초록 ▼

□ 연구개요
면섬유용 내구성 방염제로 사용되던 Pyrovatex CP(N-Methylol phosphonopropionamide)와 Proban 고분자(THPC+요소+암모니아)는 우수한 방염 내구성에도 불구하고 가공 전후 포름알데히드(HCHO) 유리, 암모니아 기체를 사용한 경화 등 유해성을 가지고 있어 친환경 방염제를 사용하여 인체친화적인 공정으로 장기 세탁내구성을 구현하는 것이 필요하여 무 포름알데히드 신규 유기인계 방염제 합성과 방염가공은 가교구조 도입을 통한 세탁내구성을 강화하도록 설계하여 연구목표를 달성함.

□ 연구개요
면섬유용 내구성 방염제로 사용되던 Pyrovatex CP(N-Methylol phosphonopropionamide)와 Proban 고분자(THPC+요소+암모니아)는 우수한 방염 내구성에도 불구하고 가공 전후 포름알데히드(HCHO) 유리, 암모니아 기체를 사용한 경화 등 유해성을 가지고 있어 친환경 방염제를 사용하여 인체친화적인 공정으로 장기 세탁내구성을 구현하는 것이 필요하여 무 포름알데히드 신규 유기인계 방염제 합성과 방염가공은 가교구조 도입을 통한 세탁내구성을 강화하도록 설계하여 연구목표를 달성함.

□ 연구 목표대비 연구결과
포름알데히드를 유리하지 않는 친환경 유기인계 방염제를 합성하고 인과 타 원소를 함유한 단량체의 축합/부가 중합 또는 복합 반응을 통해 세탁내구성이 보장된 신규 유기인계 방염제를 합성하여 방염가공을 실시함으로써 합성된 방염제의 방염효율도(EFF)를 평가하고 질소/황/금속 등 타 원소와의 상승작용 효율도(SE)를 조절하여 방염가공을 최적화함.
1차년도에는 Triazine 유도체와 폴리올의 축합반응인 Cyanuric chloride에 triethyl phoshpite의 친핵성 치환반응(Michaelis–Arbuzov재배열반응)으로 Diethyl (4,6-dichloro-1,3,5- triazine-2-yl) phosphonate (DCTP)를 합성하고 Triethanol을 이용하여 가교구조를 도입하여 내구성 방염가공을 실현함.
2차년도에는 Hexachloro cyclophosphazene(HCCP)와 TEA의 친핵성 치환 및 가교 반응을 이용하여 내구성 방염가공을 실현함.
3차년도에는 HCCP와 DMAPMA를 반응시켜 수용성 사이클로포스파젠 유도체를 합성하고, 열 경화와 광중합 반응가 가능한 복합경화능을 갖는 방염제를 합성함. 수용성 사이클로포스파젠 유도체에 광개시 라디컬 중합형 가교제와 공단량체를 첨가하였고, 스팀경화와 UV경화의 복합 경화를 이용한 무 포름알데히드 내구성 방염 가공을 실현함. 포름알데히드를 유리하지 않는 친환경 방염제 3종 이상 합성 및 10회이상 세탁후에도 LOI 25이상을 구현하는 내구성 방염가공을구현하였고 상승효과 효율도 1.0이상 등을 달성함.

□ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
관련 연구를 심화하여 SCI 등 논문에 게재하고 1개 이상의 특허를 추가적으로 출원 및 등록하여 면섬유의 내구성 방염가공제 및 내구성 방염가공 연구를 심화하고 있음. 포름알데히드를 유리하지 않는 섬유가공용 방염제를 합성 및 가공하여 화재대피 등 안전보호용 섬유제품에 적용함으로써 인명 피해를 방지할 수 있으리라고 기대함. 최근 연비 규제가 강화됨에 따라 자동차의 경량화가 진행됨에 따라 기존 금속 재료를 대체하여 PET, Nylon, 탄소섬유 등의 복합재료가 활발히 적용되고 있어 경량화 고연비 자동차의 화재 가능성도 증가하므로 자동차용 유기소재의 비할로겐 무포름알데히드 방염제로 적용될 수 있음. 분자량이 상대적으로 낮은 초기 중합체를 이용하면 유기 소재의 친환경 방염 코팅, 페인트, 잉크, 3D 프린팅 수지 등 다양한 산업에 적용할 수 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)