KR20070116279A - 열에 의해서 결합된 부직포 재료 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수축성이 낮은 코어-외장-2성분 섬유를 함유하는, 열에 의해서 결합 된 부직포 재료에 관한 것으로서, 이 경우 상기 수축성이 낮은 코어-외장-2성분 섬유는 결정성 폴리에스테르 코어 및 상기 코어보다 적어도 10℃ 더 낮은 온도에서 용융되는 결정성 폴리에스테르 외장으로 이루어지며, 상기 2성분 섬유의 고온 수축율이 170℃에서는 10% 미만이다.

Description

열에 의해서 결합된 부직포 재료 {THERMALLY BOUND NON-WOVEN MATERIAL}
본 발명은 열적 및 화학적 안정성이 개선된, 열에 의해서 결합된 부직포 재료와 관련이 있다. 본 발명은 또한 상기 부직포 재료의 용도와도 관련이 있다.
문서 EP 0 340 982 B1호에는 용융 결합 가능한 섬유 그리고 상기 섬유로부터 제조된 부직포 재료가 공지되어 있다. 상기 용융 결합 가능한 섬유로서는 2성분 섬유가 사용되고, 상기 2성분 섬유는 적어도 부분적으로 결정성인 제 1 중합체 성분 및 상기 제 1 성분의 표면에 달라붙는 제 2 성분으로 이루어지며, 상기 제 2 성분은 양립 가능한 중합체 배합물을 포함하고, 상기 중합체 배합물은 적어도 하나의 비결정성 중합체 및 적어도 부분적으로 결정성인 적어도 하나의 중합체로 이루어진다. 상기 제 2 성분의 용융 온도는 상기 제 1 성분보다 적어도 30℃ 아래에 있어야 하지만, 적어도 130℃와 같거나 또는 더 커야만 한다. 또한, 상기 제 2 성분의 비결정성 중합체 대 상기 제 2 성분의 적어도 부분적으로 결정성인 중합체의 질량 비율은 15:85 내지 90:10의 범위에 있어야만 하고, 유사한 2성분 섬유와 상기 2성분 섬유의 결합이 억제되도록 그리고 상기 제 1 성분은 외장-코어-구성의 형태로 방적된 2성분 섬유의 코어를 형성하고 상기 제 2 성분은 외장을 형성하도록 설계되어야만 한다. 상기 2성분 섬유는 종래의 폴리에스테르 섬유와 혼합되고 열에 의해 서 결합되어 부직포 재료를 형성하며, 상기 부직포 재료는 연마제 입자를 도포함으로써 연마 부직포로 가공된다.
문서 JP 07-034326호에는 열에 의해서 결합 가능한 콘쥬게이트 섬유(Conjugate Fibre)가 공지되어 있으며, 상기 결합 섬유는 외장-코어-구성을 갖고, 상기 결합 섬유의 코어는 폴리에스테르로 이루어지며, 상기 폴리에스테르는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 주성분으로 함유하고, 상기 폴리에스테르의 외장은 공중합된 폴리에스테르로 이루어진다. 상기 공중합된 폴리에스테르는 용융점이 낮은 성분이고, 부틸렌테레프탈레이트-단위체 및 부틸렌이소프탈레이트-단위체를 복원되는 구조 단위체로서 함유한다. 상기 2성분 섬유로부터 제조된 부직포 재료가 뛰어난 열적 안정성을 갖고, 압력 하중에 대한 피로에 대하여 안전한 성질을 가짐으로써, 결과적으로 상기 부직포 재료는 폴리우레탄-시트 쿠션에 대한 대안적인 재료로서, 다른 무엇보다도 자동차 분야에 사용될 수 있다.
또한, 열에 의해서 결합된 부직포 재료를 드래프팅 처리되지 않은 PET-섬유와 드래프팅 처리된 PET-섬유로 이루어진 혼합물로부터 제조할 수 있는 가능성도 존재한다. 하지만 이와 같은 부직포 재료를 위해서는, 캘린더(Calender) 내에서 가열 및 압력 작용에 의해 결합시키는 과정이 반드시 필요하다. 드래프팅 처리되지 않은 비결정성 PET-섬유의 결합 능력은 용융 과정을 토대로 하지 않고, 오히려 결정화 가능한 성분들이 계속 존재하는 한 90℃ 위에서 적용되는 PET 결정화 공정을 토대로 한다. 이와 같은 유형의 부직포 재료는 높은 화학적 및 열적 안정성을 갖는다. 하지만 제조 공정의 유연성은 낮은 수준이다. 따라서, 드래프팅 처리되 지 않은 PET-섬유의 경우에는 예를 들어 상기 섬유의 결합 능력을 여러 번 활성화 하는 것이 불가능한데, 그 이유는 상기 결합 능력이 용융 온도 아래에서는 비가역적인 과정을 거치기 때문이다. 또한, 단위 면적당 중량이 150g/m2를 초과하는 부직포 재료에서는 드래프팅 처리되지 않은 PET-섬유와의 완전 결합이 어려운데, 그 이유는 캘린더링 공정에서는 열이 외부로부터 부직포 스트립 내부로 충분히 침투할 수 없기 때문이다. 다소 눈에 띄는 기울기가 항상 나타나게 된다.
본 발명의 과제는 열적인 안정성, 특히 얻어진 부직포 재료의 수축 경향과 관련하여 개선된 특성들을 보이는, 열에 의해서 결합된 부직포 재료를 제공하는 것이다. 더 나아가서는, 화학적인 안정성도 예컨대 이소프탈산/테레프탈산과 같은 단량체 혼합물로 이루어진 공중합 반응물을 함유하는 섬유에 비해 상승한다.
상기 과제는 본 발명에 따라, 수축성이 낮은 코어-외장-2성분 섬유를 함유하는, 열가소성으로 결합된 부직포 재료에 의해서 해결된다. 상기 수축성이 낮은 코어-외장-2성분 섬유는 결정성 폴리에스테르 코어 및 상기 코어보다 적어도 10℃ 더 낮은 온도에서 용융되는 결정성 폴리에스테르 외장으로 이루어지며, 상기 2성분 섬유의 고온 공기 수축율은 170℃에서는 10% 미만, 바람직하게는 5% 미만이다. 상응하는 부직포 재료는 150℃(1 시간)의 온도 부하에서 2% 미만의 열에 의한 치수 변동(수축 및 팽창)을 갖는다. 본 발명의 의미에서 '결정성'이란, 40 주울/g을 초과하는 용융 엔탈피(DSC)를 갖고 10℃/min에서 용융 피크(DSC)의 폭이 바람직하게는 40℃ 미만으로 나타나는 폴리에스테르 중합체를 의미한다.
수축성이 낮은 2성분 섬유의 외장은 바람직하게 하나의 단량체 쌍으로부터 제조된 균일한 폴리에스테르 중합체로 이루어지고, 상기 폴리에스테르 중합체는 95% 이상이 하나의 중합체 쌍으로부터만 형성된다. 청구범위에 기술된 폴리에스테르의 경우에 상기와 같은 내용이 의미하는 것은, 95%를 초과하는 중합체가 단 하나의 디카르복실산 및 단 하나의 디알코올로 이루어진다는 것이다.
코어 성분과 외장 성분의 질량 비율은 통상적으로는 50:50이지만, 특별한 적용 분야에서는 90:10과 10:90 사이에서 변동될 수 있다.
수축성이 낮은 코어-외장-2성분 섬유의 외장이 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 이루어진 부직포 재료가 특히 바람직하다.
수축성이 낮은 코어-외장-2성분 섬유의 코어가 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN)로 이루어진 부직포 재료도 또한 바람직하다.
본 발명에 따른 부직포 재료는 개별 사용예에 따라 수축성이 낮은 코어-외장-2성분 섬유 외부에 추가의 섬유들을 함유할 수 있다. 예를 들면, 단일 필라멘트 사(絲)로 구성된 0 내지 90 중량-%의 표준-폴리에스테르 섬유를 상기 수축성이 낮은 2성분 섬유와 함께 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 부직포 재료는 바람직하게 0.1 내지 15dtex 범위의 데니어(Denier)를 갖는, 수축성이 낮은 코어-외장-2성분 섬유로 이루어진다. 본 발명에 따른 부직포 재료는 20 내지 500g/m2의 단위 면적당 중량을 갖는다. 본 발명에 따른 부직포 재료는 예컨대 150-190g/m2의 단위 면적당 중량에서는 기계 주행 방향에 대하여 가로로, 1Nmm보다 큰 ISO 2493에 따라 규정된 휨 강도에 도달한다.
열에 의해서 결합된 부직포 재료를 제조하기 위한 방법은, 섬유를 부직포 재료로 놓는 단계, 열에 의해서 결합하는 단계, 그리고 필요한 경우에는 곧바로 압착하는 단계로 구성된다. 상기 방법에서 본 발명에 따른 부직포 재료의 섬유는 결합 섬유들의 균일한 가열을 가능케 하는 열 융합 오븐 내부에 머물게 된다. 수축성이 낮은 코어-외장-2성분 섬유는 바람직하게 종이 배치-방법에 의해 습한 상태로 배치되어 건조되거나 또는 카아딩(Carding)- 또는 에어레이드(Airlaid)-공정 후에 건조된 상태로 배치되고, 그 다음에 200 내지 270℃의 온도에서 결합되며, 외장 중합체의 용융점 아래에 있는 압연 온도, 바람직하게는 170℃ 미만의 온도에서 캘린더 또는 프레스 공구에 의해서 압착된다. 이 압착 과정은 섬유가 아직 뜨거운 상태에서 건조기 내에서 실행되는 결합 공정 직후에 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 섬유의 구조는 추후에 이루어지는 열적 처리들도 가능케 하는데, 그 이유는 결합 공정이 여러 번 활성화 될 수 있기 때문이다.
상기 방법에 의해 얻어진, 열에 의해서 결합된 부직포 재료의 수축 값 및 팽창 값은 2% 미만, 바람직하게는 1% 미만의 범위에 있다.
본 발명에 따른 부직포 재료는 열에 대한 높은 안정성, 낮은 수축 경향 그리고 화학적 노화에 대한 안정성으로 인하여 액체 필터링 매체, 멤브레인 지지 부직포 재료, 가스 필터링 매체, 배터리 분리기로서 적합하거나 또는 결합 재료의 표면을 위한 부직포 재료로서 적합하다. 이와 같은 내용은 특히 자동차-엔진에 사용하기 위한 오일 필터링 매체로서의 용도에도 적용된다.
본 발명은 도면을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다.
도 1은 공기 및 오일에 저장한 후에 지수(Index)로서 나타낸 부직포 재료 A 및 B의 최고 인장력을 각각의 새로운 상태를 기준으로 비교한 다이어그램이고(DIN 53508 및 DIN 53521);
도 2는 150℃에서 공기 및 오일에 저장한 후에 부직포 재료 A 및 B의 최고 인장력 팽창을 각각의 새로운 상태를 기준으로 비교한 다이어그램이며(DIN 53508 및 DIN 53521);
도 3은 다양한 온도에서 지수로서 나타낸 부직포 재료 A 및 B의 최고 인장력을 각각의 새로운 상태를 기준으로 비교한 다이어그램이고(DIN EN 29073-03);
도 4는 드래프팅 처리되지 않은 폴리에스테르 섬유와 결합된 멤브레인 지지 부직포 재료를 전자 현미경으로 촬영한 사진이며(부직포 재료 E, 비교 실시예);
도 5는 본 발명에 따라 수축성이 낮은 PET/PBT-2성분 섬유로 100% 이루어진 멤브레인 지지 부직포 재료를 전자 현미경으로 촬영한 사진이고(부직포 재료 F);
도 6은 결정성 외장 중합체를 함유한 2성분 섬유 A의 DSC-곡선이며(이 경우 PET/PBT; 본 발명에 따름);
도 7은 비결정성 외장 중합체를 함유한 2성분 섬유 B의 DSC-곡선이다(이 경 우 PET/CoPET; 선행 기술).
테스트 방법들
휨 강도
휨 강도는 ISO 2493에 따라 Nmm 단위로 측정된다.
열에 의한 치수 변동(수축)
본 샘플(DIN A4-큰 패턴)에는 세로 및 가로 방향으로 200mm의 간격을 두고 마아커가 제공된다. 상기 샘플을 150℃에서 1시간 동안 통풍 오븐에 저장한 다음 20분 동안 실온에서 냉각한 후에 치수 변동이 측정된다. 이와 같은 치수 변동은 각각 세로 및 가로 방향에 대하여 출발 값을 기준으로 퍼센트로 표시된다. 퍼센트-값 앞에 있는 부호는 치수 변동이 양(+)인지 아니면 음(-)인지를 지시한다. 적어도 6개의 개별 값들(개별 측정들)로부터 평균값이 형성된다.
열에 의한 치수 변동(팽창)
본 샘플(DIN A4-큰 패턴)에는 ISO 9073/2에 따라 두께가 결정되는 마아커가 제공된다. 상기 샘플을 150℃에서 1시간 동안 통풍 오븐에 저장한 다음 20분 동안 실온에서 냉각한 후에 상기 마아커들에서 두께(ISO 9073/2)가 새로이 측정된다. 팽창(B)은 퍼센트로 표시되고, 아래와 같은 방식으로 산출된다:
B[%] = (저장 후의 두께 x 100 / 저장 전의 두께) - 100
적어도 6개의 개별 값들(개별 측정들)로부터 평균값이 형성된다.
뜨거운 공기 수축 테스트
20개의 개별 섬유들이 테스트 된다. 상기 섬유에는 아래에 기술된 바와 같이 프리텐션 중량(Pretension Weight)이 제공된다. 상기 섬유의 자유로운 단부는 바인딩 시트(Binding Sheet)의 바인더(Binder)에 고정된다. 고정된 섬유의 길이가 측정된다(L1). 그 다음에 섬유는 170℃에서 10분 동안 통풍-건조 캐비넷 내에서 추(Weight) 없이 자유롭게 매달린 상태에서 가열된다. 실온에서 적어도 20분 동안 냉각한 후에는, L1의 검출에서와 동일한 추(Weight)가 재차 섬유에 매달리고, 수축 과정 후의 새로운 길이(L2)가 검출된다.
퍼센트로 나타나는 고온 공기 수축은 아래와 같은 식으로부터 산출된다:
HS[%] = (∑L1 - ∑L2) * 100 / ∑L1
프리텐션 중량의 크기
섬도 [dtex] 프리텐션 중량 [mg] 섬도 [dtex] 프리텐션 중량 [mg]
1,20까지 100 5,40 초과 8,00까지 350
1,20 초과 1,60까지 100 8,00 초과 12,00까지 500
1,60 초과 2,40까지 150 12,00 초과 16,00까지 700
2,40 초과 3,60까지 200 16,00 초과 24,00까지 1000
3,60 초과 5,40까지 250 24,00 초과 36,00까지 1500
자유롭게 매달린 상태에서는 섬유가 주름 제거된 상태로 나타나야만 한다. 주름 형성 상태가 심하면, 그 다음으로 더 무거운 추를 선택해야만 한다.
용융 엔탈피( DSC )
본 샘플은 메틀러 톨레도(Mettler Toledo) 사(社)의 DSC-장치 내에서 계량되고, 10℃/min의 온도 프로그램에 따라 0℃부터 300℃까지 가열된다. 가열 후에 얻어진 흡열 용융 피크 아래에 있는 표면은 처음에 계량된 섬유 중량 그리고 이와 연관된 외장 성분들 또는 코어 성분들의 질량과 함께 개별 성분들의 용융 엔탈피를 J/g로 나타낸다.
실시예 1
부직포 재료 A는 건조된 상태로 배치된 후에 카아딩 처리되고, 열에 의해서 결합되었으며, 단위 면적당 중량이 190g/m2인 부직포 재료이다. 상기 부직포 재료의 75%는 외장 용융점이 225℃이고 코어-외장 비율이 50:50인, 수축성이 낮은 PET/PBT-2성분 섬유로 이루어지고, 25%는 종래의 PET-섬유로 이루어진다. 두께는 0.9mm이고, 공기 투과성은 200Pa에서 850 l/m2s이다. 140g/m2의 섬유는 가로로 배치된 상태에서 카아딩 처리되고, 나머지 50g/m2의 섬유는 세로로 배치된 상태에서 카아딩 처리된다. 상기 부직포 재료는 열 융합 오븐 내에서 약 240℃에서 결합되고, 처음 프레스 공구에 의해서 목적한 두께까지 보정된다.
비교 실시예
부직포 B는 부직포 A와 유사하게 제조되었다. 차이점은, 외장 용융점이 약 200℃이고 오븐 온도가 230℃까지 감소된 종래의 PET/Co-PET-2성분 섬유를 사용한다는 것이다. 결과적으로 나타나는 단위 면적당 중량, 두께 및 공기 투과성이 비교될 수 있다.
부직포 재료 B와 비교된 본 발명에 따른 부직포 재료 A의 장점들은 아래와 같다:
Figure 112007077342891-PCT00001
부직포 재료 A의 경우에는 건조 후의 부직포 폭이 단지 약 9%만큼만 감소하지만, 부직포 B의 경우에는 약 21%의 폭 손실이 나타난다.
Figure 112007077342891-PCT00002
부직포 재료 A의 가로 휨 강도는 15%만큼 더 높다.
Figure 112007077342891-PCT00003
150℃에서 저장한 후의 두께 증가(열에 의한 치수 변동)는 부직포 재료 A의 경우에는 1.5%고, 부직포 재료 B의 경우에는 4.7%다.
Figure 112007077342891-PCT00004
150℃에서 공기 및 오일 중에 저장할 때의 열적 및 화학적 안정성은 부직포 A의 경우에 현저히 개선되었다(도 1 및 2). 다이어그램들은 엔진 오일 중에 저장한 경우에 나타나는, 부직포 재료 B의 현저하게 더 심한 파괴 상태를 보여준다. 특별히 도 3의 취성은 오일 중에서 나타난 부직포 재료 B의 화학적 안정성의 문제를 지시한다.
Figure 112007077342891-PCT00005
다양한 온도에서 나타난 부직포 재료 A의 최고 인장력들은 훨씬 더 유리한 파형을 갖는다(도 3).
실시예 2
부직포 재료 C 및 D는 습한 상태로 배치된 후에 건조되고, 열에 의해서 결합되었으며, 단위 면적당 중량이 198g/m2 및 182g/m2인 부직포 재료이다. 상기 부직포 재료들의 72%는 외장 용융점이 225℃이고 코어-외장 비율이 50:50인, 수축성이 낮은 PET/PBT-2성분 섬유로 이루어지고, 28%는 종래의 PET-섬유로 이루어진다. 상기 섬유들은 분산 가능한 절단 섬유들로서 존재한다. 상기 섬유들은 종이 배치 방법에 따라 통풍 칸막이(brattice) 위에 올려진 후에 건조되고, 제 2 건조기 내에서 열에 의해 결합된다. 상기 부직포 재료들의 두드러진 특성들로서는, 매우 우수한 기계적 테스트 값들 그리고 뛰어난 수축 반응을 예로 들 수 있다(표 2). 이 경우에는 CoPET-외장을 갖는 종래의 2성분 섬유들로 이루어진 부직포 재료들과의 비교가 불가능한데, 그 이유는 이와 같은 유형의 섬유들은 높은 수축값 때문에 상기 부직포 재료 설비에서는 지금까지 전혀 사용될 수 없었거나 또는 적어도 20%의 폭 손실을 갖기 때문이다. 본 발명에 따른 습식 부직포 재료들은 약 3%의 폭 손실을 보인다.
표 2: 부직포 재료 C 및 D의 테스트 값들
부직포 재료 C 부직포 재료 D
단위 면적당 중량 198 g/m2 182 g/m2
두께 1,10 mm 0,99 mm
공기 투과성 714 l/m2s 796 l/m2s
세로 방향으로의 최고 인장력 536 N/5cm 446 N/5cm
가로 방향으로의 최고 인장력 358 N/5cm 329 N/5cm
세로 방향으로의 휨 강도 2,5 Nmm 1,9 Nmm
가로 방향으로의 휨 강도 2,1 Nmm 1,6 Nmm
150℃, 1시간 후의 세로 방향으로의 수축 0,0 % 0,3 %
150℃, 1시간 후의 가로 방향으로의 수축 0,0 % 0,0 %
150℃, 1시간 후의 팽창 0,7 % 1,5 %
특별히 수분 제거 및 열 융합을 위한 별도의 건조기를 갖춘 습식 배치 공정에 사용하는 경우에는, 본 발명에 따른 수축성이 낮은 2성분 섬유들이 여러 가지 장점들을 제공하게 되는데, 그 이유는 상기 섬유들은 드래프팅 처리되지 않은 결합 섬유들에 비해 여러 번 활성화 될 수 있고, 제 1 건조 공정에서 미리 완전하게 반응을 마치지 않기 때문이다.
본 발명에 따른 부직포 재료 A, C, D는 특히 자동차에서 엔진 오일 필터링 매체로서 사용하기에 적합하다.
실시예 3
멤브레인 지지 부직포 재료로서는, 선행 기술에 따라 드래프팅 처리된 그리고 드래프팅 처리되지 않은 단일 필라멘트 사(絲) PET-섬유로부터 얻어진 화합물로 이루어진, 캘린더링 처리된 PET-부직포 재료(비교 실시예: 부직포 재료 E)가 사용된다. 특히 단위 면적당 중량이 150g/m2를 초과하는 무거운 부직포 재료의 경우에는, 상기 캘린더링 공정으로 인하여 표면 밀봉의 위험이 존재하는데, 그 이유는 반드시 필요한 열을 부직포 재료 내부로 보내기 위해서는, 부직포 재료들의 우수한 완전 결합을 위해 높은 압연 온도 또는 느린 생산 속도가 필수적이기 때문이다. 밀봉된 표면은 필름(Film) 형성의 위험을 내포하고 있는데, 이와 같은 필름 형성은 재차 멤브레인 불량 접착 그리고 상대적으로 낮은 관류율(Rate of Flow)을 야기할 수 있다(비교 부직포 재료 E). 도 4 및 5는 종래 부직포 재료(비교 실시예; 부직 포 재료 E; 도 4)의 상이한 표면들 그리고 본 발명에 따른 부직포 재료(부직포 재료 F; 도 5)의 표면을 보여준다.
부직포 재료 F(도 5)에서 표면 밀봉 현상이 전혀 나타나지 않는다는 사실은 두 가지 부직포 재료들의 테스트 값들을 비교함으로써도 알 수 있다. 따라서, 다른 테스트 값들이 대등한 경우에 부직포 재료 F의 공기 투과성은 10의 1승만큼 증가했다(표 3).
표 3: 부직포 재료 E 및 F의 테스트 값들
부직포 재료 E 부직포 재료 F
단위 면적당 중량 190 g/m2 190 g/m2
두께 0,26 mm 0,25 mm
공기 투과성 5 l/m2s 41 l/m2s
세로 방향으로의 최고 인장력 520 N/5cm 514 N/5cm
가로 방향으로의 최고 인장력 470 N/5cm 560 N/5cm
외장 안에 공중합체를 함유한 종래의 2성분 섬유를 본 발명에 따른 분야에 사용하는 방식은, 높은 수축값 - 및 그와 연관된 중량 변동 - 때문에 그리고 외장 중합체가 식료품 분야에서는 허용되지 않는 경우가 많다는 이유 때문에 확고한 입지를 차지하지 못했다.
상응하는 2성분 섬유들로 이루어진 본 발명에 따른 부직포 재료들은 상기와 같은 두 가지 장애들을 극복하는데, 그 이유는 상기 부직포 재료들의 수축성이 낮고, 동종 중합체들로 이루어진 구성으로 인해 식료품 분야에서도 아무런 문제없이 허용될 수 있기 때문이다.
실시예 4
공중합체를 기반으로 하는 외장을 갖는 2성분 섬유들을 함유한 종래의 부직포 재료들과 본 발명에 따른 부직포 재료들의 비교 차이점들을 더 보여주기 위하여, 도 6 및 7에서는 결정성 외장 중합체(섬유 A; 본 경우에는 PBT)를 함유한 섬유의 DSC(differential scanning calorimetry)-곡선이 종래의 2성분 섬유(섬유 B; 본 경우에는 CoPET)의 DSC-곡선과 비교된다. 용융점이 더 낮은 성분들의 용융 엔탈피들을 평가하면, 상기 섬유 B의 외장이 섬유 A의 외장보다 훨씬 더 낮은 용융 엔탈피(J/g로 표시됨)를 갖는다는 것을 알 수 있다.
용융 엔탈피는 중합체 내에 함유된 결정성 성분의 양을 측정하기 위한 직접적인 척도가 된다. 상기 두 가지 섬유들의 코어-외장 비율이 1:1이기 때문에, 아래와 같은 섬유 외장 용융 엔탈피들이 나타난다:
섬유 A 63 J/g
섬유 B 29 J/g
두 가지 섬유들 모두에서 PET로 이루어진 코어도 측정 기준으로서 이용될 수 있다. 얻어진 용융 엔탈피 값들은 비교 가능하다(54 J/g에 비해 59 J/g).
상기 측정된 값들과 무관하게, 상기 DSC-곡선들을 비교해보면, 공중합체(본 경우에는 CoPET)를 기반으로 하는 섬유 외장의 경우에는 낮은 피크 높이 및 상대적으로 더 넓은 피크 베이스가 특징으로 나타난다. 예컨대 폴리에틸렌테레프탈레이트 내에 있는 이소프탈산과 같은 공단량체를 삽입함으로써, 용융점뿐만 아니라 중합체의 결정성 또는 결정화 준비 상태도 저하된다.
따라서, 본 발명에 따른 부직포 재료들은 A 타입의 섬유들을 토대로 한다.

Claims (15)

  1. 수축성이 낮은 코어-외장-2성분 섬유를 함유하는, 열에 의해서 결합된 부직포 재료로서,
    상기 수축성이 낮은 코어-외장-2성분 섬유는 결정성 폴리에스테르 코어 및 상기 코어보다 적어도 10℃ 더 낮은 온도에서 용융되는 결정성 폴리에스테르 외장으로 이루어지며, 상기 2성분 섬유의 고온 수축율이 170℃에서는 10% 미만인,
    열에 의해서 결합된 부직포 재료.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수축성이 낮은 코어-외장-2성분 섬유 중에서 95% 이상이 공중합체가 아닌 균일한 폴리에스테르 중합체로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    열에 의해서 결합된 부직포 재료.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 수축성이 낮은 코어-외장-2성분 섬유의 외장이 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    열에 의해서 결합된 부직포 재료.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수축성이 낮은 코어-외장-2성분 섬유의 코어가 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 또는 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN)로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    열에 의해서 결합된 부직포 재료.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수축성이 낮은 코어-외장-2성분 섬유가 0.1 내지 15dtex의 데니어(Denier)를 갖는 것을 특징으로 하는,
    열에 의해서 결합된 부직포 재료.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수축성이 낮은 코어-외장-2성분 섬유가 10:90 내지 90:10, 바람직하게는 50:50의 코어-외장-비율을 갖는 것을 특징으로 하는,
    열에 의해서 결합된 부직포 재료.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    90 중량-%까지의 부직포 재료가 하나 또는 다수의 추가 섬유를 함유하는 것을 특징으로 하는,
    열에 의해서 결합된 부직포 재료.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부직포 재료가 습한 상태로 배치된 것을 특징으로 하는,
    열에 의해서 결합된 부직포 재료.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부직포 재료가 건조된 상태로 배치된 것을 특징으로 하는,
    열에 의해서 결합된 부직포 재료.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수축성이 낮은 코어-외장-2성분 섬유가 0.1 내지 15dtex의 데니어를 갖는 것을 특징으로 하는,
    열에 의해서 결합된 부직포 재료.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부직포 재료가 20 내지 500g/m2의 단위 면적당 중량을 갖는 것을 특징으로 하는,
    열에 의해서 결합된 부직포 재료.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    단위 면적당 중량이 150g/m2를 초과하는 경우에는 상기 부직포 재료가 1 Nmm를 초과하는 가로 방향 휨 강도를 갖는 것을 특징으로 하는,
    열에 의해서 결합된 부직포 재료.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부직포 재료가 150℃에서 1시간 후에는 열에 의해 2% 미만, 바람직하게는 1% 미만의 치수 변동(팽창 및 수축)을 갖는 것을 특징으로 하는,
    열에 의해서 결합된 부직포 재료.
  14. 액체 필터링 매체, 멤브레인 지지 부직포 재료, 가스 필터링 매체, 배터리 분리기로서 사용되거나 또는 결합 재료의 표면을 위한 부직포 재료로서 사용되는, 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 부직포 재료의 용도.
  15. 자동차-엔진용 오일 필터링 매체로서 사용되는, 제 14 항에 따른 부직포 재료의 용도.
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