KR102617463B1 - 심초형 스펀본드 부직포 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면 고융점 및 저융점을 갖는 융점이 상이한 2종의 수지를 이용하여 시스-코어형 복합방사법으로 평균 섬도와 시스를 구성하는 저융점 수지의 두께를 조절함으로써, 우수한 기계적 물성을 가지며, 동시에 통기도 및 주름방지성이 향상된 심초형 스펀본드 부직포 및 그 제조방법이 제공된다.

Description

심초형 스펀본드 부직포 및 그 제조 방법{SPUNBOND NON-WOVEN FABRICS HAVING SHEATH-CORE STRUCTURE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 기계적 물성, 통기도 및 주름방지성이 우수한 고통기성 필터지지체용 심초형 스펀보드 부직포 및 그 제조방법에 관한 것이다.
부직포는 필라멘트를 면 형태로 배치하여 만들어진 제품으로 필라멘트의 길이에 따라 단섬유 부직포와 장섬유 부직포로 크게 나뉘어 진다. 단섬유 부직포는 5mm 이하의 짧은 섬유를 면 형태로 배치하고, 섬유간 교락 또는 수지 접착을 통해 만들어지는 제품으로 신율이 높은 특징을 가진다. 장섬유 부직포는 끊어짐 없는 섬유를 면 행태로 배치하고, 섬유간 교락 또는 수지 접착을 통해 만들어지는 제품으로 강도가 높은 특징을 가진다.
한편, 종래 필터지지체용 부직포의 제조공정은 2.0 내지 4.0 데니어의 세섬도 범위로 복합방사를 수행하여 제조되었다. 그러나, 상기 방법은 너무 가는 필라멘트 섬도로 인해, 부직포의 통기도 향상에 한계를 보였다.
이에, 또 다른 방법으로 부직포의 두께(=겉보기밀도)의 제어를 통해 통기도와 기계적 물성의 적합성을 제어하고자 하였다.
그러나, 상기 두께 제어 방법의 경우도 여전히 기계적 물성 및 통기도의 향상에 한계가 있고, 특히 주름도 발생하여, 필터지지체로 적합하지 않았다.
본 명세서에서는 종래보다 우수한 통기도 및 기계적 물성 확보는 물론, 주름방지성이 뛰어난 스펀본드 부직포 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 명세서에서는,
255℃ 이상의 융점을 갖는 폴리에스테르를 포함한 코어부; 및
160 내지 230℃의 융점을 갖는 코폴리머를 포함한 시스부;가 복합 방사되어 이루어진 심초형 복합섬유의 부직포 웹을 포함하고,
7 내지 12 데니어의 전체 평균 섬도를 가지며,
7 내지 12 데니어의 전체 평균 섬도를 갖는 부직포이며,
상기 시스부는 단위면적당 중량이 65±5 g/㎡일 때, 부직포 두께 0.24mm 내지 0.29mm를 기준으로 0.8 내지 1.9㎛의 두께를 가지는,
스펀본드 부직포를 제공한다.
또한, 본 명세서에서는, 코어부로 255℃ 이상의 융점을 갖는 폴리에스테르를 사용하고, 시스부로 160 내지 230℃의 융점을 갖는 코폴리머를 복합 용융 방사하여 심초형 복합 필라멘트를 얻는 단계;
상기 심초형 복합 필라멘트들을 연속 컨베이어 벨트상에 적층하여 섬유 웹(Web)을 형성하는 단계; 및
상기 섬유 웹을 열접착시키는 단계;
를 포함하는, 상술한 심초형 스펀본드 부직포의 제조 방법을 제공한다.
이하, 발명의 구현 예들에 따른 타일 카페트 기포지로 사용될 수 있는 스펀본드 부직포 및 이의 제조방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
그에 앞서, 본 명세서에서 명시적인 언급이 없는 한, 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다.
본 명세서에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 '포함'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
그리고, 본 명세서에서 '제1' 및 '제2'와 같이 서수를 포함하는 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용되며, 상기 서수에 의해 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위 내에서 제1 구성요소는 제2 구성요소로도 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
발명의 일 구현예에 따라, 255 ℃ 이상의 융점을 갖는 폴리에스테르를 포함한 코어부; 및 160 내지 230℃의 융점을 갖는 코폴리머를 포함한 시스부;가 복합 방사되어 이루어진 심초형 복합섬유의 부직포 웹을 포함하고, 7 내지 12 데니어의 전체 평균 섬도를 갖는 부직포이며, 상기 시스부는 단위면적당 중량이 65±5 g/㎡일 때, 부직포 두께 0.24mm 내지 0.29mm를 기준으로 0.8 내지 1.9㎛의 두께를 가지는, 스펀본드 부직포가 제공될 수 있다.
본 발명자들은 종래 필터지지체용 부직포가 갖는 통기도 향상의 한계에 대한 문제를 해결하고, 주름방지성 및 기계적 물성도 우수한 부직포를 제공하고자 계속적인 연구를 진행한 결과, 고융점 및 저융점을 갖는 융점이 상이한 2종의 수지를 이용하여 시스(Sheath)-코어(Core)형 복합 용융 방사법으로 일정 범위의 태섬도(평균섬도)를 나타내도록 하고, 이와 동시에 시스를 구성하는 저융점 수지의 두께를 조절함으로써, 종래보다 우수한 통기도, 인장강도 및 주름방지율을 나타낼 수 있고 방사성도 우수한 제품을 제공할 수 있음을 확인하여, 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 명세서에 따른 스펀본드 부직포는 심초형으로서, 통기도 뿐 아니라 기계적 물성 및 품위지수가 모두 우수하므로, 다양한 분야의 필터지지체(기체투과용)로 사용시 필터 성능 향상에 기여할 수 있다.
이러한 상기 심초형 스펀본드 부직포는 용융점 (Melting Temperature)가 서로 상이한 2종의 수지 원료를 이용한 심초형 복합섬유로 이루어진 부직포일 수 있다.
구체적으로, 상기 스펀본드 부직포는 고융점을 갖는 폴리에스테르 수지를 코어부로 포함하고, 저융점을 갖는 코폴리머를 시스부로 포함할 수 있다.
상기 고융점을 갖는 폴리에스테르 수지는 255 ℃이상의 융점을 갖는 폴리에스테르를 포함할 수 있다.
상기 저융점을 갖는 코폴리머는 160 내지 230℃의 융점을 갖는 코폴리머를 포함할 수 있다.
특히, 상기 스펀본드 부직포는 시스(Sheath)-코어(Core)형 복합방사법을 사용하여 제공되는 것으로서, 특정 범위로 시스의 두께 및 전체 데니어를 조절하여 방사성 및 부직포의 특성을 제어할 수 있다.
구체적으로, 상기 심초형 스펀본드 부직포는 7 내지 12 데니어의 전체 평균 섬도(태섬도)를 가질 수 있다. 상기 전체 평균 섬도가 7 데니어 이하이면 기공(Pore)크기의 감소로 인하여 공기투과도 불량이 발생될 수 있다. 또한 상기 전체 평균 섬도가 12 데니어 이상이면 냉각불량으로 인해 방사 불량(절사, 뭉침)이 발생될 수 있어 부직포를 제조할 수 없다.
또한, 본 명세서에 따른, 심초형 스펀본드 부직포는 상기 범위의 평균섬도를 가짐과 동시에 일정 두께의 시스부의 두께를 가지는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 심초형 스펀본드 부직포의 필라멘트의 단면도이다(a:시스부의 두께).
도 1에서 보는 바와 같이, 상기 심초형 스펀본드 부직포는 중심부에 코어부를 가지고, 그 둘레에 일정 두께(a)를 갖는 시스부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 스펀본드 부직포의 형상이 한정되지 않은, 도 1의 원형 단면의 구조일 수 있다.
구체적으로, 본 명세서에서 제공되는 일 구현예에 따라, 코어부 및 시스부를 포함하는 심초형 스펀본드 부직포는 단위면적당 중량이 65±5 g/㎡ (즉, 60~70 g/㎡) 또는 65 g/㎡일 때, 부직포 두께가 0.24mm 내지 0.29mm 혹은 0.24mm 내지 0.28mm일 수 있다.
이때, 상기 시스부는 단위면적당 중량이 65±5 g/㎡일 때, 상기 부직포 두께 0.24mm 내지 0.29mm를 기준으로 0.8 내지 1.9㎛의 두께를 가질 수 있다. 선택적으로, 상기 시스부는 단위면적당 중량이 65±5 g/㎡일 때, 상기 부직포 두께 0.24mm 내지 0.28mm를 기준으로 0.8 내지 1.9㎛의 두께를 가질 수 있다.
더 구체적으로, 상기 시스부는 단위면적당 중량이 65±5 g/㎡일 때, 상기 부직포 두께 0.24mm 내지 0.29mm를 기준으로 0.8 내지 1.8㎛의 두께를 가질 수 있다. 이러한 경우, 필라멘트간 결합력을 최적화할 수 있고, 또한 방사성 및 부직포 특성을 더 효과적으로 제어할 수 있다. 선택적으로, 상기 시스부는 단위면적당 중량이 65±5 g/㎡일 때, 상기 부직포 두께 0.24mm 내지 0.28mm를 기준으로 0.8 내지 1.8㎛의 두께를 가질 수 있다.
상기 시스부의 두께가 0.8 ㎛ 미만이면 필라멘트 간 결합력이 감소하여 부직포의 층박리현상과 강력 및 절곡상태가 불량한 문제가 있고, 그 두께가 1.9 ㎛를 초과하면 필라멘트 냉각불량으로 인한 뭉침현상이 발생하는 문제가 있다.
또한, 상기 시스부의 두께는 코어부 및 시스부 재료의 복합 방사 공정에서, 코어부 및 시스부의 용융물의 토출량과 구금의 모세공 수를 적절히 조절하여 수행할 수 있다.
따라서, 상기 시스부의 두께가 조절되어, 상기 심초형 스펀본드 부직포는 7 내지 12 데니어의 전체 평균 섬도(태섬도)를 나타낼 수 있다.
상기 심초형 스펀본드 부직포는 상기 고융점 및 저융점 수지를 이용한 시스(Sheath)-코어(Core)형 복합방사법을 이용한 복합 섬유 웹을 포함함에 따라, 우수한 기계적 물성은 물론, 종래보다 통기도 및 주름방지성을 향상시킬 수 있다.
상기 스펀본드 부직포는 KS K 0521의 표준 시험법에 따른 인장강도 19kgf/5㎝ 이상, MS 343-11의 표준 시험법에 따른 주름방지율 50% 이하, 및 ASTM D737의 표준 시험법에 따른 통기도 350ccs 이상을 가질 수 있다.
구체적인 일례에 따라, 상기 심초형 스펀본드 부직포는 65±5 g/㎡의 단위면적당 중량을 기준으로 KS K 0521의 표준 시험법에 따른 인장강도 19kgf/5㎝ 이상 혹은 19 내지 25 kgf/5㎝를 나타낼 수 있다.
구체적인 일례에 따라, 상기 심초형 스펀본드 부직포는 65±5 g/㎡의 단위면적당 중량을 기준으로 MS 343-11의 표준 시험법에 따른 주름방지율 50% 이하 혹은 45 내지 50% 혹은 45 내지 49%를 나타낼 수 있다.
구체적인 일례에 따라, 상기 심초형 스펀본드 부직포는 65±5 g/㎡의 단위면적당 중량을 기준으로 ASTM D737의 표준 시험법에 따른 통기도 350ccs 이상 혹은 350 내지 380 ccs를 나타낼 수 있다.
상기 고융점을 갖는 폴리에스테르 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리나프탈렌테레프탈레이트 및 이들의 재생 원료로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 고유점도(IV)가 0.60 내지 0.90dl/g이고 255 ℃ㄴ이상의 융점을 갖는 폴리에스테르 중합체를 포함할 수 있다.
상기 저융점을 갖는 코폴리머는 160 내지 230℃의 융점을 갖는 코폴리에스테르 및 폴리아마이드계 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 코폴리에스테르는 아디프산(AA), 이소프탈산(IPA), 및 NPG로 공중합된 160 내지 230℃의 융점을 갖는 코폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함할 수 있다.
상기 폴리아마이드계 수지는 나일론 6, 나일론 66, 나일론 46, 나일론 11, 나일론 12, 나일론 610, 나일론 612, 및 나일론 6/66의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 스펀본드 부직포는 단위면적당 중량이 65±5 g/㎡일 때, 겉보기 밀도가 0.23 내지 0.27 g/㎤일 수 있다. 상기 겉보기 밀도가 0.23 g/㎤ 이하이면 강도 및 주름방지성이 불량해지는 문제가 있고, 0.27 g/㎤을 초과하면 공기투과도가 불량해지는 문제가 있다.
또한, 본 명세서에 따른 스펀본드 부직포를 이루는 필라멘트는 65±5 g/㎡의 단위면적당 중량을 기준으로 KS K 0412의 표준 시험법에 따른 3.4g/d 이상 혹은 3.41 내지 4.0g/d의 강도를 가질 수 있다.
한편, 발명의 다른 구현예에 따라, 코어부로 255 ℃이상의 융점을 갖는 폴리에스테르를 사용하고, 시스부로 160 내지 230℃의 융점을 갖는 코폴리머를 복합 용융 방사하여 심초형 복합 필라멘트를 얻는 단계; 상기 심초형 복합 필라멘트들을 연속 컨베이어 벨트상에 적층하여 섬유 웹(Web)을 형성하는 단계; 및 상기 섬유 웹을 열접착시키는 단계;를 포함하는, 상술한 심초형 스펀본드 부직포의 제조 방법이 제공될 수 있다.
상기 심초형 복합 필라멘트를 얻는 단계에서, 시스부의 두께는 코어부 및 시스부의 폴리에스테르 용융물의 토출량 및 구금의 모세공수를 조절하여 조절될 수 있다. 또한, 상기 공정을 통해, 전체 평균 섬도도 조절될 수 있다. 이때, 상기 시스부의 두께 및 전체 평균 섬도 범위를 만족하면, 상기 토출량과 구금의 모세공수가 특별히 한정되지는 않고, 방사 공정의 설비 크기에 따라 적절히 조절될 수 있다.
상기 공정을 통해, 상기 시스부는 단위면적당 중량이 65±5 g/㎡일 때, 코어부 및 시스부를 포함하는 부직포 두께 0.24mm 내지 0.29mm를 기준으로 0.8 내지 1.9㎛의 두께를 가질 수 있다. 상술한 바대로, 선택적으로, 상기 시스부는 단위면적당 중량이 65±5 g/㎡일 때, 상기 부직포 두께 0.24mm 내지 0.28mm를 기준으로 0.8 내지 1.9㎛ 혹은 0.8 내지 1.8㎛의 두께를 가질 수 있다.
상술한 바와 같이 복합 방사 형태로 방사된 필라멘트는 고압의 공기 연신장치를 이용하여 방사속도가 4,500 내지 5,500m/min이 되도록 충분히 연신시켜 상술한 시스부의 두께 범위와 함께 코어부(제1 성분)가 5 내지 10 데니어의 섬도가 되는 심초헝 복합 필라멘트를 제공할 수 있다. 상기 방사속도 범위 내에서 방사하는 것이 원하는 섬도 및 시스부의 두께가 유지되도록 할 수 있다. 일례로, 상기 방법으로 제조된 필라멘트 섬유는 컨베이어 네트 위에 웹 형태로 자리 잡은 후, 가열된 스무스(smooth)롤의 캘린더 공정을 거쳐 부직포의 두께를 조정한 다음, 열풍을 이용하여 접착하여 부직포를 제조한다.
따라서, 상기 열접착시키는 단계는 스무스 롤(smooth roll)을 이용한 캘린더링 단계, 및 열풍 공정을 이용한 열접착 단계를 포함할 수 있다.
상기 캘린더링 단계는 120 내지 150℃에서 수행될 수 있다. 상기 캘린더링 공정으로 부직포의 두께가 조절될 수 있다. 일례로, 본 발명에서는 단위면적당 중량이 65±5 g/㎡일 때, 스펀본드의 두께가 0.24mm 내지 0.29mm 혹은 0.24mm 내지 0.28mm가 되도록 캘린더 공정을 수행할 수 있다.
상기 열풍 공정은 상기 열풍 공정은 170 내지 230℃에서 수행될 수 있다.
바람직한 일 구현예에 따라, 용융점 255℃ 이상인 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 제1 성분으로 하고, 용융점이 160 내지 230℃ 이하인 코폴리머 수지를 제2 성분으로 하여 각각 코어와 시스로 구성되는 복합방사로 이루어진 부직포 웹을 제조하고, 이를 스무스(smooth)롤을 이용한 카랜더 공정과 열풍을 이용한 Flat bonding을 통해 필라멘트 간 접착시킨 부직포를 제공할 수 있다. 이에 따라, 제1 성분은 코어(Core) 역할을 하고 제2 성분은 시스(Sheath)층에서 접착제(Binder) 역할을 할 수 있다.
이러한 방법으로 최종 심초형 스펀본드 부직포는 7 내지 12 데니어의 평균 섬도를 가질 수 있고, 또한 KS K 0521의 표준 시험법에 따른 인장강도 19kgf/5㎝ 이상, MS 343-11의 표준 시험법에 따른 주름방지율 50% 이하, 및 ASTM D737의 표준 시험법에 따른 통기도 350ccs 이상의 물성을 가질 수 있다.
따라서, 상기 부직포는 다양한 분야의 필터지지체로 사용되어, 여과 성능을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 공기청정기용 필터지지체, 자동차캐빈용 필터지지체 또는 HVAC의 공조기용 필터지지체로 사용될 수 있다.
본 명세서에 따르면, 시스(Sheath)-코어(Core)형 복합방사법을 사용하여 일정 범위의 태섬도(평균섬도)를 나타내도록 하고 시스를 구성하는 저융점 수지의 두께를 조절함에 따라, 기계적 물성이 우수하고 통기도 및 주름방지성이 모두 우수한 필터지지체용 심초형 스펀본드 부직포 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 심초형 스펀본드 부직포의 필라멘트의 단면도이다(a:시스부의 두께).
이하, 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 상술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.
[실시예 1]
코어부(제1 성분)로 고유점도(IV)가 0.65dl/g이고 255℃의 융점을 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 사용하고, 시스부(제2 성분)으로 아디프산과 이소프탈산이 공중합되어 214℃의 융점을 갖는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 준비하였다.
이후, 상기 코어부 및 시스부 재료를 각각 방사온도 280 ℃에서 연속 압출기를 이용하여 녹인 다음, 전체 평균 섬도가 7 데니어이고 코어부를 제외한 시스부의 두께가 0.8㎛가 되도록 방사노즐로부터의 코어부 및 시스부의 토출량과 구금의 모세공 수를 조절하였다.
이어서, 모세공에서 방출된 연속 필라멘트를 냉각풍으로 고화시킨 후, 고압의 공기 연신장치를 이용하여 방사속도가 5,000 m/min이 되도록 연신시켜 필라멘트 섬유를 제조하였다.
다음에 상기 제조된 필라멘트 섬유를 통상의 개섬법에 의해 컨베이어 네트(net)상에 웹의 형태로 적층시킨다. 적층된 웹은 가열된 스무스(smooth)롤에 의한 캘린더 공정을 거쳐 평활성과 적정한 두께를 부여하였다.
상기 적층된 필라멘트는 208℃ 열풍온도로 열접착하여 제조된 단위면적당 중량이 65 g/㎡이고 겉보기밀도가 0.25g/㎤인 필터지지체용 스펀본드 부직포를 제조하였다.
[실시예 2]
평균 섬도가 9 데니어이고 시스의 두께가 1.8㎛가 되도록 토출량과 구금의 모세공 수를 조절한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 부직포를 제조하였다
[실시예 3]
겉보기밀도를 0.23g/㎤이 되도록 적용한 것 외에는, 실시예 2와 동일하게 부직포를 제조하였다.
[실시예 4]
겉보기밀도를 0.27g/㎤이 되도록 적용한 것 외에는, 실시예 2와 동일하게 부직포를 제조하였다.
[실시예 5]
평균 섬도가 12 데니어이고 시스의 두께가 1.8㎛가 되도록 토출량과 구금의 모세공 수를 조절한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 부직포를 제조하였다.
[비교예 1]
평균 섬도가 5 데니어이고 시스의 두께가 0.8㎛가 되도록 토출량과 구금의 모세공 수를 조절한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 부직포를 제조하였다.
[비교예 2]
평균 섬도가 5 데니어이고 시스의 두께가 2.0㎛가 되도록 토출량과 구금의 모세공 수를 조절한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 부직포를 제조하였다.
[비교예 3]
평균 섬도가 15 데니어이고 시스의 두께가 1.8㎛가 되도록 토출량과 구금의 모세공 수를 조절한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 부직포를 제조하였다.
[비교예 4]
평균 섬도가 15 데니어이고 시스의 두께가 0.7㎛가 되도록 토출량과 구금의 모세공 수를 조절한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 부직포를 제조하였다.
[참고예 1]
겉보기밀도를 0.20g/㎤이 되도록 적용한 것 외에는, 실시예 2와 동일하게 부직포를 제조하였다.
[참고예 2]
겉보기밀도를 0.30g/㎤이 되도록 적용한 것 외에는, 실시예 2와 동일하게 부직포를 제조하였다.
구 분 필라멘트 부직포 시트
Fila.
De'		 Sheath층
두께(㎛)		 부직포
두께
(mm)		 부직포중량
(g/㎡)		 겉보기밀도
(g/㎤)
실시예 1 7 0.8 0.26 65 0.25
실시예 2 9 1.8 0.26 65 0.25
실시예 3 9 1.8 0.283 65 0.23
실시예 4 9 1.8 0.24 65 0.27
실시예 5 12 1.8 0.26 65 0.25
비교예 1 5 0.8 0.26 65 0.25
비교예 2 5 2.0 0.26 65 0.25
비교예 3 15 1.8 0.26 65 0.25
비교예 4 15 0.7 0.26 65 0.25
참고예 1 9 1.8 0.325 65 0.20
참고예 2 9 1.8 0.217 65 0.30
[시험예]
상기 실시예, 비교예 및 참고예에 대하여, 아래 평가 항목별 측정 방법에 따라 물성을 측정하여, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
1. Filament 강도(gf/De')
KS K 0412에 따른 표준 시험법을 이용하였다. 구체적으로, 필라멘트를 Instron사 측정장비를 이용하여 초하중 500mg을 적용 후 인장속도 200㎜/min.으로 측정하였다.
2. 인장강도(kgf/5㎝)
KS K 0521에 따른 표준 시험법을 이용하였다. 구체적으로, 부직포를 MD와 CD방향으로 가로 5㎝ x 세로 20㎝ 크기의 시편을 제조하여 Instron사의 측정장비를 이용하여 인장속도 200㎜/min.으로 측정하였다.
3. 공기투과도(ccs)
ASTM D737에 따른 표준 시험법을 이용하였다. 구체적으로, 부직포 파지면적 100㎠에 대해 FX3300기기를 이용하여 125pa 압력 적용 하에 공기투과도를 측정하였다.
4. 주름방지율(%)
MS343-11에 따른 표준 시험법을 이용하였다. 구체적으로, 부직포를 5분간 1kg 하중조건으로 기계적 굽힘 상태를 유지시키고, 하중 제거 후 5분간 회복되는 개각도를 통해 정량화하였다. 즉, 식 1에 따라 주름 방지율을 측정하였다.
[식 1]
주름방지율(%) = (개각도/180°) X 100
5. 품위지수(SD/OD)
품위지수는 품위평가장치(Formation Tester, FMT-²를 이용하며, 단위면적당 광원의 투과율과 투과율 분포를 통해 광학밀도(OD)과 광학편차(SD)를 측정함. 여기서, 품위지수는 광학편차를 광학밀도로 표준화하여 평균 값으로 나타내었다.
구 분 필라멘트 부직포 시트 종합결과
Fila. 강도
(gf/De')		 인장강도
(kgf/5㎝)
(MD/CD)		 공기투과도
(ccs)		 주름방지율
(%)
(가로/세로)		 품위지수
(SD/OD)
실시예 1 3.52 21.4/ 22.1 354 49 / 49 281 양호
실시예 2 3.48 21.8/ 21.1 366 44 / 48 285 양호
실시예 3 3.48 20.1/ 19.8 374 47 / 48 274 양호
실시예 4 3.48 22.6/ 21.4 359 46 / 47 278 양호
실시예 5 3.41 21.9/ 22.0 361 47 / 46 362 양호
비교예 1 3.47 22.8/ 20.7 271 55 / 52 299 층박리,
공기투과도 불량
비교예 2 - - - - - 방사 불량
비교예 3 - - - - - 방사 불량
비교예 4 3.33 18.6/ 16.9 421 59 / 58 344 강력, 절곡 불량
참고예 1 3.48 17.5/ 18.3 394 61 / 54 294 층박리, 절곡 불량
참고예 2 3.48 23.3/ 24.2 326 44 / 46 302 공기투과도 불량
상기 표 2의 결과에서 보면, 본 발명의 실시예들은 비교예들에 비하여, 시스(Sheath)-코어(Core)형 복합방사법을 사용하여 일정 범위의 태섬도(평균섬도)를 나타내도록 하고 시스를 구성하는 저융점 수지의 두께를 조절함에 따라, 통기도 350ccs 이상, 인장강도 19kgf/5㎝ 이상, 주름방지율 50% 이하의 우수한 물성을 동시에 만족할 수 있음이 확인되었다.반면, 비교예들은 본원범위를 벗어나는 태섬도(평균섬도)나 시스부의 두께를 나타내어, 실시예들보다 강도, 통기도 및 주름방지율이 불량하였고, 이에 따라 층박리가 발생되거나 방사성 불량을 초래하였다.
또한, 참고예 1 및 2는 겉보기 밀도가 0.23 내지 0.27 g/㎤인 본원의 범위를 만족하지 못하여, 강도가 저하되거나 공기투과도가 불량하였다. 특히, 참고예 1은 층박리로 인해 절곡 불량이 발생되었다.

Claims (15)

  1. 255 ℃ 이상의 융점을 갖는 폴리에스테르를 포함한 코어부; 및
    160 내지 230℃의 융점을 갖는 코폴리머를 포함한 시스부;가 복합 방사되어 이루어진 심초형 복합섬유의 부직포 웹을 포함하고,
    7 내지 12 데니어의 전체 평균 섬도를 갖는 부직포이며,
    상기 시스부는 단위면적당 중량이 65±5 g/㎡일 때, 부직포 두께 0.24mm 내지 0.29mm를 기준으로 0.8 내지 1.9㎛의 두께를 가지며,
    상기 단위면적당 중량이 65±5 g/㎡일 때, 겉보기 밀도가 0.23 내지 0.27 g/㎤인,
    스펀본드 부직포.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시스부는 단위면적당 중량이 65±5 g/㎡일 때, 상기 부직포 두께 0.24mm 내지 0.29mm를 기준으로 0.8 내지 1.8㎛의 두께를 가지는, 스펀본드 부직포.
  3. 제1항에 있어서,
    KS K 0521의 표준 시험법에 따른 인장강도 19kgf/5㎝ 이상, MS 343-11의 표준 시험법에 따른 주름방지율 50% 이하, 및 ASTM D737의 표준 시험법에 따른 통기도 350ccs 이상을 가지는, 스펀본드 부직포.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리나프탈렌테레프탈레이트 및 이들의 재생 원료로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 고유점도(IV)가 0.60 내지 0.90dl/g이고 255 ℃이상의 융점을 갖는 폴리에스테르 중합체를 포함하는, 스펀본드 부직포.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 코폴리머는 160 내지 230℃의 융점을 갖는 코폴리에스테르 및 폴리아마이드계 수지로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 스펀본드 부직포.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 코폴리에스테르는 아디프산(AA), 이소프탈산(IPA), 및 NPG로 공중합된 160 내지 230℃의 융점을 갖는 코폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 스펀본드 부직포.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 폴리아마이드계 수지는 나일론 6, 나일론 66, 나일론 46, 나일론 11, 나일론 12, 나일론 610, 나일론 612, 및 나일론 6/66의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 스펀본드 부직포.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 상기 부직포는 공기청정기용 필터지지체, 자동차캐빈용 필터지지체 또는 HVAC의 공조기용 필터지지체로 사용되는 스펀본드 부직포.
  10. 코어부로 255 ℃이상의 융점을 갖는 폴리에스테르를 사용하고, 시스부로 160 내지 230℃의 융점을 갖는 코폴리머를 복합 용융 방사하여 심초형 복합 필라멘트를 얻는 단계;
    상기 심초형 복합 필라멘트들을 연속 컨베이어 벨트상에 적층하여 섬유 웹(Web)을 형성하는 단계; 및
    상기 섬유 웹을 열접착시키는 단계;를 포함하며,
    상기 열접착시키는 단계는 스무스 롤(smooth roll)을 이용한 부직포의 두께를 조정하는 캘린더링 단계, 및 열풍 공정을 이용한 열접착 단계를 포함하며,
    상기 캘린더링 단계에서는 단위면적당 중량이 65±5 g/㎡일 때, 스펀본드의 두께가 0.24mm 내지 0.29mm가 되도록 부직포의 두께를 조정하고,
    상기 캘린더링 단계는 120 내지 150℃에서 수행되는,
    제1항의 심초형 스펀본드 부직포의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 섬유 웹을 형성하는 단계는, 상기 복합방사에 의해 형성된 심초형 복합 필라멘트들을 연신하는 단계, 상기 연신된 복합 필라멘트들을 개섬하는 단계, 및 상기 개섬된 복합 필라멘트들을 적층하는 단계를 포함하는 심초형 스펀본드 부직포의 제조방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제10항에 있어서, 상기 열풍 공정은 170 내지 230℃에서 수행되는 심초형 스펀본드 부직포의 제조방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 시스부는 단위면적당 중량이 65±5 g/㎡일 때, 부직포 두께 0.24mm 내지 0.29mm를 기준으로 0.8 내지 1.9㎛의 두께를 가지는 심초형 스펀본드 부직포의 제조방법.
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