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KR101254127B1 - 가용성 텍스타일 패브릭 - Google Patents

가용성 텍스타일 패브릭 Download PDF

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KR101254127B1
KR101254127B1 KR1020107008042A KR20107008042A KR101254127B1 KR 101254127 B1 KR101254127 B1 KR 101254127B1 KR 1020107008042 A KR1020107008042 A KR 1020107008042A KR 20107008042 A KR20107008042 A KR 20107008042A KR 101254127 B1 KR101254127 B1 KR 101254127B1
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KR
South Korea
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binder
fiber web
sheet material
bonded
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페터 그리나에우스
올리버 슈타우덴마이어
한스 리티크
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칼 프로이덴베르크 카게
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Abstract

본 발명은 특히 텍스타일 산업에서 가용성 심지로 사용될 수 있으며 부직포 캐리어 층을 포함하는 가용성 텍스타일 패브릭에 관한 것으로, 부직포 캐리어 층은 바인더에 의해 선택된 영역에서 결합되고 나머지 영역에서는 결합되지 않으며, 캐리어 층의 적어도 일부는 적어도 한쪽 면에 접착 코팅이 제공된다. 가용성 텍스타일 패브릭은 제조하기가 쉽고 저렴하며 양호한 신축성, 양호한 접착 강도, 양호한 촉감 및 좋은 외관과 같은 우수한 특성을 특징으로 하며, 다음 단계들을 포함하는 방법에 의해 얻어진다: (a) 공지의 방식으로 적층 장치에 파이버들로부터 파이버 웹을 제조하는 단계, (b) 바인더와 열가소성 폴리머의 혼합물을 파이버 웹의 선택된 영역에 도포하는 단계, 및 (c) 부직포를 형성하고 바인더를 선택적으로 교차결합시키기 위하여 파이버 웹의 파이버들을 건조시키고 바인더로 결합시키도록 그리고 열가소성 폴리머를 부직포의 표면 위에 또는 표면과 함께 소결시키도록 단계(b)에서 얻어진 파이버 웹을 열처리하는 단계.

Description

가용성 텍스타일 패브릭{FUSIBLE TEXTILE FABRIC}
본 발명은 특히 텍스타일 산업에서 가용성 심지(interlining)로서 유용하며, 선택된 면적의 영역에서 바인더에 의해 결합되고 나머지 면적의 영역에서는 결합되지 않은 파이버 웹으로 구성되는 배킹 층(backing ply)을 포함하는 가용성 텍스타일 시트 소재에 관한 것으로서, 배킹 층은 적어도 한쪽 면의 적어도 일부에 열가소성 폴리머를 가진다.
심지는 의류의 눈에 띄지 않는 골격이다. 심지는 의류가 착용자에게 잘 맞도록 하고 최적의 착용감을 주도록 한다. 적용하기에 따라서, 심지는 가공성을 증대시키고 기능성을 향상시키며 의류를 안정화시킨다. 의류 외에도, 이러한 기능들은 산업용 텍스타일 용도들, 예를 들어 가구, 실내장식 및 가정용 텍스타일들에서도 적용되는 것을 볼 수 있다.
심지에 요구되는 중요한 특성은 유연성(softness), 탄력성 있는 촉감(springiness-type hand), 세탁과 케어 내구성(wash and care durability), 및 사용되는 배킹 소재에 적합한 마모 저항성이다.
심지는 결합된 파이버 웹 부직포 패브릭(bonded fibrous web nonwoven fabrics), 직물(wovens), 니트, 또는 유사한 텍스타일 시트 소재들로 구성될 수 있으며, 이러한 소재들에는 대개 결합 화합물이 추가적으로 제공되는데, 이에 의해 심지는 상부 패브릭에 열 및/또는 압력에 의해 접착될 수 있다(가용성 심지). 이와 같이 심지는 상부 패브릭에 라미네이팅된다. 이러한 다양한 텍스타일 시트 소재들은 그 제조방법에 따라 상이한 특성들을 가진다. 직조 패브릭들은 경사와 위사의 방향으로 실/사(threads/yarns)로 구성되고, 니트는 루프 구조에 의해 텍스타일 시트 소재 안으로 연결된 실/사로 구성된다. 결합된 파이버 웹 부직포 패브릭은 기계적, 화학적 또는 열적으로 결합된 파이버 웹을 형성하기 위해 적층된 개개의 파이버들로 구성된다.
기계적으로 결합된 파이버 웹 부직포 패브릭의 경우, 파이버 웹은 파이버들의 기계적인 얽힘(interlacing)에 의해 결속된다. 이는 니들링(needling) 기법을 사용하거나 물이나 증기의 분사에 의한 얽힘 기법을 사용한다. 니들링은, 상대적으로 변하기 쉬운(labile) 촉감을 가지기는 하지만, 유연한 제품들을 제공하며 따라서 이 기술은 단지 특수한 틈새시장의 심지용으로 확립되었다. 게다가, 기계적 니들링은 일반적으로 50g/m2를 초과하는 평량(basis weight)을 요구하는데, 이는 다수의 심지 적용 제품용으로는 너무 높다.
물 분사에 의해 결속되는 결합된 파이버 웹 부직포 패브릭은 낮은 평량으로 제조될 수 있으나, 일반적으로 편평하고 탄력성이 부족하다.
화학적으로 결합된 파이버 웹 부직포 패브릭의 경우, 파이버 웹이 침지법(impregnating), 분사법(spraying) 또는 기타 통상적인 적용 방법에 의해 바인더(예컨대 아크릴레이트 바인더)로 처리되고 뒤이어 경화된다. 바인더는 결합된 파이버 웹 부직포 패브릭을 형성하기 위해 파이버들을 함께 결합시키지만, 바인더가 파이버 웹에 광범위하게 분포되고 복합 재료에서와 같이 파이버들을 전체에 함께 접착시키기 때문에, 상대적으로 뻣뻣한 제품이 얻어진다. 촉감/유연성의 변화는 파이버의 혼용이나 바인더의 선택에 의해 완전히 상쇄되지는 않는다.
열적으로 결합된 파이버 웹 부직포 패브릭은 심지로 사용하기 위해 일반적으로 캘린더(calender)나 뜨거운 공기에 의해 결속된다. 부직포 심지에 대한 현재의 표준 기술은 포인트 형 캘린더 결속법(pointwise calender consolidation)이다. 여기서 파이버 웹은 일반적으로 이 공정을 위해 특별히 개발된 폴리에스테르나 폴리아미드 파이버들로 구성되고, 파이버의 융점 근처의 온도에서 캘린더에 의해 결속되며, 캘린더의 하나의 롤은 포인트 조각(point engraving)을 가진다 이러한 포인트 조각은 예컨대 64포인트/1cm2로 구성되고 12%의 씨일링 표면(sealing surface)을 가질 수 있다. 포인트 배열이 없다면, 심지는 평탄하게 결속될 것이고 촉감이 부적절하게 깔깔할 것이다.
사용된 파이버들에 따라, 포인트 배열은 충분히 유연한 제품들이 형성되도록 보장해 주지만, 결합된 파이버 웹 부직포는 포인트 패턴(포인트(point)와 씨일(seal)의 반복)을 가진다. 심지의 유연성은 결합 포인트들 사이의 파이버들의 이동성(mobility)에 기인한다. 그러나 박판(foil)의 방식과 같이 결속되는 결합 포인트는 뻣뻣함에 기여한다. 게다가, 이러한 포인트 패턴들은 매우 가볍고 얇은 상부 패브릭을 통해서 아름답지 않게 눈에 띌 수 있다. 게다가, 결합 화합물도 마찬가지로 추가 공정에서 프린팅에 의해 포인트로 도포될 수 있다. 두 개의 상이한 포인트 구조들은 서로 겹쳐질 때 시각적인 교란(모아레) 효과를 일으킬 수 있다. 매력적인 촉감을 가지는 충분히 유연한 심지가 얻어지지만, 표준기술에 의하면 일반적으로 심지의 약 10~45% 정도가 포인트-씨일 반복 및 결합 화합물 포인트 도포에 의해 결속되고 커버된다.
텍스타일 시트 소재들을 제조하기 위한 위의 공정들은 공지이며 교본 및 특허 문허에 기재되어 있다.
일반적으로 심지에 도포되는 결합 화합물은 열적으로 활성화될 수 있으며 대개 열가소성 폴리머들로 구성된다. 종래기술에 따르면 이러한 결합 화합물을 도포하는 기술은 파이버 시트 소재 위의 별개의 공정에서 시행된다. 결합 화합물 기술로서 분말 포인트(powder point), 페이스트 프린팅(paste printing), 더블 포인트(double point), 살포(sprinkling), 핫멜트(hotmelt) 공정들이 알려져 있고 특허 문헌에 기재되어 있다. 더블 포인트 코팅은 케어링 처리(caring treatment) 후 상부 패브릭에 대한 접착성의 관점에서 현재 가장 효율적인 것으로 고려된다.
이러한 더블 포인트는 하부 포인트와 상부 포인트로 구성된다는 점에서 이층 구조를 가진다. 하부 포인트는 기초 소재 안으로 침투하고 결합 화합물 역류(strike-back)에 대한 저지층으로 작용하고 상부 포인트 입자들을 고정하는 데 도움이 된다. 통상적인 하부 포인트들은 바인더로 구성되고/되거나 폴리머가 충전된 혼합물들이다. 사용된 화학적 성질에 따라, 하부 포인트는 기초 소재에의 고정뿐만 아니라 상부 패브릭과의 접착 결합에 기여한다. 그러나 상부 포인트가 이층 복합물에서 주요 접착 성분이며 하부 포인트 위에 분말로서 살포된다. 살포 후, 분말의 과잉 부분(하부 층의 포인트들 사이의)은 다시 흡입된다. 뒤이은 소결(sintering) 후에, 상부 포인트는 하부 포인트에 열적으로 결합되고 상부 패브릭에 대한 접착 물질로서 역할을 할 수 있다.
심지의 의도된 목적에 따라, 상이한 개수의 포인트들이 프린트되고/되거나 결합 화합물의 양 또는 포인트 패턴의 배열이 변화된다. 포인트들의 대표적인 개수는 예를 들어, 9g/m2의 부가물(add-on)의 CP 110 또는 11g/m2의 부가물 범위(add-on range)를 가지는 CP 52이다.
전술한 방법은 심지로서 사용될 때 높은 결합력을 가지는 가용성 텍스타일 시트 소재들을 제공하지만 제조 방법이 불편하고 고가이다.
본 발명의 목적은 가용성 텍스타일 시트 소재, 특히 텍스타일 산업에서 가용성 심지로서 사용되고 매우 우수한 촉감과 시각적 특성들 및 상부 패브릭에 대한 매우 높은 결합력을 가지며 게다가 제조가 간단하고 저렴한 가용성 텍스타일 시트 소재를 제공하기 위한 것이다.
이러한 목적은 청구항 1의 모든 특징들을 가지는 가용성 텍스타일 시트 소재에 의해 달성된다는 것을 발견했다. 발명의 바람직한 실시예들은 종속항들에 기재된다.
본 발명에 따르면, 특히 텍스타일 산업에서 가용성 심지로 유용하며, 선택된 면적의 영역에서는 바인더에 의해 결합되고 나머지 면적의 영역에서는 결합되지 않은 파이버 웹으로 구성되는 배킹 층을 포함하며, 배킹 층은 적어도 한쪽 면의 적어도 일부에 열가소성 폴리머를 가지는, 가용성 텍스타일 시트 소재는 다음 단계들을 포함하는 방법에 의해 얻어질 수 있다:
a) 종래의 방식으로 파이버들로부터 파이버 웹을 적층(laydown) 장치에 제조하는 단계,
b) 바인더와 열가소성 폴리머의 혼합물을 파이버 웹의 선택된 면적의 영역에 도포하는 단계, 및
c) 결합된 파이버 웹 부직포 패브릭을 형성하고 상기 바인더를 선택적으로 교차결합시키기 위하여 상기 파이버 웹의 파이버들을 건조시키고 상기 바인더로 결합시키도록 그리고 상기 열가소성 폴리머를 상기 결합된 파이버 웹 부직포 패브릭의 표면과/위에 소결시키도록 상기 단계(b)로부터 얻어진 상기 파이버 웹을 열처리하는 단계.
본 발명의 이점들이 일 예로 포인트 프린팅 방법(point printing process)을 사용하여 일반성을 잃지 않고 설명될 것이다.
본 발명에 따른 가용성 텍스타일 시트 소재는 높은 결합 강도를 가진다. 놀랍게도, 결합 화합물로 작용하는 열가소성 폴리머 및 바인더로 구성된 결합 포인트는 3P/더블 포인트 구조를 가지는 종래의 결합 화합물 포인트에 필적할 만한 결합 강도를 가지는 것이 관찰되었다. 그러나 종래의 경우와 달리, 본 발명의 결합 포인트는 단일 단계의 공정에서 도포될 수 있으며, 이 단계는 파이버 웹으로부터 결합된 파이버 부직포 패브릭을 제조하기 위하여 바인더를 동시에 도포하는 것을 더 포함한다. 따라서 본 발명에 따른 가용성 텍스타일 시트 소재는 제조가 간단하고 저렴하다.
또한 파이버 결합 포인트를 함께 부분적으로 형성하는 바인더와 열가소성 폴리머의 결합 포인트는 결과적으로 결속 포인트들 사이에서 파이버들의 이동 가능성을 최대로 만든다. 따라서 텍스타일 시트 소재는 높은 탄력성, 우수한 유연성 및 좋은 촉감을 가진다. 또한 공지의 심지와 대조적으로, 텍스타일 시트 소재는 포인트들의 추가적으로 도포해진 그리드를 가지지 않으므로, 얇은 상부 패브릭을 사용하는 경우에도 종래의 기술에 알려진 바람직하지 않은 모아레 효과가 발생하지 않는다. 그 결과로, 본 발명의 텍스타일 시트 소재는 우수한 시각적 외관을 제공한다.
바인더에 의한 결합이 관여하므로, 포인트-씨일 공정에 의한 열적 결속의 경우에서와 같이 값비싼 특수 파이버들이 필요하지 않으며, 오히려 탄력성 있는 제품들이 예를 들어 크림프가 있는(crimped) 파이버들로 인해 얻어질 수 있다.
열가소성 폴리머의 양에 대한 사용된 바인더의 양의 비율 및 파이버 웹의 습윤성(wettability)의 변화를 통해 매우 강하게 결합되고 마모 저항력이 있는 제품들을 얻을 수 있고 기모된(raised) 직물에 대응할 수 있는 표면들을 가지는 매우 유연성 있는 결합된 파이버 웹 부직포 패브릭을 얻을 수 있다. 열가소성 폴리머의 비율이 높으면 매우 높은 박리(delamination) 저항력을 얻을 수 있다. 용액으로부터 직접적으로 혹은 간접적으로, 바람직하게는 미립자 열가소성 폴리머의 표면을 변경함으로써, 그의 바인더 매트릭스 안으로의 혼입이 달라질 수 있다. 바인더 매트릭스의 다른 성분들에 의한 입자 표면들의 점유가 커지면 얻을 수 있는 결합력에 악영향을 미친다.
배킹 층에 사용될 파이버들, 바인더 및 열가소성 폴리머는 각각의 의도된 적용 분야 및/또는 특정한 품질 요건들을 고려하여 선택된다. 원칙적으로 본 발명은 여기에 어떠한 제한도 두지 않는다. 당업자라면 원하는 목적에 적합한 물질들의 조합을 쉽게 찾을 수 있을 것이다.
파이버 웹을 위한 파이버들은 예를 들어 폴리에스테르, 폴리아미드, 재생 셀루로오스 및/또는 바인더 파이버들과 같은 인조 파이버들 및/또는 양모나 면 파이버와 같은 천연 파이버들을 포함한다. 인조 파이버들은 크림프를 부여할 수 있거나(crimpable), 크림프가 있고(crimped)/있거나 크림프가 없는(uncrimped) 스테이플 파이버들(staple fibers), 크림프를 부여할 수 있거나, 크림프가 있고/있거나 크림프가 없는 직접 방사 연속 필라멘트 파이버들(directly spun continuous filament fibers), 및/또는 멜트블로운(meltblown) 파이버들과 같은 유한한 파이버들(finite fibers)을 포함할 수 있다.
파이버 웹은 단일 또는 다중 층 구조를 가질 수 있다.
심지로 특히 적합한 파이버는 6.7 dtex 이하의 파이버 선형 밀도를 가지는파이버이다. 큰 선형 밀도는 상당한 파이버 강성 때문에 일반적으로 사용되지 않는다. 바람직한 파이버 선형 밀도는 1.7 dtex의 영역이나, 1 dtex 미만의 선형 밀도를 가지는 미세파이버들도 또한 고려될 수 있다.
바인더는 아크릴레이트, 스티렌-아크릴레이트, 에틸렌-비닐아세테이트, 부타디엔-아크릴레이트, SBR, NBR 및/또는 폴리우레탄 타입의 바인더일 수 있다.
결합 화합물의 역할을 하는 열가소성 폴리머는 바람직하게는 (코)폴리에스테르-기반, (코)폴리아미드-기반, 폴리올레핀-기반, 폴리우레탄-기반, 에틸렌 비닐아세테이트-기반의 폴리머들 및/또는 그들의 조합(혼합물들 및 사슬 성장 부가 코폴리머들)을 포함한다.
전술한 바와 같이, 바인더 및 열가소성 폴리머의 혼합물은 바람직하게는 포인트 패턴으로 배킹 층에 도포해진다. 이는 소재의 유연성과 탄력성을 보장한다. 포인트 패턴은 규칙적으로 또는 불규칙적으로 분포될 수 있다. 그러나 본 발명은 결코 포인트 패턴들에 제한되지 않는다. 바인더와 열가소성 폴리머의 혼합물은, 예를 들어 선 형태로, 줄무늬 형태로, 망이나 격자 형의 구조 형태로, 직사각형이나 다이아몬드 또는 타원의 포인트 형태로 등과 같이, 어떠한 형태로든 도포될 수 있다.
본 발명의 가용성 텍스타일 시트 소재를 제조하는 바람직한 방법은 다음 단계들을 포함한다.
a) 종래의 방식으로 파이버들로부터 파이버 웹을 적층 장치에 제조하는 단계,
b) 바인더와 열가소성 폴리머의 혼합물을 파이버 웹의 선택된 면적의 영역에 도포하는 단계, 및
c) 결합된 파이버 웹 부직포 패브릭을 형성하고 상기 바인더를 선택적으로 교차결합시키기 위하여 상기 파이버 웹의 파이버들을 건조시키고 상기 바인더로 결합시키도록 그리고 상기 열가소성 폴리머를 상기 결합된 파이버 웹 부직포 패브릭의 표면과/위에 소결시키도록 상기 단계(b)로부터 얻어진 상기 파이버 웹을 열처리하는 단계.
스테이플 파이버들이 사용될 때, 파이버 웹을 형성하기 위해 적어도 하나의 롤러 카드(card)로 스테이플 파이버들을 카딩하는 것이 유리하다. 여기에서는 랜덤 래핑(random lapping)이 바람직하지만, 결합된 파이버 웹 부직포 패브릭의 특정 특성들이 가능하게 될 때 및/또는 다중-층 파이버 구조들을 원할 때, 길이 방향 및/또는 폭방향 래핑의 조합들 및/또는 한층 더 복잡한 롤러 카드 배열들도 또한 가능하다.
이러한 결합되지 않은(nonbonded) 파이버 웹은 프린팅 장치에서 직접 바인더와 열가소성 폴리머를 포함하는 혼합물로 프린팅될 수 있다. 이러한 목적을 위해 프린팅하기 전에 파이버 웹을 압축하거나 섬유 조제들로 적시거나 원하는 다른 방식으로 처리하는 것이 바람직하며, 이로 인해 결합된 파이버 웹에서 파이버와 파이버간 기계적 접착성을 증가시키며, 이에 의해 프린팅 공정이 더 일관성이 있게 된다.
바람직하게는, 프린팅을 위한 혼합물은 분산의 형태로 존재한다. 결합되지 않은 파이버 웹은 정확한 프린팅이 어렵기 때문에, 사용되는 분산 성분들은 파이버 기포 및 사용되는 가소성 폴리머들에 정확히 매칭되어야 한다.
사용되는 분산액은 바람직하게 다음을 포함한다:
아크릴레이트, 스티렌-아크릴레이트, 에틸렌-비닐아세테이트, 부타디엔-아크릴레이트, SBR, NBR 및/또는 폴리우레탄 타입의 교차결합 또는 교차결합 가능한 바인더들;
o 증점제(thickeners)(예를 들어 부분적으로 교차결합된 폴리아크
릴레이트들 및 그의 염들),
o 분산제(dispersants),
o 습윤제(wetting agents),
o 유동 조절제(flow control agents),
o 촉감 개선제(hand modifiers)(예를 들어 실리콘 화합물들 또는
지방산 에스테르 유도체들) 및/또는
o 충전제(fillers)와 같은 조제들(auxiliaries); 및
결합 화합물의 역할을 하는 하나 이상의 열가소성 폴리머들.
열가소성 폴리머는 바람직하게는 입자들의 형태로 존재한다. 놀랍게도, 파이버 웹이 입자들, 바인더 및, 몇몇 경우에는, 추가적인 성분들의 분산에 의해 프린팅되므로, 바인더는 굵은 입자들로부터 분리되고 굵은 입자들은 결합 영역의 상부면에, 예를 들어 포인트 표면에 더 많이 머무르게 되는 것이 발견되었다. 바인더는, 파이버 웹 내에 고정되는 것과 결합된 파이버 웹 부직포 패브릭을 형성하기 위해 파이버 웹을 함께 결합하는 것 외에, 굵은 입자들을 결합시킨다. 동시에, 입자들과 바인더의 부분적인 분리는 파이버 웹의 표면에서 발생한다. 바인더가 소재 안으로 깊게 침투하는 반면, 입자들은 표면에 축적된다. 그 결과, 폴리머의 굵은 입자들은 바인더 매트릭스로 결합되지만, 동시에 결합된 파이버 웹 부직포 패브릭의 표면의 폴리머 입자들의 자유 영역은 상부 패브릭에 대한 직접적인 접착 결합을 위해 사용될 수 있다. 더블 포인트와 유사한 구조가 개발되었지만, 공지의 더블 포인트 공정에서 이러한 구조를 제조하는 것과는 다르게, 바인더를 동시에 도포하는데 도움이 되는 단일 공정 단계만이 요구된다. 이층의 결합 화합물 포인트들은 먼저 도포된 층이 저지층으로 작용하기 때문에 결합 화합물의 역류가 적다. 놀랍게도, 본 발명의 결합 포인트는 더블 포인트와 유사하며 또한 이러한 긍정적인 특성을 나타낸다. 명백히, 여기에 설명된 방법은 결합 포인트에 저지층을 그 자리에서 형성하는 결과를 낳으며, 열가소성 폴리머의 역류가 효과적으로 저지되고, 그 결과 제품의 긍정적 특성들이 향상된다.
입자들의 크기는 프린팅될 면적에 따라, 예를 들어 결합 포인트의 원하는 사이즈에 따라, 결정된다. 포인트 패턴의 경우, 입자 직경은 0μ 내지 500μ 사이에 있을 수 있다. 원칙적으로, 열가소성 폴리머의 입자 크기는 일정하지 않으며, 분포를 가지며, 즉, 입자 크기들의 분포 범위를 늘 가진다. 입자 크기의 범위들은 각각 주요 부분들(main fractions)이다. 입자 크기는 원하는 도포율(application rate) 및 포인트 분포에 매칭되어야 한다.
사용되는 바인더들은 그래스전이온도(Tg)가 변할 수 있지만, 부드러운 제품용으로 유리전이온도가 10℃ 미만인 "부드러운" 바인더들이 통상적으로 선호된다. 조제들은 페이스트의 점도를 조절하기 위해 사용된다. 적절한 바인더들은 심지의 촉감을 넓은 범위로 변화시킬 수 있다.
프린팅 공정 후에, 결합된 파이버 웹 부직포 패브릭을 형성하고 바인더를 선택적으로 교차결합시키기 위하여 파이버 웹의 파이버들을 건조시키고 바인더로 결합시키도록, 그리고 열가소성 폴리머를 결합된 파이버 웹 부직포 패브릭의 표면과/위에 소결시키도록 소재를 열처리한다. 뒤이어서 소재는 가용성 텍스타일 시트 소재로서 감겨진다.
본 발명에 따른 가용성 텍스타일 시트 소재의 용도는 이 용도에 국한되지 않는다. 예를 들어 덮개를 씌운 가구, 강화된 좌석 구조, 시트 커버와 같은 가정용 텍스타일들의 가용성 텍스타일 시트 소재, 및 자동차 인테리어, 신발 구성요소, 위생/의료 분야의 가용성 및 신축성 텍스타일 시트 소재와 같은 다른 용도에 사용될 수도 있다.
이제, 텍스타일 산업에서 가용성 심지로 사용되는 본 발명의 가용성 텍스타일 시트 소재의 예를 사용하여 일반성을 잃지 않고 본 발명을 설명할 것이다.
사용된 테스트 방법들:
아래에서 설명할 예시적 예들을 자체 제조한 포플린(poplin) 타입의 상부 패브릭에 용융하는 것이 140℃에서 12초 동안 연속적인 가압으로 행해졌다. 박리 저항력은 DIN54310 또는 DIN EN ISO 6330에 따라 측정된다. 박리 저항력 테스트에서, 상부 패브릭과 심지 사이의 접착성이 강하여 테스트가 수행되는 동안 박리가 완료되기 전에 심지가 찢어지는 경우, 박리 저항력 값을 "sp"로 나타낸다. 원칙적으로 접착성이 심지의 내부 강도보다 더 크기 때문에, 이는 목표로 삼는 최대값이다.
결합 화합물 역류를 측정하기 위하여, 외부의 상부 패브릭과 심지로 이루어진 내부 샌드위치는 전술한 설정들에 따른 용융 프레스를 거친다. 내부 층의 접착력이 낮을수록 결합 화합물 역류가 줄어든다.
제1 실시예
파이버 웹은 35g/m2의 평량을 가지며, 서로 상이한 열수축을 가진 4.4 dtex 60mm 폴리에스테르/코폴리에스테르(PET/coPET)의 사이드-바이-사이드(side-by-side; s/s) 이성분 파이버 20%와 1.7 dtex 36mm의 일반 폴리에스테르 파이버 80%로 구성되었으며, 이 파이버 웹은 롤러 카딩된 후 120℃의 가압 시스템에서 캘린더링되고, 한 쌍의 롤을 통과하고 150%의 픽업(wet pickup)으로 물에 습윤된다. 흡습된 파이버 웹은 다음에 110 포인트/cm2의 로터리 스크린 프린팅 장치를 통과하고 바인더-폴리머 분산액에 의해 포인트로 프린팅된다. 프린팅된 파이버 웹은 벨트 건조기에서 175℃로 건조되고 바인더는 교차결합하고 폴리머 입자들이 그 위에 함께 소결된다.
바인더-폴리머 분산액은 각 성분의 부피를 기준으로 하여 다음의 조성을 가진다:
그래스전이온도(Tg)가 -28℃인 자기-교차결합 부틸/에틸 아크릴레이트 바인더 분산: 20부
코폴리아미드 분말(입자 직경이 0 내지 200μ이고 용융 범위가 약 115℃인): 20부
습윤제 a//n/i(여기서, a는 음이온성(anionic)을 의미하며, n은 중성(neutral)을 의미하고, i는 이온성(ionic)을 의미한다): 1부
증점제: 3부
물: 56부
제2 실시예
파이버 웹은 25g/m2의 평량을 가지며, 1.7 dtex 38mm의 나일론-6 파이버 50%와 1.7 dtex 34mm의 폴리에스테르(PET) 파이버 50%로 구성되었으며, 이 파이버 웹은 롤러 카딩된 후 150℃의 가압 시스템에서 캘린더링되고, 하부 롤이 미세한 홈을 가진 스쿠핑 롤인 한 쌍의 롤을 통과하고 110%의 픽업으로 물에 습윤된다. 흡습된 파이버 웹은 다음에 110 포인트/cm2의 로터리 스크린 프린팅 장치를 통과하고 바인더-폴리머 분산액에 의해 포인트로 프린팅된다. 프린팅된 파이버 웹은 벨트 건조기에서 175℃로 건조되고 바인더는 교차결합하고 폴리머 입자들이 그 위에 함께 소결된다.
바인더-폴리머 분산액은 각 성분의 부피를 기준으로 하여 다음의 조성을 가진다:
그래스전이온도(Tg)가 -28℃인 자기-교차결합 부틸/에틸 아크릴레이트 바인더 분산: 15부
코폴리아미드 분말(입자 직경이 0 내지 120μ이고 용융 범위가 약 110℃인): 30부
습윤제 a//n/i: 1부
증점제: 2부
물: 52부
제3 실시예
파이버 웹은 40g/m2의 평량을 가지며, 2.2 dtex 38mm의 나선형-크림프를 가진 코폴리에스테르 파이버 30%와 1.7 dtex 34mm의 폴리에스테르(PET) 파이버 70%로 구성되었으며, 이 파이버 웹은 롤러 카딩된 후 110℃의 가압 시스템에서 캘린더링되고, 한 쌍의 롤을 통과하고 140%의 픽업으로 물과 0.5% 조제에 습윤된다. 흡습된 파이버 웹은 37 포인트/cm2의 로터리 스크린 프린팅 장치를 통과하고 바인더-폴리머 분산액에 의해 포인트로 프린팅된다. 프린팅된 파이버 웹은 그 다음에 벨트 건조기에서 175℃로 건조되고 바인더는 교차결합하고 폴리머 입자들이 그 위에 함께 소결된다.
바인더-폴리머 분산액은 각 성분의 부피를 기준으로 하여 다음의 조성을 가진다:
그래스전이온도(Tg)가 -28℃인 자기-교차결합 부틸/에틸 아크릴레이트 바인더 분산: 10부
그래스전이온도(Tg)가 -10℃인 자기-교차결합 부틸/에틸 아크릴레이트 바인더 분산: 10부
코폴리아미드 분말(입자 직경이 80 내지 200μ이고 용융 범위가 약 120℃인): 45부
습윤제 a//n/i: 1부
증점제: 2부
물: 32부
예시적 실시예들대로 제조된 텍스타일 시트 소재들의 제품 특성들이 표 1에 기재되어 있다. 표 2는 제1 실시예의 텍스타일 시트 소재와 열적으로 결합된 비교예 사이의 비교를 보여준다.
제1 실시예 제2 실시예 제3 실시예
포인트/cm2 110 110 37
파이버 혼용율 20% s/s 이성분 PET
80% 일반 PET		 50% PA6
50% 일반 PET		 30% 나선형-크림프가 있는 PET
70% 일반 PET
웹[g/m2] 35 25 40
웹+바인더[g/m2] 41 28 46
열가소성 폴리머
추가[g/m2]		 12 8 14
최초 접착[N/5cm] PET-면 패브릭에 140℃/12초에서 용융됨
140℃/12초/2.5bar 13.1 sp 6.8 sp 17.6 sp
케어 후 접착[N/5cm] PET-면 패브릭에 120℃/12초에서 용융됨
1 x 40℃ 세척 11.6 7.0 sp 15.0 sp
1 x 60℃ 세척 9.1 6.3 sp 13.7 sp
1 x 드라이클리닝 12.4 sp 7.3 sp 12.4 sp
결합 화합물 역류 [N/10cm] PET-면 패브릭에 120℃/12초에서 용융됨
내부 샌드위치
백-리베팅(S-RV)		 0.47 0.31 1.4
응력-변형율 특성
길이방향 최대인장력(HZK)[N/5cm] 22 11 28
길이방향 최대인장강도
신도(HZKD)[%]		 21 10 16
폭방향 HZK[N/5cm] 4.9 1.5 6.2
폭방향 HZKD[%] 20 8 32
후면 마모 저항성 양호 대체로 양호 양호
제1 실시예 제1실시예와 비교되는 열적 결합됨
웹[g/m2] 35 100% 일반 PET
35
웹+바인더[g/m2] 41 40
폴리머 추가[g/m2] 12 12
140℃/12초/2.5bar 13.1 sp 11.2
1 x 60℃ 세척 9.1 mw 9.0
1 x 드라이클리닝 12.4 sp 10.1
내부 샌드위치 백-리베팅(S-RV) 0.47 0.27
길이방향 HZK[N/5cm] 22 18
길이방향 HZKD[%] 21 8
폭방향 HZK[N/5cm] 4.9 2.9
폭방향 HZKD[%] 20 7
후면 마모 저항성 양호 양호
본 발명에 따른 텍스타일 시트 소재들은 높은 기계적 강도, 높은 신도 및 높은 박리 저항력과 연관된 우수한 마모 저항성을 가진다는 것이 표들에 기재된 값들로부터 명백하다. 단지 제1 실시예의 결합 화합물 역류 거동만이 비교예보다 약간 나쁠 뿐이다. 위의 표에 기재되지 않은, 본 발명에 따른 텍스타일 시트 소재들의 또 다른 유리한 성질은 표면의 대체적인 평탄성이다.

Claims (12)

  1. 텍스타일 산업에서 가용성 심지로서 상부 패브릭에 라미네이팅 하는데 유용하며, 선택된 면적의 영역에서 바인더에 의해 결합되고 나머지 면적의 영역에서 결합되지 않은 파이버 웹으로 구성되는 배킹 층(backing ply)을 가지며, 상기 배킹 층은 적어도 한쪽 면의 적어도 일부에 열가소성 폴리머를 가지는 가용성 텍스타일 시트 소재에 있어서,
    상기 가용성 텍스타일 시트 소재는:
    a) 적층 장치에 파이버들로부터 파이버 웹을 제조하는 단계,
    b) 바인더와 열가소성 폴리머의 혼합물을 상기 파이버 웹의 선택된 면적의 영역에 도포하는 도포 단계, 및
    c) 파이버 웹의 파이버들을 건조하고, 바인더에 의해서 그리고 선택적으로 바인더를 교차결합시킴으로써 상기 파이버 웹의 파이버들을 결합시켜서 결합된 파이버 웹 부직포 패브릭을 형성시키도록, 그리고 상기 열가소성 폴리머를 상기 결합된 파이버 웹 부직포 패브릭의 표면 상에 소결시키도록 상기 단계(b)로부터 얻어진 상기 파이버 웹을 열처리하는 단계를 포함하는 방법에 의하여 얻어지고,
    상기 열가소성 폴리머가 입자들의 형태로 존재하며, 상기 바인더가 상기 소재 안으로 깊게 침투하는 반면, 상기 입자들은 표면에 축적되고, 상기 입자들이 바인더 매트릭스에 결합되지만, 동시에 배킹 층의 표면의 상기 입자들의 자유 영역은 상부 패브릭에 대한 직접적인 접착 결합을 위해 이용될 수 있는 것을 특징으로 하는 가용성 텍스타일 시트 소재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파이버 웹은 폴리에스테르, 폴리아미드, 재생 셀루로오스 파이버들로 이루어진 군으로부터 선택된 인조 파이버들, 양모나 면 파이버로 이루어진 군으로부터 선택된 천연 파이버들, 또는 상기 인조 파이버들과 상기 천연 파이버들 둘 모두를 포함하는 것을 특징으로 하는 가용성 텍스타일 시트 소재.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인조 파이버들은 크림프를 부여할 수 있거나(crimpable), 크림프가 있거나(crimped), 크림프가 없는(uncrimped) 스테이플 파이버들, 및 크림프를 부여할 수 있거나, 크림프가 있거나 크림프가 없는 직접 방사 연속 필라멘트 파이버들 또는 유한한 파이버들로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 파이버들을 포함하는 것을 특징으로 하는 가용성 텍스타일 시트 소재.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파이버들의 파이버 선형 밀도는 6.7 dtex 미만인 것을 특징으로 하는 가용성 텍스타일 시트 소재.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열가소성 폴리머는 폴리에스테르 기반의 폴리머들, 코폴리에스테르 기반의 폴리머들, 폴리아미드 기반의 폴리머들, 코폴리아미드 기반의 폴리머들, 폴리올레핀 기반의 폴리머들, 폴리우레탄 기반의 폴리머들, 에틸렌 비닐아세테이트 기반의 폴리머들 또는 상기 폴리머들의 조합물들을 포함하는 것을 특징으로 하는 가용성 텍스타일 시트 소재.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바인더는 아크릴레이트, 스티렌-아크릴레이트, 에틸렌-비닐아세테이트, 부타디엔-아크릴레이트, SBR, NBR 또는 폴리우레탄 타입의 바인더들을 포함하는 것을 특징으로 하는 가용성 텍스타일 시트 소재.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열가소성 폴리머와 바인더의 혼합물은 분산액의 형태로 도포되는 것을 특징으로 하는 가용성 텍스타일 시트 소재.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 분산액은 증점제, 분산제, 습윤제, 유동 조절제, 촉감 개선제 또는 충전제로부터 선택된 조제들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가용성 텍스타일 시트 소재.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 분산액은 스크린 프린팅 공정에 의해 도포해지는 것을 특징으로 하는 가용성 텍스타일 시트 소재.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    바인더와 열가소성 폴리머의 혼합물은 포인트들의 규칙적 또는 불규칙적으로 분포된 패턴으로 상기 배킹 층에 도포되는 것을 특징으로 하는 가용성 텍스타일 시트 소재.
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