KR20070028376A

KR20070028376A - 스펀 본드 부직포

Info

Publication number: KR20070028376A
Application number: KR1020067024682A
Authority: KR
Inventors: 시게키 다나카; 마사타카 아다치; 도시야 야마모토
Original assignee: 토요 보세키 가부시기가이샤
Priority date: 2004-06-29
Filing date: 2005-06-28
Publication date: 2007-03-12
Also published as: WO2006001439A1; US20080038980A1; EP1767681A1; EP1767681A4

Abstract

본 발명은 우수한 저모듈러스로 고신장성을 유지하고, 성형 가공성, 추종성이 특히 우수하며, 성형 후의 치수 안정성도 우수한, 자동차 내장재 이면 기초 천에 적합한 폴리에스테르 스펀 본드 부직포를 제안하는 것이다.

(A) 방향족 폴리에스테르(융점: Tm1)에 방향족 공중합 폴리에스테르[융점: Tm2=150℃ 내지 (Tm1-20℃)]가 1 내지 15 중량% 함유된 연속 섬유로 이루어지는 부직포에서, 이 부직포의 신도가 20% 이상 100% 이하이고, 5% 신장시의 하중이 g/m² 평량당 1.2 N/50 mm 이하인 것을 특징으로 하는 스펀 본드 부직포이고, (B) 방향족 폴리에스테르가 폴리부틸렌테레프탈레이트인 상기 (A) 기재의 스펀 본드 부직포이며, (C) 시차 주사형 열량계에서의 승온 과정에서 융점을 나타내는 흡열 피크의 흡열 개시 온도가 140℃ 이상인 상기 (A) 내지 (B) 기재의 스펀 본드 부직포이다.

Description

스펀 본드 부직포{SPAN-BONDED NONWOVEN FABRIC}

본 발명은 모듈러스가 낮고, 신장성이 우수한 폴리에스테르 스펀 본드 부직포에 관한 것이며, 자세히는 성형 가공성, 추종성이 우수하면서, 성형 후의 치수 안정성도 우수한, 자동차 내장재 이면 기초 천에 적합한 폴리에스테르 스펀 본드 부직포에 관한 것이다. 더 나아가서는 도어 트림용 이면 기초 천에 최적인 폴리에스테르 스펀 본드 부직포에 관한 것이다.

자동차용 내장재의 이면 기초 천(rear base fabric)으로서 메리야스, 트리코트(tricot) 등의 편물, 카네킨(cannegquin) 등의 직물, 스펀 본드나 단섬유 부직포 등의 부직포가 널리 이용되고 있다. 이러한 자동차 내장재 용도에 있어서는, 최근 의장성 뿐만 아니라 고급스러운 감촉이 요구되는 것에 이르고, 이 때문에 표피의 소프트화가 강하게 요구되고 있다. 그러나 표면을 소프트화하면 이면 기초 천의 신장성이나 추종성이 쿠션층을 통해 표피의 마무리, 즉 외관에 크게 영향을 미치기 때문에 표면의 소프트화와 함께 이면 기초 천의 기능에 대한 요구도 높아져 있다. 특히 자동차 내장재 중에서도 도어 트림 부분은 요철이 큰 경우가 많고, 성형시의 변형이 커지기 때문에 고품위를 유지하기 어려운 한편, 소비자의 시야에 번잡하게 들어오는 지점이면서, 직접 접촉하는 기회도 많기 때문에 특히 높은 기술, 품위가 요구되고 있다. 이러한 요망을 만족시키는 이면 기초 천으로서, 모듈러스가 낮고 고신장성, 즉 성형성이 좋은 폴리아미드 장섬유 부직포가 제안되어 있다(예컨대, 특허 문헌 1). 그러나 이러한 부직포는 비교적 낮은 모듈러스로 고신장성을 갖고 있지만, 성형 후의 치수 안정성이 불충분하기 때문에 형태 유지가 곤란하고, 처짐(성형 후, 형태가 변화되는 현상)을 발생하며, 성형 후의 품위 저하의 원인을 발생하는 문제가 있다.

특허 문헌 1: 일본 특허 공개 제2003-113569호 공보

이와 같이, 모듈러스가 낮고, 고신장성이 우수한 부직포는 개시되어 있지만, 성형 가공성, 추종성이 특히 우수하고, 성형 후의 치수 안정성도 우수한 도어 트림 등의 자동차 내장재 이면 기초 천에 적합한 부직포는 얻어져 있지 않다.

발명의 개요

본 발명은 종래 기술의 과제를 배경으로 이루어진 것으로, 모듈러스가 낮고, 고신장성을 유지하고, 성형 가공성, 추종성이 특히 우수하면서, 성형 후의 치수 안정성도 우수한, 자동차 내장재 이면 기초 천에 특히 적합한 스펀 본드 부직포를 제안하는 것이다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구한 결과, 결국 본 발명을 완성함에 이르렀다. 즉 본 발명은 (1) 방향족 폴리에스테르(융점: Tm1)와, 이 방향족 폴리에스테르에 대하여 1 내지 15 중량%의 방향족 공중합 폴리에스테르[융점: Tm2=150℃ 내지 (Tm1-20℃)]를 함유한 연속 섬유로 이루어지는 부직포에서, 이 부직포의 신도가 20% 이상 100% 이하이고, 5% 신장시의 하중이 g/m²평량당 1.2 N/50 mm 이하인 것을 특징으로 하는 스펀 본드 부직포, (2) 시차 주사형 열량계에서의 승온 과정에서 융점을 나타내는 흡열 피크의 흡열 개시 온도가 140℃ 이상인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 기재의 스펀 본드 부직포, (3) 방향족 폴리에스테르 단위를 80 몰% 이상 함유하고, 시차 주사형 열량계에서의 승온 과정에서 융점을 나타내는 흡열 피크의 흡열 개시 온도가 160℃ 내지 260℃인 연속 섬유로 이루어지는 부직포에서, 이 부직포의 120℃ 가열시의 신도가 40% 이상 100% 이하, 5% 신장시의 하중이 g/m²평량당 0.2 N/50 mm 이하인 것을 특징으로 하는 스펀 본드 부직포, (4) 방향족 폴리에스테르가 폴리부틸렌테레프탈레이트 또는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재한 스펀 본드 부직포, (5) 다른 밀도의 적층 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나의 스펀 본드 부직포이다.

본 발명의 스펀 본드 부직포는 모듈러스가 낮고, 고신장성을 유지하고, 성형 가공성, 추종성이 우수하면서, 성형 후의 치수 안정성도 우수한, 특히 자동차 내장재 이면 기초 천에 적합한 폴리에스테르 스펀 본드 부직포를 저렴하게 제공할 수 있다. 더 자세히는, 본 발명의 스펀 본드 부직포는 결정성이 높고, 열안정성이 양호하며, 모듈러스가 약간 낮은 폴리부틸렌테레프탈레이트 또는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 등을 주성분으로서 열성형성을 향상시키기 위해 열 변형 온도를 낮게 설정함으로써, 우수한 저모듈러스로 고신장성을 유지하고, 성형 가공성, 추종성이 특히 우수하며, 성형 후의 치수 안정성도 우수한, 자동차 내장재 이면 기초 천으로도 변형이 커지는 도어 트림에 특히 적합한 폴리에스테르 스펀 본드 부직포로서 저렴하게 제공할 수 있다.

발명을 실시하기 위한 가장 바람직한 양태

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 부직포를 구성하는 섬유의 조성은 방향족 폴리에스테르(융점: Tm1)에 방향족 공중합 폴리에스테르[융점: Tm2=150℃ 내지 (Tm1-20℃)]가 1 내지 15 중량% 함유된 것이 바람직하다.

본 발명에서 말하는 방향족 폴리에스테르란 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트, 폴리시클로헥실렌디메틸테레프탈레이트 등의 방향족 디카르복실산과 디올의 폴리에스테르인 것이 바람직하다.

자동차 내장용 소재로서 이용하는 다른 소재와 복합하기 때문에 다른 소재가 열화하지 않는 온도의 융점을 갖는 것이 바람직하고, 다른 소재의 융점보다 너무 높으면 열화하기 쉬워질 가능성이 있어 바람직하지 않다. 또한, 복합화하는 데 너무 낮은 온도로 변형 유동하는 경우, 내열성의 요구를 만족시키지 않기 때문에 바람직하지 않다. 이런 점들을 고려하여 본 발명에서의 가장 바람직한 실시형태로서는 열성형성이 양호하고 내열성도 유지할 수 있는 융점(이하 Tm으로 약칭함) 220℃ 내지 250℃인 폴리에스테르를 들 수 있다.

또한, 본원 발명의 목적을 달성하기 위해서는 결정성이 높고, 모듈러스가 약간 낮은 것이 요구되지만, 이들 요건을 모두 만족시킬 소재로서, 폴리부틸렌테레프탈레이트(이하 PBT라고 약칭한다: Tm1; 228℃)나 폴리부틸렌나프탈레이트(이하 PBN으로 약칭한다: Tm1; 243℃) 등이 장려된다.

본 발명에서 이용하는 방향족 공중합 폴리에스테르의 융점(이하 Tm2로 약칭함)은 150℃ 내지 (Tm1-20℃)인 것이 바람직하다. Tm2가 150℃ 미만에서는 부직포로 하였을 때의 내열성이 뒤떨어지기 때문에 바람직하지 않고, (Tm1-20℃)를 넘으면 섬유간의 접착성을 향상하기 어렵기 때문에 바람직하지 않다. 특히 바람직하게는 155℃ 내지 (Tm1-30℃), 더 바람직하게는 160℃ 내지 (Tm1-40℃)이다.

본 발명에서 말하는 방향족 공중합 폴리에스테르는, 전술한 바와 같이 예시한 방향족 폴리에스테르에 다른 제3 성분을 공중합한 폴리에스테르를 말하고, 예컨대 다른 제3 성분으로서는, 산 성분으로는 이소프탈산, 아디프산, 세바크산, 글루타르산 등의 제3 성분을 공중합한 것이나, 디올 성분으로서는, 디에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 부탄디올/에틸렌글리콜 등의 디올 성분을 공중합한 폴리에스테르를 들 수 있다. 이들 공중합 성분을 이용하면 유연성을 가지면서, 또한 하기 이유에 의해 강력한 접합력을 갖는 폴리에스테르 스펀 본드 부직포를 얻는 것이 가능하다.

본 발명에서, 상기한 융점 Tm2의 공중합 방향족 폴리에스테르를 융점 Tm1의 방향족 폴리에스테르에 함유시키는 이유는 이하와 같다. 즉, 용융한 방향족 폴리에스테르의 매트릭스중에 공중합 방향족 폴리에스테르가 양호하게 분산된 상태에서 방사 오리피스를 통과하게 되지만, 방사 전의 용융 상태의 접촉 계면에서는 공중합 폴리에스테르와 방향족 폴리에스테르와의 공중합이 진행되고, 첨가량이 적으면 비교적 단시간에 공중합은 완결되어 매트릭스중에 분산되어 있다. 계속해서, 방사 오리피스에서 큰 전단력을 받으면 용융 점도가 낮은 공중합체는 오리피스 벽면으로 튕겨져 나와 시스·코어 구조를 형성한다고 추측된다.

이러한 이유로부터, 방향족 폴리에스테르와 공중합 방향족 폴리에스테르는 레진 블렌드(2종 이상의 폴리머를 레진에 투입하고, 익스트루더 내에서 혼합하며 용융 압출하여 방사함)이더라도 좋고, 혼련 등에 의해 미리 레진 투입 전부터 공중합 폴리에스테르와 방향족 폴리에스테르가 공중합되어 있더라도 좋다.

이렇게 하여 방사된 섬유는 고화점 부근까지 냉각하면서 네트상에 웹형으로 인취(引取)되지만, 이 때 공중합 폴리에스테르를 함유시킨 것은 접촉하는 섬유간의 계면의 접합력이 높아지고, 계속해서 엠보스 가공 등을 행하더라도 부직포 강력은 매우 향상된다. 이 결과로부터 시스·코어 구조화하여 열접착 섬유와 같은 효과가 발현되어 있을 가능성을 생각할 수 있다.

이 때의 섬유를 구성하는 수지의 평균적 특성인 융점 및 유동 개시 온도는 약간 저하되는 것에 머문다. 즉 주성분인 방향족 폴리에스테르의 특성을 거의 손상하지 않는 거동을 나타낸다. 이러한 효과를 발현할 수 있는 방향족 공중합 폴리에스테르의 함유량은 1 내지 15 중량%이다. 1% 미만으로는 효과를 거의 확인 할 수 없다. 15 중량%를 넘는 함유량으로는 주성분인 방향족 폴리에스테르의 특성이 약간 저하되는 경우가 있기 때문에 바람직하지 않다.

이렇게 하여, 공중합한 폴리에스테르의 융점 및 유동 개시 온도는 저하한다. 내열성(유동 개시 온도 및 융점은 높은 쪽이 좋음) 및 형상 형성성(유동 개시 온도는 사용 용도의 온도 +20℃ 이상으로 낮은 쪽이 좋음)을 동시에 만족시키기 위해 유동 개시 온도는 바람직하게는 140℃ 내지 240℃, 보다 바람직하게는 160℃ 내지 230℃, 가장 바람직하게는 190℃ 내지 220℃이다. 유동 개시 온도는, 본 발명에서는 시차 주사형 열량계로써 측정한 흡열 개시 온도로 대체할 수 있다. 140℃ 이하에서는 내열성이 뒤떨어지기 때문에 바람직하지 않다. 240℃를 넘으면 성형시의 세팅성이 좋지 않게 되기 때문에 바람직하지 않다. 또한 부직포 제조 공정에서의 부직포 형성시의 가열 처리를 고온으로 행해야 하는 경우가 있기 때문에 에너지 절약적으로 불리해지는 문제가 있다.

본 발명의 부직포는, 상기 폴리에스테르로 구성되는 연속 섬유로 이루어지는 부직포에 있어서, 이 부직포의 5% 신장시의 하중이 g/m² 평량당 1.2 N/50 mm 이하인 스펀 본드 부직포인 것이 바람직하다. 본 발명의 부직포는 저평량으로도 충분한 강력이 요구되는 부재이며, 장섬유로 구성된다. 단섬유 부직포에서는 저평량으로는 충분한 강력을 부여할 수 없는 문제가 있다. 본 발명의 장섬유 부직포는 스펀 본드 부직포이기 때문에 저평량으로도 충분한 강력을 부여하는 것이 가능하다.

본 발명의 스펀 본드 부직포는, 종방향 및 횡방향의 신도가 20% 이상 100% 이하인 것이 바람직하다. 신도가 20% 미만으로는 이면 기초 천으로서 이용한 경우, 잘 신장되지 않기 때문에 금형 형상에 대한 추종성이 뒤떨어지고, 소정의 형상을 낼 수 없거나, 파손되는 경우가 있어 바람직하지 않다. 신도가 100%를 넘으면 균일한 이면 기초 천의 보강 기능이 저감하여 형상에 처짐을 발생하는 경우가 있어 바람직하지 않다. 바람직한 신도는 25% 내지 80%, 보다 바람직하게는 30% 내지 60%이다.

본 발명의 스펀 본드 부직포는, 5% 신장시의 하중이 g/m² 평량당 1.2 N/50 mm 이하로 신장시의 초기 저항을 낮게 하여 금형 형상에의 추종성을 확보하는 것이 바람직하다. 신장에 대한 초기 저항이 크면 금형 형상에의 추종성이 뒤떨어지고, 마무리 형상이 좋지 않게 된다. 또한 파손되는 경우가 있기 때문에 바람직하지 않다. 바람직하게는 1.0 N/50 mm 내지 0.4 N/50 mm, 보다 바람직하게는 0.8 N/50 mm 내지 0.4 N/50 mm이다.

본 발명의 스펀 본드 부직포를 구성하는 단섬유의 섬도는 특별히 한정되지 않지만, 자동차 내장재용 이면 기초 천 용도로서는 유연성과 보강 기능, 또는/및 차폐 기능을 효율적으로 부여하기 때문에 바람직하게는 15 dtex 이하, 보다 바람직하게는 1 dtex 내지 8 dtex이다. 본 발명 스펀 본드 부직포를 구성하는 섬유의 접합 형태는 특별히 한정되지 않지만, 얇은 것으로 강력이 필요한 것은 엠보스 가공이 적당하다. 엠보스 가공은 도트 가공, 표면 평활을 요구하는 경우는 플레인 가공이 바람직하다. 두꺼운 것으로 부피가 큰 것이 요구되는 경우는 니들 펀치 가공이 적당하다.

본 발명의 스펀 본드 부직포의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 사용 부위에 최적의 것을 선택하는 것이 바람직하다. 예컨대 시트의 보강재로서는 내마모성과 형상 추종성으로부터 0.2 mm 내지 0.5 mm가 바람직하다. 도어 트림용으로는 성형 수지 차폐 기능과 보강 기능을 유지하기 위해 0.3 mm 내지 1 mm가 바람직하다. 천장재 용도는 천장과의 접착성이 중시되기 때문에 0.1 mm 내지 0.3 mm가 바람직하다. 트렁크의 내장재는 차음과 진동 흡수 기능이 요구되기 때문에 3 mm 내지 5 mm가 바람직하다.

이하에 본 발명 부직포 제법의 일례를 나타낸다.

고유점도 1.20 이상, 1.80 이하의 폴리부틸렌테레프탈레이트(이하 PBT로 약칭함)와 폴리에틸렌테레프탈레이트에 디올을 예컨대 30 몰% 공중합한 융점이 180℃의 방향족 폴리에스테르(PET 공중합체)를 혼합하면서 진공 건조하고, 적어도 수분율을 0.003 중량% 이하로서 방사에 제공하는 것이 장려된다. 본 발명에서의 바람직한 수분율은 0.002 중량% 이하이다. 건조 공정을 생략하고, 방사 단계에서 벤트로부터 수분을 제거하는 경우는 압출기로 용융되기 직전 및 직후에 고진공으로 수분을 제거하는 방법이 장려된다.

이어서, 통상법에 의해 용융 방사를 행한다. 방사 온도는 폴리부틸렌테레프탈레이트의 융점보다 15℃ 내지 40℃ 높은 온도가 장려된다. 바람직하게는 25℃ 내지 35℃ 높은 온도가 장려된다. 오리피스로부터 용융 폴리머를 토출함에 있어서, 본 발명에서는 전단 속도를 높게 설정할 수 있는 구멍 직경을 장려할 수 있다. 토출량은 전단 속도를 높게 한 구조 형성과 인취 속도에 따라 소정의 섬도가 되는 최적량으로 하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 바람직한 섬도가 1 dtex부터 8 dtex이기 때문에 인취 속도가 4000 m/분이면 1 구멍(單孔)당 토출량은 0.4 g/분 내지 3.2 g/분으로 하는 것이 바람직하다. 토출하는 노즐은 다수열의 작은 노즐을 필요 개수 설치하더라도 좋고, 다열 구멍을 갖는 하나의 노즐을 이용하더라도 좋다. 토출된 용융 필라멘트는 냉각하면서 얇게 하여 인취한다. 스펀 본드법으로는 아스피레이터 기능을 갖는 이젝터로 인취하고, 반송 네트상에 흔들어 떨어뜨림으로서 섬유 배열을 랜덤한 상태로 개섬(開纖) 섬유 적층한 웹을 형성한다.

이 때, 섬유는 탄성 회복 한계 내에서 지연 회복하여 역학 특성이 저하되는 경우가 있다. 이 때문에, 본 발명에서는 개섬 적층한 웹의 지연 회복을 즉시 억제하여 웹 형태를 고정하는 방법을 강하게 장려한다. 구체적으로는, 인취 네트에서의 삽입하여 고정화하는 방법이나, 압착 롤러에 의한 고정화 방법을 예시할 수 있다. 흔들어 떨어뜨리는 섬유량은 소정의 평량이 되도록 인취 네트 속도에 따라 조정하여 흔들어 떨어뜨린다. 흔들어 떨어뜨려 섬유 개수가 일정한 경우에는 인취 네트 속도를 빠르게 하면 개섬된 섬유는 네트의 진행 방향(이하 MD로 약칭함)에 배열하는 확률이 높아지는 경향을 나타낸다. 이러한 경우는 흔들어 떨어뜨리는 섬유 개수를 늘림으로써 랜덤한 상태를 조정하는 것이 가능해지고, 생산성도 더 향상한다. 인취 웹 형성의 공정에서는 필요한 두께 조정도 배려해야 한다.

계속해서, 적층 웹은 연속적으로 또는 비연속적으로 엠보스 가공을 실시한다. 엠보스 형상은 소정의 부직포 표면의 필요 기능에 따라 도트 형상이나 밀도, 또는 플레인 형상 등을 최적의 것을 선택하여 처리한다. 본 발명에서는 엠보스 가공의 온도는 PBT에서는 180℃ 내지 220℃, 선압은 20 kN/m 내지 200 kN/m가 적당하다.

이렇게 하여 얻어진 본 발명의 엠보스 가공한 스펀 본드 부직포는, 그대로 각종 자동차 내장재용 기초 천으로서 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에의 예시는, 이들에 한정되는 것이 아니다.

본 발명의 부직포는 도어 트림 용도로 이용하는 경우는 하기 구성인 것이 특히 바람직하다. 즉, 본 발명은 (A) 방향족 폴리에스테르 단위를 80 몰% 이상 함유하고, 시차 주사형 열량계에서의 승온 과정에서 융점을 나타내는 흡열 피크의 흡열 개시 온도가 160℃ 내지 260℃인 연속 섬유로 이루어지는 부직포에서, 이 부직포의 120℃ 가열시, 신도가 40% 이상 100% 이하, 5% 신장시의 하중이 g/m² 평량당 0.2 N/50 mm 이하인 스펀 본드 부직포이더라도 좋고, (B) 방향족 폴리에스테르가 폴리부틸렌테레프탈레이트 또는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트인 (A) 기재의 스펀 본드 부직포이더라도 좋으며, (C) 다른 밀도의 적층 구조를 갖는 (A) 내지 (B) 중 어느 하나에 기재한 스펀 본드 부직포이더라도 좋다.

본 발명의 부직포를 구성하는 섬유의 조성은 방향족 폴리에스테르 단위를 80 몰% 이상 함유하고, 시차 주사형 열량계에서의 승온 과정에서 융점을 나타내는 흡열 피크의 흡열 개시 온도가 160℃ 이상인 연속 섬유로 이루어지는 부직포이더라도 좋다.

본 발명에서 말하는 방향족 폴리에스테르 단위란 에틸렌테레프탈레이트, 에틸렌나프탈레이트, 트리메틸렌테레프탈레이트, 트리메틸렌나프탈레이트, 부틸렌테레프탈레이트, 부틸렌나프탈레이트, 시클로헥실렌디메틸테레프탈레이트 등의 방향족 디카르복실산과 디올의 폴리에스테르 단위를 말한다.

본 발명에서는 내열성을 유지하는 골격이 되는 방향족 폴리에스테르 단위를 적어도 80 몰% 이상 함유하는 것이 바람직하다. 80 몰% 미만으로는 내열성이 뒤떨어지기 때문에 바람직하지 않다. 바람직하게는 90 몰% 함유한 것이고, 가장 바람직하게는 100 몰%이다.

실시형태에서는 자동차 내장용 소재로서 이용하는 다른 소재와 복합하기 때문에 다른 소재가 열화하지 않는 온도의 융점을 갖는 것이 바람직하고, 다른 소재의 융점보다 너무 높으면 열화되기 쉬어질 가능성이 있어 바람직하지 않다. 또한, 복합화하는 데 너무 낮은 온도로 변형 유동하는 경우, 내열성의 요구를 만족시키지 않기 때문에 바람직하지 않다. 즉, 본 발명에서의 가장 바람직한 실시형태로서는 열성형성이 양호하고 내열성도 유지할 수 있는 융점(이하 Tm으로 약칭함) 220℃ 내지 250℃를 가지며, 모듈러스가 약간 낮은 방향족 폴리에스테르로서, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(이하 PTT로 대략: Tm; 221℃), 폴리트리메틸렌나프탈레이트(이하 PTN으로 한다: Tm; 238℃), 폴리부틸렌테레프탈레이트(이하 PBT로 약칭한다: Tm; 228℃)나 폴리부틸렌나프탈레이트(이하 PBN으로 약칭한다: Tm; 243℃) 등을 들 수 있다.

본 발명에서는, 시차 주사형 열량계에서의 승온 과정에서 융점을 나타내는 흡열 피크의 흡열 개시 온도가 160℃ 내지 260℃인 연속 섬유로 이루어지는 부직포인 것이 바람직하다. 흡열 개시 온도가 160℃ 미만에서는 소성 변형에 의한 처짐이나 박리를 발생하는 경우가 있어 바람직하지 않다. 260℃를 넘으면 성형시의 세팅성이 좋지 않은 경우가 있다. 또한 부직포 제조 공정에서 부직포 형성시의 가열 처리를 고온으로 행해야 하기 때문에 에너지 절약적으로 불리해지는 문제가 있는 경우가 있기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 바람직한 흡열 개시 온도는 170℃ 내지 220℃, 보다 바람직하게는 180℃ 내지 210℃이다.

또한, 본 발명을 구성하는 섬유의 Tm은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 220℃ 내지 250℃로 함으로써, 융해 개시 온도도 낮게 할 수 있는 것으로 부직포 형성시의 가열 처리를 낮게 할 수 있기 때문에 에너지 절약적으로 유리해진다.

본 발명에서는, 상기 방향족 폴리에스테르에 시차 주사형 열량계에서의 승온 과정에서 융점을 나타내는 흡열 피크의 흡열 개시 온도가 160℃ 내지 260℃가 되는 조성을 만족할 수 있는 범위에서, 다른 제3 성분을 공중합하여 고융점 방향족 폴리에스테르의 Tm을 220 내지 250℃, 약간 낮은 모듈러스를 부여할 수도 있다. 예컨대, 다른 제3 성분으로서는 산 성분으로는 이소프탈산, 아디프산, 세바크산, 글루타르산 등의 제3 성분을 공중합한 것이나, 디올 성분으로서는 디에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 부탄디올/에틸렌글리콜, 등의 디올 성분을 공중합한 폴리에스테르를 예시할 수 있다. 또한 공중합한 방향족 폴리에스테르 또는 지방족 폴리에스테르를 혼합하여 용융시키는 시점에서 공중합시키더라도 좋다.

또한, 본 발명에서는 성능을 저하시키지 않는 범위에서, 그 외의 수지 성분이나 방취항균제, 소취제, 방미제, 착색제, 방향제, 난연제, 가소제, 상용제 등의 첨가에 의해 각종 기능 부여를 행할 수 있다.

본 발명의 부직포는, 상기 폴리에스테르로 구성되는 연속 섬유로 이루어지는 부직포에서 이 부직포의 120℃ 가열시, 신도가 40% 이상 100% 이하, 5% 신장시의 하중이 g/m² 평량당 0.2 N/50 mm 이하인 것을 특징으로 하는 스펀 본드 부직포인 것이 바람직하다. 본 발명의 부직포는 도어 트림 등의 이면 기초 천으로서 유용한 부직포를 제안하는 것을 주목적의 하나로 하고 있다. 도어 트림에서는 금형에 끼워진 표피재, 쿠션재, 접착 필름/부직포 적층체의 이면측으로부터 용융 수지를 주입하여 사출 성형에 의해 작성되는 것이 통상의 방법이다. 이 때, 이면 기초 천은 용융 수지의 주입에 의해 형상에 따라 변형하면서, 용융 수지에 의한 쿠션재와 표피에의 용융 수지에 의한 손상을 저지하여 금형 성형되어야 한다.

이면 기초 천이, 수지가 압입되었을 때 금형을 따라 용이하게 변형하기 위해서는 가열시의 신장성으로서, 연신과 신장에 대한 초기 저항을 낮게 하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 신장성을 120℃ 가열시의 신도와 5% 신장시의 하중으로 한정함으로써 달성할 수 있는 것을 지견하였다. 즉, 본 발명에서는 이 부직포의 120℃ 가열시, 종방향 및 횡방향의 신도가 40% 이상 100% 이하, 5% 신장시의 종방향 및 횡방향의 하중이 g/m² 평량당 0.2 N/50 mm 이하인 것이 바람직하다. 120℃ 가열시의 신도가 40% 미만으로는 금형 형상을 따를 수 없고, 이면 기초 천이 찢어짐이나 들뜸, 주름을 발생하는 경우가 있어 바람직하지 않다. 100%를 넘는 경우는 처짐이나 늘어짐, 주름이 발생하기 쉽기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 120℃ 가열시의 5% 신장시의 하중이 g/m² 평량당 0.2 N/50 mm를 넘는 경우는 금형 형상을 따르기 어려워지고, 신도가 40% 이상에서도 들뜸을 발생하기 쉽기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명의 바람직한 신도는 45% 내지 90%, 보다 바람직하게는 50% 내지 80%이다. 또한 본 발명의 바람직한 5% 신장시의 평량 g/m²당 하중은 0.10 N/50 mm 내지 0.001 N/50 mm, 보다 바람직하게는 0.05 N/50 mm 내지 0.005 N/50 mm이다.

도어 트림용으로서, 본 발명에서의 가장 바람직한 실시형태로서는 치밀층과 조밀층의 적층 구조체를 장려할 수 있다. 치밀층은 수지의 표피층 및 쿠션층에의 부직포측으로부터의 압입 용융 수지가 새는 것을 저지하고, 조밀층은 금형에의 압입 용융 수지의 확산을 도와 형상 형성성을 향상시킬 수 있다. 본 발명에서의 가장 바람직한 실시형태로서는, 예컨대 치밀층은 0.5 dtex의 편평 단면사를 이용한 겉보기 밀도(apparent density) 0.1 g/cm³의 스펀 본드 부직포와, 조밀층은 3.4 dtex의 이형 단면사를 이용한 겉보기 밀도 0.05 g/cm³의 스펀 본드 부직포를 워터 제트로 교락(交絡) 처리한 스펀 본드 부직포 등을 예시할 수 있다. 각 층의 평량은 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 치밀층의 평량은 20 g/m² 내지 80 g/m², 조밀층은 50 g/m² 내지 1O0 g/m²가 바람직하다. 섬유 섬도도 특별히 한정되지 않지만, 치밀층에서는 0.5 dtex 내지 3 dtex, 조밀층은 1 dtex 내지 10 dtex가 바람직하다.

본 발명의 스펀 본드 부직포를 구성하는 단섬유의 섬도는 특별히 한정되지 않지만, 자동차 내장재용 이면 기초 천 용도로서는 유연성과 보강 기능, 또는/및 차폐 기능을 효율적으로 부여하기 위해 바람직하게는 15 dtex 이하, 보다 바람직하게는 0.5 dtex 내지 8 dtex이다. 본 발명의 스펀 본드 부직포를 구성하는 단섬유의 단면 형상은 둥근 단면이나 이형 단면 등을 사용할 수 있고, 특별히 한정되지 않지만, 자동차 내장재용 이면 기초 천 용도로서는 유연성과 보강 기능, 또는/및 차폐 기능을 효율적으로 부여하기 위해서는 편평 단면 등을 장려할 수 있다. 또한, 부피성을 요구하는 경우는 중공 단면이나 이형 단면 등을 장려할 수 있다.

본 발명 스펀 본드 부직포를 구성하는 섬유의 접합 형태는 특별히 한정되지 않지만, 용융 수지의 침투를 저지하기 위해서는 친밀한 구조가 바람직하고, 예컨대 엠보스 가공이 적당하다. 엠보스 가공은 도트 가공, 표면 평활을 요구하는 경우는 플레인 가공이 바람직하다. 두꺼운 것으로 부피가 큰 것이 필요한 경우는 니들 펀치 가공이 적당하다.

본 발명의 스펀 본드 부직포의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 사용 부위에 최적의 것을 선택하는 것이 바람직하다. 예컨대 도어 트림용으로는 성형 수지 차폐 기능과 보강 기능을 유지하기 위해 0.3 mm 내지 1 mm가 바람직하다. 천장재 용도는 천장과의 접착성이 중시되기 때문에 0.1 mm 내지 0.3 mm가 바람직하다. 트렁크의 내장재는 차음과 진동 흡수 기능이 요구되기 때문에 3 mm 내지 5 mm가 바람직하다.

본 발명의 스펀 본드 부직포의 평량은 특별히 한정되지 않지만, 사용 부위에 최적의 것을 선택하는 것이 바람직하다. 예컨대 도어 트림용으로는 성형 수지 차폐 기능과 보강 기능을 유지하기 위해 30 g/m²내지 100 g/m²가 바람직하다. 천장재 용도는 천장과의 접착성이 중시되기 때문에 15 g/m² 내지 30 g/m²가 바람직하다. 트렁크의 내장재는 차음과 진동 흡수 기능이 요구되기 때문에 100 g/m² 내지 300 g/m²가 바람직하다.

이하에 본 발명 부직포의 제법의 일례를 나타낸다.

고유점도 1.20 내지 1.80의 폴리부틸렌테레프탈레이트(이하 PBT로 약칭함) 또는 고유점도 0.8 내지 1.6의 폴리트리메틸렌테레프탈레이트와, 폴리에틸렌테레프탈레이트에 디올을 예컨대 30 몰% 공중합한 융점이 180℃의 방향족 폴리에스테르(PET 공중합체)를 혼합하면서 진공 건조하고, 적어도 수분율을 0.003 중량% 이하로서 방사에 제공하는 것이 장려된다. 본 발명에서의 바람직한 수분율은 0.002 중량% 이하이다. 건조 공정을 생략하고, 방사 단계에서 벤트로부터 수분을 제거하는 경우는 압출기로 용융되기 직전 및 직후에 고진공으로 수분을 제거하는 방법이 장려된다.

이어서, 통상법에 의해 용융 방사를 행한다. 방사 온도는 폴리부틸렌테레프탈레이트의 융점보다 15℃ 내지 40℃ 높은 온도가 장려된다. 바람직하게는 25℃ 내지 35℃ 높은 온도가 장려된다. 오리피스로부터 용융 폴리머를 토출함에 있어서, 본 발명에서는 전단 속도를 높게 설정할 수 있는 구멍 직경을 장려할 수 있다. 전단 속도를 높게 함으로써, 유사 시스·코어 구조화를 할 수 있기 때문에 특히 바람직하다. 바람직한 전단 속도는 500/초 내지 5000/초이며, 보다 바람직하게는 1500/초 내지 4000/초이다. 전단 속도가 10000/초를 넘으면 이상 유동을 발생하고, 섬유의 강력이 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 토출량은 전단 속도를 높게 한 구조 형성과 인취 속도에 따라 소정의 섬도가 되는 최적량으로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 바람직한 섬도가 0.5 dtex 내지 8 dtex이기 때문에 인취 속도가 4000 m/분이면, 1 구멍당 토출량은 0.2 g/분 내지 3.2 g/분으로 하는 것이 바람직하다. 토출하는 노즐은 다수열의 작은 노즐을 필요 개수 설치하더라도 좋고, 다열 구멍을 갖는 하나의 노즐을 이용하더라도 좋다. 토출된 용융 필라멘트는 냉각하면서 얇게 하여 인취한다. 스펀 본드법으로는 아스피레이터 기능을 갖는 이젝터로 인취하고, 반송 네트상에 흔들어 떨어뜨림으로서 섬유 배열을 랜덤한 상태로 개섬 적층한 웹을 형성한다. 이 때, 섬유는 탄성 회복 한계 내에서 지연 회복하여 부직포의 형태 유지성이 저하되어 취급성이 좋지 않게 되는 경우가 있다. 이 때문에 본 발명에서는, 개섬 적층한 웹의 지연 회복을 즉시 억제하여 웹 형태를 고정하는 방법을 강하게 장려한다. 구체적으로는, 인취 네트에서의 삽입하여 고정화하는 방법이나, 압착 롤러에 의한 고정화 방법을 예시할 수 있다. 이것에 의해 부직포의 형태 유지성이 현저히 향상한다. 흔들어 떨어뜨리는 섬유량은 소정의 평량이 되도록 인취 네트 속도에 따라 조정하여 흔들어 떨어뜨린다.

흔들어 떨어뜨려 섬유 개수가 일정한 경우에서는 인취 네트 속도를 빠르게 해가면 개섬된 섬유는 네트의 진행 방향(이하 MD로 약칭함)에 배열하는 확률이 높아지는 경향을 나타낸다. 이러한 경우는 흔들어 떨어뜨리는 섬유 개수를 늘림으로써 랜덤한 상태를 조정하는 것이 가능해지고, 생산성도 보다 향상한다. 인취 웹 형성의 공정에서는 필요한 두께 조정도 배려해야 한다.

계속해서, 적층 웹은 연속적으로 또는 비연속적으로 니들 펀치 가공, 또는/및 엠보스 가공, 또는/및 수류 교락 처리 등의 얽힘 처리를 행한다. 니들 펀치 가공에서는 치밀도와 얽힘 강도에 따라 바늘 수 밀도나 바늘 형상을 최적화하는 것이 바람직하다. 엠보스 가공에서는 부직포 표면의 필요 기능에 따라 엠보스 형상은 소정의 도트 형상이나 밀도, 또는 플레인 형상 등을 최적의 것을 선택하여 처리한다. 본 발명에서는 엠보스 가공의 온도는 PTT나 PBT에서는 180℃ 내지 220℃, 선압은 20 kN/m 내지 200 kN/m가 적당하다. 수류 교락 처리는 필요에 따라 한 면 또는 양면에 처리한다. 수류 압력은 2 MPa 내지 10 MPa가 적당하며, 너무 저압으로는 얽힘 효과가 적고, 너무 높으면 섬유의 손상을 발생하기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명에서는 수류 교락은 치밀층과 조밀층의 적층 구조체를 일체화하는 데 특히 바람직한 실시형태이다.

이렇게 하여 얻어진 본 발명의 니들 가공 및/또는 엠보스 가공 및/또는 수류 교락 처리한 스펀 본드 부직포는, 그대로 각종 자동차 내장재용 기초 천으로서 제공할 수 있다. 본 발명에서는, 성능을 저하시키지 않는 범위에서 수지 제조 과정으로부터 성형체에 가공하고, 제품화하는 임의의 단계에서 방취 항균, 소취, 방미, 착색, 방향, 난연 등의 기능 부여제 등을 부여한 가공 처리를 할 수 있다. 또한 본 발명에서의 예시는, 이들에 한정되는 것이 아니다.

다음에 실시예 및 비교예를 이용하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 실시예 및 비교예중의 특성값은 이하의 방법으로 측정하였다.

<융점>

시차 주사형 열량계로써, 20℃부터 300℃까지, 20℃/분으로써 승온시켰을 때의 용융에 의해 발생하는 흡열 현상의 흡열 피크 온도를 융점으로 한다.

<흡열 개시 온도>

상기 융점 측정시에 발생하는 흡열 패턴이 시작하는 온도. 흡열 패턴과 베이스 라인과의 접선을 취하고, 접선으로부터 흡열 패턴이 시작되는 온도로 한다.

<섬유의 섬도>

JIS-L1015(1999)에 준거하여 측정.

<부직포의 평량>

JIS-L1906(2000)에 준거하여 측정.

<부직포의 두께>

JIS-L1906(2000)에 준거하여 측정.

<부직포의 인장 강도 및 신도>

JIS-L1906(2000)에 준거하여 측정.

<부직포의 평량당 5% 신장 시간 하중>

JIS-L1906(2000)에 준거하여 측정한 변형/하중 곡선으로부터, 5% 신장 왜곡 부여시의 하중을 측정하였다.

<부직포의 120℃ 분위기중에서의 인장 강도 및 신도>

JIS-L1906(2000)에 준거하여 120℃ 가열 분위기에서 측정.

<부직포의 120℃ 분위기중에서의 평량당 5% 신장시 하중>

JIS-L1906(2000)에 준거하여 120℃ 가열 분위기에서 측정한 변형/하중 곡선으로부터, 5% 신장 왜곡 부여시의 하중을 측정하였다.

(실시예 1)

테레프탈산(이하 TPA로 함) 100부, 에틸렌글리콜(이하 EG로 약칭함) 40부, 네오펜틸글리콜(이하 NPG로 약칭함) 15부를 소량의 촉매와 혼합하고, 통상법으로써 에스테르 교환-중합 후 펠릿화하여 융점 178℃, 고유점도 0.780의 방향족 공중합 폴리에스테르 A(이하 COPES-A로 약칭함)를 얻었다. TPA 100부, 1·4 부탄디올(이하 BG로 약칭함) 70부를 소량의 촉매와 혼합하고, 통상법으로써 에스테르 교환-중합 후 펠릿화하여 융점 230℃, 고유점도 1.205의 PBT-A를 얻었다.

COPES-A10부, PBT-A90부를 로타리식 진공 건조기에 투입하고, 혼합 건조(수분율 0.002 중량%까지 건조)하며, 방사에 제공하였다. 방사 온도 260℃로써 오리피스 직경 φ 0.20 mm의 노즐로부터 1 구멍 토출량 0.7 g/분으로 방사하고, 노즐하 50 mm로부터 20℃의 공기를 풍속 0.5 m/초로써 냉각하면서, 노즐하 0.8 m의 점에 설치한 이젝터로 방사 속도 4100 m/분의 속도로 흡인시키면서 인취하고, 노즐하 1.5 m 점에서, 50 m/분의 속도로 이동하고 있는 인취 네트면에 섬유 다발을 개섬시키면서 흔들어 떨어뜨려 적층하였다. 네트면에 적층된 웹은 즉시 임시 압착 롤러로 프리 압축하여 인취 롤러에 권취하였다. 계속해서, 권취한 부직포를 4 mm 피치의 도트 엠보스 롤러로써, 210℃로 선압 50 kN/m로써 엠보스 가공한 스펀 본드 부직포를 얻었다.

얻어진 엠보스 가공 스펀 본드 부직포의 두께는 0.17 mm, 평량 25 g/m², 종방향(MD)의 평량당 5% 신장시 하중 0.5 N/5 cm, 인장 강도 40 N/5 cm, 연신율 25%, 횡방향(CD)의 평량당 5% 신장시 하중 0.4 N/5 cm, 인장 강도 30 N/5 cm, 연신율 28%였다. 부직포를 구성하는 섬유의 섬도는 1.7 dtex이고, 융점 226℃, 유동 개시 온도 198℃, 섬유간 접촉점의 대부분은 접합되어 있다.

얻어진 스펀 본드 부직포의 성능 평가를 천장재에 적용하여 평가하였다. 스펀 본드 부직포에 접착층/올레핀층/접착층/유리섬유층/단열차음층/유리섬유층/접착층/표피층을 적층하여 금형에 설치하고, 130℃로써 열성형한 천장재를 차체의 천장에 접합하였다. 얻어진 천장재는 들뜸, 처짐, 찢어짐, 수지의 삼출, 요철이 없고, 천장 형상에 따르며, 품위도 양호한 천장이었다. 즉, 실시예 1은 발명 요건을 모두 만족시키고 있고, 천장재에서의 이면 기초 천으로서 우수한 성능을 나타내는 것이었다.

(실시예 2)

COPES-A를 5부, PBT를 95부 이용한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 얻어진 엠보스 가공한 스펀 본드 부직포는, 두께는 0.17 mm, 평량 25 g/m², 종방향(MD)의 평량당 5% 신장시 하중 0.6 N/5 cm, 인장 강도 39 N/5 cm, 연신율 24%, 횡방향(CD)의 평량당 5% 신장시 하중 0.3 N/5 cm, 인장 강도 26 N/5 cm, 연신율 27%였다. 부직포를 구성하는 섬유의 섬도는 1.7 dtex이고, 융점 229℃, 유동 개시 온도 204℃, 섬유간의 접촉점의 대부분은 접합되어 있다.

얻어진 스펀 본드 부직포의 성능 평가를 실시예 1과 마찬가지로 하여 천장재로 행하였다. 얻어진 천장재는 들뜸, 처짐, 찢어짐, 수지 삼출, 요철이 없고, 천장 형상에 따르며, 품위도 양호한 천장이었다. 즉, 실시예 2는 발명 요건을 모두 만족시키고 있고, 천장재에서의 이면 기초 천으로서 우수한 성능을 나타내는 것이었다.

(비교예 1)

PBT를 100부 이용한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 얻어진 엠보스 가공한 스펀 본드 부직포는 두께는 0.17 mm, 평량 25 g/m², 종방향(MD)의 평량당 5% 신장시 하중 0.4 N/5 cm, 인장 강도 27 N/5 cm, 연신율 20%, 횡방향(CD)의 평량당 5% 신장시 하중 0.2 N/5 cm, 인장 강도 19 N/5 cm, 연신율 25%였다. 부직포를 구성하는 섬유의 섬도는 1.7 dtex이고, 융점 230℃, 유동 개시 온도 213℃, 섬유간 접촉점의 반 이상은 접합되어 있다.

얻어진 스펀 본드 부직포의 성능 평가를 실시예 1과 마찬가지로 하여 천장재로 행하였다. 얻어진 천장재는 들뜸, 처짐, 찢어짐, 수지 삼출, 요철이 없었지만, 코너의 일 지점에서 부직포의 이면 접합 상태가 좋지 않은 부분이 있었다. 천장 형상에의 접합 상태는 약간 뒤떨어지고, 품위는 허용 범위의 천장이었다. 즉, 비교예 1은 섬유의 조성이 다른 것 이외는 본 발명 부직포의 강신도 특성은 만족시키고 있지만, 천장재에서의 이면 기초 천으로서의 성능은, 본 발명 부직포보다 성능이 약간 뒤떨어지는 것이었다.

(비교예 2)

나일론 6을 95부, 나일론 610을 5부 이용한 것 이외, 실시예 1와 마찬가지로 하여 얻어진 엠보스 가공한 스펀 본드 부직포는, 두께는 0.15 mm, 평량 25 g/m², 종방향(MD)의 평량당 5% 신장시 하중 0.4 N/5 cm, 인장 강도 37 N/5 cm, 연신율 92%, 횡방향(CD)의 평량당 5% 신장시 하중 0.2 N/5 cm, 인장 강도 24 N/5 cm, 연신율 100%였다. 부직포를 구성하는 섬유의 섬도는 1.7 dtex였다.

얻어진 스펀 본드 부직포의 성능 평가를 실시예 1과 마찬가지로 하여 천장재로 행하였다. 얻어진 천장재는 들뜸, 찢어짐, 수지 삼출, 요철이 없었지만, 일부에 처짐이 있었다. 천장 형상에의 접합 상태는 약간 뒤떨어지고, 품위는 허용 범위를 약간 벗어난 천장이었다. 즉, 비교예 2는 섬유의 조성이 다른 것 이외는 본 발명 부직포의 강신도 특성은 만족시키고 있지만, 천장재에서의 이면 기초 천으로서의 성능은 본 발명 부직포보다 성능이 뒤떨어지는 것이었다.

(비교예 3)

TPA 70부, 이소프탈산(이하 IPA로 약칭함) 30부, EG 65부를 소량의 촉매와 함께 혼합하고, 통상법에 의해 에스테르 교환 및 중합하여 융점 152℃의 공중합 폴리에스테르(이하 COPES-B로 약칭함)를 얻었다. COPES-B를 25부, PBT를 75부 이용한 것 이외, 실시예 1과 마찬가지로 하여 얻어진 엠보스 가공한 스펀 본드 부직포는, 두께는 0.15 mm, 평량 25 g/m², 종방향(MD)의 평량당 5% 신장시 하중 0.8 N/5 cm, 인장 강도 46 N/5 cm, 연신율 12%, 횡방향(CD)의 평량당 5% 신장시 하중 0.6 N/5 cm, 인장 강도 37 N/5 cm, 연신율 18%였다. 또한 섬유의 유동 개시 온도는 137℃로 변형 개시 온도도 낮아졌다.

얻어진 스펀 본드 부직포의 성능 평가를 실시예 1과 마찬가지로 하여 천장재로 행하였다. 얻어진 천장재는 코너의 들뜸과 요철, 이면 기초 천의 찢어짐이 발생하였다. 천장 형상에의 접합 상태도 뒤떨어지고, 품위는 허용 범위를 벗어난 천장 이었다. 즉 비교예 3은 천장재용 이면 기초 천 성능이 본 발명 부직포보다 성능이 뒤떨어지는 것이었다.

(비교예 4)

고유점도 0.63의 PET를 97부, COPES-B3부를 이용한 것 이외, 실시예 1과 마찬가지로 하여 얻어진 엠보스 가공한 스펀 본드 부직포는, 두께는 0.14 mm, 평량 25 g/m², 종방향(MD)의 평량당 5% 신장시 하중 1.4 N/5 cm, 인장 강도 58 N/5 cm, 연신율 12%, 횡방향(CD)의 평량당 5% 신장시 하중 1.2 N/5 cm, 인장 강도 44 N/5 cm, 연신율 16%였다. 또한 섬유의 유동 개시 온도는 149℃로 변형 개시 온도는 문제없는 온도였다. 얻어진 스펀 본드 부직포의 성능 평가를 실시예 1과 마찬가지로 하여 천장재로 행하였다. 얻어진 천장재는 코너의 들뜸과 요철이 발생하고, 이면 기초 천의 연신도 불충분한 상태로 되어 있었다. 천장 형상에의 접합 상태도 뒤떨어지며, 품위는 허용 범위를 벗어난 천장이었다. 즉, 비교예 4는 천장재용의 이면 기초 천 성능이 본 발명 부직포보다 성능이 뒤떨어지는 것이었다.

(비교예 5)

엠보스 가공을 프리 엠보스만으로 한 것 이외, 비교예 4와 마찬가지로 하여 얻어진 스펀 본드 부직포는, 두께는 0.9 mm, 평량 25 g/m², 종방향(MD)의 평량당 5% 신장시 하중 0.05 N/5 cm, 인장 강도 11 N/5 cm, 연신율 143%, 횡방향(CD)의 평량당 5% 신장시 하중 0.04 N/5 cm, 인장 강도 8 N/5 cm, 연신율 165%였다. 또한 섬유의 유동 개시 온도는 149℃로 변형 개시 온도는 문제없는 온도였다.

얻어진 스펀 본드 부직포의 성능 평가를 실시예 1과 마찬가지로 하여 천장재로 행하였다. 얻어진 천장재는 코너의 들뜸과 요철, 처짐, 및 이면 기초 천의 찢어짐과 이면 기초 천에의 접착제의 삼출이 발생하였다. 천장 형상에의 접합 상태도 뒤떨어지고, 품위는 허용 범위를 벗어난 천장이었다. 즉, 비교예 5는 이면 기초 천의 연신을 높이더라도 천장재용의 이면 기초 천 성능이 본 발명 부직포보다 성능이 뒤떨어지는 것이었다.

실시예 1 내지 2, 비교예 1 내지 5에 의해 명백한 바와 같이, 본 발명의 스펀 본드 부직포는 방향족 폴리에스테르(융점: Tm1)에 방향족 공중합 폴리에스테르[융점: Tm2=150℃ 내지 (Tm1-20℃)]가 1 내지 15 중량% 함유된 연속 섬유로 이루어지는 부직포에서, 이 부직포의 신도가 20 % 이상 100 %이하, 5% 신장시의 하중이 g/m² 평량당 1.2 N/50 mm 이하라고 하는 구성으로 함으로써, 우수한 저모듈러스로 고신장성을 유지하고, 성형 가공성, 추종성이 특히 우수하며, 성형 후의 치수 안정성도 우수하였다, 특히 자동차 내장재 이면 기초 천에 적합한 폴리에스테르 스펀 본드 부직포를 얻을 수 있다.

(실시예 3)

테레프탈산(이하 TPA로 약칭함) 100부, 에틸렌글리콜(이하 EG로 약칭함) 40부, 네오펜틸글리콜(이하 NPG로 약칭함) 15부를 소량의 촉매와 혼합하고, 통상법으로써 에스테르 교환-중합 후 펠릿화하여 융점 178℃, 고유점도 0.780의 방향족 공중합 폴리에스테르 A(이하 COPES-A로 약칭함)를 얻었다.

TPA 100부, 1·4 부탄디올(이하 BG로 약칭함) 70부를 소량의 촉매와 혼합하고, 통상법으로써 에스테르 교환-중합 후 펠릿화하여 융점 230℃, 고유점도 1.205의 PBT를 얻었다.

COPES-A 10부, PBT 90부를 로타리식 진공 건조기에 투입하고, 혼합 건조(수분율 0.002 중량%까지 건조)하며, 방사에 제공하였다. 방사 온도 260℃로써 오리피스 직경 φ 0.23 mm의 노즐로부터, 1 구멍 토출량 0.7 g/분으로 방사하고, 노즐하 50 mm로부터 20℃의 공기를 풍속 0.5 m/초로써 냉각하면서, 노즐하 0.8 m의 점에 설치한 이젝터로 방사 속도 4100 m/분의 속도로 흡인시키면서 인취하고, 노즐하 1.5 m 점에서, 50 m/분의 속도로 이동하고 있는 인취 네트면에 섬유 다발을 개섬시키면서 흔들어 떨어뜨려 적층하였다. 네트면에 적층된 웹은 즉시 임시 압착 롤러로 프리 압축하여 인취 롤러에 권취하였다.

계속해서, 권취한 부직포를 6 mm 피치의 도트 엠보스 롤러로써, 210℃에서 선압 50 kN/m로써 엠보스 가공한 스펀 본드 부직포를 얻었다. 얻어진 엠보스 가공 스펀 본드 부직포의 두께는 0.7 mm, 평량 115 g/m², 120℃ 분위기에서의 종방향(MD)의 인장 강도 30 N/50 mm, 연신율 75%, 평량당 5% 신장시 하중 0.02 N/50 mm, 횡방향(CD)의 인장 강도 25 N/50 mm, 연신율 81%, 평량당 5% 신장시 하중 0.01 N/50 mm였다. 부직포를 구성하는 섬유의 섬도는 1.7 dtex이고, 융점 226℃, 흡열 개시 온도 189℃, 섬유간의 얽힘은 엠보스에 의한 도트로 구성되어 있다. 얻어진 스펀 본드 부직포의 성능 평가를 도어 트림재에 적용하여 평가하였다. 스펀 본드 부직포에 접착층/쿠션층(발포우레탄)/접착층/표피층을 적층하여 금형에 설치하고, 통상법에 의해 200℃의 폴리 프로필렌 원착 수지를 주입하여 도어 트림을 작성하였다.

얻어진 도어 트림의 표피재 부분은 들뜸, 처짐, 찢어짐, 주름, 요철, 옆으로 새는 현상이 없고, 표피층과 쿠션층을 박리하여 조사한 부직포 표면에의 수지의 삼출도 없으며, 수지층과 부직포층은 충분히 밀착 접합되어 있고, 품위 양호한 도어 트림이었다. 즉, 실시예 3은 발명 요건을 모두 만족시키고 있고, 도어 트림의 이면 기초 천으로서 우수한 성능을 나타내는 것이었다.

(실시예 4)

TPA 100부, BG 70부를 소량의 촉매와 혼합하고, 통상법으로써 에스테르 교환 후, 분자량 1000의 폴리테트라메틸렌글리콜(이하 PTMG로 약칭함) 0.3부를 첨가 교반 후, 중합하여 펠릿화하고, 융점 226℃, 고유점도 1.580의 방향족 공중합 폴리에스테르 A(이하 COPES-B로 약칭함)를 얻었다.

얻어진 COPES-B를 건조 후, 방사에 제공하였다. 방사 온도 260℃로써 오리피스 형상이 폭 0.04 mm, 길이 0.40 mm의 슬릿 구멍의 노즐로부터, 1 구멍 토출량 0.3 g/분으로 방사하고, 노즐하 50 mm로부터 20℃의 공기를 풍속 0.5 m/초로써 냉각하면서, 노즐하 0.8 m의 점에 설치한 이젝터로 방사 속도 4000 m/분의 속도로 흡인시키면서 인취하고, 노즐하 1.5 m 점에서 45 m/분의 속도로 이동하고 있는 인취 네트면에 섬유 다발을 개섬시키면서 흔들어 떨어뜨려 적층하였다. 네트면에 적층된 웹은 즉시 임시 압착 롤러로 프리 압축하여 인취 롤러에 권취하였다. 얻어진 부직 포(B1)의 평량은 40 g/m², 단섬유의 섬도는 평균 0.75 dtex였다.

실시예 3에서 얻은 건조한 PBT를 이용하고, 방사 온도 260℃로써, 오리피스 직경 φ 0.30 mm의 노즐로부터, 1 구멍 토출량 1.5 g/분으로 방사하며, 노즐하 50 mm로부터 20℃의 공기를 풍속 0.5 m/초로써 냉각하면서, 노즐하 0.8 m의 점에 설치한 이젝터로 방사 속도 4600 m/분의 속도로 흡인시키면서 인취하고, 노즐하 1.5 m 점에서 65 m/분의 속도로 이동하고 있는 인취 네트면에 섬유 다발을 개섬시키면서 흔들어 떨어뜨려 적층하였다. 네트면에 적층된 웹은 즉시 임시 압착 롤러로 프리 압축하여 인취 롤러에 권취하였다. 얻어진 부직포(B2)의 평량은 80 g/m², 단섬유의 섬도는 3.3 dtex였다.

계속해서, 부직포 B1과 B2를 적층하여 속도 50 m/분의 컨베어에 얹고, 노즐 구멍 직경 0.15 mm, 구멍간 피치 8 mm의 제트 노즐로부터 압력 3 MPa로 가압한 수류로 교락 처리하여 건조 후, 플레인 롤러로 180℃, 선압 20 kN/m로써 엠보스 가공하여 적층 스펀 본드 부직포를 얻었다. 얻어진 스펀 본드 부직포는 두께 0.9 mm, 평량 120 g/m², 120℃ 분위기에서의 종방향(MD)의 인장 강도 26 N/50 mm, 연신율 85%, 평량당 5% 신장시 하중 0.01 N/50 mm, 횡방향(CD)의 인장 강도 21 N/50 mm, 연신율 92%, 평량당 5% 신장시 하중 0.007 N/50 mm였다. 부직포를 구성하는 섬유의 섬도는 0.75 dtex와 3.3 dtex이고, 융점 226℃ 및 226℃, 흡열 개시 온도 181℃ 및 197℃, 섬유간의 얽힘은 수류 교락에 의해 접합되어 있다. 얻어진 적층 스펀 본드 부직포의 성능 평가를 도어 트림재에 적용하여 실시예 3과 마찬가지로 하여 평가하 였다.

얻어진 도어 트림의 표피재 부분은 들뜸, 처짐, 찢어짐, 주름, 요철, 옆으로 새는 현상이 없고, 표피층과 쿠션층을 박리하여 조사한 부직포 표면에의 수지의 삼출도 없으며, 수지층과 부직포층은 충분히 밀착 접합되어 있고, 품위 양호한 도어 트림이었다. 즉, 실시예 4는 발명 요건을 모두 만족시키고 있고, 도어 트림의 이면 기초 천으로서 우수한 성능을 나타내는 것이었다.

(실시예 5)

TPA 100부, 트리메틸렌글리콜(이하 TG로 약칭함) 60부를 소량의 촉매와 혼합하고, 통상법으로써 에스테르 교환 후, 중합하여 펠릿화하여 융점 221℃, 고유점도 1.310의 PTT를 얻었다.

얻어진 PTT를 건조 후, 방사 온도 255℃로써, 실시예 4에서 이용한 슬릿 구멍의 노즐로부터, 1 구멍 토출량 0.25 g/분으로 방사하고, 노즐하 50 mm로부터 20℃의 공기를 풍속 0.5 m/초로써 냉각하면서, 노즐하 0.8 m의 점에 설치한 이젝터로 방사 속도 4000 m/분의 속도로 흡인시키면서 인취하고, 노즐하 1.5 m 점에서 45 m/분의 속도로 이동하고 있는 인취 네트면에 섬유 다발을 개섬시키면서 흔들어 떨어뜨려 적층하였다. 네트면에 적층된 웹은 즉시 임시 압착 롤러로 프리 압축하여 인취 롤러에 권취하였다. 얻어진 부직포(C1)의 평량은 40 g/m², 단섬유의 섬도는 평균 0.65 dtex였다.

실시예 4에서 얻은 부직포 B2와 C1을 적층하고, 실시예 4와 마찬가지로 하여 수류 교락 처리 및 엠보스 가공하여 얻어진 적층 스펀 본드 부직포는 두께 0.8 mm, 평량 120 g/m², 120℃ 분위기에서의 종방향(MD)의 인장 강도 29 N/50 mm, 연신율 78%, 평량당 5% 신장시 하중 0.02 N/50 mm, 횡방향(CD)의 인장 강도 24 N/50 mm, 연신율 87%, 평량당 5% 신장시 하중 0.01 N/50 mm였다. 부직포를 구성하는 섬유의 섬도는 0.65 dtex와 3.3 dtex이고, 융점 221℃ 및 226℃, 흡열 개시 온도 182℃ 및 189℃, 섬유간의 얽힘은 수류 교락에 의해 접합되어 있다. 얻어진 적층 스펀 본드 부직포의 성능 평가를 도어 트림재에 적용하여 실시예 3과 마찬가지로 하여 평가하였다.

얻어진 도어 트림의 표피재 부분은 들뜸, 처짐, 찢어짐, 주름, 요철, 옆으로 새는 현상이 없고, 표피층과 쿠션층을 박리하여 조사한 부직포 표면에의 수지의 삼출도 없으며, 수지층과 부직포층은 충분히 밀착 접합되어 있고, 품위 양호한 도어 트림이었다. 즉, 실시예 5는 발명 요건을 모두 만족시키고 있고, 도어 트림의 이면 기초 천으로서 우수한 성능을 나타내는 것이었다.

(비교예 6)

고유점도 0.68의 PET를 이용하고, 방사 온도 285℃로써, 구멍 직경 0.35 mm 노즐로부터 1 구멍 토출량 2.5 g/분, 인취 속도 4800 m/분으로써 방사하며, 엠보스 가공을 도트 5 mm 간격으로 240℃, 선압 50 kN/m에서 행한 것 이외, 실시예 3과 마찬가지로 하여 얻어진 엠보스 가공 스펀 본드 부직포의 두께는 0.7 mm, 평량 110 g/m², 120℃ 분위기에서의 종방향(MD)의 인장 강도 192 N/50 mm, 연신율 38%, 평량 당 5% 신장시 하중 0.81 N/50 mm, 횡방향(CD)의 인장 강도 114 N/50 mm, 연신율 67%, 평량당 5% 신장시 하중 0.33 N/50 mm였다. 부직포를 구성하는 섬유의 섬도는 5.2 dtex이고, 융점 256℃, 흡열 개시 온도 237℃, 섬유간의 얽힘은 엠보스에 의한 도트로 접합되어 있다. 얻어진 엠보스 가공 스펀 본드 부직포의 성능 평가를 실시예 3과 마찬가지로 평가하였다.

얻어진 도어 트림의 표피재 부분은 들뜸, 주름, 요철이 발생하고 있고, 표피층과 쿠션층을 박리하여 조사한 부직포 표면에의 수지의 삼출도 사출부 주위에서 발생하고 있었다. 수지층과 부직포층은 충분히 밀착 접합되어 있지만, 품위는 매우 뒤떨어지는 도어 트림였다. 즉, 비교예 6은 본 발명의 요건을 대부분 만족시키지 않기 때문에 도어 트림의 이면 기초 천으로서 매우 뒤떨어지는 성능을 나타내는 것이었다.

(비교예 7)

TPA 100부, 이소프탈산 30부, EG 70부, 디에틸렌글리콜(이하 DEG로 생략) 5부를 소량의 촉매와 함께 혼합하고, 통상법에 의해 에스테르 교환-중합하여 방향족 공중합 폴리에스테르(COPES-C)를 얻었다. 얻어진 COPES-C는 융점이 184℃, 고유점도 0.61, 융해 개시 온도는 137℃였다.

COPES-C를 이용한 것 이외는 실시예 3과 마찬가지로 하여 얻어진 엠보스 가공한 스펀 본드 부직포는 두께 0.6 mm, 평량 115 g/m², 120℃ 분위기에서의 종방향(MD)의 인장 강도 24 N/50 mm, 연신율 95%, 평량당 5% 신장시 하중 0.006 N/50 mm, 횡방향(CD)의 인장 강도 18 N/50 mm, 연신율 101%, 평량당 5% 신장시 하중 0.004 N/50 mm였다. 부직포를 구성하는 섬유의 섬도는 1.2 dtex이고, 융점 184℃, 흡열 개시 온도 137℃, 섬유간 얽힘은 엠보스에 의해 접합되어 있다. 얻어진 스펀 본드 부직포의 성능 평가를 실시예 3과 마찬가지로 하여 행하였다. 얻어진 도어 트림의 표피재 부분은 수지 누출이 현저하고, 주름, 요철도 발생하고 있었다. 표피층과 쿠션층을 박리하여 조사한 부직포 표면에의 수지의 삼출은 현저하다. 수지층과 부직포층은 충분히 밀착 접합되어 있었다. 그러나 품위가 현저히 뒤떨어지는 도어 트림이었다. 즉, 비교예 7은 발명 요건으로부터 벗어나는 낮은 유동 개시 온도 때문에 수지가 새는 현상이 현저해지고, 도어 트림의 이면 기초 천으로서는 사용할 수 없는 것이었다.

(비교예 8)

실시예 3에서 얻은 PBT를 이용하고, 1 구멍 토출량 0.30 g/분으로써 인취 속도 2500 m/분으로 방사한 것 이외, 실시예 3과 마찬가지로 하여 얻어진 프리 압축하여 권취한 스펀 본드 부직포를, 계속해서 페네 60으로 니들 펀치하여 니들 펀치 스펀 본드 부직포를 얻었다.

얻어진 엠보스 가공 스펀 본드 부직포의 두께는 0.9 mm, 평량 115 g/m², 120℃ 분위기에서의 종방향(MD)의 인장 강도 20 N/50 mm, 연신율 135%, 평량당 5% 신장시 하중 0.006 N/50 mm, 횡방향(CD)의 인장 강도 15 N/50 mm, 연신율 151%, 평량당 5% 신장시 하중 0.002 N/50 mm였다. 부직포를 구성하는 섬유의 섬도는 1.2 dtex 이고, 융점 226℃, 흡열 개시 온도 197℃, 섬유간의 얽힘은 니들 펀치에 의한 교락으로 고정되어 있다. 얻어진 니들 펀치 스펀 본드 부직포를 실시예 3과 마찬가지로 도어 트림재에 적용하여 평가하였다.

얻어진 도어 트림의 표피재 부분은 들뜸, 처짐, 주름이 발생되어 있었다. 표피층과 쿠션층을 박리하여 조사한 부직포 표면에의 수지의 삼출은 없고, 수지층과 부직포층은 충분히 밀착 접합되어 있으며, 품위는 약간 뒤떨어지는 도어 트림이었다. 즉, 비교예 8은 발명 요건의 일부를 만족시키지 않기 때문에 도어 트림의 이면 기초 천으로서는 부적당하고 뒤떨어지는 성능을 나타내는 것이었다.

실시예 3 내지 5, 비교예 6 내지 9에 의해 명백한 바와 같이, 본 발명의 스펀 본드 부직포는 방향족 폴리에스테르 단위를 80 몰% 이상 함유하고, 시차 주사형 열량계에서의 승온 과정에서, 융점을 나타내는 흡열 피크의 흡열 개시 온도가 160℃ 이상인 연속 섬유로 이루어지는 부직포에서, 이 부직포의 120℃ 가열시, 신도가 40% 이상 100% 이하, 5% 신장시의 하중이 g/m² 평량당 0.2 N/50 mm 이하인 것을 특징으로 하는 스펀 본드 부직포로 함으로써, 자동차 내장재 이면 기초 천 중에서도 변형이 커지는 도어 트림에 최적인 폴리에스테르 스펀 본드 부직포를 제공할 수 있다.

본 발명의 스펀 본드 부직포는, 본 발명의 스펀 본드 부직포는 결정성이 높고, 융점도 220℃ 이상과 열안정성이 양호하며, 모듈러스가 약간 낮은 폴리부틸렌테레프탈레이트를 주성분으로 하여 열성형성을 향상시키기 위해 열 변형 온도를 낮 게 설정함으로써, 우수한 저모듈러스로 고신장성을 유지하고, 성형 가공성, 추종성이 특히 우수하며, 성형 후의 치수 안정성도 우수한, 자동차 내장재 이면 기초 천에 적합한 폴리에스테르 스펀 본드 부직포로서 저렴하게 제공할 수 있다. 더 나아가서는 평량이나 두께를 소정의 것으로 함으로써, 자동차 내장재 이외의 용도에도 유용한 부직포로서 제공할 수 있기 때문에 산업계에 기여하는 바가 크다.

Claims

방향족 폴리에스테르(융점: Tm1)와, 상기 방향족 폴리에스테르에 대하여 1 내지 15 중량%의 방향족 공중합 폴리에스테르[융점: Tm2= 150℃ 내지 (Tm1-20℃)]를 함유한 연속 섬유로 이루어지는 부직포에서, 상기 부직포의 신도가 20% 이상 100% 이하이고, 5% 신장시의 하중이 g/m² 평량당 1.2 N/50 mm 이하인 것을 특징으로 하는 스펀 본드 부직포.
제1항에 있어서, 시차 주사형 열량계에서의 승온 과정에서 융점을 나타내는 흡열 피크의 흡열 개시 온도가 140℃ 이상인 것을 특징으로 하는 스펀 본드 부직포.
방향족 폴리에스테르 단위를 80 몰% 이상 함유하고, 시차 주사형 열량계에서의 승온 과정에서 융점을 나타내는 흡열 피크의 흡열 개시 온도가 160℃ 내지 260℃인 연속 섬유로 이루어지는 부직포에서, 상기 부직포의 120℃ 가열시의 신도가 40% 이상 100% 이하이고, 5% 신장시의 하중이 g/m² 평량당 0.2 N/50 mm 이하인 것을 특징으로 하는 스펀 본드 부직포.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 방향족 폴리에스테르가 폴리부틸 렌테레프탈레이트 또는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트인 것을 특징으로 하는 스펀 본드 부직포.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 다른 밀도의 적층 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 스펀 본드 부직포.