KR101097377B1 - 폴리에스테르계 부직포 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기 및 물의 침투를 효과적으로 억제할 수 있으면서도, 우수한 인열 강력을 나타내며 낮은 단가로 제조가 가능한 폴리에스테르계 부직포 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
상기 폴리에스테르계 부직포는 단면의 편평도가 2 이상인 폴리에스테르 필라멘트 섬유로 이루어지며, 단위 면적당 중량이 40 내지 100g/m2인 부직포 생지; 및 상기 부직포 생지의 중량을 기준으로, 발수제 고형분의 함량이 5 내지 10 중량%로 되도록 상기 부직포 생지의 한 쪽 또는 양 쪽 표면에 도포된 발수제를 포함한다.
폴리에스테르계 부직포, 편평도, 발수제, 인열 강력, 투습도, 공기 투과도

Description

폴리에스테르계 부직포 및 이의 제조 방법{POLYESTER NONWOVEN FABRICS AND PREPARATION METHOD THEREOF}
본 발명은 공기 및 물의 침투를 효과적으로 억제할 수 있으면서도, 우수한 인열 강력을 나타내며 낮은 단가로 제조가 가능한 폴리에스테르계 부직포 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
현재 목조 주택 등에 적용되는 건축용 자재로서 부직포의 사용이 증가하고 있다. 이러한 부직포는 주로 외부의 바람 또는 습기로부터 주택 등을 보호하기 위한 목적으로 사용되며, 이러한 목적을 위해 수분 또는 공기의 침투를 효과적으로 억제할 수 있는 낮은 공기 투과도 및 투습도 등이 요구된다.
이러한 목적을 달성할 수 있는 것으로, 듀폰이 Tyvek 제품이 목조 주택의 외부에 적용되는 건축용 부직포로서 주로 사용되고 있다. 이러한 제품은 프레쉬 스펀이라는 공법에 의해 제조되는 부직포로서 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 고분자를 원료로 해서 제조되는 것이다. 그러나, 이러한 제품은 단가가 매우 높아서 이를 대체 가능한 건축용 부직포의 개발이 계속적으로 요구되고 있다.
특히, 최근 들어, 많은 국내, 외 업체들이 폴리에스테르계 부직포를 상술한 건축용 부직포로서 사용하고자 시도하고 있다. 예를 들어, 40 내지 60 g/m2의 폴리에틸렌테레프탈레이트 부직포 생지에 다공성 필름을 접착한 부직포를 상기 건축용 부직포로서 사용하고자 시도된 바 있다. 그러나, 이러한 부직포의 경우 다공성 필름의 자체 가격 및 이의 접착을 위한 추가 가공 비용이 소요되어 여전히 그 단가가 낮지 않다. 더구나, 이러한 부직포는 인열 강력이 충분치 못하여, 부직포를 목조 주택 표면에 부착하기 위해 펀칭하는 과정에서 부직포의 표면에 찢김이 발생할 수 있다. 이로 인해 그 찢겨진 부분을 통해 수분 또는 공기의 침투가 발생할 수 있고 장기간 사용시 찢김의 정도가 심해져 외부의 수분 또는 공기의 침투를 억제하는 본래의 역할을 수행할 수 없게 된다.
한편, 특허 공개 제 1996-7004700 호에는, 롤을 이용해 폴리프로필렌 부직포에 멜트브로운 부직포를 부착시킨 복합체 시이트가 개시되어 있다. 그러나, 이러한 복합체 시이트 역시 멜트브로운 부직포 자체의 인장 강도나 인열 강력 등이 열악하기 때문에, 이를 목조 주택 표면에 부착하기 위해 펀칭하는 과정에서 찢김이 발생하는 문제점이 여전히 발생한다.
이에 보다 낮은 단가로 제조 가능하면서도, 공기 및 물의 침투를 효과적으로 억제할 수 있으며 우수한 인열 강력을 나타내는 건축용 부직포가 계속적으로 요구되고 있다.
본 발명은 낮은 공기 투과도 및 투습도 등을 나타내어 공기 및 물의 침투를 효과적으로 억제할 수 있으면서도, 우수한 인열 강력을 나타내고 낮은 단가로 제조 가능한 폴리에스테르계 부직포를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 폴리에스테르계 부직포의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 단면의 편평도가 2 이상인 폴리에스테르 필라멘트 섬유로 이루어지며, 단위 면적당 중량이 40 내지 100g/m2인 부직포 생지; 및 상기 부직포 생지의 중량을 기준으로, 발수제 고형분의 함량이 5 내지 10 중량%로 되도록 상기 부직포 생지의 한 쪽 또는 양 쪽 표면에 도포된 발수제를 포함하는 폴리에스테르계 부직포를 제공한다.
본 발명은 또한, 폴리에스테르 중합체를 방사 및 연신하여 단면의 편평도가 2 이상인 폴리에스테르 필라멘트 섬유를 형성하는 단계; 상기 필라멘트 섬유를 개섬법에 의해 웹의 형태로 적층하는 단계; 상기 웹 형태로 적층된 필라멘트 섬유를 열접착하여 단위 면적당 중량이 40 내지 100g/m2인 부직포 생지를 형성하는 단계; 및 상기 부직포 생지의 중량을 기준으로, 발수제 고형분의 함량이 5 내지 10 중량%로 되도록 상기 부직포 생지의 한 쪽 또는 양 쪽 표면에 발수제를 도포하는 단계를 포함하는 폴리에스테르계 부직포의 제조 방법을 제공한다.
이하, 발명의 구현예에 따른 폴리에스테르계 부직포 및 이의 제조 방법에 관하여 상술하기로 한다.
발명의 일 구현예에 따라, 단면의 편평도가 2 이상인 폴리에스테르 필라멘트 섬유로 이루어지며, 단위 면적당 중량이 40 내지 100g/m2인 부직포 생지; 및 상기 부직포 생지의 중량을 기준으로, 발수제 고형분의 함량이 5 내지 10 중량%로 되도록 상기 부직포 생지의 한 쪽 또는 양 쪽 표면에 도포된 발수제를 포함하는 폴리에스테르계 부직포가 제공된다.
이러한 폴리에스테르계 부직포는 하기 수학식으로 정의되는 단면의 편평도가 2 이상으로 되어 옆으로 긴 타원 형태의 단면 형태를 가진 폴리에스테르 필라멘트 섬유로 이루어지며, 실질적으로 원형 단면을 가진 필라멘트 섬유를 포함하지 않는다. 도 1a는 상기 폴리에스테르계 부직포를 이루는 폴리에스테르 필라멘트 섬유의 모식도를 나타내며, 도 1b는 상기 폴리에스테르계 부직포의 단면 형태를 나타내는 SEM 사진이다.
[수학식]
편평도 = b/a
상기 수학식에서, a는 발명의 일 구현예에 따른 폴리에스테르계 부직포를 이 루는 필라멘트 섬유의 단면에서, 부직포 두께 방향의 상기 필라멘트 섬유의 단면 직경을 나타내며, b는 상기 부직포 두께 방향과 수직하는 방향의 상기 필라멘트 섬유의 단면 직경을 나타낸다.
도 1a 및 1b에도 도시된 바와 같이, 상기 폴리에스테르계 부직포는 옆으로 긴 타원 형태의 단면 형태를 가진 폴리에스테르 필라멘트 섬유로 이루어짐에 따라, 상기 부직포 상의 공극이 작아지며 이에 따른 낮은 공기 투과도 및 투습도 등을 나타낸다. 또한, 상기 폴리에스테르계 부직포는 그 표면에 소정 함량의 발수제가 도포됨에 따라, 더욱 낮은 투습도 및 우수한 내수압을 나타낼 수 있다. 이에 따라, 상기 폴리에스테르계 부직포는 공기 및 물의 침투를 효과적으로 억제할 수 있고, 그 구조적 특성상 상기 부직포 상의 공극을 통해 내부의 습기가 외부로 적절히 배출될 수 있다.
부가하여, 상기 폴리에스테르계 부직포는 단위 면적당 중량이 소정 범위로 특정됨으로서 우수한 인열 강력을 나타낼 수 있으며, 통상적인 부직포 제조 공정에 따라 부직포 생지를 제조한 후, 별도의 다공성 필름 또는 멜트브로운 부직포를 합지할 필요없이 상기 부직포 생지의 표면에 발수제만을 도포하면 되므로, 보다 낮은 단가로 제조될 수 있다.
따라서, 상기 폴리에스테르계 부직포는 낮은 공기 투과도 및 투습도 등을 나타내어 공기 및 물의 침투를 효과적으로 억제할 수 있으면서도, 우수한 인열 강력을 나타내고 낮은 단가로 제조 가능하여, 목조 주택에 외부의 수분 또는 외풍 등을 차단하기 위해 적용되는 하우스 랩과 같은 건축용 부직포로 바람직하게 사용될 수 있다.
한편, 상기 폴리에스테르계 부직포에서, 이를 이루는 각각의 필라멘트 섬유는 1 가지 폴리에스테르 중합체로 이루어지거나, 2 가지 이상의 폴리에스테르 중합체로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 필라멘트 섬유는 250℃ 이상의 융점을 갖는 폴리에스테르 중합체, 즉, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리나프탈렌테레프탈레이트 또는 폴리부틸렌테레프탈레이트나 이들의 공중합체의 어느 1 가지로 이루어지거나, 이러한 폴리에스테르 중합체와, 이보다 20℃ 이상 낮은 융점을 갖는 폴리에스테르 공중합체의 2 가지 이상의 폴리에스테르 중합체로 이루어질 수 있다.
다만, 상기 필라멘트 섬유가 높은 융점을 갖는 폴리에스테르 중합체와, 이보다 20℃ 이상 낮은 융점을 갖는 공중합체로 이루어지는 경우, 이러한 필라멘트 섬유 내의 저융점 공중합체를 보다 쉽게 열접착시켜 상기 필라멘트 섬유끼리 부착된 부직포를 얻을 수 있으므로, 보다 바람직하다.
이 때, 상기 낮은 융점을 갖는 폴리에스테르 공중합체로는 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리나프탈렌테레프탈레이트가 아디픽산 또는 이소프탈릭산과 공중합된 공중합체를 사용할 수 있고, 이외에도, 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리나프탈렌테레프탈레이트 또는 폴리부틸렌테레프탈레이트나 이들의 공중합체보다 20℃ 이상 낮은 융점을 갖는 임의의 폴리에스테르 공중합체를 사용할 수 있다.
또한, 상기 필라멘트 섬유는 단면의 편평도가 2 이상으로 되어 단면 형태가 옆으로 긴 타원 형태를 띄게 되는데, 이에 따라, 상기 부직포를 이루는 필라멘트 섬유 간의 공간이 보다 줄어들어 부직포 내의 공극이 줄어들 수 있다. 따라서, 상 기 부직포가 보다 낮은 공기 투과도 및 투습도를 나타낼 수 있다. 다만, 상기 필라멘트 섬유의 제조의 용이성 등을 고려하여, 상기 필라멘트 섬유는 단면의 편평도가 5 이하로 됨이 바람직하다.
그리고, 상기 폴리에스테르 필라멘트 섬유로 이루어진 부직포 생지는 단위 면적당 중량이 40 내지 100g/m2로 되는데, 부직포 생지의 단위 면적당 중량이 40 g/m2에 못 미치면 표면에 발수제를 표면 처리하더라도 수분의 침투를 효과적으로 막기 어렵고 인열 강력이 떨어져 부직포의 찢김이 발생하기 쉽다. 또한, 상기 부직포 생지의 단위 면적당 중량이 100g/m2를 초과하는 경우에는 상기 폴리에스테르계 부직포의 시공성이 떨어져 하우스 랩 등의 건축용 부직포로서 적용되기 어렵다.
또한, 상기 폴리에스테르계 부직포에서는, 상술한 부직포 생지의 한 쪽 또는 양 쪽 표면에 소정 함량의 발수제가 도포되어 있는데, 이에 따라, 상기 부직포가 보다 낮은 투습도 및 우수한 내수압을 나타내어 수분의 침투를 보다 효과적으로 억제할 수 있게 된다. 더구나, 이러한 발수제는 통상적인 부직포 제조 공정을 통해 상기 부직포 생지를 형성한 후, 이의 제조 라인 상에서 바로 상기 부직포 생지 표면에 도포될 수 있다. 따라서, 오프라인에서의 다공성 필름 또는 멜트브로운 부직포 등의 합지 공정 등을 진행할 필요가 없이도 상기 부직포가 상술한 우수한 투습도 등을 나타낼 수 있고, 상기 건축용으로 사용되는 폴리에스테르계 부직포의 제조 단가를 보다 낮출 수 있다.
상기 부직포 생지의 표면에 도포되는 발수제로는 통상적인 섬유용 또는 직물 용 발수제를 별다른 제한없이 모두 사용할 수 있다. 예를 들어, 유화제(emulsifier)에 발수 작용을 나타내는 실리콘계 성분 또는 불소계 성분이 포함된 상용화된 에멀전 형태의 실리콘계 발수제 또는 불소계 발수제를 모두 사용할 수 있고, 이외에도 다양한 섬유용 또는 직물용 발수제를 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 에멀전 형태의 실리콘계 발수제 또는 불소계 발수제의 예에는, 상용화된 Drypon HD, KF Guard 2080, AG-7135, 또는 TG-581 등이 있다.
상기 에멀전 형태의 발수제는 그 자체에 포함된 발수 성분의 입자 크기가 작기 때문에, 상기 부직포 생지의 표면에 도포되었을 때, 상기 부직포 생지의 기공을 막지 않고도 그 표면에 고착될 수 있다. 따라서, 이러한 발수제를 사용해 상기 폴리에스테르계 부직포의 투습도 등을 보다 낮게 하면서도, 부직포 내의 기공을 유지하여 이를 통해 내부의 습기 등이 효과적으로 방출되게 할 수 있다.
상술한 발수제는 상기 부직포 생지의 중량을 기준으로, 발수제 고형분, 즉, 상기 유화제를 제외한 나머지 발수 성분의 함량이 5 내지 10 중량%로 되도록 상기 부직포 생지의 한 쪽 또는 양 쪽 표면에 도포될 수 있다.
만일, 상기 발수제 고형분의 함량이 5 중량%에 못 미치면 상기 폴리에스테르계 부직포가 충분히 낮은 투습도 및 우수한 내수압을 가지기 어려워서 외부의 수분 침투를 효과적으로 억제할 수 없고, 반대로 10 중량%를 초과하면 추가적 수분 침투 억제 효과를 거두기 어려울 뿐 아니라 내부의 습기가 부직포의 기공을 통해 효과적으로 배출되기 어려울 수 있다.
상술한 폴리에스테르계 부직포는 낮은 공기 투과도 및 투습도와 함께 우수한 내수압을 나타내어 외부의 수분 및 외풍 침투를 효과적으로 억제할 수 있으면서도, 우수한 인열 강력을 나타내어 시공시 또는 사용시의 부직포의 찢김을 억제하고 장기간 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리에스테르계 부직포는 6kg.f 이상의 인열 강력, 80cmH2O 이상의 내수압 및 8000 내지 9100g/m2·day의 투습도를 나타내어, 목조 주택의 하우스 랩과 같은 건축용 부직포로서 매우 바람직하게 사용될 수 있다.
한편, 발명의 다른 구현예에 따라, 폴리에스테르계 부직포의 제조 방법이 제공된다. 이러한 폴리에스테르계 부직포의 제조 방법은, 폴리에스테르 중합체를 방사 및 연신하여 단면의 편평도가 2 이상인 폴리에스테르 필라멘트 섬유를 형성하는 단계; 상기 필라멘트 섬유를 개섬법에 의해 웹의 형태로 적층하는 단계; 상기 웹 형태로 적층된 필라멘트 섬유를 열접착하여 단위 면적당 중량이 40 내지 100g/m2인 부직포 생지를 형성하는 단계; 및 상기 부직포 생지의 중량을 기준으로, 발수제 고형분의 함량이 5 내지 10 중량%로 되도록 상기 부직포 생지의 한 쪽 또는 양 쪽 표면에 발수제를 도포하는 단계를 포함한다.
즉, 이러한 제조 방법을 통하여, 낮은 투습도 및 공기 투과도와 함께 우수한 내수압 및 인열 강력 등을 나타내는 상술한 폴리에스테르계 부직포를 용이하게 제조할 수 있고, 특히, 다공성 필름 또는 멜트브로운 부직포 등을 합지하는 별도의 공정 없이도 상술한 우수한 물성을 갖는 폴리에스테르계 부직포를 쉽게 제조할 수 있어 그 제조 단가를 크게 낮출 수 있다.
이러한 폴리에스테르계 부직포의 제조 방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 폴리에스테르 필라멘트 섬유의 형성 단계에서는, 통상적인 필라멘트 섬유의 제조 과정에 따라, 1종 또는 2종 이상의 폴리에스테르 중합체를 방사 및 연신하여 단면의 편평도가 2 이상인 필라멘트 섬유를 형성한다. 이때, 상기 필라멘트 섬유의 단면의 편평도를 조절하기 위해, 방사 구금의 모세공 형태, 수 및 이를 통한 토출량을 적절히 조절한다.
또한, 2종 이상의 폴리에스테르 중합체를 방사 및 연신하는 경우, Sheath & Core의 복합 방사 또는 Matrix & Bider의 혼섬 방사의 어떠한 방법으로든 상기 2종 이상의 중합체를 방사하여 상기 필라멘트 섬유를 형성할 수 있고, 이러한 방사 공정은 4,500 내지 5,000m/min의 방사 속도로 진행할 수 있다. 또한, 이렇게 방사된 결과물을 고압의 공기 연신장치를 이용해 충분히 연신시켜 상기 필라멘트 섬유를 얻을 수 있다.
그리고 나서, 통상적인 부직포의 제조 공정에 따라, 상기 필라멘트 섬유를 개섬법에 의해 웹의 형태로 적층한 후, 웹 형태로 적층된 필라멘트 섬유를 서로 열접착하여 단위 면적당 중량이 40 내지 100g/m2로 되는 부직포 생지를 형성한다.
이때, 상기 필라멘트 섬유를 열접착함에 있어서는, 일반적으로 부직포 제조 공정에서 적용되는 방법에 따라, 200 내지 300℃의 온도를 나타내는 2개의 고온/고압의 롤(예를 들어, 캘린더롤 또는 엠보스롤 등)로 상기 필라멘트 섬유를 압착하여 이를 열접착할 수 있다. 이때, 상기 고온/고압의 롤로는 일정한 무늬를 가지고 있는 않은 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 이를 통해, 부직포 생지 및 이를 포함하는 폴리에스테르계 부직포의 인열 강력을 보다 높일 수 있을 뿐 아니라, 추후의 발수제 도포 과정에서 부직포 생지의 전체적으로 균일한 처리가 가능해진다.
한편, 상기 필라멘트 섬유의 열접착을 통해 부직포 생지를 형성한 후에는, 이러한 부직포 생지의 한 쪽 또는 양 쪽 표면에 소정 함량의 발수제를 도포하여 폴리에스테르계 부직포를 제조한다. 이는 폴리에스테르계 부직포를 이루는 폴리에스테르 고분자 사슬에 친수성을 띄는 카르복실기가 일부 잔류하기 때문이다. 따라서, 상기 발수제로 표면 처리함으로서, 상기 폴리에스테르계 부직포가 보다 낮은 투습도 및 우수한 내수압을 나타내어 외부의 수분 침투를 보다 효과적으로 억제하도록 할 수 있다.
이러한 발수제의 표면 처리 공정에서는, 이미 상술한 바와 같이, 에멀전 형태의 실리콘계 발수제 또는 불소계 발수제 등을 사용할 수 있으며, 이러한 발수제를 그라비아 코팅법, 스프레이 분사법 또는 디핑법 등의 방법으로 상기 부직포 생지의 표면서 상기 발수제를 도포할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 낮은 투습도 및 공기 투과도와 함께 우수한 내수압을 나타내어 외부의 수분 및 외풍의 침투를 효과적으로 억제할 수 있으면서도, 우수한 인열 강력을 나타내어 시공시 또는 사용시에 찢김을 억제할 수 있는 폴리에스테르계 부직포 및 이의 제조 방법이 제공된다.
또한, 이러한 폴리에스테르계 부직포는 별도의 다공성 필름 또는 멜트브로운 부직포 등을 합지하지 않고도 상술한 우수한 물성을 나타낼 수 있어 제조 단가가 크게 줄어들고, 목조 주택의 수분 또는 외풍 등을 차단하기 위한 하우스 랩 등의 건축용 부직포로서 매우 바람직하게 적용될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 구체적인 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하기로 한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 보다 명확하기 이해시키기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1
(필라멘트 섬유의 제조)
원료로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 중합체(PET/융점: 약 260℃)의 85 중량% 및 아디픽산과 공중합된 폴리에틸렌테레프탈레이트 공중합체(Co-PET/융점: 210℃)의 15 중량%를 Sheath & Core의 복합 방사 또는 Matrix & Bider의 혼섬 방사의 방법으로 방사 및 연신하였다.
보다 구체적으로, 상기 중합체를 방사온도 288 ℃에서 연속 압출기를 이용하여 녹인 다음, 연신 후 제조되는 필라멘트 섬유의 단면의 편평도가 대략 2로 되도록 토출량과 구금의 모세공 형태 및 수를 조절하였다. 이어서, 구금을 통해 상기 중합체를 방사하면서 모세공에서 방출된 연속 필라멘트 섬유를 25 ℃의 냉각풍으로 고화시킨 후, 고압의 공기 연신 장치를 이용하여 방사속도가 5,000 m/min이 되도록 충분히 연신시켜 필라멘트 섬유를 제조하였다.
(부직포 생지의 제조)
이어서 통상의 개섬법에 의해 연속 이동하는 금속제 네트(net)상에 상기 필라멘트 섬유를 웹(web)의 형태로 적층시켰다. 상기 적층된 필라멘트 섬유를 무늬가 없는 200~220℃의 캘린더 롤을 이용해 열접착하여 단위 면적당 중량이 40 g/㎡ 인 폴리에스테르계 부직포 생지를 제조하였다.
(발수제 처리 공정)
위에서 제조된 부직포 생지의 한 쪽 표면에 에멀전 형태의 불소계 발수제(상품명: KF Guard 2080)를 처리하여 도포함으로서 폴리에스테르계 부직포를 제조하였다. 이때의 도포 방법은 그라비아 코팅 방법으로 하였으며, 상기 발수제의 도포 함량은 상기 부직포 생지의 중량을 기준으로 발수제 고형분(에멀젼 형태의 발수제에 포함된 유화제를 제외한 나머지 발수 성분)이 5 중량%로 되게 하였다.
실시예 2
상기 부직포 생지의 단위 면적당 중량을 100 g/㎡로 한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르계 부직포를 제조하였다.
실시예 3
상기 필라멘트 섬유의 단면의 편평도가 대략 3으로 되게 한 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 방법으로 폴리에스테르계 부직포를 제조하였다.
실시예 4
상기 발수제의 도포 함량을 상기 부직포 생지의 중량을 기준으로 발수제 고형분이 10 중량%로 되게 하고, 상기 발수제를 부직포 생지의 양면에 표면 처리한 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일한 방법으로 폴리에스테르계 부직포를 제조하였다.
실시예 5
상기 불소계 발수제 대신 에멀전 형태의 실리콘계 발수제(상품명: Drypon HD)를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 4와 동일한 방법으로 폴리에스테르계 부직포를 제조하였다.
[비교예]
비교예 1
상기 부직포 생지의 단위 면적당 중량을 30 g/㎡로 한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르계 부직포를 제조하였다.
비교예 2
상기 필라멘트 섬유의 단면의 편평도가 대략 1(원형)로 되게 한 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 방법으로 폴리에스테르계 부직포를 제조하였다.
비교예 3
부직포 생지의 표면에 발수제 처리 및 도포를 행하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 방법으로 폴리에스테르계 부직포를 제조하였다.
비교예 4
상기 발수제의 도포 함량을 상기 부직포 생지의 중량을 기준으로 발수제 고형분이 4 중량%로 되게 한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르계 부직포를 제조하였다.
[표 1]
구분
부직포 생지 중량(g/m2)		 필라멘트 섬유 편평도 발수제 가공 표면 발수제 종류 발수제 함량
(중량%)
실시예 1 40 2 편면 불소계 5
실시예 2 100 2 편면 불소계 5
실시예 3 100 3 편면 불소계 5
실시예 4 100 3 양면 불소계 10
실시예 5 100 3 양면 실리콘계 10
비교예 1 30 2 편면 불소계 5
비교예 2 100 1 편면 불소계 5
비교예 3 100 2 X X X
비교예 4 40 2 편면 불소계 4
[실험예]
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 폴리에스테르계 부직포에 대하여, 아래와 같은 방법으로 인열 강력, 공기 투과도, 내수압 및 투습도를 평가하였으며 그 결과를 표 2에 나타내었다.
실험예 1: 인열강력 (kg.f)
KS K 0536 (Single Tongue)법을 이용하였다. 구체적으로, 가로 X 세로 = 7.6cm X 20cm 크기의 부직포 시편에서 가운데 부분을 7cm 절개한 후 INSTRON사의 측정장비를 이용하여 인장속도 300mm/min으로 측정하였다.
실험예 2: 공기투과도 (ccs)
ASTM D 737 법을 이용하였다. 구체적으로, 38cm2 크기의 부직포 시편을 125pa 기압의 공기 하에서 유지시켜, Textest 사의 측정 장비를 이용하여 측정하였다.
실험예 3: 내수압 (cmH 2 O)
KS K 0591 법을 이용한다. 구체적으로, 78.5cm2 의 부직포 시편을 수압 30 mbar/min 하에서 유지시켜 측정하고, 시료 표면에 물방울이 3개 맺힐 때의 내수압을 측정하였다.
실험예 4: 투습도 (g/m 2 .day)
염화칼슘(CaCl2) 30g을 Upright법을 이용해 측정하였다. 구체적으로는 부직포 시료를 항온조에 1시간 동안 방치한 후, 무게 측정을 하고, 다시 38℃ X 90RH에서 1시간 방치하고 나서 다시 시료 무게를 측정하였다. 이 때 늘어난 시료의 무게 를 환산해 사용하였다.
[표 2]
구분
인열 강력(kg.f)		 공기 투과도(ccs) 내수압(cmH2O) 투습도(g/m2.day) 건축용 부직포로 사용 가능 여부
실시예 1 6.2 19 80 9,050 ○
실시예 2 9.3 6.0 100 8,720 ◎
실시예 3 9.8 5.1 108 8,150 ◎
실시예 4 9.8 5.1 111 8,010 ◎
실시예 5 9.8 5.1 110 8,060 ◎
비교예 1 5.2 23 72 9,540 △
비교예 2 6.7 28 75 8,800 △
비교예 3 9.4 6.2 측정불가 11,300 X
비교예 4 6.2 20 76 9,300 △
상기 표 2를 참조하면, 실시예 1 내지 5의 부직포는 6kg.f 이상의 우수한 인열 강력과 함께, 80cmH2O 이상의 높은 내수압, 8000 내지 9100g/m2·day의 비교적 낮은 투습도 및 낮은 공기 투과도를 나타내어, 외풍 및 수분의 침투를 효과적으로 억제할 수 있으면서도 부직포의 찢겨짐이 억제되는 것으로 확인된다.
이에 따라, 실시예 1 내지 5의 부직포는 건축용 부직포로서 바람직하게 적용될 수 있는데 비해, 비교예 1 내지 4의 부직포는 공기 투과도 또는 투습도 등이 지나치게 높아 외부의 수분 또는 외풍의 침투를 제대로 억제할 수 없거나 낮은 인열 강력으로 인해 부직포의 찢겨짐이 초래될 개연성이 커서, 건축용 부직포로서 전혀 사용될 수 없거나 사용되더라도 그 물성이 열악한 것으로 확인된다.
도 1a는 발명의 일 구현예에 따른 폴리에스테르계 부직포를 이루는 필라멘트 섬유의 모식도이다.
도 1b는 발명의 일 구현예에 따른 폴리에스테르계 부직포의 단면 형태를 나타내는 SEM 사진이다.

Claims (9)

  1. 단면의 편평도가 2 이상인 폴리에스테르 필라멘트 섬유로 이루어지며, 단위 면적당 중량이 40 내지 100g/m2인 부직포 생지; 및
    상기 부직포 생지의 중량을 기준으로, 발수제 고형분의 함량이 5 내지 10 중량%로 되도록 상기 부직포 생지의 한 쪽 또는 양 쪽 표면에 도포된 발수제를 포함하고,
    6kg.f 이상의 인열 강력, 80cmH2O 이상의 내수압 및 8000 내지 9100g/m2·day의 투습도를 나타내는 폴리에스테르계 부직포.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리에스테르 필라멘트 섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리나프탈렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 및 이들의 공중합체로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 폴리에스테르 중합체를 포함하는 폴리에스테르계 부직포.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 폴리에스테르 필라멘트 섬유는, 상기 폴리에스테르 중합체와, 이보다 20℃ 이상 낮은 융점을 갖는 폴리에스테르계 공중합체를 포함하는 폴리에스테르계 부직포.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 폴리에스테르계 공중합체는 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리나프탈렌테레프탈레이트가 아디픽산 또는 이소프탈릭산과 공중합된 공 중합체인 폴리에스테르계 부직포.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 발수제는 에멀전 형태의 실리콘계 발수제 또는 불소계 발수제를 포함하는 폴리에스테르계 부직포.
  6. 삭제
  7. 폴리에스테르 중합체를 방사 및 연신하여 단면의 편평도가 2 이상인 폴리에스테르 필라멘트 섬유를 형성하는 단계;
    상기 필라멘트 섬유를 개섬법에 의해 웹의 형태로 적층하는 단계;
    상기 웹 형태로 적층된 필라멘트 섬유를 열접착하여 단위 면적당 중량이 40 내지 100g/m2인 부직포 생지를 형성하는 단계; 및
    상기 부직포 생지의 중량을 기준으로, 발수제 고형분의 함량이 5 내지 10 중량%로 되도록 상기 부직포 생지의 한 쪽 또는 양 쪽 표면에 발수제를 도포하는 단계를 포함하는 제 1 항의 폴리에스테르계 부직포의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 열접착은 무늬를 갖지 않으며, 200 내지 300℃의 온도를 나타내는 2개의 롤로 상기 필라멘트 섬유를 압착하여 진행하는 폴리에스테르 계 부직포의 제조 방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 발수제 도포는 그라비아 코팅법, 스프레이 분사법 또는 디핑법으로 진행하는 폴리에스테르계 부직포의 제조 방법.
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