KR101781934B1 - 위생재 부직포용 이형단면 열접착 복합섬유 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이형단면 열접착 복합섬유에 있어서, 상기 복합섬유는 제1성분으로 폴리에스테르계 수지 또는 폴리프로필렌 수지 및 제 2성분으로 상기 폴리에스테르계 수지보다 융점이 20℃ 이상 낮은 폴리올레핀계 수지로 시스-코어형으로 형성되되, 상기 복합섬유 단면의 이형비가 1.5이상인 위생재 부직포용 이형단면 열접착 복합섬유에 관한 것이다.

Description

위생재 부직포용 이형단면 열접착 복합섬유{Thermally Adhesive Shaped Conjugate yarn for Sanitary Non-Woven Fabric}

본 발명은 위생재 부직포용 이형단면 열접착 복합섬유에 관한 것으로 단면형상의 변화를 통해 부직포의 소프트성이 향상될 수 있도록 형성된 위생재 부직포용 이형단면 열접착 복합섬유에 관한 것이다.

직물밀도 10∼45g/㎡의 저밀도 부직포는 종이기저귀, 위생냅킨 등의 표면재료로 사용된다. 부직포의 용도가 다양화됨에 따라, 부직포에 요구되는 특성 또한 엄격하게 되고, 부드러운 촉감을 유지하면서 고강도를 보유하는 부직포에 대한 요구가 있어왔다.

이러한 요구에 부응하기 위하여 미세하고 열접착성이 있으며, 저융점 성분이 충분한 열접착강도를 제공할 뿐만 아니라 유연성을 부여하는 복합섬유가 필요하게 된다.

종래 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 성분을 저융점성분으로 하고 통상의 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 및 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 성분을 고융점성분으로 하는 시스-코아형 또는 사이드 바이 사이드형 복합섬유는 기존에 많이 알려져있다.

예를 들어, 미국특허 5,866,488호에는 제1성분이 폴리에틸렌으로 되고 제2성분이 폴리에스테르로 되며, 상기 폴리에틸렌은 길이방향으로 섬유 표면의 적어도 일부를 연속적으로 점유하며 그 분자쇄에 1.5개/탄소수 1000 이하의 메틸 분기를 가지고, 밀도가 0.940∼0.965g/㎤, Q값(중량평균분자량/수평균분자량)이 4.8 이하인 열융착성 복합섬유가 제시된다.

또한 미국 특허 제5,798,305호에는 폴리프로필렌 또는 폴리프로필렌으로 되는 고융점 성분과 폴리에틸렌으로 되는 저융점 성분으로 이루어지며, 폴리에틸렌이 섬유방향으로 섬유표면의 적어도 일부를 연속적으로 형성하며 분자쇄에 0∼1.5 메틸분기/탄소수 1000을 가지고, 밀도가 0.950∼0.965g/㎤, Q값(중량평균분자량/수평균분자)이 4.5 이하인 핫멜트접착성 복합섬유가 제시된다.

이와 같은 폴리에스테르 열접착 복합섬유는 모두 도 1에서와 같이 원형의 복합섬유로 단면의 이형비기 1인 원형으로 형성되었다. 이러한 원형의 복합섬유는 굽힘강성이 높아 부직포의 소프트한 감성을 향상시키는데 한계가 있었다.

따라서, 상기와 같은 위생재 부직포의 소프트한 감성을 위해 TiO₂가 첨가된 풀덜(FD) 열접착섬유가 사용되고 있으나 소비자가 만족할 만한 초감과 소프트감을 가지는 위생재 부직포용 복합섬유가 없어 개발이 시급한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로 종래의 원형의 열접착형 복합섬유의 시스와 코어 모두를 이형단면으로 형성하여 소프트성이 향상된 위생재 부직포용 이형단면 열접착 복합섬유를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 복합섬유의 시스와 코어를 이형비가 1보다 큰 이형단면으로 형성하여 복합섬유의 굽힘강성 저하를 통해 소프트성이 향상된 위생재 부직포용 이형단면 열접착 복합섬유를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 이형단면 열접착 복합섬유에 있어서, 상기 복합섬유는 제1성분으로 폴리에스테르계 수지 또는 폴리프로필렌 수지 및 제 2성분으로 상기 폴리에스테르계 수지보다 융점이 20℃ 이상 낮은 폴리올레핀계 수지로 시스-코어형으로 형성되되, 상기 복합섬유 단면의 이형비가 1.5이상인 것을 특징으로 하는 위생재 부직포용 이형단면 열접착 복합섬유를 제공한다.

또한, 상기 복합섬유는 타원형, 직사각형, 2~4개의 원이 일렬로 붙어있는 형태 중 어느 하나의 형태의 단면인 것을 특징으로 하는 위생재 부직포용 이형단면 열접착 복합섬유를 제공한다.

또한, 상기 복합섬유는 시스 단면과 코어 단면이 동일 형태이거나 또는 다른 형태인 것을 특징으로 하는 위생재 부직포용 이형단면 열접착 복합섬유를 제공한다.

또한, 상기 복합섬유는 제1성분과 제2성분이 중량비 80:20~20:80인 것을 특징으로 하는 위생재 부직포용 이형단면 열접착 복합섬유를 제공한다.

또한, 상기 복합섬유의 코어는 이형비가 1.5이상인 사각형태인 것을 특징으로 하는 위생재 부직포용 이형단면 열접착 복합섬유를 제공한다.

상기와 같이 본 발명에 따른 위생재 부직포용 이형단면 열접착 복합섬유는 이형비가 1.5이상인 이형단면으로 형성되어 복합섬유의 굽힘강성 저하시켜 부직포로 사용시 소프트성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 소프트성이 우수하고 공정성이 양호한 부직포 바인더용 열접착형 복합섬유를 제공하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 복합섬유를 나타낸 단면도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 다양한 이형단면 형태의 복합섬유를 나타낸 단면도이다.

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

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.

본 발명에서 개시되는 '이형비'는 섬유단면의 하기의 식으로 정의되는 값으로 도 2 내지 4에서와 같이 길이가 긴 축을 가로 축으로 볼 때, 단축(A)은 섬유 단면 세로 축의 가장 긴 길이이며, 장축은 섬유단면 가로 축의 가장 긴 길이를 뜻한다.

◈ 이형비= 장축(B)/단축(A)

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 다양한 이형단면 형태의 복합섬유를 나타낸 단면도이다.

도 2 내지 도 4에서와 같이 본 발명에 따른 위생재 부직포용 이형단면 열접착 복합섬유는 제1성분으로 폴리에스테르계 수지 또는 폴리프로필렌 수지 및 제 2성분으로 상기 폴리에스테르계 수지보다 융점이 20℃ 이상 낮은 폴리올레핀계 수지로 시스-코어형으로 형성되고, 상기 복합섬유 단면의 이형비가 1.5이상인 것을 특징으로 하는 위생재 부직포용 이형단면 열접착 복합섬유에 관한 것이다.

상기 폴리에스테르계 수지는 방향족 디카르본산과 글리콜의 축중합물로, 방향족 디카르본산으로는 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 나프탈렌디카르본산 등을 사용할 수 있고， 글리콜로는 에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올 등을 사용할 수 있다

상기 폴리에스테르계 수지는 방향족 디카르본산과 글리콜의 축중합물로 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌 2,6-디나프탈레이트，폴리프로필렌테레프탈레이트，폴리부틸렌테레프탈레이트，폴리에틸렌이소프탈레이트 중 선택되는 하나 또는 2이상의 혼합물을 사용할 수 있을 것이다.

바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용할 수 있으며, 폴리에스테르계 수지는 ASTM 02857에 준하여 측정한 고유점도(IV)가 0.50 내지 0.80 dL/ g인 것을 사용하는 것이 바람직할 것이다.

상기 폴리프로필렌 수지는 일반적인 폴리프로필렌 수지를 사용할 수 있을 것이다.

상기 폴리에스테르계 수지보다 융점이 20℃ 이상 낮은 폴리올레핀계 수지는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 폴리프로필렌，에틸렌-프로필렌 공중합체 중 선택되는 하나 또는 2이상의 혼합물을 사용할 수 있을 것이다.

바람직하게는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 사용할 수 있으며, 올레핀계 수지의 유동흐름지수(MI ，Melting lndex)는 특별히 제한되지 않지만，유동흐름지수가 1 내지 100 g/lO분, 더욱 바람직하게는 5 내지 40 g/10분인 것이 바람직할 것이다.

본 발명의 복합섬유는 상기 제1성분과 제2성분이 시스-코어 구조로 복합섬유를 형성하는 것으로 제1성분이 시스 또는 코어를 형성할 수 있으며, 제2성분이 코어 또는 시스를 형성할 수 있는 것으로 사용되는 제1성분과 제2성분 중 융점이 높은 수지가 코어를 융점이 낮은 수지로 시스를 구성하는 것이 바람직할 것이다.

또한, 상기 복합섬유는 제1성분과 제2성분이 중량비 80:20~20:80로 형성되는 것이 바람직할 것이다.

상기 복합섬유 단면의 이형비는 섬유의 굽힘강성을 저하시키기 위해 이형비가 1.5이상인 것이 바람직한 것으로 이형비기 1.5미만이며, 제조되는 부직포의 소트프성이 저하될 수 있다.

상기 복합섬유의 이형단면은 도 2(a)에서와 같이 타원형이거나, 또는 도 2(b)와 같이 직사각형 또는 도 3, 4에서와 같이 2~4개의 원이 일렬로 붙어있는 형태의 단면인 것이 바람직하며, 상기와 같은 이형단면으로 형성될 경우 이형비의 조건을 충족시킬 수 있을 것이다.

본 발명의 이형단면 열접착 복합섬유는 도 2, 도 3(a), 도 4와 같이 시스 단면과 코어 단면이 동일 형태일 수 있으나, 사용되는 부직포에 따라 도 3(b)와 같이 시스 단면과 코어 단면이 다른 형태로 형성될 수 있을 것이다.

일반적으로 열접착 복합섬유의 시스는 부직포 제조시에 열접착되어 원래의 형태가 유지되지 않는 경우가 많으나, 코어는 열처리에 용융되지 않고 초기의 형태가 유지되는 것으로 부직포의 소프트성의 위해 상기 복합섬유의 코어 단면이 이형비가 1.5이상인 사각형으로 형성되는 것이 가장 바람직할 것이다.

상기와 같이 형성된 본 발명에 따른 위생재 부직포용 이형단면 열접착 복합섬유는 이형비가 1.5이상으로 일반적인 이형비가 1인 원형 단면의 복합섬유에 비해 소프트감을 향상시킬 수 있을 것이다.

이하 본 발명에 따른 위생재 부직포용 이형단면 열접착 복합섬유를 제조하기 위한 방법의 실시예를 나타내지만, 본 발명이 실시예로 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 내지 4

제1성분 조성물로서 고유점도가 0.64 dL/g인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 60중량% 및 제2성분 조성물로서 유동흐름지수가 20g/10분인 고밀도 폴리에틸렌 40중량%를 각각 별도의 압출기에 투입하여 용융하였다.

용융된 제1성분 및 제2성분 조성물을 통상의 시스-코어 이형단면 복합방사장치로 유입한 후 800 m/분의 방사속도로 방사하였다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 유리전이온도 이상의 온도에서 방사된 복함섬유를 3.5배 연신배향하고, 크림프를 부여하여 38 mm로 절단하여 본 발명에 따른 이형단면 열접착 복합섬유를 제조하였다. 상기 복합섬유의 단면 및 이형비는 표 1에 나타내었다.

실시예 2

실시예 1과 동일하게 제조하되, 제1성분 조성물을 폴리프로필렌(PP) 60중량%을 사용하고 다른 이형단면 복합방사장치로 복합섬유를 제조하였다.

상기 복합섬유의 단면 및 이형비는 표 1에 나타내었다.

실시예 3

제조된 섬유의 단면형태가 다른 이형단면 복합방사장치를 사용하여 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 복합섬유를 제조하였다.

상기 복합섬유의 단면 및 이형비는 표 1에 나타내었다.

실시예 4

실시예 1과 동일하게 제조하되, 상기 코어부는 사각형태의 이형단면으로 형성되는 복합섬유를 제조하였다.

상기 복합섬유의 단면 및 이형비는 표 1에 나타내었다.

비교예 1

제조된 섬유의 단면형태가 원형(이형비 1)것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 복합섬유를 제조하였다.

비교예 2

제조된 섬유의 단면형태가 원형(이형비 1)것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 복합섬유를 제조하였다.

◈ 실시예 및 비교예의 물성 평가

1. 물성평가 방법

* 이형비= 장축(B)/단축(A)

* 소프트성

실시되어 제조된 섬유를 이용하여 20GSM 규격으로 부직포를 제조하여 10인 감성평가로 점수를 환산하였음.

동일한 소재구성을 갖고 섬도가 동일한 실시예 시편 1종과 비교예 시편 1종의 소프트성을 감성적으로 평가하여 10명의 평가자 중 선택된 사람만큼 점수로 환산하였음.

	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	비교예1	비교예2
1성분	PET	PP	PET	PET	PET	PP
2성분	HDPE	HDPE	HDPE	HDPE	HDPE	HDPE
단면	도 3(a)	도 4	도 2(a)	도 3(b)	도 1	도 1
이형비	1.5	2.5	1.5	1.5	1	1
소프트성	80점	80점	80점	85점	20점	20점

표 1에서와 같이 본 발명에 따른 실시예 1 내지 4는 모두 이형비가 1.5이상으로 이형비가 1인 비교예 1,2 보다 소프트성이 매우 우수한 것을 알 수 있다.

또한, 코어 단면이 사각형태인 실시예 4는 실시예 1 내지 3에 비해 소프트성이 좀더 높게 측정된 것을 알 수 있다.

Claims (5)

1. 이형단면 열접착 복합섬유에 있어서,
   상기 복합섬유는 제1성분으로 폴리에스테르계 수지 또는 폴리프로필렌 수지 및 제2성분으로 상기 폴리에스테르계 수지보다 융점이 20℃ 이상 낮은 폴리올레핀계 수지로 시스-코어형으로 형성되되,
   상기 복합섬유는 2~4개의 원이 일렬로 붙어있는 형태이며, 코어는 이형비가 1.5이상인 사각형태이고, 상기 복합섬유 단면의 이형비가 1.5이상인 것을 특징으로 하는 위생재 부직포용 이형단면 열접착 복합섬유.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 복합섬유는 제1성분과 제2성분이 중량비 80:20~20:80인 것을 특징으로 하는 위생재 부직포용 이형단면 열접착 복합섬유.
5. 삭제

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