KR102532145B1

KR102532145B1 - 차량 내장용 엠보싱 부직포

Info

Publication number: KR102532145B1
Application number: KR1020210068947A
Authority: KR
Inventors: 아룬 프라사드 베누고팔; 다사 우르밴크; 안드레야 유르예비치; 안젤라 바이크
Original assignee: 칼 프로이덴베르크 카게
Priority date: 2020-12-04
Filing date: 2021-05-28
Publication date: 2023-05-11
Also published as: JP7216144B2; CN114592279B; CN114592279A; EP4008823B1; US11976395B2; EP4008823A1; JP2022089742A; ES2969784T3; KR20220079405A; US20220178058A1

Abstract

본 발명은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트-프레임 스테이플 섬유들 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트-바인더 스테이플 섬유들을 포함하는, 차량 내장용, 특히 화물칸 커버용 엠보싱 부직포에 관한 것으로, 이때 부직포의 전체 중량을 기준으로, 폴리에틸렌 테레프탈레이트-바인더 스테이플 섬유들의 비율은 5 내지 50 중량%이고, 이때 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트-바인더 스테이플 섬유들은 코어/시스(core/sheath)-스테이플 섬유들로서 형성되어 있으며, 이때 상기 코어/시스-스테이플 섬유들의 시스는 80 ℃ 내지 230 ℃의 범위 내 용융점을 갖는 저융점 코-폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함한다.

Description

차량 내장용 엠보싱 부직포{EMBOSSED NONWOVEN FABRIC FOR VEHICLE INTERIOR}

본 발명은 차량 내장용, 특히 화물칸 커버용 엠보싱 부직포 및 상기 부직포를 포함하는 차량용 화물칸 커버에 관한 것이다.

현재 차량 내장을 위해, 특히 화물칸 커버를 위해 대체로 폴리염화비닐(PVC)에 의해 코팅 된 재료들이 사용된다. PVC의 사용에서의 장점은 PVC가 높은 표면 평활성을 갖는다는 것인데, 이는 특히 공간 절약 방식의 보존 및 그에 따라 차량 내 작은 두께를 구현한다. 그러나 단점은 PVC가 비교적 높은 면적 중량을 갖고 특히 태양광에서 VOC를 방출한다는 것이다. 더 나아가 PVC는 대체로 제공되는 자체 복합 구조로 인해 재활용 가능성이 낮다.

이와 같은 이유로, 차량 내장을 위해 사용될 수 있는 부직포에 대한 필요성이 제기된다. 부직포의 사용에서의 장점은 말하자면, 부직포에 의해 낮은 면적 중량과 낮거나 심지어 전혀 없는 VOC-방출이 조합될 수 있다는 것이다.

부직포는, 임의의 방식으로 플리스(fleece)(섬유층, 섬유 웹)로 합쳐져서 임의의 방식으로 서로 연결된 불연속 섬유들, 연속 섬유들(필라멘트들) 또는 모든 종류와 기원의 절단 실들로 이루어진 구성체이다; 부직포는 ISO 9092/2019 규격에서 규정되어 있다. 위에 설명된 바와 같이, 부직포는 차량 내장에 대해 장점들이 있다. 그러나 차량 내장에서 공지된 부직포의 사용에서의 단점은, 이와 같은 부직포가 자체 섬유 구조로 인해 공간 요구도가 높은 경우가 많다는 것이다. 더 나아가 몇몇 고객들은 차량 내장재가 최소의 직물 특성(textile character) 및 적은 “보풀”을 갖도록 요구하는데, 그 이유는 그럼으로써 공지된 제품들에 대해 더 큰 유사성 및 추가로 마모에 대해 더 큰 안정성을 얻을 수 있기 때문이다.

DE102018105164(A1)로부터, 펠트의 열 압축 성형에 의해 제조되어 있는 차량 내장재용 부직포가 공지되어 있는데, 이때 상기 펠트는 폴리에틸렌 테레프탈레이트- (PET)-스테이플 섬유들과 120 내지 140 ℃ 및 150 내지 170 ℃의 범위 내 용융점을 갖는 저융점-PET-(저융점 폴리에틸렌 테레프탈레이트)-스테이플 섬유들의 혼합에 의해 형성되어 있다.

본 발명의 과제는, DE102018105164(A1)로부터 출발하여, 차량 내장을 위해 그리고 특히 화물칸 커버로서 사용되기 위해 적합한 부직포를 제공하는 것이다. 또한, 부직포는 작은 적재 공간에서도 이용 가능해야 하고 단지 낮은 직물 특성 또는 비직물 특성을 갖도록 제조될 수 있어야 한다. 그러나 필요한 경우, 부직포는 직물 특성을 갖도록 제조될 수도 있어야 한다. 더 나아가 부직포는 균일한 섬유 분포와 우수한 섬유 연결을 조합해야 하며, 그럼으로써 우수한 기계적 특성들 및 추가로 우수한 음향 특성들을 가져야 한다.

이와 같은 과제는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트-프레임 스테이플 섬유들 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트-바인더 스테이플 섬유들을 포함하는, 차량 내장용, 특히 화물칸 커버용 엠보싱 부직포에 의해 해결되고, 이때 부직포의 전체 중량을 기준으로, 폴리에틸렌 테레프탈레이트-바인더 스테이플 섬유들의 비율은 5 내지 50 중량%이고, 이때 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트-바인더 스테이플 섬유들은 코어/시스(core/sheath)-스테이플 섬유들로서 형성되어 있으며, 이때 상기 코어/시스-스테이플 섬유들의 시스는 DIN ISO 11357-3(2013)에 따라 측정된 80 ℃ 내지 230 ℃의 범위 내 용융점을 갖는 저융점 코-폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함한다. 이 경우, 화물칸 커버는 바람직하게 차량용 화물칸 커버이다.

실제 실험들에서, 시스가 80 ℃ 내지 230 ℃의 범위 내 용융점을 갖는 저융점 코-폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는, 코어/시스-스테이플 섬유들을 사용함으로써, 본 발명에 따른 부직포 내에서 우수한 섬유 연결이 구현되고, 그리고 그럼으로써, 우수한 기계적 및 음향적 특성들이 우수하고 균일한 엠보싱 특성과 조합된다는 사실이 발견되었다. 이 경우, 강도 값 및 두께의 매우 작은 변동 계수가 달성될 수 있다는 사실도 확인되었다. 더 나아가 코어/시스-바인더 스테이플 섬유들은 작은 두께에서도 부직포에 우수한 신장성을 제공한다.

본 발명에 따라 바람직하게 폴리에틸렌 테레프탈레이트-바인더 스테이플 섬유들은 적어도 부분적으로 열 융착되어 존재한다. 그럼으로써, 개선된 섬유 연결 및/또는 더 높은 표면 평활성을 얻을 수 있다.

한 가지 메커니즘에 고정되지 않고, 코어/시스-스테이플 섬유들이 매우 균일한 분포를 구현함으로써, 우수한 섬유 연결이 달성되는 것으로 추정된다. 이 경우, 특히 더 많은 양의 일성분(monocomponent)-바인더 섬유의 사용 시 종종 발생하는 바인더 성분들의 “응집”이 방지될 수 있다. 또한, 이는 관찰되는 강도 값의 작은 변동 계수 및 우수하고 균일한 엠보싱 특성을 야기하는 것으로 추정된다.

계속해서, 코어/시스-스테이플 섬유들의 코어가 바인딩 과정에서 유지되고 그에 따라 부직포의 강도 및 신장성에 기여할 수 있음으로써, 우수한 기계적 특성들이 달성되는 것으로 추정된다.

본 발명에 따라 바람직하게 부직포는 ISO 9092/2019 규격에 따른 부직포이다. 본 발명의 바람직한 하나의 실시 형태에서 부직포는, 30 mm의 벽 간격 및 800 Hz 내지 4000 Hz, 바람직하게 800 내지 2000 Hz, 특히 2500 Hz의 주파수에서 DIN ISO 10534-1(2001)에 따라 측정된, 45 % 이상, 예를 들어 45 % 내지 100 %, 더 바람직하게 60 % 이상, 예를 들어 60 % 내지 100 %, 더 바람직하게 70 % 이상, 예를 들어 70 % 내지 100 %, 및 특히 80 % 이상, 예를 들어 80 % 내지 100 %의 흡음 계수를 갖는다.

45 %를 초과하는 측정된 흡음 계수는, 1000 Hz를 초과하는 주파수(벽 간격 30 mm)에서 20 % 미만에 놓이는, PVC에 기초하는 비교 재료의 흡음 계수보다 현저히 더 높다. 800 내지 4000 Hz의 주파수는 자동차 내장을 위해 특히 중요하다.

더 나아가 바람직한 또 다른 하나의 실시 형태에서 부직포는, 임피던스 측정 시 총 19개의 3도(third) 중 적어도 6개, 바람직하게 적어도 7개, 더 바람직하게 적어도 8개 및 특히 적어도 9개의 3도에서 45 %를 초과하는 (30 mm의 벽 간격에서 DIN ISO 10534-1(2001)에 따라 측정된) 흡음 계수를 갖는다.

이와 다르게 비교 예시에서 검사된 PVC에 기초하는 비교 재료는, 임피던스 측정 시 총 19개의 3도 중 오로지 4개의 3도에서만 45 %를 초과하는 (30 mm의 벽 간격에서 DIN ISO 10534-1(2001)에 따라 측정된) 흡음 계수를 갖는다.

추가로, 부직포가 단지 낮은 직물 특성 또는 비직물 특성을 갖도록 제조될 수 있다는 사실이 발견되었다. 이는 바람직할 수 있는데, 그 이유는 그럼으로써 공지된 제품들에 대해 높은 유사성, 추가로 마모에 대해 더 큰 안정성뿐만 아니라 낮은 오염성을 얻을 수 있기 때문이다. 여기에, 코어/시스 섬유들의 형태로 폴리에틸렌 테레프탈레이트-바인더 스테이플 섬유들을 사용함으로써, 부직포의 매우 높은 엠보싱 특성이 야기된다는 사실이 추가된다. 동시에 섬유들뿐만 아니라 경우에 따라 존재하는 단일 층들도 우수하게 서로 연결될 수 있다.

더 나아가 부직포의 높은 안정성으로 인해 상기 부직포는 작은 두께로 제조될 수 있음으로써, 그 결과 상기 부직포는 제한된 설치 공간을 갖는 설치 상황들에서도 설치될 수 있다. 바람직한 하나의 실시 형태에서 부직포는, 검사 장치 1에서, DIN 9073-2(1997)에 따라 측정된, 0.3 내지 1.2 mm, 바람직하게 0.4 내지 1 mm, 더 바람직하게 0.4 내지 0.8 mm, 더 바람직하게 0.4 내지 0.7 mm 및 특히 0.45 내지 0.6 mm의 두께를 갖는다. 마찬가지로 특히 바람직하게 부직포는 0.45 내지 0.7 mm의 두께를 갖는다. 작은 두께에도 불구하고 부직포는 높은 신장률을 갖도록 제조될 수 있다. 이는 놀라운데, 그 이유는 특히 엠보싱 부직포의 경우, 작은 두께가 일반적으로 낮은 신장률과 결부되고 이는 종이와 같은 특성을 야기하기 때문이다.

바람직한 또 다른 하나의 실시 형태에서 부직포는 15 % 미만, 더 바람직하게 12 % 미만 및 특히 10 % 미만의 두께 변동 계수를 갖는다.

본 발명에 따르면, 코어/시스-스테이플 섬유들의 시스는 저융점 코-폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함한다. 코-폴리에틸렌 테레프탈레이트는 대체로 코어/시스-섬유들을 위해 사용되는 코-폴리에틸렌 테레프탈레이트일 수 있다.

바람직하게, 시스의 전체 중량을 기준으로, 저융점 코-폴리에틸렌 테레프탈레이트의 비율은 95 중량%를 초과하는데, 특히 98 중량%를 초과한다.

바람직한 하나의 실시 형태에서 코어/시스-스테이플 섬유들 내 코어와 시스 사이의 양적 비율은 90:10 내지 10:90, 바람직하게 80:20 내지 20:80, 더 바람직하게 70:30 내지 30:70, 및 특히 60:40 내지 40:60의 범위 내에 놓인다.

코어/시스-스테이플 섬유들은 다양한 형태들을 가질 수 있는데, 예를 들어 원형, 트리로벌(trilobal) 및/또는 멀티로벌(multilobal)일 수 있다.

바람직한 또 다른 하나의 실시 형태에서 폴리에틸렌 테레프탈레이트-프레임 스테이플 섬유들 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트-바인더 스테이플 섬유들은 서로 독립적으로 1 내지 10 dtex, 더 바람직하게 2 내지 8 dtex 및 특히 2 내지 7 dtex의 범위 내 섬도를 갖는다.

바람직한 또 다른 하나의 실시 형태에서 폴리에틸렌 테레프탈레이트-프레임 스테이플 섬유들 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트-바인더 스테이플 섬유들은 서로 독립적으로 1 내지 100 mm, 바람직하게 10 내지 70 mm, 더 바람직하게 20 내지 60 mm 및 특히 30 내지 50 mm의 범위 내 스테이플 길이를 갖는다.

바람직한 부직포는 니들펀칭 된(needlepunched) 부직포 및/또는 수교락(hydroentangled) 부직포이다. 양면 니들펀칭 된 부직포 및/또는 양면 수교락 부직포가 특히 바람직한데, 그 이유는 그럼으로써, 양 측면의 섬유들이 부직포로 특히 우수하게 통합될 수 있기 때문이다. 본 발명의 바람직한 하나의 실시 형태에서 부직포 내 니들 밀도는 25 니들/cm²내지 700 니들/cm², 더 바람직하게 100 니들/cm²내지 600 니들/cm²및 특히 200 니들/cm²내지 500 니들/cm²이다. 니들 밀도의 감소가 더 큰 섬유 연성 및 그에 따라 부직포의 개선된 압축성을 야기한다는 사실이 발견되었는데, 이는 재차 낮은 공간 요구도와 결부된다. 또한, 25 니들/cm² 미만의 니들 밀도를 설정하는 것이 부직포 내 섬유들의 불충분한 연결을 야기할 수 있다는 사실이 발견되었다.

본 발명의 바람직한 하나의 실시 형태에서 부직포는 단일면 또는 양면에 엠보싱 패턴(embossing pattern)을 갖는다. 바람직한 엠보싱 패턴들은 인조 피혁, 마름모, 각기둥 및/또는 인조 직물이다. 계속해서 바람직하게 부직포는 초음파 또는 핫 스탬핑(hot stamping)에 의해 제공된 엠보싱 패턴을 갖는다. 이와 같은 엠보싱 패턴은 예를 들어 엠보싱 캘린더(embossing calender)에 의해 제공될 수 있다. 엠보싱 캘린더는 예를 들어 금속/실리콘 롤러들 또는 금속/금속 롤러들도 포함할 수 있다. 이 경우, 엠보싱 패턴들의 높은 디자인 자유도가 바람직하다. 이와 같은 방식으로 예를 들어 상응하는 촉감 및/또는 시각적 외형을 갖는 기하학적이고도 가죽과 유사한 표면이 제조될 수 있다.

엠보싱 캘린더는 부직포의 의도한 두께를 설정하기 위해서도 사용될 수 있다. 바람직한 캘린더 온도는 80 ℃ 내지 350 ℃, 더 바람직하게 125 ℃ 내지 250 ℃ 및 특히 150 ℃ 내지 225 ℃의 범위 내에 놓인다. 매우 특히 바람직한 캘린더 온도는 150 ℃ 내지 350 ℃, 더 바람직하게 180 ℃ 내지 350 ℃, 특히 180 ℃ 내지 300 ℃의 범위 내에 놓인다. 여기서, 특히 적은 보풀, PVC와 유사한 특성 및 낮은 오염성을 갖는 부직포를 얻을 수 있다는 사실이 바람직하다. 바람직한 캘린더 압력은 10 bar 내지 150 bar, 더 바람직하게 25 bar 내지 100 bar 및 특히 40 bar 내지 75 bar의 범위 내에 놓인다. 바람직한 캘린더 속도는 0.1 m/min. 내지 50 m/min., 바람직하게 0.5 m/min. 내지 25 m/min 및 특히 1 m/min. 내지 20 m/min.의 범위 내에 놓인다. 특히 위에 기술된 니들 밀도와 더불어, 언급된 캘린더 조건들에 의해, 우수한 기계적 특성들, 특히 우수한 인장 강도 및 인열 강도와 더불어 작은 두께를 갖는 부직포를 얻을 수 있다는 사실이 발견되었다. 따라서 하나의 실시 형태에서 본 발명에 따른 부직포는 캘린더링 된 부직포이다. 본 발명에 따라 특히 바람직한 부직포는, 150 ℃ 내지 350 ℃, 더 바람직하게 180 ℃ 내지 350 ℃, 특히 180 ℃ 내지 300 ℃의 범위 내 온도에서 캘린더링 된 부직포이다. 마찬가지로 본 발명에 따라 특히 바람직한 부직포는, 10 bar 내지 150 bar, 더 바람직하게 25 bar 내지 100 bar 및 특히 40 bar 내지 75 bar의 범위 내 캘린더 압력에서 캘린더링 된 부직포이다. 마찬가지로 본 발명에 따라 특히 바람직한 부직포는, 0.1 m/min. 내지 50 m/min., 바람직하게 0.5 m/min. 내지 25 m/min. 및 특히 1 m/min. 내지 20 m/min.의 범위 내 캘린더 속도에서 캘린더링 된 부직포이다. 전술된 파라미터들에서 조합되어 캘린더링 된 부직포가 매우 특히 바람직하다.

계속해서 본 발명에 따라 특히 바람직한 부직포는, 적어도 한 측면에 1.50 미만, 예를 들어 0.05 내지 1.50, 더 바람직하게 0.05 내지 1.40 및 특히 0.10 내지 1.30의 보풀 지수를 갖는 부직포이다. 바람직하게 부직포는 전술된 보풀 지수를 적어도 하나의 엠보싱 된 측면에 갖는다. 마찬가지로 바람직하게 부직포는 전술된 보풀 지수를 두 개의 엠보싱 된 측면에 갖는다. 마찬가지로 바람직하게 부직포는 전술된 보풀 지수를 적어도 하나의 엠보싱 된 측면 및 하나의 엠보싱 되지 않은 측면에 갖는다.

바람직하게 부직포는, EN 29073-03(1992)(인출 속도: 200 mm/min., 예압: 0.5 N, 샘플 폭 50 mm)에 따라 측정된, 50 N 이상, 예를 들어 50 N 내지 700 N, 더 바람직하게 200 N 이상, 예를 들어 200　N 내지 500 N 및 특히 300 N 이상, 예를 들어 300 N 내지 450 N의 종방향 인장 강도를 갖는다. 마찬가지로 특히 바람직하게 부직포는 250 N 내지 450 N의 종방향 인장 강도를 갖는다.

계속해서 바람직하게 부직포는, EN 29073-03(1992)(인출 속도: 200 mm/min., 예압: 0.5 N, 샘플 폭 50 mm)에 따라 측정된, 50 N 이상, 예를 들어 50 N 내지 600 N, 더 바람직하게 200 N 이상, 예를 들어 200　N 내지 500 N 및 특히 250 N 이상, 예를 들어 250 N 내지 400 N의 횡방향 인장 강도를 갖는다. 마찬가지로 특히 바람직하게 부직포는 250 N 내지 500 N의 횡방향 인장 강도를 갖는다.

계속해서 바람직하게 부직포는, EN 29073-03(1992)(인출 속도: 200 mm/min., 예압: 0.5 N, 샘플 폭 50 mm)에 따라 측정된, 5 내지 50 %, 더 바람직하게 10 내지 40 % 및 특히 10 내지 30 %의 종방향 및/또는 횡방향 신장률을 서로 독립적으로 갖는다. 마찬가지로 특히 바람직하게 부직포는 10 내지 50 %의 횡방향 신장률을 갖는다.

계속해서 바람직하게 부직포는, (인출 속도: 200 mm/min., 샘플 폭: 50 mm) 5 N 이상, 예를 들어 5 N 내지 100 N, 더 바람직하게 10 N 이상, 예를 들어 10　N 내지 75 N 및 특히 20 N 이상, 예를 들어 20 N 내지 60 N의 종방향 및/또는 횡방향 인열 저항성을 서로 독립적으로 갖는다.

계속해서 바람직하게 부직포는, 50 g/m² 내지 1000 g/m², 더 바람직하게 100 g/m² 내지 500 g/m² 및 특히 150 g/m² 내지 350 g/m²의 면적 중량 ISO 9073-1(1989)을 갖는다. 마찬가지로 바람직하게 부직포는, 50 g/m² 내지 1000 g/m², 더 바람직하게 100 g/m² 내지 500 g/m² 및 특히 150 g/m² 내지 350 g/m²의 면적 중량(DIN EN 29073-1:1992-08)을 갖는다.

계속해서 바람직하게 부직포는 횡방향으로 놓인 부직포이다. 여기서, 양 방향(횡방향 및 종방향)으로 특히 균일한 기계적 특성들을 얻을 수 있다는 사실이 바람직하다. 위에 언급된 바와 같이, 코어-시스 섬유들을 사용함으로써, 횡방향으로 놓을 때 생성되는 서로 다른 층들이 특히 우수하게 서로 연결될 수 있다.

또 다른 하나의 실시 형태에서 부직포는 에어레이드(airlaid) 부직포이다. 여기서, 에어레이드 부직포가 특히 비용 저렴하게 제조될 수 있다는 사실이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 또 다른 하나의 실시 형태에서 폴리에틸렌 테레프탈레이트-바인더 스테이플 섬유들의 시스는 DIN ISO 11357-3(2013)에 따라 측정된, 100 내지 200 ℃, 더 바람직하게 120 내지 190 ℃, 및 특히 150 내지 180 ℃의 범위 내 용융점을 갖는다.

본 발명의 바람직한 또 다른 하나의 실시 형태에서 부직포는, 상기 부직포의 전체 중량을 기준으로, 10 내지 40 중량% 및 특히 15 내지 30 중량%의 폴리에틸렌 테레프탈레이트-바인더 스테이플 섬유들의 비율을 갖는다.

본 발명의 바람직한 또 다른 하나의 실시 형태에서 부직포는, 상기 부직포의 전체 중량을 기준으로, 50 내지 95 중량% 및 특히 70 내지 85 중량%의 폴리에틸렌 테레프탈레이트-프레임 스테이플 섬유들의 비율을 갖는다.

바람직한 또 다른 하나의 실시 형태에서 부직포는 코팅 되지 않은 상태로 존재한다. 이는 바람직한데, 그 이유는 개선된 재활용 가능성이 제공될 뿐만 아니라 VOC의 방출 위험성이 감소하기 때문이다. 추가로 제조 비용이 감소할 수 있다.

바람직하게 부직포는 낮은 VOC-값을 갖는다. 바람직하게 부직포는 VDA 278(2012)에 따라 결정된, 100 μg/g 미만, 더 바람직하게 50 μg/g 미만, 더 바람직하게 20 μg/g 미만, 더 바람직하게 10 μg/g 미만 및 특히 5 μg/g 미만의 VOC-값을 갖는다.

바람직한 또 다른 하나의 실시 형태에서 부직포는 코팅 된 부직포이고 VDA 278(2012)에 따라 결정된, 100 μg/g 미만, 더 바람직하게 50 μg/g 미만, 더 바람직하게 20 μg/g 미만 및 특히 10 μg/g 미만의 VOC-값을 갖는다.

계속해서 바람직하게 부직포는 코팅 되지 않은 부직포이고 VDA 278(2012)에 따라 결정된, 100 μg/g 미만, 더 바람직하게 50 μg/g 미만, 더 바람직하게 20 μg/g 미만, 더 바람직하게 10 μg/g 미만, 더 바람직하게 5 μg/g 미만, 더 바람직하게 2 μg/g 미만 및 특히 1 μg/g 미만의 VOC-값을 갖는다.

바람직하게 부직포는 낮은 FOG-값을 갖는다. 바람직하게 부직포는 VDA 278(2012)에 따라 결정된, 400 μg/g 미만, 더 바람직하게 350 μg/g 미만, 더 바람직하게 300 μg/g 미만, 더 바람직하게 275 μg/g 미만 및 특히 250 μg/g 미만의 FOG-값을 갖는다.

계속해서 바람직하게 부직포는 코팅 된 부직포이고 VDA 278(2012)에 따라 결정된, 400 μg/g 미만, 더 바람직하게 300 μg/g 미만, 더 바람직하게 275 μg/g 미만 및 특히 250 미만의 FOG-값을 갖는다.

바람직한 또 다른 하나의 실시 형태에서 부직포는 코팅 되지 않은 부직포이고 VDA 278에 따라 결정된, 100 μg/g 미만, 더 바람직하게 50 μg/g 미만, 더 바람직하게 20 μg/g 미만, 더 바람직하게 10 μg/g 미만, 더 바람직하게 5 μg/g 미만의 FOG-값을 갖는다.

부직포는 코팅을 포함할 수 있다. 이와 같은 실시 형태에서 코팅은 바람직하게 바인더, 바람직하게 아크릴레이트, 색상 안료, 증점제 및/또는 난연제를 포함한다. 또한, 코팅 상에는 마감재가 제공될 수 있는데, 예를 들어 방오 마감재 및/또는 발수 마감재가 제공될 수 있다.

본 발명의 바람직한 하나의 실시 형태에서 부직포는 100 mm/min 미만, 더 바람직하게 80 mm/min 미만 및 특히 50 mm/min 미만의 DIN 75200(1980)에 따른 가연성을 갖는다. 매우 특히 바람직하게 부직포는 불연성을 갖는다.

본 발명의 바람직한 또 다른 하나의 실시 형태에서 부직포는 50 % 이상, 더 바람직하게 60 % 이상, 더 바람직하게 70 % 이상 및 더 바람직하게 85 % 이상 및 특히 90 % 이상의 DIN 75 201(2011)(반사율계 검사)에 따른 연무 가능성(fogging)을 갖는다.

본 발명의 바람직한 또 다른 하나의 실시 형태에서 부직포는 2 mg 미만, 더 바람직하게 1 mg 미만, 더 바람직하게 0.75 mg 미만 및 특히 0.5 mg 미만의 DIN 75 201(2011)(중량 측정 검사)에 따른 연무 가능성을 갖는다.

엠보싱 부직포는 차량 내장용 화물칸 커버로서 사용되기 위해 뛰어나게 적합하다. 이와 같은 목적으로 부직포는 바람직하게 구성된다. 통상의 구성 단계들은 다음을 포함한다: 예를 들어 천공, 초음파 절단, 레이저 절단, 워터젯 절단(waterjet cutting) 및 젤라틴 절단에 의한 맞춤 절단; 예를 들어 초음파 용접 또는 열 융착에 의한 용접; 예를 들어 더블 록스티치(double-lockstitch), 더블 체인 스티치(double-chain stitch) 및/또는 추가 부품들, 예를 들어 보강재, 블라인드 및/또는 핸들과의 연결에 의한 재봉.

본 발명의 또 다른 하나의 실시 형태는 차량용 화물칸 커버를 제조하기 위한 본 발명에 따른 엠보싱 부직포의 용도를 포함한다.

본 발명의 또 다른 하나의 실시 형태는 본 발명에 따른 부직포를 포함하는 차량용 화물칸 커버를 포함한다.

도 1은 예시적인 하나의 프로필 뷰(profile view)이다.

검사 방법:

1. 인장 강도

인장 강도는 다음과 같이 결정된다:

DIN 51220(2003) 및 DIN EN ISO 7500(2018)에 따른 인장 강도 검사기 및 260x50 mm의 천공기가 사용된다.

샘플 준비:

제공된 검사 샘플로부터 측정 샘플들이 원단 폭에 걸쳐서 균일하게 분포되어 종방향 및 횡방향으로 가장자리로부터 각각 10 cm 떨어져서 천공된다.

검사 실시:

측정 샘플은 균일하게, 중앙에서 그리고 수직으로 클램핑 되고, 그런 다음 기계 고유의 작동 절차에 따라 검사가 실시되며, 그리고 특정 인출 속도 = 200 mm/min 및 0.5 N의 예압에 의해 잡아당겨져서 분리된다.

2. 인열 저항성

인열 저항성은 다음과 같이 결정된다:

DIN 51220(2003) 및 DIN EN ISO 7500(2018)에 따른 인장 강도 검사기 및 75x50 mm의 천공기가 사용된다.

샘플 준비:

검사 실시:

절개함으로써 생성된 측정 샘플의 두 개의 레그(leg)가 180°만큼 변위 되어 인장 강도 검사기의 클램프(clamp) 내로 클램핑 되고(클램프 간격 50 mm) 그리고 특정 인출 속도 = 200 mm/min에 의해 잡아당겨져서 분리된다. 부직포가 절단 방향으로 계속 찢어지지 않는 경우가 많기 때문에, 측면으로 찢어지는 측정 샘플들도 고려된다.

3. VOC-값의 결정

VDA 278(2012)에 따라 방출이 결정된다.

4. FOG-값의 결정

VDA 278(2012)에 따라 방출이 결정된다.

5. 연무 가능성의 결정

연무 가능성은 DIN 75201(2011)에 따라 측정된다.

6. 용융점의 결정

용융점은 DIN ISO 11357-3(2013)에 따라 측정된다. 가열 속도는 10 K/min이다.

7. 보풀 지수(i _H )의 결정

보풀 지수(i_H)는 직물 표면을 나타내기 위해 이용된다. 이 경우, 직물 몸체로부터 돌출하는 섬유 단부들의 개수뿐만 아니라 길이도 측정되고 상기 보풀 지수에 의해, 직물의 평활성 또는 직물의 보풀을 결정하는, 즉 돌출하는 섬유 단부들이 많은지 또는 적은지 결정하는 값이 주어진다.

보풀 지수의 측정은, 직물의 프로필 뷰를 제공하는 카메라를 구비한 현미경에 의해 이루어진다. 예시적인 하나의 프로필 뷰는 도 1에 도시되어 있다. 100 mm × 14 mm의 크기를 갖는 측정 샘플의 서로 다른 세 개의 구역, 즉 상기 측정 샘플의 좌측, 중앙 및 우측에서 서로 다른 세 개의 측정이 실시된다. 직물 부분의 폭은 10 mm이다. 촬영을 위해 현미경은 120 s의 노출 시간에서 2.25배로 확대 설정된다.

직물 단면의 보풀을 정량화하기 위해, 0.082 mm의 간격으로 배치되어 있는 수평선들이 격자로 이미지 상으로 적용된다. 격자의 제1 선은 직물 몸체의 표면선으로부터 0.082 mm의 간격을 두고 시작된다. 직물 몸체로는, 그 내부에서 연속적인 직물 구성체가 확인되는 면적이 규정된다. 바람직하게 직물 몸체로는, 시각적으로 섬유 없는 면적보다 섬유들에 의해 점유된 면적이 더 많이 확인되는, 위의 제1 선 아래의 면적이 규정된다. 그에 따라 돌출하는 섬유들과 수평선들 사이에 생성되는 접점들이 계수된다. 직선 아래의 면적에 의해 직물의 보풀에 대한 설명을 얻기 위해, 회귀선(regression line)이 제공되어야 한다. 표면 영역, 즉 정적분이 크면 클수록, 직물의 보풀은 더 많은데, 그 이유는 정적분의 더 높은 수치가 섬유 단부들의 더 많은 개수 및 더 긴 길이에 의존하기 때문이다. 선 상에서 얻어진 접점들의 개수로부터, 섬유 길이로서 (적어도) 이와 같은 선의 길이(즉 0.082 mm 및 그 수배)가 할당되는 섬유들의 개수가 검출된다.

회귀선을 얻기 위해, 산점도(scatter plot)에서 mm 단위의 섬유 길이(y-축) 및 피스(piece) 단위의 섬유 개수(x-축)가 표시된다. 물론 피스 단위의 섬유 개수는 로그화 됨으로써, 회귀선이 형성될 수 있다.

ln에서 섬유 개수(n)

피스 단위의 섬유 개수(n)

그리고 나서 선형 회귀가 실시되는데, 이때 직선 방정식

의 파라미터들 a 및 b는 데이터

및

에 의해 계산된다.

회귀선이 계산되고 도표에 표시된 이후에, 정적분이 계산된다. 정적분의 하한값은, 측정 시 1개인 섬유 개수의 최솟값으로부터 주어진다. 이와 같은 최소 개수가 로그화 되면, 0의 수치가 주어지고, 이는 재차 적분의 하한값을 규정한다. 적분의 상한값은 회귀선의 영점

에 의해 검출되는데, 다시 말해 직선이 Y-값 0을 갖는 X-축의 위치에서 검출된다. 이는 다음 식에 의해 계산된다:

적분의 한계 값들도 결정되었기 때문에, 회귀 곡선 아래의 표면 영역이 식에 의해 검출될 수 있다.

3개의 측정 구역의 적분 값들은 평균화되고 보풀 지수(i_H)를 도출한다. 추가로 표준 편차가 결정된다.

다음에서 본 발명은 한 가지 예시에 의해 더 상세하게 설명된다.

예시 1: 본 발명에 따른 부직포의 제조

부직포 1을 제조하기 위해 사용된 재료들

- 폴리에틸렌 테레프탈레이트-프레임 스테이플 섬유:

80 중량% 일성분-PET 스테이플 섬유

스테이플 길이: 38 mm

섬도: 3.3 dTex

- 폴리에틸렌 테레프탈레이트-바인더 스테이플 섬유:

20 중량% 이성분-PET/폴리에틸렌 테레프탈레이트-바인더 스테이플 섬유(CoPET 스테이플 섬유)

180 ℃의 용융점을 갖는 저융점 CoPET

스테이플 길이: 51 mm

섬도: 4.4 dTex

폴리에틸렌 테레프탈레이트-프레임 스테이플 섬유들 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트-바인더 스테이플 섬유들은 80 %:20 %의 비율로 혼합되고 그리고 나서 카딩 되고(carded), 교차 적층되며, 니들펀칭 되고, 엠보싱 캘린더에 의해 가죽과 유사한 패턴을 갖는 동시에 0.6 mm의 두께로 캘리브래이팅 된다(calibrated).

예시 2: 부직포의 서로 다른 특성들의 평가 및 PVC 코팅 된 원단과의 비교

다음 표에는 예시 1에서 제조된 부직포(부직포 1)의 서로 다른 중요한 특성들이 제시되고 PVC 코팅 된 원단의 특성들과 비교된다.

특성	단위	(본 발명에 따른) 부직포 1	(본 발명에 따르지 않는) PVC
중량(부직포 1에 대해 DIN EN 29073-1:1992-08 및 PVC에 대해 EN ISO 2286-2)	g/m²	200	650
두께(부직포 1에 대해 DIN 9073-2/1997 및 PVC에 대해 DIN ISO 2286-3)	mm	0.6	0.6
신장률(EN 29073-03(1992))	%	20	-
직물 특성		설정 가능	없음
2500Hz(DIN ISO 10534-1(2001))에서 측정된 흡음 계수	%	99	14
VOC-값(VDA 278(2012)) (전체)*	㎍/g	<0.1	114*
FOG-값(VDA 278(2012))**	㎍/g	4.9	482**
연무 가능성(DIN 75201(2011)) 반사율계 검사	%	99.7	85.4
연무 가능성(DIN 75201(2011)) 중량 측정 검사	mg	0.11	0.86

* 다음 물질들의 방출이 발견됨: 아세테이트, Di-t.-부틸-시클로헥사디엔다이온, 설페이트 에스테르, i-알켄 혼합물, i-알켄, 스테아릴 알코올, 디부틸 프탈레이트, 지방산 에스테르, 지방 알코올, DOP.

** 다음 물질들의 방출이 발견됨: 퍼플루오르화 알코올, 부타논 옥심, 포스폰산 에스테르, 포스포네이트, 알코올, 노난산, DOA, 캄펜, 카렌 또는 피넨, 에틸 스테아레이트, 지방 알코올, 지방산, DOP, 알켄 혼합물, 디이소노닐 프탈레이트, TMDD, KW-혼합물 등.

본 발명에 따른 부직포가 작은 두께에도 불구하고 충분한 기계적 특성들, 특히 높은 신장률을 갖도록 제조될 수 있다는 사실이 드러나며, 그 결과 상기 부직포는 작은 적재 공간에서도 차량 내장에 사용되기 위해 적합하다. 이는 놀라운데, 그 이유는 특히 엠보싱 부직포의 경우, 작은 두께가 일반적으로 낮은 신장률과 결부되고 이는 종이와 같은 특성을 야기하기 때문이다. 더 나아가 본 발명에 따른 부직포는 직물 특성 또는 비직물 특성을 갖도록 제조될 수 있다. 그뿐 아니라 부직포는 특히 균일한 섬유 분포와 함께 우수한 섬유 연결 및 그럼으로써 우수한 기계적 특성들을 나타낸다.

마지막으로 본 발명에 따른 부직포는, PVC의 흡음 계수보다 현저히 더 높은, 2500Hz에서 측정된, 매우 높은 흡음 계수를 나타낸다.

예시 3: 본 발명에 따른 부직포 2의 제조

부직포 2를 제조하기 위해 사용된 재료들

- 폴리에틸렌 테레프탈레이트-프레임 스테이플 섬유:

80 중량% 일성분-PET 스테이플 섬유

스테이플 길이: 38 mm

섬도: 1.7 dTex

- 폴리에틸렌 테레프탈레이트-바인더 스테이플 섬유:

180 ℃의 용융점을 갖는 저융점 CoPET

스테이플 길이: 51 mm

섬도: 4.4 dTex

폴리에틸렌 테레프탈레이트-프레임 스테이플 섬유들 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트-바인더 스테이플 섬유들은 80 %:20 %의 비율로 혼합되고 그리고 나서 카딩 되고, 교차 적층되며, 니들펀칭 되고, 엠보싱 캘린더에 의해 가죽과 유사한 패턴을 갖는 동시에 0.7 mm의 두께로 캘리브래이팅 된다.

예시 4: 일성분-스테이플 섬유를 구비한 두 개의 비교 부직포의 제조

비교 부직포 3 및 4를 제조하기 위해 사용된 재료들

- 폴리에틸렌 테레프탈레이트-프레임 스테이플 섬유:

80 중량% 일성분-PET 스테이플 섬유

스테이플 길이: 38 mm

섬도: 1.7 dTex

- 일성분-스테이플 섬유:

(비교 부직포 3에 대해) 20 중량%

(비교 부직포 4에 대해) 10 중량%

170 ℃의 용융점을 갖는 저융점 CoPET

스테이플 길이: 60 mm

섬도: 5.5 dTex

폴리에틸렌 테레프탈레이트-프레임 스테이플 섬유들 및 일성분-스테이플 섬유들은 (비교 부직포 3에 대해) 80 %:20 %의 비율 및 (비교 부직포 4에 대해) 90 %:10 %의 비율로 혼합되고 그리고 나서 카딩 되고, 교차 적층되며, 니들펀칭 되고, 엠보싱 캘린더에 의해 가죽과 유사한 패턴을 갖는 동시에 0.7 mm의 두께로 캘리브래이팅 된다.

예시 5: 부직포 2의 서로 다른 기계적 특성들의 평가 및 비교 부직포 3 및 4와의 비교

특성	단위	(본 발명에 따른) 부직포 2	비교 부직포 3	비교 부직포 4
중량(DIN EN 29073-1:1992-08)	g/m²	195.4	195.8	195.2
두께(DIN 9073-2/1997)	mm	0.66	0.72	0.69
변동 계수(두께)	%	8.58	22.82	16.15
종방향 인장 강도(EN 29073-03(1992))	N	264.06	248.50	220.48
변동 계수(종방향 인장 강도)	%	7.40	25.61	14.13
횡방향 인장 강도(EN 29073-03(1992))	N	485.14	429.04	430.17
변동 계수(횡방향 인장 강도)	%	1.75	4.39	5.39
종방향 신장률(EN 29073-03(1992))	%	17.80	20.72	87.86
횡방향 신장률(EN 29073-03(1992))	%	44.65	55.14	69.58
종방향 인열 저항성(DIN 51220(2003))	N	51.82	44.35	47.91
변동 계수(종방향 인열 저항성)	%	2.2	10.59	8.39
횡방향 인열 저항성(DIN 51220(2003))	N	30.52	26.25	24.02
변동 계수(횡방향 인열 저항성)	%	3.28	11.74	7.30
보풀 지수(i_H)	-	0.26	1.83	2.92
변동 계수 (보풀 지수(i_H))	-	0.13	0.27	0.78

본 발명에 따른 부직포 2가 비교 부직포 3 및 4 보다 인장 강도, 신장률 및 인열 저항성과 관련해서 전체적으로 개선된 기계적 특성들을 갖는다는 사실이 드러난다. 더 나아가 인장 강도, 인열 저항성 및 두께의 변동 계수가 더 낮다. 비교 부직포 3 및 4와 비교하여 본 발명에 따른 부직포 두께의 더 낮은 변동 계수는, 일성분-스테이플 섬유들이 부직포 내에서 더 불균일하게 분포되어 있고, 부직포 표면에 집중되는 경향이 더 강한 데에 원인이 있는 것으로 추정된다. 이는 캘린더에서 부분적으로 더 강한 접착을 야기하고, 이는 재차 더 불규칙한 두께를 야기한다. 반면 코어/시스-스테이플 섬유들은 매우 균일한 분포를 구현한다. 이 경우, 특히 더 많은 양의 일성분-바인더 섬유들의 사용 시 종종 발생하는 바인더 성분들의 “응집”이 방지될 수 있고 두께의 높은 균일성이 달성될 수 있다. 마지막으로 본 발명에 따른 부직포는 현저히 더 적은 보풀을 나타낸다.

Claims

차량 내장용 엠보싱 부직포에 있어서,
폴리에틸렌 테레프탈레이트-프레임 스테이플 섬유들 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트-바인더 스테이플 섬유들을 포함하고, 부직포의 전체 중량을 기준으로, 폴리에틸렌 테레프탈레이트-바인더 스테이플 섬유들의 비율은 5 내지 50 중량%이고, 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트-바인더 스테이플 섬유들은 코어/시스(core/sheath)-스테이플 섬유들로서 형성되어 있으며,
상기 코어/시스-스테이플 섬유들의 시스는 DIN ISO 11357-3(2013)에 따라 측정된 80 ℃ 내지 230 ℃의 범위 내 용융점을 갖는 저융점 코-폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하고,
상기 엠보싱 부직포는 검사 장치 1에서, DIN 9073-2(1997)에 따라 측정된, 0.3 내지 1 mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는, 엠보싱 부직포.
제1항에 있어서,
상기 부직포는, 30 mm의 벽 간격 및 800 Hz 내지 4000 Hz의 주파수에서 DIN ISO 10534-1(2001)에 따라 측정된, 45 % 내지 100 %의 흡음 계수를 갖는 것을 특징으로 하는, 엠보싱 부직포.
제1항에 있어서,
검사 장치 1에서, DIN 9073-2(1997)에 따라 측정된, 0.4 내지 1 mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는, 엠보싱 부직포.
제1항에 있어서,
코어/시스-스테이플 섬유들 내 코어와 시스 사이의 양적 비율은 90:10 내지 10:90의 범위 내에 놓이는 것을 특징으로 하는, 엠보싱 부직포.
제1항에 있어서,
폴리에틸렌 테레프탈레이트-프레임 스테이플 섬유들 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트-바인더 스테이플 섬유들은 서로 독립적으로 1 내지 10 dtex의 범위 내 섬도를 갖는 것을 특징으로 하는, 엠보싱 부직포.
제1항에 있어서,
폴리에틸렌 테레프탈레이트-프레임 스테이플 섬유들 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트-바인더 스테이플 섬유들은 서로 독립적으로 1 내지 100 mm의 범위 내 스테이플 길이를 갖는 것을 특징으로 하는, 엠보싱 부직포.
제1항에 있어서,
상기 부직포는 니들펀칭 된(needlepunched) 부직포 및/또는 수교락(hydroentangled) 부직포이고, 니들펀칭 된 부직포 내 니들 밀도는 25 니들/cm²내지 700 니들/cm²인 것을 특징으로 하는, 엠보싱 부직포.
제1항에 있어서,
EN 29073-03(1992)(인출 속도: 200 mm/min., 예압: 0.5 N, 샘플 폭 50 mm)에 따라 측정된, 50 N 내지 700 N의 종방향 인장 강도 및/또는 EN 29073-03(1992)(인출 속도: 200 mm/min., 예압: 0.5 N, 샘플 폭 50 mm)에 따라 측정된, 50 N 내지 600 N의 횡방향 인장 강도를 갖는 것을 특징으로 하는, 엠보싱 부직포.
제1항에 있어서,
EN 29073-03(1992)(인출 속도: 200 mm/min., 샘플 폭: 50 mm)에 따라 측정된, 5 N 내지 100 N의 종방향 및/또는 횡방향 인열 저항성을 서로 독립적으로 갖는 것을 특징으로 하는, 엠보싱 부직포.
제1항에 있어서,
50 g/m² 내지 1000 g/m²의 ISO 9073-1(1989)에 따른 면적 중량을 갖는 것을 특징으로 하는, 엠보싱 부직포.
제1항에 있어서,
EN 29073-03(1992)(인출 속도: 200 mm/min., 예압: 0.5 N, 샘플 폭 50 mm)에 따라 측정된, 5 내지 50 %의 종방향 및/또는 횡방향 신장률을 서로 독립적으로 갖는 것을 특징으로 하는, 엠보싱 부직포.
제1항에 있어서,
상기 부직포는 10 내지 40 중량%의 폴리에틸렌 테레프탈레이트-바인더 스테이플 섬유들의 비율을 갖는 것을 특징으로 하는, 엠보싱 부직포.
제1항에 있어서,
상기 부직포는 코팅을 포함하고, 상기 코팅은 바인더, 색상 안료, 증점제 및/또는 난연제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 엠보싱 부직포.
제1항에 있어서,
상기 부직포는 단일면 또는 양면에 엠보싱 패턴(embossing pattern)을 갖는 것을 특징으로 하는, 엠보싱 부직포.
제1항에 있어서,
상기 부직포는 적어도 한 측면에 0.05 내지 1.50의 보풀 지수를 갖는 것을 특징으로 하는, 엠보싱 부직포.
제1항에 있어서,
차량 내장용 화물칸 커버로서 사용되는, 엠보싱 부직포.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 엠보싱 부직포를 포함하는 차량용 화물칸 커버.