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特表2023-501199スパンボンド不織布およびそれを用いたタイルカーペット
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  • 特表-スパンボンド不織布およびそれを用いたタイルカーペット 図1
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-01-18
(54)【発明の名称】スパンボンド不織布およびそれを用いたタイルカーペット
(51)【国際特許分類】
   D04H 3/011 20120101AFI20230111BHJP
   D04H 3/16 20060101ALI20230111BHJP
   D04H 3/018 20120101ALI20230111BHJP
   D04H 3/153 20120101ALI20230111BHJP
   D02G 3/04 20060101ALI20230111BHJP
   A47G 27/02 20060101ALI20230111BHJP
   D04H 11/00 20060101ALI20230111BHJP
   D01F 6/62 20060101ALI20230111BHJP
【FI】
D04H3/011
D04H3/16
D04H3/018
D04H3/153
D02G3/04
A47G27/02 E
D04H11/00
D01F6/62 303E
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022525135
(86)(22)【出願日】2020-10-30
(85)【翻訳文提出日】2022-04-27
(86)【国際出願番号】 KR2020015043
(87)【国際公開番号】W WO2021091170
(87)【国際公開日】2021-05-14
(31)【優先権主張番号】10-2019-0142206
(32)【優先日】2019-11-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】518215493
【氏名又は名称】コーロン インダストリーズ インク
(74)【代理人】
【識別番号】100121382
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 託嗣
(72)【発明者】
【氏名】チェ,ウ-ソク
(72)【発明者】
【氏名】イ,ミン ホ
(72)【発明者】
【氏名】チョ,ヒ-ジョン
(72)【発明者】
【氏名】パク,ヨン-シン
(72)【発明者】
【氏名】ジャン,ジョン-スン
【テーマコード(参考)】
3B120
4L035
4L036
4L047
【Fターム(参考)】
3B120AA19
3B120EB14
4L035AA05
4L035BB31
4L035DD13
4L035FF05
4L035HH01
4L036MA05
4L036MA19
4L036MA39
4L036PA33
4L047AA21
4L047AA28
4L047AB03
4L047AB07
4L047BA08
4L047BB06
4L047CB01
4L047CB02
4L047CB03
4L047CC14
(57)【要約】
本発明は、リサイクルポリエステル原料が適用された中空糸からなる高い厚みの不織布を含み、吸音性能および引抜き強力に優れるタイルカーペットを製造できる、タイルカーペット基布用スパンボンド不織布およびそれを用いたタイルカーペットに関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
融点がそれぞれ255℃以上であるポリエステルおよびリサイクルポリエステルから製造された第1フィラメントと、前記第1フィラメントよりも融点が30℃以上低いコポリエステルから製造された第2フィラメントとの混繊糸の繊維ウェブを含み、
前記第1フィラメントは、中空率が10~20%の中空糸断面を有するフィラメントであり、
前記リサイクルポリエステルの原料は、1.0~10.0μmの大きさを有する異物の平均個数が10個以下であり、
KS K 0521法によって測定された引張強度が20kgf/5cm以上であって、引張伸び率が20%以上であり、タイルカーペットの基布として使用される、スパンボンド不織布。
【請求項2】
前記第1フィラメントに含有されたリサイクルポリエステルは、融点が255℃以上であって、固有粘度(IV)が0.60~0.80dl/gであり、1.0~10.0μmの大きさを有する異物の平均個数が3~10個であるリサイクルポリエステルを使用する、請求項1に記載のスパンボンド不織布。
【請求項3】
前記第1フィラメントに含有されたリサイクルポリエステルは、融点が255℃以上であって、固有粘度(IV)が0.60~0.80dl/gであり、1.0~10.0μmの大きさを有する異物の平均個数が3~10個であるリサイクルポリエチレンテレフタレートチップを使用する、請求項2に記載のスパンボンド不織布。
【請求項4】
前記第1フィラメントにおけるポリエステルとリサイクルポリエステルとの含有量比が0:50~50:100重量%である、請求項1に記載のスパンボンド不織布。
【請求項5】
前記混繊糸は、前記第1フィラメントと前記第2フィラメントとを30:70~95:5重量%の含有量比で含む、請求項1に記載のスパンボンド不織布。
【請求項6】
前記第1フィラメントは、平均繊度が5~10デニール未満のフィラメントであり、前記第2フィラメントは、平均繊度が2~5デニール以下のフィラメントである、請求項1に記載のスパンボンド不織布。
【請求項7】
前記スパンボンド不織布は、単位面積当たり重量が90g/mであるとき、厚さが0.35mm~0.40mmである、請求項1に記載のスパンボンド不織布。
【請求項8】
請求項1ないし7のいずれか一項によるスパンボンド不織布を基布として含み、吸音率(at 500hz)が0.2以上であり、カーペット引抜き強力が2.0kgf以上である、タイルカーペット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[関連出願との相互引用]
本出願は、2019年11月8日付韓国特許出願第10-2019-0142206号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として含まれる。
【0002】
本発明は、高機能性を示すタイルカーペットの基布として適用するためのスパンボンド不織布に関する。
【背景技術】
【0003】
不織布は、フィラメントを面状に配置して作られた製品であって、フィラメントの長さによって短繊維不織布と長繊維不織布に大きく分けられる。短繊維不織布は、5mm以下の短繊維を面の形態に配置し、繊維間の交絡または樹脂接着により作られる製品であって、伸び率が高いという特徴を有する。長繊維不織布は、切れのない繊維を面状に配置し、繊維間の交絡または樹脂接着により作られる製品として強度が高いという特徴を有する。
【0004】
強度に優れる長所を有する長繊維不織布は建設用、土木用の用途に主に使用されており、最近では自動車素材の軽量化トレンドに伴い自動車内/外装材の用途に拡大適用されている。また、既に使用されていた織物または短繊維不織布形態の内装材と同じ強度であり、かつ重量が低い長繊維不織布が適用されており、主に適用されている製品群には、タイルカーペット、自動車床材カーペット、アンダーカバー(Under Cover)、ルーフライニング(Head liner)製品などがある。
【0005】
この中でも、タイル(Tile)カーペットは家庭または事務室の床材に使用されており、主な目的は保温および飾りである。また、カーペットは、他の床材と比較して吸音性に優れ、音の響きが相対的に少ないので、静かな生活環境を作る役割をする。このようなタイルカーペットは、不織布に、タフティング(Tufting)工程(不織布に糸を植付ける工程)と、バックコーティング(Back Coating)工程(Tuftingされた不織布の裏面にPVC調液を塗り付けた後、チャンバー(Chamber)を通して熱硬化させる工程)とを経た後、カッティング(Cutting)工程(規格:50cm×50cm)を最後にして、タイルカーペットが製造される。
【0006】
現在使用されるタイルカーペット製品の場合、再生可能なポリエステルプラスチックのような廃棄物をリサイクルすることによって、資源リサイクルおよび環境汚染防止に寄与しつつも、引張強度といった不織布の基本物性に優れる、リサイクルポリエステル原料が含有されたタイルカーペット製品が開発されている。また、このような場合、カーペット製品以外にも、造景用、フィルタ用の不織布などに用途が拡大している事項である。
【0007】
しかし、リサイクルポリエステル原料の使用は、不織布廃棄物に含有されている添加剤、粘着剤の化学的組成の差異、および多量の異物の含有によって、製品の特性低下(例えば、チップ凝集、紡糸性不良および不織布物性の低下)を起こし得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
前記問題を解決するために、本明細書では異物含有量が少なく物性が改善されたリサイクルポリエステル原料を適用し、不織布の基本物性特性に優れながらも、吸音性能および引抜き強力に優れるタイルカーペットの基布として使用できるスパンボンド不織布およびその製造方法を提供することにある。
【0009】
また、本明細書では前記スパンボンド不織布を用いて吸音性および引抜き強力などの物性に優れるタイルカーペットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本明細書の一実施形態によれば、
融点がそれぞれ255℃以上のポリエステル原料およびリサイクルポリエステル原料から製造された第1フィラメントと、前記第1フィラメントより融点が30℃以上低いコポリエステルから製造された第2フィラメントの混繊糸の繊維ウェブを含み、
前記第1フィラメントは中空率が10~20%の中空糸断面を有するフィラメントであり、
前記リサイクルポリエステルの原料は1.0~10.0μmの大きさを有する異物の平均個数が10個以下であり、
KS K 0521法によって測定された引張強度が20kgf/5cm以上であり、引張伸び率が20%以上であり、タイルカーペットの基布として使用される、スパンボンド不織布が提供されうる。
【0011】
そして、本明細書のまた他の一実施形態によれば、前記スパンボンド不織布を基布として含み、吸音率(at 500hz)が0.2以上であり、カーペット引抜き強力が2.0kgf以上のタイルカーペットが提供されうる。
【0012】
以下、発明の実施形態による、吸音性および引抜き強力に優れる、高機能性のタイルカーペットの基布として使用されるスパンボンド不織布およびその製造方法について詳細に説明する。
【0013】
それに先立ち、本明細書で明示的な言及がない限り、専門用語は単に特定の実施例を言及するためのものであり、本発明を限定することを意図しない。
【0014】
本明細書で使用される単数形は文脈上明らかに逆の意味を示さない限り複数形も含む。
【0015】
本明細書で使用される「含む」の意味は、特定の特性、領域、整数、段階、動作、要素および/または成分を具体化し、他の特定の特性、領域、整数、段階、動作、要素、成分および/または群の存在や付加を除外させるものではない。
【0016】
そして、本明細書で「第1」および「第2」のように序数を含む用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的で使用され、前記序数によって限定されない。例えば、本発明の権利範囲内で、第1構成要素は第2構成要素と名付けられてもよく、同様に第2構成要素は第1構成要素と名付けられてもよい。
【0017】
本発明者らはタイルカーペットの吸音性能と引抜き強力などの物性を改善するために研究を重ねた結果、タイルカーペットに適用できる長繊維スパンボンド不織布を提供する際、異物の含有量が少なく原料の物性が改善されたリサイクルポリエステル原料を適用すると同時に、完成品タイルカーペットの機能性を高めるために、中空糸および高い厚み(厚さ)の不織布を適用し、タイルカーペットの吸音性能および引抜き強力を極大化させることを確認した。また、本発明では、リサイクルポリエステル原料の適用およびその含有量が増大しても不織布の引張強度のような基本特性が優れて維持されるタイルカーペット基布用不織布を製造する方法を開発した。
【0018】
以下、本発明を詳細に説明する。
【0019】
スパンボンド不織布およびその製造方法
発明の一実施形態により、融点がそれぞれ255℃以上のポリエステルおよびリサイクルポリエステルから製造された第1フィラメントと、前記第1フィラメントより融点が30℃以上低いコポリエステルから製造された第2フィラメントとの混繊糸の繊維ウェブを含み、前記第1フィラメントは中空率が10~20%の中空糸断面を有するフィラメントであり、前記リサイクルポリエステルの原料は1.0~10.0μmの大きさを有する異物の平均個数が10個以下であり、KS K 0521法によって測定された引張強度が20kgf/5cm以上であり、引張伸び率が20%以上であり、タイルカーペットの基布として使用される、スパンボンド不織布が提供されうる。
【0020】
本発明は、異物の含有量が少なく物性に優れるリサイクルポリエステル原料(recycled polyester)を用いることを特徴とする。また、前記リサイクルポリエステル原料を用いて得たフィラメントの場合、中空糸の断面形態で一定範囲の中空率を満たすフィラメントを使用し、物性低下なしに高い厚さの不織布を提供することができ、常温物性(引張強度、引張伸び率)などの機械的物性に優れ、完成品タイルカーペットの基布として適用する際、吸音性能および引抜き強力が向上する効果が得られるスパンボンド不織布およびその製造方法に関する。
【0021】
具体的には、前記スパンボンド不織布は上述した物性を有するリサイクルポリエステルを一定の含有量以上で含む中空糸断面形態の第1フィラメントと、前記第1フィラメントより融点が低いコポリエステル原料から得られた第2フィラメントを用いて提供される。特に、前記スパンボンド不織布は、平均異物含有量が最小化されたリサイクルポリエステル原料を用いるので、最終スパンボンド不織布の物性が従来に比べて同等以上の水準を示し、原価節減および価格競争力に優れる効果を提供することができる。また、中空糸形態で適用されたスパンボンドが高い厚みで提供されるので、吸音性能および引抜き強力を向上させることができる。
【0022】
また、発明の一実施形態により、単位面積当たり重量が90g/mであるとき、厚さが0.35mm~0.40mmであり得る。
【0023】
このような前記スパンボンドは、次の方法により提供されうる。
【0024】
具体的には、発明の他の一実施形態によれば、a)融点がそれぞれ255℃以上のポリエステルとリサイクルポリエステルから製造された第1フィラメントと、前記第1フィラメントより融点が30℃以上低いコポリエステルから製造された第2フィラメントを混繊紡糸し延伸して混繊糸を製造する段階;b)前記混繊糸を積層して繊維ウェブを形成する段階;およびc)前記繊維ウェブに対してカレンダ工程および熱接着する段階;を含み、前記第1フィラメントは中空率が10~20%の中空糸断面を有するフィラメントであり、前記リサイクルポリエステルの原料は1.0~10.0μmの大きさを有する平均異物個数が10個以下のものである、スパンボンド不織布の製造方法が提供されることができる。
【0025】
前記スパンボンド不織布およびその製造方法についてさらに詳細に説明する。
【0026】
a)本明細書によれば、融点が異なる2種のフィラメントを用いて混繊糸を製造する段階を行う。
【0027】
特に、前記スパンボンド不織布は溶融点(Melting Temperature)が互いに相異なる2種の原料を含むようにする、
具体的には、a)融点がそれぞれ255℃以上のポリエステルとリサイクルポリエステルから製造された第1フィラメントと、前記第1フィラメントより融点が30℃以上低いコポリエステルから製造された第2フィラメントを混繊紡糸し延伸して混繊糸を製造する段階を行う。
【0028】
前記第1フィラメントは、リサイクルされる前の、融点255℃以上の純粋なポリエステル原料と、255℃以上のリサイクルポリエステル原料とを用いて製造された中空糸断面形態のフィラメントを使用する。
【0029】
前記第1フィラメントに含有されたリサイクルポリエステルにおいて、1.0~10.0μmの大きさを有する異物の平均個数は10個以下にすることが好ましく、その個数が10個以上である場合、チップ凝集現象が発生して、紡糸性不良により不織布の物性を低下させ得る。
【0030】
ここで、第1フィラメントに含有されたリサイクルポリエステル原料の固有粘度(IV)は、0.60~0.80dl/gであることが好ましい。前記リサイクルポリエステル原料の固有粘度が0.60dl/g未満では、フィラメントの糸切などの問題により操業性が劣るのであり、低粘度フィラメントの製造による不織布の機械的物性向上効果が微々たるものであるという短所があり、その固有粘度が0.80dl/gを超えると、溶融押出の過程でエクストルーダ内圧および紡糸ノズル圧力の過度の上昇により工程上問題が発生し得る。
【0031】
したがって、前記第1フィラメントに含有されたリサイクルポリエステルは、融点が255℃以上であり、固有粘度(IV)が0.60~0.80dl/gであり、1.0~10.0μmの大きさを有する異物の平均個数(平均異物個数)が3~10個のリサイクルポリエステルを使用することができる。
【0032】
前記第1フィラメントに含有されたリサイクルポリエステルは、融点が255℃以上であり、固有粘度(IV)が0.60~0.80dl/gであり、1.0~10.0μmの大きさを有する平均異物個数が3~10個のリサイクルポリエチレンテレフタレートチップを使用することがより好ましい。
【0033】
前記リサイクルポリエステルは、良く知られているポリエステルの製造工程の廃棄物から再生した、チップの形態のポストインダストリーリサイクル(Post-Industrial Recycled;PIR)ポリエチレンテレフタレート、ポストコンシューマーリサイクル(Post-Consumer Recycled:PCR)ポリエチレンテレフタレート、またはこれらの混合物を含むポリエステル共重合体であり得るのであり、このような物質は、上述したところの10個以下の平均異物を含むものが使用できる。また、前記物質には、この分野に良く知られている方法で再生したポリエステル共重合体を購入して使用することができる。
【0034】
そのため、前記第1フィラメントには、再生原料によって、アジピン酸(AA)、イソフタル酸(IPA)、ネオペンチルグリコール(NPG)、ブタジエン(BD)などの共重合物を含有することができる。
【0035】
また、前記第1フィラメントに使用できる、融点が255℃以上の純粋なポリエステルは、良く知られているポリエステル製造工程により製造され、アジピン酸(AA)、イソフタル酸(IPA)、ネオペンチルグリコール(NPG)、ブタジエン(BD)などの共重合物を含むことができる。例えば、前記純粋なポリエステルは、融点が255℃以上のポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレートまたはこれらの混合物を含むポリエステル共重合体であり得る。
【0036】
また、前記第1フィラメントは、一定の中空率を有する中空糸形態のフィラメントで構成されていることを特徴とする。
【0037】
具体的には、前記第1フィラメントは、下記式1で計算される中空率が10%~20%であり得る。
【0038】
[式1]
中空率(%)=(第1フィラメントの外接円の広さ/第1フィラメントの内接円の広さ)×100
【0039】
図1は、発明の一実施形態による中空糸形態の第1フィラメントの断面図である。
【0040】
図1の(a)において、Aはフィラメントの直径を意味し、Bはフィラメントの外径と内径との間の間隔を意味し、Cは外径と外径との間の間隔であり、前記Aは第1フィラメントの繊度(デニール)を決定し、BとCは中空率に影響を及ぼす。また、図1の(b)は、本発明の一実施形態による中空糸形態の第1フィラメントの断面図を示す電子顕微鏡写真である。
【0041】
通常、前記式1で表される中空率が高くなるに伴い、吸音性能が高くなるという利点があるが、フィラメントを紡糸する際に中空形態を維持することが難しく、紡糸時にフィラメントの断面形状が変わって糸切れが発生しやすいため、フィラメントの製造が難しい。逆に中空率が低くなるに伴い、紡糸性および操業性が改善されるが、完成品タイルカーペットの吸音性能が劣ったものになるという問題がある。そのため、スパンボンド製造の際、使用するフィラメントの中空率の範囲を最適化させることが重要であり、本発明では好ましくは上述したとおり10~20%の最適範囲の中空率を有する第1フィラメントで構成されるようにすることによって、フィラメント紡糸の際、中空形態を維持し、優れた紡糸性および操業性だけでなく、完成品の優れた吸音性能を維持することができる。
【0042】
また、前記第1フィラメントにおけるポリエステルとリサイクルポリエステルとの含有量比が0:50~50:100重量%であり得る。あるいは、前記第1フィラメントのポリエステルとリサイクルポリエステルとの含有量比は30:70または50:50または0:100重量%であり得る。
【0043】
すなわち、前記第1フィラメントにおいて、純粋なポリエステルの含有量は、第1フィラメントの重量を基準として30重量%以下あるいは50重量%以下にし、残りの含有量はリサイクルポリエステルとして使用することができる。また、前記第1フィラメントの全体の含有量をリサイクルポリエステルのみにして使用することができる。
【0044】
このように、本発明では、リサイクルポリエステルの含有量を70~100重量%として過剰量使用しても、10~20%の中空率を有する中空糸形態で使用するので、従来のリサイクルポリエステルを使用する際のチップ凝集、紡糸性不良および不織布物性低下などの問題がなく、純粋なポリエステルのみからなる場合と比較して、同等以上の不織布物性を実現でき、特に吸音性および引抜き強力を改善することに寄与することができる。したがって、本発明では、資源リサイクルだけでなく、工程性にも優れたタイルカーペット基布用スパンボンド不織布を提供することができる。
【0045】
また、前記第2フィラメントは、前記第1フィラメントよりも融点が30℃以上低いコポリエステルを含むことができる。したがって、前記第2フィラメントは、アジピン酸(AA)、イソフタル酸(IPA)、ネオペンチルグリコール(NPG)、またはこれらの混合物の共重合体を含む、前記第1フィラメントよりも融点が30℃以上の、あるいは160℃以上~180℃以下の融点を有するコポリエステルを使用することができる。ただし、前記コポリエステルを構成する単量体が前記種類に限定されず、前記特定の融点範囲を有するポリエステル共重合体を提供できるものであれば、制限なしに選択して使用することができる。
【0046】
前記混繊糸は、前記第1フィラメントと前記第2フィラメントとを30:70~95:5重量%の含有量比で含まれるようにすることが好ましい。より好ましくは、前記混繊糸において第1フィラメントと前記第2フィラメントとを、50:50~95:5あるいは80:20~95:5重量%の含有量比で含まれるようにする。前記第1フィラメントと第2フィラメントとの含有量比は、溶融したポリマー吐出量を制御したり、口金の設計変更をしたりすることにより制御が可能である。
【0047】
一例を挙げると、それぞれ255℃以上の溶融点を有する純粋ポリエステルとリサイクルポリエステルとが混合された第1フィラメントの含有量は、不織布全体の80~95重量%であり、220℃以下の溶融点を有するコポリエステルが原料である第2フィラメントとしては、不織布の全体の20~5重量%である2種のフィラメントを混繊紡糸(Matrix & Binder)形態でウェブを形成する。
【0048】
一方、本明細書によれば、b)前記混繊糸を積層して繊維ウェブを形成する段階;および、c)前記繊維ウェブに対してカレンダ工程および熱接着する段階;を含む工程を行って、スパンボンド不織布を提供することができる。
【0049】
前述したように、混繊紡糸形態で紡糸されたフィラメントは、高圧の空気延伸装置を用いて紡糸速度が4,500~5,500m/minになるように十分に延伸させて、リサイクル原料である第1フィラメントの場合は5~10デニールの繊度になるようにし、第1フィラメントよりも融点が低い第2フィラメントの場合は2~5デニールの繊度を有するフィラメントとして構成されるようにする。
【0050】
また、前記スパンボンド不織布を製造する段階は、スムーズロール(smooth roll)を用いたカレンダ工程と、第2フィラメントの融点に類似するか対応する温度条件で熱風工程とを行う段階を含む。
【0051】
一例として、前記方法で製造されたフィラメント繊維は、コンベアネットの上にウェブの形態で位置させた後、加熱したスムーズ(smooth)ロールのカレンダ工程を経て不織布の厚さを調整した後、第2フィラメントの融点と類似の温度の熱風を用いて接着して不織布を製造する。
【0052】
前記カレンダ工程は、温度を150~200℃にして行い得るのであり、このような工程で不織布の厚さが調節されることができる。一例として、本発明では、単位面積当たり重量が90g/mであるとき、スパンボンドの厚さが0.35mm~0.40mmになるようにカレンダ工程を行うことができる。
【0053】
前記熱接着する段階は、前記第2フィラメントを構成する低融点コポリエステルの融点よりも0~10℃高い温度の熱風条件下に行うことができる。したがって、前記熱風工程は、前記第2フィラメントの融点と対応する温度で、一例として160℃以上~180℃以下の範囲で行うことができる。
【0054】
タイルカーペット
上述した方法により、タイルカーペットの基布として使用するのに適したスパンボンド不織布が提供されうる。また、本明細書では、前記スパンボンド不織布を用いてタイルカーペットの基布として用いることによって、吸音性および引抜き強力が向上したタイルカーペットを提供することができる。
【0055】
したがって、発明の他の一実施形態により、前記物性を有するスパンボンド不織布を基布として含み、吸音率(at 500hz; 500Hzにおける吸音率)が0.2以上であり、カーペット引抜き強力が2.0kgf以上のタイルカーペットが提供されうる。
【0056】
具体的には、上述した方法により提供された不織布を用いて、良く知られている方法によりタフティング工程、バックコーティング工程およびカッティング工程を行ってタイルカーペットを提供することができる。
【0057】
さらに具体的な一例によると、前記不織布は、表面に、約3,000デニール(De’)/150フィラメント(Fila.)のループタイプ(Loop type)のポリプロピレンBCF(Bulky Continuous Filament; 嵩高連続長繊維)の糸(Yarn)を、ゲージ(Gauge)(タフト機械にて針の密度を示す単位であって針の間隔をインチ(INCH)で表示するのであり、ゲージ(GAUGE)によってタフトカーペット(TUFTED CARPET)の幅方向の密度が決定)が約1/10、ステッチ(Stitch)(タフトカーペットの長手方向の密度)が約10.5で、タフティング(不織布に糸を植付ける過程)する工程を経る。その後、タフティングされた不織布の裏面に、単位重量約40g/mのガラス繊維で構成された不織布と約6.0kg/mのPVC調液を含浸する。次いで、含浸された製品に、通常約180℃の熱チャンバーにて熱硬化を行い、カッティング工程(規格:50cm×50cm)を最後の工程として行うと、引抜き強力(Loop Typeのタフティングの後、loopを引っ張る強度)が約2.0kgfの水準を有する、高性能を有する完成品タイルカーペットが製造されうる。
【発明の効果】
【0058】
本発明によれば、異物の含有量が少なく、原料の物性が改善されたリサイクルポリエステル原料を適用することで、純粋なポリエステル原料のみ適用された不織布に比べて同等以上水準の物性を有し、原価を節減するなど、価格競争力に優れる不織布を製造することができる。また、本発明では、リサイクルポリエステル原料を使用しても、従来のようなチップ凝集や紡糸性不良および不織布物性の低下を起こすことなしに、高性能のスパンボンド不織布を製造することができる。さらに、本発明は、リサイクルポリエステルを適用する際、一定の中空率を満たす中空糸を適用することによって、不織布としての吸音性能に優れる不織布を製造することができる。したがって、本発明では、大きい厚みの不織布として、吸音性能および引抜き強力に優れるタイルカーペット製品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0059】
図1】本発明の一実施形態による中空糸形態の第1フィラメントの断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0060】
以下、発明の具体的な実施例により、発明の作用および効果をより詳細に説明する。ただし、このような実施例は発明の例示として提示されたものに過ぎなく、発明の権利範囲はこれによって定められない。
【0061】
[実施例1]
フィラメントの中空率が10%の第1フィラメント(固有粘度(IV)が0.65dl/gであり、純粋ポリエステルに対する含有量比が30重量%であって255℃の融点を有するリサイクルポリエステル、すなわちリサイクルPETの含有量が70重量%)と、第2フィラメント(約220℃の融点を有するコポリエステル)を、それぞれ紡糸温度約280℃で連続押出機を用いて溶かした後、第1フィラメントと第2フィラメントとの含有量比が30:70重量%になるように混繊紡糸し延伸して、製造される第1フィラメントの平均繊度が8.5デニールになるように、吐出量と口金の毛細孔数を調節した。また、前記純粋ポリエステルには、融点255℃であり、固有粘度(IV)が0.65dl/gのPETを使用した。
【0062】
次に、毛細孔から放出された連続フィラメントを冷却風で固化させた後、高圧の空気延伸装置を用いて、紡糸速度が5,000m/minになるように延伸させてフィラメント繊維を製造した。
【0063】
次に、前記製造されたフィラメント繊維を、通常の開繊法によってコンベアネット(net)上にウェブの形態で積層させる。積層されたウェブには、加熱したスムーズ(smooth)ロールによるカレンダ工程を経て、平滑性と適正な厚さを付与した。
【0064】
前記積層されたフィラメントは、約220℃の熱風温度で熱接着して製造された、単位面積当たり重量が90g/mであって、厚み(厚さ)が0.35mmのスパンボンド不織布を製造した。
【0065】
[実施例2]
実施例1と同様の方法で製造するが、フィラメントの中空率が15%の第1フィラメントとして、IVが0.72dl/gであり、純粋ポリエステルに対する含有量比が100重量%である、255℃の融点を有するリサイクルPET原料が適用され、単位面積当たり同じ重量に厚みを0.35mmに調節してスパンボンド不織布を製造した。
【0066】
[実施例3]
実施例1と同様の方法で製造するが、フィラメントの中空率が15%の第1フィラメントとして、IVが0.72dl/gであり、純粋ポリエステルに対する含有量比が100重量%である、255℃の融点を有するリサイクルPET原料が適用され、単位面積当たり同じ重量に厚みを0.38mmに調節してスパンボンド不織布を製造した。
【0067】
[実施例4]
実施例1と同様の方法で製造するが、フィラメントの中空率が17%の第1フィラメントとして、IVが0.72dl/gであり、純粋ポリエステルに対する含有量比が50:50重量%である、255℃の融点を有するリサイクルPET原料が適用され、単位面積当たり同じ重量に厚みを0.40mmに調節してスパンボンド不織布を製造した。
【0068】
[実施例5]
実施例1と同様の方法で製造するが、フィラメントの中空率が17%の第1フィラメントとして、IVが0.72dl/gであり、純粋ポリエステルに対する含有量比が100重量%である、255℃の融点を有するリサイクルPET原料が適用され、単位面積当たり同じ重量に厚みを0.40mmに調節してスパンボンド不織布を製造した。
【0069】
[比較例1]
実施例1と同様の方法で製造するが、フィラメントの中空率が0%の第1フィラメントとして、IVが0.65dl/gであり、純粋ポリエステルに対する含有量比が100重量%である、255℃の融点を有するリサイクルPET原料が適用され、単位面積当たり同じ重量に厚みを0.30mmに調節してスパンボンド不織布を製造した。
【0070】
[比較例2]
実施例1と同様の方法で製造するが、フィラメントの中空率が5%の第1フィラメントとして、IVが0.65dl/gであり、純粋ポリエステルに対する含有量比が100重量%である、255℃の融点を有するリサイクルPET原料が適用され、単位面積当たり同じ重量に厚みを0.33mmに調節してスパンボンド不織布を製造した。
【0071】
[比較例3]
実施例1と同様の方法で製造するが、フィラメントの中空率が5%の第1フィラメントとして、IVが0.60dl/gであり、純粋ポリエステルに対する含有量比が100重量%である、255℃の融点を有するリサイクルPET原料が適用され、単位面積当たり同じ重量に厚みを0.33mmに調節してスパンボンド不織布を製造した。
【0072】
[比較例4]
実施例1と同様の方法で製造するが、フィラメントの中空率が15%の第1フィラメントとして、IVが0.72dl/gであり、純粋ポリエステルに対する含有量比が100重量%である、255℃の融点を有するリサイクルPET原料が適用され、単位面積当たり同じ重量に厚みを0.38mmに調節してスパンボンド不織布を製造した。
【0073】
[参考例1]
実施例1と同様の方法で製造するが、フィラメントの中空率が15%の第1フィラメントとして、IVが1.00dl/gであり、純粋ポリエステルに対する含有量比が100重量%である、255℃の融点を有するリサイクルPET原料が適用され、単位面積当たり同じ重量に厚みを0.38mmに調節してスパンボンド不織布を製造した。
【0074】
[比較例5]
実施例1と同様の方法で製造するが、フィラメントの中空率が30%の第1フィラメントとして、IVが0.72dl/gであり、純粋ポリエステルに対する含有量比が100%である、255℃の融点を有するリサイクルPET原料が適用され、単位面積当たり同じ重量に厚みを0.45mmに調節してスパンボンド不織布を製造した。
【0075】
【表1】
【0076】
[実験例]
各実施例、比較例および参考例について、下記の評価項目別の測定方法により物性を測定し、その結果を表2に示した。
【0077】
実験例1:引張強度(kg.f/5cm)および引張伸び率(%)
KS K 0521法を用いた。具体的には、横×縦=5cm×20cmの大きさの試験片をINSTRON社の測定装備を用いて上/下5cm×5cmのジグに挟んだ後、引張速度200mm/minで測定する。
【0078】
実験例2:吸音率(at 500Hz)
残響室法吸音性能測定方法(KS F 2805:2014)に規定している手順によって、残響室内に試料を設置していない状態での残響時間と、試料の設置後の残響時間とを測定した後、吸音率(吸音係数)を次の計算式2によって算出した。
【0079】
[式2]
吸音率(A)=55.3V/cS(1/T1-1/T2)
【0080】
式1において、
A:吸音率
T1:試料を入れた状態での残響時間(s)
T2:試料を入れていない状態での残響時間(s)
V:残響室容積(m)→200.0m
S:試料面積(m
C:空気中の音速(m/s)→331.42+0.61t(t:空気の温度→17±1)
【0081】
実験例3:引抜き強力測定試験
KS K ISO 4919(カーペット-タフト引抜力測定)の規格にしたがい測定する。具体的には、タフティングされたサンプルにおける測定しようとする一つのループ(Loop)を測定装置に固定する。測定するループに隣り合う両側のループは切断する。インストロン(Instron)測定装置を用いて、測定するループをサンプルと垂直な方向に引っ張った際に現れる強度(Peak)値を、引抜き強力として測定し、これを5回繰り返して平均値を取る。
【0082】
【表2】
【0083】
前記表2の結果から見れば、前記実施例1~5は、比較例および参考例に比べて、リサイクルポリエステル原料を少なくとも50重量%以上~100重量%まで適用し、一定の中空率を有する中空糸を使用することによって、純粋なポリエステル原料のみ用いる方法に比べて同等以上の引張強度および伸び率を示した。また、前記実施例1~5は、リサイクルポリエステル原料を使用しても、紡糸性に優れ、厚みの調節が容易なスパンボンド不織布を提供し、吸音率(吸収係数)が高く、引抜き強力にも優れたタイルカーペットを提供することができた。
【0084】
反面、比較例1は、純粋なポリエステル原料のみからなり、平均異物含有量が少なかったが、中空糸を使用しないので完成品のタイルカーペットへの適用時に、吸音性および引抜き強力が実施例よりも不良であった。また、比較例2~4は、本願の平均異物の範囲および/または中空率を外れる第1フィラメントが使用されることにより、スパンボンド不織布の物性が低下したり、紡糸性が不良となり、最終タイルカーペットの吸音性および引抜き強力が実施例よりも不良であった。また、参考例1は、リサイクルポリエステル原料が使用されるが、固有粘度が過度に高い材料を使用するので、シートの製造にならず、タイルカーペットを製造することができなかった。比較例4は、第1フィラメントの中空率を高めて吸音性を改善しようとしたが、これもまたシートの製造にならず、タイルカーペットを製造することができなかった。
図1
【手続補正書】
【提出日】2022-04-27
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0035
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0035】
また、前記第1フィラメントに使用できる、融点が255℃以上の純粋なポリエステルは、良く知られているポリエステル製造工程により製造され、アジピン酸(AA)、イソフタル酸(IPA)、ネオペンチルグリコール(NPG)、ブタジエン(BD)などの共重合物を含むことができる。例えば、前記純粋なポリエステルは、融点が255℃以上のポリエチレンテレフタレート含むポリエステル共重合体であり得る。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0061
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0061】
[実施例1]
フィラメントの中空率が10%の第1フィラメント(固有粘度(IV)が0.65dl/gであり、30重量%の純粋ポリエステルに対する含有量が70重量%であって255℃の融点を有するリサイクルポリエステル、すなわちリサイクルPETの含有量が70重量%)と、第2フィラメント(約220℃の融点を有するコポリエステル)を、それぞれ紡糸温度約280℃で連続押出機を用いて溶かした後、第1フィラメントと第2フィラメントとの含有量比が30:70重量%になるように混繊紡糸し延伸して、製造される第1フィラメントの平均繊度が8.5デニールになるように、吐出量と口金の毛細孔数を調節した。また、前記純粋ポリエステルには、融点255℃であり、固有粘度(IV)が0.65dl/gのPETを使用した。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0065
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0065】
[実施例2]
実施例1と同様の方法で製造するが、フィラメントの中空率が15%の第1フィラメントとして、IVが0.72dl/gであり、純粋ポリエステルに対する含有量100重量%である、255℃の融点を有するリサイクルPET原料が適用され、単位面積当たり同じ重量に厚みを0.35mmに調節してスパンボンド不織布を製造した。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0066
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0066】
[実施例3]
実施例1と同様の方法で製造するが、フィラメントの中空率が15%の第1フィラメントとして、IVが0.72dl/gであり、純粋ポリエステルに対する含有量100重量%である、255℃の融点を有するリサイクルPET原料が適用され、単位面積当たり同じ重量に厚みを0.38mmに調節してスパンボンド不織布を製造した。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0069
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0069】
[比較例1]
実施例1と同様の方法で製造するが、フィラメントの中空率が0%の第1フィラメントとして純粋ポリエステル含有量100重量%であ原料が適用され、単位面積当たり同じ重量に厚みを0.30mmに調節してスパンボンド不織布を製造した。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0070
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0070】
[比較例2]
実施例1と同様の方法で製造するが、フィラメントの中空率が5%の第1フィラメントとして、IVが0.65dl/gであり、純粋ポリエステルに対する含有量100重量%である、255℃の融点を有するリサイクルPET原料が適用され、単位面積当たり同じ重量に厚みを0.33mmに調節してスパンボンド不織布を製造した。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0071
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0071】
[比較例3]
実施例1と同様の方法で製造するが、フィラメントの中空率が5%の第1フィラメントとして、IVが0.60dl/gであり、30重量%の純粋ポリエステルに対する含有量が70重量%である、255℃の融点を有するリサイクルPET原料が適用され、単位面積当たり同じ重量に厚みを0.33mmに調節してスパンボンド不織布を製造した。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0072
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0072】
[比較例4]
実施例1と同様の方法で製造するが、フィラメントの中空率が15%の第1フィラメントとして、IVが0.72dl/gであり、純粋ポリエステルに対する含有量100重量%である、255℃の融点を有するリサイクルPET原料が適用され、単位面積当たり同じ重量に厚みを0.38mmに調節してスパンボンド不織布を製造した。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0073
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0073】
[参考例1]
実施例1と同様の方法で製造するが、フィラメントの中空率が15%の第1フィラメントとして、IVが1.00dl/gであり、純粋ポリエステルに対する含有量100重量%である、255℃の融点を有するリサイクルPET原料が適用され、単位面積当たり同じ重量に厚みを0.38mmに調節してスパンボンド不織布を製造した。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0074
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0074】
[比較例5]
実施例1と同様の方法で製造するが、フィラメントの中空率が30%の第1フィラメントとして、IVが0.72dl/gであり、純粋ポリエステルに対する含有量100%である、255℃の融点を有するリサイクルPET原料が適用され、単位面積当たり同じ重量に厚みを0.45mmに調節してスパンボンド不織布を製造した。
【国際調査報告】