KR19980033517A - 저밀도 폴리에틸렌을 이용한 저융점 열융착성 필라멘트사 제조방법 및 그 제품 - Google Patents

저밀도 폴리에틸렌을 이용한 저융점 열융착성 필라멘트사 제조방법 및 그 제품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선형저밀도 폴리에틸렌(Linear Low Density Polyethylene)을 이용하여 낮은 온도에서도 강한 접착성과 유연성을 가진 필라멘트사를 제조하는 방법에 관한 것이다.
종래에는 폴리프로필렌(Polypropylene)과 폴리에틸렌(Polyethylene)의 혼합비가 조절로서 형성된 열융착사, 에틸렌비닐아세테이트 공중합물(Ethylene vinylacetatc Copolymer)과 섬유용 폴리프로필렌의 중합체를 이용한 열융착사, 또는 저밀도 폴리에틸렌과 폴리오레핀(Polyolefin)과의 혼합으로 형성된 열융착사 등이 있다. 이러한 열융착사들은 열융착사의 특성(강한 접착성과 유연성)에서 한가지만 만족하거나, 또는 필라멘트 제조시에 사절현상이 빈번히 발생하여 제품으로 생산하기에는 많은 문제점이 노출되고 있는 실정이었다.
따라서 본 발명에서는 저밀도폴리에틸렌(Low density Polyethylene,용융지수 = 30-50 g/10Min,밀도 = 0.93 g/㎤ 이하) 100% 이용하여 압출기의 온도를 원료투입부는 150 - 200℃, 혼합부는 230 -280℃, 용융부는 240 -290℃, 노즐이 있는 방출부는 220 - 270℃ 로 온도를 조절, 압출방사하여 미연신섬유를 제조하고 연신롤러의 온도와 속도를 각각 50 - 80℃, 1000 - 1500m/sec로 조절하여 연신하여 제조된 저밀도폴리에틸렌 필라멘트사는 굵기가 5-20데니어의 멀티필라멘트이며(실제 필라멘트의 굵기는 연신롤러의 속도와 필라멘트의 수로써 조절이 된다), 낮은온도(110 -150℃)에서도 융착이 잘되는 연융착사로써 열접착이 필요한 부분에 활용할 수 있는 것이다.

Description

저밀도 폴리에틸렌을 이용한 저융점 열융착성 필라멘트사 제조방법 및 그 제품
본 발명은 선형저밀도 폴리에틸렌(Linear Low Density Polyethylene)을 이용하여 낮은 온도에서도 강한 접착성과 유연성을 가진 필라멘트사를 제조하는 방법 미 그 제품에 관한 것이다.
간단히 설명하면 선형저밀도 폴리에틸렌을 방사시 연신공정에서 사절현상이 발생하지 않도록 압출기(실린더 스큐류)의 온도와 연신롤러의 온도 그리고 연신롤러의 속도를 적당한 수준으로 조절하므로서 낮은 온도에서도 강한 접착성과 유연한 성질을 보유하는 필라멘트사를 제조할 수가 있게 된다.
일반적으로 열융착이 필요한 섬유제품의 종류에는 접착사를 이용하는 편물마무리용 제품(장갑단부처리), 부직포, 세폭제품직물등으로 여러 종류가 있다.
예를 들면 일본특허 공보소61-17938에 기재된 것처럼 심사에 열융착사를 말아감은 열융착복함사로 단연부를 짜고 가압가열에 의해 열융착사를 융착시켜 풀림을 방지하는 기술이 있으며 또한 일본특허 공보소88-000386에 의하면 융점의 차이가 30℃이상 낮은 섬유형성중합체로 열접착부직포를 제조하는 기술이 있다. 그의 여러 특허에서 열융착사를 제조하는 기술과 그것을 이용한 부직포 제작 등의 기술이 있다. 이러한 기술들에서 나타난 공통점은 사용된 열융착사가 단일 섬유가 아닌 복합섬유를 사용하고 있는 것이다. 예컨대 폴리프로필렌(Polypropylene)과 폴리에틸렌(Polyethylene)의 혼합비가 조절로서 형성된 열융착사, 에틸렌비닐아세테이트 공중합물(Ethylene vinylacetatc Copolymer)과 섬유용 폴리프로필렌의 중합체를 이용한 열융착사, 또는 저밀도 폴리에틸렌과 폴리오레핀(Polyolefin)과의 혼합으로 형성된 열융착사 등이 있다. 이러한 열융착사들은 열융착사의 특성(강한 접착성과 유연성)에서 한가지만 만족하거나, 또는 필라멘트 제조시에 사절현상이 빈번히 발생하여 제품으로 생산하기에는 많은 문제점이 노출되고 있는 실정이다.
본 발명은 이러한 종래의 단점을 보완하고, 제품의 생산성이 탁월하여 열융착시 우수한 특성과 열융착 후 탁월한 물성을 유지할 수 있는 필라멘트사의 제조에 오랜 기간 연구를 거듭한 결과 낮은 온도(110 - 150℃)에서도 열융착이 가능하며, 열융착 후에도 경화되지 않아 유연성을 보유하는 필라멘트사의 제조기술을 발명하게 되었다. 특히 본 발명의 특징은 오랜기간의 연구에서 압출기의 온도와 연신롤러의 속도 및 온도가 제품의 사절현상과 밀접한 관계가 있음을 알아내고, 이에 저융점 열융착사의 제조시에 사절이 일어나지 않도록 최적의 조건을 찾아 낸 점이다. 또한 일반적으로 접착성수지로 활용되고 있는 저밀도폴리에틸렌은 필라멘트사로 제조되기에는 인장력과 연신율이 좋지않아 사절현상이 빈번히 발생하고 따라서 저밀도폴리에틸렌 만으로는 필라멘트사를 제조할 수 없다고 알려져 있다. 이에 종래의 발명에서는 저밀도폴리에틸렌이 접착력을 강화시키는 수지로써 다른 수지 또는 다른 섬유들과 혼합되어 사용되고 있는 실정이다.
그러나 본 발명에서는 순전히 저밀도폴리에틸렌 만을 이용하여 필라멘트사를 제조함으로써 열융착사로 활용될 때 낮은 온도에서 강한 접착력을 발휘할 수 있도록 하였으며, 발생될 수 있는 사절현상은 오랜연구를 거쳐 연신롤러의 온도와 속도조절로 가능하도록 하였다. 이와같이 본 발명은 종래의 방법으로는 필라멘트사를 제조할 수 없는 것을 가능하게 하였으며, 특시 저밀도폴리에틸렌이 갖는 장점으로 인하여 열융접착이 필요한 부분, 즉 편물마무리용제품, 부직포, 세폭직물제품 등에 저밀도폴리에틸렌 필라멘트사가 활용될 때 저융점으로 인한 생산단가를 저감시키는 효과가 있으며, 접착사를 활용하여 장갑단부의 마무리 공정이나 편직물의 접착부분에 커버링용 섬유로서 사용할 수가 있다.
본 발명의 실시예는 다음과 같다.
-실시예-
저밀도폴리에틸렌(용융지수 = 30 - 50g/10Min, 밀도 = 0.93 g/㎤ 이하)을 펠렛상태로 용융압출기에 넣어 가열혼합한다. 이때 용융압출기의 온도는 저밀도폴리에틸렌의 사절현상에 많은 영향이 있다. 따라서 압출기 내부의 온도를 다음과 같이 조절한다. 원료투입부는 150 -200℃, 혼합부는 230 - 280℃, 용융부는 240 - 290℃ 이며, 노즐이 있는 방출부는 220 -270℃ 로 온도를 조절한다. 이와같이 노즐을 통과한 후 냉각팬에 의하여 냉각되면서 제조된 저밀도폴리에틸렌 필라멘트사는 미연신 롤러를 통과한 후 연신기로 가열연신하여 필요한 굵기로 제조한다. 이때 미연신롤러와 가열 연신하는 공정에서의 연신롤러의 속도와 온도는 저밀도폴리에틸렌 필라멘트사의 사절과 굵기에 많은 영향이 있으므로 속도 및 온도 조절을 하여야 한다. 미연신에 필요한 롤러의 속도는 500 - 800 m/min, 연신롤러에 필요한 속도는 1000 -1500 m/min 이며 이때 필요한 롤러의 온도는 50 - 80℃로 조절한다.
-실시예중-
또한 폴리에스테르(재생 폴리에스테르 포함), 또는 폴리프로필렌등으로 부직포를 제조할 때 저밀도 폴리에틸렌 필라멘트사를 단섬유로 제조하여 병렬, 또는 시이드-코아형으로 복합하면 흡음의 능력이 우수한 부직포를 제조할 수 있으며, 이때 저밀도 폴리에틸렌 필라멘트사는 부직포를 제조할 때 사용되는 저융점 섬유(Low Mclthing Fber)의 대체 섬유로도 활용될 수 있다.
위와같은 방법으로 제조된 저밀도폴리에틸렌 필라멘트사는 5-20데니어의 멀티필라멘트이며(실제 필라멘트의 굵기는 연신롤러의 속도와 필라멘트의 수로써 조절이 된다), 낮은온도(110 -150℃)에서도 융착이 잘되는 연융착사로써 열접착이 필요한 부분에 활용될 수 있다.

Claims (1)

1. 저밀도폴리에틸렌(Low density Polyethylene,용융지수 = 30-50 g/10Min,밀도 = 0.93 g/㎤ 이하) 100% 이용하여 압출기의 온도를 원료투입부는 150 - 200℃, 혼합부는 230 -280℃, 용융부는 240 -290℃, 노즐이 있는 방출부는 220 - 270℃ 로 온도를 조절, 압출방사하여 미연신섬유를 제조하고 연신롤러의 온도와 속도를 각각 50 - 80℃, 1000 - 1500m/sec로 조절하여 연신하여 권취하는 것을 특징으로 하는 저융점 열융착성 필라멘트사의 제조방법.
2. 폴리에스테르(재생폴리에스테르 포함), 또는 폴리프로필렌 등으로 부직포를 제조할 때 저밀도 폴리에틸렌(용융지수 = 30-50 g/10Min, 밀도 = 0.93g/㎤ 이하) 필라멘트사를 복합하여(여기서 저밀도 폴리에틸렌 필라멘트사는 단섬유로 가공되어 저융점 성분으로 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌과 병렬, 또는 시이드 코아형으로 복합된다) 제조된 부직포등의 섬유제품.
3. 제 2항에 있어서 저밀도 폴리에틸렌 단섬유만을 이용하여 제조된 섬유제품.
4. 저밀도 폴리에틸렌 필라멘트사를 접착사로 하여 제조된 커버링용 섬유(장갑단부의 마무리 또는 세폭제품직물의 접착부분).
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