KR20200005563A - 제1 부분 및 제2 부분을 포함하는 부직포 캐리어 재료 - Google Patents

제1 부분 및 제2 부분을 포함하는 부직포 캐리어 재료 Download PDF

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KR20200005563A
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thermoplastic fiber
fiber layer
nonwoven carrier
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히스베르튀스 헤르만스
용허 요하너스 더
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로우 앤드 보나 비.브이.
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Abstract

본 발명은 부직포 캐리어 재료에 관한 것으로서, 상기 부직포 캐리어 재료는 적어도 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 및 제2 부분은 적어도 2개의 열가소성 섬유 층을 포함한다. 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은 연결 영역에서 서로 연결되어, 상기 연결 영역에서의 두께 및 중량의 차이가 없는 상기 부직포 캐리어 재료를 형성한다. 본 발명은 또한, 연결된 부직포 캐리어 재료를 형성하기 위한, 부직포 캐리어 재료의 제1 부분과 제2 부분의 연결 방법에 관한 것이다.

Description

제1 부분 및 제2 부분을 포함하는 부직포 캐리어 재료
본 발명은 적어도 2개의 열가소성 섬유 층을 포함하는 부직포 캐리어 재료에 관한 것으로서, 상기 부직포 캐리어 재료는 적어도 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 및 제2 부분은 연결 영역을 통해 서로 연결되어 상기 부직포 캐리어 재료를 형성한다. 본 발명은 또한, 부직포 캐리어 재료의 제1 부분과 제2 부분의 연결 방법에 관한 것이다.
열가소성 섬유 층을 포함하는 부직포 캐리어 재료가 종래 기술에 공지되어 있다. 이러한 재료는 다수의 적용, 예를 들어, 역청 루핑(bitumen roofing) 막, 루핑 언더레이먼트(underlayment) 시트, 여과재용 캐리어, 터프팅 카펫(tufted carpet)용 1차 백킹(backing) 및 (쿠션) 비닐 바닥 마감재에서 사용되고 있다.
부직포 캐리어 재료의 제조 공정 동안, 웹-형성 공정 및/또는 접합 공정에서 장애가 발생할 수 있으며, 이는 컷-아웃을 의미하는, 부직포 캐리어 재료로부터의 배격을 필요로 하는 품질의 부직포 캐리어 재료를 생성한다.
부직포 캐리어 재료는 일반적으로, 롤링 제품(rolled goods)으로서 판매되며, 부직포 유형마다 그리고/또는 적용마다 모든 롤의 길이는 바람직하게는 동일해야 한다. 부직포 캐리어 재료의 특정한 제조 공정 동안, 열가소성 섬유는 복수의 보빈(bobbin)으로부터 해사된다(unwound). 해사 단계 동안 일부 섬유가 파괴되면, 수득되는 부직포 캐리어 재료는 섬유의 구멍 또는 번들과 같은 일부 결함을 갖는다.
이러한 결함 영역은 부직포 캐리어 재료로부터 컷 아웃(cut out)되거나 컷 오프(cut off)되어, 정확한 재료 특성을 갖는 부직포 캐리어 재료로 대체된다. 따라서, 재료의 상이한 부분들이 맞대기 조인트 방식(butt joint wise)으로 또는 서로의 상부 상에 함께 놓여져서 서로 연결되어 연속적인 재료를 생성한다. 재료의 두 부분 사이의 이러한 연결은 상기 두 부분 사이에, 국소적으로 다른 특성들을 야기하는, 보다 더 높은 재료 두께를 갖는 연결 영역 또는 텍스타일 심(seam)을 갖는 영역을 생성한다. 연결 영역에서의 이러한 두께 및 특성의 변화는 다수의 적용에서 바람직하지 않다.
본 발명의 목적은, 적어도 제1 부분 및 제2 부분을 포함하고, 상기 제1 부분 및 제2 부분이 선행기술의 상기 단점 없이 연결 영역을 통해 서로 연결되는, 개선된 부직포 캐리어 재료를 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 목적은, 선행기술의 상기 단점 없이 부직포 캐리어 재료의 제1 부분과 제2 부분을 서로 연결하기 위한 개선된 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은, 청구항 제1항에 기재된 부직포 캐리어 재료의 적어도 제1 부분과 제2 부분을 연결하는 방법 및 청구항 제6항에 기재된 부직포 캐리어 재료에 의해 달성된다.
이하에서, 용어 "제1 열가소성 섬유 층" 및 "제1 섬유 층"이 동의어로 사용된다. 또한, 용어 "제2 열가소성 섬유 층" 및 "제2 섬유 층"이 동의어로 사용된다.
이해의 부족을 피하기 위해, 청구되는 부직포 캐리어 재료는, 제1 부직포 캐리어 재료(제1 부분으로 명명됨)와 제2 부직포 캐리어 재료(제2 부분으로 명명됨)의 조합이고, 이는, (특히 연결 영역에서의) 부직포 재료의 두께의 증가를 없애는, 또는 부직포 캐리어 재료의 나머지 부분과 비교하여 연결 영역에서 두께의 차이를 적어도 감소시키는, 신규하고 진보성 있는 방식으로 서로 조합된다.
부직포 캐리어 재료의 제1 부분은, 제1 및 제2 열가소성 섬유 층을 포함한다. 그러나, 제1 양태에서, 제1 부분의 제1 및 제2 열가소성 섬유 층은 단일(출발) 열가소성 섬유 층으로부터 생성된다. 단일 출발 열가소성 섬유 층으로부터 제1 및 제2 열가소성 섬유 층을 생성하기 위한 두 가지 방법이 사용가능하다: 첫 번째 방법은, 스키빙(skiving)과 같은 밀링 또는 그라인더 기술을 사용하는 연마성 방법에 의해 출발 열가소성 섬유 층의 두께의 일부를 제거하는 것이다. 두 번째 방법은, 출발 열가소성 섬유 층 내로 평면으로 절단하고, 제1 및 제2 열가소성 섬유 층을 생성한 후, 제1 또는 제2 열가소성 섬유 층의 일부를 제거하는 분리 단계를 포함할 것이다. 제1 및 제2 열가소성 섬유 층을 생성하는 이러한 방법에 의해, 부직포 캐리어 재료는 두께가 감소되며, 바람직하게는 원래 두께의 약 절반으로 감소된다. 상기 양태에서, 제거 및/또는 분리 단계는 2개의 독립적인 열가소성 섬유 층(제1 및 제2 섬유 층)을 생성한다. 상기 양태는 제2 부분에 대해서도 적용가능하다. 이는 또한, 제2 부분이 단일 출발 열가소성 섬유 층을 포함할 수 있고, 분리 단계에서 제2 부분의 제1 및 제2 열가소성 섬유 층이 생성되는 것을 의미한다.
제2 양태에서, 제1 부분(및 제2 부분)은 독립적인 제1 및 제2 열가소성 섬유 층을 포함한다. 이는, 제1 열가소성 섬유 층과 제2 열가소성 섬유 층이 함께 놓여 부직포 캐리어 재료의 제1(및 제2) 부분을 형성하는 것을 의미한다. 또한 상기 양태에서, (제1 부분 및 제2 부분의) 제1 열가소성 섬유 층과 제2 열가소성 섬유 층을 서로 분리하기 위해 분리 단계가 사용된다. 상기 분리 단계 동안, (적어도 연결 영역에서) 2개의 독립적인 제1 및 제2 열가소성 섬유 층이 다시 얻어진다. 또한, 연마 방법을 사용하여, 부직포 캐리어 재료의 제1 부분(및 제2 부분)의 두께의 일부를 제거하여 제1(및 제2) 부분의 제1 및 제2 열가소성 섬유 층을 다시 얻을 수 있다.
바람직하게는, 연마 방법에 의해 제1 및/또는 제2 부분의 두께의 일부를 제거하기 위해, 스키빙 장치가 사용된다.
바람직하게는, 제2 부분의 제1 열가소성 섬유 층이, 부직포 캐리어 재료의 제1 부분의 제1 열가소성 섬유 층과 동일한 유형의 섬유로 구성된다.
바람직하게는, 제2 부분의 제2 열가소성 섬유 층이, 부직포 캐리어 재료의 제1 부분의 제2 열가소성 섬유 층과 동일한 유형의 섬유로 구성된다.
바람직한 양태에서, 제1 부분의 제2 열가소성 섬유 층, 제2 부분의 제1 열가소성 섬유 층 및 제2 부분의 제2 열가소성 섬유 층은 모두, 부직포 캐리어 재료의 제2 부분의 제1 열가소성 섬유 층과 동일한 유형의 섬유로 구성된다.
바람직한 양태에서, 제1 부분의 제1 섬유 층은 제2 부분의 제1 섬유 층과 동일한 유형의 섬유로 구성되고, 제1 부분의 제2 섬유 층은 제2 부분의 제2 섬유 층과 동일한 유형의 섬유로 구성된다.
또한, 제1 부분의 제1 섬유 층, 제2 부분의 제1 섬유 층, 제1 부분의 제2 섬유 층 및 제2 부분의 제2 섬유 층이 동일한 유형의 섬유로 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 범위 내에서, 용어 "섬유"는 스테이플 섬유 및 필라멘트 둘 다를 의미하는 것으로 이해된다. 스테이플 섬유는 2 내지 200mm 범위의 구체화된 비교적 짧은 길이를 갖는 섬유이다. 필라멘트는, 200mm 초과, 바람직하게는 500mm 초과, 보다 바람직하게는 1,000mm 초과의 길이를 갖는 섬유이다. 필라멘트는 예를 들어, 방사구의 방사 구멍을 통한 필라멘트의 연속 압출 및 방사에 의해 형성 되는 경우, 사실상 무한할 수도 있다.
섬유는, 원형, 삼각형(trilobal), 다각형(multilobal) 또는 직사각형을 포함하는 임의의 단면 형상을 가질 수 있고, 직사각형은 폭이 높이보다 상당히 클 수 있는 폭 및 높이를 나타내어, 이러한 양태에서의 섬유는 테이프이다. 또한, 상기 섬유는 단일 성분, 2성분 또는 심지어 다중 성분 섬유일 수 있다.
부직포 캐리어 재료는 임의의 유형의 부직포, 예를 들어, 널리 공지된 공정, 예를 들어 카딩(carding) 공정, 습식-레이드(wet-laid) 공정 또는 에어-레이드 공정 또는 이들의 임의의 조합에 의해 생성되는 스테이플 섬유 부직포일 수 있다. 부직포 캐리어 재료는, 필라멘트가 방사구로부터 압출된 후, 후속적으로 필라멘트 웹으로서 컨베이어 벨트 상에 레이 다운(lay down)되고, 후속적으로 상기 웹이 접합되어 섬유들의 부직포 층이 형성되는 널리 공지된 스펀본딩 공정에 의해 생성되거나, 또는 필라멘트가 바람직하게는 멀티필라멘트 얀 형태로 방사되고 보빈에 권취되는 2단계 공정 이후, 상기 멀티필라멘트 얀이 해사되고 상기 필라멘트가 필라멘트 웹으로서 컨베이어 벨트 상에 레이 다운되고, 섬유의 부직포 캐리어 재료를 형성하기 위해 상기 웹이 접합되는 단계에 의해 생성된, 필라멘트로 구성되는 부직포일 수도 있다.
바람직하게는, 제1 부분 및/또는 제2 부분의 적어도 2개의 열가소성 섬유 층의 섬유는, 부직포 캐리어 재료 및/또는 최종 (함침된) 제품, 예를 들어, 역청 루핑 막, 루핑 언더레이먼트 시트, 여과재용 캐리어, 터프팅 카펫 또는 (쿠션) 비닐 바닥 마감재에 더 높은 인장 강도 및/또는 더 높은 인열 강도를 제공하기 위해, 필라멘트이다.
제1 부분 및/또는 제2 부분의 적어도 2개의 열가소성 섬유 층이, 상기 적어도 2개의 섬유 층의 섬유의 총 중량을 기준으로 하여, 적어도 50wt%, 바람직하게는 적어도 75wt%, 보다 바람직하게는 적어도 90wt%, 더욱 바람직하게는 적어도 95wt%의 열가소성 섬유로 구성될 수 있다. 적어도 2개의 섬유 층에서 열가소성 섬유의 양을 증가시키면, 인장 강도 및/또는 인열 저항이 증가되고, 부직포 캐리어 재료 및/또는 최종 (함침된) 제품의 가요성이 증가된다. 일 양태에서, 제1 부분 및/또는 제2 부분의 제1 및 제2 섬유 층이, 상기 섬유 층의 섬유의 총 중량을 기준으로 하여, 100wt%의 열가소성 섬유로 구성된다.
열가소성 중합체로부터의 열가소성 섬유가 제1 및/또는 제2 섬유 층에 포함되는 상기 열가소성 중합체는, 예를 들어, 역청 루핑 막, 루핑 언더레이먼트 시트, 여과재용 캐리어, 터프팅 카펫 및 (쿠션) 비닐 바닥 마감재의 제조 공정에서 발생하는 승온을 견딜 수 있는 임의의 유형의 열가소성 중합체일 수 있다. 열가소성 섬유는, 폴리에스테르, 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)(DMT계 또는 PTA계), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트(PTT), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 및/또는 폴리락트산(PLA), 폴리아미드, 예를 들어, 폴리아미드-6(PA6), 폴리아미드-6,6(PA6,6) 및/또는 폴리아미드-6,10(PA6,10), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리에틸렌이미드(PEI) 및/또는 폴리옥시메틸렌(POM) 및/또는 이들의 임의의 공중합체 또는 임의의 블렌드를 포함할 수 있다.
일 양태에서, 연결 영역을 포함하는 부직포 캐리어 재료의 두께의 변화는, 부직포 캐리어 재료의 주 연장 방향에 대하여 수직 방향으로 측정하여(도 5 참조), 0.20mm 미만, 바람직하게는 0.15mm 미만, 보다 바람직하게는 0.10mm 미만, 가장 바람직하게는 0.05mm 미만이며, 즉, 연결 영역의 평균 두께는 바람직하게는 부직포 캐리어 재료의 나머지 부분의 평균 두께를 초과하지 않는다. 용어 "0.15mm 미만"은 ±0.1mm의 공차를 포함한다. 두께는 DIN ISO 9073-2(1996년 10월자)에 따라 측정된다.
일 양태에서, 연결 영역의 평균 중량, 즉, 연결 영역에서의 제1 부분(A)과 제2 부분(B)을 합한 중량은, 연결 영역을 제외한 부직포 캐리어 재료의 평균 중량과 최대 20wt%, 보다 바람직하게는 최대 10wt%, 가장 바람직하게는 5wt% 상이하다. 용어 "적어도"는 이러한 문맥에서 0.5 내지 1.5wt%의 공차를 의미한다.
부직포 캐리어 재료의 제1 부분 및 제2 부분은 연결 영역에서 폼-핏(form-fit) 연결을 함께 형성한다. 제1 부분과 제2 부분은 퍼즐 조각(puzzle part)처럼 연결 영역에서 함께 피팅(fit)된다. 이러한 폼-핏 연결로 인해, (연결 영역에서의 이중 제1 및/또는 제2 섬유 층의 회피로 인해) 두께 변화가 감소될 수 있고, 일종의 포스-핏(force-fit)이 생성된다. 이러한 종류의 포스-핏으로 인해, 캘린더링, 기계 니들링, 수류 교락(hydroentanglement), 초음파 접합, 열 접합, 바람직하게는 열풍에 의한 열 접합 또는 이들의 임의의 조합과 같은 (예를 들어) 통합(consolidation) 기술을 통한 제1 부분과 제2 부분의 영구적 연결이, 보다 용이하고(통합 동안 상이한 층들의 슬리핑(slipping)이 없음)/용이하거나 더 강한 연결이 얻어진다.
바람직하게는, 연결 영역의 제1 부분과 제2 부분 사이의 섬유의 교락으로 인한 연결 영역의 증가된 강도를 얻기 위해, 연결 영역의 기계 니들링에 이은 연결 영역의 열 접합의 조합이 적용될 수 있다.
추가의 양태에서, 제1 부분과 제2 부분 사이의 접합을 개선하기 위해 적합한 결합제가 사용된다. 결합제는, 화학적 결합제, 열경화성 중합체와 같은 열 결합제, 감압 접착제, 압력 및 열 활성화 접착제 또는 UV-조사와 같은 조사에 의해 활성화되는 접착제일 수 있다.
일 양태에서, 스크림(scrim)이 적어도 2개의 섬유 층 사이에 배열된다. 스크림은 바람직하게는 제1 부분의 제1 섬유 층과 제2 섬유 층 사이 및 제2 부분의 제1 섬유 층과 제2 섬유 층 사이에 배열된다. 스크림은 바람직하게는 직조 스크림 또는 레이드(laid) 스크림이다. 스크림은 부직포 캐리어 재료의 제1 섬유 층과 제2 섬유 층의 섬유 사이의 거리를 확보하고, 개선된 인장 강도, 개선된 치수 안정성, 즉, 부직포 캐리어 재료에 적용되는 특정 하중에서의 감소된 연신률 및/또는 부직포 캐리어 재료에 대한 개선된 인열 강도를 제공할 수 있다. 스크림을 사용하는 것의 이점에 관해, 본 출원인은 WO 2015055619 A1을 추가로 참조한다.
일 양태에서, 스크림은, 적어도 5GPa, 바람직하게는 적어도 10GPa, 보다 바람직하게는 적어도 15GPa, 보다 바람직하게는 적어도 20GPa, 보다 바람직하게는 적어도 25GPa, 보다 바람직하게는 적어도 40GPa, 보다 바람직하게는 적어도 50GPa, 가장 바람직하게는 적어도 75GPa의 유리 섬유 또는 다른 고 모듈러스 섬유로 제조된다.
일 양태에서, 캐리어 재료의 길이 방향으로 연장되는 스크림의 스레드(thread)는, 고 모듈러스 얀, 예를 들어, 폴리에스테르 얀, 예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 얀, 폴리아미드 얀, 예를 들어, 폴리아미드-6(PA6) 얀, 유리 얀, 아라미드 얀 또는 탄소 얀 및/또는 다른 고 모듈러스 얀 또는 이들의 임의의 조합을 포함한다. 바람직한 양태에서, 다음 사양을 갖는 유리 스크림이 사용된다:
· 25cm당 33개의 경사 스레드 및 25cm당 21개의 위사 스레드
기계 방향에서:
· 섬도: 34tex
· 110 내지 130N/5cm의 강도
· 2.8 내지 3.7%의 파단 연신률
교차 기계 방향에서:
· 섬도: 34tex
· 68 내지 80N/5cm의 강도
· 2.5 내지 3.0%의 파단 연신률
일 양태에서, 스크림이 부직포 캐리어 재료의 제1 부분의 제1 열가소성 섬유 층에 배열될 수 있고, 스크림이 부직포 캐리어 재료의 제2 부분의 제2 열가소성 섬유 층에 배열될 수 있다. 상기 양태에서, 연결 영역은, 부직포 캐리어 재료의 개선된 치수 안정성을 얻기 위해, 제1 부분의 제1 열가소성 섬유 층에 배열된 스크림 및 제2 부분의 제2 열가소성 섬유 층에 배열된 스크림 둘 다를 포함할 것이다.
바람직하게는, 제1 부분의 제1 열가소성 섬유 층에 배열된 스크림이, 제1 부분의 제1 열가소성 섬유 층과 제2 열가소성 섬유 층 사이의 계면에 가깝게 배열되고, 바람직하게는 제2 부분의 제2 열가소성 섬유 층에 배열된 스크림이, 제2 부분의 제2 열가소성 섬유 층과 제1 열가소성 섬유 층 사이의 계면에 가깝게 배열되어, 조합된 부직포 캐리어 재료의 연결 영역의 스크림들 사이의 하중 전달을 개선할 수 있다. 연결 영역에서 폼-핏 연결을 통합하는 동안 스크림들이 연결 영역에서 서로 더 가까워지면, 스크림들 사이의 개선된 접합이 얻어질 것이다.
바람직하게는, 제1 부분의 제1 열가소성 섬유 층에 배열된 스크림이, 제1 부분의 제1 열가소성 섬유 층과 제2 열가소성 섬유 층 사이의 계면으로부터 이격되어 배열되며, 그 거리는 제1 부분의 제1 열가소성 섬유 층의 두께의 50% 미만, 보다 바람직하게는 40% 미만, 보다 더 바람직하게는 30% 미만, 가장 바람직하게는 20% 미만이다.
제1 부분의 제1 열가소성 섬유 층에 배열된 스크림이, 단일 출발 열가소성 섬유 층의 두께의 중심선에 배열될 수 있고, 이는 연결 영역에서의 두께의 50% 미만, 및 바람직하게는 적어도 15%, 바람직하게는 적어도 25%, 보다 바람직하게는 적어도 30%, 가장 바람직하게는 적어도 40%로 감소되어, 제1 부분의 제1 및 제2 열가소성 섬유 층이 생성된다. 단일 출발 열가소성 섬유 층의 두께를 50% 미만 감소시킴으로써, 스크림을 손상시킬 위험이 감소되어, 부직포 캐리어 재료의 치수 안정성이 향상된다.
바람직하게는, 제2 부분의 제2 열가소성 섬유 층에 배열된 스크림이, 제2 부분의 제2 열가소성 섬유 층과 제1 열가소성 섬유 층 사이의 계면으로부터 이격되어 배열되며, 그 거리는 제2 부분의 제2 열가소성 섬유 층의 두께의 50% 미만, 보다 바람직하게는 40% 미만, 보다 더 바람직하게는 30% 미만, 가장 바람직하게는 20% 미만이다.
제2 부분의 제2 열가소성 섬유 층에 배열된 스크림이, 단일 출발 열가소성 섬유 층의 두께의 중심선에 배열될 수 있고, 이는 연결 영역에서의 두께의 50% 미만, 및 바람직하게는 적어도 15%, 바람직하게는 적어도 25%, 보다 바람직하게는 적어도 30%, 가장 바람직하게는 적어도 40%로 감소되어, 제2 부분의 제1 및 제2 열가소성 섬유 층이 생성된다. 단일 출발 열가소성 섬유 층의 두께를 50% 미만 감소시킴으로써, 스크림을 손상시킬 위험이 감소되어, 부직포 캐리어 재료의 치수 안정성이 향상된다.
선행기술의 부직포 캐리어 재료는 스크림을 포함할 수 있으며, 상기 스크림은 바람직하게는 캐리어 재료의 두께의 중심선에 배치된다. 부직포 캐리어 재료의 제1 부분과 제2 부분 사이의 연결이 제1 부분을 제2 부분 위에 놓음으로써 이루어질 때, 제1 부분에 포함된 스크림과 제2 부분에 포함된 스크림 사이의 거리는, 부직포 캐리어 재료의 제1 부분 또는 제2 부분의 총 두께와 동일하다. 이러한 선행기술의 부직포 캐리어 재료의 제1 부분 및 제2 부분은, 제1 부분과 제2 부분 사이의 계면에 접착 테이프를 가하고, 연결 영역에 열 및/또는 압력을 가하여 부직포의 섬유와 스크림 사이의 틈새 내로 접착제가 유동하게 하여 서로 연결될 수 있다. 그러나, 이러한 선행기술의 부직포 캐리어 재료에서 충분한 치수 안정성을 얻기 위해서는, 두 스크림 사이에 충분히 강한 연결을 형성하기 위해 비교적 많은 양의 접착제가 도포되어야 하며, 상기 접착제는 열 및/또는 압력을 가한 후 연결 영역의 전체 두께에 걸쳐 분포된다. 결과적으로, 연결 부분은 예를 들어, 역청 또는 PVC 플라스티졸에 의해 함침될 수 없으며, 이는 연결 영역이 역청 막 또는 비닐 바닥 마감재에서 뚜렷해지기 때문에, 예를 들어, 역청 막 또는 비닐 바닥 마감재의 제조 동안 재료가 배격된다.
제1 부분의 제1 열가소성 섬유 층에 배열된 스크림이 제1 부분의 제1 열가소성 섬유 층과 제2 열가소성 섬유 층 사이의 계면으로부터 이격되어 배치되고, 그 거리가 제1 부분의 제1 부분의 열가소성 섬유 층의 두께의 50% 미만이고/미만이거나 제2 부분의 제2 열가소성 섬유 층에 배열된 스크림이 제2 부분의 제2 열가소성 섬유 층과 제1 열가소성 섬유 층 사이의 계면으로부터 이격되어 배치되고, 그 거리가 제2 부분의 제2 열가소성 섬유 층의 두께의 50% 미만인 경우, 예를 들어 접착 테이프에 의해 연결 영역에 도포되는 접착제의 양이, 연결 영역의 두 스크림 사이의 연결을 형성할 때 감소될 수 있고/감소될 수 있거나, 가해지는 온도 및/또는 압력이 감소될 수 있다. 결과적으로, 접착제가, 열 및/또는 압력을 가한 후 연결 영역의 전체 두께에 걸쳐 분포되지 않을 것이며, 부직포 캐리어 재료의 외부 표면이 완전히 또는 적어도 실질적으로 접착제를 불포함하도록 남아있지 않을 것이며, 즉, 부직포 캐리어 재료의 표면의 10% 미만이 접착제에 의해 덮이고, 이는 부직포 캐리어 재료가, 역청 막 또는 비닐 바닥 마감재에서 보이는 연결 영역이 없이, 예를 들어, 역청 또는 PVC 플라스티졸로 (적어도 부분적으로) 함침되게 한다.
부직포 캐리어 재료가 터프팅 카펫의 1차 백킹으로서 사용되는 경우, 연결 영역이 감소된 두께 증가를 나타내고/나타내거나 더 적은 접착제를 포함하기 때문에 터프팅 니들이 덜 편향될 것이다.
또한, 부직포 캐리어 재료를 역청으로 함침하기 위해 사용하는 경우, 선행기술에 도시된 바와 같은, 심에서의 부직포 캐리어의 이중 두께 형태의 불균일이 발생하지 않는다. 따라서, 역청 루핑 막을 제조하기 위한 공정은 부직포 캐리어의 역청으로의 함침에 대하여 적어도 덜 방해된다.
일 양태에서, 제1 부분 및/또는 제2 부분의 적어도 2개의 섬유 층이, 적어도 두 가지 상이한 종류의 단일 성분 섬유들을 포함한다. 일 양태에서, 상이한 유형의 단일 성분 섬유들이 사용되며, 적어도 두 가지 상이한 종류의 단일 성분 섬유들은 바람직하게는 상이한 융점을 갖는 상이한 화학 구조의 중합체들로 구성된다. 적어도 두 가지 상이한 중합체의 융점들이 적어도 10℃, 바람직하게는 적어도 20℃ 차이 나는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 융점들은 적어도 50℃ 차이 난다. 이러한 생성물은, 연결 영역의 섬유 층들을 더 낮은 융점을 갖는 중합체의 융점 범위의 온도에 적용시킴으로써, 열 접합, 바람직하게는 열풍에 의한 열 접합시킬 수 있었다.
일 양태에서, 적어도 2개의 섬유 층들이, 상이한 융점을 갖는 상이한 화학 구조의 2개의 중합체들로 구성되는 2성분 섬유를 포함한다.
2성분 섬유는 바람직하게는, 화학 구조가 상이한 2개의 중합체들로 구성되는 섬유이다. 기본적인 차이는 세 가지 유형의 2성분 섬유들 사이에서 발생된다(drawn): 사이드-바이-사이드(side-by-side) 유형, 코어-시스(core-sheath) 유형 및 아일랜드-인-더-시(islands-in-the-sea) 유형의 2성분 섬유. 일 양태에서, 2성분 섬유를 구성하는(building) 2개의 중합체의 융점들은, 적어도 10℃, 바람직하게는 적어도 20℃ 차이 난다. 보다 바람직하게는 융점들은 적어도 50℃ 차이 난다. 특히 사이드-바이-사이드 유형 및/또는 코어-시스 유형 2성분 섬유로 구성되는 경우의 2성분 섬유를 포함하는 부직포 캐리어 재료는, 연결 영역의 섬유 층들을 더 낮은 융점을 갖는 중합체의 융점 범위의 온도에 적용시킴으로써, 열 접합, 바람직하게는 열풍에 의한 열 접합시킬 수 있었다. 바람직한 양태에서, 부직포 캐리어 재료는 제1 및 제2 섬유 층, 바람직하게는 필라멘트에서 코어-시스 유형 2성분 섬유로 우세하게 제조된다. 우세하게는, 섬유 층에 포함되는 섬유의 적어도 50%, 바람직하게는 적어도 75%, 보다 바람직하게는 적어도 90%, 보다 더 바람직하게는 적어도 95%, 가장 바람직하게는 100%가 코어-시스 유형의 2성분 섬유인 것을 의미하는 것으로 이해된다. 바람직하게는, 코어/시스 2성분 섬유에서의 코어/시스 비는, 95/5 내지 5/95vol%에 존재한다. 보다 바람직하게는 코어/시스 비는 50/50 내지 95/5vol%에 존재한다.
일 양태에서, 2성분 섬유의 시스는, 폴리아미드, 폴리올레핀, 할로겐화 폴리올레핀 및 이들의 공중합체 또는 혼합물을 포함하는 중합체 그룹의 중합체를 포함한다.
또 다른 양태에서, 2성분 섬유의 코어는, 폴리올레핀, 할로겐화 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리에스테르 및 이들의 공중합체 또는 혼합물을 포함하는 중합체 그룹의 중합체를 포함한다.
또 다른 양태에서, 예를 들어 역청 막, 터프팅 카펫 또는 비닐 바닥 마감재용 코어/시스 2성분 섬유의 시스는, 주로 폴리아미드, 바람직하게는 폴리아미드-6(PA6)으로 구성되고, 코어는, 주로 폴리에스테르, 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 구성된다.
또 다른 양태에서, 예를 들어 터프팅 카펫 또는 여과재용 코어/시스 2성분 섬유의 시스는, 주로 폴리올레핀, 바람직하게는 폴리프로필렌으로 구성되고, 코어는, 주로 폴리에스테르, 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 구성된다.
또 다른 양태에서, 예를 들어 역청 막, 터프팅 카펫, 비닐 바닥 마감재 또는 여과재용 코어/시스 2성분 섬유의 시스는, 주로 폴리에스테르, 바람직하게는 코-폴리에스테르(co-PET)로 구성되고, 코어는, 주로 폴리에스테르, 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)로 구성된다.
일 양태에서, 연결 영역은 부직포 캐리어 재료의 주 방향에 대하여 수직 방향으로 또는 일정 각도로 연장된다. 바람직하게는, 연결 영역은 부직포 캐리어 재료의 주 연장 방향(도 3 참조)에 대하여 1 내지 30°, 바람직하게는 3 내지 15°, 보다 바람직하게는 5 내지 10°의 각도로 연장된다. 바람직하게는, 연결 영역은 전체 교차 기계 방향에 걸쳐 연장된다. 바람직하게는, 연결 영역은 직선이지만, 예를 들어 지그재그형 연결 영역도 포함된다.
추가의 양태에서, 연결 영역의 증가된 심 강도를 위해, 제1 부분과 제2 부분 사이의 접촉 표면이 확대된다. 제1 부분과 제2 부분의 접촉 표면의 확대는, 제1 부분의 제1 섬유 층과 제1 부분의 제2 섬유 층의 길이의 차이의 증가에 의해, 그리고 제2 부분에서도 동일한 방식에 의해 얻어질 수 있다. 바람직하게는, 제1 부분과 제2 부분 사이의 접촉 표면은, 교대하는 상이한 길이를 갖는 추가의 섬유 층을 가짐으로써 확대된다(예를 들어, 도 12 및 13 참조). 또한, 연결 영역은 지그재그 연결 영역 또는 웨이브형 연결 영역과 같은 비선형 형상도 포함할 수 있다.
부직포 캐리어 재료는, 일정 각도(β)의 경사진 층 경계를 갖는 제1 부분, 및 각도(β)에 상보적인 경사진 층 경계를 갖는 제2 부분을 포함하여, 상기 제1 부분과 제2 부분이 연결 영역의 폼-핏 연결을 함께 형성할 수 있다.
부직포 캐리어 재료의 제1 부분과 제2 부분의 폼-핏 연결은, 부직포 캐리어 재료의 제1 부분 및 제2 부분의 주 표면에 대해 일정 각도(β)의 경사진 층 경계를 가질 수 있고, 상기 제1 부분 및 제2 부분은, 예를 들어 도 10에 도시한 바와 같이, 제1 부분 및 제2 부분의 주 표면이 단일 평면에 배열되게 하는 경사진 층 경계를 통해 연결된다.
다르게는, 부직포 캐리어 재료의 제1 부분과 제2 부분의 폼-핏 연결은, 부직포 캐리어 재료의 제1 부분 및 제2 부분의 주 표면에 대해 일정 각도(β)의 경사진 층 경계를 갖는 제1 부분 및 제2 부분을 나타낼 수 있고, 상기 제1 부분 및 제2 부분은, 예를 들어 도 11에 도시한 바와 같이, 제1 부분의 주 표면 및 제2 부분의 주 표면을 통해 연결된다. 이러한 배열은, 제1 부분의 주 표면을 통해 제1 부분이 제2 부분에 연결되게 하고, 두께 접합을 감소시키기 위해 재료를 제거하도록 처리되지 않은 제2 부분이 개선될 수 있다. 조합된 부직포 캐리어 재료의 주 표면이 연결 영역에서 시프트(shift)를 나타낼 수 있지만, 연결 영역의 두께는 부직포 캐리어 재료의 나머지 부분에 대하여 여전히 동일한 두께를 나타낼 수 있다.
일정 두께를 갖는 제1 부분(A) 및 일정 두께를 갖는 제2 부분(B)을 포함하는 부직포 캐리어 재료의 연결 방법이 제공되며, 상기 제1 부분(A) 및 상기 제2 부분(B)이 적어도 제1 및 제2 열가소성 섬유 층(A1, A2; B1, B2)을 포함하고, 상기 연결 방법은, 상기 제1 부분(A)의 두께의 일부 및 상기 제2 부분(B)의 두께의 일부를 제거하여 상기 제1 부분(A)과 상기 제2 부분(B)이 연결 영역에서 폼-핏 연결을 함께 형성하는 방식으로 제1 열가소성 섬유 층(A1, B1) 및 제2 열가소성 섬유 층(A2, B2)을 형성한다.
바람직하게는, 제1 부분(A) 및/또는 제2 부분(B)의 두께의 일부를 제거하는 것이, 당업자에게 공지된 스키빙에 의해 이루어진다.
일 양태에서, 상기 방법은, 제1 열가소성 섬유 층(A1, B1) 및 제2 열가소성 섬유 층(A2, B2)의 일부를 제거하기 전에 이루어지는 분리 방법을 포함하고, 제1 부분(A)이 분리 단계에서 제1 열가소성 섬유 층(A1) 및 제2 열가소성 섬유 층(A2)으로 부분적으로 분리되고, 제2 부분(B)이 분리 단계에서 제1 열가소성 섬유 층(B1) 및 제2 열가소성 섬유 층(B2)으로 부분적으로 분리되고, 상기 제1 부분(A)의 제1 및 제2 열가소성 섬유 층(A1, A2)과 상기 제2 부분(B)의 제1 및 제2 열가소성 섬유 층(B1, B2)이 분리 단계에서 서로 분리된다.
일 양태에서, 제1 부분(A) 및 제2 부분(B)을 포함하는 부직포 캐리어 재료를 연결하기 위한 방법에서, 상기 제1 부분(A) 및 상기 제2 부분(B) 둘 다는 적어도 제1 열가소성 섬유 층(A1, B1) 및 제2 열가소성 섬유 층(A2, B2)을 포함하고, 상기 제1 부분(A)이 분리 단계에서 상기 제1 부분(A)의 제1 열가소성 섬유 층(A1) 및 제2 열가소성 섬유 층(A2)으로 부분적으로 분리되고, 상기 제2 부분(B)이 분리 단계에서, 상기 제2 부분(B)의 제1 열가소성 섬유 층(B1) 및 제2 열가소성 섬유 층(B2)으로 부분적으로 분리되고, 제1 부분(A)의 제1 열가소성 섬유 층(A1) 및 제2 열가소성 섬유 층(A2) 및 제2 부분(B)의 제1 열가소성 섬유 층(B1) 및 제2 열가소성 섬유 층(B2)이 분리 단계에서 서로 분리되고, 상기 제1 부분(A)의 두께의 일부 및 상기 제2 부분(B)의 두께의 일부가 제거되어, 제1 부분(A)의 제1 열가소성 섬유 층(A1)의 길이와 제1 부분(A)의 제2 열가소성 섬유 층(A2)의 길이가 상이해지고, 제2 부분(B)의 제1 열가소성 섬유 층(B1)의 길이와 제2 열가소성 섬유 층(B2)의 길이가 상이해지는 방식으로 상기 제1 열가소성 섬유 층(A1, B1) 및/또는 상기 제2 열가소성 섬유 층(A2, B2)을 형성하고, 제1 부분의 제1 열가소성 섬유 층(A1)의 길이와 제2 부분의 제1 열가소성 섬유 층(B1)의 길이의 합이, 제1 부분의 제2 열가소성 섬유 층(A2)의 길이와 제2 부분의 제2 열가소성 섬유 층(B2)의 길이의 합과 동일하고, 제1 부분 및 제2 부분이 연결 영역에서 연결되어, 연결된 부직포 캐리어 재료를 형성한다.
본 발명에 따른 방법은, 부직포 캐리어 재료의 제1 부분 및 제2 부분의 2개의 상이한 양태에 대하여 적용가능하다. 제1 양태에서, 부직포 캐리어 재료의 제1 부분 및 또한 제2 부분이 2개의 독립적인 열가소성 섬유 층을 포함하고, 제2 양태에서는, 상기 이미 개시한 바와 같이 2개의 열가소성 섬유 층으로 분리된(부분적으로, 이는 적어도 장래의 연결 영역의 구역을 의미한다) 단일 출발 열가소성 섬유 층이 사용된다.
제1 양태의 경우의 분리 단계에서, (섬유 층들이 (통합을 포함하거나 포함하지 않고) 서로의 상부에 함께 놓이기 전에) 2개의 독립적인 열가소성 섬유 층이 서로 분리된다. 제2 양태의 경우의 분리 단계에서, 단일 출발 열가소성 섬유 층은 적어도 장래의 연결 영역의 길이에 걸쳐 2개의 상이한 층(제1 및 제2 열가소성 섬유 층)으로 분리된다. 바람직하게는, 제1 열가소성 섬유 층의 두께 및/또는 중량이, (제1 부분 및/또는 제2 부분의) 단일 출발 열가소성 섬유 층으로부터 생성된 제2 열가소성 섬유 층의 두께 및/또는 중량과 동일하다.
바람직하게는, 제1 부분의 제1 열가소성 섬유 층의 길이는, 제1 부분의 제2 열가소성 섬유 층의 길이와, 적어도 0.5cm, 바람직하게는 적어도 1cm, 보다 바람직하게는 적어도 2cm 상이하다. 바람직하게는, 제2 부분의 제1 열가소성 섬유 층의 길이는, 제2 부분의 제2 열가소성 섬유 층의 길이와, 적어도 0.5cm, 바람직하게는 적어도 1cm, 보다 바람직하게는 적어도 2cm 상이하다.
일 양태에서, 연결 영역에서의 부직포 캐리어 재료의 제1 부분과 제2 부분의 (이어지는) 영구 연결이 통합 기술에 의해 형성된다. 따라서, 바람직한 기술은, 캘린더링, 기계 니들링, 수류 교락, 초음파 접합, 열 접합, 바람직하게는 열풍에 의한 열 접합 또는 이들의 임의의 조합에 의한 통합을 포함한다.
바람직하게는, 연결 영역의 기계 니들링에 이은 연결 영역의 열 접합의 조합이, 제1 부분과 제2 부분 사이의 섬유의 교락으로 인한 연결 영역에서 강도를 증가시키기 위해 적용될 수 있다.
추가의 양태에서, 부직포 캐리어 재료의 제1 부분과 제2 부분 사이의 접합을 개선시키기 위해 적합한 결합제가 사용된다. 결합제는, 화학적 결합제 또는 열경화성 중합체와 같은 열 결합제, 압력 및 열 활성화 접착제 또는 UV-조사와 같은 조사에 의해 활성화되는 접착제일 수 있다.
일 양태에서, 연결 영역은 부직포 캐리어 재료의 주 연장 방향에 대해 수직 방향으로 또는 일정 각도로, 바람직하게는 20°의 각도로 연장된다.
바람직하게는, 분할 장치(splitting device)는, 제1 부분의 제1 열가소성 섬유 층과 제2 열가소성 섬유 층을 서로 분리하고, 제2 부분의 제1 열가소성 섬유 층과 제2 열가소성 섬유 층을 서로 분리하기 위해 사용된다.
본 발명은 도면들을 통해 추가로 설명된다.
도면에 대한 간단한 설명
도 1 및 2(a+b)는, 선행기술의 부직포 캐리어 재료의 두 부분의 조합을 개략적으로 도시한다.
도 3은, 연결 영역을 포함하는 부직포 캐리어 재료를 평면도로 개략적으로 도시한다.
도 4는, 부직포 캐리어 재료의 제1 부분 및 제2 부분을 개략적으로 도시한다.
도 5는, 도 4에 따른 부직포 캐리어 재료의 제1 부분과 제2 부분의 연결을 개략적으로 도시한다.
도 6 및 도 7은, 부직포 캐리어 재료의 제1 및 제2 부분의 상이한 양태를 개략적으로 도시한다.
도 8은, 제1 열가소성 섬유 층 및 제2 열가소성 섬유 층의 분할 단계를 개략적으로 도시한다.
도 9는, 경사진 층 경계를 갖는 부직포 캐리어 재료의 제1 부분 및 제2 부분을 개략적으로 도시한다.
도 10 및 11은, 경사진 층 경계를 갖는 부직포 캐리어 재료의 제1 부분과 제2 부분의 연결을 개략적으로 도시한다.
도 12 및 13은, 교대로 상이한 연장부를 갖는 각각 4개 및 3개의 섬유 층을 갖는 부직포 캐리어 재료의 제1 부분 및 제2 부분을 개략적으로 도시한다.
도 14(a+b)는, 부직포 캐리어 재료의 제1 부분 및 제2 부분을 개략적으로 도시하며, 스크림이 부직포 캐리어 재료의 상기 제1 부분의 제1 열가소성 섬유 층에 배열되고, 스크림이 부직포 캐리어 재료의 상기 제2 부분 제2 열가소성 섬유 층에 배열된다.
도 1은, 도시된 부직포 캐리어 재료(1)의 제1 부분(A)과 부직포 캐리어 재료(1)의 제2 부분(B)의 연결(선행기술)을 개략적으로 도시한다. 제1 부분(A)은 제1 열가소성 섬유 층(A1) 및 제2 열가소성 섬유 층(A2)을 갖는다. 제2 부분(B)도 제1 열가소성 섬유 층(B1) 및 제2 열가소성 섬유 층(B2)을 갖는다. 연결 영역(3)에서 제1 부분(A)과 제2 부분(B)을 연결하기 위해, 제1 부분(A)이 제2 부분(B)의 상부에 놓인다. 연결 영역(3)에 4개의 섬유 층이 배열된다. 이로 인해, 부직포 캐리어 재료(1)의 두께 및 중량이 연결 영역(3)에서 증가된다.
도 2a 및 2b에는, 선행기술의 다른 양태가 도시된다. 부직포 캐리어 재료(1)가, 단일 섬유 층을 갖는 제1 부분(A) 및 또한 단일 섬유 층을 갖는 제2 부분(B)을 포함한다. 부분(A)이 부분(B)의 상부에 놓인 후, 부분(A)과 부분(B)을 함께 동시에 절단하고 통합하기 위해, 예를 들어 핫 와이어 또는 초음파 접합/절단 단계를 사용하여 두 부분(A, B)을 영구적으로 통합한다. 이후, 부분(A) 및 부분(B)이 접혀져 개방되어 연결 영역(3)에서 연결된다. 또한, 이러한 양태에서는, 부직포 캐리어 재료(1)의 두께(및 중량)가 연결 영역(3)에서 증가된다. 또한, 연결 영역에서의 부직포 캐리어 재료의 강도는 부직포 캐리어 재료의 나머지 부분에서 보다 더 낮다.
도 3에는, 본 발명에 따른 부직포 캐리어 재료(1)의 평면도가 도시된다. 부직포 캐리어 재료(1)는 제1 부분(A) 및 제2 부분(B)을 포함한다. 제1 부분(A) 및 제2 부분(B)은 연결 영역(3)에서 서로 연결된다. 연결 영역(3)은, 부직포 캐리어 재료(1)의 주 연장 방향(도 5의 화살표 X 참조)에 대하여 수직 방향으로, 또는 부직포 캐리어 재료(1)의 주 연장 방향(화살표 X)에 대하여 일정 각도(α)로 연장된다.
도 4는, 제1 섬유 층(A1) 및 제2 섬유 층(A2)을 갖는 제1 부분(A) 및 제1 섬유 층(B1) 및 제2 섬유 층(B2)을 갖는 제2 부분(B)을 포함하는, 부직포 캐리어 재료(1)의 측면도를 도시한다. 제1 부분(A)의 제1 섬유 층(A1)은 제1 부분(A)의 제2 섬유 층(A2)과 길이가 상이하다. 제2 부분(B)의 제1 섬유 층(B1)도 제2 부분(B)의 제2 섬유 층(B2)과 길이가 상이하다. 그러나, 제1 부분(A)의 제1 섬유 층(A1)의 길이와 제2 부분(B)의 제1 섬유 층(B1)의 길이의 합은, 제1 부분(A)의 제2 섬유 층 (A2)의 길이와 제2 부분(B)의 제2 섬유 층(B2)의 길이의 합과 동일하다. 이에 인해, 제1 부분(A)과 제2 부분(B)은 퍼즐 조각처럼 함께 피팅된다.
도 5는, 부직포 캐리어 재료(1)를 생성하기 위한 도 4의 제1 부분(A)과 제2 부분(B)의 연결을 도시한다. 제1 부분(A)과 제2 부분(B)은 폼-핏 연결을 가지며, 이에 의해 부직포 캐리어 재료(1)의 두께의 변화가 발생하지 않는다(주 연장 방향(화살표 X)에 대하여 수직 방향(화살표 Y)으로 측정됨). 이러한 폼-핏 연결로 인해, 일종의 포스-핏 연결이 생성되고, 제1 부분(A) 및 제2 부분(B)은 공정 동안 하나 이상의 섬유 층의 슬리핑 없이 (영구적으로) 쉽게 통합될 수 있다. 얻어지는 재료는 연결된 부직포 캐리어 재료(1)이다.
도 6은, 스크림(4)이 열가소성 섬유 층들(A1, A2 및 B1, B2) 사이에 배열된 도 4 및 5의 양태를 도시한다. 스크림은, 제1 부분 및 제2 부분(A, B)의 제1 및 제2 섬유 층들(A1, A2, B1, B2) 사이에 배열되거나, 또는 제1 부분(A) 또는 제2 부분(B)만이 (섬유 층들 사이에) 스크림(4)을 포함한다. 제2 양태에서, 제거 단계가 제1 부분 또는 제2 부분(A, B)으로부터 스크림도 제거한다.
도 7은, 모든 부분에 대해 2개 이상의 열가소성 섬유 층을 갖는 본 발명의 양태를 도시한다. 제1 부분(A)은, 제1 열가소성 섬유 층(A1), 제2 열가소성 섬유 층(A2) 및 제3 열가소성 섬유 층(A3)을 포함한다. 제1 열가소성 섬유 층(A1)의 길이는 제2 및 제3 열가소성 섬유 층(A2, A3)의 길이와 상이하다. 본 실시예에서도, 제1 부분(A)의 제1 섬유 층(A1)의 길이와 제2 부분(B)의 제1 섬유 층(B1)의 길이의 합은, 제1 부분(A)의 제2 섬유 층(A2(A3))의 길이와 제2 부분(B)의 제2 섬유 층(B2(B3))의 길이의 합과 동일하다. 따라서, 본 발명은, 1개의 부분에 2개 초과의 섬유 층을 포함하는 부직포 캐리어 재료에 대해서도 적용된다. 층들(A1, A2, A3, B1, B2 및 B3) 중 하나 이상이 섬유 이외의 다른 재료(예를 들어 포일)로 이루어질 수 있는 것이 이해되어야 한다.
도 8은, 분할 공정을 개략적으로 도시한다. 제1 부분(A)은 제1 열가소성 섬유 층(A1) 및 제2 열가소성 섬유 층(A2)을 포함한다. 분할 장치(5)는, 제1 열가소성 섬유 층(A1)과 제2 열가소성 섬유 층(A2)을 부분적으로 서로 분리하고, 바람직하게는 절단에 의해 제1 열가소성 섬유 층(A1) 및/또는 제2 열가소성 섬유 층(A2)의 일부를 제거한다. 부직포 캐리어 재료(1)의 제2 부분(B)(도 8에 도시되지 않음)에 대해서도 동일한 절차를 실시한다. 제1 부분(A) 및 제2 부분(B)의 제1 섬유 층(A1)(B1은 도 8에 도시되지 않음) 및 제2 섬유 층(A2)(B2는 도 8에 도시되지 않음)이, (도 4, 6, 7과 같이) 폼-핏 연결을 생성하기 위한 개시된 방식으로 형성된다. 이후, 제1 부분(A)과 제2 부분(B)이 서로 연결된다(도 3, 5 참조). 제1 부분(A)과 제2 부분(B)이 서로 연결된 영역을 연결 영역(3)이라고 한다(도 8에는 도시되지 않음). 분할 장치(5)는 분할 기계의 일부이다. 예를 들어, Fortuna GmbH 업체가 이러한 분할 기계를 판매했다. (퍼즐 조각과 같은) 개시된 폼-핏 연결을 실현하기 위해, 이후에 분할 및 절단과 같은 다른 방법들이 포함된다.
도 9는, 일정 각도(β)의 경사진 층 경계를 갖는 부직포 캐리어 재료의 제1 부분(A) 및 제2 부분(B)의 측면도를 도시한다.
도 10은, 부직포 캐리어 재료의 제1 부분(A)과 제2 부분(B)의 연결의 일 양태의 측면도를 도시하며, 상기 연결 영역(3)은 부직포 캐리어 재료의 제1 부분(A) 및 제2 부분(B)의 주 표면의 관점에서 일정 각도(β)의 경사진 연결 영역이다.
도 11은, 부직포 캐리어 재료의 제1 부분(A)과 제2 부분(B)의 연결의 측면도를 도시하며, 제1 부분(A) 및 제2 부분(B)은 일정 각도(β)의 경사진 층 경계를 가지며, 제1 부분(A)과 제2 부분(B)의 주 평면 상의 연결 영역(3)에서 연결된다. 제1 부분(A) 및 제2 부분(B)은, 연결 영역의 연결된 층들의 두께가 전체 부직포 캐리어 재료의 두께와 동일해지는 방식으로 연결된다.
도 12는, 제1 부분(A) 및 제1 부분(B)의 측면도를 도시하며, 제1 부분(A) 및 제2 부분(B)은 각각 4개의 섬유 층(A1 내지 A4 및 B1 내지 B4)을 포함한다. 제1 섬유 층(A1(B1))은 제2 섬유 층(A2(B2))과 길이가 상이하다. 후속적으로, 제2 섬유 층(A2(B2))은 제3 층(A3(B3))과 길이가 상이하고, 또한 제3 섬유 층(A3(B3))은 제4 섬유 층(A4(B4))에 대해서도 상이하다. 층들 사이의 길이의 차이가 교대하여, 지퍼형 형태가 얻어진다. 짝수 번호 층들(A2(B2) 및 A4(B4)) 및/또는 비짝수 번호 층들(A1(B1) 및 A3(B3))의 길이가 반드시 동일할 필요는 없다. 모든 섬유 층들의 섬유 층 길이의 합은 동일하다.
도 13은, 제1 부분(A) 및 제1 부분(B)의 측면도를 도시하며, 제1 부분(A) 및 제2 부분(B)은 각각 3개의 섬유 층(A1 내지 A3 및 B1 내지 B3)을 포함한다. 제1 섬유 층(A1(B1))은 제2 섬유 층(A2(B2))과 길이가 상이하다. 후속적으로, 제2 섬유 층(A2(B2))은 제3 층(A3(B3))과 길이가 상이하다. 층들 사이의 길이의 차이가 교대하여, 지퍼형 형태가 얻어진다. 짝수 번호 층(A2(B2))의 길이가 반드시 동일할 필요는 없다. 모든 섬유 층들의 섬유 층 길이의 합은 동일하다.
도 14는, 부직포 캐리어 재료의 제1 부분 및 제2 부분을 개략적으로 도시하며, 여기서, 스크림이 부직포 캐리어 재료의 제1 부분의 제1 열가소성 섬유 층에 배열되고, 스크림이 부직포 캐리어 재료의 제2 부분의 제2 열가소성 섬유 층에 배열된다. 도 14a에서, 스크림(점선)이, 제1 부분의 제1 열가소성 섬유 층(A1)과 제2 열가소성 섬유 층(A2) 사이의 계면에 가깝게 제1 부분의 제1 열가소성 섬유 층(A1)에 배열된다. 스크림(점선)이, 제2 부분의 제2 열가소성 섬유 층(B2)과 제1 열가소성 섬유 층(B1) 사이의 계면에 가깝게 제2 부분의 제2 열가소성 섬유 층(B2)에도 배열된다. 도 14b에서 폼-핏 연결이 연결 계면에 형성될 때, 스크림들이 서로 가깝게 배열되어, 부직포 캐리어 재료에서 두 스크림들 사이의 하중 전달을 향상시킨다.

Claims (15)

  1. 부직포 캐리어 재료(1)의 연결 방법으로서, 상기 부직포 캐리어 재료(1)가 일정 두께를 갖는 제1 부분(A) 및 일정 두께를 갖는 제2 부분(B)을 포함하고, 상기 제1 부분(A) 및 상기 제2 부분(B)이 적어도 제1 및 제2 열가소성 섬유 층(A1, A2; B1, B2)을 포함하고, 상기 연결 방법은, 상기 제1 부분(A)의 두께의 일부 및 상기 제2 부분(B)의 두께의 일부를 제거하여, 상기 제1 부분(A)과 상기 제2 부분(B)이 연결 영역에서 폼-핏(form-fit) 연결을 함께 형성하는 방식으로 제1 열가소성 섬유 층(A1, B1) 및 제2 열가소성 섬유 층(A2, B2)을 형성하는, 부직포 캐리어 재료의 연결 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 부분(A)의 상기 제1 열가소성 섬유 층(A1)의 길이가, 상기 제1 부분(A)의 상기 제2 열가소성 섬유 층(A2)의 길이와, 적어도 0.5cm, 바람직하게는 적어도 1cm, 보다 바람직하게는 적어도 2cm 상이하고, 상기 제2 부분(B)의 제1 열가소성 섬유 층(B1)의 길이가, 상기 제2 부분(B)의 상기 제2 열가소성 섬유 층(B2)의 길이와, 적어도 0.5cm, 바람직하게는 적어도 1cm, 보다 바람직하게는 적어도 2cm 상이하고, 상기 제1 부분(A)의 상기 제1 열가소성 섬유 층(A1)의 길이와 상기 제2 부분(B)의 상기 제1 열가소성 섬유 층(B1)의 길이의 합이, 상기 제1 부분(A)의 상기 제2 열가소성 섬유 층(A2)의 길이와 상기 제2 부분(B)의 상기 제2 열가소성 섬유 층(B2)의 길이의 합과 동일하며, 후속적으로, 상기 제1 부분(A)과 상기 제2 부분(B)이 연결 영역(3)에서 연결되어, 연결된 부직포 캐리어 재료를 형성하는, 부직포 캐리어 재료의 연결 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연결 영역(3)에서의 상기 제1 부분(A)과 상기 제2 부분(B)의 영구적인 연결이, 바람직하게는, 캘린더링, 기계 니들링, 수류 교락(hydroentanglement), 초음파 접합, 열 접합, 바람직하게는 열풍에 의한 열 접합 또는 이들의 임의의 조합으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 통합(consolidation) 기술에 의해 형성되는, 부직포 캐리어 재료의 연결 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연결 영역(3)이, 상기 부직포 캐리어 재료(3)의 주 연장 방향(X)에 대해 수직 방향으로 또는 일정 각도(α)로, 바람직하게는 20°의 각도로 연장되는, 부직포 캐리어 재료의 연결 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 부분(A, B)의 상기 제2 열가소성 섬유 층(A2, B2)으로부터 상기 제1 열가소성 섬유 층(A1, B1)을 분리하기 위해 분할 장치(splitting device)가 사용되는, 부직포 캐리어 재료의 연결 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 얻을 수 있는 부직포 캐리어 재료(1)로서, 상기 부직포 캐리어 재료가, 적어도, 일정 두께를 갖는 제1 부분(A) 및 일정 두께를 갖는 제2 부분(B)을 포함하고, 상기 제1 부분(A) 및 제2 부분(B)이 적어도 제1 및 제2 열가소성 섬유 층(A1, A2, B1, B2)을 포함하고, 상기 제1 부분(A) 및 상기 제2 부분(B)이 연결 영역(3)을 통해 서로 연결되어 상기 부직포 캐리어 재료(1)를 형성하며, 상기 제1 부분(A)과 상기 제2 부분(B)이 상기 연결 영역(3)에서 폼-핏 연결을 함께 형성함을 특징으로 하는, 부직포 캐리어 재료.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 부분(A)의 상기 제1 열가소성 섬유 층(A1)의 길이가, 상기 제1 부분(A)의 제2 열가소성 섬유 층(A2)의 길이와, 적어도 0.5cm, 바람직하게는 적어도 1cm, 보다 바람직하게는 적어도 2cm 상이하고, 상기 제2 부분(B)의 제1 열가소성 섬유 층(B1)의 길이가, 상기 제2 부분(B)의 상기 제2 열가소성 섬유 층(B2)의 길이와, 적어도 0.5cm, 바람직하게는 적어도 1cm, 보다 바람직하게는 적어도 2cm 상이하고, 상기 제1 부분(A)의 상기 제1 열가소성 섬유 층(A1)의 길이와 상기 제2 부분(B)의 제1 열가소성 섬유 층(B1)의 길이의 합이, 상기 제1 부분(A)의 상기 제2 열가소성 섬유 층(A2)의 길이와 상기 제2 부분(B)의 상기 제2 열가소성 섬유 층(B2)의 길이의 합과 동일함을 특징으로 하는, 부직포 캐리어 재료.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 부직포 캐리어 재료(1)의 상기 주 연장 영역(화살표 X)에 대하여 수직 방향(화살표 Y)으로 측정된 상기 부직포 캐리어 재료(1)의 두께의 변화가 약 0.15mm 미만인, 부직포 캐리어 재료.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연결 영역(3)의 평균 중량이, 상기 연결 영역(3)을 제외한 상기 부직포 캐리어 재료(1)의 평균 중량과 최대 20wt% 상이한, 부직포 캐리어 재료.
  10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 스크림(4)이, 상기 제1 부분(A) 및 제2 부분(B)의 상기 제1 및 제2 열가소성 섬유 층들(A1, A2, B1, B2) 사이에 배열되는, 부직포 캐리어 재료.
  11. 제9항에 있어서, 상기 스크림(4)이, 적어도 5GPa, 보다 바람직하게는 적어도 10GPa, 보다 바람직하게는 적어도 15GPa, 보다 바람직하게는 적어도 20GPa, 보다 바람직하게는 적어도 25GPa, 보다 바람직하게는 적어도 40GPa, 보다 바람직하게는 적어도 50GPa, 가장 바람직하게는 적어도 75GPa의 유리 섬유 또는 고 모듈러스 섬유로 제조된 것인, 부직포 캐리어 재료.
  12. 제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 부분(A) 및 상기 제2 부분(B)의 적어도 상기 제1 및 제2 열가소성 섬유 층(A1, A2, B1, B2)이, 두 가지 유형의 단일 성분 섬유들을 포함하거나 2성분 섬유를 포함하는, 부직포 캐리어 재료.
  13. 제12항에 있어서, 상기 두 가지 유형의 단일 성분 섬유들이, 상이한 융점을 갖는 상이한 화학 구조의 중합체들로 구성되는, 부직포 캐리어 재료.
  14. 제12항에 있어서, 상기 2성분 섬유가, 상이한 융점을 갖는 상이한 화학 구조의 2개의 중합체들로 구성되는, 부직포 캐리어 재료.
  15. 제6항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연결 영역(3)이, 상기 부직포 캐리어 재료(1)의 상기 주 연장 방향(화살표 X)에 대해 수직 방향으로 또는 일정 각도(α)로 연장되는, 부직포 캐리어 재료.
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