KR20190123127A - 잠재권축성 이형단면 복합섬유를 포함하는 섬유집합체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 잠재권축성 이형단면 복합섬유를 포함하는 섬유집합체에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 섬유집합체에 있어서, 상기 섬유집합체는 잠재권축성 이형단면 복합섬유를 포함하며, 상기 복합섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지와 폴리에틸렌수지를 일정비율의 중량비로 혼합하고, 그 혼합물을 용융시킨 후, 용융압출하여 가공된 칩을 방사구금에 투입하여 방사시켜 얻어진 복합섬유로, 일측은 PET로 구성되고, 타측은 PE로 구성되며, 상기 PET와 PE의 사이의 중심부에는 PET와 PE의 블랜드물이 구성되는 형태의 복합섬유인 것을 특징으로 하는 잠재권축성 이형단면 복합섬유를 포함하는 섬유집합체가 개시된다.

Description

잠재권축성 이형단면 복합섬유를 포함하는 섬유집합체{Fiber aggregate}

본 발명은 잠재권축성 이형단면 복합섬유를 포함하는 섬유집합체에 관한 것이다.

일반적으로 보온성 등 기능성을 요구하는 섬유집합체에 사용되는 합성섬유는 대부분 높은 함기율을 위해 중공단면 구조를 가지거나 권축율을 높게 하는 것으로 대표적인 다음과 같은방법에 의해 제조되고 있다.

단독 폴리머를 사용한 중공단면 구조의 섬유를 이용하는 것이다. 중공구조로 인해 데드에어의 증가로 단열성이 증가하며 냉각 및 배향결정화 공정에서 단면내 배향성 차를 중공구조에서 극대화 할 수 있기 때문에 자발 크림프가 발현되고 이로 인해 볼륨감이 있는 제품을 제조할 수 있다. 이 방식은 냉각효과를 극대화하기 위해 생산성이 떨어지고, 크림프 발현에 한계가 있는 단점이 있다.

또 다른 방법은 2종의 폴리머 수축차를 이용한 중공단면 구조의 섬유를 이용하는 것이다. 단독 폴리며에 비해 일반적으로 중공율은 작지만 2종의 폴리머 수축차에 의해 크림프 발현성이 우수하여 볼륨감 및 탄력성이 지속되는 장점이 있다. 이 방식 또한 수축차에 의한 크림프 발현을 위해서 점도가 낮은 제품을 사용하기 때문에 중공율 향상에 제약이 있을 뿐만 아니라 복합방사에서만 가능하다는 단점이 있다.

이러한 기술들 중 대한민국특허 제1387465호에서는 이형단면의 다분할 방사노즐은 중공사 내측에 적어도 3개 이상의 중공들이 형성되고, 섬유 외측이 내측의 중공이 분할된 수와 동일한 수로 분할되어 외측슬릿이 형성되어 이형단면이 형성될 수 있도록 설계되며, 상기 이형단면의 다분할방사노즐을 통해 얻어진 이형단면의 다분할 중공사는 높은 중공율에도 외력에 의해 중공단면이 쉽게 찌그러지거나 변형되지 않으므로, 경량화와 볼륨감은 유지되면서, 중공사 고유물성뿐만 아니라, 이형단면 형상과 이형단면에 표면요철을 부가하여 흡한속건성을 극대화함으로써, 이형단면의다분할 중공사의 경량성, 보온성 및 흡한속건성을 이용할 수 있는 섬유가 개시되었다.

또 섬유집합체의 보온성, 벌키성 등을 향상시키기 위해 대한민국 공개특허 제2011-0069474호에서는 원료를 기준으로, 폴리에스테르, 아크릴, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 우레탄, 레이온류 및 아세테이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 단섬유(Staple Fiber)로 이루어진 직경 4 내지 15 ㎛의 극세 섬유 60 내지 98 중량%, 직경 15 내지 40 ㎛의 중공섬유, 이형단면섬유, 시스/코어(Sheath/core)형 섬유, 콘쥬게이트(Conjugate) 소재 섬유 또는 이들의 혼합 섬유 1 내지 30 중량%, 및 저융점 섬유 1 내지 12 중량%를 포함하고, 저융점 섬유는 히팅에 의해 녹아서 극세 섬유 및 중공섬유, 이형단면섬유, 시스/코어형 섬유, 콘쥬게이트 소재섬유 또는 이들의 혼합 섬유를 결합시키며, 소면기법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 고보온성 부직포가 개시되었다.

상기 기술은 일부 중공섬유를 사용하여 경량성 및 보온성을 추구하고 저융점 섬유의 융착에 의해 형태안정성을 기하고자 하는 통상의 요소기술은 있으나 극세섬유의 함량이 지나치게 높아 섬유간 공간에 의한 벌키성 등을 확보할 수 없는 단점이 있다

1. 대한민국공개특허공보 제10-2016-0120827호 2. 대한민국공개특허공보 제10-2016-0028062호

본 발명에서는 서로 다른 물리적 성질을 가지는 고분자로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 폴리에틸렌(PE)수지를 블랜딩하고, 방사구금으로 방사시켜 제조되는 것으로, 우수한 물리적 성질, 특히 ( ), ( ) 등이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리에틸렌 블랜드 잠재권축성 이형단면 복합섬유를 포함함으로써, ( ), ( ), ( ) 등이 우수한 섬유집합체를 제공하는 것을 그 해결과제로 한다.

상기한 과제를 해결한 본 발명의 잠재권축성 이형단면 복합섬유를 포함하는 섬유집합체는 섬유집합체에 있어서,

상기 섬유집합체는 잠재권축성 이형단면 복합섬유를 포함하며,

상기 복합섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지와 폴리에틸렌수지를 일정비율의 중량비로 혼합하고, 그 혼합물을 용융시킨 후, 용융압출하여 가공된 칩을 방사구금에 투입하여 방사시켜 얻어진 복합섬유로, 일측은 PET로 구성되고, 타측은 PE로 구성되며, 상기 PET와 PE의 사이의 중심부에는 PET와 PE의 블랜드물이 구성되는 형태의 복합섬유인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 복합섬유는 (가) 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지와 폴리에틸렌수지를 일정비율의 중량비로 혼합하고, 그 혼합물을 용융시킨 후, 용융압출하여 칩을 준비하는 단계;

(나) 상기 준비된 칩을 방사구금에 투입하여 방사시킨 후, 냉각시켜 모노 필라멘트를 제조하는 단계;

(라) 상기 모노 필라멘트를 급유처리한 후, 연신시키는 단계;

(마) 상기 연신된 모노필라멘트를 열고정시키는 단계

를 포함하여 이루어지는 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 복합섬유의 구성은 PET ( )~( )중량%, PE ( )~( )중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 (가)단계의 폴리에틸렌수지는 고점도 폴리에틸렌 수지와 저점도 폴리에틸렌 수지를 20:80 내지 50:50의 중량비로 혼합하여 된 복합수지인 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 고점도 폴리에틸렌 수지는 ( )~( ) 범위 내의 고유점도를 가지는 것을 사용하고, 저점도 폴리에틸렌 수지는 ( )~( ) 범위 내의 고유점도를 가지는 것을 사용하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 (나) 단계에서 상기 혼합물은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 40~50중량%와 폴리에틸렌 수지(PE) 50~60중량%를 포함하도록 블랜딩 한후, 용융·압출하여 촙(chop)형태로 가공되어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 (나)단계에서 수지를 블랜딩시 무수말레산을 더 혼합하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 무수말레산은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트수지와 폴리에틸렌 수지를 블랜딩한 혼합물 100중량부에 대하여, ( )~( )중량부를 첨가하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 복합섬유는 ( )~( )mm의 길이를 가지는 단섬유인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따라 제공되는 섬유집합체는 (여기에 본 발명의 섬유집합체로부터 기대되는 효과를 기재바랍니다.)는 효과를 가진다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 약, 실질적으로 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

본 명세서에서 섬유집합체라 함은 장섬유, 단섬유 모두 포합하는 것으로 비제한적인 P로서, 직물, 편물, 원단, 부직포, 웹, 슬라이버, 토우 등 1 이상의 섬유가 집합되어 있는 것을 의미한다.

본 발명에 따른 잠재권축성 이형단면 복합섬유를 포함하는 섬유집합체는 잠재권축성 이형단면 복합섬유를 포함하며, 상기 복합섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지와 폴리에틸렌수지를 일정비율의 중량비로 혼합하고, 그 혼합물을 용융시킨 후, 용융압출하여 가공된 칩을 방사구금에 투입하여 방사시켜 얻어진 복합섬유로, 일측은 PET로 구성되고, 타측은 PE로 구성되며, 상기 PET와 PE의 사이의 중심부에는 PET와 PE의 블랜드물이 구성되는 형태의 복합섬유인 것에 그 특징을 가지고 있는 것이다.

이때, 구성되는 상기 복합섬유는 방사구금을 통해 방사하여 제조된 섬유로, 섬유의 굵기는 ( ) ~ ( )데니어로 다양하게 적용될 수 있으며, 섬유장은 ( )~( )mm일 수 있다.

바람직하게 상기 복합섬유의 구성은 PET ( )~( )중량%, PE ( )~( )중량%를 포함하는 것이 좋다.(여기에 상기 구성비를 가지도록 구성되는 구체적인 이유를 개시하여 주시기 바랍니다.)

바람직하게 상기 복합섬유의 구성은 그 단면형상이 일측은 PET로, 타측은 PE로 구성되되, 중심부가 PET+PE가 블랜딩된 형태로 구성되는 것에 그 특징이 있는 이형단면을 가지는 것에 그 기술적 특징이 있다. 이러한, 구성을 가짐으로써 (여기에 상기와 같은 복합섬유의 구조를 가짐으로써 기대되는 효과를 기재하여 주시기 바랍니다.)와 같은 효과를 기대할 수 있다.

바람직하게 상기 복합섬유는 하기와 같은 제조방법으로 제조되는 것을 사용할 수 있다.

<복합섬유 제조방법>

(가) 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지와 폴리에틸렌수지를 일정비율의 중량비로 혼합하고, 그 혼합물을 용융시킨 후, 용융압출하여 칩을 준비하는 단계;

(나) 상기 준비된 칩을 방사구금에 투입하여 방사시킨 후, 냉각시켜 모노 필라멘트를 제조하는 단계;

(라) 상기 모노 필라멘트를 급유처리한 후, 연신시키는 단계;

(마) 상기 연신된 모노필라멘트를 열고정시키는 단계

를 포함하여 이루어지는 제조방법에 의해 제조되는 것.

이때, 바람직하게 상기 (가)단계의 폴리에틸렌수지는 고점도 폴리에틸렌 수지와 저점도 폴리에틸렌 수지를 20:80 내지 50:50의 중량비로 혼합하여 된 복합수지를 사용하는 것이 좋다. 그 이유는 ( )하기 때문으로, 상기 혼합비율이 임계치를 벗어날 경우에는 ( )하거나, 혹은 ( )한 것을 기대하기 어렵다.

또한, 바람직하게 상기 고점도 폴리에틸렌 수지는 ( )~( ) 범위 내의 고유점도를 가지는 것을 사용하고, 저점도 폴리에틸렌 수지는 ( )~( ) 범위 내의 고유점도를 가지는 것을 사용하는 것이 좋다.

바람직하게 상기 (가) 단계에서 상기 혼합물은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 40~50중량%와 폴리에틸렌 수지(PE) 50~60중량%를 포함하도록 블랜딩 한후, 용융·압출하여 촙(chop)형태로 가공되어지는 것을 사용하는 것이 좋다.

이때, 상기 PET의 혼합량이 임계치를 벗어날 경우에는 ( )하거나 혹은 ( )한 단점으로 ( )함을 기대하기 어렵고, 상기 PE가 그 혼합량의 임계치를 벗어날 경우에는 ( )하거나 혹은 ( )한 단점으로 ( )함을 기대하기 어려운 문제가 있다.

본 발명에 따르면, 상기 (가)단계에서 수지를 블랜딩시 무수말레산을 더 혼합할 수 있으며, 바람직하게 상기 무수말레산은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트수지와 폴리에틸렌 수지를 블랜딩한 혼합물 100중량부에 대하여, ( )~( )중량부를 첨가하는 것이다. 상기 무수말레산은 ( )하는 기능성을 부여하기 위한 것으로, 상기 혼합량이 ( )중량부 미만일 경우에는 ( )한 단점이 있고, ( )중량부를 초과할 경우에는 ( )한 단점이 있다.

본 발명에 따르면, 본 발명을 구성하는 상기 복합섬유는 ( )~( )mm의 길이를 가지는 단섬유일 수 있다. 이때, 상기 단섬유의 섬도는 ( )~( )데니어(de)의 범위를 가지는 것을 사용하는 것이 좋다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 보다 상세히 설명하기로 한다. 단, 하기의 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 예시로서, 하기의 실시예 들로 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 통상의 기술자라면 본 명세서 특허청구범위의 기재를 벗어나지 않는 범위 내에서 얼마든지 변형 가능한 것이다.

[실시예]

이하의 실시예는 발명의 상세한 설명의 기재가 어느 정도 정리되어야 작성되어질 것으로 판단됩니다.

또한, 이하의 실시예에서 판단할 수 있는 섬유집합체의 물성의 종류, 시험방법 및 구성되는 복합섬유의 물성의 종류, 시험방법 등이 특정되어야 할 것으로 보여집니다.

따라서, 상기와 같은 항목들에 대해 의견을 개시하여 주시기 바랍니다.

Claims (10)

1. 섬유집합체에 있어서,
   상기 섬유집합체는 잠재권축성 이형단면 복합섬유를 포함하며,
   상기 복합섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지와 폴리에틸렌수지를 일정비율의 중량비로 혼합하고, 그 혼합물을 용융시킨 후, 용융압출하여 가공된 칩을 방사구금에 투입하여 방사시켜 얻어진 복합섬유로, 일측은 PET로 구성되고, 타측은 PE로 구성되며, 상기 PET와 PE의 사이의 중심부에는 PET와 PE의 블랜드물이 구성되는 형태의 복합섬유인 것을 특징으로 하는 잠재권축성 이형단면 복합섬유를 포함하는 섬유집합체.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 복합섬유는 (가) 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지와 폴리에틸렌수지를 일정비율의 중량비로 혼합하고, 그 혼합물을 용융시킨 후, 용융압출하여 칩을 준비하는 단계;
   (나) 상기 준비된 칩을 방사구금에 투입하여 방사시킨 후, 냉각시켜 모노 필라멘트를 제조하는 단계;
   (라) 상기 모노 필라멘트를 급유처리한 후, 연신시키는 단계;
   (마) 상기 연신된 모노필라멘트를 열고정시키는 단계
   를 포함하여 이루어지는 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 잠재권축성 이형단면 복합섬유를 포함하는 섬유집합체.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 복합섬유의 구성은 PET ( )~( )중량%, PE ( )~( )중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 잠재권축성 이형단면 복합섬유를 포함하는 섬유집합체.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 (가)단계의 폴리에틸렌수지는 고점도 폴리에틸렌 수지와 저점도 폴리에틸렌 수지를 20:80 내지 50:50의 중량비로 혼합하여 된 복합수지인 것을 특징으로 하는 잠재권축성 이형단면 복합섬유를 포함하는 섬유집합체.
   
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 고점도 폴리에틸렌 수지는 ( )~( ) 범위 내의 고유점도를 가지는 것을 사용하고, 저점도 폴리에틸렌 수지는 ( )~( ) 범위 내의 고유점도를 가지는 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 잠재권축성 이형단면 복합섬유를 포함하는 섬유집합체.
   
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 (나) 단계에서 상기 혼합물은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지 40~50중량%와 폴리에틸렌 수지(PE) 50~60중량%를 포함하도록 블랜딩 한후, 용융·압출하여 촙(chop)형태로 가공되어지는 것을 특징으로 하는 잠재권축성 이형단면 복합섬유를 포함하는 섬유집합체.
   
7. 제 2 항에 있어서,
   상기 (나)단계에서 수지를 블랜딩시 무수말레산을 더 혼합하는 것을 특징으로 하는 잠재권축성 이형단면 복합섬유를 포함하는 섬유집합체.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 무수말레산은 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트수지와 폴리에틸렌 수지를 블랜딩한 혼합물 100중량부에 대하여, ( )~( )중량부를 첨가하는 것을 특징으로 하는 잠재권축성 이형단면 복합섬유를 포함하는 섬유집합체.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 복합섬유는 ( )~( )mm의 길이를 가지는 단섬유인 것을 특징으로 하는 잠재권축성 이형단면 복합섬유를 포함하는 섬유집합체.
   
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 이형단면 복합섬유는 코어 내에 중공을 갖는 중공형 복합섬유인 것을 특징으로 하는 잠재권축성 이형단면 복합섬유를 포함하는 섬유집합체.