KR20220095753A - 부직포, 카페트 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 부직포, 카페트 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 출원에 따르면, 컬링 문제가 개선되는 것과 같이, 형태 안정성이 우수한 부직포, 카페트 및 그 제조방법이 제공될 수 있다. 또한, 본 출원은, 형태 안정성에 관한 평가와 예측이 정량적으로 가능한 부직포 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.

Description

부직포, 카페트 및 그 제조방법{Non-woven fabric, carpet and method for preparing for the same}
본 출원은 부직포, 카페트 및 그 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 출원은 스펀본드 부직포, 카페트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
카페트는 기포지용 부직포에 카페트 사(BCF yarn)를 심는 터프팅 공정을 거쳐서 제조된다. 그리고, 부직포(기포지)와 카페트가 그 제조 과정에서 받는 외력(예: 물리적 압력 또는 열)은 상당하다.
예를 들어, 부직포 제조 과정 중에서 실을 제조하는 단계에서는 열, 인장력, 냉각 등의 외력이 가해지고, 부직포의 웹을 결합(예: 웹 형태 고정)시키기 위해서는 고온과 압력이 필요하다. 또한, 터프팅 공정에서는 니들에 의해 부직포에 구멍이 뚫리면서 손상을 입고, 백 코팅 공정에서는 가열과 냉각이 주어질 수 있다.
상기와 같은 제조 공정은 부직포 및 카페트에 잠재응력을 부여하여, 부직포와 카페트의 형태 안정성과 기계적 물성을 저하시킨다.
본 출원의 일 목적은 부직포 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 출원의 다른 목적은 형태 안정성이 개선된 부직포 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 출원의 다른 목적은 기계적 물성이 우수한 부직포 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
본 출원의 또 다른 목적은 형태 안정성에 관한 평가와 예측이 정량적으로 가능한 부직포를 제공하는 것이다.
본 출원의 또 다른 목적은, 제조 공정 중 부직포의 잠재응력지수를 조절 및 평가(또는 확인)하는 것과 같이, 부직포의 형태 안정성 정량적으로 평가 및 예측할 수 있는 부직포의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 출원의 또 다른 목적은 부직포 및 이를 포함하는 카페트를 제공하는 것이다.
본 출원의 상기 목적 및 기타 목적은 아래 상세히 설명되는 본 출원 발명에 의해 모두 해결될 수 있다.
본 출원에 관한 일례에서, 본 출원은 부직포를 제조하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 상기 방법은 장섬유 스펀본드 부직포를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 출원에 따르면, 상기 방법은 웹을 결합시키고(예: 웹 형태의 고정), 유제를 부여한 후, 잠재응력을 완화하기 위하여 열을 가하는 단계를 포함한다. 보다 구체적으로, 상기 방법은,
융점(TH)을 갖는 고융점 폴리에스테르, 및 상기 융점(TH) 보다 낮은 융점(TL)을 갖는 저융점 폴리에스테르를 용융 방사하여 웹을 제조하는 제 1 단계;
상기 웹을 결합시키는 제 2 단계;
상기 결합된 웹에 유제를 부여하는 제 3 단계; 및
유제가 부여된 부직포의 잠재응력지수가 5.00 이하가 될 수 있도록 열을 가하는 제 4 단계;
를 포함한다. 상기 방법은, 부직포에 남아 있는 잠재응력을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
실험적으로 확인한 결과, 부직포의 중량이 낮은 경우 응력값은 상대적으로 낮아지는 경향이 있고, 고중량 부직포의 경우에는 응력이 높은 경향이 있다. 그러나, 상대적으로 낮은 응력을 보인다고 해서 반드시 컬 발생 정도가 덜한 것은 아니다. 따라서, 부직포의 형태 안정성에 영향을 미치는 무게(평량)와 응력값을 모두 고려하는 것이, 부직포 제조 단계에서 최종 제품인 카페트의 컬링 발생 정도를 예측하고, 컬링 발생을 낮추는데 유의미하다.
이러한 점을 예의 연구한 결과, 본 출원의 발명자는 유제가 부여된 부직포에 잠재응력지수가 5.00 이하로 조절될 수 있도록 열을 가하는 경우, 부직포 및 그로부터 제조된 카페트의 기계적 물성(및 그 균일성)과 형태 안정성이 동시에 확보될 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
상기 잠재응력지수는 아래 실험례에서 설명되는 것과 같이, DIN 53369에 준하여 측정된 부직포의 응력을 부직포의 단위중량(g/m2)으로 나눈 값이다. 구체적으로, 상기 잠재응력지수는 DIN 53369에 따라 180 ℃ 온도에 부직포를 5 분 이내로 노출 시키고, 상기 부직포를 약 1분 동안 상온에서 냉각한 뒤 측정된 냉각응력(cooling stress)(cN)을 부직포의 단위중량(g/m2)으로 나눈 것으로, 무차원의 상수로 취급된다. 경우에 따라서, 상기 부직포 열처리시에는 응력(열응력)이 측정될 수 있다. 이때, 부직포의 180 ℃ 열에 대한 노출 시간은 4분 이내, 3분 이내 또는 2 분 이내일 수 있다.
이처럼, 본 출원의방법은 부직포 제조 공정 중에 부직포의 잠재응력지수를 조절하는 단계를 포함하고, 이를 통해 해당 단계에서 부직포의 잠재응력을 수치로서 평가(또는 확인)하기 때문에, 부직포의 형태 안정성을 개선할 수 있는 공정이 정량적으로 평가 및 수행될 수 있게 한다. 따라서, 부직포가 갖는 형태 안정성에 관한 예측과 평가도 정량적으로 이루어질 수 있다.
한편, 본 명세서에서 언급되는 물건, 물건의 특성 및 물건을 제조하기 위한 공정 조건과 관련하여 이들이 열 또는 온도에 영향을 받는 경우, 특별히 언급하지 않는 이상, 상기 열 또는 온도는 상온일 수 있다. 이때, 「상온」 이란, 특별히 감온 또는 가온되지 않은 상태의 온도를 의미하는 것으로, 예를 들어, 15 내지 30 ℃ 범위 내의 온도를 의미할 수 있다.
이하 본 출원 제조방법에 관한 각 단계를 상세히 설명한다.
상기 방법은, 융점(TH)을 갖는 고융점 폴리에스테르, 및 상기 융점(TH) 보다 낮은 융점(TL)을 갖는 저융점 폴리에스테르를 용융 방사하여 웹을 제조하는 제 1 단계를 포함한다.
상기 웹의 형태는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 웹은 등방성 또는 비등방성 형태일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 방법은 고융점 폴리에스테르사 80 내지 92 중량% 및 저융점 폴리에스테르사 8 내지 20 중량%를 포함하는 웹을 제조할 수 있다. 이때, 용어 「사」는 필라멘트라는 용어와 혼용될 수 있다.
구체적으로, 상기 저융점 폴리에스테르사의 함량 하한은 예를 들어, 8.5 중량% 이상, 9.0 중량% 이상, 9.5 중량% 이상, 10.0 중량% 이상, 10.5 중량% 이상, 11.0 중량% 이상, 11.5 중량% 이상, 12.0 중량% 이상, 12.5 중량% 이상, 13.0 중량% 이상, 13.5 중량% 이상, 14.0 중량% 이상, 14.5 중량% 이상, 15.0 중량% 이상, 15.5 중량% 이상, 16.0 중량% 이상, 16.5 중량% 이상, 17.0 중량% 이상, 17.5 중량% 이상 또는 18.0 중량% 이상일 수 있다. 그리고, 상기 저융점 폴리에스테르사 함량의 상한은 예를 들어, 19.5 중량% 이하, 19.0 중량% 이하, 18.5 중량% 이하, 18.0 중량% 이하, 17.5 중량% 이하, 17.0 중량% 이하, 16.5 중량% 이하, 16.0 중량% 이하, 15.5 중량% 이하, 15.0 중량% 이하, 14.5 중량% 이하, 14.0 중량% 이하, 13.5 중량% 이하, 13.0 중량% 이하, 12.5 중량% 이하, 12.0 중량% 이하, 11.5 중량% 이하, 11.0 중량% 이하, 10.5 중량% 이하 또는 10.0 중량% 이하일 수 있다. 열 접착제 기능을 수행하는 저융점 폴리에스테르의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 열 접착 효과가 충분치 못하다. 그리고, 저융점 폴리에스테르의 함량이 상기 범위를 초과하는 경우에는 섬유 간의 접촉 정도가 증가하면서 섬유 간의 이동이 제약된다. 그에 따라 터프팅 공정에서 니들이 부직포(또는 기포지)를 관통하는 경우에 섬유가 손상되는 정도가 심해지고, 부직포의 인장강도 특성이 저하하게 된다.
하나의 예시에서, 상기 방법에 따르면, 섬도가 7.0 내지 10.0 데니어인 상기 고융점 폴리에스테르사를 포함하는 웹이 제조될 수 있다. 상기 고융점 폴리에스테르사의 섬도가 상기 범위 미만인 경우, 필라멘트가 가늘고 단위 면적당 필라멘트 개수가 많기 때문에, 터프팅 공정에서 필라멘트의 파손이 발생하고, 제품의 품질(예: 균일성)이 저하할 수 있다. 또한, 상기 고융점 폴리에스테르사의 섬도가 상기 범위를 초과하는 경우에는 필라멘트의 냉각이 부족하여 균일한 형태의 제품을 제조하는 것이 어렵고, 터프팅 공정에서 BCF 얀(yarn)의 높이 균일성이 저하할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 방법에 따르면, 섬도가 2.0 내지 5.0 데니어인 상기 저융점 폴리에스테르사를 포함하는 웹이 제조될 수 있다. 저융점 폴리에스테르 사의 섬도가 상기 범위 미만인 경우에는 방사성이 불량하고, 상기 범위를 초과하는 경우에는 필라멘트끼리 서로 부착되는 번들(bundle) 현상으로 인해 제품의 품질(예: 균일성)이 저하할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 방법에 따르면, 섬도가 7.0 내지 10.0 데니어인 상기 고융점 폴리에스테르사; 및 섬도가 2.0 내지 5.0 데니어인 상기 저융점 폴리에스테르사를 포함하는 웹이 제조될 수 있다.
상기 섬도는 예를 들어, 방사시에 사용되는 구금의 방사구 직경 및 방사시의 토출량 등을 조절하여 확보할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 방법에 따르면, 상기 저융점 폴리에스테르 사의 개수(N2)에 대한 상기 고융점 폴리에스테르 사의 개수(N1)(필라멘트의 개수) 간 비율(N1/N2)이 2.0 내지 5.0 범위인 웹을 제조될 수 있다. 구체적으로, 상기 비율(N1/N2)의 하한은 예를 들어, 2.1 이상, 2.2 이상, 2.3 이상, 2.4 이상 또는 2.5 이상일 수 있고, 그 상한은 예를 들어, 4.5 이하, 4.0 이하, 3.5 이하 또는 3.0 이하일 수 있다. 상기 비율이 상기 범위를 초과하는 경우, 즉 고융점 성분이 저융점 성분 보다 지나치게 많은 경우에는 필라멘트 간 본딩 포인트(bonding point)가 부족하여 충분한 강도를 부여하기 어렵다. 반면에, 상기 비율이 상기 범위 미만인 경우에는 본딩 포인트(bonding point)가 많아지면서 필라멘트 간 자유도(예: 섬유 간 이동)가 제한을 받게 되는데, 이는 예를 들어, 터프팅 공정에서 섬유의 손상을 야기할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 고융점 폴리에스테르의 융점(TH)은 250 ℃ 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 고융점 폴리에스테르의 융점(TH) 하한은 예를 들어, 255 ℃ 이상, 260℃ 이상, 265℃ 이상 또는 270 ℃ 이상일 수 있다. 상기 고융점 폴리에스테르의 융점(TH) 상한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 290 ℃ 이하, 285 ℃ 이하, 280 ℃ 이하, 275 ℃ 이하, 270 ℃ 이하, 265 ℃ 이하 또는 260 ℃ 이하일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 저융점 폴리에스테르의 융점(TL)은 250 ℃ 미만일 수 있다. 구체적으로, 상기 저융점 폴리에스테르의 융점(TL) 상한은 예를 들어, 245 ℃ 이하, 240 ℃ 이하, 235 ℃ 이하, 230 ℃ 이하, 225 ℃ 이하, 220 ℃ 이하, 215 ℃ 이하, 210 ℃ 이하, 205 ℃ 이하, 200 ℃ 이하, 195 ℃ 이하, 180 ℃ 이하, 175 ℃ 이하, 170 ℃ 이하, 165 ℃ 이하, 160 ℃ 이하 또는 155 ℃ 이하일 수 있다. 그리고 그 하한은 예를 들어, 150 ℃ 이상, 155 ℃ 이상, 160 ℃ 이상, 165 ℃ 이상, 170 ℃ 이상, 175 ℃ 이상, 180 ℃ 이상, 185 ℃ 이상, 190 ℃ 이상, 195 ℃ 이상, 200 ℃ 이상, 205 ℃ 이상, 210 ℃ 이상, 215 ℃ 이상, 220 ℃ 이상, 225 ℃ 이상 또는 230 ℃ 이상일 수 있다. 상기 저융점 폴리에스테르의 융점 온도가 상기 범위 미만인 경우에는 부직포와 관련한 공정 중에 가해지는 열에 의해 저융점 폴리에스테르 성분이 녹기 쉽고, 그에 따라 부직포(또는 기포지)의 파단과 열수축이 발생하기 쉽다. 또한, 상기 저융점 폴리에스테르의 융점 온도가 상기 범위를 초과하는 경우에는 부직포의 유연성이 낮아지면서 카페트 제조시 사용되는 코팅 수지 등과의 신율 차이가 커지고, 이는 카페트 사용 기간이 경과하면서 카페트의 변부 들림이 심해지는 문제를 야기한다.
하나의 예시에서, 상기 고융점 폴리에스테르의 고유점도(IV)는 0.640 이상일 수 있다. 예를 들어, 상기 고융점 폴리에스테르의 고유점도 하한은 예를 들어, 0.645 이상 또는 0.650 이상일 수 있다. 그 상한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 0.700 이하일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 저융점 폴리에스테르의 고유점도(IV)는 0.725 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 저융점 폴리에스테르의 고유점도 하한은, 예를 들어, 0.750 이상, 0.800 이상, 0.850 이상 또는 0.900 이상일 수 있다. 그 상한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 0.950 이하일 수 있다.
상기 고융점 및 저융점 폴리에스테르와 관련하여, 폴리에스테르의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutylene terephthalate), 폴리나프탈렌테레프탈레이트(polynaphthalene terephthalate) 등과 같은 폴리에스테르가 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 나열된 폴리에스테르 중 적어도 하나 이상이 폴리에스테르 성분으로서 웹에 포함될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 저융점 폴리에스테르는 공중합 폴리에스테르일 수 있다. 예를 들어, 상기 저융점 폴리에스테르는 아디프산이 공중합된 폴리에스테르, 이소프탈산이 공중합된 폴리에스테르, 또는 아디프산과 이소프탈이 공중합된 폴리에스테르일 수 있다. 이들 공중합체는 그 중합과정에서 아디프산(adipic acid)이나 이소프탈산(isophthalic acid) 등과 같은 공중합 단량체가 첨가되는 방식으로 제조될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 방사는 고융점 폴리에스테르의 융점(TH) 보다 높은 온도(예를 들어, 260 ℃ 이상의 온도)에서 이루어질 수 있다. 이러한 방사는 공지된 장비를 이용하여 이루어질 수 있다.
특별히 제한되지는 않으나, 상기 방사는 3500 내지 6000 m/min 속도 범위에서 이루어질 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 2 종의 폴리에스테르는 방사 구금의 동일 또는 상이한 노즐에서 각 홀(hole)을 통해 방사되어 동시에 냉각될 수 있고, 그 결과 고화될 수 있다. 냉각 방식은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 적절한 온도의 냉각풍이나 대기온도(상온)를 이용하여 이루어질 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 필라멘트는 소정 연신 비율로 연신될 수 있다. 예를 들어, 냉각된 필라멘트는 소정의 방사속도에서 연신될 수 있고, 각 필라멘트는 일정 간격으로 분섬될 수 있다.
상기 방법은 상기 웹을 결합시키는 제 2 단계를 포함한다. 구체적으로, 상기 제 2 단계는 웹에 열을 가하여, 웹을 결합시키는 단계일 수 있다. 해당 단계에 의해 웹이 결합될 수 있고, 소위 형태가 고정된 부직포가 얻어질 수 있다.
웹을 결합시키기 위해 상기 웹에 열을 가하는 것은, 공지된 방법에 의해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 롤(roll)(예를 들어, 캘린더롤 또는 엠보스롤) 또는 롤러(roller)나 열풍(HAT: hot air through)이 사용될 수 있다. 이때, 가압도 함께 이루어질 수도 있다. 롤의 형태, 열풍을 가하는 방법 및 각각의 열 결합 온도를 유지(또는 웹에 열을 제공)하는 수단이나 방법은 공지된 기술로부터 당업자가 적절히 선택할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 방법은, 제 1 열 결합 온도(T1)를 갖는 롤에 웹을 통과시키고, 상기 롤을 통과한 웹에 제 2 열 결합 온도(T2)를 가하여 웹을 결합시킬 수 있다. 즉, 구체적으로, 상기 2 단계는 제 1 열 결합 온도(T1)를 유지하는 롤에 웹을 통과시키고, 롤을 통과한 웹에 열풍에 의한 제 2 열 결합 온도(T2)를 가하는 방식으로 수행될 수 있다. 이때, 제 1 열 결합 온도(T1)는 제 2 열 결합 온도(T2) 이하의 온도일 수 있다. 특별히 제한되지는 않으나, 상기 웹이 2 개의 롤 사이를 통과할 수 있고, 이 경우 2 개의 롤 사이에서 웹에 대한 가압이 이루어질 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 열풍에 의한 제 2 열 결합 온도(T2)는 상기 제 1 열 결합 온도(T1)와 같거나 그 보다 높을 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 제 1 열 결합 온도(T1)는, 120 내지 190 ℃ 범위일 수 있다. 해당 온도에서 부직포의 적절한 형태 안정성이 부여될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 열풍에 의한 제 2 열 결합 온도(T2)는, 140 내지 240 ℃ 범위일 수 있다. 해당 온도에서 부직포의 적절한 형태 안정성이 부여될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 제 2 열 결합 온도(T2)는 상기 제 1 열 결합 온도(T1) 보다 높을 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 열 결합 온도(T1)와 상기 제 2 열 결합 온도(T2) 간 온도차이는 20 내지 60 ℃ 범위일 수 있다(T2 > T1). 해당 온도에서 부직포의 적절한 형태 안정성이 부여될 수 있다.
상기 방법은 결합된 웹(예: 부직포)에 유제를 부여(코팅)하는 제 3 단계를 포함한다.
상기 유제는 웹(부직포) 또는 이를 형성하는 필라멘트 표면에 그 피막을 형성할 수 있다. 상기 피막은, 이어지는 터프팅 공정에서 니들(needle) 관통시에 발생하는 니들과 부직포 간 마찰을 줄일 수 있기 때문에, 웹 또는 이를 형성하는 섬유의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 유제 피막을 통해 마찰에 의한 발열이 줄어들기 때문에, 니들의 수명이 연장될 수도 있다.
하나의 예시에서, 상기 유제는 부직포 총 중량 100 중량% 중에서 0.05 중량% 이상의 함량이 되도록 상기 결합된 웹(또는 이를 형성하는 필라멘트)에 부여(코팅)될 수 있다. 이때, 유제 함량의 기준이 되는 부직포의 총 중량이란, 예를 들어, 3 단계에서 유제가 부여된 부직포의 중량, 상기 웹 결합 단계를 거친 부직포의 중량, 또는 아래 설명되는 4 단계가 수행되어 제조된 부직포의 중량일 수 있다. 구체적으로, 상기 유제의 함량 하한은 예를 들어, 0.1 중량% 이상, 0.15 중량% 이상, 0.20 중량% 이상, 0.25 중량% 이상, 0.30 중량% 이상, 0.35 중량% 이상, 0.40 중량% 이상, 0.45 중량% 이상 또는 0.50 중량% 이상일 수 있다. 그리고, 상기 유제의 함량 상한은 예를 들어, 5.0 중량% 이하, 4.5 중량% 이하, 4.0 중량% 이하, 3.5 중량% 이하, 3.0 중량% 이하, 2.5 중량% 이하, 2.0 중량% 이하, 1.5 중량% 이하 또는 1.0 중량% 이하일 수 있다. 유제의 함량이 상기 범위 미만인 경우, 유제의 함량이 부족하여 유제가 부직포를 형성하는 필라멘트 내부로 균일하게 침투하지 못하기 때문에 충분한 유제 피막이 형성되기 어렵고, 그 결과 터프팅 공정 중에 필라멘트가 손상될 수 있다. 또한, 적은 함량의 유제를 사용되면, 터프팅 공정성이 나빠지면서 BCF 얀(yarn)이 빠지게 된다. 그리고, 유제의 함량이 상기 범위 초과인 경우에는, 미끌림이 증가하여 권취 공정에 적합하지 않고, 텐션(tension) 제어가 어렵다. 나아가, 과량의 유제는 터프팅 공정에 사용되는 니들 바에 점착하게 되고, 니들 바에 점착된 유제 상에 분진 등의 이물질이 쌓이게 되면서, 터프팅 공정에서 카페트사가 균일한 간격으로 심어지는 것을 방해할 수 있다.
사용 가능한 유제의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 유제로는 실리콘계 유제 또는 에스테르계 유제가 사용될 수 있다.
상기 방법은, 상기 결합된 웹 또는 유제가 부여된 부직포의 잠재응력지수가 5.00 이하가 되도록 열을 가하는 제 4 단계를 포함한다. 본 출원의 발명자는 잠재응력지수가 5.00을 초과하는 경우에는 제품의 컬링 정도가 심한 것과 같이 형태 안정성이 좋지 않다는 것을 아래 실험례에서 확인되는 것과 같이 실험적으로 확인하였다. 상기 잠재응력지수는 DIN 53369에 따라 180 ℃ 온도에서 부직포를 5분 이내로 노출시키고, 이후 상기 부직포를 상온에서 약 1분 동안 냉각한 뒤에 측정된 냉각응력(cooling stress)(cN)을 부직포의 단위중량(g/m2)으로 나누어 계산될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 결합된 웹(부직포)의 잠재응력지수는 MD(machine direction or mechanical, 기계 방향)에서 5.00 이하일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 결합된 웹(부직포)의 잠재응력지수는 CD(cross direction, 기계 수직 방향)에서 5.00 이하일 수 있다.
하나의 예시에서, 결합된 웹(부직포)의 잠재응력지수는 MD 및 CD에서 5.0 이하일 수 있다.
구체적으로, MD 및/또는 CD에서, 상기 잠재응력지수의 상한은 예를 들어, 4.9 이하, 4.8 이하, 4.7 이하, 4.6 이하, 4.5 이하, 4.4 이하, 4.3 이하, 4.2 이하, 4.1 이하 또는 4.0 이하일 수 있다. 그리고, 상기 잠재응력지수의 하한은 예를 들어, 1.5 이상, 2.0 이상, 2.5 이상, 3.0 이상 또는 3.5 이상일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 열을 부여하여 (잠재)응력을 이완하는 단계는 소정의 온도(T3)에서 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상기 열을 부여하여 응력을 이완하는 단계는 아래 관계식 1을 만족하는 온도(T3)에서 이루어질 수 있다.
[관계식 1]
20 ℃ ≤ 저융점 폴리에스테르의 융점(TL) - 온도(T3) ≤ 60 ℃
즉, 저융점 폴리에스테르의 융점(TL)은 온도(T3) 보다 크고, 저융점 폴리에스테르의 융점(TL)과 온도(T3)의 차이는 20 내지 60 ℃ 범위 일 수 있다.
관계식 1을 만족하는 온도(T3)의 열이 가해지면서 상기 4 단계가 수행되는 경우, 코팅된 유제가 건조되는 것뿐만 아니라, 부직포를 제조하는 과정(예: 웹을 결합하기 위한 열 결합 단계 등)에서 부직포(또는 웹)에 부여되는 잠재응력이 효과적으로 감소될 수 있다. 그에 따라 잠재응력으로 인해 나타나는 제품의 형태 불안정성(예: 컬링 또는 모서리 들림)이 개선될 수 있다.
구체적으로, 상기 온도 차이(△T = TL - T3)의 하한은 예를 들어, 25 ℃ 이상, 30 ℃ 이상, 35 ℃ 이상, 40 ℃ 이상, 45 ℃ 이상, 50 ℃ 이상 또는 55 ℃ 이상일 수 있고, 그 상한은 예를 들어, 55 ℃ 이하, 50 ℃ 이하, 45 ℃ 이하, 40 ℃ 이하, 35 ℃ 이하, 30 ℃ 이하 또는 25 ℃ 이하일 수 있다. 상기 온도 차이(△T = TL - T3)가 상기 범위 미만인 경우에는, 부직포의 스티프니스(stiffness)가 증가하여 터프팅 성능이 저하할 수 있고, 부직포의 폭 수축이 증가되며, 부직포의 초기 물성 변형이 심화되어 부직포를 타일 카페트 기포지로서 사용하기 어렵다. 특히, 상기 온도 차이(△T = TL - T3) 미만인 조건이 주어지는 경우에는 부직포의 인열강력이 현저하게 감소하게 되어 터프팅 이후에 타일 카페트 기포지가 찢어지는 문제가 있다. 반대로, 상기 온도 차이(△T = TL - T3)가 상기 범위를 초과하는 경우에는, 잠재응력을 효과적으로 감소시키기 어렵다.
상기 관계식 1을 만족하는 온도(T3)의 열을 부여하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 실린더 드라이어를 사용하거나 열풍을 가하는 방법 등과 같이 공지된 수단이나 방법이, 상기 관계식 1을 만족하는 온도(T3)를 제공하는데 고려될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 열을 부여하여 응력을 이완하는 단계가 수행되는 온도(T3)는 아래 관계식 2를 만족할 수 있다. 부직포가 제조되는 전체 공정을 고려할 때, 상기 온도(T3)가 관계식 2를 만족하는 것이, 잠재응력을 완화하는데 유리하다.
[관계식 2]
제 1 열 결합 온도(T1) ≤ 온도(T3) ≤ 제 2 열 결합 온도(T2)
하나의 예시에서, 상기 열을 부여하여 응력을 이완하는 단계는 상기 온도(T3)에서 10 내지 130 초 동안 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 온도(T3)에서 열을 부여하여 응력을 이완하는 단계가 이루어지는 시간은 20 초 이상, 30 초 이상, 40 초 이상, 50 초 이상, 60 초 이상, 70 초 이상, 80 초 이상, 90 초 이상, 100 초 이상, 110 초 이상 또는 120 초 이상일 수 있다. 그리고, 그 상한은 예를 들어, 120 초 이하, 110 초 이하, 100 초 이하, 90 초 이하, 80 초 이하, 70 초 이하, 60 초 이하, 50 초 이하, 40 초 이하 또는 30 초 이하일 수 있다. 상기 시간이 상기 범위 미만인 경우에는 부직포가 충분히 이완될 수 없기 때문에 재열처리에 따른 효과를 충분히 얻을 수 없다. 그리고 상기 시간이 상기 범위를 초과하는 경우에는 부직포 또는 이로부터 제조되는 기포지 물성에 변형이 가해질 뿐 아니라, 생산 설비가 지나치게 커지면서 생산성이 감소하고, 제조원가가 증가할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 방법에 따라 제조된 부직포의 두께는 0.20 내지 0.60 mm 범위 이내일 수 있다. 구체적으로, 상기 부직포의 두께 하한은 예를 들어, 0.25 mm 이상, 0.30 mm 이상, 0.35 mm 이상 또는 0.40 mm 이상일 수 있고, 그 상한은 예를 들어, 0.55 mm 이하, 0.50 mm 이하 0.45 mm 이하 또는 0.40 mm 이하일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 방법에 따라 제조된 부직포의 단위중량, 즉 평량은 70 내지 140 g/m2 일 수 있다. 구체적으로, 상기 결합된 웹의 평량 하한은, 예를 들어, 75 g/m2 이상, 80 g/m2 이상, 85 g/m2 이상, 90 g/m2 이상, 95 g/m2 이상, 100 g/m2 이상 또는 105 g/m2 이상일 수 있고, 그 상한은 예를 들어, 135 g/m2 이하, 130 g/m2 이하, 125 g/m2 이하, 120 g/m2 이하, 115 g/m2 이하, 110 g/m2 이하, 105 g/m2 이하, 100 g/m2 이하, 95 g/m2 이하 또는 90 g/m2 이하일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우에, 적정 수준의 경량성과 기계적 물성을 확보할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 방법에 따라 제조된 부직포는 상술한 두께 및 평량을 동시에 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 부직포는 0.30 내지 0.40 mm 의 두께 및 85 내지 95 g/m2 의 평량을 가질 수 있다. 또는, 상기 부직포는 예를 들어, 0.35 내지 0.55 mm 의 두께 및 90 내지 120 g/m2 의 평량을 가질 수 있다.
본 출원에 관한 다른 일례예서, 본 출원은 부직포에 관한 것이다. 상기 부직포는 상술한 제조방법에 의해 제공될 수 있다.
상기 부직포는 서로 융착된 고융점 폴리에스테르사 및 저융점 폴리에스테르사; 및 유제를 포함하고, 잠재응력지수가 5.00 이하를 만족할 수 있다. 구체적으로, 상기 서로 융착된 고융점 폴리에스테르사 및 저융점 폴리에스테르사는 부직포(또는 웹)를 형성하고, 상기 유제는 각 폴리에스테르사 또는 부직포(또는 웹) 상에 코팅되어 피막을 형성할 수 있다. 그리고, 상기 부직포가 갖는 MD 및/또는 CD에서의 잠재응력지수는, 예를 들어, 5.0 이하일 수 있다. 구체적인 잠재응력지수는 제조방법과 관련된 내용에서 설명한 바와 같다.
하나의 예시에서, 결합된 웹(부직포)의 잠재응력지수는 MD 및 CD 방향에서 5.0 이하일 수 있다. 구체적인 잠재응력지수는 제조방법과 관련된 내용에서 설명한 바와 같다.
하나의 예시에서, 상기 부직포의 두께는 0.20 내지 0.60 mm 범위 이내일 수 있다. 구체적인 두께는 제조방법과 관련된 내용에서 설명한 것과 같다.
하나의 예시에서, 상기 부직포의 단위중량, 즉 평량은 70 내지 140 g/m2 일 수 있다. 구체적인 부직포의 평량은 제조방법과 관련된 내용에서 설명한 것과와 같다.
하나의 예시에서, 상기 부직포는 상기 고융점 폴리에스테르사 80 내지 92 중량% 및 저융점 폴리에스테르사 8 내지 20 중량%를 포함할 수 있다. 구체적인 성분 간 중량 비율은 제조방법과 관련된 내용에서 설명한 것과 같다.
하나의 예시에서, 상기 부직포에서, 상기 저융점 폴리에스테르사의 개수(N2)에 대한 상기 고융점 폴리에스테르사의 개수(N1)(필라멘트의 개수) 비율(N1/N2)은 2.0 내지 5.0 범위일 수 있다. 구체적인 개수 비율은 제조방법과 관련된 내용에서 설명한 것과 같다.
상기 부직포에 포함되는 상기 고융점 폴리에스테르사 및 저융점 폴리에스테르사의 섬도는, 제조방법과 관련된 내용에서 설명한 것과 같다.
상기 고융점 폴리에스테르사 및 저융점 폴리에스테르사가 각각 포함하는 폴리에스테르의 융점은 제조방법과 관련된 내용에서 설명한 것과 같다.
상기 고융점 폴리에스테르사 및 저융점 폴리에스테르사가 포함하는 폴리에스테르의 종류는 제조방법과 관련된 내용에서 설명한 것과 같다.
그 외 상기 부직포가 포함하는 구성, 예를 들어, 상기 부직포 제조에 사용되는 성분 및 그 특성에 관한 설명은 제조방법과 관련된 내용에서 설명한 것으므로, 이를 생략한다.
본 출원에 관한 또 다른 일례에서, 본 출원은 카페트의 제조방법에 관한 것이다. 상기 방법은 상술한 방법에 따라 제조된 부직포의 일면에, 니들(needle)을 이용하여 카페트 원사를 심는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 방법은,
융점(TH)을 갖는 고융점 폴리에스테르, 및 상기 융점(TH) 보다 낮은 융점(TL)을 갖는 저융점 폴리에스테르를 용융 방사하여 웹을 제조하는 제 1 단계;
상기 웹을 결합시키는 제 2 단계;
상기 결합된 웹(예: 부직포)에 유제를 부여하는 제 3 단계;
상기 유제가 부여된 부직포의 잠재응력지수가 5.00 이하가 되도록 열을 가하는 제 4 단계; 및
니들(needle)을 이용하여 부직포의 일면에 카페트 원사를 심는 제 5 단계;
를 포함한다. 카페트 원사는 예를 들어, BCF yarn일 수 있다.
상기 카페트 제조방법과 관련하여, 상기 제 1 내지 제 4 단계 등에 관한 설명은 상술한 바와 같다.
상기 제 5 단계는 소위 터프팅(Tufting) 공정으로 불리는 단계로서, 공지된 방법과 장비를 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 터프팅은 루프(loop) 형태로 소정 게이지(예를 들어, 1/10 게이지)로 이루어질 수 있다. 그리고, 터프팅 공정은, 카페트 원사가 소정 섬도(예를 들어, 500 내지 1500 데니어) 및 높이(예를 들어, 3.0 내지 0.7 mm)를 갖도록 이루어질 수 있다. 터프팅 공정을 통해 상기 카페트 원사는 부직포의 일면에서 시인될 수 있도록 심어진다.
하나의 예시에서, 상기 카페트의 제조방법은, 후면에 수지 코팅액을 도포하는 제 6 단계를 더 포함할 수 있다. 카페트의 형태 안정성을 부여하는 해당 공정은 소위 백코팅(back coating) 공정으로 불리는데, 이때 후면이란, 예를 들어 카페트 원사가 시인되는 면의 반대면을 의미할 수 있다. 경우에 따라, 상기 백코팅 공정에는 수지 성분과 함께 글래스 매트(glass mat)가 사용될 수 있고, 코팅액을 건조시키기 위해서 열풍이 가해질 수 있다.
백코팅용 코팅액에 포함되는 수지의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 코팅액은 PVC, PE, EVA 또는 SBR 등의 수지 성분을 포함할 수 있다. 상기와 같은 코팅액 또는 그로부터 얻어진 백코팅층은 1 층 이상으로 형성될 수도 있다.
하나의 예시에서, 상기 방법은 후면에 도포된 수지 코팅액이 건조된 후 얻어진 카페트를 일정한 크기로 절단하는 제 7 단계를 더 포함할 수 있다. 해당 단계를 거친 후 타일 카페트(tile carpet)가 제조될 수 있다.
제조된 타일 카페트에서 4개의 모서리 부분이 들뜨는 컬링(curling)이 발생할 수 있다. 컬링 정도가 심할 경우, 타일 카페트 시공이 불가능할 수도 있기 때문에, 컬링 정도를 감소시키는 것이 요구된다. 이러한 시도는 관련 기술분야에서는 계속되어 왔다. 상술한 바와 같이, 본 출원에서는 부직포 제조 과정 중에 부직포에 남아 있는 잠재응력을 정량적으로 확인 및 평가함으로써, 카페트의 컬링 문제를 효율적으로 관리 및 방지할 수 있다.
본 출원에 관한 다른 일례에서, 본 출원은 카페트(carpet)에 관한 것이다. 상기 카페트는 상술한 특성의 부직포, 및 상기 부직포에 심어진 원사를 포함한다. 상기 카페트는 모서리 부분의 들뜨는 컬링 문제가 개선된 것일 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 카페트는 타일 카페트(tile carpet)일 수 있다.
그 외 상기 카페트의 구성이나, 제조하는 방법 등은 상술한 것과 같으므로, 이를 생략한다.
본 출원에 따르면, 컬링 문제가 개선되는 것과 같이, 형태 안정성이 우수한 부직포, 카페트 및 그 제조방법이 제공될 수 있다. 또한, 본 출원은, 형태 안정성에 관한 평가와 예측이 정량적으로 가능한 부직포 및 그 제조방법을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
이하 발명의 구체적인 실시예를 통해 발명의 작용, 효과를 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 다만, 이는 발명의 예시로서 제시된 것으로 이에 의해 발명의 권리범위가 어떠한 의미로든 한정되는 것은 아니다.
<실시예 및 비교예 >
실시예 1
고유점도(IV) 0.645 이고, 용융온도가 254 ℃ 인 PET 원료(제 1 성분 원료); 및 고유점도(IV)가 0.920 이고, 용융온도가 171 ℃ 인 Co-PET 원료(제 2 성분 원료)(공중합 단량체로 아디프산을 사용하여 제조된 Co-PET)를 준비하였다. 그리고, 스펀본드 제조장치를 이용하여 5,000 m/min 방사속도 및 270℃ 방사온도 조건에서 상기 원료들을 각각 방사하여 필라멘트 섬유를 제조하였다. 이때, 제 1 성분 PET 의 섬도는 8.5 De’ 로 조절되었고, 제 2 성분 Co-PET 의 섬도는 3.6 De’ 로 조절되었으며, 상기 제 1 성분 PET와 제 2 성분 Co-PET의 중량비율(wt%)은 85:15로 조절하였다. 또한, 제1 필라멘트 개수(N1)와 제 2필라멘트 개수(N2)의 비율(N1/N2)은 2.3으로 조절하였다.
이동하는 컨베이어 네트(net) 위에 방사된 필라멘트 섬유를 웹 형태로 적층한 후 카렌더 온도 140 ℃에서 1차 결합시키고, HAT 열풍온도 175 ℃에서 2차 결합시켜 스펀본드 부직포를 제조하였다. 이어서, 제조된 부직포 전체 중량 100 중량% 중에서 유제의 함량이 약 0.5 wt% 가 되도록 부직포에 유제를 코팅하였다. 유제가 코팅된 부직포의 평량은 약 90 gsm이고, 두께는 약 0.34 mm 이다. 유제 코팅 후, 아래 설명되는 인장강도, 인열강력 및 잠재응력 지수를 측정하였다.
제조된 부직포(카페트 기포지)를 별도의 실린더 형태의 열처리 장치에 투입하고, 30 m/min의 속도로 이동시키면서 150 ℃ 온도에서 20초 동안 재열처리하였다. 재열처리 후, 아래 설명되는 인장강도, 인열강력, 수축률 및 잠재응력 지수를 측정하였다.
그리고, 부직포(카페트 기포지)에 대해서 터프팅을 실시하였다(1/10 게이지, 카페트 원사(BCF) 1240 De’, Pile 원사 높이 4.0 mm). 이후, 카페트 원사가 터프팅된 기포지에, PVC 조액과 글래스 매트(Glass Mat)를 6.4 kg/m2 만큼 코팅하여 타일 카페트를 제조하였다. 최종 제조된 타일 카페트에 대해서는 아래 설명되는 것과 같이, (Aachen 평가를 거쳐) 타일 카페트 4개 모서리에 대한 컬링값을 측정하였다.
실시예 2
재열처리를 10 m/min 의 속도로 60초 동안 수행한 것을 제외하고, 실시예 1에 기재된 것과 동일한 과정을 거쳐 부직포 및 카페트를 제조하였다.
실시예 3
제 2 성분 원료인 Co-PET의 융점 및 고유점도(IV)가 각각 226 ℃ 및 0.820 인 것, 제 2 성분 원료의 방사온도가 280 ℃ 인 것, 카렌더 온도가 180 ℃ 인 것, HAT 열풍온도가 205 ℃ 인 것, 및 재열처리를 30 m/min 의 속도로 205 ℃ 온도에서 20초 동안 수행한 것을 제외하고, 실시예 1에 기재된 것과 동일한 과정을 거쳐 부직포 및 카페트를 제조하였다.
실시예 4
재열처리를 10 m/min 의 속도로 60초 동안 수행한 것을 제외하고, 실시예 3에 기재된 것과 동일한 과정을 거쳐 부직포 및 카페트를 제조하였다.
실시예 5
재열처리 온도를 175 ℃로 설정한 것을 제외하고, 실시예 4에 기재된 것과 동일한 과정을 거쳐 부직포 및 카페트를 제조하였다.
비교예 1
재열처리를 120m/min의 속도로 5초 동안 수행한 것을 제외하고, 실시예 1 에 기재된 것과 동일한 과정을 거쳐 부직포 및 카페트를 제조하였다.
비교예 2
재열처리를 160 ℃ 에서 수행한 것을 제외하고, 실시예 1에 기재된 것과 동일한 과정을 거쳐 부직포 및 카페트를 제조하였다.
비교예 3
재열처리를 4 m/min의 속도로, 150 ℃ 온도에서 150초 동안 수행한 것을 제외하고, 실시예 1에 기재된 것과 동일한 과정을 거쳐 부직포 및 카페트를 제조하였다.
비교예 4
재열처리를 120 m/min 의 속도로, 205 ℃ 온도에서 5초 동안 수행한 것을 제외하고, 실시예 3에 기재된 것과 동일한 과정을 거쳐 부직포 및 카페트를 제조하였다.
비교예 5
재열처리를 220 ℃ 온도에서 수행한 것을 제외하고, 실시예 3에 기재된 것과 동일한 과정을 거쳐 부직포 및 카페트를 제조하였다.
비교예 6
재열처리를 4 m/min 의 속도로, 205 ℃ 온도에서 150초 동안 수행한 것을 제외하고, 실시예 3에 기재된 것과 동일한 과정을 거쳐 부직포 및 카페트를 제조하였다.
비교예 7
재열처리를 5 m/min 의 속도로, 100 ℃ 온도에서 120초 동안 수행한 것을 제외하고, 실시예 3에 기재된 것과 동일한 과정을 거쳐 부직포 및 카페트를 제조하였다.
실시예 및 비교예의 부직포 제조 과정을 비교하면 아래와 같다.
1성분 2성분 웹 결합 조건 잠재응력지수 제어 조건
고유점도(IV)
/ 융점(℃)		 고유점도(IV)
/ 융점(℃)		 T1(℃) T2(℃) T3(℃) Time(sec)
실시예 1 0.645 / 254 0.920 / 171 140 175 150 20
실시예 2 0.645 / 254 0.920 / 171 140 175 150 60
실시예 3 0.645 / 254 0.820 / 226 180 205 205 20
실시예 4 0.645 / 254 0.820 / 226 180 205 205 60
실시예 5 0.645 / 254 0.820 / 226 180 205 175 60
비교예 1 0.645 / 254 0.920 / 171 140 175 150 5
비교예 2 0.645 / 254 0.920 / 171 140 175 160 20
비교예 3 0.645 / 254 0.920 / 171 140 175 150 150
비교예 4 0.645 / 254 0.820 / 226 180 205 205 5
비교예 5 0.645 / 254 0.820 / 226 180 205 220 20
비교예 6 0.645 / 254 0.820 / 226 180 205 205 150
비교예 7 0.645 / 254 0.820 / 226 180 205 100 120
T1: 제 1 결합온도
T2: 제 2 결합온도
T3: 잠재응력지수 조절을 위해 가해지는 열의 온도
Time: T3가 가해지는 시간
<물성 평가 방법>
실시예 및 비교예에서 제조된 부직포 및/또는 카페트에 대하여 하기 물성을 평가하고, 그 결과를 표 2 및 3에 기재하였다.
1. 인장강도(kgf/5cm)
KS K 0521 (Cut Strip)에 따라 인장강도를 측정하였다. 구체적으로, 실시예 및 비교예의 스펀본드 부직포를 20 cm x 5 cm 크기의 시편으로 제조하고, 상기 시편에 200 mm/min 의 인장속도를 가하면서 만능인장시험기(Instron)를 이용하여 MD 및 CD 방향 각각에 대한 인장강도를 측정하였다. 이러한 인장강도는 잠재응력지수 측정을 위한 재열처리 전과 그 후에 각각 측정하였다.
2. 인열강력(kgf)
KS K 0536 (Single Tongue)에 따라 인열강력을 측정하였다. 구체적으로, 실시예 및 비교예의 스펀본드 부직포를 7.6 cm x 20 cm 크기의 시편으로 제조하고, 상기 시편에 300 mm/min 의 인장속도를 가하면서 만능인장시험기(Instron)를 이용하여 MD 및 CD 방향 각각에 대한 인열강력을 측정하였다. 이러한 인열강력은 잠재응력지수 측정을 위한 재열처리 전과 그 후에 각각 측정하였다.
3. 잠재응력지수
실시예 및 비교예의 스펀본드 부직포를 5.0 cm x 70 cm 크기의 시편으로 제조하고, DIN 53369 (Thermal shrinkage and shrinkage force)에 준하여 잠재응력을 측정하였다. 구체적으로, DIN 53369 에 따르면 추 50g 하중으로 부직포를 고정한 후 180 ℃ 챔버 내에서 2 분 동안 열응력(cN)이 측정될 수 있는데, 열응력값이 측정되는 2분의 시간이 경과한 후, 대기 중에 부직포를 1 분간 노출시켜 냉각응력(잠재응력)을 측정하였다. 그리고, 측정된 냉각응력(cN)을 시편의 단위중량(g/m2)으로 나누고, 잠재응력지수를 구하였다. 잠재응력 지수는 무차원의 상수로 취급한다.
이러한 인장강도는 잠재응력지수 측정을 위한 재열처리 전과 그 후에 각각 측정하였다.
4. 폭 수축률(%)
카페트 기포지로 사용되는 일반적인 부직포의 폭인 3.8m 기준으로 재열처리 전과 재열처리 후의 변화율을 수축률로 나타냈다. 그리고, 이를 실시예 및 비교예에서 제조된 부직포에 대하여 계산하였다.
폭 수축률(%)
= [(재열처리 전 부직포의 폭)-(재열처리 후 부직포의 폭)]/(재열처리 전 부직포의 폭) x 100
이때, 재열처리 전 부직포의 폭은 3.8 mm 이다
5. 컬링(Curling) (mm)
DIN EN 986 (Aachen Test)에 따라 컬링을 측정하였다. 구체적으로, 60 ℃ 오븐(oven)에서 타일 카페트(50 x 50 cm)를 약 30 분간 예열하고, 계면활성제가 1 wt% 함유된 물에 예열된 타일 카페트를 약 30 분간 침지 한 후, 60 ℃ 오븐에서 24 시간 동안 예열처리를 하였다. 그리고, 예열처리된 타일 카페트를 48 시간 동안 상온에 방치한 후에 컬링 높이를 측정하였다. 이때, 상기 컬링은 각 4개 모서리에 대하여 측정된 컬링 높이의 평균값이다.
구 분 재열처리 전
인장강도(kgf/5cm)		 재열처리 전
인열강력(kgf)		 재열처리 전
잠재응력지수
MD CD MD CD MD CD
실시예 1 21.5 21.1 9.4 9.6 6.41 6.10
실시예 2 23.4 23.2 8.6 8.5 6.52 6.26
실시예 3 22.5 21.9 7.4 7.0 8.52 8.43
실시예 4 23.9 24.0 7.3 7.1 8.69 8.62
실시예 5 25.1 24.7 7.0 6.9 8.88 8.85
비교예 1 21.4 21.3 9.5 9.5 6.40 6.32
비교예 2 23.1 23.2 8.4 8.6 6.68 6.59
비교예 3 23.2 23.5 8.5 8.6 6.70 6.67
비교예 4 22.8 22.2 7.5 7.1 8.65 8.53
비교예 5 23.7 23.8 7.2 7.1 8.74 8.80
비교예 6 25.0 24.8 6.4 6.4 9.10 9.08
비교예 7 25.4 25.3 6.4 6.5 9.02 8.95
구 분 재열처리 후
인장강도(kgf/5cm)		 재열처리 후
인열강력(kgf)		 재열처리 후
잠재응력지수		 폭수축률
(%)		 Curling
(mm)
MD CD MD CD MD CD
실시예 1 22.6 22.1 9.0 9.1 3.85 3.92 0.1 0.2
실시예 2 23.9 24.0 7.8 8.0 3.52 3.26 0.4 0.1
실시예 3 22.8 22.9 8.3 7.9 4.61 4.53 0.1 0.4
실시예 4 24.0 24.4 7.8 7.4 4.31 4.38 0.4 0.3
실시예 5 25.2 25.3 7.1 7.2 4.31 4.57 0.2 0.5
비교예 1 22.3 20.4 8.4 8.5 5.40 5.52 0.0 0.7
비교예 2 26.4 27.0 6.3 5.0 6.41 6.85 2.4 0.9
비교예 3 27.5 26.9 5.1 5.7 6.99 6.57 2.3 1.5
비교예 4 23.8 23.3 7.4 7.4 6.51 6.34 0.1 1.0
비교예 5 29.0 28.8 5.7 5.4 11.10 12.45 3.1 4.3
비교예 6 28.4 27.6 5.0 5.0 9.45 10.01 2.9 3.4
비교예 7 26.5 26.7 6.3 6.6 9.00 8.64 0.0 3.8
*MD: machine direction
*CD: corss direction
상기 표 2 및 표 3을 통해, 실시예와 같은 조건에서 재열처리를 수행하여 잠재응력 지수를 5.0 이하로 조절하는 경우에, 비교예의 경우 보다 부직포의 평균적인 폭 수축률과 카펫의 컬링 정도를 동시에 감소시킬 수 있음을 알 수 있다. 즉, 본 출원에 따르면, 형태 안정성이 우수한 부직포와 카펫이 제공될 수 있다.
한편, 재열처리 전과 후의 인장강도 및 인열강력 변화 정도를 산술평균화하여 비교해보면, 본 출원 실시예에 따른 재열처리가 이루어지는 경우에는 재열처리 전과 후의 인장강도 및 인열강력 변화가 크지 않다는 것을 알 수 있다. 이는, 본 출원에 따른 재열처리를 통해 기계적 물성과 형태 안정성이 동시에 확보될 수 있음을 의미한다.

Claims (20)

  1. 융점(TH)을 갖는 고융점 폴리에스테르, 및 상기 융점(TH) 보다 낮은 융점(TL)을 갖는 저융점 폴리에스테르를 용융 방사하여 웹을 제조하는 제 1 단계;
    상기 웹을 결합시키는 제 2 단계;
    상기 결합된 웹에 유제를 부여하는 제 3 단계; 및
    유제가 부여된 부직포의 잠재응력지수가 5.00 이하가 되도록 열을 가하는 제 4 단계;
    를 포함하는 부직포의 제조방법(단, 상기 잠재응력지수는 DIN 53369에 따라 180 ℃ 온도에 5 분 이내로 부직포를 노출시키고, 상기 부직포를 상온에서 1분 동안 냉각한 후 측정된 냉각응력(cooling stress)(cN)을 부직포의 단위중량(g/m2)으로 나눈 것으로, 무차원의 상수이다).
  2. 제 1 항에 있어서,
    아래 관계식 1을 만족하는 온도(T3)에서 10초 내지 130 초 동안 열을 가하여 상기 제 4 단계를 수행하는, 부직포의 제조방법:
    [관계식 1]
    20 ℃ ≤ 저융점 폴리에스테르의 융점(TL) - 온도(T3) ≤ 60 ℃
  3. 제 1 항에 있어서,
    고융점 폴리에스테르사 80 내지 92 중량% 및 저융점 폴리에스테르사 8 내지 20 중량%를 포함하는 웹을 제조하는, 부직포의 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    섬도가 7.0 내지 10.0 데니어인 상기 고융점 폴리에스테르사, 및 섬도가 2.0 내지 5.0 데니어인 상기 저융점 폴리에스테르사를 포함하는 웹을 제조하는, 부직포의 제조방법.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 저융점 폴리에스테르 사의 개수(N2)에 대한 상기 고융점 폴리에스테르 사의 개수(N1)(필라멘트의 개수) 간 비율(N1/N2)은 2.0 내지 5.0 범위인 웹을 제조하는, 부직포의 제조방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 고융점 폴리에스테르의 융점(TH)은 250 ℃ 이상이고, 상기 저융점 폴리에스테르의 융점(TL)은 245 ℃ 이하인, 부직포의 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리에스테르는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutylene terephthalate) 및 폴리나프탈렌테레프탈레이트(polynaphthalene terephthalate) 중에서 선택되는 적어도 하나인, 부직포의 제조방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 저융점 폴리에스테르는 아디프산 및 이소프탈산 중에서 하나 이상이 공중합된 폴리에스테르인, 부직포의 제조방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    제 1 열 결합 온도(T1)를 갖는 롤(roll)에 웹을 통과시키고, 상기 롤을 통과한 웹에 제 2 열 결합 온도(T2)를 가하여 웹을 결합하는, 부직포의 제조방법(단, 제 2 열 결합 온도(T2)는 제 1 열 결합 온도(T1) 이상의 온도이다).
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 열 결합 온도(T1) 는 120 내지 190 ℃ 범위이고, 상기 제 2 열 결합 온도(T2) 는 140 내지 240 ℃ 범위인, 부직포의 제조방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 온도(T3)는 아래 관계식 2를 만족하는, 부직포의 제조방법:
    [관계식 2]
    제 1 열 결합 온도(T1) ≤ 온도(T3) ≤ 제 2 열 결합 온도(T2)
  12. 제 1 항에 있어서,
    부직포 총 중량 100 중량% 중에서 0.05 중량% 이상의 함량이 되도록 상기 결합된 웹에 유제를 부여하는, 부직포의 제조방법.
  13. 서로 융착된 고융점 폴리에스테르사 및 저융점 폴리에스테르사; 및 유제를 포함하는 부직포이고,
    상기 부직포는 잠재응력지수가 5.00 이하인, 부직포(단, 상기 잠재응력지수는 DIN 53369에 따라 180 ℃ 온도에 부직포를 5 분 이내로 노출시키고, 상기 부직포를 상온에서 1분 동안 냉각한 후 측정된 냉각응력(cooling stress)(cN)을 부직포의 단위중량(g/m2)으로 나눈 것으로, 무차원의 상수이다).
  14. 제 13 항에 있어서,
    두께가 0.20 내지 0.60 mm 범위이고, 단위 중량이 70 내지 140 g/m2 범위인, 부직포.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 고융점 폴리에스테르사 80 내지 92 중량%, 및 저융점 폴리에스테르사 8 내지 20 중량%를 포함하는, 부직포.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 저융점 폴리에스테르사의 개수(N2)에 대한 상기 고융점 폴리에스테르사의 개수(N1)(필라멘트의 개수) 비율(N1/N2)이 2.0 내지 5.0 범위인, 부직포.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 고융점 폴리에스테르사는 섬도가 7.0 내지 10.0 데니어이고, 상기 저융점 폴리에스테르사는 섬도가 2.0 내지 5.0 데니어인, 부직포.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 고융점 폴리에스테르의 융점(TH)은 250 ℃ 이상이고, 상기 저융점 폴리에스테르의 융점(TL)은 245 ℃ 이하인, 부직포
  19. 제 1 항에 따라 제조된 부직포의 일면에, 니들(needle)을 이용하여 카페트 원사를 심는 단계;
    를 포함하는 카페트의 제조방법.
  20. 제 13 항에 따른 부직포; 및 상기 부직포에 심어진 원사를 포함하는 카페트.
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