KR102545788B1

KR102545788B1 - 멜트블로운 부직포, 이를 포함하는 다층구조 스펀본드 부직포 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR102545788B1
Application number: KR1020210076725A
Authority: KR
Inventors: 임성수; 민경원
Original assignee: 도레이첨단소재 주식회사
Priority date: 2021-06-14
Filing date: 2021-06-14
Publication date: 2023-06-20
Also published as: WO2022265221A1; KR20220167581A; JP2024522739A; EP4357505A1

Abstract

본 발명은 멜트블로운 부직포, 이를 포함하는 다층구조의 스펀본드 부직포 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 재활용 폴리에스터 플레이크를 사용하여 친환경적일 뿐만 아니라, 강성, 흡음성 및 압축탄성율이 우수하여 자동차용 흡음재에 사용되는 재료로서 자동차의 휠가드, 트렁크 트림 등의 강성, 흡음성 및 압축탄성율이 요구되는 자동차 내장재 등에 활용가능한 멜트블로운 부직포, 이를 포함하는 다층구조 스펀본드 부직포 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

멜트블로운 부직포, 이를 포함하는 다층구조 스펀본드 부직포 및 이의 제조방법{meltblown nonwoven fabric, multi-layer spunbond nonwoven fabric including the same and method for manufacturing thereof}

자동차의 차음 및 흡음을 목적으로 다양한 형태의 부직포 제형들이 자동차에 적용되고 있으나, 대부분의 경우 흡음 및 차음, 방수, 방진, 성형 가공성 등의 목적으로 카페트나 헤드라이닝 등에 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 등의 필름이 코팅된 형태의 부품들이 적용되고 있다. 이러한 부품들은 자동차 폐차 후 발생하는 폐 부품이나 제조과정에서 발생하는 불량품, 제품 성형 후 발생되는 스크랩의 경우 대부분 재활용되지 못하고 시멘트 소성이나 열병합 발전소와 같은 곳에서 열원으로 처리되고 있는 실정이다.

특히, 정숙한 자동차 운행을 위하여 주행 중 바퀴로부터 발생하는 소음을 저감하기 위해 휠가드 소재를 기존의 올레핀계 고분자 사출 성형 제품에서 섬유를 활용한 부직포 복합형태의 제품으로 전환되고 있다. 하지만, 올레핀계 고분자 성형제품 대비 부품 원가가 증가되는 문제로 인하여 보편화에 한계성을 가지고 있다. 또한 일반적인 자동차 휠가드용 부직포의 면중량은 평방 미터당 800~1600 g이 보편적인데, 이러한 부직포의 사용은 기존의 사출타입 대비 중량이 높고 제조공정이 복잡하여 부품의 제조비용이 상승하여 고급 차종에 제한적으로 적용되고 있다.

이 밖에도 다양한 방법을 통하여 자동차용 폐 카페트 및 카페트 스크랩을 재활용하는 기술들이 보고되고 있다.

종래 한국공개특허 2013-0005593호에서는 폐 시트를 미세 분쇄하고, 이를 통해 얻은 분쇄물에 폴리에스터 섬유, 저융점폴리에스터 섬유, 폴리프로필렌 섬유 및 마를 혼합하고 카팅하는 공정을 통해 제조되는 흡차음재에 관해 개시되어 있으나, 우레탄폼을 폴리에스터 섬유와 혼합하여 제조 시 형상이 서로 다른 물질을 저융점폴리에스터 바인더로 결합하기 때문에 강성이 부족한 문제가 있다. 또한 공정 중에 니들펀칭 공정이 있으나, 우레탄폼과 섬유의 교락보다 섬유들끼리 교략이 이루어져 재활용 흡음재의 전체적인 강성은 부족하여 자동차용으로 적용 시 강성이 요구되지 않는 흡음 부품에 적용하는 등 용도가 제한적인 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 재활용 폴리에스터 플레이크를 사용하여 친환경적일 뿐만 아니라, 강성, 흡음성 및 압축탄성율이 우수하여 자동차용 흡음재에 사용되는 재료로서 자동차의 휠가드, 트렁크 트림 등의 강성, 흡음성 및 압축탄성율이 요구되는 자동차 내장재 등에 활용가능한 멜트블로운 부직포, 이를 포함하는 다층구조 스펀본드 부직포 및 이의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 멜트블로운 부직포의 제조방법은 폴리에스터 플레이크(polyester flake)를 분쇄하여 폴리에스터 플레이크 분말을 제조하는 제1단계, 폴리에스터 플레이크 분말을 가열하여 결정화시키는 제2단계, 결정화시킨 폴리에스터 플레이크 분말을 용융시켜 용융물을 제조하는 제3단계 및 용융물을 방사하여 멜트블로운 섬유를 제조하고, 제조한 섬유를 적층시켜 멜트블로운 부직포를 제조하는 제4단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 제3단계에서 제조한 용융물은 0.3 ~ 3.0 mol%의 이소프탈산(IPA)을 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 폴리에스터 플레이크는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 플레이크, 폴리테트라메틸렌테레프탈레이트(PTT) 플레이크, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 플레이크 및 폴리프로필렌(PP) 플레이크 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 제1단계에서 제조한 플레이크 분말은 평균입자크기가 1 ~ 10mm일 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 제2단계의 가열은 100 ~ 180℃의 온도로 수행할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 제3단계에서 제조된 용융물은 0.40 ~ 0.60 dl/g의 고유점도(IV)를 가질 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 제4단계에서 제조한 멜트블로운 섬유는 0.5 ~ 20㎛의 평균직경을 가질 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 제4단계에서 제조한 멜트블로운 부직포는 100 ~ 900gsm의 평량을 가질 수 있다.

한편, 본 발명의 멜트블로운 부직포는 0.3 ~ 3.0 mol%의 이소프탈산(IPA)을 포함하고, 100 ~ 900gsm의 평량을 가질 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 본 발명의 멜트블로운 부직포는 폴리에스터 플레이크(polyester flake)의 용융물을 방사하여 제조된 것일 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 본 발명의 멜트블로운 부직포는 평균직경이 0.5 ~ 20 ㎛인 멜트블로운 섬유로 구성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 본 발명의 멜트블로운 부직포는 KS M 6518 규정에 의해 측정시, 1.3 ~ 1.5 MPa의 강성을 가질 수 있다.

나아가, 본 발명의 다층구조 스펀본드 부직포는 스펀본드 부직포를 최외층으로 하고 내층에 적어도 하나 이상의 멜트블로운 부직포층을 갖는 다층구조 스펀본드 부직포로서, 멜트블로운 부직포층은 앞서 언급한 본 발명의 멜트블로운 부직포를 포함할 수 있다.

이 때, 다층구조 스펀본드 부직포는 자동차 흡음재용일 수 있다.

이하, 본 발명에서 사용한 용어에 대해 설명한다.

본 발명에서, 사용되는 용어인 ‘섬유’는 '사(絲, Yarn)' 또는 '실'을 의미하며, 통상적인 다양한 종류의 사 및 섬유를 의미한다.

본 발명의 멜트블로운 부직포, 이를 포함하는 다층구조 스펀본드 부직포 및 이의 제조방법은 재활용 폴리에스터 플레이크를 사용하여 친환경적일 뿐만 아니라, 강성, 흡음성 및 압축탄성율이 우수하여 자동차용 흡음재에 사용되는 재료로서 자동차의 휠가드, 트렁크 트림 등의 강성, 흡음성 및 압축탄성율이 요구되는 자동차 내장재 등에 활용가능하다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.

본 발명의 멜트블로운 부직포의 제조방법은 제1단계 내지 제4단계를 포함한다.

먼저, 본 발명의 멜트블로운 부직포의 제조방법의 제1단계는 폴리에스터 플레이크(polyester flake)를 분쇄하여 폴리에스터 플레이크 분말을 제조할 수 있다.

이 때, 폴리에스터 플레이크는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 플레이크, 폴리테트라메틸렌테레프탈레이트(PTT) 플레이크, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 플레이크 및 폴리프로필렌(PP) 플레이크 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 플레이크를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 폴리에스터 플레이크는 폐 카페트 및 폐 펠트 스크랩으로부터 분리되어 제조된 것일 수 있다.

또한, 분쇄에 의해 제조한 폴리에스터 플레이크 분말은 평균입자크기가 1 ~ 10mm, 바람직하게는 2 ~ 7mm, 더욱 바람직하게는 3 ~ 6mm일 수 있다. 만일, 평균입자크기가 1mm 미만이면 제조공정을 진행하는데 분진의 발생이 많아져서 분진에 의한 오염이나 작업자의 건강상에 문제를 일으킬 수 있고, 용융 공정 중 EXT’내 Dead Space에 폴리에스터 플레이크 분말의 미세 입자가 들어가게 되고, 이에 탄화물을 발생시켜 PET 용융물 내에 이물이 발생하는 문제가 있을 수 있고, 10mm를 초과하면 비교적 큰 분말의 입자크기로 인하여 EXT’가동 시 헌팅이 발생하는 문제가 있을 수 있다.

다음으로, 본 발명의 멜트블로운 부직포의 제조방법의 제2단계는 제1단계에서 제조한 폴리에스터 플레이크 분말을 가열하여 결정화시킬 수 있다. 이 때, 가열은 100 ~ 180℃의 온도, 바람직하게는 120 ~ 160℃의 온도, 더욱 바람직하게는 130 ~ 150℃의 온도로 수행할 수 있다. 만일, 가열 온도가 100℃ 미만이면 플레이크 분말 내의 수분의 제거가 고르지 않아 분말 내 수분율 편차가 생기고, 수분율이 높은 경우 용융과정에서 가수분해가 발생하여 방사 공정 중 폴리머 드립(Polymer Drip)에 의한 가동성 저하 문제가 발생할 수 있는 문제가 있을 수 있고, 180℃를 초과하면 결정화 단계에서 플레이크가 서로 응집되어 결정화 및 건조가 불균일하고, 정도가 심한 경우 결정화 설비 내 과부하로 인하여 설비 고장이 발생하는 문제가 있을 수 있다.

다음으로, 본 발명의 멜트블로운 부직포의 제조방법의 제3단계는 제2단계에서 결정화시킨 폴리에스터 플레이크 분말을 용융시켜 용융물을 제조할 수 있다.

이 때, 용융물에는 0.3 ~ 3.0 mol%, 바람직하게는 0.5 ~ 2.5 mol%의 이소프탈산(IPA)을 포함할 수 있으며, 만일 이소프탈산(IPA)을 0.3 mol% 미만으로 포함하면 점도 상승 및 융점의 상승으로 부직포 내 섬유의 섬도가 증가하고, 고화속도가 비교적 빨라 부직포의 강도가 감소하는 문제가 있을 수 있고, 3.0 mol%를 초과하면 점도 및 용융점이 낮아지면서 부직포 웹의 섬도가 불균일해지고 이때 불균일성이 올라갈 경우 저주파 영역의 흡음 성능에 부분적으로 차이가 발생하는 문제가 있을 수 있다. 또한, 용융 온도는 결정화시킨 폴리에스터 플레이크 분말을 용융시킬 수 있는 온도를 가질 수 있으며, 바람직하게는 240 ~ 320℃의 온도일 수 있다.

한편, 제3단계에서 제조된 용융물은 0.40 ~ 0.60 dl/g, 바람직하게는 0.45 ~ 0.55 dl/g 의 고유점도(IV)를 가질 수 있다. 만일, 용융물의 고유점도가 0.40 dl/g 미만이면 저점도에 의한 섬도 불균일 및 폴리머 드립(Polymer Drip)에 의한 가동성 불량의 문제가 있을 수 있고, 0.60 dl/g를 초과하면 고점도로 인하여 멜트블로운 노즐 내에서 폴리머의 흐름성이 불균일하여 섬도 편차가 발생할 수 있을 뿐만 아니라, 고점도로 인하여 멜트블로운 노즐의 홀이 일부 막히게 되는 노즐 홀막힘이 발생하는 문제가 있을 수 있다.

마지막으로, 본 발명의 멜트블로운 부직포의 제조방법의 제4단계는 제3단계에서 제조한 용융물을 방사하여 멜트블로운 섬유를 제조하고, 제조한 섬유를 적층시켜 멜트블로운 부직포를 제조할 수 있다.

상기 방사는 멜트블로운(meltblown)용 방사구금에서 수행할 수 있으며, 260 ~ 280℃의 방사온도로 방사시킬 수 있다. 또한, 방사직후, 250 ~ 290℃, 바람직하게는 260 ~ 280℃의 고압열풍에 의해 고화시켜 멜트블로운 섬유를 제조할 수 있다.

제조한 멜트블로운 섬유는 0.5 ~ 20㎛의 평균직경, 바람직하게는 1.0 ~ 10㎛의 평균직경을 가질 수 있다. 만일 평균직경이 0.5㎛ 미만이면 세섬도로 인하여 고화속도가 빨라 부직포 형성이 어렵고 일부 부직포가 형성되어도 부직포의 강도가 부족한 문제가 있을 수 있고, 20㎛를 초과하면 고주파 영역의 흡음성능이 부족해지는 문제가 있을 수 있다.

또한, 제조한 멜트블로운 부직포는 100 ~ 900gsm의 평량, 바람직하게는 500 ~ 900gsm의 평량, 더욱 바람직하게는 600 ~ 800gsm의 평량을 가질 수 있다. 만일 멜트블로운 부직포의 평량이 100gsm 미만이면 중량 미달로 저주파의 영역의 흡음성능이 부족해지는 문제가 있을 수 있고, 900gsm를 초과하면 부직포의 부피 증가로 어셈블리(Assembly)에 이슈가 있을 뿐만 아니라, 부직포가 고중량이 되면 자동차의 연비가 감소하는 문제가 있을 수 있다.

한편, 본 발명의 멜트블로운 부직포는 앞서 설명한 본 발명의 멜트블로운 부직포의 제조방법을 통해 제조된 것일 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 멜트블로운 부직포는 폴리에스터 플레이크(polyester flake)의 용융물을 방사하여 제조된 멜트블로운 부직포일 수 있다. 이 때, 멜트블로운 부직포는 0.3 ~ 3.0 mol%, 바람직하게는 0.5 ~ 2.5 mol%의 이소프탈산(IPA)을 포함할 수 있고, 100 ~ 900gsm의 평량, 바람직하게는 500 ~ 900gsm의 평량, 더욱 바람직하게는 600 ~ 800gsm의 평량을 가질 수 있다.

더욱 구체적인 일 예로서, 본 발명의 멜트블로운 부직포의 평량이 100 ~ 700gsm, 바람직하게는 550 ~ 650gsm일 때, 이소프탈산(IPA)을 0.3 ~ 0.9 mol%, 바람직하게는 0.3 ~ 0.7 mol%를 포함할 수 있고, 본 발명의 멜트블로운 부직포의 평량이 700 ~ 900gsm, 바람직하게는 750 ~ 850gsm일 때, 이소프탈산(IPA)을 1.5 ~ 3.0 mol%, 바람직하게는 2.3 ~ 2.7 mol%를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 멜트블로운 부직포는 평균직경이 0.5 ~ 20 ㎛, 바람직하게는 1.0 ~ 10㎛, 더욱 바람직하게는 1.0 ~ 5㎛인 멜트블로운 섬유로 구성될 수 있다. 더욱 구체적인 일 예로서, 본 발명의 멜트블로운 부직포의 평량이 100 ~ 700gsm, 바람직하게는 550 ~ 650gsm일 때, 본 발명의 멜트블로운 부직포는 평균직경이 0.5 ~ 10 ㎛, 바람직하게는 0.5 ~ 5㎛, 더욱 바람직하게는 0.7 ~ 2㎛인 멜트블로운 섬유로 구성될 수 있고, 본 발명의 멜트블로운 부직포의 평량이 700 ~ 900gsm, 바람직하게는 750 ~ 850gsm일 때, 본 발명의 멜트블로운 부직포는 평균직경이 5 ~ 20 ㎛, 바람직하게는 8 ~ 15㎛, 더욱 바람직하게는 8 ~ 12㎛인 멜트블로운 섬유로 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 멜트블로운 부직포는 KS M 6518 규정에 의해 측정시, 1.3 ~ 1.5 MPa, 바람직하게는 1.33 ~ 1.45 MPa의 강성을 가질 수 있다.

나아가, 본 발명의 다층구조 스펀본드 부직포는 앞서 언급한 본 발명의 멜트블로운 부직포를 하나 이상의 층에 포함할 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 다층구조 스펀본드 부직포는 스펀본드 부직포를 최외층으로 하고 내층에 적어도 하나 이상의 멜트블로운 부직포층을 갖는 부직포로서, 멜트블로운 부직포층은 본 발명의 멜트블로운 부직포를 포함할 수 있다.

본 발명의 다층구조 스펀본드 부직포의 기본적인 부직포의 구성은 스펀본드 부직포/ 멜트블로운 부직포/ 스펀본드 부직포 형태의 다층으로 구성될 수 있으며, 여기서, 외부층을 형성하는 스펀본드 부직포층은 1층 이상으로 구성할 수 있으며, 내부의 멜트블로운 부직포층도 1층 이상으로 구성할 수 있어 구성하는 층수를 한정하는 것은 아니다. 이와 같은 본 발명의 다층구조 스펀본드 부직포를 "SMS계 부직포"라 칭할 수 있다.

한편, 본 발명의 멜트블로운 부직포는 흡음재용으로 사용할 수 있고, 바람직하게는 자동차 흡음재용으로 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 다층구조 스펀본드 부직포는 흡음재용으로 사용할 수 있고, 바람직하게는 자동차 흡음재용으로 사용할 수 있다.

이상에서 본 발명에 대하여 구현예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명의 구현예를 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 구현예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

실시예 1 : 멜트블로운 부직포의 제조

(1) 원료의 하나로서 이소프탈산을 사용하여 제조된 PET 플레이크(flake)를 분쇄하여 평균입자크기가 4mm인 PET 플레이크 분말을 제조하였다.

(2) 제조한 PET 플레이크 분말을 결정화기에 투입하고, 교반 하에 140℃의 온도로 가열하여 PET 플레이크 분말을 결정화시켰다.

(3) 결정화시킨 PET 플레이크 분말을 280℃의 온도로 가열하여 용융시켜 이소프탈산(IPA)이 0.5 mol%가 포함된 PET 용융물을 제조하고, 제조한 PET 용융물을 스크린 필터에 통과시켜 이물질을 제거하여, 고유점도(IV)가 0.50dl/g인 PET 용융물을 제조하였다.

(4) PET 용융물을 멜트블로운(meltblown)용 방사구금에 투입하여 270℃의 방사온도로 방사시킨 다음, 270℃의 고압열풍에 의해 고화시켜서 평균직경이 1㎛인 멜트블로운 섬유를 제조하고, 제조한 섬유를 적층시켜 600gsm의 평량을 가지는 자기결합형(self-bonding)인 부직포인 멜트블로운 부직포를 제조하였다.

실시예 2 : 멜트블로운 부직포의 제조

실시예 1과 동일한 방법으로 멜트블로운 부직포를 제조하였다. 다만 실시예 1과 달리 (2) 단계에서 PET 플레이크 분말을 결정화시킬 때, 90℃의 온도로 가열하여, 최종적으로 멜트블로운 부직포를 제조하였다.

실시예 3 : 멜트블로운 부직포의 제조

실시예 1과 동일한 방법으로 멜트블로운 부직포를 제조하였다. 다만 실시예 1과 달리 (2) 단계에서 PET 플레이크 분말을 결정화시킬 때, 190℃의 온도로 가열하여, 최종적으로 멜트블로운 부직포를 제조하였다.

실시예 4 : 멜트블로운 부직포의 제조

실시예 1과 동일한 방법으로 멜트블로운 부직포를 제조하였다. 다만 실시예 1과 달리 (4) 단계에서 멜트블로운 섬유를 제조시, 평균직경이 0.2㎛인 멜트블로운 섬유를 제조하여, 최종적으로 멜트블로운 부직포를 제조하였다.

실시예 5 : 멜트블로운 부직포의 제조

실시예 1과 동일한 방법으로 멜트블로운 부직포를 제조하였다. 다만 실시예 1과 달리 (4) 단계에서 멜트블로운 섬유를 제조시, 평균직경이 10㎛인 멜트블로운 섬유를 제조하여, 최종적으로 멜트블로운 부직포를 제조하였다.

실시예 6 : 멜트블로운 부직포의 제조

(3) 결정화시킨 PET 플레이크 분말을 280℃의 온도로 가열하여 용융시켜 이소프탈산(IPA)이 2.5 mol%가 포함된 PET 용융물을 제조하고, 제조한 PET 용융물을 스크린 필터에 통과시켜 이물질을 제거하여, 고유점도(IV)가 0.50dl/g인 PET 용융물을 제조하였다.

(4) PET 용융물을 멜트블로운(meltblown)용 방사구금에 투입하여 270℃의 방사온도로 방사시킨 다음, 270℃의 고압열풍에 의해 고화시켜서 평균직경이 10㎛인 멜트블로운 섬유를 제조하고, 제조한 섬유를 적층시켜 800gsm의 평량을 가지는 자기결합형(self-bonding)인 부직포인 멜트블로운 부직포를 제조하였다.

실시예 7 : 멜트블로운 부직포의 제조

실시예 6과 동일한 방법으로 멜트블로운 부직포를 제조하였다. 다만 실시예 6과 달리 (2) 단계에서 PET 플레이크 분말을 결정화시킬 때, 90℃의 온도로 가열하여, 최종적으로 멜트블로운 부직포를 제조하였다.

실시예 8 : 멜트블로운 부직포의 제조

실시예 6과 동일한 방법으로 멜트블로운 부직포를 제조하였다. 다만 실시예 6과 달리 (2) 단계에서 PET 플레이크 분말을 결정화시킬 때, 190℃의 온도로 가열하여, 최종적으로 멜트블로운 부직포를 제조하였다.

실시예 9 : 멜트블로운 부직포의 제조

실시예 6과 동일한 방법으로 멜트블로운 부직포를 제조하였다. 다만 실시예 6과 달리 (4) 단계에서 멜트블로운 섬유를 제조시, 평균직경이 1㎛인 멜트블로운 섬유를 제조하여, 최종적으로 멜트블로운 부직포를 제조하였다.

실시예 10 : 멜트블로운 부직포의 제조

실시예 6과 동일한 방법으로 멜트블로운 부직포를 제조하였다. 다만 실시예 6과 달리 (4) 단계에서 멜트블로운 섬유를 제조시, 평균직경이 25㎛인 멜트블로운 섬유를 제조하여, 최종적으로 멜트블로운 부직포를 제조하였다.

실험예 1 : 멜트블로운 부직포의 물성 측정

실시예 1 ~ 10에서 제조된 멜트블로운 부직포 각각에 대해서, 하기 기재된 실험을 실시하고, 이를 통해 측정된 결과를 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.

(1) 강성

KS M 6518 규정에 의한 분석법을 실시하여 실시예 1 ~ 10에서 제조된 멜트블로운 부직포의 강성을 각각 측정하였다.

(2) 흡음성

ISO 354(Acoustics - Measurement of sound absorption in a reverberation room)에 따라 ALPHA CABIN 장비를 이용하여, 실시예 1 ~ 2에서 제조된 멜트블로운 부직포 각각의 1000hz, 2000hz, 3150hz 및 5000hz에서의 흡음계수를 각각 측정하였다(단, 흡음성 실험은 테두리 프레임 없이 840 mm x 840 mm 평판 시험편으로 진행하였으며, 5개 이상의 시편을 측정하여 그 산술평균값을 표기하였다.).

(3) 압축탄성률

실시예 1 ~ 10에서 제조된 멜트블로운 부직포 각각을 100 mm x 100 mm로 재단하여 시험편을 제조하고, 이를 100 x 100 x 0.8 mm의 강판 사이에 놓고, 윗 강판의 중앙부에 500 g의 분동을 놓았다. 이 상태로 하기 조건으로 정치하고, 분동을 제거하여 상태조절(상태조절 조건 : 23±2℃, 50±5% RH 에서 1시간 정치한 후) 후 압축탄성률을 측정하였다(단, 두께 측정방법은 100 x 100 mm의 시험편을 시편지지대에 놓고, 120 x 120 mm의 150 g 가압판을 시험편 위에 얹어놓고 압축하여 10 초 후에 1제곱센치미터의 원판형 가압자로 0.1kPa 이하의 압력으로 두께를 측정하였다. 또한, 두께 측정 지점은 가압판 각 변의 중앙 지점으로 하며, 4개 지점의 산술 평균값을 두께로 하였다. 측정기는 ISO 5084에 준하는 장비를 사용하였다.).

<조건>

① 내열 : 120±2℃ x 1시간 → 23±2℃와 50±5% RH에서 1 시간 방치 후 두께 측정

② 내습 : 40±2℃, 95% RH x 22시간 → 23±2℃와 50±5% RH에서 1 시간 방치 후 두께 측정

③ 압축탄성률 (%) = H1/H0 x 100(H0 : 가압 전 시편 두께, H1 : 가압 노화 후 시편 두께)

상기 표 1에서 확인할 수 있듯이, 실시예 1에서 제조한 멜트블로운 부직포와 비교하여 실시예 2에서 제조한 멜트블로운 부직포는 강성이 저하됨을 확인할 수 있었다.

또한, 상기 표 1에서 확인할 수 있듯이, 실시예 1에서 제조한 멜트블로운 부직포와 비교하여 실시예 3에서 제조한 멜트블로운 부직포는 강성이 저하됨을 확인할 수 있었다.

또한, 상기 표 1에서 확인할 수 있듯이, 실시예 1에서 제조한 멜트블로운 부직포와 비교하여 실시예 4에서 제조한 멜트블로운 부직포는 강성과 저주파 흡음률이 저하됨을 확인할 수 있었다.

또한, 상기 표 1에서 확인할 수 있듯이, 실시예 1에서 제조한 멜트블로운 부직포와 비교하여 실시예 5에서 제조한 멜트블로운 부직포는 고주파 흡음률이 저하됨을 확인할 수 있었다.

상기 표 2에서 확인할 수 있듯이, 실시예 6에서 제조한 멜트블로운 부직포와 비교하여 실시예 7에서 제조한 멜트블로운 부직포는 강성이 저하됨을 확인할 수 있었다.

또한, 상기 표 2에서 확인할 수 있듯이, 실시예 6에서 제조한 멜트블로운 부직포와 비교하여 실시예 8에서 제조한 멜트블로운 부직포는 강성이 저하됨을 확인할 수 있었다.

또한, 상기 표 2에서 확인할 수 있듯이, 실시예 6에서 제조한 멜트블로운 부직포와 비교하여 실시예 9에서 제조한 멜트블로운 부직포는 강성이 저하됨을 확인할 수 있었다.

또한, 상기 표 2에서 확인할 수 있듯이, 실시예 6에서 제조한 멜트블로운 부직포와 비교하여 실시예 10에서 제조한 멜트블로운 부직포는 고주파 흡음률이 저하됨을 확인할 수 있었다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

Claims

폴리에스터 플레이크(polyester flake)를 분쇄하여 폴리에스터 플레이크 분말을 제조하는 제1단계;
폴리에스터 플레이크 분말을 가열하여 결정화시키는 제2단계;
결정화시킨 폴리에스터 플레이크 분말을 용융시켜 용융물을 제조하는 제3단계; 및
용융물을 방사하여 0.7 ~ 2㎛의 평균직경을 가지는 멜트블로운 섬유를 제조하고, 제조한 섬유를 적층시켜 550 ~ 650gsm의 평량을 가지는 멜트블로운 부직포를 제조하는 제4단계; 를 포함하고,
상기 용융물은 0.3 ~ 0.9 mol%의 이소프탈산(IPA)을 포함하는 것을 특징으로 하는 멜트블로운 부직포의 제조방법.
폴리에스터 플레이크(polyester flake)를 분쇄하여 폴리에스터 플레이크 분말을 제조하는 제1단계;
폴리에스터 플레이크 분말을 가열하여 결정화시키는 제2단계;
결정화시킨 폴리에스터 플레이크 분말을 용융시켜 용융물을 제조하는 제3단계; 및
용융물을 방사하여 8 ~ 12㎛의 평균직경을 가지는 멜트블로운 섬유를 제조하고, 제조한 섬유를 적층시켜 750 ~ 850gsm의 평량을 가지는 멜트블로운 부직포를 제조하는 제4단계; 를 포함하고,
상기 용융물은 2.3 ~ 2.7 mol%의 이소프탈산(IPA)을 포함하는 것을 특징으로 하는 멜트블로운 부직포의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1단계에서 제조한 플레이크 분말은 평균입자크기가 1 ~ 10mm인 것을 특징으로 하는 멜트블로운 부직포의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2단계의 가열은 100 ~ 180℃의 온도로 수행하는 것을 특징으로 하는 멜트블로운 부직포의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제3단계에서 제조된 용융물은 0.40 ~ 0.60 dl/g의 고유점도(IV)를 가지는 것을 특징으로 하는 멜트블로운 부직포의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 폴리에스터 플레이크는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 플레이크, 폴리테트라메틸렌테레프탈레이트(PTT) 플레이크, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 플레이크 및 폴리프로필렌(PP) 플레이크 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 멜트블로운 부직포의 제조방법.
삭제
평균직경이 0.7 ~ 2㎛인 멜트블로운 섬유로 구성되고, 0.3 ~ 0.9 mol%의 이소프탈산(IPA)을 포함하며, 550 ~ 650gsm의 평량을 가지는 것을 특징으로 하는 멜트블로운 부직포.
평균직경이 8 ~ 12㎛인 멜트블로운 섬유로 구성되고, 2.3 ~ 2.7 mol%의 이소프탈산(IPA)을 포함하며, 750 ~ 850gsm의 평량을 가지는 것을 특징으로 하는 멜트블로운 부직포.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 멜트블로운 부직포는 폴리에스터 플레이크(polyester flake)의 용융물을 방사하여 제조된 것을 특징으로 하는 멜트블로운 부직포.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 멜트블로운 부직포는 KS M 6518 규정에 의해 측정시, 1.3 ~ 1.5 MPa의 강성을 가지는 것을 특징으로 하는 멜트블로운 부직포.
스펀본드 부직포를 최외층으로 하고 내층에 적어도 하나 이상의 멜트블로운 부직포층을 갖는 다층구조 스펀본드 부직포에 있어서,
상기 멜트블로운 부직포층은 제8항의 멜트블로운 부직포 또는 제9항의 멜트블로운 부직포를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층구조 스펀본드 부직포.
제12항에 있어서,
상기 다층구조 스펀본드 부직포는 자동차 흡음재용인 것을 특징으로 하는 다층구조 스펀본드 부직포.