KR101370501B1 - 푸른색 및 형광색을 갖는 열접착형 복합섬유 및 그 제조방법 - Google Patents

푸른색 및 형광색을 갖는 열접착형 복합섬유 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 열접착형 복합섬유는 코어 및 코어를 감싸는 쉬스로 이루어지는 쉬스-코어 구조를 가지며, 코어는 푸른색 안료 및 형광제를 포함하는 폴리에스테르계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지를 포함하고, 쉬스는 폴리에스테르계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지보다 융점이 20 ℃ 이상 낮은 폴리올레핀계 수지로 이루어져, 푸른색과 형광색을 동시에 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

푸른색 및 형광색을 갖는 열접착형 복합섬유 및 그 제조방법 {Heat Sealing Conjugate Fiber Having Blue Color and Fluorescent Color and Preparing Same}
본 발명은 열접착형 복합섬유에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 코어에 푸른색 안료 및 형광제를 포함하여, 푸른색 및 형광색을 갖는 열접착형 복합섬유에 관한 것이다.
열풍이나 가열롤 등의 열에너지를 이용하여, 열융착에 의한 성형을 할 수 있는 열접착형 복합섬유는 일반적으로 2성분으로 구성되고, 열에 의해 1성분만을 용융시킴으로써 섬유끼리의 접착을 통해 벌키한 부직포를 용이하게 얻을 수 있으므로, 산업자재에 널리 이용되고 있다. 특히 올레핀계 열접착형 복합섬유는 기저귀, 냅킨, 패드 등의 위생재료 또는 생활용품이나 필터용 부직포로 널리 사용되고 있다.
일반적으로 올레핀계 열접착형 복합섬유는 폴리프로필렌 또는 폴리에스테르를 코어성분으로 하고, 코어성분보다 융점이 20 ℃ 이상 낮은 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 쉬스성분으로 하여 구성된 코어-쉬스형태의 복합섬유이다. 융점이 서로 다른 2성분 열접착형 복합섬유는 코어-쉬스형태, 병렬형태, 코어-쉬스편심형태, 분할형태 등으로 적용이 가능하다.
일본공개특허 제1988-135549호는 입체규칙도가 높은 폴리프로필렌을 코어성분으로 하고, 폴리에틸렌을 쉬스성분으로 한 코어-쉬스형 복합섬유를 개시하고 있다. 그러나 복합섬유의 코어성분으로 고강성의 폴리프로필렌을 사용함으로써 부직포의 벌크성은 우수하지만, 유연성이 우수하지 않고, 열접착 온도가 고온인 경우 부직포의 벌크성마저 저하된다는 문제점이 있다.
또한, 일본공개특허 제1991-21648호 및 제2000-336526호는 코어성분으로 폴리에스테르를 사용하고, 쉬스성분으로 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 사용하여 벌크성이 우수한 복합섬유를 개시하고 있다. 그러나 열에 대한 권축의 형태안정성이 부족하여 권축의 성장이나 수축 등에 의한 두께의 저하가 발생하는 문제점이 있다.
최근에는 생리대 및 기저귀와 같은 위생재료에 사용되는 부직포의 성능이 다양화되면서 고신축, 고벌키, 흡수/발수성과 같은 기능이 강조되고 있고, 이러한 다양한 기능을 제공할 수 있는 복합섬유의 개발이 이루어지고 있다. 특히, 액체 투과기능과 흡수기능을 강조하기 위하여 가시색상계열의 부직포가 사용되고 있으며, 이러한 부직포는 안료가 투입된 원착형 복합섬유를 사용하여 제조할 수 있다.
이에 본 발명자들은 코어에 푸른색 안료 및 형광제를 포함하여 가시색상계열을 가지며, 육안이나 UV 검출기를 통해 쉽게 확인이 가능한 열접착형 복합섬유를 개발하기에 이른 것이다.
본 발명의 목적은 푸른색을 갖는 열접착형 복합섬유를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 형광색을 갖는 열접착형 복합섬유를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 푸른색과 형광색을 동시에 가져 보다 밝은 열접착형 복합섬유를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 육안이나 UV 검출기를 통해 쉽게 확인이 가능한 열접착형 복합섬유를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 푸른색과 형광색을 갖는 열접착형 복합섬유를 제조하기 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 및 기타 목적들은 하기 상세히 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 열접착형 복합섬유는 코어 및 코어를 감싸는 쉬스로 이루어지는 쉬스-코어 구조를 가지며, 코어는 푸른색 안료 및 형광제를 포함하는 폴리에스테르계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지를 포함하고, 쉬스는 폴리에스테르계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지보다 융점이 20 ℃ 이상 낮은 폴리올레핀계 수지로 이루어진다.
폴리에스테르계 수지는 ASTM D2857에 준하여 측정한 고유점도(IV)가 0.60 내지 0.80 dL/g이고, 폴리프로필렌계 섬유는 ASTM D1238에 준하여 측정한 용융흐름지수(MFI)가 10 g/10min이상 20 g/10min미만이다. 폴리에스테르계 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리락트산, 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트 또는 이들의 혼합물이다.
폴리올레핀계 수지는 ASTM D1238에 준하여 측정한 용융흐름지수(MFI)가 20 내지 30 g/10min이다.
푸른색 안료는 코어 100 중량%에 대하여, 0.1 내지 10 중량%로 사용할 수 있다. 형광제는 코어 100 중량%에 대하여, 0.001 내지 1 중량%로 사용할 수 있다.
열접착형 복합섬유는 쉬스의 부피비가 열접착형 복합섬유 전체 부피의 30 내지 70%이다. 열접착형 복합섬유는 섬도가 1 내지 15 데니어이고, 길이가 3 내지 150 mm이다.
열접착형 복합섬유는 ASTM D1925에 준하여 CCM 장비를 이용하여 측정한 L값이 50 내지 80, a 값이 -60 내지 +60, b 값이 -60 내지 +10이다.
본 발명에 따른 열접착형 복합섬유의 제조방법은 푸른색 안료 및 형광제를 포함하는 폴리에스테르계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지를 혼합하여 코어성분 조성물을 제조하는 단계, 코어성분 조성물 및 폴리올레핀계 수지를 포함하는 쉬스성분 조성물을 각각 별도의 압출기에 투입하여 용융하는 단계, 용융된 코어성분 조성물 및 쉬스성분 조성물을 코어-쉬스형 복합방사 장치 내로 유입하여 코어-쉬스형 복합섬유를 방사하는 단계, 및 방사된 코어-쉬스형 복합섬유를 2 내지 6배 연신하는 단계로 이루어진다.
본 발명의 열접착형 복합섬유의 제조방법은 연신되 코어-쉬스형 복합섬유를 3 내지 150 mm의 길이로 절단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 부직포는 본 발명의 열접착형 복합섬유로 제조된다.
이하 본 발명의 구체적인 내용을 하기에 상세히 설명한다.
본 발명은 푸른색 및 형광색을 동시에 띠어 밝고, 육안이나 UV 검출기를 통해 쉽게 확인이 가능한 열접착형 복합섬유를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 열접착형 복합섬유의 단면 사진이다.
본 발명은 열접착형 복합섬유에 관한 것으로, 코어에 푸른색 안료 및 형광제를 포함하여, 푸른색 및 형광색을 갖는 열접착형 복합섬유에 관한 것이다.
열접착형 복합섬유
본 발명에 따른 열접착형 복합섬유는 코어 및 코어를 감싸는 쉬스로 이루어지는 쉬스-코어 구조를 가지며, 코어는 푸른색 안료 및 형광제를 포함하는 폴리에스테르계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지를 포함하고, 쉬스는 폴리에스테르계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지보다 융점이 20 ℃ 이상 낮은 폴리올레핀계 수지로 이루어진다.
폴리에스테르계 수지는 ASTM D2857에 준하여 측정한 고유점도(IV)가 0.60 내지 0.80 dL/g이고, 폴리프로필렌계 섬유는 ASTM D1238에 준하여 측정한 용융흐름지수(MFI)가 10 g/10min이상 20 g/10min미만이다.
폴리에스테르계 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리락트산, 폴리부틸렌아디페이트테레프탈레이트 또는 이들의 혼합물이다. 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용할 수 있다.
폴리올레핀계 수지는 ASTM D1238에 준하여 측정한 용융흐름지수(MFI)가 20 내지 30 g/10min이다.
폴리올레핀계 수지는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌 또는 이들의 혼합물이다. 바람직하게는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 사용할 수 있다. 코어성분으로 폴리프로필렌을 사용하는 경우에는 쉬스성분으로 폴리프로필렌을 제외한 다른 폴리올레핀계 수지를 사용할 수 있다.
푸른색 안료는 코어 100 중량%에 대하여, 0.1 내지 10 중량%로 사용할 수 있다. 형광제는 코어 100 중량%에 대하여, 0.001 내지 1 중량%로 사용할 수 있다.
열접착형 복합섬유는 쉬스의 부피비가 열접착형 복합섬유 전체 부피의 30 내지 70%이다. 쉬스의 부피비가 30% 미만인 경우 복합섬유의 코어와 쉬스의 밸런스가 무너져 코어성분이 쉬스를 뚫고 외부로 나오게 되고, 70% 초과인 경우 복합섬유의 코어와 쉬스의 밸런스가 무너져 코어성분이 한쪽으로 치우쳐 제사성이 불량해진다.
열접착형 복합섬유는 섬도가 1 내지 15 데니어이고, 길이가 3 내지 150 mm이다.
열접착형 복합섬유는 ASTM D1925에 준하여 CCM 장비를 이용하여 측정한 L값이 50 내지 80, a 값이 -60 내지 +60, b 값이 -60 내지 +10으로, 푸른색을 갖는다.
복합섬유의 제조방법
본 발명에 따른 열접착형 복합섬유의 제조방법은 푸른색 안료 및 형광제를 포함하는 폴리에스테르계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지를 혼합하여 코어성분 조성물을 제조하는 단계, 코어성분 조성물 및 폴리올레핀계 수지를 포함하는 쉬스성분 조성물을 각각 별도의 압출기에 투입하여 용융하는 단계, 용융된 코어성분 조성물 및 쉬스성분 조성물을 코어-쉬스형 복합방사 장치 내로 유입하여 코어-쉬스형 복합섬유를 방사하는 단계, 및 방사된 코어-쉬스형 복합섬유를 2 내지 6배 연신하는 단계로 이루어진다.
푸른색 안료 및 형광제는 코어성분과 함께 투입하여 코어성분 조성물을 제조할 수도 있지만, 용융존에서 사이드 피더(side feeder)로 코어성분에 연속적으로 투입할 수도 있다.
본 발명의 열접착형 복합섬유의 제조방법은 연신되 코어-쉬스형 복합섬유를 3 내지 150 mm의 길이로 절단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 부직포는 본 발명의 열접착형 복합섬유로 제조된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 기재될 뿐 본 발명의 보호범위를 한정하거나 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
실시예
실시예 1
유동흐름지수가 20 g/10분인 폴리에틸렌과 고유점도가 0.64 dL/g인 폴리에스테르 칩을 각각 별도의 압출기에 투입하여 용융한 후 이들을 통상의 코어-쉬스형 복합방사 장치로 유입한다. 이때 코어성분에 0.69 중량%의 푸른색 안료 및 0.1 중량%의 형광제를 일정량 혼합 투입하거나 또는 별도의 투입장치를 이용하여 연속적으로 코어성분 내에 투입한다. 이렇게 방사된 원사를 3배 연신하고, 38 내지 64mm로 절단하여 단섬유를 제조하였다.
실시예 2
3.5배 연신한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 단섬유를 제조하였다.
실시예 3
4배 연신한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 단섬유를 제조하였다.
실시예 4
0.75 중량%의 푸른색 안료를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 단섬유를 제조하였다.
실시예 5
0.75 중량%의 푸른색 안료를 사용하고, 3.5배 연신한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 단섬유를 제조하였다.
실시예 ６
0.75 중량%의 푸른색 안료를 사용하고, 4배 연신한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 단섬유를 제조하였다.
실시예 7
5.81 중량%의 푸른색 안료를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 단섬유를 제조하였다.
실시예 8
5.81 중량%의 푸른색 안료를 사용하고, 3.5배 연신한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 단섬유를 제조하였다.
실시예 9
5.81 중량%의 푸른색 안료를 사용하고, 4배 연신한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 단섬유를 제조하였다.
실시예 10
고유점도가 0.64 dL/g인 폴리에스테르 대신 유동흐름지수가 16 g/10min인 폴리프로필렌을 사용하고, 0.30 중량%의 푸른색 안료를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 단섬유를 제조하였다.
실시예 11
0.45 중량%의 푸른색 안료를 사용한 것을 제외하고는 실시예 10과 동일한 방법으로 단섬유를 제조하였다.
실시예 12
0.60 중량%의 푸른색 안료를 사용한 것을 제외하고는 실시예 10과 동일한 방법으로 단섬유를 제조하였다.
실시예 13
0.75 중량%의 푸른색 안료를 사용한 것을 제외하고는 실시예 10과 동일한 방법으로 단섬유를 제조하였다.
상기 실시예의 L값, a값 및 b값은 ASTM D1925에 준하여 CCM 장비를 이용하여 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
실시예
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
L값 69.5 70.3 69.2 69.2 70.4 71.0 69.4 69.8 70.9 74.2 69.2 70.7 65.1
a값 -11.5 -11.6 -11.4 -11.4 -11.5 -11.6 -11.2 -11.4 -11.4 -10.8 -10.3 -11.7 -12.2
b값 -25.4 -25.6 -25.8 -25.9 -26.5 -27.0 -27.4 -27.4 -27.5 -20.6 -19.5 -22.8 -26.3
상기 표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 코어에 푸른색 안료 및 형광제를 포함하는 실시예 1 내지 13의 열접착형 복합섬유는 ASTM D1925에 준하여 CCM 장비를 이용하여 측정한 L값이 50 내지 80, a 값이 -60 내지 +60, b 값이 -60 내지 +10으로, 푸른색을 갖는다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (4)

  1. 코어 및 상기 코어를 감싸는 쉬스로 이루어지는 쉬스-코어 구조를 가지며, 상기 코어는 푸른색 안료 및 형광제를 포함하는 폴리에스테르계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지를 포함하고, 상기 쉬스는 상기 폴리에스테르계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지보다 융점이 20 ℃ 이상 낮은 폴리올레핀계 수지를 포함하고, 상기 푸른색 안료는 상기 코어 100 중량%에 대하여, 0.1 내지 10 중량%를 포함하고, 상기 형광제는 상기 코어 100 중량%에 대하여, 0.001 내지 1 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 열접착형 복합섬유.
  2. 제1항에 있어서, ASTM D1925에 준하여 CCM 장비를 이용하여 측정한 L값이 50 내지 80, a 값이 -60 내지 +60, b 값이 -60 내지 +10인 것을 특징으로 하는 열접착형 복합섬유.
  3. 푸른색 안료 및 형광제를 포함하는 폴리에스테르계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지를 혼합하여 코어성분 조성물을 제조하는 단계;
    상기 코어성분 조성물 및 폴리올레핀계 수지를 포함하는 쉬스성분 조성물을 각각 별도의 압출기에 투입하여 용융하는 단계;
    상기 용융된 코어성분 조성물 및 쉬스성분 조성물을 코어-쉬스형 복합방사 장치 내로 유입하여 코어-쉬스형 복합섬유를 방사하는 단계; 및
    상기 방사된 코어-쉬스형 복합섬유를 2 내지 6배 연신하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 열접착형 복합섬유의 제조방법.
  4. 제1항 또는 제2항의 열접착형 복합섬유로 제조된 부직포.
KR1020120155196A 2012-12-27 2012-12-27 푸른색 및 형광색을 갖는 열접착형 복합섬유 및 그 제조방법 KR101370501B1 (ko)

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