KR20110125889A - 탄성 및 형태 복원력이 우수한 부직포 및 이를 이용한 쿠션용 소재 - Google Patents

탄성 및 형태 복원력이 우수한 부직포 및 이를 이용한 쿠션용 소재 Download PDF

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Abstract

본 발명은 220~280℃의 융점 범위를 갖는 폴리에스터로 이루어진 고융점 폴리에스터 섬유, 110~200℃의 융점 범위를 갖는 개질 공중합 폴리에스터를 포함하는 저융점 개질 폴리에스터 섬유, 및 열수축성이 서로 다른 2 이상의 폴리에스터로 이루어진 신축성 복합섬유를 포함하는 혼합 섬유로부터 형성된 부직포를 제공한다.
본 발명에 따른 부직포는 저융점 개질 폴리에스터 섬유에 의해 물리적인 가교 결합이 형성되고, 신축성 복합섬유에 의해 스프링 구조가 형성되기 때문에 작은 힘을 가하는 경우에도 쉽게 압축되어 높은 탄성을 가지며, 구김이나 눌림과 같은 형태 변형 후에도 본래의 형태로 쉽게 회복되어 뛰어난 형태 복원력을 가진다. 따라서, 본 발명에 따른 부직포를 이용한 쿠션용 소재를 자동차 시트, 침구류, 소파 등에 적용하는 경우 사용자가 느끼는 볼륨감과 안락감을 극대화시킬 수 있고, 제품의 수명을 장시간 연장할 수 있으며, 재활용이 가능하여 환경 친화성을 부여한다. 또한, 본 발명에 따른 부직포가 난연 섬유를 포함하는 경우 화재로부터 안전하다.

Description

탄성 및 형태 복원력이 우수한 부직포 및 이를 이용한 쿠션용 소재{non-woven fabric with high elasticity and recoverability, and material for cushion utilizing the same}
본 발명은 탄성 및 형태 복원력이 우수한 부직포 및 이를 이용한 쿠션용 소재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열수축성이 서로 다른 2 이상의 폴리에스터로 이루어진 신축성 복합섬유를 포함하는 혼합 섬유로 형성되어 상대적으로 적은 힘에 의해 쉽게 압축되고, 다시 본래의 형태로 쉽게 돌아올 수 있는 부직포 및 이를 이용한 쿠션용 소재에 관한 것이다.
쿠션용 소재는 현재 차량용 내장재를 비롯한 인테리어, 침구류, 포장재 등에 널리 사용되고 있으며, 주로 원단층의 일면에 폴리우레탄 발포체(foam)로 이루어진 별도의 층을 합포하여 제조되고 있다. 폴리우레탄 발포체는 폼은 저가이면서 탄성, 압축회복성, 단열성, 충격흡수성, 및 성형성 등이 우수하다는 장점을 갖고 있지만, 폐기시 원단층과의 분리가 용이하지 않고, 열경화성 폼의 특성상 회수에 의한 재사용(Recycle and Reuse)이 불가능하며, 특히 소각 등에 의해 폐기되는 경우 유독가스[예를 들어 시안화수소(HCN) 등] 발생하여 환경오염을 일으키는 심각한 단점을 갖고 있다. 이를 해결하기 위해 폴리우레판 발포체 대신 폴리에스터 직포나 부직포를 사용한 쿠션용 소재가 개발되고 있으나, 폴리우레탄 발포체와 동일한 수준의 탄성 회복력을 가지기에는 한계가 있다.
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명의 일 목적은 쿠션용 소재로 사용되는 폴리우레탄 발포체(foam)를 대체하여 회수에 의한 재사용이 가능하고, 탄성 및 형태 복원력이 우수한 부직포를 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 본 발명에 따른 부직포를 이용한 쿠션용 소재를 제공하는데에 있다.
본 발명의 일 목적을 해결하기 위하여, 본 발명은 220~280℃의 융점 범위를 갖는 폴리에스터로 이루어진 고융점 폴리에스터 섬유, 110~200℃의 융점 범위를 갖는 개질 공중합 폴리에스터를 포함하는 저융점 개질 폴리에스터 섬유, 및 열수축성이 서로 다른 2 이상의 폴리에스터로 이루어진 신축성 복합섬유를 포함하는 혼합 섬유로부터 형성된 부직포를 제공한다. 이때 혼합 섬유를 구성하는 성분들의 함량은 크게 제한되지 않으며, 구체적으로 혼합 섬유는 고융점 폴리에스터 섬유 100 중량부 당 저융점 개질 폴리에스터 섬유 5~20 중량부, 및 신축성 복합섬유 10~100 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 혼합 섬유는 바람직하게는 난연 섬유를 더 포함할 수 있고, 난연 섬유의 함량은 크게 제한되지 않으며, 구체적으로 고융점 폴리에스터 섬유 100 중량부 당 10~20 중량부인 것을 특징으로 한다.
상기 고융점 폴리에스터 섬유는 그 단면의 형상 및 형성 재료가 크게 제한되지 않으나, 중공형 섬유인 것이 바람직하고, 중공형 섬유 중 고유 점도가 서로 다른 2 이상의 폴리에스터로 이루어진 복합섬유인 것이 보다 바람직하다.
상기 저융점 개질 폴리에스터 섬유는 코어-시스형(Core-Sheath type) 복합섬유 또는 중공형 섬유 등 그 단면의 형상 및 형성 재료가 크게 제한되지 않으며, 이 중 중공형 섬유인 것이 바람직하다. 저융점 개질 폴리에스터 섬유가 코어-시스형(Core-Sheath type) 복합섬유인 경우 코어는 220~280℃의 융점 범위를 갖는 폴리에스터로 이루어지고, 시스는 110~200℃의 융점 범위를 갖는 개질 공중합 폴리에스터로 이루어진 것을 특징으로 한다. 또한, 저융점 개질 폴리에스터 섬유가 중공형 섬유인 경우 110~200℃의 융점 범위를 갖는 개질 공중합 폴리에스터와 220~280℃의 융점 범위를 갖는 폴리에스터가 나란히 접합된 복합섬유인 것을 특징으로 한다.
상기 신축성 섬유는 그 단면의 형상 및 그 형성 재료가 크게 제한되지 않으며, 구체적으로 열수축성이 서로 다른 2 이상의 폴리에스터가 나란히 접합된 복합섬유인 것을 특징으로 하며, 보다 구체적으로는 PET(polyethylene terephthalate)와 PTT(polytrimethylene terephthalate)가 나란히 접합된 복합섬유인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적을 해결하기 위하여 본 발명은 원단층; 및 상기 원단층의 일면에 합포된 부직포층;을 포함하는 쿠션용 소재를 제공한다. 이때, 상기 부직포층은 본 발명에 따른 탄성 및 형태 복원력이 우수한 부직포로 형성된다. 원단층을 형성하는 원단의 종류는 크게 제한되지 않으나, 폴리에스터 직포, 폴리에스터 부직포, 또는 폴리에스터 필름인 것이 바람직하다. 원단층이 폴리에스터 재료로 형성되는 경우 회수에 의한 재사용시 부직포층과 원단층을 분리할 필요가 없다.
본 발명에 따른 부직포는 저융점 개질 폴리에스터 섬유에 의해 물리적인 가교 결합이 형성되고, 신축성 복합섬유에 의해 스프링 구조가 형성되기 때문에 작은 힘을 가하는 경우에도 쉽게 압축되어 높은 탄성을 가지며, 구김이나 눌림과 같은 형태 변형 후에도 본래의 형태로 쉽게 회복되어 뛰어난 형태 복원력을 가진다. 따라서, 본 발명에 따른 부직포를 이용한 쿠션용 소재를 자동차 시트, 침구류, 소파 등에 적용하는 경우 사용자가 느끼는 볼륨감과 안락감을 극대화시킬 수 있고, 제품의 수명을 장시간 연장할 수 있으며, 재활용이 가능하여 환경 친화성을 부여한다. 또한, 본 발명에 따른 부직포가 난연 섬유를 포함하는 경우 화재로부터 안전하다.
도 1은 본 발명에 사용되는 신축성 복합섬유의 부직포 가공 전(왼쪽)과 부직포 가공 후(오른쪽)의 형태 변화를 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 쿠션 소재의 사시도이다.
도 3은 실시예 1에서 제조한 부직포의 주사전자현미경(SEM) 사진이고, 도 4는 비교예 1에서 제조한 부직포의 주사전자현미경(SEM) 사진이다.
도 5 내지 도 8은 각각 실시예 1 내지 3 및 비교예 1에서 제조한 부직포의 압축-회복 히스테리시스(Hysterisis) 곡선이다.
본 발명의 일 측면은 회수에 의한 재사용이 가능하고, 탄성 및 형태 복원력이 우수한 부직포에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 부직포는 고융점 폴리에스터 섬유, 저융점 개질 폴리에스터 섬유, 신축성 복합섬유 및 선택적으로 난연 섬유를 더 포함하는 혼합 섬유로부터 형성된다. 이하, 혼합 섬유를 구성하는 성분 및 혼합 섬유로부터 부직포을 형성하는 방법을 구체적으로 설명한다.
혼합 섬유
혼합 섬유는 고융점 폴리에스터 섬유, 저융점 개질 폴리에스터 섬유, 및 신축성 복합섬유를 포함하고, 바람직하게는 난연 섬유를 더 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 "섬유"는 단섬유, 장섬유 뿐만 아니라, 원사(Yarn)를 포함하는 개념이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 섬유는 섬도가 크게 제한되지 않으며, 구체적으로 1~10 데니어, 바람직하게는 2~6 데니어인 것을 특징으로 한다.
고융점 폴리에스터 섬유는 부직포에 형태 및 강도를 부여하는 뼈대 역할을 하는 섬유로서, 약 220~280℃의 융점 범위를 갖는 폴리에스터로 이루어진다. 구체적으로 고융점 폴리에스터 섬유는 통상의 PET(Polyethylene terephthalate), PBT(Polybutylene terephthalate), PC(Polycarbonate), 또는 PTT(Polytrimethylene terephthalate)로 이루어진 섬유이다. 통상의 폴리에스터는 약 220~280℃의 융점 범위를 가지는데, 구체적으로 PET(Polyethylene terephthalate)는 약 250℃ 이상, 예를 들어 260℃, PBT(Polybutylene terephthalate)는 약 223℃, PC(Polycarbonate)는 약 267℃, PTT(Polytrimethylene terephthalate)는 약 228℃의 융점을 갖는다. 본 발명에서는 고융점 폴리에스터 섬유로 상기에 기재되어 있는 섬유 중 1종의 섬유를 선택하여 사용하거나 2종 이상의 섬유를 혼용하여 사용할 수 있다.
고융점 폴리에스터 섬유는 그 단면의 형상이 크게 제한되지 않으며, 바람직하게는 중공형인 것을 특징으로 하며, 고융점 폴리에스터 중공형 섬유의 구체적인 예로는 웅진케미칼사의 AIRCLO가 있다. AIRCLO는 약 15%의 중공율을 가지며 볼륨감이 좋고 반발 탄성이 우수하다. 중공형 고융점 폴리에스터 섬유를 사용하는 경우 부직포에 우수한 탄성 및 형태 복원력을 부여할 수 있다. 또한, 고융점 폴리에스터 섬유는 형성 재료가 크게 제한되지 않으며, 220~280℃의 융점 범위를 갖는 폴리에스터 중 2종 성분 이상을 혼합하고 용융방사시켜 제조되거나, 2종 성분 이상을 복합방사하여 나란히 접합된 형태로 제조될 수 있다. 고융점 폴리에스터 섬유는 중공형 섬유 중 고유 점도(Intrinsic viscosity)가 서로 다른 2 이상의 폴리에스터로 이루어진 복합섬유인 것이 보다 바람직하다.
저융점 개질 폴리에스터 섬유는 낮은 가공 온도 조건, 약 110~200℃에서 부직포의 제조를 가능하게 하고, 다른 섬유들 간에 물리적 가교결합을 형성시켜 부직포에 우수한 형태 안정정을 부여하는 섬유로서, 110~200℃의 융점 범위를 갖는 개질 공중합 폴리에스터를 포함한다. 본 발명에 따른 혼합섬유가 저융점 개질 폴리에스터 섬유를 포함하지 않는 경우 부직포의 가공은 고온에서 이루어지고, 이 경우 혼합섬유를 구성하는 섬유의 중공 구조 내지 스프링 구조가 파괴되어 부직포의 탄성 및 형태 복원력이 저하될 수 있다.
저융점 개질 폴리에스터 섬유를 형성하는 재료인 개질 공중합 폴리에스터는 통상의 폴리에스터를 구성하는 단량체(monomer)의 일부가 개질 성분으로 치환된 것으로서, 개질 성분의 치환에 의해 결정화가 방해되고 비결정질 부분이 증가하여 낮은 융점을 갖게 된다. 통상의 폴리에스터 중 PET(Polyethylene terephthalate)를 예로 들면, PET의 단량체 중 에틸렌글리콜(ethylene glycol)의 일 부분이 시클로헥산디메탄올(cyclohexane dimethanol, CHDM)으로 친환되 것(일반적으로 PETG로 불리우며, Eastman Chemical사와 SK Chemical사에 의해 공급된다.), PET의 단량체 중 1,4-(파라) 결합 테레프탈산[1,4-(para-) linked terephthalate]의 일 분분이 이소프탈릭산(isophthalic acid)으로 치환된 것 등을 개질 공중합 폴리에스터로 사용할 수 있다. 한국공개특허공보 제10-2007-0050980호, 한국공개특허공보 제10-2008-0061166호, 한국등록특허공보 제10-0844885호, 한국등록특허공보 제10-0915458호에는 약 110~200℃의 융점 범위를 갖는 개질 공중합 폴리에스터가 개시되어 있으며, 본 발명에 따른 개질 공중합 폴리에스터는 상기의 문헌에 개시된 개질 공중합 폴리에스터를 포함한다.
저융점 개질 폴리에스터 섬유는 형성 재료가 크게 제한되지 않으며 110~200℃의 융점 범위를 갖는 개질 공중합 폴리에스터만으로 이루어질 수도 있으나, 섬유 자체의 강도 및 형태 안정성을 위해 110~200℃의 융점 범위를 갖는 개질 공중합 폴리에스터와 220~280℃의 융점 범위를 갖는 폴리에스터로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 저융점 개질 폴리에스터 섬유는 그 단면의 형상이 크게 제한되지 않으며, 구체적으로 110~200℃의 융점 범위를 갖는 개질 공중합 폴리에스터와 220~280℃의 융점 범위를 갖는 폴리에스터를 복합방사하여 나란히 접합된 형태로 제조된 복합섬유, 코어-시스형(Core-Sheath type) 복합섬유 또는 중공형 섬유 등이 있으며, 바람직하게는 중공형 섬유인 것을 특징으로 한다. 중공형 저융점 개질 폴리에스터 섬유를 사용하는 경우 부직포에 우수한 탄성 및 형태 복원력을 부여할 수 있다. 이때, 저융점 개질 폴리에스터 섬유가 코어-시스형(Core-Sheath type) 복합섬유인 경우 코어는 220~280℃의 융점 범위를 갖는 폴리에스터로 이루어지고, 시스는 110~200℃의 융점 범위를 갖는 개질 공중합 폴리에스터로 이루어진 것을 특징으로 한다. 시스가 110~200℃의 융점 범위를 갖는 개질 공중합 폴리에스터로 이루어질 때 부직포 가공시 개질 공중합 폴리에스터에 의한 다른 섬유들 간의 물리적 가교결합이 용이하게 형성된다. 코어-시스형(Core-Sheath type) 저융점 개질 폴리에스터 섬유로는 웅진케미칼사의 EZBON이 있다. 또한, 저융점 개질 폴리에스터 섬유가 중공형 섬유인 경우 110~200℃의 융점 범위를 갖는 개질 공중합 폴리에스터와 220~280℃의 융점 범위를 갖는 폴리에스터가 나란히 접합된 복합섬유인 것을 특징으로 한다.
혼합섬유 내에서 저융점 개질 폴리에스터 섬유의 함량은 크게 제한되지 않으며, 구체적으로 고융점 폴리에스터 섬유 100 중량부 당 약 5~20 중량부인 것을 특징으로 한다. 저융점 개질 폴리에스터 섬유의 함량이 고융점 폴리에스터 섬유 100 중량부 당 5 중량부 미만이면 부직포 가공시 저융점 개질 폴리에스터 섬유에 의한 다른 섬유들 간의 물리적 가교결합 형성이 미비하여 부직포의 형태 안정성이 저하될 우려가 있고, 20 중량부를 초과하면 저융점 개질 폴리에스터 섬유의 초과에 따른 부직포의 가공성 및 형태 안정성 향상 정도가 미비하여 경제성이 떨어질 염려가 있고, 부직포 가공시 저융점 개질 폴리에스터 섬유의 개질 공중합 폴리에스터가 흘러내리는 현상이 발생할 염려가 있다.
신축성 복합섬유는 부직포에 높은 탄성과 형태 복원력을 부여하는 섬유로서, 열수축성이 서로 다른 2 이상의 폴리에스터로 이루어진다. 도 1은 본 발명에 사용되는 신축성 복합섬유의 부직포 가공 전(왼쪽)과 부직포 가공 후(오른쪽)의 형태 변화를 나타낸 사진이다. 신축성 복합섬유는 도 1에서 보이는 바와 같이 부직포 가공 전에는 필라멘트 구조를 가지다가 부직포 가공 시 스프링 구조를 형성하여 부직포에 우수한 신축 회복성(또는 탄성 회복성)을 부여한다. 신축성 섬유는 그 단면의 형상 및 그 형성 재료가 크게 제한되지 않으며, 예를 들어 열수축성이 서로 다른 2 이상의 폴리에스터를 복합방사하여 나란히 접합된 형태로 제조된 복합섬유가 있으며, 구체적으로 웅진케미칼사의 ISCRA-S, SPY가 있다. 이 중 ISCRA-S는 PET(polyethylene terephthalate)와 PTT(polytrimethylene terephthalate)가 나란히 접합된 복합섬유이며, Spandex 대비 신축 회복성 우수하고 변형이 적으며, 내구성, 내약품성이 우수하다. 혼합섬유 내에서 신축성 복합섬유의 함량은 크게 제한되지 않으며, 구체적으로 고융점 폴리에스터 섬유 100 중량부 당 약 10~100 중량부인 것을 특징으로 한다. 신축성 섬유의 함량이 고융점 폴리에스터 섬유 100 중량부 당 10 중량부 미만이면 가공된 부직포의 탄성 및 형태 복원력이 미비할 염려가 있고, 100 중량부를 초과하면 신축성 복합섬유의 초과에 따른 부직포의 탄성 및 형태 복원력 향상 정도가 미비하여 경제성이 떨어질 염려가 있고, 부직포 가공성 및 가공된 부직포의 형태 안정성이 떨어질 염려가 있다.
난연 섬유는 혼합섬유에 선택적으로 포함되는 섬유로서, 부직포에 난연성을 부여한다. 난연 섬유는 섬유 표면에 방염 처리를 하거나 난연 성분을 섬유용 수지와 혼합하고 용융한 후 방사시켜 제조될 수 있다. 난연제의 종류는 크게 제한되지 않으마, 환경 친화적인 인계 난연제인 것이 바람직하게 이러한 난연 섬유로는 웅진케미칼사의 ESFRON이 있다. 난연 섬유의 섬유용 수지는 그 종류가 크게 제한되지 않으나, 부직포의 회수에 의한 재사용을 용이하게 하기 위해 폴리에스터인 것이 바람직하다. 혼합섬유 내에서 난연 섬유의 함량은 크게 제한되지 않으며, 구체적으로 고융점 폴리에스터 섬유 100 중량부 당 약 10~20 중량부인 것을 특징으로 한다. 난연 섬유의 함량이 고융점 폴리에스터 섬유 100 중량부 당 10 중량부 미만이면 부직포의 난연성이 미비할 염려가 있고, 20 중량부를 초과하면 경제성이 떨어질 염려가 있다.
혼합 섬유로부터의 부직포 가공
혼합 섬유로부터 부직포를 가공하는 방법으로는 서멀본드(thermal bond) 공법, 스펀레이스(spun lace) 공법, 니들펀치(needle punch) 공법 등이 있으며, 이 중 니들펀치 공법을 사용하는 것이 바람직하다. 서멀본드 공법을 사용하는 경우 부직포 가공시 저융점 개질 폴리에스터 섬유가 압력을 가하는 롤러 등에 달라붙을 염려가 있고, 스펀레이스 공법을 사용하는 경우 고압의 수류가 이후의 열 처리 단계에 악 영향을 미칠 수 있다. 본 발명에 따른 혼합섬유로부터 니들펀치 공법을 이용하여 부직포를 가공하는 방법을 구체적으로 살펴보면, 먼저 니들펀치 공법에 의해 혼합섬유로부터 부직포 프리폼(Prefoam)을 만든다. 이후 부직포 프리폼을 약 110~200℃에서 열처리하여 부직포를 완성한다. 일반적으로 상기 열처리는 부직포를 약 110~200℃에서 건조시키는 것으로 이루어지며, 열처리 단계에서 신축성 복합섬유는 스프링 구조를 가지게 되며, 저융점 개질 폴리에스터 섬유의 개질 공중합 폴리에스터에 의한 다른 섬유들 간의 물리적 가교결합이 형성되고 신축성 복합섬유는 보다 견고한 스프링 구조를 유지하게 되어 부직포의 형태 안정성, 탄성, 및 형태 복원력이 향상된다.
본 발명의 다른 측면은 본 발명에 따른 탄성 및 형태 복원력이 우수한 부직포를 이용한 쿠션 소재에 관한 것이다. 도 2는 본 발명에 따른 쿠션 소재의 사시도이다. 도 2에서 보이는 바와 같이 본 발명에 따른 쿠션 소재(100)는 원단층(10); 및 상기 원단층의 일면에 합포된 부직포층(20);을 포함한다.이때, 상기 부직포층은 본 발명에 따른 탄성 및 형태 복원력이 우수한 부직포로 형성된다. 원단층을 형성하는 원단의 종류는 크게 제한되지 않으나, 폴리에스터 직포, 폴리에스터 부직포, 또는 폴리에스터 필름인 것이 바람직하다. 원단층이 폴리에스터 재료로 형성되는 경우 회수에 의한 재사용시 부직포층과 원단층을 분리할 필요가 없다. 원단층에 부직포층을 합포하는 방법으로는 열 융착에 의한 결합 방법, 또는 접착제에 의한 결합 방법 등이 있다. 접착제는 그 종류가 제한되지 않으며, 바람직하게는 핫멜트(Hot melt) 수지 등이 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 보다 구체적으로 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 보다 명확히 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 보호범위를 한정하는 것은 아니다.
1. 부직포의 제조
실시예 1.
고융점 PET 섬유 80 중량%, 저융점 개질 PET 섬유 5 중량%, 신축성 복합섬유 15 중량%로 구성된 혼합 섬유로부터 니들펀치 공법에 의해 부직포 프리폼을 수득하고, 175℃에서 1시간 동안 건조시켜 부직포를 제조하였다. 이때 사용된 고융점 PET 섬유는 융점이 250℃인 통상의 PET로 이루어진 섬유로서 섬도가 2 데니어이고 섬유길이는 70㎜이다. 저융점 개질 PET 섬유로는 웅진케미칼사의 EZBON을 사용하였다. 웅진케미칼사의 EZBON은 코어는 융점이 250℃인 PET로 이루어지고 시스는 융점이 175℃인 개질 공중합 PET로 이루어진 코어-시스형 복합섬유로서 섬도는 2 데니어이고 섬유 길이는 51㎜이다. 신축성 복합섬유로는 웅진케미칼사의 ISCRA-S를 사용하였다. ISCRA-S는 PTT와 PET를 복합방사하여 나란히 접합된 형태로 제조된 복합섬유로서, 섬도는 5 데니어이고 섬유 길이는 52㎜이다.
실시예 2.
고융점 PET 섬유로 중공형 섬유인 웅진케미칼사의 AIRCLO를 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 부직포를 제조하였다. AIRCLO는 융점이 250℃인 통상의 PET로 이루어진 중공형 섬유로서 섬도는 3 데니어이고, 섬유 길이는 71㎜이며 중공율은 15%이다.
실시예 3.
고융점 PET 섬유 70 중량%, 저융점 개질 PET 섬유 5 중량%, 신축성 복합섬유 25 중량%로 구성된 혼합 섬유로부터 니들펀치 공법에 의해 부직포 프리폼을 수득하고, 173℃에서 1시간 동안 건조시켜 부직포를 제조하였다. 이때 저융점 개질 PET 섬유로는 SK 케미칼사의 SKYGREEN PETG S2008(융점이 173℃인 개질 공중합 PET)과 융점이 250℃인 PET를 복합방사하여 나란히 접합시킨 중공형 복합섬유를 사용하였다. 제조한 저융점 개질 PET 섬유의 섬도는 6 데니어이고 섬유 길이는 50㎜이며 중공율은 11%이다. 고융점 PET 섬유 및 신축성 복합섬유는 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다.
비교예 1.
고융점 PET 섬유 95 중량%, 저융점 개질 PET 섬유 5 중량%로 구성된 혼합 섬유를 사용한 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 부직포를 제조하였다.
2. 부직포의 물성 측정
(1) 부직포의 섬유 구조
도 3은 실시예 1에서 제조한 부직포의 주사전자현미경(SEM) 사진이고, 도 4는 비교예 1에서 제조한 부직포의 주사전자현미경(SEM) 사진이다. 도 3에서 보이는 바와 같이 본 발명에 따른 부직포에서는 신축성 복합섬유가 스프링 구조를 유지하면서 다른 섬유들과 물리적으로 가교결합된 것을 알 수 있다.
(2) 부직포의 탄성 및 형태 복원력
실시예 1 내지 3 및 비교예 1에서 제조한 부직포에 하중을 일정 속도로 증가시키며 압축률을 측정하고 압축률이 70%가 될 때까지 하중을 가한 후 하중을 감소시키면서 압축률을 측정하여 부직포의 압축-회복 히스테리시스(Hysterisis) 곡선을 구하였다. 대조군으로 부직포와 동일 두께를 가진 폴리우레탄 발포체(foam)를 사용하였다. 도 5 내지 도 8은 각각 실시예 1 내지 3 및 비교예 1에서 제조한 부직포의 압축-회복 히스테리시스(Hysterisis) 곡선이다. 도 5 내지 도 8에서 보이는 바와 같이 본 발명에 따른 부직포는 비교예 1에서 제조한 부직포에 비해 탄성 및 형태 복원력이 우수하고, 실시예 2 내지 실시예 3에서 제조한 부직포는 폴리우레탄 발포체(foam)의 압축-회복 히스테리시스(Hysterisis) 곡선과 거의 동일하였다.
10 : 원단층 20 : 부직포층

Claims (13)

  1. 220~280℃의 융점 범위를 갖는 폴리에스터로 이루어진 고융점 폴리에스터 섬유, 110~200℃의 융점 범위를 갖는 개질 공중합 폴리에스터를 포함하는 저융점 개질 폴리에스터 섬유, 및 열수축성이 서로 다른 2 이상의 폴리에스터로 이루어진 신축성 복합섬유를 포함하는 혼합 섬유로부터 형성된 부직포.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 고융점 폴리에스터 섬유는 중공형 섬유인 것을 특징으로 하는 부직포.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 고융점 폴리에스터 섬유는 고유 점도가 서로 다른 2 이상의 폴리에스터로 이루어진 복합섬유인 것을 특징으로 하는 부직포.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 저융점 개질 폴리에스터 섬유는 코어-시스형(Core-Sheath type) 복합섬유이고, 코어는 220~280℃의 융점 범위를 갖는 폴리에스터로 이루어지고, 시스는 110~200℃의 융점 범위를 갖는 개질 공중합 폴리에스터로 이루어진 것을 특징으로 하는 부직포.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 저융점 개질 폴리에스터 섬유는 중공형 섬유인 것을 특징으로 하는 부직포.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 저융점 개질 폴리에스터 섬유는 110~200℃의 융점 범위를 갖는 개질 공중합 폴리에스터와 220~280℃의 융점 범위를 갖는 폴리에스터가 나란히 접합된 복합섬유인 것을 특징으로 하는 부직포.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 신축성 섬유는 열수축성이 서로 다른 2 이상의 폴리에스터가 나란히 접합된 복합섬유인 것을 특징으로 하는 부직포.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 신축성 섬유는 PET(polyethylene terephthalate)와 PTT(polytrimethylene terephthalate)가 나란히 접합된 복합섬유인 것을 특징으로 하는 부직포.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 혼합 섬유는 난연 섬유를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 혼합 섬유는 고융점 폴리에스터 섬유 100 중량부 당 저융점 개질 폴리에스터 섬유 5~20 중량부, 및 신축성 복합섬유 10~100 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 혼합 섬유는 고융점 폴리에스터 섬유 100 중량부 당 난연 섬유 10~20 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포.
  12. 원단층; 및 상기 원단층의 일면에 합포된 부직포층;을 포함하는 쿠션용 소재로서,
    상기 부직포층은 제 1항 내지 제 11항 중 어느 하나의 부직포로 형성된 것을 특징으로 쿠션용 소재.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 원단층은 폴리에스터 직포, 폴리에스터 부직포, 또는 폴리에스터 필름으로 형성된 것을 특징으로 하는 쿠션용 소재.
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