KR101827454B1 - 장섬유형 탄성 부직포를 이용한 합성피혁 - Google Patents

장섬유형 탄성 부직포를 이용한 합성피혁 Download PDF

Info

Publication number
KR101827454B1
KR101827454B1 KR1020150187339A KR20150187339A KR101827454B1 KR 101827454 B1 KR101827454 B1 KR 101827454B1 KR 1020150187339 A KR1020150187339 A KR 1020150187339A KR 20150187339 A KR20150187339 A KR 20150187339A KR 101827454 B1 KR101827454 B1 KR 101827454B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resin
polyol
nonwoven fabric
synthetic leather
diol
Prior art date
Application number
KR1020150187339A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170077896A (ko
Inventor
류승우
함진수
김춘기
황지환
Original Assignee
주식회사 휴비스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 휴비스 filed Critical 주식회사 휴비스
Priority to KR1020150187339A priority Critical patent/KR101827454B1/ko
Publication of KR20170077896A publication Critical patent/KR20170077896A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101827454B1 publication Critical patent/KR101827454B1/ko

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
    • D06N3/12—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins
    • D06N3/121—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins with polyesters, polycarbonates, alkyds
    • D06N3/123—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins with polyesters, polycarbonates, alkyds with polyesters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/005—Synthetic yarns or filaments
    • D04H3/009—Condensation or reaction polymers
    • D04H3/011—Polyesters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N2209/00—Properties of the materials
    • D06N2209/16—Properties of the materials having other properties
    • D06N2209/1635—Elasticity
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N2211/00—Specially adapted uses
    • D06N2211/10—Clothing
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N2211/00—Specially adapted uses
    • D06N2211/12—Decorative or sun protection articles
    • D06N2211/14—Furniture, upholstery
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N2211/00—Specially adapted uses
    • D06N2211/12—Decorative or sun protection articles
    • D06N2211/26—Vehicles, transportation
    • D06N2211/263—Cars
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N2211/00—Specially adapted uses
    • D06N2211/12—Decorative or sun protection articles
    • D06N2211/28—Artificial leather
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00—Physical properties
    • D10B2401/06—Load-responsive characteristics
    • D10B2401/061—Load-responsive characteristics elastic
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2501/00—Wearing apparel
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2505/00—Industrial
    • D10B2505/12—Vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

본 발명은 하드 세그먼트 원료인 디올(Diol)과 디카르본산(Dicarbonic acid)을 에스테르화 반응시키고 그 반응물에 소프트 세그먼트 원료인 폴리올(Polyol)을 축중합시켜 생성되는 공중합 폴리에스테르계 탄성수지에 있어서, 상기 디올(Diol)은 1,4-부탄디올(1,4-BD) 또는,1,4-부탄디올(1,4-BD) 및 2-메틸1,3-프로판디올(MPO) 혼합물로 구성될 수 있고, 상기 디카르본산(Dicarbonic acid)은 디메틸 테레프탈레이트(DMT) 또는, 디메틸 테레프탈레이트(DMT) 및 언하이드라이드(anhydride)수지 혼합물로 구성될 수 있으며, 상기 폴리올(Polyol)은 폴리(테트라메틸렌에테르)글리콜(PTMG), 폴리에틸렌글리콜(PEG) 및 폴리프로필렌글리콜(PPG) 중 어느 하나로 구성될 수 있는, 경도가 쇼와 D (Shore D) 80 이하인 탄성을 발현하는 공중합 폴리에스테르계 탄성수지를 용융하여 스펀본드(Spunbond) 방사 방법으로 제조된 섬도가 1 내지 10 d.p.f(denier per fila.)이고 신축율이 20~60%의 우수한 장섬유형 탄성 부직포를 이용한 합성피혁에 관한 것이다.

Description

장섬유형 탄성 부직포를 이용한 합성피혁{Synthetic Leather With A Long Fiber Type Elastic Non-Woven Fabric}
본 발명은 장섬유형 탄성 부직포를 이용한 합성피혁에 관한 것으로 탄성 발현 폴리에스테르 수지를 이용한 장섬유 탄성부직포를 이용하여 신축성이 우수하고 굴곡진 부분에 성형성이 뛰어난 합성피혁에 관한 것이다.
주로 섬유에 폴리우레탄을 함침하여 이루어지는 시트는 천연 피혁에 없는 우수한 특징을 갖고 있으며, 옷감이나 의자 커버, 자동차 내장재 용도 등에 그 사용이 해마다 확대되어 왔다. 그리고 최근에는, 특히 옷감 용도로는 착용감, 자재 용도로는 성형성의 관점에서, 스트레치성이 우수한 시트가 요구되고 있다.
일본 특허 공개 제2000-336581호에서는 고수축 폴리에스테르와 저수축 폴리에스테르로 이루어지는 잠재 권축사를 이용한 직편물을 이용하는 방법이 기재되어 있다. 이 방법은 직편물에 열처리를 실시하여 권축을 발현시키고, 니들 펀칭에 의해 극세섬유와 일체화함으로써 스트레치성을 부여하는 것이지만, 권축을 발현하고 있는 섬유가 니들 바늘에 걸리기 쉽고 끊어지기 쉽다. 이 때문에, 섬유가 절단된 직편물에서는 스트레치성은 발현되기 어렵다.
일본 특허 공개 제2007-070327호에서는 고유점도 차가 2종 이상의 폴리에틸렌테레프탈레이트 중합체를 사이드 바이 사이드(Side-by-side;SBS)형이나 심초(Sheath-core)형 복합섬유로 이루어진 직편물과 극세섬유 발생형 섬유를 니들펀칭하여 스트레치성을 부여하는 것이지만, 신축성을 발현시키기 위하여 2종 이상의 폴리머를 복합방사 해야되는 단점이 있고, 니들펀칭에 의해 섬유가 니들 바늘에 걸리기 쉽고 끊어지기 쉽다.
아울러 탄성 부직포는 서로 점도가 다른 폴리머를 심초형(Sheath-Core)이나 사이드-바이-사이드(Side-by-Side) 복합방사를 통해 단섬유를 제조한 후 카딩(Carding) 공정을 거쳐 니들펀칭이나 스펀레이스(Spunlace) 공정을 통해 제조할 수 있는데, 이러한 복합방사 섬유를 이용한 단섬유형 탄성부직포는 그 제조공정이 복잡하고 니들펀칭에 의해 섬유가 니들 바늘에 걸리기 쉽고 끊어지기 쉽다.
따라서, 탄성 발현 수지을 이용하여 소재 자체에 신축성과 회복율이 우수하여 굴곡진 부분에 대한 성형성이 우수한 장섬유 부직포 및 이를 이용한 합성피혁 개발이 필요하다.
상기와 같은 일반적으로 복합방사하여 제조된 단섬유를 이용한 탄성 부직포의 문제점을 해결하기 위하여 탄성 발현 합성수지를 이용한 소재 자체에 신축성이 우수하여 굴곡진 부분에 대한 성형성이 용이한 장섬유 탄성부직포로 구성된 합성피혁을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하드 세그먼트 원료인 디올(Diol)과 디카르본산(Dicarbonic acid)을 에스테르화 반응시키고 그 반응물에 소프트 세그먼트 원료인 폴리올(Polyol)을 축중합시켜 생성되는 공중합 폴리에스테르계 탄성수지에 있어서, 상기 디올(Diol)은 1,4-부탄디올(1,4-BD) 또는,1,4-부탄디올(1,4-BD) 및 2-메틸1,3-프로판디올(MPO) 혼합물로 구성될 수 있고, 상기 디카르본산(Dicarbonic acid)은 디메틸 테레프탈레이트(DMT) 또는, 디메틸 테레프탈레이트(DMT) 및 언하이드라이드(anhydride)수지 혼합물로 구성될 수 있으며, 상기 폴리올(Polyol)은 폴리(테트라메틸렌에테르)글리콜(PTMG), 폴리에틸렌글리콜(PEG) 및 폴리프로필렌글리콜(PPG) 중 어느 하나로 구성될 수 있는, 경도가 쇼와 D (Shore D) 80 이하인 탄성을 발현하는 공중합 폴리에스테르계 탄성수지를 용융하여 스펀본드(Spunbond) 방사 방법으로 제조된 섬도가 1 내지 10 d.p.f(denier per fila.)이고 신축율이 20~60%의 우수한 장섬유형 탄성 부직포를 이용한 합성피혁을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 폴리에스테르계 탄성수지의 소프트 세그먼트인 폴리올은 폴리에틸렌글리콜(PEG) 또는 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG)이며 상기 폴리에스테르계 탄성수지 대비 5 내지 70중량%인 것을 특징으로 하는 탄성 부직포를 이용한 합성피혁을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 탄성부직포는 스펀레이스 결합공정을 걸쳐 기계적인 물성을 향상시키는 것을 특징으로 하는 신축성 및 성형성이 우수한 합성피혁을 제공한다.
본 발명은 폴리에스테르계 탄성수지를 방사하여 스펀본드 공정을 통해 제조된 장섬유 탄성부직포를 기재로 한 합성피혁으로 소재 자체에 신축성이 우수한 특징이 있다.
또한 본 발명은 소재의 신축성을 이용하여 굴곡진 부분에 성형성이 용이한 특성이 있다.
또한 본 발명은 장섬유 부직포로 인해 단섬유 부직포에 비해 섬유간의 엉킴이 적고 유연성이 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명인 장섬유형 탄성 부직포를 이용한 합성피혁에 있어서 폴리에스터계 탄성부직포를 제조하는 스펀본드방사설비에 관한 개념도를 나타내는 도면이다.
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.
이하 본 발명에 대해서 자세히 설명하면, 본 발명은 탄성을 발현하는 폴리에스테르계 수지를 용융하여 스펀본드(Spunbond) 혹은 멜트블로운(Melt blown) 방사방법으로 제조한 장섬유형 탄성부직포를 이용한 신축성, 성형성이 우수한 합성피혁에 관한 것이다.
또한 본 발명은 열가소성 공중합 폴리에스테르계 탄성수지 조성물을 이용하여 제조된 장섬유형 탄성부직포를 이용한 합성피혁에 관한 것으로 상기 공중합 폴리에스테르계 탄성수지 조성물은 하드 세그먼트 원료인 디올(Diol)과 디카르본산(Dicarbonic acid)과 소프트 세그먼트의 원료인 폴리올(Polyol)을 에스테르화 반응시키고 그 반응물을 축중합시켜 완성한다.
또한 본 발명에 있어서, 상기와 같이 구성된 공중합 폴리에스테르 탄성수지는 경도가 쇼와D(Shore D) 80이하 수준이고, 융점이 150 내지 220℃ 수준인 것을 특징으로 한다.
우선 상기 열가소성 공중합 폴리에스테르 폴리머 조성물을 살펴보면,
상기 공중합 폴리에스테르 폴리머는 디올(diol)과 디카르본산(Dicarbonic acid)을 에스테르화 반응시키고 그 반응물에 폴리올(Polyol)을 축중합시키되, 상기 에스테르화 반응은 2가지 방법으로 제조할 수 있으며, 디메틸테레프탈레이트(DMT)와 에틸렌글리콜(EG)와의 반응에 의한 에스테르교환법(DMT법) 또는 테레프탈산과 에틸렌글리콜(EG)의 반응에 의한 직접 에스테르화법(TPA법)에 의한 비스-히드록시에틸테레프탈레이트(BHET) 및 BHET의 저분자량의 축합물을 합성하고 에틸렌글리콜(EG)를 제거하면서 용융, 축합중합시킴으로써 분자쇄의 길이를 증가시키는 방법이 있다.
에스테르교환법(DMT법)은 상기 디올(Diol)이 1,4-부탄디올(1,4-BD) 또는, 1,4-부탄디올(1,4-BD) 및 2-메틸 1,3-프로판디올(MPO) 혼합물로 구성될 수 있고,
상기 디카르본산(Dicarbonic acid)은 디메틸 테레프탈레이트(DMT) 또는 디메틸이소프탈레이트(DMI) 중 어느 하나이거나 상기 어느 하나의 조성물에 언하이드라이드(anhydride)수지 혼합물로 구성될 수 있으며,
상기 폴리올(Polyol)은 폴리(테트라메틸렌에테르)글리콜(PTMG), 폴리에틸렌글리콜(PEG) 및 폴리프로필렌글리콜(PPG) 중 어느 하나로 구성될 수 있는 폴리에스터계 탄성접착수지 조성물을 제조할 수 있다.
또한 상기 디카르본산(Dicarbonic acid) 중 언하이드라이(anhydride)수지를 에스테르화 반응의 출발물질로 바로 사용할 수도 있지만, 2중결합이 2개인 컨쥬게이티드 다이엔(Conjugated Diene)과 말레익 언하이드라이드(Maleic anhydride)의 디엘스-엘더(Diels-Alder) 반응을 통한 생성물을 이용할 수도 있다.
본 발명인 열가소성 폴리에스테르계 탄성접착수지 조성물의 제조 방법에 대해 우선 에스테르화 반응를 설명하면, 하드 세그먼트를 형성하도록 1,4-부탄디올(1,4-BD)의 부틸렌 글리콜의 저분자량 디올 성분과 디메틸 테레프탈레이트(DMT)와 에스테르화 반응시킨다.
반응용량은 디카르본산(Dicarbonic acid) 및 디올(Diol)의 몰 분율은 1 대 1.0~1.8 비율로 투입하며 과잉 투입된 디올(Diol)성분은 축중합반응 중 감압공정을 통해 대부분 회수되며 디카르본산(Dicarbonic acid) 및 디올(Diol)은 전체 탄성접착수지조성물 중 30~99중량% 값을 갖는다.
또한, 상기 1,4-부탄디올(1,4-BD) 및 2-메틸 1,3-프로판디올(MPO) 혼합물은
70~95몰%의 1,4-부탄디올(1,4-BD)과 5~30몰%의 2-메틸 1,3-프로판디올(MPO)을 사용할 수 있다. 여기서 2-메틸 1,3-프로판디올(MPO)을 일정한 양을 투입하면 폴리에스테르계 탄성접착수지의 경도 저하 경향이 발생되어 원래의 상태로 복원하려는 성질이 커지게 된다.
또한, 상기 디메틸 테레프탈레이트(DMT) 및 언하이드라이드(anhydride)수지 혼합물은 40~99몰%의 디메틸 테레프탈레이트(DMT)와 1~60몰%의 언하이드라이드(anhydride)수지로 구성될 수 있다.
또한, 상기 언하이드라이드(anhydride)수지는 메틸 테라하이드로프탈릭 언하이드라이드(MeTHPA) 및 메틸 헥사하이드로프탈릭 언하이드라이드(MeHHPA)의 몰비가 0.5~9.5 대 9.5~0.5로 구성될 수 있다.
종래에도 디메틸 테레프탈레이트(DMT)만을 사용하지 않고 폴리에스테르계 탄성접착수지의 융점 조절을 위해 기존의 이소프탈산, 아디핀산, 숙신산 등의 방향족 또는 지방족 티카르복실산을 공중합 원료로 사용하였으나,
본 발명에서는 언하이드라이드(anhydride)수지인 메틸 테트라하이드로프탈릭 언하이드라이드(MeTHPA), 메틸 헥사하이드로프탈릭 언하이드라이드(MeHHPA), 테라하이드로프탈릭 언하이드라이드(THPA) 및 헥사하이드로프탈릭 언하이드라이드(HHPA) 중 어느 하나 이상을 테레프탈레이트(DMT)에 첨가하여 사용할 경우 본 발명의 중요한 특성인 탄성특성과 물리적 특성을 유지하면서 동시에 최종 제품의 성형공정에서 다양하게 요구되는 융점을 용이하게 조절할 수 있는 장점을 가진다.
실질적으로 메틸 테트라하이드로프탈릭 언하이드라이드(MeTHPA)를 소량만 넣어도 융점 저하현상이 발생되며 1몰당 약 4℃의 하락의 효과를 얻을 수 있고, 메틸 테트라하이드로프탈릭 언하이드라이드(MeTHPA), 메틸 헥사하이드로프탈릭 언하이드라이드(MeHHPA)을 몰비가 4~6 대 6~4로 혼합사용할 경우에는 특허 융점 저하 현상이 더 크게 발생한다.
예를 들면 언하이드라이드(MeTHPA) 단독으로 사용할 경우에 비해 혼합사용할 경우 혼합물 1몰당 약 5℃의 하락 효과가 나타나 융점 저하 효과가 더 크게 나타난다.
상기 에스테르화 반응에서 사용되는 촉매는 초산아연, 초산소듐, 초산마그네슘, 테트라노 말부톡시티타네이트, 테트라이소프로필티타네이트, 티탄옥사이드/실리옥사이드마이크로코폴리머, 및 나노티타네이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상이고, 폴리에스터계 탄성접착수지 100 중량부에 대하여 15000 ppm 범위로 사용되며 촉매의 투입량이 부족할 경우 에스테르화 반응속도가 느려지며, 과할 경우 폴리에스터계 탄성접착수지의 열안정성이 나빠진다.
에스테르화 반응을 진행한 뒤 이어서 축중합을 진행한다.
상기 에스테르화 반응에 의해 얻어진 올리고머 용액과 소프트 세크먼트인 폴리올(Polyol)을 축중합 촉매, 열안정제, 광산화 안정제와 함께 진공감압이 가능한 내압, 내열 반응기에 투입한 후 760~1000 Torr의 압력 및 200~270℃의 온도에서 과량의 디올(Doil)을 증류한 후, 최종 진공도 1mmHg 이하의 고진공하에서 축중합을 완료하여 본 발명인 폴리에스터계 탄성접합수지를 얻는다.
여기서 폴리올(Polyol)은 폴리(테트라메틸렌에테르)글리콜(PTMG), 폴리에틸렌글리콜(PEG) 또는 폴리프로필렌글리콜(PPG) 중 어느 하나를 선택할 수 있고, 함량은 전체 폴리에스터계 탄성접착수지 대비 1~70중량%를 사용할 수 있다.
또한 상기 축중합 단계에서 사용되는 중합촉매는 삼산화안티몬, 안티몬아세테이트, 테트라노말부톡시티타네이트, 테트라이소프로필티타네이트, 티탄옥사이드/실리카옥사이드마이크로코폴리머, 및 나노티타네이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상이고, 폴리에스터계 탄성접착수지 100 중량부에 대하여 15000 ppm 범위로 사용할 수 있다.
또한 본 발명인 공중합 폴리에스터계 수지 조성물을 이용하여 저융점의 특성이 있어 여러 겹으로 압착하여 필름이나 웹 구조의 부직포를 만들 수 있다.
도 1은 본 발명인 합성피혁용 기재로 사용되는 장섬유 탄성부직포를 제조하는 스펀본드 방사설비에 관한 개념도를 나타내는 도면이다. 상기 스펀본드 방사설비(100)를 이용한 부직포 공정은 고분자를 연속 필라멘트로 직접 방사하는 공정을 포함하고, 임으로 예열하여 적층하고 웹을 현성하는 공정과 섬유간의 결합을 증진시키고 형태를 안정화하는 결합공정으로 이루어지는 것이 특징이다. 그리고 이 공정에 사용되는 원료는 나일론, 폴리에스테르, 폴리프로필렌 등의 열가소성 수지를 사용할 수 있다.
폴리에스테르계 탄성접착수지를 스펀본드 기기를 이용하여 장섬유 탄성부직포를 제조하기 전에, 원료 용융 시 도징(Dosing) 투입부 막힘 문제 및 투입구(110)에서 수분에 의한 가수분해 현상을 줄이기 위해 원료를 건조해야 한다. 우선 폴리에스테르계 탄성접착수지를 사용하며 고유점도(IV)가 0.6 내지 2.0이고, 용융온도(Tm)가 150 내지 220℃인 수지를 교반자(Agitator)가 있는 열풍건조기에서 80℃ 온도에서 3시간 결정화시킨 후, 잔류 수분을 제거하기 위해 125℃에서 10시간 건조를 실시하였다.
건조된 폴리에스테르 탄성수지를 투입구(110)에서 용융시킨 후 방사기(120)의 필터장치를 거쳐 방사노즐을 통하여 연속적인 필라멘트로 방사한다. 방사된 필라멘트는 냉각챔버로 이동되면 필라멘트는 챔버를 통과할 때 냉각기류가 필라멘트를 가로질러 유입되어 용융된 필라멘트는 고화된다. 스펀본드 부직포의 제조공정에서 연신은 전형적인 섬유방사에 이용되는 고데트 방법과 달리 고속기류가 필라멘트에 평행하게 공급되어 개개의 필라멘트를 연신하게 되므로 단일 공정에 의해 필라멘트의 연신과 냉각이 이루어진다.
이후에 방사된 필라멘트 섬유는 컨베이어 밸트(130)에 집적된 후 닙 롤러(Nip roller)(140)에서 1차로 압착된 후 켈린더 롤러(150)에서 150℃ 온도로 2차 압착이 이루어진다. 상기 압착에 의해 부직포의 집속성이 부여된 후 권취기(160)에 감겨 장섬유 탄성부직포가 제조된다.
본 발명인 장섬유 탄성부직포는 섬도가 1 내지 10 d.p.f(denier per fila.) 수준이고, 바람직하게는 섬도가 1.5 내지 4 d.p.f 수준이 적당하다. 섬도가 1.5 d.p.f 이하일 경우 신축성이 떨어지는 문제점이 있고, 섬도가 4 d.p.f 이상일 경우 탄성 부직포의 유연성이 낮아질 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 장섬유 탄성부직포는 영율(Modulus)이 2 내지 5 kgf/cm2 수준으로 폴리에틸렌테레프탈레이트나 나일론 등의 합성섬유 대비 영율이 낮아 유연성이 우수한 특징이 있다.
또한 본 발명에 있어서, 장섬유 탄성부직포는 스펀레이스 공정을 거쳐 인장강도 및 인열강도 등 기계적인 물성을 향상시킬 수 있고, 합지를 통해 원하는 중량의 합성피혁용 기재를 제조할 수 있다.
스펀레이스 공정을 거친 탄성 부직포는 폴리우레탄 함침 전에 수용성 수지를 부여하는 것이 바람직하다. 수용성 수지를 부여함으로써, 섬유의 표면이 수용성 수지에 의해 보호된다. 이러한 수용성 수지로는 특별히 한정은 하지 않지만, 비누화도 80% 이상의 폴리비닐알콜이 바람직하다.
수용성 수지의 부여 방법으로는, 수용성 수지의 수용액에 함침하고, 건조하는 방법 등이 있다.
폴리우레탄을 주성분으로 하는 고분자 탄성체를 상기 시트에 부여함에 있어서는, 고분자 탄성체를 함유하는 폴리우레탄 용액을 시트에 함침시켜 습식 응고하는 방법, 동일한 폴리우레탄 용액을 시트에 함침시켜 건식 응고하는 방법이 있지만, 특별히 한정하는 것은 아니다.
또한 본 발명에 있어서, 장섬유 탄성부직포는 신축율이 20~60%, 회복율이 60~80% 발현되어, 폴리우레탄 함침 공정을 거쳐 합성피혁을 제조한 후에도 신축성이 우수하여 굴곡진 부분에 대한 성형성이 우수한 특징이 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 설명의 특징 및 기타의 장점은 후술되는 실시예로부터 보다 명백하게 될 것이며, 하기 실시예는 예시적인 목적으로 기재될 뿐 본 발명의 보호범위를 한정하거나 제한하는 것으로 해석될 수 없다.
실시예 1
도면 1과 같은 구조를 잦는 통상의 스펀본드 방사 설비(100)에서 용융온도(Tm) 182℃, 고유점도(IV) 1.53인 폴리에스테르계 탄성수지를 원료 투입구(110)에 투입하여 방사 압출기 온도 230℃에서 스펀본드 방사를 진행하였다.
상기 폴리에스테르계 탄성수지의 소프트 세그먼트는 폴리테트라메틸렌글리콜을 이용하였으며 다수의 방사구금을 통해 방사된 필라멘트를 컨베이어 밸트(130)상에 적층하여 50g/m2 중량의 장섬유 탄성부직포를 제조하였다.
이렇게 제조된 탄성부직포를 스펀레이스 공정을 거치면서 2합한 후 폴리비닐알콜 수용액에 함침/건조한 후, 폴리우레탄 용액을 기재 중량 대비 30중량% 함침시킨 후 건식 응고하여 합성피혁을 제조하였다. 제조된 합성피혁의 중량은 150g/m2 이었다.
실시예 2
70g/m2 중량의 폴리에스테르계 탄성부직포를 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 합성피혁을 제조하였다. 제조된 합성피혁의 중량은 200g/m2 이었다.
실시예 3
100g/m2 중량의 폴리에스테르계 탄성부직포를 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 합성피혁을 제조하였다. 제조된 합성피혁의 중량은 200g/m2 이었다.
비교예 1
섬도 1.5데니어(denier), 길이 56mm인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 단섬유를 카딩공정 및 니들펀칭 공정을 거쳐 200g/m2 중량의 부직포를 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 합성피혁을 제조하였다. 제조된 합성피혁의 중량은 270g/m2 이었다.
비교예 2
섬도 1.5데니어(denier), 길이 56mm인 나일론6(Ny6) 단섬유를 카딩공정 및 니들펀칭 공정을 거쳐 200g/m2 중량의 부직포를 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 합성피혁을 제조하였다.제조된 합성피혁의 중량은 270g/m2 이었다.
비교예 3
고유점도(IV) 0.64인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지와 고유점도(IV) 0.46인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지를 사이드바이사이드(Side-by-side) 복합방사하여 섬도 1.5데니어, 길이 56mm인 복합방사 단섬유를 카딩공정 및 니들펀칭 공정을 거쳐 200g/m2 중량의 부직포를 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 합성피혁을 제조하였다. 제조된 합성피혁의 중량은 290g/m2 이었다.
◎신축율
- 신축율 분석방법 : 부직포를 폭 1inch, 길이 15cm 로 절단한 후 한 쪽 끝을 고정한 후 다른 한 쪽에 1kg 추를 매달아 늘어나는 길이를 측정하여 신축율을 분석하였다.
※ 신축율 계산식 = ((늘어난 길이) / (처음 길이)) x 100
◎회복율
- 회복율 분석방법 : 부직포를 폭 1inch, 길이 15cmfh 절단한 후 한 쪽 끝을 고정시킨 후 다른 한 쪽에 1kg 추를 매달아 고정하여 10분동안 방치한 후 추를 제거한다. 추를 제거한 후 처음 길이 대비 늘어난 길이를 비교하여 회복율을 분석하였다.
※회복율 계산식 = (1-((늘어난 길이-처음 길이) / (처음 길이)) x 100
◎성형성
- 성형성 평가방법 : 자동차 스티어링 휠에 상기와 같이 제조된 합성피혁을 부착한 후 굴곡진 안쪽 부분에 합성피혁이 주름이 잡히면 성형성이 불량하고 주름이 잡히지 않으면 성형성이 양호한 것으로 평가하였다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2 비교예3
기재 종류 폴리에스테르 탄성부직포 PET 단섬유 Ny6 단섬유 PET 복합방사
중량(g/cm2) 50 70 100 200 200 200
결합
 스핀레이스 2합 2합 2합 - - -
니들펀칭 ○ ○ ○
합성피혁 PU함침량(wt%) 30 30 30 30 30 30

물성
 중량(g/m2) 150 200 280 270 270 290
신축율(%) 25 23 21 4 6 17
회복율(%) 63 66 67 78 71 66
성형성 양호 양호 양호 불량 불량 양호
표1의 결과를 보면, 실시예들은 장섬유 폴리에스테르 탄성부직포를 합성피혁용 기재로 적용했을 때 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 단섬유나 나일론6 단섬유 대비 신축율은 20% 대, 회복율 60% 대로 비교예와 비교시 회복율에서는 별차이가 없거나 약간 떨어지나 신축율면에서 우수하여 굴곡진 부분에 대한 성형성이 우수함을 알 수 있다.
또한 성형성면에서는 굴곡진 면에 합성피혁을 부착할 경우 신축율이 좋을 수록 양방향으로 용이하게 늘어날 수있어 부착할 면의 표면에 밀착성이 뛰어나다.
반면에 비교예는 실시예에 비해 신축율이 비교예보다 작아 잘 늘어나지 않으며 또한 회복율은 실시예보다 높아 원상태로 회복할려고 하는 성질이 높아 굴곡진 면에 맞게 성형시키기에는 어려움이 많음을 알수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
100: 스펀본드 방사설비 110: 투입구
120: 방사기 130: 네트컨베이어
140: 닙 롤러(Nip Roller) 150: 켈린더 롤러(Calender Roller))
160: 권취기

Claims (3)

  1. 하드 세그먼트 원료인 디올(Diol)과 디카르본산(Dicarbonic acid)을 에스테르화 반응시키고 그 반응물에 소프트 세그먼트 원료인 폴리올(Polyol)을 축중합시켜 생성되는 공중합 폴리에스테르계 탄성수지에 있어서,
    상기 디올(Diol)은 70~95몰%의1,4-부탄디올(1,4-BD) 및 5~30몰%의 2-메틸1,3-프로판디올(MPO) 혼합물로 구성되고,
    상기 디카르본산(Dicarbonic acid)은 40~99몰%의 디메틸 테레프탈레이트(DMT) 및 1~60몰%의 언하이드라이드(anhydride)수지 혼합물로 구성되며,
    상기 폴리올(Polyol)은 폴리(테트라메틸렌에테르)글리콜(PTMG), 폴리에틸렌글리콜(PEG) 및 폴리프로필렌글리콜(PPG) 중 어느 하나로 구성될 수 있는,
    경도가 쇼와 D (Shore D) 80 이하인 탄성을 발현하는 공중합 폴리에스테르계 탄성수지를 용융하여 스펀본드(Spunbond) 방사 방법으로 제조된 섬도가 1 내지 10 d.p.f(denier per fila.)이고 신축율이 20~60%의 장섬유형 탄성 부직포를 이용한 합성피혁.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르계 탄성수지의 소프트 세그먼트인 폴리올은 폴리에틸렌글리콜(PEG) 또는 폴리테트라메틸렌글리콜(PTMG)이며 상기 폴리에스테르계 탄성수지 대비 5 내지 70중량%인 것을 특징으로 하는 장섬유형 탄성 부직포를 이용한 합성피혁.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 탄성부직포는 스펀레이스 결합공정을 걸쳐 기계적인 물성을 향상시키는 것을 특징으로 하는 장섬유형 탄성 부직포를 이용한 합성피혁.
KR1020150187339A 2015-12-28 2015-12-28 장섬유형 탄성 부직포를 이용한 합성피혁 KR101827454B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150187339A KR101827454B1 (ko) 2015-12-28 2015-12-28 장섬유형 탄성 부직포를 이용한 합성피혁

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150187339A KR101827454B1 (ko) 2015-12-28 2015-12-28 장섬유형 탄성 부직포를 이용한 합성피혁

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170077896A KR20170077896A (ko) 2017-07-07
KR101827454B1 true KR101827454B1 (ko) 2018-02-12

Family

ID=59353592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150187339A KR101827454B1 (ko) 2015-12-28 2015-12-28 장섬유형 탄성 부직포를 이용한 합성피혁

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101827454B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013194326A (ja) * 2012-03-15 2013-09-30 Kuraray Co Ltd 伸縮性人工皮革
KR101402783B1 (ko) * 2013-05-28 2014-06-02 주식회사 백산 인조피혁 및 이의 제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013194326A (ja) * 2012-03-15 2013-09-30 Kuraray Co Ltd 伸縮性人工皮革
KR101402783B1 (ko) * 2013-05-28 2014-06-02 주식회사 백산 인조피혁 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170077896A (ko) 2017-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4650206B2 (ja) 生分解性複合繊維、および、これを用いた繊維構造物と吸収性物品
KR20130035414A (ko) 폴리에스테르계 부직포 및 그 제조 방법
KR100915458B1 (ko) 난연성 저융점 폴리에스테르계 섬유 및 이의 제조방법
KR20160116938A (ko) 재활용이 가능한 폴리에스터계 탄성접착수지를 이용한 스펀본드 탄성부직포
KR101778131B1 (ko) 장섬유형 탄성부직포 및 이를 이용한 마스크 시트
KR101843448B1 (ko) 내한굴곡성 및 접착력이 우수한 핫멜트접착필름
KR102031790B1 (ko) 열 성형성이 우수한 카펫 기포지용 스펀본드 부직포 및 이의 제조방법
JP2009299201A (ja) 速乾性に優れた編地および繊維製品
KR101827454B1 (ko) 장섬유형 탄성 부직포를 이용한 합성피혁
KR101822643B1 (ko) 폴리에스테르계 탄성부직포를 이용한 의류용 신축심지
JP4312066B2 (ja) 耐熱性ポリ乳酸系長繊維不織布
KR101894727B1 (ko) 신축 회복률 및 피부 밀착성이 우수한 리프팅 마스크 시트
KR101894726B1 (ko) 신축성이 우수한 탄성부직포 및 이를 이용한 합성피혁
WO2005064052A1 (ja) 生分解性複合短繊維とその製造方法、及びこれを用いた熱接着不織布
JP3650223B2 (ja) 熱成形用不織布
JP2009299207A (ja) 多層構造織編物および繊維製品
JP6537431B2 (ja) 芯鞘複合バインダー繊維
KR102622695B1 (ko) 통기성이 우수한 폴리에스터계 스펀본드 접착부직포
KR101819726B1 (ko) 접착력과 통기성이 우수한 장섬유형 열접착 시트
JPS601404B2 (ja) 高ケン縮性複合繊維
JPH0551853A (ja) 形状記憶能を有するコポリエステル繊維積層物
JP3879289B2 (ja) クッション材用ポリエステル短繊維の製造方法およびクッション材の製造方法
KR102677145B1 (ko) 스펀본드 부직포 및 이의 제조 방법
JP3694101B2 (ja) 自然分解性複合繊維及びその応用製品
JP3832608B2 (ja) 耐久性に優れた弾性フィラメント及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant