WO2015008898A1

WO2015008898A1 - 탄성력 및 결집력이 향상된 멜트블로운 섬유웹 및 그 제조방법

Info

Publication number: WO2015008898A1
Application number: PCT/KR2013/009353
Authority: WO
Inventors: 이헌주; 양기욱; 차종혁; 강규석; 김창현
Original assignee: 주식회사 익성
Priority date: 2013-07-18
Filing date: 2013-10-18
Publication date: 2015-01-22
Also published as: EP3023526B1; US20160136924A1; EP3023526A1; CN104854269B; TR201818666T4; EP3023526A4; KR101349262B1; US20190091967A1; US10603868B2; CN104854269A

Abstract

본 발명은 탄성력 및 결집력이 향상된 멜트블로운 섬유웹 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 목적은 섬유웹 총 중량에 대하여 열가소성 수지 극세사 10 내지 60중량 % 및 이형단면 중공 콘쥬게이트 단섬유 40 내지 90중량 %를 포함하는 열가소성 수지로 이루어진 멜트블로운 섬유웹에 의해 달성된다.

Description

【명세서】

【발명의 명칭】

탄성력 및 결집력이 향상된 멜트블로운 섬유웹 및 그 제조방법 【기술분야】

<1> 본 발명은 탄성력 및 결집력이 향상된 멜트블로운 섬유웹 및 그 제조방법에 관한 것이다.

【배경기술】

<2> 내연기관 차량， 선박 및 항공기 등에서 실내 소음이 이슈가 되고 있다. 이를 방지하기 위하여， 다양한 흡음재가 제조 및 시판되고 있다.

<3> 멜트블로운 섬유웹은 우수한 흡음 성능 및 가벼운 단위 중량을 특징으로 하 기 때문에, 흡음재로서 사용되고 있다. 이러한 섬유웹은 멜트블로잉 기술을 이용하 여 열가소성수지로부터 제조할 수 있다.

<4> 한국출원 제 2010-7000497호에서는 멜트블로운 섬유와 엉킨 스테이플 섬유를 포함하는 다공성 부직포 웨브에 대한 기술을 개시하고 있다. 상기 특허에서 멜트블 로운 섬유는 엉킨 마이크로섬유 (mkrof iber)와 메조섬유 (mesof iber)의 2중 모드 흔 합물을 포함하고， 메조섬유보다 적어도 약 5배 많은 마이크로섬유가 있고， 메조섬 유는 멜트블로운 섬유의 약 30중량 ¾를 구성하는 웨브를 개시하고 있다.

<5> 또한 한국특허 제 0903559호에서는 부직포 흡음재를 개시하면서, 이성분 극세 사 재질의 멜트블로운 부직포 내부에 일정한 함량의 중공사 콘쥬게이트 단섬유가 균일하게 분산되어 이루어지며, 단위중량당 표면적이 크고 흡음성능이 양호한 부직 포 흡음재에 대하여 개시하고 있다.

【발명의 상세한 설명】

【기술적 과제】

<6> 본 발명은 흡음 특성이 우수하고, 비표면적이 넓고, 단위크기당 중량이 가벼 워서 차량의 에너지 효율성을 상대적으로 증가시킬 수 있는 멜트블로운 삼유웹 및 그 제조방법올 제공하는 것을 목적으로 한다.

<7> 또한 본 발명은 탄성력과 결집력이 우수하고, 극세사와 극세사 사이에 무수 한 공기층을 형성시켜 보은성과 소음저감 성능이 우수하여 에너지 효율성을 향상시 ¾ 수 있는 멜트블로운 섬유웹 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 【기술적 해결방법】

<8> 상기한 과제는， 섬유웹 총 중량에 대하여 열가소성 수지 극세사 10 내지 60 중량 % 및 이형단면 중공 콘쥬게이트 단섬유 40 내지 90증량 %를 포함하는 열가소성 수지로 이루어진 멜트블로운 섬유웹에 의해 달성된다.

<9> 바람직하게는, 상기 이형단면 중공 콘쥬게이트 단섬유는 단섬도가 1 내지 50 데나어이고， 증공율이 10% 이상인 것이 바람직하다. 바람직하게는， 상기 이형단면 중공 콘쥬게이트 단섬유의 단면 형상은 다각형， 튜브형, 또는 음각 양각 단면을 가 지고 비표면적이 확대된 것이다.

<ιο> 또한 바람직하게는， 상기 멜트블로운 섬유웹은 가로섬유층 및 가로섬유층 위 에 형성된 세로섬유층으로 이루어지고， 상기 가로섬유층 및 세로섬유층은 연속적으 로 적충되어 연결되어 있으며， 상기 세로섬유충은 적층된 두께에 따라 2mm 내지 50 mm의 높이를 갖는 불규칙한 간격의 산과 골짜기로 이루어져 구조적으로 우수한 탄 성 및 복원력을 갖는 것을 특징으로 한다.

<ι ι> 바람직하게는, 상기 세로섬유층의 상단은 서로 얽혀서 웨이브진 섬유웹의 최 상부를 형성하는 것을 특징으로 한다.

<12> 또한， 상기 멜트블로운 섬유웹의 상면 및 하면에 스편본드 부직포로 이루어 진 커버용 포를 더 포함한다.

<13> 또한, 본 발명의 목적은 또한 열가소성 수지 조성물을 압출기에 투입하여 압 출하는 단계; 상기 압출된 열가소성 수지 조성물을 고온 및 고압의 기체와 함께 극 세사 형태로 방사하는 단계; 상기 열가소성 수지 극세사를 이형단면 중공 콘쥬게이 트 단섬유와 에어 블렌딩하여 필라멘트를 형성하는 단계; 상기 블렌딩된 필라멘트 의 일부는 가로섬유층을 형성하고， 다른 일부는 적층형태 변경장치에 접촉하여 연 속적으로 가로섬유충 위에 세로섬유층을 형성하게 하여 멜트블로운 섬유웹을 적충 하는 단계; 및 적층된 멜트블로운 섬유웹을 권취하는 단계를 포함하는 멜트블로운 섬유웹의 제조방법에 의하여 달성된다.

【유리한 효과】

<14> 본 발명에 따른 탄성력과 결집력이 향상된 멜트블로운 섬유웹은， 특정골격을 가진 델트블로운 섬유웹과 고탄성 고중공 이형단면 콘쥬게이트 단섬유를 에어 블렌 딩함으로써 탄성력이 향상된 멜트블로운 섬유웹을 제조할 수 있다.

<15> 또한 보다 간단한 공정으로 밀도가 낮고 부피가 커서， 종래의 흡음재 (PU폼，

PET 펠트， 유리섬유 등)보다 경량성을 갖고 압축 복원력이 우수하며， 결집강도가 강화된 멜트블로운 섬유웹을 제공할수 있다.

<16> 또한 본 발명에 따른 멜트블로운 섬유웹은 흡음재 또는 보온재로써 사용할 수 있다.

【도면의 간단한 설명】 <17> 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 멜트불로운 섬유웹의 제조방법을 나타낸 순서도이다.

<18> 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 멜트블로운 섬유웹의 제조장치의 개략도 이다.

<19> 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 멜트블로운 섬유웹의 모식 단면도이다.

<20> 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 멜트불로운 섬유웹의 전자현미경 촬영사 진이다.

<21> 도 5는 본 본 발명의 일실시예에 따른 웨이브형 멜트블로운 섬유웹의 단면도 이다.

<22> 도 6은 본 발명에 따른 멜트블로운 섬유웹의 흡음율 측정 결과이다.

<23> 도 7은 본 발명에 따른 이형단면 중공 콘쥬게이트 단섬유의 다양한 단면을 도시한 것이다.

<24> 도 8은 본 발명에 따른 이형단면 중공 콘쥬게이트 단섬유의 광학 현미경 사 진이다.

<25> 도 9는 본 발명에 따른 이형단면 중공 콘쥬게이트 단섬유의 단면 전자현미경 촬영 사진이다.

【발명의 실시를 위한 형태】

<26> 본 명세서에서 사용되는 용어 "열가소성 수지"는 고분자 수지에 용융점보다 높은 열을 가해 융해시키고 냉각시켜 고화시키는 작업을 반복적으로 할 수 있는 수 지를 의미한다. 이러한 열가소성 수지는 고분자의 결정화도 크기에 따라 결정성과 비결정성으로 나눌 수 있다. 결정성 열가소성 수지에는 폴리에틸렌， 폴리프로필렌， 나일론 등이 포함되고, 비결정성 열가소성 수지에는 폴리염화비닐, 폴리스티렌 등 이 포함된다.

<27> 본 명세서에 사용되는 용어 폴리프로필렌은 프로필렌의 단독 중합체 뿐만 아 니라， 반복단위 40% 이상의 프로필렌 단위인 공중합체도 포함한다.

<28> 또한 본 명세서에서 사용되는 용어 "폴리을레핀 "은 탄소 및 수소 원자로만 이루어진 포화된 개방 사슬의 중합체 탄화수소 계열 중 임의의 것을 의미한다. 일반적인 플리을레핀은 플리에틸렌， 플리프로필렌, 폴리메틸펜텐 및 에틸렌， 프로 필렌 및 메틸펜텐 단량체의 다양한 배합물을 포함한다.

<29> 또한 본 명세서에서 사용되는 용어 "폴리에스테르"는 에스테르 단위의 형성 에 의해 연결되고 반복 단위 85¾ 이상이 디카르복실산과 디히드톡시 알코을과의 축 합 생성물인 중합체를 포함하는 개념이다. 이는 방향족， 지방족， 포화 및 불포화 이산 및 이알콜을 포함한다. 또한 "폴리에스테르"는 공중합체 및 블렌드， 그리고 이들의 변형물을 포함한다. 폴리에스테르의 일반적인 예는 에틸렌 글리콜과 테레프 탈산과의 축합 생성물인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET)이다.

<30> 또한 본 명세서에서 사용되는 용어 "멜트블로운 극세사 "는 용융된 가공성 증 합체를 다수의 미세한 모세관을 통해 고온 고속의 압축기체와 함께 압출함으로써 형성된 섬유 또는 극세사를 의미한다. 여기서 모세관은 원형, 삼각형 및 사각형을 포함하는 다각형, 별 모양 등 다양하게 변경될 수 있다. 일례로서, 고은 및 고속의 압축기체는 용융 열가소성 중합체 재료를 극세사로 가늘게 하여 직경을 약 0.3 내 지 로 감소시킬 수 있다. 멜트블로운 극세사는 불연속 섬유일 수도 있고 연속 적인 섬유일 수도 있다. 멜트블로운 극세사의 70 내지 80%, 또는 70 내지 90%는 10 m 이하의 직경을 가질 수 있다. 멜트블로운 극세사의 10， 20， 30%는 3 이하의 직경을 가질 수 있다.

<31> 본 명세서에서 사용되는 용어 "스편본드 부직포' '는 모세관을 통해 압출되는 다수의 미세한 직경의 필라멘트를 고온의 관을 이용하여 연신시키고 이를 적층하는 방법으로 제조된 섬유웹을 의미한다.

<32> 또한 본 명세서에서 사용되는 용어 "이형단면 중공 콘쥬게이트 단섬유' '는 플 리올레핀계의 이성분 재질을 모세관을 통해 압출하여 다수의 미세한 직경의 필라멘 트를 형성하고， 이를 고온의 관올 이용하여 연신시켜 중공을 형성하는 방법으로 제 조된 섬유를 의미한다. 도 7은 상기 모세관의 다양한 단면을 도시한 것이다. 상기 모세관의 단면은 원형 (501)， 삼각형 (502) 및 오각형 (503) 포함하는 다각형 중 어느 한 모양일 수 있고, 별 (504) 또는 아령 (505) 모양 등으로 다양하게 변형될 수 있는 이형단면일 수 있다. 또한 상기 모세관의 단면은 튜브형 (510) 또는 음각 양각 단면 (506)일 수 있다. 튜브형 (510〉 및 음각 양각 단면 (506)을 가진 모세관을 사용하여 형성된 이형단면 증공 콘쥬게이트 단섬유는 비표면적이 확대되어 있다.

<33> 상기 폴리올레핀계의 이성분 재질은, 폴리프로필렌， 풀리에틸렌， 폴리메틸펜 텐, 나일론， 폴리락트산 (PLA;Polylact icacid) 폴리트리메틸테레프탈레이트 (PTT)등 으로 이루어진 군에서 선택된 2종일 수 있다，

<34> 이형단면 중공 콘쥬게이트 단섬유는 단섬도가 1~50 데니어인 것이 바람직하 고, 4~8 데니어인 것이 보다 바람직하다. 또한， 평균 길이가 30 내지 60mm인 것이 바람직하다. 이형단면 증공 콘쥬게이트 단섬유의 클림프는 인위적인 것이 아니라 이성분 재질에 의한 분자간 자력을 통하여 랜덤한 컬 형상을 나타낸다. 또한， 미열 에 의해 최초 형상으로 재복원될 수 있고， 표면에 실크 처리가 될 수도 있다. 본 발명에서 사용된 이형단면 중공 콘쥬게이트 단섬유는 10% 이상의 중공율을 가지는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 이형단면 중공 콘쥬게이트 단섬유는 이형단면을 갖 고 10% 이상의 중공율을 가지기 때문에, 고탄성 및 고증공성을 나타낼 수 있다.

<35> 또한 본 명세서에서 사용되는 용어 "부직물， 섬유웹 또는 부직웹 "은 개별 섬 유, 극세사 또는 실이 편성물과 대조적으로 패턴 없이 불규칙한 랜덤 방식으로 배 치됨으로써 평면 물질을 형성하는， 개별 섬유， 극세사 또는 실로 구성된 구조물을 의미한다.

<36>

<37> 이하， 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실 시할수 있도록 도면을 들어서 상세히 설명하기로 한다.

<38> 도 1은 본 발명의 멜트블로운 섬유웹의 제조방법을 단계별로 나타낸 것이다. 구체적으로는, 열가소성 수지 조성물을 압출기에 투입하여 압출하는 단계 (S11) ; 압 출된 열가소성 수지 조성물을 고온 및 고압의 기체와 함께 극세사 형태로 방사하는 단계 (S12) ; 열가소성 수지 극세사를 이형단면 중공 콘쥬게이트 단섬유와 에어 블렌 딩하는 단계 (S13) ; 블렌딩된 필라멘트의 일부는 일정한 패턴을 가지고 일방향으로 적층되어 가로섬유충을 형성하고， 다른 일부는 적층형태 변경장치에 접촉하여 세로 섬유층을 형성하여 멜트블로운 섬유웹을 적층하는 단계 (S14) ; 적층된 멜트블로운 섬유웹을 권취하는 단계 (S15) ; 및 상기 섬유웹의 상면 및 하면에 스편본드 부직포 를 합지하는 단계 (S16)를 포함하는 방법으로 제조된다.

<39>

<40> 도 2는 상기한 제조단계를 적용할 수 있는 섭유웹 제조장치를 개략적으로 도 시한 것이다.

<41> 먼저, 압출기에 열가소성 수지와 첨가제를 넣고 흔련， 가열 및 압출하고, 이 를 방사다이 (3)로 이송하여， 30~50개의 오리피스를 통과시켜 수집기 (13)방향으로 섬유를 방사하였다. 방사시 방사 다이 (3) 내부에 설치된 고온 및 고속기체 분사구

(4A, 4B)에서 고온 및 고속의 기체를 분사하여 섬유와 층돌시켜서, 멜트불로운 초 극세사 (6)를 형성할 수 있다.

<42> 이때 방사 다이 (3) 일측 하부에 설치된 섬유 공급장치 ( 10)를 통하여， 이형단 면 증공 콘쥬게이트 섬유를 멜트블로운 초극세사가 방사되는 부분으로 공급하여， 에어 블렌딩할수 있다.

<43> 상기에서 멜트블로운 섬유웹에 열가소성 수지 극세사 10 내지 60중량 ¾> 및 이 형단면 중공 콘쥬게이트 단섬유 40 내지 90증량 %를 포함되도톡 블렌딩할 수 있다. 상기 멜트블로운 섬유웹에서 이형단면 중공 콘쥬케이트 단섬유가 40중량 % 이하의 경우 비교예 3(단섬유 25중량 %)에서와 같이 압축 복원율이 저하된다. 또한 이형단 면 증공 콘쥬케이트 단섬유가 90중량 %를 초과하는 경우， 멜트블로운 섬유웹의 최소 골격 형성이 이루어지지 않고 이형단면 중공 콘쥬케이트 단섬유와 블렌딩되지 않아 결집강도가낮아진다.

<44> 상기 이형단면 증공 콘쥬게이트 섬유와 멜트블로운 초극세사가 블렌딩된 섬 유 중 50 %는 적층형태 변경장치 (15)를 거치지 않고 수집기 (13)에 바로 도달하여 수평방향으로 적층되어 가로섬유층 (10)을 형성할 수 있다. 나머지 50 %는 적충형 태 변경장치 (15)를 통해 섬유 (11)의 방향을 수직으로 변경하여 가로섬유층 (10) 상 부에 수직방향으로 적층되어 세로섬유층 (20)을 형성할 수 있다. 이때, 가로섬유층 (10)과 세로섬유층 (20)은 동일 층 ( layer)상에 형성될 수 있으며, 가로섬유층에서 세로섬유층이 연속적으로 적층되어 얽혀있는 구조를 형성한다. 상기 세로섬유층은 2mm내지 50 mm의 높이를 갖는 불규칙한 간격의 산과 골짜기로 이루어질 수 있다.

<45> 이러한 가로섬유충 (10) 및 세로섬유충 (20)으로 이루어진 멜트블로운 섬유웹 의 단면을 도 5에 나타내었다. 세로섬유층 (20)의 상단은 서로 얽혀서 섬유웹의 최 상부를 형성하는 웨이브진 형상의 웨이브충 (30)을 형성할 수 있다. 웨이브층 (30)은 웨이브의 산과 골짜기를 이루는 선들이 불규칙한 간격을 가지면서 길이방향으로 길 게 배열될 수 있다.

<46> 본 발명의 일실시예에 따론 멜트블로운 섬유웹의 구조를 도 3에 개략적으로 도시하였고, 도 4에서는 멜트불로운 섬유웹의 단면을 전자주사현미경으로 촬영한 사진을 도시하였다. 도 3 및 도 4올 보면， 멜트블로운 섬유웹의 상면 및 저면에 스 편본드 부직포 (101A, 101AA)가 있고, 멜트블로운 초극세사 (102)와 콘쥬게이트 단섬 유 (100)가섬유웹 내에서 블렌딩되어 있는 것을 볼 수 있다.

<47>

<48> 상기에서 적층형태 변경장치 (15)는 길이가 2,200 mm이고, 직경이 100 파이인 스틸재질의 를과， 동일한 크기의 스틸재질의 를이 직경이 2 , 100 mm인 스테인레스 재질의 메쉬벨트에 의해 연결되어 있다. 스틸를과 스틸를 사이의 거리는 400 mm 이 고， 두 개의 스틸를이 동일한 방향 및 속도로 회전한다. 또한 상기 메쉬벨트 내부 에는 방사다이 (3)에서 분출되는 고온， 고압의 기체를 흡입하기 위한 흡입장치를 포 함할 수 있다. 적층형태 변경장치 (15)와 방사다이 (3) 사이의 수직거리는， 적층형태 변경장치 (15)와 수집기 (13) 사이의 거리보다 40% 더 긴 것이 바람직하다. 이 거리 에서 방사다이에서 방사되고 이형단면 중공 콘쥬게이트 단섬유와 에어 블렌딩된 멜 트블로운 극세사를 5⁽½^로 수집할 수 있다.

<49>

<50> 이하에서는 실시예를 들어서 본 발명을 상세하게 설명하지만， 실시예에 의하 여 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다.

<51>

<52> 실시예 1

<53> 압출기에 용융지수 (230^°C )가 1400 g/10 ηιίη 인 엘지케미칼사의 호모프로필렌

H7914 폴리머수지 99.8wt%, 시바스페셜 케미칼사 (Ciba special chemical )의 자외선 안정제인 티누빈 622(Tinuvin 622) 0.01 wt% 및 내열안정제인 이가녹스 1010(Irganox 1010) 0.01 %로 구성된 열가소성 수지 조성물을 투입하였다. L/D 가 1/28인 싱글 압출기를 분당 80 희 회전시켜서 열가소성 수지조성물을 흔련， 가 열 및 압출하였다. 이후 흔련된 조성물을 방사다이 (3)로 이송하고 직경이 0.2 mm이 고, 인치당 개수가 32 개인 오리피스를 통과시켜 수집기 (13) 방향으로 섬유를 방사 하였다. 방사시 방사 다이 (3) 내부에 설치된 고온 및 고속 기체 분사구 (4A 및 4B) 에서 분사된 고은 및 고속 기체와 상기 섬유가 층돌하여 섬유의 평균 두께가 3 IM 인 폴리프로필렌 재질의 멜트블로운 초극세사 (6)를 형성하였다.

<54> 이때 , 컨쥬게이트 섬유 공급장치 (10)를 통하여 평균 두께가 6 데니어， 평균 길이가 40 mm이고 표면이 실크 처리된 폴리을레핀계 재질의 이형다면 증공 콘쥬게 이트 단섬유 (5) (휴비스사, X94, X01 또는 N368)를 멜트블로운 초극세사가 방사되는 부분으로 공급하여， 멜트블로운 초극세사 (6)와 이형단면 중공 콘쥬게이트 단섬유 (5)를 에어 블렌딩하였다.

<55> 이때 멜트블로운 초극세사와 이형단면 중공 콘쥬게이트 단섬유는 50 :50의 중 량비로 흔합되도록 하였다.

<56> 상기 멜트블로운 섬유 (11)의 50 %는 적층형태 변경장치 (15)를 거치지 않고 수집기 (13)에 바로 도달하여 수평방향으로 적층되게 하였고, 상기 멜트블로운 섬유 (11)의 50 %는 적충형태 변경장치 (15)를 통해 섬유 (U)의 방향을 수직으로 변경 하여 수평방향의 멜트블로운 섬유웹 상부에 수직방향으로 적층하였다.

<57> 이렇게 제조된 멜트블로운 섬유웹 (12)은 300 g/m^? 이고， 폭이 1,800聽이고 길이가 50 m가 되도록 권취기 (14)에 권취하였다.

<58> 권취된 섬유웹은 양면에 15 g/ni²인 스펀본드 부직포 (101A, 101AA)를 합지하 여 총 중량 330 g/m²이고 두께가 35删인 멜트블로운 섬유웹을 제조하였다. <60> 실시예 2

<6i> 멜트블로운 초극세사와 이형단면 중공 콘쥬게이트 단섬유가 40:60의 중량비 로 사용되고, 스편본드 부직포와 합지된 멜트블로운 섬유웹 (12)의 총 중량이 330 g/m이고, 두께가 35 mm인 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 멜트불로운 섬 유웹을 제조하였다.

<62>

<63> 실시예 3

<64 멜트블로운 초극세사와 이형단면 중공 콘쥬게이트 단섬유가 20:80의 중량비 로 사용되고, 스펀본드 부직포와 합지된 멜트블로운 섬유웹 (12)의 총 중량이 120 g/m^!이고， 두께가 12 删인 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 멜트블로운 섬 유웹을 제조하였다.

<65>

<66> 실시예 4

<67> 멜트블로운 초극세사와 이형단면 증공 콘쥬게이트 단섬유가 20:80의 중량비 로 흔합되고, 스펀본드 부직포와 합지된 멜트블로운 섬유웹 (12)의 총 중량이 190 g/n이고, 두깨가 碰인 것 이의에는 실시예 1과 동일한 방법으로 멜트블로운 섬 유웹을 제조하였다.

<68>

<69> 비교예 1

<70> 압출기에 용융지수 (23(TC )가 1400 g/10 min 인 엘지케미칼사의 호모프로필렌

H7914 폴리머수지 99.8 wt%, 시바스페셜 케미칼사 (Ciba special chemical )의 자외 선 안정제인 티누빈 622(Tinuvin 622) 0.01 wt% 및 내열안정제인 이가녹스 1010(1 rganox 1010) 0.01 %로 구성된 열가소성 수지 조성물을 투입하였다. L/D 가 1/28인 싱글 압출기를 분당 80 회 회전시켜서 열가소성 수지조성물을 흔련， 가 열 및 압출한다. 이후 혼련된 조성물을 방사다이 (3)로 이송하고 직경이 0.2 mm이 고, 인치당 개수가 32개인 오리피스를 통과시켜 수집기 (13) 방향으로 섬유를 방사 하였다. 방사시 방사 다이 (3) 내부에 설치된 고은 및 고속 기체 분사구 (4A 및 4B) 에서 분사된 고온 및 고속 기체와 상기 섬유가 충돌하여 섬유의 평균 두께가 3 인 폴리프로필렌 재질의 멜트블로운 초극세사 (6)를 형성하였다. 방사된 멜트블로운 초극세사는 수집기에 바로 도달하여 적층되었다. 적층된 섬유웹을 권취기에 권취한 후， 양면에 15 g/irf 인 스편본드 부직포를 합지하여 풀리프로필렌 멜트블로운 초극 세사 100 wt¾로 이루어지고, 총 중량이 330 g/m^? 이고 두께가 20 mm인 폴리프로필 렌 멜트블로운 섬유웹을 제조하였다.

<71>

<72> 비교예 2

<73> 압출기에 용융지수 (230^°C )가 1400 g/10 min 인 엘지케미칼사의 호모프로필렌

H7914 풀리머수지 99.8 wt%, 시바스페셜 케미칼사 (Ciba spec i al chemical )의 자외 선 안정제인 티누빈 622(Tinuvin 622) 0.01wt% 및 내열안정제인 이가녹스 1010( 1 rganox 1010) 0.01 %로 구성된 열가소성 수지 조성물을 투입하였다. L/D 가 1/28인 싱글 압출기를 분당 80회 회전시켜서 열가소성 수지조성물을 흔련， 가열 및 압출하였다. 이후 흔련된 조성물을 방사다이 (3)로 이송하고 직경이 0.2 難이고， 인치당 개수가 32개인 오리피스를 통과시켜 수집기 ( 13) 방향으로 섬유를 방사하였 다. 방사시 방사 다이 (3) 내부에 설치된 고온 및 고속 기체 분사구 (4A 및 4B)에서 분사된 고은 및 고속 기체와 상기 섬유가 층돌하여 섬유의 평균 두께가 3 인 폴 리프로필렌 재질의 멜트블로운 초극세사 (6)를 형성하였다.

<74> 이때 , 폴리에틸렌 테르프탈레이트 단섬유 공급장치 ( 10)를 통하여 폴리에틸렌 테르프탈레이트 단섬유를 멜트블로운 초극세사가 방사되는 부분으로 공급하여， 멜 트블로운 초극세사 (6)와 폴리에틸렌 테르프탈레이트 단섬유 (5)를 에어 블렌딩하였 다. 이때 멜트블로운 초극세사와 플리에틸렌 테레프탈레이트 단섬유는 50 : 50의 중 량비로 흔합되도록 하였다,

<75> 이렇게 제조돤 멜트블로운 섬유웹 ( 12)은 300 g/ nf 이고， 폭이 1，800 mm이고 길이가 50 m가 되도록 권취기 (14)에 권취하였다. 귄취된 섬유웹은 양면에 15 g/m^! 인 스편본드 부직포를 합지하여 총 중량이 330g/ ri이고 두께가 35匪인 멜트블로운 섬유웹을 제조하였다.

<76>

<77> 비교예 3

<78> 폴리프로필렌 멜트블로운 초극세사와 플리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 일반 중공사 단섬유가 75 : 25의 중량비로 사용된 것 이외에는 상기 비교예 2와 동일한 방 법으로 섬유웹을 제조하였다. 제조된 섬유웹은 총 중량이 190 g/m²이고 두께가 8 醒였다. '

<79>

<80> 비교예 4

<8i> 폴리프로필렌 멜트블로운 초극세사와 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 일반 증공사 단섬유가 60 :40의 중량비로 사용된 것 이외에는 상기 비교예 2와 동일한 방 법으로 섬유웹을 제조하였다. 제조된 섬유웹은 총 중량이 190 g/m²이고 두깨가 10 議였다.

<82>

<83> 실험예

<84> 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 멜트블로운 섬유웹의 두께, 압축 복원율, 결집 파괴 강도, 흡음율 및 열저항값을 측정하여, 그 결과를 아래 표 1 내지 5에 나타내었다. 또한 도 6에서 실시예 1(a) , 실시예 2(b) , 비교예 Kc) , 비교예 2(d) 의 흡음율을 측정하여 도시하였다.

<85> 시료의 두께는 국제 두께 측정 표준 규격인 IS09073-2의 5.3항에 준하여 측 정하였으며， 각 시료의 두께를 측정한 후 평균값을 대표값으로 표기하였다.

<86> 시료의 압축 복원율은， 시료의 임의의 곳에서 100 mm X 100 mm의 크기의 정 사각형 모양의 시료를 5매 채취한다. 채취한 시료에 120 mm 120 mm 크기의 150 g 의 정사각형 가압판을 0.1 kPa로 가압한 후, 자를 이용하여 각 시료의 압축전 두께 를 측정한다. 시료의 압축은 100 隱 X 100 mm X 0.8 mm 의 강판에 500 g 40 파이 분동을 을려 120±2^°C 에서 한 시간 방치한 후 압축후 두께를 측정한다. 압축전 두 께와 압축후 두께의 변화을올 계산한후 평균값을 대표값으로 표기하였다.

<87> 시료의 결집력 시험은 G應 14695에 준하여 분당 25 mm의 속도로 섬유웹의 양 표면을 잡아당져서 결집이 파괴되는 최대하중을 측정 하였다,

<88> 시료의 흡음성능은 기술표준 GM 14177에 준해 1 ,000 X 1,200 mm의 크기의 시 료를소형 잔향실법으로시험하여 흡음율 값을 측정하였다.

<89> 시료의 열저항값 (clo)은 KS K 0466에 준하여 측정하였다.

<90> 실험 결과를 아래 표 1 내지 5에 나타내었다.

<9i> [두께]

<92> 【표 1】

<93> [압축복원를 (내열성: 120±2^°C 1H 가압)] 【표 2】

[결집 파괴강도]

【표 3】

<99>

<100> [흡음율]

<ioi> 【표 4】

<103> [열 저항값] <104> 【표 5】

<105>

<106> 시험결과를 살펴보면， 본 발명의 제조방법을 통하여 제조된 실시예 1은 비교 예 1과 비교하여 흡음율이 약 27% 증가하였고， 압축 복원율은 약 25¾， 결집 파괴 강도는 약 22%증가하였다.

<107> 또한 실시예 1는 비교예 2와 비교하여， 흡음율은 약 12¾， 압축 복원율은 약

10%, 결집 파괴 강도는 약 10%증가하였다.

<108> 실시예 2는 실시예 1과 비교하여 , 흡음성능이 약 4% 증가하였으며 , 압축 복 원율은 약 5%, 결집 파괴 강도는 약 > 증가하였다.

<)09> 실시예 3은 비교예 3와 비교하여 열저항값이 약 30¾ 증가하였고, 실시예 4는 비교예 4와 비교하여 열저항값이 약 82% 증가하였다.

<ιιο> 상기 실험결과를 종합하여 보면， 본 발명에 따른 멜트블로운 섬유웹은 멜트 블로운 극세사와 이형단면 증공 콘쥬게이트 단섬유를 에어블렌딩하고， 가로섬유층 및 세로섬유층이 적층된 골격으로 섬유웹이 형성되어 있으므로， 섬유웹의 비표면적 이 커지고 무수히 많은 공기층이 섬유웹에 존재하게 되어， 우수한 흡음성능 및 열 저항 값을 갖는 것을 알 수 있다. 또한 상기한 섬유웹 골격으로 인하여， 섬유웹의 기본 성질을 저해하지 않으면서 섬유웹의 탄성 및 복원, 결집강도가 향상되므로, 흡음재 및 보온재로써 사용할 수 있다.

<ui> 또한， 멜트블로운 섬유웹의 두께 복원 기능이 향상되어 종래의 흡음재 (PU폼，

PET펠트， 유리섬유 등)보다 중량 절감 효과가 있고， 흡음재로써 성능 또한 우수한 기능을 지니고 있다. 또한 멜트블로운 섬유웹의 결집력이 향상되어 종래의 멜트블 로운 섬유웹과 비교하여 우수한 수축율과 변형율을 확보하여 가공성이 우수하다.

<Π2> [부호의 설명]

<Π3> 3: 방사다이， 3Α: 오리피스 내부, 4Α, 4Β: 고온 및 고속 기체 분사구,

<ι ΐ4> 5， 100： 단섬유, 6， 102： 멜트불로운 초극세사,

<ι ΐ5> 100A: 단섬유 외측, 100B: 단섬유 내측 (중공)

<Π6> 10： 섬유 공급장치， 11 : 멜트블로운 섬유，

<ι ΐ7> 12: 섬유웹， 13: 수집기, 14: 권취기， 15: 적층형태 변경장치， 101A, 101AA: 스편본드 부직포

Claims

【청구의 범위】

【청구항 1】

열가소성 수지로 이루어진 멜트블로운 섬유웹에 있어서,

상기 섬유웹 총 중량에 대하여 열가소성 수지 극세사 10 내지 60증량 % 및 이 형단면 중공 콘쥬게이트 단섬유 40 내지 90중량 ¾를 포함하는 멜트불로운 섬유웹 .

【청구항 2]

제 1항에 있어서, 상기 이형단면 중공 콘쥬게이트 단섬유는 단섬도가 1 내지 50이고， 중공율이 10% 이상인 것을 특징으로 하는 멜트블로운 섬유웹 .

【청구항 3】

저 U항 또는 제 2항에 있어서， 상기 이형단면 증공 콘쥬게이트 단섬유의 단면 형상은 다각형, 튜브형 또는 음각 양각 단면을 가지고 비표면적이 확대된 것을 특 징으로 하는 이형단면 중공 콘쥬게이트 단섬유를 포함하는 멜트블로운 섬유웹 .

【청구항 4】

제 1항에 있어서, 상기 멜트블로운 섬유웹은 가로섬유층 및 가로섬유층 위에 형성된 세로섬유충으로 이루어지고，

상기 가로섬유층 및 세로섬유충은 연속적으로 적층되어 연결되어 있으며， 상 기 세로섬유충은 2mm 내지 50 mm의 높이를 갖는 불규칙한 간격의 산과 골짜기로 이 루어진 것을 특징으로 하는 멜트블로운 섬유웹.

【청구항 5]

제 4항에 있어서， 상기 세로섬유층의 상단은 서로 얽혀서 웨이브진 섬유웹의 최상부를 형성하는 것을 특징으로 하는 멜트블로운 섬유웹.

【청구항 6】

제 1항에 있어서, 상기 멜트블로운 섬유웹의 상면 및 하면에 스편본드 부직포 로 이루어진 커버용 포를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멜트블로운 섬유웹. 【청구항 7】

멜트블로운 섬유웹의 제조방법으로서 ,

열가소성 수지 조성물을 압출기에 투입하여 압출하는 단계;

상기 압출된 열가소성 수지 조성물을 고은 및 고압의 기체와 함깨 극세사 형 태로 방사하는 단계;

상기 열가소성 수지 극세사를 이형단면 증공 콘쥬게이트 단섬유와 에어 블렌 딩하여 필라멘트를 형성하는 단계;

상기 블렌딩된 필라멘트는 일부는 가로섬유층을 형성하고， 다른 일부는 적층 형태 변경장치에 접촉하여 연속적으로 상기 가로섬유층 위에 세로섬유층을 형성하 게 하여 멜트블로운 섬유웹을 적층하는 단계 ; 및

적층된 멜트불로운 섬유웹올 권취하는 단계를 포함하는 멜트블로운 섬유웹의 제조방법 .