KR101377002B1

KR101377002B1 - 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물, 이의 제조방법 및 이의 용도

Info

Publication number: KR101377002B1
Application number: KR1020130137655A
Authority: KR
Inventors: 곽동헌; 석은도
Original assignee: 코오롱글로텍주식회사
Priority date: 2013-11-13
Filing date: 2013-11-13
Publication date: 2014-03-24

Abstract

본 발명은 편심도가 20% 이하인 제1 심초형 복합섬유 50~80 중량% 및 편심도가 60% 이상인 제2 심초형 복합섬유 20~50 중량%를 포함하는 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물를 제공한다. 본 발명에 따른 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물로 부직포를 제조하는 경우 카딩성, 지폭 축소, 분진 및 넵(nep) 발생 등과 같은 작업성 요구 파라미터가 양호하고 권축의 형태 안정성을 유지할 수 있다, 아울러, 본 발명에 따른 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물로 제조된 부직포는 균제도, 벌크성 및 소프트성이 매우 우수하다.

Description

열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물, 이의 제조방법 및 이의 용도{Mixture of thermally bondable core-sheath type composite fiber, manufacturing method thereof and use thereof}

본 발명은 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 열 융착에 의한 가공시 작업성이 양호하고 권축의 형태 안정성을 유지할 수 있으며 열 용착에 의한 가공 후 벌크성 및 소프트성이 우수한 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물의 부직포 소재 등과 같은 다양한 용도에 관한 것이다.

종래, 열풍이나 가열 롤 등의 열에너지를 이용하여, 열 융착에 의한 성형을 행할 수 있는 열 융착성 복합 섬유는, 벌크성(bulkiness)을 용이하게 얻을 수 있으므로, 기저귀, 냅킨, 패드 등의 위생 재료, 또는 생활 용품이나 필터 등의 산업 자재 등에 널리 사용되고 있다. 특히 위생 재료는, 피부에 직접 접촉되는 것인 점과, 감촉이나 촉감, 오줌, 경혈 등의 액체를 신속하게 흡수해야할 필요성 때문에, 흡액성이 요구되고, 이들 성능을 발휘할 수 있도록 할 수 있는 벌크성을 가지는 섬유 및 부직포를 얻는 방법이 많이 제안되어 있다.

예를 들어, 입체규칙도(isotacticity)가 높은 폴리프로필렌을 코어 성분으로 하고, 주로 폴리에틸렌으로 이루어지는 수지를 쉬스(sheath) 성분으로 한 쉬스-코어형 복합 섬유를 사용함으로써 벌크성이 높은 부직포를 제조하는 방법이 개시되어 있다(일본 특개소63-135549호 공보 참조). 이 방법은 복합 섬유의 코어측에 고강성의 수지를 사용함으로써, 얻어지는 부직포에 벌크성을 부여하지만, 유연성에 있어서 충분하지 않고, 특히 열 융착 온도가 고온으로 되면 얻어지는 부직포의 벌크성도 저하되어, 두 가지 성질의 양립은 곤란했다. 또한, 코어 성분에 폴리에스테르, 쉬스 성분에 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 사용하여 벌크성을 부여하는 방법도 제안되어 있다(일본 특개 2000-336526호 공보, 일본 특공평3-21648호 공보). 일본 특개 2000-336526호 공보의 경우, 쉬스 성분에 폴리올레핀, 코어 성분에 상기 폴리올레핀의 융점보다 20℃ 이상 높은 융점을 가지는 폴리에스테르를 사용한 쉬스-코어형 복합 섬유를, 연신(延伸) 권축(捲縮) 부여 후에, 상기 폴리에스테르의 유리 전이 온도보다 10℃ 이상 높고, 또한 상기 폴리올레핀의 융점에 대해서 20℃ 이상 낮은 온도로 열풍 과열 처리를 행함으로써 유연성과 벌크성을 부직포에 부여하지만, 이 경우 부직포화 시에 폴리올레핀의 융점 이상의 온도로 열 융착을 행할 때, 열에 대한 권축의 형태 안정성이 불충분하므로 권축의 성장이나 수축 등에 의한 두께의 저하가 발생하고, 벌크성이 큰 부직포를 얻기 곤란했다. 한편, 일본 특공평3-21648호 공보의 경우, 접착가능한 성분에 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌, 다른 성분에 폴리에스테르를 사용하고, 연신 권축 부여 후에 소정의 온도 범위에서 조절용 열처리를 행함으로써 부피가 큰 부직포를 부여하는 것이지만, 이 경우 벌크성은 우수하지만, 얻어지는 부직포의 유연성이 불충분했다. 또, 이 방법에서는 조절 공정에 있어서 권축의 신장이 발생하는 경우가 있고, 권축의 형태 안정성은 여전히 부족하였다.

상기의 문제점을 극복하기 위하여 대한민국 등록특허공보 제10-1224095호에는 폴리에스테르계 수지로 이루어지는 제1 성분과, 상기 폴리에스테르계 수지의 융점보다 20℃ 이상 낮은 융점을 가지는 폴리올레핀계 수지로 이루어지는 제2 성분으로 구성되는 권축을 가지는 열접착성(thermal bonding) 복합 섬유(conjugate fiber)로서, 상기 권축 형태의 안정화의 지표로서, 상기 열접착성 복합 섬유를 웹으로 만들 때, 상기 웹의 열처리 후의 벌크 유지율(bulk retention rate)이 20% 이상인 것을 특징으로 하는 열접착성 복합 섬유가 개시되어 있다. 그러나, 대한민국 등록특허공보 제10-1224095호에서는 권축 형태의 안정성 내지 소정의 벌크성을 얻기 위해 초부 또는 심부에 이산화티탄 등과 같은 무기 미립자를 포함하고 있기 때문에 열접착성 복합 섬유의 제조방법이 복잡하고 더 나아가 융용방사시의 방사성 또는 부긱포 제조시의 작업성에 불리하게 작용할 염려가 있다.

본 발명은 이러한 배경하에 도출된 것으로서, 본 발명의 일 목적은 이산화티탄 등과 같은 무기 미립자를 포함하지 않아도 열 융착에 의한 가공시 작업성이 양호하고 권축의 형태 안정성을 유지할 수 있으며 열 용착에 의한 가공 후 우수한 벌크성 및 소프트성을 발휘하는 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물 및 이의 제조방법을 제공하는데에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 열 융착성 복합섬유 혼합물의 용도로서 벌크성, 균제도 및 소프트성이 우수한 부직포를 제공하는데에 있다.

본 발명의 발명자들은 서로 다른 소정의 편심도를 가진 심초형 복합섬유가 특정 비율로 혼합된 복합섬유 혼합물을 이용하여 열 융착에 의해 부직포를 제조하는 경우 부직포를 제조하는 단계에서의 작업성 및 제조된 부직포의 물성 모두에서 양호한 결과가 얻어진다는 점을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 편심도가 20% 이하인 제1 심초형 복합섬유 50~80 중량% 및 편심도가 60% 이상인 제2 심초형 복합섬유 20~50 중량%를 포함하는 심초형 복합섬유 혼합물로서, 상기 제1 심초형 복합섬유 및 제2 심초형 복합섬유의 심부(core)는 폴리에스테르계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지로 이루어지고, 초부(sheath)는 심부를 구성하는 수지보다 10℃ 이상 낮은 융점을 가진 폴리올레핀계 수지로 이루어지며, 상기 제1 심초형 복합섬유 및 제2 심초형 복합섬유 내에서 심부 대 초부의 중량비는 35:65 내지 65:35인 것을 특징으로 하는 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물을 제공한다. 이때, 상기 제1 심초형 복합섬유의 편심도는 10% 이하인 것이 바람직하고 5% 이하인 것이 더 바람직하며, 0%에 가까운 것이 가장 바람직하다. 또한, 상기 제2 심초형 복합섬유의 편심도는 60~95%인 것이 바람직하고, 60~90%인 것이 더 바람직하며, 60~80%인 것이 가장 바람직하다. 또한, 상기 제1 심초형 복합섬유 및 제2 심초형 복합섬유는 동일한 권축 형태를 갖는 것이 바람직하고, 상기 권축 형태는 지그재그형(zigzag type)인 것이 더 바람직하다. 또한, 상기 제1 심초형 복합섬유 및 제2 심초형 복합섬유의 심부는 융점이 220~280℃인 폴리에스테르계 수지로 이루어진 것이 바람직하고, 상기 폴리에스테르계 수지는 구체적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 또는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(polytrimethylene terephthalate)에서 선택될 수 있다. 또한, 상기 제1 심초형 복합섬유 및 제2 심초형 복합섬유의 초부는 융점이 110~150℃인 폴리에틸렌계 수지로 이루어진 것이 바람직하고, 상기 폴리에틸렌계 수지는 구체적으로 고밀도 폴리에틸렌, 직쇄형 저밀도 폴리에틸렌에서 선택될 수 있다. 또한, 상기 제1 심초형 복합섬유 및 제2 심초형 복합섬유 내에서 심부 대 초부의 중량비는 40:60 내지 65:35인 것이 바람직하고, 45:55 내지 65:35인 것이 더 바람직하고, 50:50 내지 60:40인 것이 가장 바람직하다. 또한, 상기 심초형 복합섬유 혼합물의 파단 신율(elongation at break)은 30~150%인 것이 바람직하고, 40~140%인 것이 더 바람직하며, 50~80%인 것이 가장 바람직하다.

또한, 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폴리에스테르계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지가 심부에 배치되고 상기 심부에 배치된 수지보다 10℃ 이상 낮은 융점을 가진 폴리올레핀계 수지가 초부에 배치되도록 심초형 방사 구금에 공급한 후, 서로 다른 편심도를 가진 심초형 방사 구금을 통해 융용방사하여, 편심도가 20% 이하인 제1 미연신 심초형 복합섬유 50~80 중량% 및 편심도가 60% 이상인 제2 미연신 심초형 복합섬유 20~50 중량%를 포함하는 미연신 복합섬유 혼합물을 형성하는 단계; 상기 미연신 복합 섬유 혼합물을 심부를 구성하는 수지의 유리전이온도 이상의 온도 내지 초부를 구성하는 수지의 융융 온도보다 10℃ 이상 낮은 온도 사이에서 연신하여 연신 복합섬유 혼합물을 형성하는 단계; 및 상기 연신 복합섬유 혼합물에 동일한 권축을 부여한 후 열 처리하는 단계를 포함하고, 상기 제1 미연신 심초형 복합섬유 및 제2 미연신 심초형 복합섬유 내에서 심부 대 초부의 중량비는 35:65 내지 65:35인 것을 특징으로 하는 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물의 제조방법을 제공하다. 이때, 상기 제1 미연신 심초형 복합섬유의 편심도는 10% 이하인 것이 바람직하고 5% 이하인 것이 더 바람직하며, 0%에 가까운 것이 가장 바람직하다. 또한, 상기 제2 미연신 심초형 복합섬유의 편심도는 60~95%인 것이 바람직하고, 60~90%인 것이 더 바람직하며, 60~80%인 것이 가장 바람직하다. 또한, 상기 연신 복합섬유 혼합물에 부여되는 권축 형태는 지그재그형(zigzag type)인 것이 바람직하고, 연신 복합섬유의 혼합물에 지그재그형(zigzag type)의 권축을 부여하는 방법은 크게 제한되지 않으며, 예를 들어 스터퍼 박스법(Stuffer Box method)이 있다. 또한, 상기 제1 미연신 심초형 복합섬유 및 제2 미연신 심초형 복합섬유의 심부는 융점이 220~280℃인 폴리에스테르계 수지로 이루어진 것이 바람직하고, 상기 폴리에스테르계 수지는 구체적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 또는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(polytrimethylene terephthalate)에서 선택될 수 있다. 또한, 상기 제1 미연신 심초형 복합섬유 및 제2 미연신 심초형 복합섬유의 초부는 융점이 110~150℃인 폴리에틸렌계 수지로 이루어진 것이 바람직하고, 상기 폴리에틸렌계 수지는 구체적으로 고밀도 폴리에틸렌, 직쇄형 저밀도 폴리에틸렌에서 선택될 수 있다. 또한, 상기 제1 미연신 심초형 복합섬유 및 제2 미연신 심초형 복합섬유 내에서 심부 대 초부의 중량비는 40:60 내지 65:35인 것이 바람직하고, 45:55 내지 65:35인 것이 더 바람직하고, 50:50 내지 60:40인 것이 가장 바람직하다. 또한, 상기 열 처리된 복합섬유 혼합물의 파단 신율(elongation at break)은 30~150%인 것이 바람직하고, 40~140%인 것이 더 바람직하며, 50~80%인 것이 가장 바람직하다. 또한, 상기 권축이 부여된 연신 복합섬유 혼합물의 열 처리 온도는 80~120℃인 것이 바람직하고, 90~120℃인 것이 더 바람직하다.

또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전술한 심초형 복합섬유 혼합물 또는 전술한 제조방법으로 제조된 심초형 복합섬유 혼합물의 열 융착에 의해 형성된 부직포를 제공한다. 이때, 상기 복합섬유 혼합물의 열 융착은 바람직하게는 스루에어 본드법(through-air bonding) 또는 캘린더 본드법(calender bonding)에 의해 수행되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물로 부직포를 제조하는 경우 카딩성, 지폭 축소, 분진 및 넵(nep) 발생 등과 같은 작업성 요구 파라미터가 양호하고 권축의 형태 안정성을 유지할 수 있다, 아울러, 본 발명에 따른 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물로 제조된 부직포는 균제도, 벌크성 및 소프트성이 매우 우수하다.

도 1은 편심 심초형 복합섬유의 종 단면을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 지방족 폴리에스테르계 수지의 종류 및 화학 구조를 나타낸 것이다.
도 3은 다양한 폴리에스테르계 수지의 종류와 물성을 나타낸 것이다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.

본 발명의 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물은 편심도가 20% 이하인 제1 심초형 복합섬유 및 편심도가 60% 이상인 제2 심초형 복합섬유를 포함한다.

도 1은 편심 심초형 복합섬유의 종 단면을 개략적으로 나타낸 것이다. 심초형 복합섬유는 도 1에서 보이는 바와 같이 심부(1) 및 이를 둘러싸는 초부(2)로 구성되며, 편심 심초형 복합섬유는 심부가 초부의 정 중앙에 위치하지 않는 형태이다. 도 1을 참조할 때, 본 발명에서 심초형 복합섬유의 편심도는 아래와 같은 수식으로 계산된다. 심부가 초부의 정 중앙에 위치한 정심 심초형 복합섬유의 편심도는 이론적으로 0%이나, 본 발명에서는 오차 범위를 고려하여 할 때 편심도가 5% 이하인 경우까지 정심 심초형 복합섬유로 간주한다.

상기 식에서, L₀는 심부의 외주연과 초부의 외주연 사이의 가장 긴 거리를 나타내고, L₁은 심부의 외주연과 초부의 외주연 사이의 가장 짧은 거리를 나타낸다. 본 발명에서 편심 심초형 복합섬유의 편심도는 방사 단계에서 심초형 방사 구금을 통해 제어가 가능하며, 최종 편심 심초형 복합섬유의 단면을 주사전자현미경(SEM) 또는 고배율 광학현미경 등으로 촬영한 후 실제 편심도와 이의 분포 비율을 역추정할 수 있다.

이때, 상기 제1 심초형 복합섬유의 편심도는 10% 이하인 것이 바람직하고 5% 이하인 것이 더 바람직하며, 0%에 가까운 것이 가장 바람직하다. 또한, 상기 제2 심초형 복합섬유의 편심도는 60~95%인 것이 바람직하고, 60~90%인 것이 더 바람직하며, 60~80%인 것이 가장 바람직하다. 본 발명에서 상기 제2 심초형 복합섬유의 편심도가 60% 미만인 경우 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물로 제조한 부직포의 벌크성 및 소프트성이 부족해질 염려가 있다.

또한, 본 발명에 따른 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물 내에서 상기 제1 심초형 복합섬유의 함량은 50~80 중량%이고, 상기 제2 심초형 복합섬유의 함량은 20~50 중량%인 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물 내에서 제1 심초형 복합섬유 및 제2 심초형 복합섬유의 함량이 상기 범위를 벗어나면, 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물로 제조한 부직포의 벌크성 및 소프트성이 부족해질 염려가 있다. 또한, 상기 제1 심초형 복합섬유만으로 부직포를 제조하는 경우에도 부직포의 벌크성 및 소프트성이 부족해질 염려가 있다. 또한, 상기 제2 심초형 복합섬유만으로 부직포를 제조하는 경우 카딩성, 지폭 축소, 분진 및 넵 발생 등과 같은 부직포 작업성 파라미터가 불량해지고 동시에 부직포의 균제도가 불량하고 소프트성이 부족해질 염려가 있다.

또한, 상기 제1 심초형 복합섬유 및 제2 심초형 복합섬유 내에서 심부 대 초부의 중량비는 40:60 내지 65:35인 것이 바람직하고, 45:55 내지 65:35인 것이 더 바람직하고, 50:50 내지 60:40인 것이 가장 바람직하다.

또한, 상기 제1 심초형 복합섬유 및 제2 심초형 복합섬유는 동일한 권축 형태를 갖는 것이 바람직하고, 상기 권축 형태는 지그재그형(zigzag type)인 것이 더 바람직하다. 본 발명에 따른 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물을 구성하는 제2 심초형 복합섬유는 편심도가 높아서 병렬형 복합섬유(side by side type composite)와 유사한 물성을 갖게 된다. 병렬형 복합섬유에 나선형과 같은 3차원 형태의 권축을 부여하는 경우 잠재 권축성을 갖게 되고 이를 정심 심초형 복합섬유와 혼합한 상태에서 열 융착에 의해 부직포로 가공하는 경우 카딩성이 불량하고 부직포의 균제도를 떨어드릴 수 있다. 본 발명에서 제2 심초형 복합섬유의 권축 형태가 지그재그형과 같은 2차원 형태인 경우 제2 심초형 복합섬유의 잠재 권축성이 줄어들게 되고, 이를 제1 심초형 복합섬유와 혼합한 상태에서 열 융착에 의해 부직포로 가공하는 경우 카딩성이 양호하고 부직포의 균제도를 높일 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 제1 심초형 복합섬유 및 제2 심초형 복합섬유의 심부(core)는 폴리에스테르계 수지로 이루어질 수 있다. 본 발명에서 상기 제1 심초형 복합섬유 및 제2 심초형 복합섬유의 심부(core)를 구성하는 폴리에스테르계 수지는 일반적으로 디올과 디카르복시산 중축합 반응에 의해 얻을 수 있다. 폴리에스테르계 수지의 중축합 반응에 사용되는 디카르복시산으로는 테레프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌 디카르복시산, 아디프산, 세바스산 등을 들 수 있다. 또한, 폴리에스테르계 수지의 중축합 반응에 사용되는 디올로는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸 글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올 등을 들 수 있다. 본 발명에서 사용되는 폴리에스테르계 수지로는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트를 바람직하게 이용할 수 있다. 또, 상기 방향족 폴리에스테르 외에 지방족 폴리에스테르도 사용할 수 있으며 바람직한 수지로서 폴리락트산이나 폴리부틸렌아디페이트 테레프탈레이트를 들 수 있다. 도 2에 본 발명에서 사용가능한 지방족 폴리에스테르계 수지의 종류 및 화학 구조를 나타내었다. 이들 폴리에스테르 수지는, 단독 중합 폴리에스테르뿐만 아니라 공중합 폴리에스테르(코폴리에스테르)일 수도 있다. 이때, 공중합 성분으로는 아디프산, 세바스산, 프탈산, 이소프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복시산 등의 디카르복시산 성분, 디에틸렌글리콜, 네오펜틸 글리콜 등의 디올 성분, L-락트산 등의 광학 이성체를 이용할 수 있다. 또한, 이들 폴리에스테르 수지의 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다. 전술한 다양한 폴리에스테르계 수지 중 심부를 구성하는 폴리에스테르계 수지는 그 물성을 고려할 때 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트글리콜(PETG) 및 폴리시클로헥산디메틸렌테레프탈레이트(PCT)로 이루어진 군에서 1종 이상 선택될 수 있으며, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 또는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(polytrimethylene terephthalate)에서 선택되는 것이 바람직하며, 고유 점도(Intrinsic viscosity, Iv)가 0.6~0.7 ㎗/g인 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate)인 것이 가장 바람직하다. 도 3에 다양한 폴리에스테르계 수지의 종류와 물성을 나타내었다. 도 3을 참고할 때, 심부를 구성하는 폴리에스테르계 수지는 융점이 220~280℃인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서 제1 심초형 복합섬유 및 제2 심초형 복합섬유의 심부(core)는 폴리프로필렌계 수지로 이루어질 수 있는데, 폴리프로필렌계 수지의 구체적인 예로는 폴리프로필렌(프로필렌 단독 중합체), 프로필렌을 주성분으로 하는 에틸렌-프로필렌 공중합체, 프로필렌을 주성분으로 하는 에틸렌프로필렌부텐-1 공중합체 등이 있다.

또한, 본 발명에서 제1 심초형 복합섬유 및 제2 심초형 복합섬유의 초부는 심부를 구성하는 폴리에스테르계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지보다 10℃ 이상 낮은 융점을 가진 폴리올레핀계 수지로 구성될 수 있다. 본 발명에서 제1 심초형 복합섬유 및 제2 심초형 복합섬유의 초부를 구성하는 폴리올레핀계 수지는 고밀도 폴리에틸렌, 직쇄형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌(프로필렌 단독 중합체), 프로필렌을 주성분으로 하는 에틸렌-프로필렌 공중합체, 프로필렌을 주성분으로 하는 에틸렌프로필렌부텐-1 공중합체, 폴리부텐-1, 폴리헥센-1, 폴리옥텐-1, 폴리 4-메틸펜텐-1, 폴리메틸펜텐, 1,2-폴리부타디엔, 1,4-폴리부타디엔, 에틸렌계 중합체의 무수 말레산 변성물, 프로필렌계 중합체의 무수 말레산 변성물 등을 이용할 수 있다. 또한 이들 단독 중합체에, 단독 중합체를 구성하는 단량체 이외의 에틸렌, 부텐-1, 헥센-1, 옥텐-1 또는 4-메틸펜텐-1 등의 α-올레핀이 공중합 성분으로서 소량 함유되어 있을 수도 있다. 또, 부타디엔, 이소프렌, 1,3-펜타디엔, 스티렌 및 α-메틸스티렌 등의 다른 에틸렌계 불포화 모노머가 공중합 성분으로서 소량 함유되어 있을 수도 있다. 또 상기 폴리올레핀 수지를 2종 이상 혼합하여 사용할 수도 있다. 이들은, 통상의 지글러-낫타(Ziegler-Natta) 촉매로부터 중합된 폴리올레핀 수지뿐 아니라, 메탈로센 촉매로부터 중합된 폴리올레핀 수지 및 이들의 공중합체도 바람직하게 사용할 수도 있다. 또한, 본 발명의 초부 성분으로 사용할 수 있는 폴리올레핀계 수지의 용융흐름지수(MFI)는 방사 가능한 범위이면 특별히 한정되지 않으며, 1～100 g/10분인 것이 바람직하고, 10～40 g/10분인 것이 바람직하다. 전술한 다양한 폴리올레핀계 수지 중 초부를 구성하는 폴리올레핀계 수지는 심부를 구성하는 폴리에스테르계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지와의 융점 차이, 용융흐름지수(MFI) 등과 같은 다양한 물성을 고려할 때 고밀도 폴리에틸렌, 직쇄형 저밀도 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌에서 선택되는 것이 바람직하고 고밀도 폴리에틸렌인 것이 더 바람직하다. 예를 들어, 본 발명에서 제1 심초형 복합섬유 및 제2 심초형 복합섬유의 초부는 융점이 110~150℃인 폴리에틸렌계 수지로 이루어진 것이 바람직하고, 상기 폴리에틸렌계 수지는 구체적으로 고밀도 폴리에틸렌, 직쇄형 저밀도 폴리에틸렌에서 선택될 수 있다.

본 발명에서 제1 심초형 복합섬유 또는 제2 심초형 복합섬유의 심부를 구성하는 수지와 초부를 구성하는 수지의 바람직한 조합으로는 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트/고밀도 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트/직쇄형 저밀도 폴리에틸렌/, 폴리에틸렌테레프탈레이트/저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌/고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌/직쇄형 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌/저밀도 폴리에틸렌 등을 예시할 수 있다. 또한, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 외에도, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리락트산을 사용할 수도 있다.

또한, 본 발명에서 상기 심초형 복합섬유 혼합물의 파단 신율(elongation at break)은 30~150%인 것이 바람직하고, 40~140%인 것이 더 바람직하며, 50~80%인 것이 가장 바람직하다. 본 발명에서 제1 심초형 복합섬유 및 제2 심초형 복합섬유의 심부가 폴리에스테르계 수지로 이루어지고 초부가 폴리에틸렌계 수지로 이루어진 경우 최적 파단 신율은 30~100%이고, 심부가 폴리프로필렌계 수지로 이루어지고 초부가 폴리에틸렌계 수지로 이루어진 경우 최적 파단 신율은 50~150%이다. 본 발명에서 심초형 복합섬유 혼합물의 파단 신율이 30% 미만인 경우, 과다 연신에 해당하여 연신 공정에서 사절 발생 빈도가 높아지고, 심부와 초부간의 계면 박리 현상이 높아지며, 이로 인해 부직포로 가공시 카딩성 불량, 분진의 발생 등과 같은 악 영향을 유발할 수 있다. 또한, 본 발명에서 심초형 복합섬유 혼합물의 파단 신율이 150%를 초과하는 경우 낮은 연신에 해당하여 심부 성분의 배향성이 충분하지 않게 되고, 이로 인해 부직포의 벌크성이 불량해질 염려가 있다.

또한, 본 발명에서 제1 심초형 복합섬유 또는 제2 심초형 복합섬유는 심부 도는 초부에 무기물 미립자를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 심부 내 무기물 미립자의 함량은 폴레에스테르계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지 100 중량부 당 0.1~5 중량부인 것이 바람직하고, 상기 초부 내 무기물 미립자의 함량은 폴리올레핀계 수지 100 중량부 당 0.1~5 중량부인 것이 바람직하다. 상기 무기물 미립자는 심부의 수지 및 초부의 수지와 상용될 수 있고 심부와 초부의 계면 박리를 억제하거나 복합수지의 백색도를 향상시킬 수 있는 것이라면 그 종류가 크게 제한되지 않으며, 예를 들어 이산화티탄, 탄산칼슘, 산화아연, 티탄산바륨, 탄산바륨, 황산바륨, 산화지르코늄, 규산지르코늄, 알루미나, 산화마그네슘, 이산화규소, 코발트 등이 있으며, 이중 이산화티탄, 산화아연인 것이 바람직하고, 심부와 초부를 구성하는 수지와의 상용성 및 심부와 초부의 계면 박리 억제 효과 등을 고려할 때 이산화티탄인 것이 더 바람직하다.

또한, 본 발명에서 제1 심초형 복합섬유 또는 제2 심초형 복합섬유는 친수성, 소수성 또는 내구성 등을 부여하기 위한 목적으로 초부 표면에 형성된 다양한 방사유제를 더 포함할 수 있다. 방사유제의 함량은 복합섬유 전체 중량을 기준으로 0.1~1%인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물의 제조방법은 폴리에스테르계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지가 심부에 배치되고 상기 심부에 배치된 수지보다 10℃ 이상 낮은 융점을 가진 폴리올레핀계 수지가 초부에 배치되도록 심초형 방사 구금에 공급한 후, 서로 다른 편심도를 가진 심초형 방사 구금을 통해 융용방사하여, 편심도가 20% 이하인 제1 미연신 심초형 복합섬유 50~80 중량% 및 편심도가 60% 이상인 제2 미연신 심초형 복합섬유 20~50 중량%를 포함하는 미연신 복합섬유 혼합물을 형성하는 단계; 상기 미연신 복합 섬유 혼합물을 심부를 구성하는 수지의 유리전이온도 이상의 온도 내지 초부를 구성하는 수지의 융융 온도보다 10℃ 이상 낮은 온도 사이에서 연신하여 연신 복합섬유 혼합물을 형성하는 단계; 및 상기 연신 복합섬유 혼합물에 동일한 권축을 부여한 후 열 처리하는 단계를 포함한다.

이때, 상기 제1 미연신 심초형 복합섬유 및 제2 미연신 심초형 복합섬유 내에서 심부 대 초부의 중량비는 35:65 내지 65:35인 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 제1 미연신 심초형 복합섬유 및 제2 미연신 심초형 복합섬유 내에서 심부 대 초부의 중량비는 40:60 내지 65:35인 것이 바람직하고, 45:55 내지 65:35인 것이 더 바람직하고, 50:50 내지 60:40인 것이 가장 바람직하다.

또한, 상기 제1 미연신 심초형 복합섬유의 편심도는 10% 이하인 것이 바람직하고 5% 이하인 것이 더 바람직하며, 0%에 가까운 것이 가장 바람직하다. 또한, 상기 제2 미연신 심초형 복합섬유의 편심도는 60~95%인 것이 바람직하고, 60~90%인 것이 더 바람직하며, 60~80%인 것이 가장 바람직하다.

또한, 상기 제1 미연신 심초형 복합섬유 및 제2 미연신 심초형 복합섬유의 심부는 융점이 220~280℃인 폴리에스테르계 수지로 이루어진 것이 바람직하고, 상기 폴리에스테르계 수지는 구체적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 또는 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(polytrimethylene terephthalate)에서 선택될 수 있다. 또한, 상기 제1 미연신 심초형 복합섬유 및 제2 미연신 심초형 복합섬유의 초부는 융점이 110~150℃인 폴리에틸렌계 수지로 이루어진 것이 바람직하고, 상기 폴리에틸렌계 수지는 구체적으로 고밀도 폴리에틸렌, 직쇄형 저밀도 폴리에틸렌에서 선택될 수 있다.

본 발명에 따른 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물의 제조방법 중 연신 단계는 특정 온도 범위에서 이루어지며, 바람직한 연신 온도 범위는 80~110 ℃이다. 연신 온도가 80 ℃ 미만인 경우 연신 배율을 높이는 것이 힘들어지고, 그로 인해 심부와 초부간의 계면 박리 현상이 심화될 염려가 있고, 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물을 부직포로 가공할 때 카딩성의 불량, 분진의 발생 등과 같은 악영향을 끼칠 염려가 있다. 또한, 연신 온도가 초부를 구성하는 수지의 융융 온도보다 10℃ 이상 낮은 온도를 초과하는 경우 초부가 연신 공정에서 녹아 흘러내릴 수 있으며, 이로 인해 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물을 부직포로 가공할 때 개섬 불량, 카딩성 불량 등이 발생할 염려가 있고, 부직포의 균제도가 불량해질 수 있다. 또한, 연신 배율은 2~4, 바람직하게는 2~3.5, 더 바람직하게는 2.5~3.5일 수 있다. 2~4, 3.5인 것이 바람직하다. 본 발명에서 미연신 복합섬유 혼합물은 연신 공정에 의해 일부 배향 및 결정화가 진행된다.

또한, 본 발명에 따른 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물의 제조방법에서 상기 연신 복합섬유 혼합물에 동일한 권축을 부여받게 되는데, 이때 권축을 부여하는 방법으로는 공지의 다양한 방법을 사용할 수 있다. 또한, 상기 연신 복합섬유 혼합물에 부여되는 권축 형태는 지그재그형(zigzag type)인 것이 바람직하고, 연신 복합섬유의 혼합물에 지그재그형(zigzag type)의 권축을 부여하는 방법은 크게 제한되지 않으며, 예를 들어 스터퍼 박스법(Stuffer Box method)이 있다.

또한, 연신된 복합섬유 혼합물은 권축이 부여된 후 열 처리(annealing)에 의해 결정화가 더욱 진행되는데, 이때 열 처리 온도는 80~120℃인 것이 바람직하고, 90~120℃인 것이 더 바람직하다. 또한, 상기 열 처리된 복합섬유 혼합물의 파단 신율(elongation at break)은 30~150%인 것이 바람직하고, 40~140%인 것이 더 바람직하며, 50~80%인 것이 가장 바람직하다.

본 발명에 따른 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물은 가열 접착 시에도 권축의 형태 안정성을 유지할 수 있고, 작업성이 우수하며, 벌크성, 균제도, 소프트성 등이 뛰어나기 때문에 네트, 웹, 편직물, 부직포 등의 제조 소재로 사용될 수 있고, 바람직하게는 부직포의 제조 소재로 사용될 수 있다. 본 발명에 다른 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물을 부직포로 가공할 때 복합섬유 혼합물을 접착시키는 방법으로는 열 융착법(thermal bonding), 에어레이드(airlaid)법, 니들펀치법, 워터젯법 등의 다양한 공지의 방법을 이용할 수 있다. 이중 본 발명에 따른 심초형 복합섬유 혼합물의 열 융착성을 고려할 때, 열 융착법(thermal bonding)을 사용하는 것이 바람직하고, 예를 들어 스루에어 본드법(through-air bonding) 또는 캘린더 본드법(calender bonding)을 사용할 수 있다.

본 발명의 열 융착성 복합섬유 혼합물 또는 이로부터 제조된 부직포를 사용한 섬유 제품으로서는, 기저귀, 내프킨, 실금 패드, 생리대 등의 흡수성 물품, 가운, 수술복 등의 의료 위생재, 벽 시트, 창호지, 바닥재 등의 실내 내장재, 커버용 천, 청소용 와이퍼, 음식물 쓰레기용 커버 등의 생활 관련재, 일회용 화장지, 화장실용 커버 등의 욕실 제품, 애완동물 시트, 애완동물용 기저귀, 애완동물용 타올 등의 애완동물용품, 와이핑(wiping)재, 필터, 쿠션재, 오일 흡착재, 잉크 탱크용 흡착재 등의 산업 자재, 일반 의료재, 침구 재료, 간호용품 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 기술적 특징을 명확하게 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 보호범위를 한정하는 것은 아니다.

1. 분석방법의 설명

(1) 복합섬유 섬도 : ASTM D1577에 의거하여 측정하였다.

(2) 복합섬유 인장 강도 및 파단 신율 : ASTM D3822에 의거하여 복합 섬유의 인장 특성을 측정하였다.

(3) 부직포 제조시 카딩성 : 심초형 복합섬유 또는 심초형 복합섬유 혼합물을 카딩 가공하고 고속 가공성, 웹의 균일성, 넵(nep) 의 발생량 등을 관찰하여 S 내지 D 등급으로 구분하여 평가하였다. 등급별 평가 기준은 다음과 같다.

S : 매우 양호; A : 양호; B : 보통; C : 불량; D : 매우 불량

(4) 부직포 제조시 지폭 축소 : 웹을 스루에어 본드법(through-air bonding)으로 열 융착시켜 부직포를 제조할 때 스루에어 오븐에 들어가기 전의 웹 폭 및 스루에어 오븐을 통과한 후의 웹 폭을 비교하고 지폭 축소율을 구한 후, S 내지 D 등급으로 구분하여 평가하였다. 등급별 평가 기준은 다음과 같다.

S : 3% 이하; A : 3% 초과 내지 5% 이하; B : 5% 초과 내지 7% 이하;

C : 7% 초과 내지 9% 이하; D : 9% 초과

(5) 부직포 제조시 분진 발생 : 웹을 80 m/min의 속도로 와인딩 하면서 스루에어 본드법(through-air bonding)으로 웹상의 섬유를 열 융착하여 평량이 약 20 g/㎡인 부직포를 제조할 때 카드기 아래 및 오븐 내 벨트에서 탈락된 분진의 양을 육안으로 확인하고, 이를 S 내지 D 등급으로 구분하여 평가하였다. 등급별 평가 기준은 다음과 같다.

S : 거의 없음; A : 소량 발생%; B : 중간 정도 발생; C : 많이 발생; D : 아주 많이 발생

(6) 부직포의 균제도 : 유관 업무를 수행하는 전문가 5명이 육안으로 관찰하고 S 내지 D 등급으로 구분하여 평가하였다. 등급별 평가 기준은 다음과 같다.

S : 매우 양호; A : 양호; B : 보통; C : 불량; D : 매우 불량

(7) 부직포 평량 : 부직포의 평량은 ERT 방법(EDANA RECOMMENDED TEST METHODS) 40.3-90에 의거하여 측정하였다.

(8) 부직포 두께 : 부직포의 두꼐는 ERT 방법(EDANA RECOMMENDED TEST METHODS) 30.5-99에 의거하여 측정하였다.

(9) 부직포 벌키도 : 아래의 식으로 계산하였다.

부직포 벌키도(㎤/g) = 부직포 부피/부직포 중량

(10) 부직포 소프트성 : 유관 업무를 수행하는 전문가 5명이 육안으로 관찰하고 S 내지 D 등급으로 구분하여 평가하였다. 등급별 평가 기준은 다음과 같다.

S : 매우 양호; A : 양호; B : 보통; C : 불량; D : 매우 불량

(11) 편심도 : 방사 단계에서 심초형 방사 구금을 통해 심초형 복합 단섬유의 편심도를 제어하였다. 최종 심초형 복합 단섬유 표본 30개를 무작위로 선택한 후 주사전자현미경(SEM)으로 단면을 촬영하고, 편심도 및 이의 분포 비율을 검증하였다.

2. 심초형 복합섬유 혼합물 또는 심초형 복합섬유의 제조

심부 성분과 초부 성분을 별도의 익스트루더를 통하여 소정의 중량비로 용융압출하고, 이를 심초형 복합 방사 구금에 공급한 후 편심도가 서로 다른 심초형 방사 구금을 통해 동시에 용융방사하여 제1 미연신 심초형 복합섬유 및 제2 미연신 심초형 복합섬유로 이루어진 미연신 복합섬유 혼합물 또는 하나의 편심도를 갖는 미연신 심초형 복합섬유를 형성하였다. 이후, 미연신 복합섬유 혼합물 또는 미연신 심초형 복합섬유의 표면을 친수성 방사유제로 미연신 복합섬유 혼합물 또는 미연신 심초형 복합섬유 중량 대비 약 0.5%의 양으로 처리하면서 약 85℃의 온도로 연신하였다. 이후, 연신된 복합섬유 혼합물 또는 연신된 심초형 복합섬유에 스터퍼 박스 크림퍼(stuffer box crimper)를 이용하여 지그재그형의 권축을 부여하고, 열풍 건조기에서 열 처리 하였다. 열 처리된 복합섬유 혼합물 또는 심초형 복합섬유를 약 40 ㎜의 길이로 절단하여 심초형 복합 단섬유 혼합물 또는 심초형 복합 단섬유를 수득하였다. 하기 표 1 및 표 2에 심초형 복합 단섬유 혼합물 또는 심초형 복합 단섬유 별로 사용된 재료, 공정 조건 및 최종 물성을 나타내었다.

구분			제조예 1	제조예 2	제조예 3	제조예 4
심부	수지 종류		PET	PET	PET	PP
심부	압출 온도(℃)		290	290	290	275
초부	수지 종류		HDPE	HDPE	HDPE	HDPE
초부	압출 온도(℃)		235	235	235	235
심부와 초부의 중량비	심부		50	50	50	50
심부와 초부의 중량비	초부		50	50	50	50
방사 조건	제1 심초형 복합섬유	편심도(%)	0	0	0	0
	제1 심초형 복합섬유	방사 비율(%)	70	55	80	70
	제2 심초형 복합 섬유	편심도(%)	73	60	75	70
	제2 심초형 복합 섬유	방사 비율(%)	30	45	20	30
복합 단섬유 제조조건	방사 섬도(De')		4.76	4.83	4.70	6.55
복합 단섬유 제조조건	열 처리 온도(℃)		100	100	100	100
복합 단섬유 혼합물 물성	섬도(De')		2.20	2.24	2.22	2.22
	인장 강도(g/De')		3.30	3.25	3.18	3.60
	파단 신율(%)		58	66	59	129

구분			비교제조예 1	비교제조예 2	비교제조예 3	비교제조예 4	비교제조예 5
심부	수지 종류		PET	PET	PET	PET	PP
	압출 온도(℃)		290	290	290	290	275
초부	수지 종류		HDPE	HDPE	HDPE	HDPE	HDPE
	압출 온도(℃)		235	235	235	235	235
심부와 초부의 중량비	심부		50	50	50	50	50
	초부		50	50	50	50	50
방사 조건	제1 심초형 복합섬유	편심도(%)	0	-	0	0	0
		방사 비율(%)	100	-	70	90	100
	제2 심초형 복합 섬유	편심도(%)	-	70	50	70	-
		방사 비율(%)	-	100	30	10	-
복합 단섬유 제조조건	방사 섬도(De')		4.80	4.82	4.75	4.65	6.60
	열 처리 온도(℃)		100	100	100	100	100
복합 단섬유 또는 복합 단섬유 혼합물 물성	섬도(De')		2.18	2.31	2.18	2.16	2.20
	인장 강도(g/De')		3.36	3.25	3.33	3.38	3.72
	파단 신율(%)		54	64	57	58	115

상기 표 1 및 표 2에서 사용한 약어 및 부가적은 설명은 다음과 같다.

* PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) : 고유 점도(Intrinsic viscosity, Iv)가 0.663 ㎗/g이고, 비중은 1.38이고, 융점은 256℃이며, 유리전이온도는 75~80℃임

* HDPE(고밀도 폴리에틸렌) : ASTM D1238에 의거하여 190℃, 2.16kg의 하중 조건에서 측정한 용융흐름지수(MFI)가 17.0/10분이고, 비중은 0.95이고, 융점은 129℃이며, 유리전이온도는 -100℃ 이하임

* PP(폴리프로필렌) : ASTM D1238에 의거하여 230℃, 2.16kg의 하중 조건에서 측정한 용융흐름지수(MFI)가 25.0/10분이고, 비중은 0.9이고, 융점은 162℃이며, 유리전이온도는 -16 ~ -20℃임

상기 표 1에서 초부를 구성하는 HDPE는 LLDPE(직쇄형 저밀도 폴리에틸렌)로 대체가 가능하다. LLDPE는 일반적으로 ASTM D1238에 의거하여 190℃, 2.16kg의 하중 조건에서 측정한 용융흐름지수(MFI)가 16.2/10분이고, 비중은 0.924이고, 융점은 115.9℃이며, 유리전이온도는 -100℃ 이하로서, HDPE와 유사한 물성을 가진다.

3. 부직포의 제조 및 물성 평가

상기 제조예 1 내지 4, 비교제조예 3 및 비교제조예 4에서 제조한 심초형 복합 단섬유 혼합물 또는 상기 비교제조예 1, 비교제조예 2 및 비교제조예 5에서 제조한 심초형 복합 단섬유를 이용하여 부직포를 제조하였다. 구체적으로, 복합 단섬유를 카드기에 80 m/min의 속도로 카딩하여 일정 평량의 웹을 제조하고, 웹을 스루에어 본드법(through-air bonidng)으로 열 융착시켜 부직포를 제조하였다. 스루에어 본드법(through-air bonding)을 적용할 때 웹의 와인딩 속도는 80 m/min 이었고, 오븐 내 벨트식 드라이어의 온도는 140℃이며, 웹의 드라이어 체류 시간은 7초이었다. 심초형 복합 단섬유 혼합물 또는 심초형 복합 단섬유로 부직포를 제조할 때의 작업성 및 최종 부직포의 다양한 물성을 평가하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 하기 표 3에서 보이는 바와 같이 제조예 1 내지 제조예 4에 의해 심초형 복합 단섬유 혼합물을 제조한 후 이로부터 부직포를 제조하는 경우 작업성이 모두 양호하고, 부직포의 물성도 모두 양호한 결과를 나타내었다. 반면, 비교제조예 1 내지 5에 의해 심초형 복합 단섬유 혼합물 또는 심초형 복합 단섬유를 제조한 후 이로부터 부직포를 제조하는 경우 작업성 또는 부직포 물성 중 적어도 어느 하나는 불량한 결과를 나타내었다.

부직포 제조시 사용한 복합 단섬유구분	부직포 제조시 작업성			최종 부직포의 물성
부직포 제조시 사용한 복합 단섬유구분	카딩성	지폭 축소	분진 발생	평량 (g/㎡)	두께 (㎜)	벌키도 (㎤/g)	균제도	소프트성
제조예 1	A	A	A	20.2	1.83	90.6	A	A
제조예 2	A	A	A	20.8	1.98	95.2	A	S
제조예 3	A	S	A	20.5	1.70	82.9	A	S
제조예 4	S	A	S	20.1	1.05	52.24	S	A
비교제조예 1	A	S	A	20.0	1.45	72.5	S	B
비교제조예 2	C	D	C	20.4	2.20	107.8	C	B
비교제조예 3	A	A	A	21.0	1.48	70.48	A	B
비교제조예 4	A	A	A	20.5	1.52	74.15	S	B
비교제조예 5	S	A	A	20.1	0.70	34.83	S	C

이상에서와 같이 본 발명을 상기의 실시예를 통해 설명하였지만 본 발명이 반드시 여기에만 한정되는 것은 아니며 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 본 발명에 첨부된 특허청구의 범위에 속하는 모든 실시 태양을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

편심도가 20% 이하인 제1 심초형 복합섬유 50~80 중량% 및 편심도가 60% 이상인 제2 심초형 복합섬유 20~50 중량%를 포함하는 심초형 복합섬유 혼합물로서,
상기 제1 심초형 복합섬유 및 제2 심초형 복합섬유의 심부(core)는 폴리에스테르계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지로 이루어지고, 초부(sheath)는 심부를 구성하는 수지보다 10℃ 이상 낮은 융점을 가진 폴리올레핀계 수지로 이루어지며,
상기 제1 심초형 복합섬유 및 제2 심초형 복합섬유 내에서 심부 대 초부의 중량비는 35:65 내지 65:35인 것을 특징으로 하는 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물.
제 1항에 있어서, 상기 제1 심초형 복합섬유의 편심도는 10% 이하인 것을 특징으로 하는 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물.
제 1항에 있어서, 상기 제1 심초형 복합섬유 및 제2 심초형 복합섬유는 동일한 권축 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물.
제 3항에 있어서, 상기 권축 형태는 지그재그형(zigzag type)인 것을 특징으로 하는 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물.
제 1항에 있어서, 상기 제1 심초형 복합섬유 및 제2 심초형 복합섬유의 심부는 융점이 220~280℃인 폴리에스테르계 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물.
제 5항에 있어서, 상기 제1 심초형 복합섬유 및 제2 심초형 복합섬유의 초부는 융점이 110~150℃인 폴리에틸렌계 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물.
제 1항에 있어서, 상기 심초형 복합섬유 혼합물은 제1 심초형 복합섬유와 제2 심초형 복합섬유의 혼합체인 섬유 번들이고, 이의 파단 신율(elongation at break)은 30~150%인 것을 특징으로 하는 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물.
폴리에스테르계 수지 또는 폴리프로필렌계 수지가 심부에 배치되고 상기 심부에 배치된 수지보다 10℃ 이상 낮은 융점을 가진 폴리올레핀계 수지가 초부에 배치되도록 심초형 방사 구금에 공급한 후, 서로 다른 편심도를 가진 심초형 방사 구금을 통해 융용방사하여, 편심도가 20% 이하인 제1 미연신 심초형 복합섬유 50~80 중량% 및 편심도가 60% 이상인 제2 미연신 심초형 복합섬유 20~50 중량%를 포함하는 미연신 복합섬유 혼합물을 형성하는 단계;
상기 미연신 복합 섬유 혼합물을 심부를 구성하는 수지의 유리전이온도 이상의 온도 내지 초부를 구성하는 수지의 융융 온도보다 10℃ 이상 낮은 온도 사이에서 연신하여 연신 복합섬유 혼합물을 형성하는 단계; 및
상기 연신 복합섬유 혼합물에 동일한 권축을 부여한 후 열 처리하는 단계를 포함하고,
상기 제1 미연신 심초형 복합섬유 및 제2 미연신 심초형 복합섬유 내에서 심부 대 초부의 중량비는 35:65 내지 65:35인 것을 특징으로 하는 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물의 제조방법.
제 8항에 있어서, 상기 제1 미연신 심초형 복합섬유의 편심도는 10% 이하인 것을 특징으로 하는 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물의 제조방법.
제 8항에 있어서, 상기 연신 복합섬유 혼합물에 부여되는 권축 형태는 지그재그형(zigzag type)인 것을 특징으로 하는 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물의 제조방법.
제 8항에 있어서, 상기 연신 복합섬유의 혼합물에 권축을 부여하는 방법은 스터퍼 박스법(Stuffer Box method)인 것을 특징으로 하는 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물의 제조방법.
제 8항에 있어서, 상기 제1 미연신 심초형 복합섬유 및 제2 미연신 심초형 복합섬유의 심부는 융점이 220~280℃인 폴리에스테르계 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물의 제조방법.
제 12항에 있어서, 상기 제1 미연신 심초형 복합섬유 및 제2 미연신 심초형 복합섬유의 초부는 융점이 110~150℃인 폴리에틸렌계 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물의 제조방법.
제 8항에 있어서, 상기 열 처리된 복합섬유 혼합물은 서로 다른 편심도를 가진 심초형 복합섬유의 혼합체인 섬유 번들이고, 이의 파단 신율(elongation at break)은 30~150%인 것을 특징으로 하는 열 융착성 심초형 복합섬유 혼합물의 제조방법.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항의 복합섬유 혼합물 또는 제 8항 내지 제 14항 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 복합섬유 혼합물의 열 융착에 의해 형성된 부직포.
제 15항에 있어서, 상기 복합 섬유의 열 융착은 스루에어 본드법(through-air bonding) 또는 캘린더 본드법(calender bonding)에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 부직포.