡음률을 더욱 높일 수 있을 것이다.The second polyester fiber is preferably formed of a sheath-core fiber having a hollow, and the air layer through the multi-leaf shaped deformed cross-section of the first polyester fiber and the hollow of the second polyester fiber are used in the interior of the automobile. It will be possible to further increase the sound absorption rate of automobile interior materials by securing more air layers.
일반적으로 자동차 내장재는 블랙칼라로 제조되는 경우가 많이 있으므로 상기 제1 폴리에스테르 섬유 및 제2 폴리에스테르 섬유는 섬유 제조시 카본블랙 등의 흑색 안료를 함유시켜 흑색 원착사로 제조하여 별도의 염색 공정없이 블랙칼라의 자동차 내장재로 형성시킬 수 있을 것이다.In general, automobile interior materials are often manufactured in black color, so the first polyester fiber and the second polyester fiber contain black pigments such as carbon black when manufacturing fibers, and are manufactured as black yarns without a separate dyeing process. It could be formed with color car interior materials.
상기 제1 폴리에스테르 섬유 및 제2 폴리에스테르 섬유를 원착사로 제조할 경우에는 카본블랙 등의 안료를 폴리에스테르 섬유 중량의 0.5~3중량% 함유시켜 흑색 원착사로 제조할 수 있다.When the first polyester fiber and the second polyester fiber are prepared as yarns, a pigment such as carbon black may be contained in an amount of 0.5 to 3% by weight of the weight of the polyester fibers to be prepared as black yarns.
본 발명에 따른 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재는 난연성을 위해 상기 제1 폴리에스테르 섬유 및 제2 폴리에스테르 섬유에 난연제가 함유된다.Flame-retardant automobile interior material comprising a low-melting-point polyester fiber according to the present invention contains a flame retardant in the first polyester fiber and the second polyester fiber for flame retardancy.
상기 난연제는 섬유분야에서 사용되는 난연제는 어느 것이나 사용할 수 있으나, 친환경적인 인계 난연제를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 난연제는 섬유 중량의 0.2~0.7중량% 함유될 수 있을 것이다.The flame retardant may be any flame retardant used in the textile field, but it is preferable to use an eco-friendly phosphorus-based flame retardant, and the flame retardant may be contained in 0.2 to 0.7% by weight of the fiber weight.
상기 난연제는 인계 난연제로 하기의 [화학식 2]을 포함하는 것이 바람직한 것으로 상기 인계 난연제는 폴리에스테르계 섬유에 2,000~5,000ppm 포함되는 것이 바람직할 것이다.The flame retardant is preferably a phosphorus-based flame retardant and includes the following [Chemical Formula 2], and the phosphorus-based flame retardant is preferably included in the polyester fiber 2,000 to 5,000ppm.
[화학식 2][Formula 2]
단, R1, R2는 메틸, 페닐, 할로페닐, 알킬, 할로알킬, 또는 할로아릴이다.However, R1 and R2 are methyl, phenyl, halophenyl, alkyl, haloalkyl, or haloaryl.
상기 제2 폴리에스테르 섬유는 시스부와 코어부로 형성되는 것으로 상기 난연제는 상기 시스부와 코어부에 모두 함유되는 것이 바람직하며, 시스부의 열접착성에 영향을 미치지 않도록 상기 코어부에 좀더 많은 난연제가 함유되는 것이 바람직할 것이다.The second polyester fiber is formed of a sheath portion and a core portion, and the flame retardant is preferably contained in both the sheath portion and the core portion, and a more flame retardant is contained in the core portion so as not to affect the heat adhesion of the sheath portion. It would be desirable to be.
상기 제2 폴리에스테르 섬유에 상기 화학식 1의 인계 난연제가 함유될 경우, 시스부는 2,000~4,000ppm, 코어부는 2,500~5,000ppm이 함유되는 것이 바람직할 것이다.When the phosphorus-based flame retardant of Formula 1 is contained in the second polyester fiber, it is preferable that the sheath portion is 2,000 to 4,000 ppm, and the core portion is 2,500 to 5,000 ppm.
상기와 같이 본 발명은 제1 폴리에스테르 섬유 및 제2 폴리에스테르 섬유로 형성되는 자동차 내장재로 상기 제1 폴리에스테르 섬유 및 제2 폴리에스테르 섬유는 섬유 상호 간에 부분 융착된 형태인 것으로 섬유 상호 간에 부분 융착된 형태는 열성형을 통해 섬유층을 형성하는 과정에서 열 및/또는 압력을 가하게 되고, 그 과정에서 섬유 상호 간에 부분 융착된 형태를 이루게 된다. As described above, the present invention is a vehicle interior material formed of a first polyester fiber and a second polyester fiber, and the first polyester fiber and the second polyester fiber are partially fused between fibers, and are partially fused between fibers. The resulting shape is subjected to heat and/or pressure in the process of forming the fiber layer through thermoforming, and in the process, the fibers form a partially fused form.
상기 자동차 내장재을 형성하는 상기 제1 폴리에스테르 섬유 및 제2 폴리에스테르 섬유는 중량비 1:9 내지 9:1로 혼합되어 섬유층을 형성하는 것이 바람직한 것으로 상기 제2 폴리에스테르 섬유의 함량이 낮으면 섬유간의 부분 융착이 약하여 형태안정성이 저하될 수 있으며, 제2 폴리에스테르 섬유의 함량이 높으면 자동차용 내장재의 강도 등의 물성이 저하될 수 있다.The first polyester fiber and the second polyester fiber forming the automobile interior material are preferably mixed in a weight ratio of 1:9 to 9:1 to form a fiber layer. If the content of the second polyester fiber is low, the portion between fibers Due to weak fusion, morphological stability may be deteriorated, and when the content of the second polyester fiber is high, physical properties such as strength of automobile interior materials may be deteriorated.
본 발명에 따른 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재는 상기 제1 폴리에스테르 섬유 및 제2 폴리에스테르 섬유를 균일하게 혼합한 섬유층을 형성시키고 100~200℃에서 열성형하여 섬유 상호 간에 부분 융착을 형성시키고 일정한 형태로 형성할 수 있을 것이다.The flame-retardant automotive interior material comprising the low-melting-point polyester fiber according to the present invention forms a fiber layer in which the first polyester fiber and the second polyester fiber are uniformly mixed, and is thermoformed at 100 to 200° C. It will be able to form a fusion and form a certain shape.
상기 자동차 내장재는 열성형시 형태유지율이 높을 경우 자동차용 내장재가 고온에서 높은 형태안정성을 가지는 것으로 열성형시 형태유지율이 95%이상 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게 형태유지율이 98%이상되는 것이다.When the automobile interior material has a high shape retention rate during thermoforming, the automotive interior material has high shape stability at high temperatures, and the shape retention rate during thermoforming is preferably 95% or more, and more preferably, the shape retention rate is 98% or more.
이하 본 발명에 따른 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재를 제조하기 위한 방법의 실시예를 나타내지만, 본 발명이 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, an example of a method for manufacturing a flame-retardant automobile interior material comprising a low melting point polyester fiber according to the present invention is shown, but the present invention is not limited to the examples.
◈ 제2 폴리에스테르 섬유 제조◈ Second polyester fiber manufacturing
제조예 1 내지 6Preparation Examples 1 to 6
코어부로 280℃에서 용융점도가 약 2,300포이즈(poise)인 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하였으며, 시스부는 저융점 폴리에스테르 수지를 사용하여 시스부 및 코어부의 중량비 50:50으로 일반적인 복합방사공정을 통해 본 발명의 공정성이 향상된 바인더용 폴리에스테르 섬유를 제조하였다.Polyethylene terephthalate having a melt viscosity of about 2,300 poise at 280° C. was used as the core part, and the sheath part was made of a low-melting polyester resin, and the weight ratio of the sheath part and the core part was 50:50. To prepare a polyester fiber for a binder with improved fairness.
상기 시스부는 저융점 폴리에스테르 수지는 하기 [화학식 3], [화학식 4], [화학식 5]의 단량체를 사용하여 [화학식 1]의 n이 42몰%를 갖도록 중합하였다.The cis portion of the low melting point polyester resin was polymerized to have 42 mol% of n in [Chemical Formula 1] using the following [Chemical Formula 3], [Chemical Formula 4], and [Chemical Formula 5] monomers.
상기 저융점 폴리에스테르 수지는 하기 표 1에서와 같이 고유점도를 약 0.56dl/g으로 일정하게 조절하고 제조예에 따라 다른 분자량 및 분자량 분포도를 갖는 저융점 폴리에스테르 수지를 제조하였다.The low melting point polyester resin was prepared with a low melting point polyester resin having a different molecular weight and molecular weight distribution according to the preparation example, and the intrinsic viscosity was constantly adjusted to about 0.56 dl/g as shown in Table 1 below.
[화학식 3][Formula 3]
[화학식 4][Formula 4]
[화학식 5][Formula 5]
(℃)Softening point
(℃)
(℃)Tg
(℃)
(dl/g)IV
(dl/g)
분포도Molecular Weight
Distribution
(a)Degree of polymerization
(a)
표 1에서와 같이 분자량 분포도가 증가할수록 용융점도가 증가하는 것을 알 수 있으며, 제조예 3을 통해 중합도가 3.5이하에서 260℃의 용융점도가 700포이즈 이상으로 고온에서 높은 용융점도를 유지할 수 있는 것을 알 수 있다.또한, 제조예 3 내지 6을 통해 중합도가 3.5이하에서 220℃의 용융점도 및 260℃의 용융점도의 차이가 200~400포이즈로 용융점도 차이가 매우 작을 것을 알 수 있다.As shown in Table 1, it can be seen that the melt viscosity increases as the molecular weight distribution increases, and through Preparation Example 3, it is possible to maintain a high melt viscosity at a high temperature with a polymerization degree of 3.5 or less and a melt viscosity of 260°C to 700 poise or more. In addition, it can be seen from Preparation Examples 3 to 6 that the difference between the melt viscosity at 220°C and the melt viscosity at 260°C is 200 to 400 poise at the degree of polymerization of 3.5 or less, and the difference in melt viscosity is very small.
▶ 제조예 및 제조비교예의 섬유 물성측정▶ Measurement of fiber properties in the manufacturing example and manufacturing comparative example
상기 제조예에서 제조된 저융점 폴리에스테르 수지 및 바인더용 폴리에스테르 섬유의 하기와 같은 물성을 측정하여, 그 결과는 표 1, 2에 나타내었다. The following physical properties of the low-melting-point polyester resin and the polyester fiber for a binder prepared in Preparation Example 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) 분자량 측정(6) molecular weight measurement
폴리에스테르 수지의 수평균 분자량(Mn), 중량평균 분자량(Mw)은 GPC 분석 방법으로 측정하였다.The number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw) of the polyester resin were measured by the GPC analysis method.
* GPC(Gel permeation chromatograph) 분석 기기 조건* GPC (Gel permeation chromatograph) analysis instrument conditions
1) 분석 기기 : Tosoh社 EcoSEC HLC-8320 GPC 1) Analysis device: Tosoh's EcoSEC HLC-8320 GPC
2) 검출기 : RI-Detector 2) Detector: RI-Detector
3) 전개용매 : CHCl3(클로로포름) 3) Development solvent: CHCl 3 (chloroform)
4) 컬럼 : 2 X Shodex LF-804 + Shodex KF-802.5 (7.8 x 300mm) 4) Column: 2 X Shodex LF-804 + Shodex KF-802.5 (7.8 x 300mm)
5) 온도 : 40℃ 5) Temperature: 40℃
6) 유속 : 1.0mL/min 6) Flow rate: 1.0mL/min
7) 표준물질 : Polystyrene 7) Standard material: Polystyrene
(%, 24hr)Spinning yield
(%, 24hr)
압축경도는 수치가 높을 수록 성형품의 섬유간의 열접착성이 우수한 것으로 상기 표 2에 나타낸 바와 같이 본 발명의 바인더용 폴리에스테르 섬유는 저융점 폴리에스테르 수지의 분자량 분포도가 상승될수록 압축경도가 높아지는 것을 알 수 있으며, 방사수율 역시 우수한 것을 알 수 있다.상기에서와 같이 본 발명에 따른 시스부의 저융점 폴리에스테르 수지의 분자량 분포도가 방사공정성 및 열접착성에 밀접한 연관성을 갖는 것으로 분자량 분포도가 상승할수록 공정성 및 열접착성이 향상되나, 분자량 분포도는 중합 공정상 2미만으로 제조가 어려운 것으로 본 발명에 따른 저융점 폴리에스테르 수지는 분자량 분포도는 2~4인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 2.5~3.5이다.As for the compression hardness, the higher the value, the better the thermal adhesion between the fibers of the molded article. As shown in Table 2 above, the polyester fiber for the binder of the present invention shows that the compression hardness increases as the molecular weight distribution of the low melting point polyester resin increases. As described above, the molecular weight distribution of the low melting point polyester resin of the sheath portion according to the present invention is closely related to spinning processability and thermal adhesion, and as the molecular weight distribution increases, the fairness and heat Although adhesion is improved, the molecular weight distribution is difficult to manufacture with less than 2 due to the polymerization process, and the low melting point polyester resin according to the present invention preferably has a molecular weight distribution of 2 to 4, more preferably 2.5 to 3.5.
◈ 자동차 내장재 제조◈ Automotive interior material manufacturing
실시예 1,2Example 1,2
제1 폴리에스테르 섬유는 융점이 약 265℃의 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하였으며, 단면형태는 표 1과 같이 실시예에 따라 변경하여 사용하였다.Polyethylene terephthalate having a melting point of about 265° C. was used as the first polyester fiber, and the cross-sectional shape was changed according to Examples as shown in Table 1.
제2 폴리에스테르 섬유의 경우 실시예 1은 상기 제조예 3와 동일하나, 중공형으로 제조하여 사용하였으며, 실시예 2는 제조예 3에서 제조된 저융점 폴리에스테르 섬유를 사용하였다.In the case of the second polyester fiber, Example 1 was the same as that of Preparation Example 3, but it was manufactured and used in a hollow type, and Example 2 used the low-melting polyester fiber prepared in Preparation Example 3.
상기 제1 폴리에스테르 섬유 및 제2 폴리에스테르 섬유에 화학식 1의 인계 난연제가 각각 3,800ppm 함유되도록 제조하였으며, 상기 제2 폴리에스테르 섬유는 시스부 및 코어부에 난연제가 동일 함량으로 함유되도록 제조하였다.The first polyester fiber and the second polyester fiber were prepared to contain 3,800 ppm of the phosphorus-based flame retardant of Formula 1, respectively, and the second polyester fiber was prepared to contain the same amount of the flame retardant in the sheath portion and the core portion.
상기 제1 폴리에스테르 섬유와 제2 폴리에스테르 섬유를 각각 섬유장 51㎜로 형성시킨 후, 중량비 60:40으로 카딩기로 균일하게 혼합하고 약 130℃에서 열성형하여 본 발명에 따른 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재를 제조하였다.The first polyester fiber and the second polyester fiber are each formed into a fiber length of 51 mm, and then uniformly mixed with a carding machine at a weight ratio of 60:40, and thermoformed at about 130°C to form a low-melting polyester according to the present invention. A flame-retardant automobile interior material containing fibers was prepared.
상기 실시예 1,2의 조성, 형태유지율, 자동차용 내장재의 두께, 평균면밀도를 표 3에 나타내었다.Table 3 shows the composition of Examples 1 and 2, the shape retention rate, the thickness of the interior material for automobiles, and the average surface density.
비교예 1,2Comparative Example 1,2
비교예1은 상기 실시예 1과 동일하게 제조하였으나, 제1 폴리에스테르 섬유를 8엽 단면의 섬유를 사용하였으며, 제2 폴리에스테르 섬유는 산성분으로 테레프탈산(66.5몰%) 및 이소프탈산(33.5몰%)을 사용하였으며, 디올성분으로 디에틸렌글리콜(10.5몰%), 에틸렌글리콜(89.5몰%)로 형성되는 저융점 폴리에스테르 수지를 사용하여 중공형의 섬유로 제조하였다.Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1, but the first polyester fiber was used as a fiber having an eight-leaf cross section, and the second polyester fiber was acidic, terephthalic acid (66.5 mol%) and isophthalic acid (33.5 mol%). %) was used, and a low melting point polyester resin formed of diethylene glycol (10.5 mol%) and ethylene glycol (89.5 mol%) as a diol component was used to prepare a hollow fiber.
비교예 2는 상기 실시예 2과 동일하게 제조하였으나 제1 폴리에스테르 섬유를 8원형단면의 섬유를 사용하였다.Comparative Example 2 was prepared in the same manner as in Example 2, but the first polyester fiber was used as a fiber having an 8-circular cross section.
상기 비교예 1,2의 조성, 형태유지율, 자동차용 내장재의 두께, 평균면밀도를 표 3에 나타내었다.Table 3 shows the composition, shape retention, thickness and average surface density of the interior materials for automobiles of Comparative Examples 1,2.
* 형태유지율 측정* Measurement of shape retention rate
카딩(Carding) 공정 후 혼합된 섬유 5g을 취하여 300㎤ 원통 케이스(Case)에 넣은 후(A) 140℃에서 60sec 처리 진행하여 부피(B)의 변화를 측정After the carding process, take 5g of the mixed fiber and put it in a 300cm3 cylindrical case (A), and then process it at 140℃ for 60sec to measure the change in volume (B).
* 형태유지율(%) = (B/A) × 100* Shape retention rate (%) = (B/A) × 100
First polyester fiber
2nd polyester fiber
(㎡)Average surface density
(㎡)
(%)Shape retention rate
(%)
표 3에서와 같이 본 발명에 따른 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재는 공정성으로 열접착성이 향상된 저융점 폴리에스테르 섬유를 함유하여 실시예 1,2는 형태유지율이 95%이상으로 비교예 1,2보다 매우 우수한 형태유지율을 갖는 것을 알 수 있다.As shown in Table 3, the flame-retardant automotive interior material including the low-melting-point polyester fiber according to the present invention contains low-melting-point polyester fiber with improved heat adhesion through fairness, and Examples 1 and 2 have a shape retention rate of 95% or more. It can be seen that it has a much better shape retention than Comparative Example 1,2.
▶ 실시예 및 비교예의 흡음성 측정▶ Measurement of sound absorption in Examples and Comparative Examples
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 자동차용 내장재 각각을 가로 1.2m 및 세로 1.0m로 잘라서 시편을 제조한 후, 이를 주파수별(Hz) 흡음계수를 아래와 같은 방법으로 측정하였으며, 난연성을 측정하여 결과를 하기 표 4에 나타내었다.After manufacturing a specimen by cutting each of the interior materials for automobiles prepared in the above Examples and Comparative Examples into 1.2m in width and 1.0m in length, the sound absorption coefficient for each frequency (Hz) was measured by the following method, and flame retardance was measured. It is shown in Table 4 below.
* 주파수별 흡음계수 측정* Measurement of sound absorption coefficient by frequency
흡음계수 측정하기 위해 ISO R 354, Alpha Cabin법에 적용 가능한 시편으로 각각 3매씩 제조하여 외부온도 0℃ 및 25℃에서 30분 방치 후 흡음계수를 측정하고 측정된 흡음계수 평균값을 표 4에 나타내었다.In order to measure the sound absorption coefficient, three specimens were prepared, each of which was applicable to the ISO R 354 and Alpha Cabin method, and left at an external temperature of 0°C and 25°C for 30 minutes, and then the sound absorption coefficient was measured and the average value of the measured sound absorption coefficient is shown in Table 4. .
* 난연성 측정* Flame retardancy measurement
난연성 인증방법인 프랑스 난연 시험 기준 NFP 92-503, 504, 505를 실시하여 평가하였다.It was evaluated by implementing the French flame retardant test standards NFP 92-503, 504, 505, which are flame retardant certification methods.
Absorption coefficient by frequency
상기 표 4에서와 같이 본 발명에 따른 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재인 실시예 1,2는 비교예 1,2보다 낮은 흡음계수를 갖는 것으로 흡음성이 우수한 것을 알 수 있다.As shown in Table 4, it can be seen that Example 1,2, which is a flame-retardant automobile interior material comprising a low-melting-point polyester fiber according to the present invention, has a lower sound absorption coefficient than Comparative Example 1,2 and has excellent sound absorption.
또한, 제1 폴리에스테르 섬유 및 제2 폴리에스테르 섬유에 난연제가 함유된 실시예 1,2는 난연제가 함유되지 않은 비교예 2보다 난연성이 우수한 것을 알 수 있다.In addition, it can be seen that Examples 1 and 2 in which the flame retardant is contained in the first polyester fiber and the second polyester fiber are superior to Comparative Example 2 in which the flame retardant is not contained.
Claims (11)
상기 제2 폴리에스테르 섬유는 시스부와 코어부로 형성되는 바인더용 폴리에스테르 섬유로 상기 코어부는 일반 폴리에스테르 수지로 형성되고, 상기 시스부는 하기 [화학식 1]의 폴리에스테르 수지로 형성되되,
상기 시스부의 폴리에스테르 수지는 분자량 분포도(Mw/Mn)가 2.0~4.0이고, 220℃의 용융점도 및 260℃의 용융점도의 차이가 600포이즈(poise)이하이며,
상기 코어부의 일반 폴리에스테르 수지는 280℃의 용융점도가 2,000~4,000포이즈(poise), 상기 시스부의 폴리에스테르 수지는 260℃의 용융점도가 500~1,400포이즈(poise)로 코어부를 형성하는 일반 폴리에스테르 수지의 280℃의 용융점도와 시스부를 형성하는 폴리에스테르 수지의 260℃의 용융점도의 차이가 700~2,500포이즈이고,
상기 제1 폴리에스테르 섬유 및 제2 폴리에스테르 섬유에 난연제가 함유되는 것을 특징으로 하는 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재.
[화학식 1]
단, m과 n은 몰%로 m+n=100%이고, a는 중합도임A first polyester fiber containing a polyester resin having a melting point higher than 250° C. and a second polyester fiber containing a low melting point polyester resin having a softening point of 100° C. to 150° C. are mixed with a fiber layer,
The second polyester fiber is a polyester fiber for a binder formed of a sheath portion and a core portion, and the core portion is formed of a general polyester resin, and the sheath portion is formed of a polyester resin of the following [Formula 1],
The polyester resin of the sheath part has a molecular weight distribution (Mw/Mn) of 2.0 to 4.0, and a difference between a melt viscosity of 220°C and a melt viscosity of 260°C is 600 poise or less,
The general polyester resin of the core part has a melt viscosity of 2,000 to 4,000 poise at 280°C, and the polyester resin of the sheath part has a melt viscosity of 500 to 1,400 poise at 260°C. The difference between the melt viscosity of the resin at 280°C and the melt viscosity at 260°C of the polyester resin forming the sheath is 700-2,500 poise,
Flame-retardant automotive interior material comprising a low melting point polyester fiber, characterized in that the flame retardant is contained in the first polyester fiber and the second polyester fiber.
[Formula 1]
However, m and n are m+n=100% in mole%, and a is the degree of polymerization
상기 제1 폴리에스테르 섬유 및 제2 폴리에스테르 섬유는 흑색 원착사인 것을 특징으로 하는 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재.The method of claim 1,
The first polyester fiber and the second polyester fiber is a flame-retardant automobile interior material comprising a low melting point polyester fiber, characterized in that the black yarn.
상기 제1 폴리에스테르 섬유는 3엽, 4엽, 6엽, 8엽 중 어느 하나의 단면을 갖는 이형단면사인 것을 특징으로 하는 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재.The method of claim 1,
The first polyester fiber is a flame-retardant automobile interior material comprising a low-melting-point polyester fiber, characterized in that it is a deformed cross-sectional yarn having any one of three leaves, four leaves, six leaves, and eight leaves.
상기 제2 폴리에스테르 섬유는 중공을 갖는 시스-코어형 섬유인 것을 특징으로 하는 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재.The method of claim 1,
The second polyester fiber is a flame-retardant automobile interior material comprising a low melting point polyester fiber, characterized in that the hollow sheath-core fiber.
상기 시스부의 폴리에스테르 수지는 수평균분자량이 11,000~15,000인 것을 특징으로 하는 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재.The method of claim 1,
The polyester resin of the sheath portion is a flame-retardant automobile interior material comprising a low melting point polyester fiber, characterized in that the number average molecular weight is 11,000 to 15,000.
상기 [화학식 1]의 n은 20~50몰%인 것을 특징으로 하는 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재.The method of claim 1,
In the [Chemical Formula 1], n is a flame-retardant automotive interior material comprising a low melting point polyester fiber, characterized in that 20 to 50 mol%.
상기 [화학식 1]의 a는 50~100인 것을 특징으로 하는 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 난연성 자동차용 내장재.The method of claim 1,
A of the [Chemical Formula 1] is a flame-retardant automotive interior material comprising a low-melting-point polyester fiber, characterized in that 50 to 100.
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