KR102123318B1 - Manufacturing method of flexible fiber substrate - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폴리에스테르 단독 또는 폴리에스테르와 무기물 미립자의 혼합물을 용융방사하여 미연신 섬유를 수득하는 단계; 상기 미연신 섬유를 연신하여 연신 섬유를 수득하는 단계; 상기 연신 섬유를 열 고정시켜 원사를 수득하는 단계; 상기 원사를 직조하여 직물을 수득하는 단계; 및 상기 직물을 가열 및 가압 공정에 의해 평탄화하는 단계를 포함하는 플렉서블 섬유 기판의 제조방법을 제공한다. 본 발명의 제조방법으로 제조된 플렉서블 섬유 기판은 소정의 재료로 이루어진 섬유의 직물을 기반으로 하기 때문에 유연성이 우수하고, 피부 접촉감이 우수하여 웨어러블 디스플레이(wearable display)에 적용이 가능하다. 또한, 본 발명의 제조방법으로 제조된 플렉서블 섬유 기판은 섬유를 구성하는 소정의 재료, 섬유 제조시 도입되는 연신 과정 및 열 고정 과정, 그리고 섬유의 직조 후 도입되는 평탄화 과정과 같은 다양한 인자의 조합에 의해 향상된 평활도, 열 안정성 및 치수 안정성을 가지므로, 전자 소자 등을 실장하는 고온 공정에 적용이 가능하다.The present invention comprises the steps of melt spinning the polyester alone or a mixture of polyester and inorganic fine particles to obtain unstretched fibers; Stretching the unstretched fiber to obtain a stretched fiber; Thermally fixing the stretched fiber to obtain a yarn; Weaving the yarn to obtain a fabric; And flattening the fabric by a heating and pressing process. Since the flexible fiber substrate manufactured by the manufacturing method of the present invention is based on the fabric of a fiber made of a predetermined material, it is excellent in flexibility and excellent in skin contact, so it can be applied to a wearable display. In addition, the flexible fiber substrate manufactured by the manufacturing method of the present invention is used for combination of various factors such as a predetermined material constituting the fiber, a stretching process and a heat fixing process introduced during fiber manufacturing, and a planarization process introduced after weaving the fiber. Since it has improved smoothness, thermal stability and dimensional stability, it can be applied to high-temperature processes for mounting electronic devices and the like.
Description
본 발명은 플렉서블 섬유 기판의 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 열 안정성 및 치수 안정성이 우수한 플렉서블 섬유 기판의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a flexible fiber substrate, and more particularly, to a method for manufacturing a flexible fiber substrate having excellent thermal stability and dimensional stability.
최근, 액정 및 OLED 등의 표시소자에 대해서는 경박화, 대형화에 더하여 장기신뢰성, 형상의 자유도, 곡면표시 등 더욱 고도한 특성이 요구되고 있다. 기존의 평판 디스플레이 기판으로 사용되는 유리기판은 0.7 ㎜ 내외의 두께로 박막이다. 하지만 박막의 특성상 유리기판은 깨지기 쉽고 모바일 디스플레이로 사용되거나 대형의 디스플레이에 적용되는 경우 추가의 보호필름이 요구된다. 특히, 휴대용 컴퓨터, 휴대전화 등 휴대용 전자기기의 발달에 따라 무겁고 두꺼우며, 깨지기 쉽고 휘어지기 어려운 종래의 유리기판에 대한 대안으로서 플라스틱 소재의 플렉서블 기판(flexible substrate)에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.In recent years, for display elements such as liquid crystals and OLEDs, more advanced characteristics such as long-term reliability, freedom of shape, and curved display in addition to thinning and large-sized are required. The glass substrate used as a conventional flat panel display substrate is a thin film with a thickness of about 0.7 mm. However, due to the nature of the thin film, the glass substrate is fragile and an additional protective film is required when used as a mobile display or when applied to a large display. In particular, with the development of portable electronic devices such as portable computers and mobile phones, research into plastic flexible substrates has been actively conducted as an alternative to conventional glass substrates that are heavy, thick, and fragile and difficult to bend. .
이러한 플렉서블 기판의 플라스틱 소재로는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리에틸렌설포네이트, 폴리옥시메틸렌, 폴리아릴레이트 등이 일반적으로 사용되고 있으며, 상기 플라스틱 소재를 필름 형태로 성형하여 플렉서블 기반으로 이용하고 있다.Polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyimide, polyethylene sulfonate, polyoxymethylene, polyarylate, etc. are generally used as the plastic material of the flexible substrate, and the plastic material is molded into a film to be flexible. It is used as a basis.
그러나, 필름 형태의 플라스틱 기판은 내열성 및 내용제성이 유리기판에 비해 떨어지는 문제점이 있고, 특히 열팽창 게수(coefficient of thermal expansion)가 상대적으로 크기 때문에 전자 소자의 실장과 같은 고온 공정에서 기판의 변형 및 손상 또는 기판과 기판 접속부의 박리 현상 등을 야기할 염려가 있다.However, the plastic substrate in the form of a film has a problem in that heat resistance and solvent resistance are inferior to that of a glass substrate. In particular, since the coefficient of thermal expansion is relatively large, deformation and damage of the substrate in a high temperature process such as mounting an electronic device Alternatively, there is a fear of causing a peeling phenomenon of the substrate and the substrate connecting portion.
따라서, 소정의 유연성을 가지면서 동시에 열 안정성 및 치수 안정성이 우수한 플렉서블 기판을 개발하는 것이 요구된다.Therefore, it is required to develop a flexible substrate having a predetermined flexibility and excellent thermal stability and dimensional stability.
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 소정의 유연성을 가지며, 동시에 평활도, 열 안정성 및 치수 안정성이 우수한 플렉서블 기판의 제조방법을 제공하는데에 있다.The present invention has been derived to solve conventional problems, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a flexible substrate having a predetermined flexibility and excellent smoothness, thermal stability, and dimensional stability.
본 발명의 목적을 해결하기 위하여, 본 발명은 폴리에스테르 단독 또는 폴리에스테르와 무기물 미립자의 혼합물을 용융방사하여 미연신 섬유를 수득하는 단계; 상기 미연신 섬유를 연신하여 연신 섬유를 수득하는 단계; 상기 연신 섬유를 열 고정시켜 원사를 수득하는 단계; 상기 원사를 직조하여 직물을 수득하는 단계; 및 상기 직물을 가열 및 가압 공정에 의해 평탄화하는 단계를 포함하는 플렉서블 섬유 기판의 제조방법을 제공한다. 이때, 상기 폴리에스테르는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트글리콜(PETG) 및 폴리시클로헥산디메틸렌테레프탈레이트(PCT)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 무기물 미립자는 점토 입자, 실리카 입자, 이산화티탄 입자, 탄산칼슘 입자, 산화아연 입자, 티탄산바륨 입자, 탄산바륨 입자, 황산바륨 입자, 산화지르코늄 입자, 규산지르코늄 입자, 알루미나 입자, 산화마그네슘 입자 및 코발트 입자로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 폴리에스테르와 무기물 미립자의 혼합물 내에서 무기물 미립자의 함량은 0.01~1 중량%인 것이 바람직하고, 0.05~1 중량%인 것이 더 바람직하고, 0.05~0.5 중량%인 것이 가장 바람직하다. 또한, 상기 미연신 섬유의 연신 배율은 1.5~4.5배인 것이 바람직하고, 1.5~4배인 것이 더 바람직하며, 2~4배인 것이 가장 바람직하다. 또한, 상기 연신 섬유의 열 고정 온도는 80~200 ℃인 것이 바람직하고, 100~200 ℃인 것이 더 바람직하며, 150~200 ℃인 것이 가장 바람직하다. 또한, 직물은 평직물, 능직물 또는 주자직물에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 또한, 상기 가열 및 가압 공정은 캘린더링 공정(calendering process)인 것이 바람직하고, 이때, 캘린더링 공정(calendering process)은 20~180 ℃의 온도 조건 및 1.5~3.5 ㎏f/㎠의 압력 조건에서 진행되는 것이 더 바람직하다.In order to solve the object of the present invention, the present invention comprises the steps of melt spinning the polyester alone or a mixture of polyester and inorganic fine particles to obtain unstretched fibers; Stretching the unstretched fiber to obtain a stretched fiber; Thermally fixing the stretched fiber to obtain a yarn; Weaving the yarn to obtain a fabric; And flattening the fabric by a heating and pressing process. At this time, the polyester is polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polytrimethylene terephthalate (PTT), polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene terephthalate glycol (PETG) and polycyclohexanedi It is preferably composed of at least one selected from the group consisting of methylene terephthalate (PCT). In addition, the inorganic fine particles are clay particles, silica particles, titanium dioxide particles, calcium carbonate particles, zinc oxide particles, barium titanate particles, barium carbonate particles, barium sulfate particles, zirconium oxide particles, zirconium silicate particles, alumina particles, magnesium oxide particles And it is preferably composed of at least one selected from the group consisting of cobalt particles. In addition, the content of the inorganic fine particles in the mixture of the polyester and the inorganic fine particles is preferably 0.01 to 1% by weight, more preferably 0.05 to 1% by weight, and most preferably 0.05 to 0.5% by weight. In addition, the draw ratio of the unstretched fiber is preferably 1.5 to 4.5 times, more preferably 1.5 to 4 times, and most preferably 2 to 4 times. In addition, the heat fixing temperature of the stretched fiber is preferably 80 to 200°C, more preferably 100 to 200°C, and most preferably 150 to 200°C. Further, the fabric may be any one selected from plain fabric, twill fabric, or runner fabric. In addition, the heating and pressurizing process is preferably a calendering process (calendering process), wherein the calendering process (calendering process) proceeds at a temperature condition of 20 ~ 180 ℃ and a pressure condition of 1.5 ~ 3.5 ㎏f / ㎠ It is more preferred.
본 발명의 제조방법으로 제조된 플렉서블 섬유 기판은 소정의 재료로 이루어진 섬유의 직물을 기반으로 하기 때문에 유연성이 우수하고, 피부 접촉감이 우수하여 웨어러블 디스플레이(wearable display)에 적용이 가능하다. 또한, 본 발명의 제조방법으로 제조된 플렉서블 섬유 기판은 섬유를 구성하는 소정의 재료, 섬유 제조시 도입되는 연신 과정 및 열 고정 과정, 그리고 섬유의 직조 후 도입되는 평탄화 과정과 같은 다양한 인자의 조합에 의해 향상된 평활도, 열 안정성 및 치수 안정성을 가지므로, 전자 소자 등을 실장하는 고온 공정에 적용이 가능하다. 따라서, 본 발명의 제조방법으로 제조된 플렉서블 섬유 기판은 전자회로 인쇄용 또는 전자 소자 실장용으로 사용이 가능하며, 궁극적으로 유기발광 표시장치, 액정 표시장치 등의 기판으로 사용될 수 있다.Since the flexible fiber substrate manufactured by the manufacturing method of the present invention is based on the fabric of a fiber made of a predetermined material, it is excellent in flexibility and excellent in skin contact, so it can be applied to a wearable display. In addition, the flexible fiber substrate manufactured by the manufacturing method of the present invention is used for combination of various factors such as a predetermined material constituting the fiber, a stretching process and a heat fixing process introduced during fiber manufacturing, and a planarization process introduced after weaving the fiber. Since it has improved smoothness, thermal stability and dimensional stability, it can be applied to high-temperature processes for mounting electronic devices and the like. Accordingly, the flexible fiber substrate manufactured by the manufacturing method of the present invention can be used for electronic circuit printing or electronic device mounting, and ultimately, it can be used as a substrate such as an organic light emitting display device or a liquid crystal display device.
도 1은 제조예 1에서 제조한 폴리에틸렌나프탈레이트 원사를 주사전자현미경(SEM)으로 촬영한 사진이다.
도 2는 제조예 1에서 제조한 플렉서블 섬유 기판을 주사전자현미경(SEM)으로 촬영한 사진이다.
도 3은 본 발명의 제조예 1에서 제조한 원사의 열팽창 계수를 측정한 결과를 나타낸 것이다.1 is a photograph of the polyethylene naphthalate yarn prepared in Preparation Example 1 taken with a scanning electron microscope (SEM).
FIG. 2 is a photograph of the flexible fiber substrate manufactured in Preparation Example 1 taken with a scanning electron microscope (SEM).
Figure 3 shows the results of measuring the coefficient of thermal expansion of the yarn produced in Preparation Example 1 of the present invention.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 플렉서블 섬유 기판의 제조방법은 폴리에스테르 단독 또는 폴리에스테르와 무기물 미립자의 혼합물을 용융방사하여 미연신 섬유를 수득하는 단계; 상기 미연신 섬유를 연신하여 연신 섬유를 수득하는 단계; 상기 연신 섬유를 열 고정시켜 원사를 수득하는 단계; 상기 원사를 직조하여 직물을 수득하는 단계; 및 상기 직물을 가열 및 가압 공정에 의해 평탄화하는 단계를 포함한다. 이하, 본 발명에 따른 플렉서블 섬유 기판의 제조방법을 구성 단계별로 나누어 설명한다.
The method for manufacturing a flexible fiber substrate according to the present invention comprises the steps of melt spinning a polyester alone or a mixture of polyester and inorganic fine particles to obtain unstretched fibers; Stretching the unstretched fiber to obtain a stretched fiber; Thermally fixing the stretched fiber to obtain a yarn; Weaving the yarn to obtain a fabric; And planarizing the fabric by a heating and pressing process. Hereinafter, a method of manufacturing the flexible fiber substrate according to the present invention will be described in terms of configuration steps.
미연신Undrawn 섬유를 수득하는 단계 Obtaining the fibers
본 발명에서 미연신 섬유를 수득하는 단계는 폴리에스테르 단독 또는 폴리에스테르와 무기물 미립자의 혼합물을 용융방사하는 것으로 이루어진다.The step of obtaining unstretched fibers in the present invention consists of melt spinning the polyester alone or a mixture of polyester and inorganic fine particles.
이때, 상기 폴리에스테르는 원사로 제조가 용이하고 유연성을 가지는 것이라면 그 종류가 크게 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 폴리에스테르는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트글리콜(PETG) 및 폴리시클로헥산디메틸렌테레프탈레이트(PCT)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 구성되는 것이 바람직하고, 유연성, 피부 접촉감 및 원사 제조 적합성 등을 고려할 때 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN)에서 선택되는 것이 더 바람직하다.In this case, the type of the polyester is not limited as long as it is easy to manufacture and has flexibility as a yarn. For example, the polyester is polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polytrimethylene terephthalate (PTT), polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene terephthalate glycol (PETG) and polycyclo It is preferably composed of at least one selected from the group consisting of hexane dimethylene terephthalate (PCT), in consideration of flexibility, skin contact feeling and suitability for yarn production, etc. in polyethylene terephthalate (PET) or polyethylene naphthalate (PEN). It is more preferred to be selected.
또한, 상기 무기물 미립자는 폴리에스테르와 상용될 수 있고 원사의 열 안정성 또는 치수 안정성을 향상시킬 수 있는 것이라면 그 종류가 크게 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 무기물 미립자는 점토 입자, 실리카 입자, 이산화티탄 입자, 탄산칼슘 입자, 산화아연 입자, 티탄산바륨 입자, 탄산바륨 입자, 황산바륨 입자, 산화지르코늄 입자, 규산지르코늄 입자, 알루미나 입자, 산화마그네슘 입자 및 코발트 입자로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 구성되는 것이 바람직하고, 폴리에스테르와의 상용성, 원사의 열 안정성 또는 치수 안정성 향상을 담보하는 측면에서 점토 입자 또는 실리카 입자에서 선택되는 것이 더 바람직하다. 또한, 상기 폴리에스테르와 무기물 미립자의 혼합물 내에서 무기물 미립자의 함량은 융용방사성 등을 고려할 때 0.01~1 중량%인 것이 바람직하고, 0.05~1 중량%인 것이 더 바람직하고, 0.05~0.5 중량%인 것이 가장 바람직하다.
In addition, if the inorganic fine particles are compatible with polyester and can improve the thermal stability or dimensional stability of the yarn, the type is not greatly limited. For example, the inorganic fine particles include clay particles, silica particles, titanium dioxide particles, calcium carbonate particles, zinc oxide particles, barium titanate particles, barium particles, barium sulfate particles, zirconium oxide particles, zirconium silicate particles, alumina particles, oxidation It is preferably composed of at least one selected from the group consisting of magnesium particles and cobalt particles, and is selected from clay particles or silica particles in terms of ensuring compatibility with polyester, improving thermal stability or dimensional stability of the yarn. desirable. In addition, the content of the inorganic fine particles in the mixture of the polyester and the inorganic fine particles is preferably 0.01 to 1% by weight, more preferably 0.05 to 1% by weight, and more preferably 0.05 to 0.5% by weight in consideration of melt spinning properties, etc. It is most preferred.
연신Drawing 섬유를 수득하는 단계 Obtaining the fibers
본 발명에서 연신 섬유를 수득하는 단계는 미연신 섬유를 소정의 배율로 연신하는 것으로 구성된다. 본 발명에서 미연신 섬유는 연신 과정에 의해 일부 배향 및 결정화가 진행되며, 이로 인해 원사의 열 안정성 및 치수 안정성이 향상된다. 상기 미연신 섬유의 연신 배율은 1.5~4.5배인 것이 바람직하고, 1.5~4배인 것이 더 바람직하며, 2~4배인 것이 가장 바람직하다.
In the present invention, the step of obtaining the stretched fiber consists of stretching the unstretched fiber at a predetermined magnification. In the present invention, some orientation and crystallization of the unstretched fiber is performed by the stretching process, thereby improving the thermal stability and dimensional stability of the yarn. The stretching ratio of the unstretched fiber is preferably 1.5 to 4.5 times, more preferably 1.5 to 4 times, and most preferably 2 to 4 times.
원사를 수득하는 단계Step of obtaining yarn
본 발명에서 원사를 수득하는 단계는 연신 섬유를 열 고정하는 것으로 구성된다. 연신 섬유는 열 고정에 의해 결정화가 더욱 진행되며, 이로 인해 원사의 열 안정성 및 치수 안정성이 향상된다. 상기 연신 섬유의 열 고정 온도는 80~200 ℃인 것이 바람직하고, 100~200 ℃인 것이 더 바람직하며, 150~200 ℃인 것이 가장 바람직하다.
The step of obtaining a yarn in the present invention consists of heat-setting the stretched fiber. The crystallization of the stretched fiber is further advanced by heat fixation, thereby improving the thermal stability and dimensional stability of the yarn. The heat setting temperature of the stretched fiber is preferably 80 to 200°C, more preferably 100 to 200°C, and most preferably 150 to 200°C.
직물을 수득하는 단계Obtaining a fabric
본 발명에서 직물을 수득하는 단계는 원사를 일반적인 기판 형태(예를 들어 판상 형태)로 직조하는 것으로 구성된다. 이때, 직물은 직조하는 방법에 따라 다양한 형태를 가질 수 있으며, 예를 들어 평직물, 능직물 또는 주자직물에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 평직(plain weave)은 날실과 씨실이 서로 번갈아 교차되는 가장 기본적인 조직 또는 이런 조직으로 짠 직물을 지칭하며, 대표적인 평직물로는 태피터,보일,브로드 등이 있다. 능직(twill weave)은 직물 표면에 날실 또는 씨실로 빗방향의 이랑무늬를 형성하는 조직 또는 이런 조직으로 짠 직물을 지칭하며, 일반적으로 조직이 비교적 촘촘하며 질기고 부침(浮沈)의 부(浮)가 길 때에는 광택이 많이 나는 특성이 있다. 주자직(statin weave)은 경사(經絲)나 위사(緯絲)가 직물표면에 많이 나타나게 하는 조직 또는 이런 조직으로 짠 직물을 지칭하며 평직이나 능직에 비하여 직물의 표면이 매우 매끄럽고 광택이 나는 특징이 있다.
The step of obtaining the fabric in the present invention consists in weaving the yarn into a general substrate form (for example in the form of a plate). At this time, the fabric may have a variety of shapes depending on the method of weaving, for example, it may be any one selected from plain fabric, twill fabric or runner fabric. Plain weave refers to the most basic tissue in which warp and weft alternately cross each other, or fabrics woven from these tissues. Representative plain fabrics include taffeta, boil, and broad. Twill weave refers to a tissue that forms a comb pattern in the direction of a comb with a warp or weft on the surface of a fabric, or a fabric woven from such a tissue. In general, the tissue is relatively dense, tough and swelling. When it is long, it has a characteristic of having a lot of luster. Statin weave refers to a tissue that has a lot of warp or weft appearing on the fabric surface, or a fabric woven from such a tissue, and the surface of the fabric is very smooth and shiny compared to plain weave or twill. There is this.
직물을 평탄화하는 단계Leveling the fabric
본 발명에서 직물을 평탄화하는 단계는 직물의 표면에 소정의 열 및 소정의 압력을 가하는 것으로 구성된다. 일반적으로 기판에서 평활도의 불량은 기판 위에 전자 소자를 형성할 때 위해 요소로 작용하는데, 본 발명에 따른 직물은 별도의 평탄화 과정에 의해 향상된 평활도를 가지게 된다. 또한, 본 발명에 따른 직물은 가열 및 가압에 의해 향상된 치수 안정성을 가지게 된다. 이때, 직물의 평활도를 향상시키기 위한 가열 및 가압 공정은 동시에 이루어지는 것이 바람직하고, 예를 들어 캘린더링 공정(calendering process)인 것이 바람직하다. 캘린더(calender)는 여러 개의 가열 로울을 배열한 압연 기계를 말하여, 본 발명에서 캘린더링 공정(calendering process)은 캘린더를 이용하여 직물에 소정의 열과 압력을 동시에 가하여 직물의 표면을 매끄럽게 하는 가공 방법을 의미한다. 본 발명에서 캘린더링 공정(calendering process)의 온도 조건 및 압력 조건은 직물을 형성하는 주성분인 폴리에스테르의 종류에 따라 다양한 범위에서 선택될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서 캘린더링 공정(calendering process)은 직물의 평활도 향상 효과를 담보하는 측면에서 20~180 ℃의 온도 조건 및 1.5~3.5 ㎏f/㎠의 압력 조건에서 진행되는 것이 바람직하고, 50~180 ℃의 온도 조건 및 2.0~3.5 ㎏f/㎠의 압력 조건에서 진행되는 것이 더 바람직하며, 100~~180 ℃의 온도 조건 및 2.5~3.5 ㎏f/㎠의 압력 조건에서 진행되는 것이 더 바람직하다.
In the present invention, the step of flattening the fabric consists of applying a predetermined amount of heat and pressure to the surface of the fabric. In general, the poor smoothness in the substrate acts as a hazard when forming an electronic device on the substrate, and the fabric according to the present invention has improved smoothness by a separate flattening process. In addition, the fabric according to the present invention has improved dimensional stability by heating and pressing. At this time, the heating and pressing process for improving the smoothness of the fabric is preferably carried out at the same time, for example, it is preferable that the calendering process (calendering process). Calender (calender) refers to a rolling machine in which several heating rolls are arranged, and in the present invention, a calendering process is a processing method of simultaneously applying a predetermined heat and pressure to a fabric using a calender to smooth the surface of the fabric. Means In the present invention, the temperature condition and the pressure condition of the calendering process may be selected from various ranges according to the type of polyester, which is the main component forming the fabric. For example, in the present invention, the calendering process is preferably performed at a temperature condition of 20 to 180° C. and a pressure condition of 1.5 to 3.5 kgf/cm 2 in terms of securing the effect of improving the smoothness of the fabric, It is more preferable to proceed under a temperature condition of 50 to 180° C. and a pressure condition of 2.0 to 3.5 kgf/cm 2, more preferably under a temperature condition of 100 to 180° C. and a pressure condition of 2.5 to 3.5 kgf/cm 2 desirable.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 기술적 특징을 명확하게 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 보호범위를 한정하는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, the following examples are only for clearly illustrating the technical features of the present invention, and are not intended to limit the protection scope of the present invention.
1. One.
플렉서블Flexible
섬유 기판의 제조 Preparation of fiber substrate
제조예 1.Preparation Example 1.
폴리에틸렌나프탈레이트 칩을 약 250~290 ℃에서 융융시킨 후 방사하여 미연신 섬유를 수득하였다. 이후, 미연신 섬유를 약 3배의 배율로 연신하여 연신 섬유를 수득하였다. 이후, 연신 섬유를 약 180 ℃에서 열 고정시켜 폴리에틸렌나프탈레이트 원사을 제조하였다. 도 1은 제조예 1에서 제조한 폴리에틸렌나프탈레이트 원사를 주사전자현미경(SEM)으로 촬영한 사진이다. 이후, 폴리에틸렌나프탈레이트 원사를 평직 방법으로 직조하여 평직물을 제조하였다. 이후, 상기 평직물에 대해 160 ℃의 온도 및 3.0 ㎏f/㎠의 압력 조건에서 캘린더링 공정을 진행하여 표면이 평탄화된 플렉서블 섬유 기판을 수득하였다. 도 2는 제조예 1에서 제조한 플렉서블 섬유 기판을 주사전자현미경(SEM)으로 촬영한 사진이다.
Polyethylene naphthalate chips were melted at about 250 to 290° C., and then spun to obtain unstretched fibers. Then, the unstretched fiber was stretched at a magnification of about 3 times to obtain a stretched fiber. Thereafter, the stretched fiber was heat-set at about 180°C to produce a polyethylene naphthalate yarn. 1 is a photograph of the polyethylene naphthalate yarn prepared in Preparation Example 1 taken with a scanning electron microscope (SEM). Thereafter, a polyethylene naphthalate yarn was woven by a plain weave method to prepare a plain fabric. Thereafter, a calendering process was performed on the plain fabric at a temperature of 160° C. and a pressure of 3.0 kgf/cm 2 to obtain a flexible fiber substrate having a flat surface. FIG. 2 is a photograph of the flexible fiber substrate manufactured in Preparation Example 1 taken with a scanning electron microscope (SEM).
제조예 2.Preparation Example 2.
폴리에틸렌테레프탈레이트 칩 99.9 중량%와 점토(clay) 입자 0.1 중량%로 이루어진 혼합물을 약 250~290 ℃에서 융융시킨 후 방사하여 미연신 섬유를 수득하였다. 이후, 미연신 섬유를 약 3배의 배율로 연신하여 연신 섬유를 수득하였다. 이후, 연신 섬유를 약 180 ℃에서 열 고정시켜 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 제조하였다. 이후, 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 평직 방법으로 직조하여 평직물을 제조하였다. 이후, 상기 평직물에 대해 160 ℃의 온도 및 3.0 ㎏f/㎠의 압력 조건에서 캘린더링 공정을 진행하여 표면이 평탄화된 플렉서블 섬유 기판을 수득하였다.A mixture consisting of 99.9% by weight of polyethylene terephthalate chips and 0.1% by weight of clay particles was melted at about 250 to 290°C and spun to obtain unstretched fibers. Thereafter, the unstretched fiber was stretched at a magnification of about 3 times to obtain a stretched fiber. Thereafter, the stretched fiber was heat-set at about 180°C to prepare a polyethylene terephthalate yarn. Thereafter, a polyethylene terephthalate yarn was woven by a plain weave method to prepare a plain fabric. Thereafter, a calendering process was performed on the plain fabric at a temperature of 160° C. and a pressure of 3.0 kgf/cm 2 to obtain a flexible fiber substrate having a flat surface.
비교제조예 1.Comparative Production Example 1.
폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 약 250~290 ℃에서 융융시킨 후 방사하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 제조하였다. 이후, 폴리에틸렌테레프탈레이트 원사를 평직 방법으로 직조하여 평직물 형태의 플렉서블 섬유 기판을 수득하였다.
Polyethylene terephthalate chips were melted at about 250 to 290° C., and then spun to prepare polyethylene terephthalate yarns. Thereafter, the polyethylene terephthalate yarn was woven by a plain weave method to obtain a flexible fiber substrate in the form of a plain fabric.
2. 원사의 열팽창 계수 측정2. Measuring the coefficient of thermal expansion of yarn
제조예 1, 제조예 2 및 비교제조예 1에서 제조한 원사의 열팽창 게수(coefficient of thermal expansion)를 열역학적 분석장치(Thermomechanical analyzer)로 측정하였다. 구체적으로 원사 한 가닥에 대해 30℃에서 180℃까지로의 온도 변화시 길이 변화를 측정하였고, 이를 통해 열팽창 계수를 계산하였다. 도 3은 본 발명의 제조예 1에서 제조한 원사의 열팽창 계수를 측정한 결과를 나타낸 것이다. 또한, 하기 표 1에 제조예 1, 제조예 2 및 비교제조예 1에서 제조한 원사의 열팽창 게수(coefficient of thermal expansion)를 나타내었다.The coefficient of thermal expansion of the yarns prepared in Production Example 1, Production Example 2 and Comparative Production Example 1 was measured with a thermomechanical analyzer. Specifically, the length change was measured when the temperature of the yarn changed from 30° C. to 180° C., and the thermal expansion coefficient was calculated. Figure 3 shows the results of measuring the coefficient of thermal expansion of the yarn produced in Preparation Example 1 of the present invention. In addition, Table 1 below shows the coefficient of thermal expansion of the yarns prepared in Production Example 1, Production Example 2, and Comparative Production Example 1.
도 1에서 보이는 바와 같이 본 발명의 원사는 30℃에서 180℃까지로의 온도 변화시 팽창하는 특성을 보였다. 한편, 원사 제조시 원료로 폴리에스테르에 무기물 미립자의 혼입, 연신 과정과 열 고정 과정의 도입에 의해 열 안정성 및 치수 안정성이 향상되는 것으로 나타났다.
As shown in Figure 1, the yarn of the present invention showed a characteristic of expansion when the temperature changes from 30°C to 180°C. On the other hand, it has been shown that thermal stability and dimensional stability are improved by mixing inorganic fine particles with polyester as a raw material in the production of the yarn, and by introducing a stretching process and a heat fixing process.
이상에서와 같이 본 발명을 상기의 실시예를 통해 설명하였지만 본 발명이 반드시 여기에만 한정되는 것은 아니며 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 본 발명에 첨부된 특허청구의 범위에 속하는 모든 실시 태양을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.As described above, the present invention has been described through the above embodiments, but the present invention is not necessarily limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope and spirit of the present invention. Accordingly, the protection scope of the present invention should be construed to include all embodiments falling within the scope of the claims appended to the present invention.
Claims (9)
상기 미연신 섬유를 1.5~4.0 배의 연신 배율로 연신하여 연신 섬유를 수득하는 단계;
상기 연신 섬유를 100~200℃의 온도에서 열 고정시켜 원사를 수득하는 단계;
상기 원사를 직조하여 직물을 수득하는 단계; 및
상기 직물을 캘린더링 공정(calendering process)에 의해 평탄화하는 단계를 포함하는 방법으로서,
상기 캘린더링 공정(calendering process)은 50~180℃의 온도 조건 및 2.0~3.5 ㎏f/㎠의 압력 조건에서 진행되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 섬유 기판의 제조방법.
Melt spinning the polyester alone or a mixture of polyester and inorganic fine particles to obtain unstretched fibers;
Drawing the unstretched fiber at a stretching ratio of 1.5 to 4.0 times to obtain a stretched fiber;
Thermally fixing the stretched fiber at a temperature of 100 to 200° C. to obtain a yarn;
Weaving the yarn to obtain a fabric; And
A method comprising the step of flattening the fabric by a calendering process,
The calendering process (calendering process) is a method of manufacturing a flexible fiber substrate, characterized in that proceeds under a temperature condition of 50 ~ 180 ℃ and a pressure condition of 2.0 ~ 3.5 ㎏f / ㎠.
The method of claim 1, wherein the polyester is polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polytrimethylene terephthalate (PTT), polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene terephthalate glycol (PETG) and Polycyclohexane dimethylene terephthalate (PCT) method of manufacturing a flexible fiber substrate, characterized in that consisting of at least one selected from the group consisting of.
The method of claim 1, wherein the inorganic fine particles are clay particles, silica particles, titanium dioxide particles, calcium carbonate particles, zinc oxide particles, barium titanate particles, barium carbonate particles, barium sulfate particles, zirconium oxide particles, zirconium silicate particles, alumina particles , A method for manufacturing a flexible fiber substrate, characterized in that it consists of at least one selected from the group consisting of magnesium oxide particles and cobalt particles.
The method of claim 3, wherein the content of the inorganic fine particles in the mixture of the polyester and inorganic fine particles is 0.01 to 1% by weight.
The method of claim 1, wherein the stretch ratio of the unstretched fiber is 2.0 to 4.0 times.
The method of claim 1, wherein the heat-set temperature of the stretched fiber is 150 to 200°C.
[6] The method of claim 1, wherein the fabric is any one selected from plain fabric, twill fabric or runner fabric.
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