KR100249639B1

KR100249639B1 - 인장 강도 특성이 개선된 부직웹

Info

Publication number: KR100249639B1
Application number: KR1019930020790A
Authority: KR
Inventors: 신클레어 노어 로날드; 가빈 맥도날드 존
Original assignee: 로날드 디. 맥크레이; 킴벌리-클라크 월드와이드 인크
Priority date: 1992-10-09
Filing date: 1993-10-08
Publication date: 2000-04-01
Also published as: EP0663934B1; EP0591676A1; TW255926B; AU674181B2; MX9306259A; TW260719B; CN1089209A; KR940009406A; DE69319607D1; CN1225399A; CN1069708C; US5665803A; JPH08502097A; KR100251663B1; WO1994009066A1; ES2121098T3; EP0663934A1; ZA936315B; CN1205368A; CA2090793A1

Abstract

본 발명은, 열가소성 폴리올레핀과, 제1성분과 제2성분으로 구성되는, 즉 (A) 제1성분으로서 수평균 분자량이 약 3,000 내지 약 36,000인 알킬 치환 폴리실록산 및 (B) 제2성분으로서 소수성 발연 실리카로 구성되고, 제2성분에 대한 제1성분의 중량비가 약 10 내지 약 70의 범위인 개선된 첨가제계를 상기 열가소성 폴리올레핀의 양에 기초하여 약 0.01 내지 약 3 중량%의 양으로 함유하는 것을 특징으로 하는 용융 압출가능한 열가소성 조성물을 제공한다. 바람직한 실시태양 있어서, 제2성분의 입도는 약 0.001 내지 약 1㎛의 범위이다. 이 조성물은 용융 압출시 열가소성 폴리올레핀 단독으로 제조된 부직웹에 비해 인장 강도가 현저하게 증가된 부직웹을 생성한다.

Description

인장 강도 특성이 개선된 부직웹

제1~7도는 본 발명에 따라 제조된 부직웹의 인장 강도 특성과 대조 웹의 인장 강도 특성을 비교한 막대 그래프.

제8~10도는 본 발명에 따라 제조된 섬유의 강력(强力) 특성과 대조 섬유의 강력 특성을 비교한 막대 그래프.

제11도는 본 발명에 따라 제조된 섬유와 대조 섬유에 대한 전형적인 응력-변형 곡선.

본 발명은 특정한 첨가제계를 함유하는 용융 압출가능한 열가소성 조성물에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 조성물을 사용하는 부직웹의 제조 방법, 상기 조성물로 제조된 섬유, 부직웹, 일회용 흡수용품 및 일회용품에 관한 것이다. 상기 조성물은 용융 압출되어 부직웹을 형성할 때 인장 강도 특성이 현저하게 개선된 웹을 생성한다.

본 명세서에 참고 문험으로 인용하는 로날드 에스. 노어(Ronald S. Nohr) 및 제이. 가빈 맥도날드(J. Gavin MacDonald)의 미국 특허 제4.923.914호에는 1종 이상의 열가소성 중합체 및 1종 이상의 한정된 첨가제를 포함하는 열가소성 조성물이 기재되어 있다. 첨가제는 구체적으로 실록산 함유 화합물이다. 이 조성물은 멜트블로잉법, 코포밍법 및 스펀본딩법과 같은 용융 압출법에 의한 부직웹의 형성에 특히 유용하다. 용융 압출시, 이러한 조성물은 섬유의 표면 쪽에서의 첨가제의 농도가 섬유의 보다 중심부에서의 첨가제의 평균 농도보다 크도록 첨가제의 농도가 섬유의 중심부에서부터 표면으로 차등 증가하는 섬유를 생성하며, 다른 방법으로는 제공되지 않았을, 적어도 한가지의 바람직한 특성을 섬유의 표면에 부여한다. 첨가제는, 첨가제와 중합체가 준안정 용액을 형성하는 조건하에 용융 압출 온도에서 중합체와 혼화될 수 있다. 갓 형성된 섬유의 온도가 용융 압출 온도 이하로 떨어지면서, 첨가제는 중합체와의 상용성이 현저하게 작아지게 된다. 상용성에 있어서의 이러한 두드러진 변화와 동시에 중합체는 고화되기 시작된다. 이러한 두가지 요인은 제어가능하게 일어나는 표면 쪽으로의 첨가제의 급속한 이동(migration) 또는 분리(segregation)를 유발한다.

그 후, 미국 특허 제 4,923,914호의 특정한 폴리실록산 폴리에테르 첨가제와, 소수성 표면을 갖는 개질된 열분해 실리카로 이루어진 첨가제계를 사용하면 습윤성 부직웹은 아니지만, 소수성 열분해 실리카가 없는 열가소성 조성물로 제조한 부직웹에 비해 인장 강도가 개선된 부직웹이 얻어진다는 것이 예기치 않게 발견되었다. 이 발견은 로날드 에스.노어 및 제이.가빈 맥도날드가 “열가소성 조성물 및 이 조성물로 제조한 부직웹(Thermoplastic Compositions and Nonwoven Webs Prepared Therefrom)”에 관하여 1991년 10월 25일자로 출원하여 동시 계류 중이고 공동 양도된 미국 특허 출원 제07/783/438호의 명세서의 일부이다. 그러나 본 발명에 이르러서는 미국 특허 출원 제07/783,438호에 교시된 개선 정도를 능가하는 인장 강도 특성의 추가적 개선이 발견되었다.

폴리프로필렌을 비롯한 열가소성 중합체에는 실리카 및 기타 재료가 혼입되어 왔다. 예를 들면 일본 특허 공고 제60-217207호에는 폴리프로필렌 중에 유기 과산화물 및 핵형성제를 혼입하는 것이 기재되어 있다. 핵형성제는 유기 염, 유기 화합물, 또는 실리카, 알룸, 이산화티탄, 카본 블랙 및 각종 점토 광물과 같은 무기 재료일 수 있다.

유기 재료가 혼입된 폴리프로필렌 또는 기타 열가소성 중합체에 관한 참고 문헌으로서는 위가(Wijga)의 미국 특허 제3,207,735호(벤조산, 치환 벤조산, 그의 헥사히드로 동족체, 및 친족 화합물), 웨일즈(Wales)의 미국 특허 제3,207,735호 (벤조산의 알루미늄염 및 친족 화합물), 웨일즈(Wales)의 미국 특허 제3,207,739호 (특정 모노- 및 폴리카르복실산의 Ⅰ족 및 Ⅱ족 금속염), 빈스버겐(Binsbergen)등의 미국 특허 제3,299,029호 (벤조산의 알루미늄염 및 친족 화합물), 울페(Wolfe)의 미국 특허 제 4,611,024호 (알디톨의 아세탈 및 히드로탈사이트), 티투스(Titus) 등의 미국 특허 제4,808,650호(플루오르화 디벤질리덴 소르비톨 첨가제),및 일본 특허 공고 제51-22740호(벤질리덴 소르비톨)를 들수 있다.

끝으로, 중합체의 불균일 핵형성에 관한 연구가 보고되어 왔다. 이러한 연구의 예로서는 차터지(Chatterjee) 및 프라이스(Price)의 “Heterogeneous Nucleation of Crystallization of High Polymer from Melt. I. Substrate-Induced Morphologies”, J. Polym. Sci., 13, 2369(1975); 콜링톤(Collington)의 “The Nucleation of Crystalline Olefins”, Polypropylene : The Way Ahead, 1989년 11월 스페인 마드리드에서 개최된 플라스틱 및 고무 학회(Plastics and rubber Institute) 회의, 및 가그(Garg) 및 스테인(Stein)의 “ Crystallization and Morph ology of Nucleated Polymers”, Antec ′88,1021을 들 수 있다.

그렇지만 실록산 공중합체(폴리실록산 폴리에테르 또는 알킬 치환 폴리실록산)와 개질된 열분해 실리카가 모두 단독으로 사용될 경우에는 인장 강도 특성이 전혀 개선되지 않음에 주목할 필요가 있다. 그 이유가 아직 완전히 밝혀지지는 않았지만, 개질된 열분해 실리카와 미국 특허 출원 제07/783,438호에 교시된 폴리실록산 폴리에테르 또는 알킬 치환 폴리실록산의 병용으로 인한 상승 작용이 있는 것을 생각된다.

이론으로 정립되지는 않지만, 알킬 치환 폴리실록산은 (1) 개질된 열분해 실리카를 위한 분산제로서 작용하여 실리카가 (특히 파괴된 후에) 보다 큰 입자로 응집되는 것을 감소시키거나 방지하고, (2) 개질된 열분해 실리카의 표면 자유 에너지를 감소시켜서 실리카 표면이 용융 폴리올레핀에 의해 보다 용이하게 습윤되게 하며, (3) 용융 압출 단계 동안 전체 계를 위한 가공 보조제로서 작용하는 등, 3가지 기능을 행하는 것으로 믿어진다.

따라서 본 발명의 목적을 열가소성 폴리올레핀과, 제1성분 및 제2성분을 포함하는 개선된 첨가제계를 포함하는 용융 압출가능한 열가소성 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 제1성분과 제2성분을 포함하는, 열가소성 폴리올레핀을 위한 개선된 첨가제계를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 열가소성 폴리올레핀만으로 제조한 부직웹에 비해 인장 강도 특성이 현저하게 개선된 부직웹의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 용융 압출된 섬유, 부직웹, 일회용 흡수용품 및 일회용품을 제공하는 것이다.

상기 목적 및 기타 목적을 후술하는 발명의 상세한 설명 및 특허 청구의 범위로부터 당업자에게 자명해질 것이다.

따라서, 본 발명은 열가소성 폴리올레핀과,

(A) 제1성분으로서 수평균 분자량이 약 3,000 내지 약 36,000이고, 다분산도가 약 1.1 내지 약 2.5인 하기 일반식의 알킬 치환 폴리실록산

(식 중, R₁∼R₉는 독립적으로 선택된 1가 C₁∼C₃알킬기이고, R₁₀은 1가 C₆∼C₃₀알킬기이며, m은 약 5 내지 약 50의 정수를 나타내고, n은 0 내지 약 200의 정수를 나타냄); 및

(B) 제2성분으로서 실질적으로 모두 약0.001 내지 약 1.0㎛ 범위의 최대 치수를 갖는 입자로서 존재하는 소수성 열분해 실리카를, 제2성분에 대한 제1성분의 중량비가 약 10 내지 약 70의 범위가 되게 함유하는 개선된 첨가제계를 상기 열가소성 폴리올레핀의 양을 기준으로 약 0.01 내지 약 3 중량%의 범위로 함유하는 것을 특징으로 하는 용융 압출가능한 열가소성 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 인장 강도 특성이 현저하게 개선된 부직웹의 제조 방법을 제공하며, 이 방법은

(A) 열가소성 폴리올레핀과,

(1)제1성분으로서 수평균 분자량이 약 3,000 내지 약 36,000이고, 다분산도가 약 1.1 내지 약 2.5인 하기 일반식의 알킬 치환 폴리실록산

(2) 제2성분으로서 실질적으로 모두 약 0.001 내지 약 1㎛ 범위의 최대 치수를 갖는 입자로서 존재하는 소수성 열분해 실리카를, 제2성분에 대한 제1성분의 중량비가 약 10 내지 약 70의 범위가 되게 함유하는 개선된 첨가제계를 상기 열가소성 폴리올레핀의 양을 기준으로 약 0.01 내지 약 3 중량%의 범위로 함유하는 열가소성 조성물을 용융시키는 단계,

(B) 생성된 용융물을 다이를 통해 압출시켜서 섬유를 형성하는 단계,

(C) 상기 섬유를 연신시키는 단계 및

(D) 상기 섬유를, 이동하는 소공성 표면 상에 엉킨 섬유 (entangled fiber)의 웹형태로 집속하는 단계를 포함한다.

바람직한 실시태양에 있어서, R₁∼R₉는 메틸기이다. 다른 바람직한 실시태양에있어서, R₁₀은 1가 C₁₅∼C₂₂알킬기이다. 또 다른 바람직한 실시태양에 있어서, m은 약 15 내지 약 25의 정수를 나타낸다. 또 다른 바람직한 실시태양에 있어서, 제1성분은 약 8,000 내지 약 15,000의 수평균 분자량을 갖는다.

본 발명의 용융 압출가능한 열가소성 조성물은 기저귀, 실금용품, 생리대, 탐폰, 와이프 등의 일회용 흡수용품과, 수술복, 신발 덮개, 작업복 등의 일회용 제품의 생산에 유용한 부직웹의 제조에 특히 적합하다.

본 명세서에서 “섬유”란 용어는 섬유가 그의 직경에 비해 연속적이라고 간주될 수 있는 정도의 길이를 가지며, 멜트블로잉법에 의하여 제조될 수 있는, 실질적으로 연속상인 섬유를 의미한다. 또한, 이 용어는 스펀본딩법에 의하거나 또는 전형적인 용융방사법에 의해 제조되는 연속상 섬유도 포함한다. 따라서 “연속상 섬유”란 용어는 실질적으로 연속상인 섬유는 배제하는 의미이다.

본 명세서에서 “인장 강도 특성”이라 함은 주로 미국 연방 시험법 5100 (규격 번호 191A)에 따라 측정되는 피크 에너지, 피크 하중, 피크 신장 및 피크 변형값을 지칭한다. 그러나 트랩 인열 시험 등의 다른 방법도 사용될 수 있다.

본 명세서에서 “용융 압출가능한”, “용융 압출된”등의 용어는 용융 압출에 의해 섬유를 형성하는 이어서 전형적으로 소공성 지지체 상의 웹 형성이 동시에 일어나는, 부직웹을 형성하기 위한 임의의 용융 압출법과 관련이 있음을 의미한다. 이러한 용어는 멜트블로잉법, 코포밍법, 스펀본딩법 등의 잘 알려진 방법을 포함한다. 또한, 이 용어는 웹 형성이 섬유 형성 후에 별도의 독립 공정인 방법임을 의미하며, 이러한 방법으로 제조한 부직웹으로서는 본디드 카디드 웹 등을 들 수 있다.

본 명세서에서 “중량비”라 함은 개선된 첨가제계 중의 제1성분의 양 대 제2성분의 양의 대략적인 중량에 의한 관계를 의미한다. 더 명확하게 말하자면 중량비란 제1성분의 양을 제2성분의 양으로 나눈 몫이다. 따라서 중량비는 제2성분의 단위 중량 당 제1성분의 대략적인 중량을 나타내는 정수로 표시된다. 때문에 중량비의 단위는 없다.

본 명세서에서 “파괴된” 및 그의 변형어는 제2성분의 입도의 감소를 의미한다.

“첨가제계”라 함은 일반적으로 제1 및 제2성분들의 혼합물을 의미한다. “개선된 첨가제계”란 용어는 제2성분이 파괴되어 있는, 즉 제2성분의 입자가 본 명세서에서 명시되는 범위내에 있는, 제1성분과 제2성분의 혼합물을 특히 의미한다.

일반적으로, “열가소성 폴리올레핀”이라 함을 용융 압출에 의한 부직웹의 제조에 사용될 수 있는 임의의 열가소성 폴리올레핀을 의미한다. 열가소성 폴리올레핀의 예로서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리(1-부텐), 폴리(2-부텐), 폴리(1-펜텐), 폴리(2-펜텐), 폴리(3-메틸-1-펜텐), 폴리(4-메틸-1-펜텐), 1,2-폴리-1,3-부타디엔, 1,4-폴리-1,3-부타디엔, 폴리이소프렌, 폴리클로로프렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리(비닐 아세테이트), 폴리(비닐리덴 클로라이드), 폴리스티렌 등을 들 수 있다.

바람직한 폴리올레핀은 오직 수소와 탄소 원자만을 함유하며, 하나 이상의 불포화 단량체의 부가 중합에 의해 제조되는 것이다. 이러한 폴리올레핀의 예로서는 특히 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리(1-부텐), 폴리(2-부텐), 폴리(1-펜텐), 폴리(2-펜텐), 폴리(3-메틸-1-펜텐), 폴리(4-메틸-1-펜텐), 1,2-폴리-1,3-부타디엔, 1,4-폴리-1,3-부타디엔, 폴리이소프렌, 폴리스티렌 등을 들 수 있다. 이들의 상업적인 중요성을 감안할 때 가장 바람직한 폴리올레핀은 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌이다.

또한 “열가소성 폴리올레핀”이란 용어에는 2종 이상의 상이한 불포화 단량체로 제조한 랜덤 및 블록 공중합체와 2종 이상의 폴리올레핀의 블렌드도 포함된다. 2종 이상의 폴리올레핀의 블렌드, 예를 들면 용융 유속이 서로 다른 2종의 프로필렌 중합체의 블렌드가 경우에 따라서는 인장 강도 특성의 예기치 않는 현저한 개선을 가져올 수 있다. 더욱 구체적으로 이러한 블렌드는 (1) 용융 유속이 약 30 내지 약 45인 폴리프로필렌 약 60 내지 40 중량%와 (2) 용융 유속이 약 2 내지 약 10인 폴리프로필렌 약 40 내지 60 중량%로 이루어진다. 이러한 블렌드는 전형적으로 용융 유속이 약 18 내지 약 30이다.

본 발명의 조성물 및 첨가제계는 제1성분과 제2성분을 모두 함유해야 한다.

제1성분은 수평균 분자량이 약 3,000 내지 약 36,000이고, 다분산도가 약 1.1 내지 약 2.5인 하기 일반식의 알킬 치환 폴리실록산이다.

식 중, R₁∼R₉는 독립적으로 선택된 1가 C₁∼C₃알킬기이고, R₁₀은 1가 C₆∼C₃₀알킬기이며, m은 약 5 내지 약 50의 정수를 나타내고, n은 0 내지 약 200의 정수를 나타낸다.

상술한 바와 같이, R₁∼R₉는 독립적으로 선택된 1가 C₁∼C₃알킬기이다. 구체적으로, R₁∼R₉는 독립적으로 선택된 메틸 또는 에틸기이다. 더욱 구체적으로 R₁∼R₉는 메틸기이다. R₁₀은 일반적으로 1가 C₆~C₃₀알킬기이고, 구체적으로 R₁₀은 1가 C₁₅~C₂₂알킬기이다.

일반적으로 m은 약 5 내지 약 50의 정수를 나타내고, n은 0 내지 약 200의 정수를 나타낸다. 구체적으로 m은 약 15 내지 약 25의 정수를, n은 약 40 내지 80의 정수를 나타낸다.

제1성분의 수평균 분자량은 약 3,000 내지 약 36,000의 범위일 수 있다. 구체적으로는 제1성분의 수평균 분자량은 약8,000 내지 약 15,000이다. 제1성분의 다분산도는 약 1.1 내지 약 2.5의 범위가 일반적이며, 구체적으로는 다분산도의 범위가 약 1.1 내지 약 1.5이다.

제1성분은 일반적으로 액체 또는 고체일 수 있다. 제1성분의 종류와는 무관하게 액상 제1성분이 바람직하다. 액상 제1성분의 사용은 후술하는 바와 같이 본 발명에서 청구되는 개선된 첨가제계 및 조성물의 제조를 단순화시킨다.

본 명세서에서 “제1성분”이란 용어는 주어진 조성물 또는 개선된 첨가제계에 있어서 제1성분 1종 이상, 즉 2종 이상의 제1성분 또는 알킬 치환 폴리실록산의 혼합물의 사용을 포괄하는 의미로 폭넓게 사용된다. 또한 당업계의 숙련자라면 본 명세서에 정의된 제1성분이 순수 화합물로서는 시판되지 않는 게 보통이라는 것을 알아야 한다. 따라서 제1성분에 대해 상기한 일반식 내에 포함되지 않는 물 또는 관련 물질이 존재하더라도 임의의 그 물질이 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어나는 것은 아니다.

본 발명의 조성물 및 개선된 첨가제계 중의 제2성분은 소수성 열분해 실리카이다. 소수성 실리카 표면의 성질이 중요하다고 알려져 있지는 않다. 제1성분과 마찬가지로, 제2성분 또는 소수성 열분해 실리카도 필요에 따라 2종 이상을 사용할 수 있다.

일반적으로 상기 열분해 실리카의 표면적은 약 80 내지 약 410m²/g 범위가 전형적이다. 열분해 실리카는 공지 방법, 예를 들면 안트워프(Antwerp)의 미국 특허 제2,863,738호, 비글러(Biegler) 등의 미국 특허 제3,423,184호, 킬톤(Chilton) 등의 미국 특허 제3,642,453호, 리(Lee)의 미국 특허 제4,048,290호 및 투니슨 3세(Tunison, Ⅲ)의 미국 특허 제4,292,290호의 설명에 의하여 용이하게 제조되며, 이들 특허를 본 명세서에 참고 문헌으로 인용한다.

열분해 실리카의 표면에는 3가지 화학기, 즉 (1) 고립된 히드록시기, (2) 수소 결합 히드록시기 및 (3) 실록산기가 있다. 따라서, 실록산기가 소수성일지라도 그 표면은 전체적으로 친수성이다. 그러나 열분해 실리카의 친수성 실리카 표면은 표면 히드록시기를 소수성 시약과 반응시킴으로써 소수성으로 될 수 있다. 적합한 시약으로서는 폴리디메틸실록산, 디메틸디클로로실란, 헥사메틸디실라잔 등을 들 수 있다. 실제로 이들 3가지 시약은 미국 일리노이주 투스콜라에 위치한 캐보트사(Cabot Corporation)의 캡-오-실 디비젼(Cab-O-Sil Division)에서 CAB-O-SIL (등록상표) TS-720, TS-610 및 TS-530 등으로 시판하는 소수성 열분해 실리카를 제조하는 데에 상업적으로 사용되어 왔다. 그러나, 사용되는 시약의 성질이 중요하다고는 알려져 있지 않다. 열분해 실리카 표면이 소수성으로 되게 하는 임의의 시약이 사용될 수 있는 것으로 기대된다[고바야시(Kobayashi) 및 오니시(Ohnishi)의 미국 특허 제4,849,022호의 명세서 참조].

미국 특허 출원 제07/783,438호에 기재된 바와 같이, 열분해 실리카는 그의 극히 작은 입도 및 큰 표면적을 특징으로 한다. 실리카의 용융된 구형체 또는 1차 입자는 수소 또는 산소 화염중에서 사염화규소 증기의 가수분해에 의하여 제조된다. 이러한 1차 실리카 입자는 그 직경이 전형적으로 약 0.007 내지 약 0.027㎛ 범위이다. 그러나 실리카 입자의 형성시, 이러한 1차 입자는 서로 충돌 융합하여, 분지된 3차원 사슬형 응집체를 형성한다. 이 응집체가 실리카의 융합 온도 아래로 냉각될 때에는 일부 가역적인 기계적 응집화 또는 엉킴도 일어난다. 따라서 시판되는 열분해 실리카는 입도가 약 1 내지 대략 80㎛이며, 입자의 대부분은 40∼60㎛의 범위에 있다. 미국 특허 출원 제07/783,438호에서의 사용에 있어서, 기계적 크기 축소는 압출기 및 다이 통과 압출시에 발생하는 용융 압출 온도와 전단력이 조합된 결과로 발생되었다고 추측되었다. 이러한 크기 축소는 약 1 내지 약 20㎛ 정도의 입도 분포를 가져온다고 믿어졌다. 대부분의 입자는 상기 범위 중 상위급, 즉 대략 10∼20㎛의 크기를 갖는 것으로 생각되었다.

상업적인 개질 열분해 실리카를 사용한 연속 작업의 시각에 있어서, 현미경 분석에 의하면, 응집된 입자의 대부분은 약 70 내지 약 80㎛의 범위에 있는 것으로 생각된다. 그 밖에 용융 압출로 인한 크기 감소는 본래 생각했던 것보다 미미한 것으로 보인다. 결과적으로 본 발명의 특히 바람직한 실시태양은 제2성분의 입자를 파괴하면 한층 더 개선된 인장 강도 특성이 얻어진다는 발견에 기초하고 있다. 편의상, “개선된 첨가제계”란 용어는 제2성분이 전술한 바와 같이 파괴되어 있는 첨가제계를 의미한다.

일반적으로 파괴에 사용되는 방법이 중요하다고는 알려져 있지 않다. 그러나 응집이 가역 현상이기 때문에, 파괴는 응집이 재발되지 않는 조건하에서 일어나야 한다. 파괴후의 응집을 방지하기 위한 현재 알려져 있는 최선의 방법은 제1성분의 존재하에서 파괴 공정을 수행하는 것이다. 파괴된 제2성분의 응집을 방지하는 것 이외에, 제1성분은 또한 제2성분을 위한 분산 보조제로서 그리고 개선된 첨가제계를 함유하는 조성물의 용융 압출을 위한 가공 보조제로서 작용한다. 이러한 이유로 개선된 첨가제계는 그 자체로서 의의를 가진다.

제2성분의 파괴는 전형적으로 첨가제계를 볼밀로 가공함으로써 달성된다. 가공 조건은 사용된 볼밀의 설계 및 조작에 따라 변하지만, 당업계의 숙련자는 적합한 조건을 용이하게 결정할 수 있을 것이다. 일반적으로, 제2성분의 입자는 약 0.001 내지 약 1㎛ 범위내로 축소될 필요가 있다. 파괴된 입도 범위는 약 0.2 내지 약 0.8㎛가 바람직하며, 가장 바람직한 범위는 약 0.4 내지 약 0.6㎛ 이다.

개선된 첨가제계 중 제2성분에 대한 제1성분의 중량비는 약 10 내지 약 70의 범위이다. 구체적으로 제2성분에 대한 제1성분의 중량비는 약 10 내지 약 30의 범위이다.

개선된 첨가제계는 열가소성 폴리올레핀의 양을 기준으로 약 0.01 내지 약 3 중량% 범위의 양으로 열가소성 폴리올레핀에 첨가된다. 구체적으로, 개선된 첨가제계는 약 0.1 내지 약 1 중량%의 농도로 존재하며, 더욱 구체적으로는 약 0.1 내지 약 0.5 중량%의 농도로 존재한다.

본 발명의 열가소성 조성물은 당업계의 숙련자가 알고 있는 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들면, 칩 또는 펠릿형 중합체와 개선된 첨가제계를 기계적으로 혼합하여 중합체 입자를 개선된 첨가제계로 코팅시킬 수 있다. 필요에 따라서는 용매의 사용이 비록 바람직하지는 않지만 코팅 가공을 돕기 위해, 개선된 첨가제계가 적합한 용매중에 분산될 수 있거나 또는 제1성분이 가용성인 경우에는 용해 및 분산될 수 있다. 이어서, 코팅된 중합체는 압출기의 공급 호퍼에 첨가되어, 이 압출기로부터 섬유가 나올수 있다. 그러나, 압출 동안에 중합체의 벌크 전체에 개선된 첨가제계를 완전히 분산시키기 위한 조처가 있어야 한다.

별법으로, 개선된 첨가제계를 중합체의 벌크 전체에 분산시키기 위하여, 코팅된 중합체가 가열된 트윈 스크류 배합기와 같은 가열 배합기에 충전될 수 있다. 생성된 열가소성 조성물은 전형적으로 로드(rod)로서 압출되고, 이 로드는 치퍼(chipper)에 공급된다. 이어서, 생성된 칩(또는 펠릿)은 용융 가공 압출기를 위한 공급원료로서 사용된다. 이러한 과정의 변화에 있어서, 중합체 중에 존재하는 개선된 첨가제계의 농도는 압출되어 섬유가 될 중합체에 필요한 수준보다 더 높다. 이어서, 개선된 첨가제계 함유 중합체 칩(“농축 펠릿”이라고 부름)은 중합체 공급 원료와 혼합되거나 또는 중합체 공급 원료내로 계량된다.

또다른 방법에 있어서, 개선된 첨가제계는 미립자 형태의 중합체가 들어있는 호퍼의 목부(throat)내로 계량 공급될 수 있으며, 호퍼가 압출기로 공급한다. 또 다른 방법으로는 개선된 첨가제계가 압출기의 배럴 내로 직접 계량 공급되어, 여기에서 용융된 중합체와 블렌딩되고 생성된 혼합물은 다이를 향하여 이동할 수 있다.

한편, 본 발명의 방법에 있어서, 인장 강도 특성이 현저하게 개선된 부직웹은

(A) 열가소성 폴리올레핀과, 제1성분 및 제2성분을 갖는 개선된 첨가제계를 함유하는 열가소성 조성물을 용융시키는 단계,

(B) 생성된 용융물을 다이를 통해 압출시켜 섬유를 형성하는 단계,

(C) 상기 섬유를 연신시키는 단계, 및

(D) 상기 섬유를, 이동하는 소공성 표면 상에 엉킨 섬유의 웹 형태로 집속하는 단계를 포함하는 방법에 의하여 제조되며, 여기에서

(1) 상기 제1성분은 수평균 분자량이 약 3,000 내지 약 36,000이고, 다분산도가 약 1.1 내지 약 2.5인 하기 일반식의 알킬 치환 폴리실록산이며,

(2) 상기 제2성분으로서 실질적으로 모두 약0.001 내지 약 1㎛ 범위의 최대 치수를 갖는 입자로서 존재하는 소수성 열분해 실리카이고, 여기에서 제2성분에 대한 제1성분의 중량비는 약 10 내지 약 70의 범위이고,

(3) 개선된 첨가제계를 상기 열가소성 폴리올레핀의 양을 기준으로 약 0.01 내지 약 3 중량%의 양으로 존재한다.

본 발명의 방법의 제1 단계에 있어서는 열가소성 폴리올레핀과, 전술한 제1성분 및 제2성분을 갖는 개선된 첨가제계를 함유하는 열가소성 조성물을 용융시킨다. 이 단계는 전형적으로, 섬유 제조에 사용되는 장치를 구성하는 압출기에서 수행된다. 압출기의 온도 및 체류 시간은 사용되는 열가소성 폴리올레핀에 따랏 주로 좌우된다. 따라서 이런 변수는 당업계의 숙련자라면 무리한 실헙없이도 간단히 결정할 수 있다.

이어서 용융된 혼합물을 다이를 통해 압출시켜 섬유를 제조한다. 다이의 특성이 중요하다고는 알려져 있지 않지만, 대부분의 다이에는 다수의 오리피스가 기계의 폭 전체에 뻗어 있는 하나 이상의 줄 형태로 배열되어 있다. 이러한 오리피스는 단면이 원형이거나 비원형일 수 있다.

이어서, 섬유를 충분히 고속인 유체 스트림 내로 끌어들여 연신시킨다. 연속상 섬유를 제조하는 경우에는 우선 섬유를 통상 저압 공기인 급냉 유체 중에서 냉각시킨다. 섬유를 연신하는 유체 스트림(통상 공기)은 급냉 유체와는 별도의 고속 공기 스트림일 수 있거나 또는 좁은 노즐 내로의 통과시켜 가속시킨 급냉 유체의 일부일 수 있다. 한편, 실질적으로 연속상 섬유의 제조에 있어서는 유체 스트림은 통상적으로 가열된 고속 공기 스트림이며, 이 스트림은 섬유가 적어도 부분적으로 용융 또는 연화된 상태로 있는 동안에 섬유를 연신시킨다.

이어서, 연신된 섬유는 이동하는 소공성 표면 상에 엉킨 섬유의 웹 형태로 집속된다. 소공성 표면은 예를 들면 회전 드럼일 수 있거나 또는 연속 벨트 또는 와이어 스크린일 수 있으며, 후자가 상업적인 규모의 장치에 가장 널리 사용된다.

일반적으로 용융, 형성, 연신 및 집속 단계는 멜트블로잉, 스펀본딩 등의 방법에서 기술한 바와 같이 수행된다. 그 예로서, 이러한 방법은 본 명세서에서 참고 문헌으로 인용하는 하기 문헌에 의해 예시된다.

(a) 멜트블로잉법에 관한 참고 문헌의 예로서는 페리(R.W. Perry, Jr.)의 미국특허 제3,016,599호, 프렌티스(J. S. Prentice)의 미국 특허 제3,704,198호, 켈러(J. P. Keller) 등의 미국 특허 제3,755,527호, 부틴(R. R. Butin) 등의 미국 특허 제3,849,241호, 부틴(R. R. Butin) 등의 미국 특허 제3,978,185호, 위스네스키(T. J. Wisneski) 등의 미국 특허 제4,663,220호를 들 수 있다. 또한, 웬트(V. A. Wente)의 “Superfine Thermoplastic Fibers”, Industrial and Engineering Chemistry, 제48권, 제8호, 제1342~1346페이지 (1956년); 웬트(V. A. Wente) 등의 “Manufacture of Superfine Organic Fibers”, Navy Research Laboratory (워싱톤 디.시.), NRL Report 4364(111437)(1954년 5월 25일), United States Department of Commerce, Office of Technical Services; 및 로버트 알.부틴 (Robert R. Butin) 및 드위트 디. 로캄프(Dwight T. Lohkamp)의 “Melt Blowing-A One-Step Web Process for New Nonwoven Products”, Journal of the Technical Association of the Pulp and Paper Industry, 제56권, 제4호, 제74~77페이지(1973년) 문헌도 참조할 수 있다.

(b) 스펀본딩법으로서는, 특히, 키니(Kinney)의 미국 특허 제3,341,394호, 도르쉬너(Dorschner) 등의 미국 특허 제3,655,862호, 도르쉬너(Dorschner) 등의 미국 특허 제3,692,618호, 도보(Dobo) 등의 미국 특허 제3,705,068호, 마쓰끼(Matsuki) 등의 미국 특허 제3,802,817호, 포르테(Porte)의 미국 특허 제3,853,651호, 야끼야마(Akiyama) 등의 미국 특허 제4,064,605호, 하몬(Harmon)의 미국 특허 제4,091,140호, 슈와쯔(Schwartz)의 미국 특허 제4,100,319호, 아펠(Appel) 및 모르만(Morman)의 미국 특허 제4,340,563호, 아펠(Appel) 및 모르만(Morman)의 미국 특허 제4,405,297호, 하트만(hartman) 등의 미국 특허 제4,434,204호, 그레이서(Greiser) 및 바그너(Wagner)의 미국 특허 제4,627,811호, 및 포웰스(Fowells)의 미국 특허 제4,644,045호를 들 수 있다.

연속상 섬유가 예를 들면 스펀본딩법에 의해 형성되는 경우, 생성된 웹은 부직웹의 인장 강도 특성을 개선시키기 위하여 가열 및 가압에 의해 패턴 접착되어야 한다. 바람직하기로는, 이러한 가열 및 가압은 각각 약 80℃ 내지 약 180℃의 범위 및 1인치 길이 당 약 150 내지 약 1,000 (59∼178kg/cm)파운드 범위로 행한다. 더욱 바람직하기로는 부직웹의 표면적의 약 5 내지 약 30%를 덮는 (1∼40개 접접/cm²) 약 10 내지 약 250개 접점/in²을 갖는 패턴을 사용한다.

이러한 패턴 접착은 공지 방법에 따라 달성된다 [패턴 접착의 설명 및 접착 방법의 논의에 대해서는, 예를 들면 보그트(Vogt)의 미국 실용신안등록 제239,566호, 로저스(Rogers)의 미국 실용신안등록 제264,512호, 한센(Hansen) 등의 미국 특허 제3,855,046 호 및 동 제4,493,868호 참조].

또한, 인장 강도 특성이 개선된 부직웹은

(B) 생성된 용융물을 다이를 통해 압출시켜 연속상 섬유를 형성하는 단계,

(C) 연속상 섬유를 연신시키는 단계,

(D) 연속상 섬유를 토우로 집속하는 단계,

(E) 토우를 절단하여 스테이플 섬유로 만드는 단계,

(F) 스테이플 섬유를, 이동하는 소공성 표면상에 엉킨 섬유의 웹 형태로 적층시키는 단계 및

(G) 생성된 엉킨 섬유의 웹을 가열 및 가압시켜 패턴 접착시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조되며, 여기에서 상기 제1성분과 제2성분은 상술한 바와 같다.

상기 각각의 단계는 전술한 바와 같이 수행되거나 또는 당업자에게 잘 알려져 있는 몇가지 수단에 의해 수행된다. 필요에 따라서는 개개의 연속상 섬유를 토우로서 집속하기 전에 임시로 트위스트될 수 있다. 더우기, 토우는 스테이플장 섬유로 절단되기 전에 권축될 수 있다. 스테이플 섬유는 임의의 공지 수단에 의해서 이동하는 소공성 표면상에 적층될 수 있지만, 공기 적층법 또는 습식 접층법으로 적층되는 것이 바람직하다. 끝으로, 생성된 부직웹의 패턴 접착은 상술한 공지 수단에 의해 수행될 수 있다.

본 발명을 이하의 실시예로 자세히 설명한다. 그러나, 이러한 실시예가 본 발명의 정신이나 범위를 한정하는 것은 아니다. 실시예에 있어서, 모든 부는 달리 기재하지 않는 한 중량부를 나타낸다.

[실시예 1]

[스펀본드 웹의 제조]

스펀본드 부직웹은 본질적으로 미국 특허 제4,340,563호에 기재된 시험 규모의 장치 상에서 제조하였으며, 이 특허를 본 명세서에 참고 문헌으로 인용한다.

열가소성 폴리올레핀으로서는 미국 77079 텍사스주 하우스톤에 소재하는 엑슨케미칼 아메리카스사(Exxon Chemical Americas) 제품의 Escorene 3445 폴리프로필렌을 사용하였다. 제조업체에 따르면, 이 중합체는 밀도가 0.90g/cc이고, 용융 유속이 35g/10분이다.

개선된 첨가제계의 제1성분은 하기 식으로 표시될 수 있는 알킬 치환 폴리실록산이었다.

폴리실록산 제1성분은 수평균 분자량이 약 11,000이고, 다분산도가 약 1.3이었다.

개선된 첨가제계의 제2성분은 미국 일리노이주 토스콜라에 소재하는 캐보트사의 캡-오-실 디비젼에서 시판하는 소수성 열분해 실리카인 CAB-O-SIL (등록상표) TS-720이었다.

제2성분은 제1성분 중에 중량비 20 (증, 제1성분 20부 및 제2성분 1부)로 분산시켰다. 제1성분과 제2성분의 혼합물(총 2,500g)을 5리터 용량의 Eiger Mark Ⅱ 모터 분쇄기 [미국 일리노이주 문델레인에 소재하는 에이거사(Eiger Corporation) 제품]을 통하여 3회 주행시켰다. 전체 분쇄 시간은 약 2시간 이었다.

생성된 첨가제계 중 125g을 취하여 볼밀에서 분쇄시켜 제2성분을 파괴시켰다. 볼밀을 4 내지 6 리터 용량의 세라믹 자르[미국 뉴저지주 리틀 폴스에 소재하는 폴오.아베사(Paul O. Abbe, Inc.) 제품] 및 2cm 알루미나 연마 매질[미국 콜로라도주 콜덴에 소재하는 쿠어스 세라믹스사(Coors Ceramics Company) 제품]을 사용하였다. 파괴 처리는 약 30분 동안 진행시켰다.

첨가제계의 선택된 물성, 즉 실리카 분산물의 점도 및 분말도를 파괴 전후에 구하였다. 점도는 No.4 스핀들을 사용하는 Brookfield LVT 점도계로, 스핀들 속도를 6rpm으로 하여 25℃에서 센터포이즈로 측정하였다. 분산물의 분말도는 ASTM 시험법 D 1210-79 (1983년 재공인), 안료-비히클계의 분산물의 분말도 표준 시험법(Standard Test Method for Fineness of Dispersion of Pigment-Vehicle Systems)에 따라 측정하였으며, 그 결과는 헤그만 스케일(Hegman Scale) 값으로 나타내었다.

[표 1]

스펀본딩 공급 펠릿을 제조하기 위하여, 압출기 공급 호퍼로부터 트윈 스크류 압출기 하류내로 첨가제계를 폴리프로필렌의 양을 기준으로 0.3중량%에 상당하는 유량으로 계량하여 펌핑하였다. 첨가제계의 펌핑량, 첨가제계 용기의 중량 및 중합체 유량은 중합체 중의 첨가제계의 농도를 조절하기 위하여 모니터링하였다. 생성된 중합체와 첨가제계의 용융 블렌드를 직경이 2~3mm인 로드 여러 개로 압출시켰다. 로드를 수조에 통과시키고, 공기 건조하고, 펠릿화했다. 생성된 펠릿 중의 첨가제계의 농도를 규소에 대한 원소 분석법으로 확인하였다.

스펀본딩법에 있어서 보다 중요한 공정 변수는 일반적으로 다음과 같았다 :

압출기 온도 : 182°~238℃,

용융물 유입 온도 : 182°~238℃,

처리량 : 25kg/hr (0.7g/홀/분),

스핀 헤드(spin head) 온도 : 238℃,

팩(pack) 온도 : 231℃,

팩 압력 : 34.5kg/㎠ (490psig) 및

용융 온도 : 238℃

기본 중량이 각각 약 38g/㎡(gsm)인 두 웹, 즉 (1) 순수한 폴리프로필렌으로 부터 제조한 대조 웹과 (2) 개선된 첨가제계, 즉 제2성분이 파괴되어 있는 첨가계 0.3중량%를 함유하는 폴리프로필렌 공급 펠릿으로부터 제조한 웹을 제조했다. 각각의 웹을 약 138°~140℃ 및 약 0.84kg/㎠(12psi)에서 가열 패턴 접착시켰다. 사용된 패턴은 웹 표면적의 약 16.9%를 덮는 19개 접점/㎠(123개 접점/in²)을 가졌다.

각각의 웹에 대한 평균 피크 에너지, 피크 하중 및 신률값을 연방 시험법 5100(규격 번호 191A)에 따라 구하였다. 장치는 Instron Micron II Desk Top Console Integrator [미국 매사추세츠주 캔톤에 소재하는 인스트론사(Instron Corporation 제품]가 장착된 Instron Model 1122 만능시험기를 사용하였다. 조우 스팬 갭(jaw span gap)은 7.6cm(3인치)이었고, 웹 샘플 치수는 7.62cm x 15.2cm(3″ x 6″)이었다. 일반적으로, 각각의 웹으로부터 10개 이상의 샘플을 시험하였다. 각각의 웹을 종방향(MD)과 횡방향(CD) 양 방향에서 시험하였다. 그 데이타를 표 2와 3에 요약해서 나타내었다.

개선된 첨가제계의 존재로부터 얻어진 각각의 시험 파라미터 값의 개선 또는 향상 정도를 인지하기 위하여, 표 2와 3에는 각각의 시험 파라미터 값 다음에 “증가율”란을 수록하였다. 각각의 경우에 있어서, 증가율(PI)은 첨가제계를 함유한 중합체로 제조한 웹으로부터 얻어진 값으로부터 대조 값을 빼고, 제1 대조 값으로 나눈 다음, 그 몫에 100을 곱함으로써, 즉 PI = 100 x (개선된 값-대조 값)/대조 값에 의해 구하였다.

[표 2]

[표 3]

표 2와 3으로부터, 본 발명에 따른 개선된 첨가제계의 사용이 부직웹의 인장 강도 특성을 현저하게 증가시키는 결과를 가져옴을 알 수 있다. 일반적으로, 피크 에너지의 개선은 종방향과 횡방향에서 본질적으로 동일하였다. 피크 하중의 개선은 횡방향에서보다 종방향에서 더욱 현저하였지만, 신장률의 개선에 있어서는 그 반대로 횡방향에서 더욱 현저하였다.

표 2와 3의 데이타로 입증된 개선을 시각적을 판단케 하기 위하여, 데이타를 제1도 내지 제3도에 막대 그래프로 도시하였다. 각각의 웹에 있어서 종방향 값과 횡방향 값 모두가 각각의 도면에 포함되었다.

[실시예 2]

[스펀본드 웹의 제조]

실시예 1에서 사용된 Escorene 3445 폴리프로필렌 50중량%와 Escorene 1052[미국 77079 텍사스주 하우스톤에 소재하는 엑슨 케미칼 아메리카스사(Exxon Chemical Americas) 제품] 50중량%로 이루어진 블렌드로 구성되는 열가소성 중합체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1의 방법을 반복하였다. 제조업체에 따르면, Escorene 1052는 5g/10분의 용융 유속을 가진다. 블렌드의 용융 유속은 22g/10분 이었다.

기본 중량이 약 38 gsm인 3가지 상이한 스펀본드 웹, 즉 (1) 폴리프로필렌 블렌드만으로 제조한 제1 대조 웹, (2) 제2성분이 파괴되지 않은 첨가제 혼합물 0.3 중량%를 함유한 폴리프로필렌 블렌드로 제조한 제2 대조 웹 및 (3)제2성분이 파괴된 첨가제 혼합물 0.3 중량%를 함유한 폴리프로필렌 블렌드로 제조한 웹을 제조하였다.

각각의 웹을 실시예 1에 기재한 바와 같이 열적으로 패턴 접착시켰다. 실시예 1에서와 같이, 미국 연방 시험법 5100 (규격 번호 191A)에 따라 다양한 인장 강도 특성을 구하였다. 이 경우, 측정한 인장 강도 특성을 평균 피크 에너지, 피크 하중, 피크 신장 및 피크 변형이었다. 그 결과는 표 4와 5에 나타낸다. 실시예 1과 같이, 표에는 각각의 특성에 대한 증가율란을 수록하였다.

[표 4]

[표 5]

표 4와 5로부터, 본 발명에 따른 개선된 첨가제계의 사용이 부직웹의 인장 강도 특성에 있어서 현저한 증가를 가져옴을 알 수 있다. 일반적으로, 그 개선은 횡방향에서의 개선도 상당하였지만, 종방향에서의 개선이 더욱 현저하게 나타났다. 표 4와 5는 제 1 대조물 또는 웹 1과 비교한 개선률을 나타내기 때문에, 표 6에는 웹 2, 제2 대조물과 비교하여 웹 3에 대한 인장 강도 특성의 개선률을 기입하였다. 이 표에서 “PI”“증가율(Percent Increase)”을 나타낸다. 표 6은 본 발명의 개선된 첨가제계의 제2성분에 대한 실시 태양에 있어서 입도 한정의 중요성을 강조한다.

[표 6]

표 4와 5의 데이타에 의해 입증된 개선을 시각적으로 판단케하기 위하여, 인장강도 특성 데이타를 제4도 내지 제7도에 막대 그래프로 나타내었다. 각각의 웹에 있어서 종방향 값과 횡방향 값 모두가 각 도면에 포함되었다. 제4도 내지 제7도로부터, 피크 에너지가 첨가제계의 중합체내 포함에 더욱 민감하게 반응함을 알 수 있다. 즉, 피크 에너지 값은 다른 3개의 인장 강도 특성에 대한 값보다 더욱 현저하게 증가하였다.

개개의 섬유에 대한 개선된 첨가제계의 효과를 평가하기 위하여, 이동하는 소공성 지지체 상에 적층되기 전의 스펀본딩 공정 중에 단리시킨 섬유에 대해 강력을 측정하였다. 이러한 섬유는 제1 대조물로부터의 섬유, 즉 폴리프로필렌 블렌드만으로 제조한 섬유와 비교하였다. 2가지 종류의 섬유를 각각 “ 웹 3 섬유 ” 및 “ 웹 1 섬유 ”라고 칭하였다. 이들 측정의 결과, 즉 25회 측정하여 평균한 값을 표 7에 요약해서 나타내었다. 이 표에는 또한 개선률(PI)이 세번째 줄에 수록되었다. 그러나, 각각의 경우에서 개선률은 전술한 바와 같이 구하였다.

[표 7]

표 7의 데이타로 입증된 개선을 시각적으로 판단케하기 위하여, 강력 데이타를 제8도 내지 제10도에 막대 그래프로 도시하였다. 전형적인 응력-변형 곡선을 제11도에 나타내었으며, 여기에서 곡선 A는 웹 1 섬유를, 곡선 B는 웹 3 섬유를 나타낸다.

이상, 본 발명을 기술하였지만, 당업자는 본 발명의 정신이나 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명에 다양한 변화를 가할 수 있을 것이다.

Claims

(A)열가소성 폴리올레핀과, (1) 제1성분으로서 수평균 분자량이 3,000 내지 36,000이고, 다분산도가 1.1 내지 2.5인 하기 일반식의 알킬 치환 폴리실록산

(식 중, R₁∼R₉는 독립적으로 선택된 1가 C₁∼C₃알킬기이고, R₁₀은 1가 C₆∼C₃₀알킬기이며, m은 약 5 내지 약 50의 정수를 나타내고, n은 0 내지 약 200의 정수를 나타냄);및 (2) 제2성분으로서 소수성 열분해 실리카를, 제2성분에 대한 제1성분의 중량비가 약 10 내지 약 70의 범위가 되게 함유하는 개선된 첨가제계를 상기 열가소성 폴리올레핀의 양을 기준으로 약 0.01 내지 약 3 중량%의 범위로 함유하는 열가소성 조성물을 용융시키는 단계, (B) 생성된 용융물을 다이를 통해 압출시켜서 섬유를 형성하는 단계, (C) 상기 섬유를 연신시키는 단계 및 (D) 상기 섬유를, 이동하는 소공성 표면 상에 엉킨 섬유 (entangled fiber)의 웹형태로 집속하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인장 강도 특성이 현저하게 개선된 부직웹의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 제2성분이 실질적으로 모두 0.001 내지 1㎛범위의 최대 치수를 갖는 입자로서 존재하는 것인 방법.
제2항에 있어서, 상기 폴리올레핀이 폴리프로필렌인 방법.
제3항에 있어서, 상기 폴리프로필렌이 서로 다른 용융 유속을 갖는 2종의 프로필렌 중합체의 블렌드인 방법.
제4항에 있어서, 상기 블렌드가 (a) 용융 유속이 30 내지 45인 폴리프로필렌 60 내지 40 중량%와 (b)용융 유속이 2 내지 10인 폴리프로필렌 40 내지 60 중량%로 이루어진 것인 방법.
제1항에 있어서, 상기 단계(D)에서 생성된 엉킨 섬유의 웹을 가열 및 가압하여 패턴 접착시키는 단계를 추가로 포함하는 것인 방법.
(A) 열가소성 폴리올레핀과, (1) 제1성분으로서 수평균 분자량이 3,000 내지 36,000이고, 다분산도가 1.1 내지 2.5인 하기 일반식의 알킬 치환 폴리실록산

(식 중, R₁∼R₉는 독립적으로 선택된 1가 C₁∼C₃알킬기이고, R₁₀은 1가 C₆∼C₃₀알킬기이며, m은 약 5 내지 약 50의 정수를 나타내고, n은 0 내지 약 200의 정수를 나타냄);및 (2)제2성분으로서 소수성 열분해 실리카를, 제2성분에 대한 제1성분의 중량비가 약 10 내지 약 70의 범위가 되게 함유하는 개선된 첨가제계를 상기 열가소성 폴리올레핀의 양을 기준으로 약 0.01 내지 약 3 중량%의 범위로 함유하는 열가소성 조성물을 용융시키는 단계, (B) 생성된 용융물을 다이를 통해 압출시켜서 섬유를 형성하는 단계, (C) 상기 섬유를 연신시키는 단계 (D) 상기 연속상 섬유를 토우로 집속하는 단계, (E) 상기 토우를 절단하여 스테이플 섬유로 만드는 단계, (F) 상기 스테이플 섬유를, 이동하는 소공성 표면상에 엉킨 섬유의 웹 형태로 적층시키는 단계 및 (G) 생성된 엉킨 섬유의 웹을 가열 및 가압하여 패턴 접착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인장 강도 특성이 개선된 부직웹의 제조 방법.
제7항에 있어서, 상기 제2성분이 실질적으로 모두 0.001 내지 1㎛ 범위의 최대 치수를 갖는 입자로서 존재하는 것인 방법.
제8항에 있어서, 상기 폴리올레핀이 폴리프로필렌인 방법.
제9항에 있어서, 상기 폴리프로필렌이 서로 다른 용융 유속을 갖는 2종의 프로필렌 중합체의 블렌드인 방법.
제10항에 있어서, (a) 용융 유속이 30 내지 45인 폴리프로필렌 60 내지 40 중량%와 (b)용융 유속이 2 내지 10인 폴리프로필렌 40 내지 60 중량%로 이루어진 것인 방법.
(A) 열가소성 폴리올레핀과, (1) 제1성분으로서 수평균 분자량이 3,000 내지 36,000이고, 다분산도가 1.1 내지 2.5인 하기 일반식의 알킬 치환 폴리실록산

(식 중, R₁∼R₉는 독립적으로 선택된 1가 C₁∼C₃알킬기이고, R₁₀은 1가 C₆∼C₃₀알킬기이며, m은 약 5 내지 약 50의 정수를 나타내고, n은 0 내지 약 200의 정수를 나타냄);및 (B) 제2성분으로서 소수성 열분해 실리카를, 제2성분에 대한 제1성분의 중량비가 약 10 내지 약 70의 범위가 되게 함유하는 개선된 첨가제계를 상기 열가소성 폴리올레핀의 양을 기준으로 약 0.01 내지 약 3 중량%의 범위로 포함하는 것을 특징으로하는 용융 압출 가능한 열가소성 조성물로부터 제조된 용융 압출된 섬유.
열가소성 폴리올레핀과, (A) 제1성분으로서 수평균 분자량이 3,000 내지 36,000이고, 다분산도가 1.1 내지 2.5인 하기 일반식의 알킬 치환 폴리실록산

(식 중, R₁∼R₉는 독립적으로 선택된 1가 C₁∼C₃알킬기이고, R₁₀은 1가 C₆∼C₃₀알킬기이며, m은 약 5 내지 약 50의 정수를 나타내고, n은 0 내지 약 200의 정수를 나타냄);및 (B) 제2성분으로서 실질적으로 모두 0.001 내지 1㎛ 범위의 최대 치수를 갖는 입자로서 존재하는 소수성 열분해 실리카를, 제2성분에 대한 제1성분의 중량비가 10 내지 약 70의 범위가 되게 함유하는 개선된 첨가제계를 상기 열가소성 폴리올레핀의 양을 기준으로 0.01 내지 3중량%의 범위로 포함하는 것을 특징으로하는 용융 압출 가능한 열가소성 조성물로부터 제조된 용융 압출된 섬유.
열가소성 폴리프로필렌과, (A) 제1성분으로서 수평균 분자량이 8,000 내지 15,000이고, 다분산도가 1.1 내지 2.5인 하기 일반식의 알킬 치환 폴리실록산

(식 중, R₁∼R₉가 각각 메틸기이고, R₁₀은 1가 C₁₅∼C₂₂알킬기이며, m은 약15 내지 약 25의 정수를 나타내고, n은 40 내지 약 80의 정수를 나타냄);및 (B) 제2성분으로서 실질적으로 모두 0.001 내지 1 ㎛범위의 최대 치수를 갖는 입자로서 존재하는 소수성 열분해 실리카를, 제2성분에 대한 제1성분의 중량비가 10 내지 70의 범위가 되게 함유하는 개선된 첨가제계를 상기 열가소성 폴리프로필렌의 양을 기준으로 0.01 내지 3 중량%의 범위로 포함하는 것을 특징으로하는 용융 압출 가능한 열가소성 조성물로부터 제조된 용융 압출된 섬유.
용융 유속이 서로 다른 프로필렌 중합체 2종의 블렌드인 열가소성 폴리프로필렌과, (A) 제1성분으로서 수평균 분자량이 8,000 내지 15,000이고, 다분산도가 1.1 내지 2.5인 하기 일반식의 알킬 치환 폴리실록산

(식 중, R₁∼R₉가 각각 메틸기이고, R₁₀은 1가 C₁₅∼C₂₂알킬기이며, m은 약15 내지 약 25의 정수를 나타내고, n은 40 내지 약 80의 정수를 나타냄);및 (B) 제2성분으로서 실질적으로 모두 0.001 내지 1㎛범위의 최대 치수를 갖는 입자로서 존재하는 소수성 열분해 실리카를, 제2성분에 대한 제1성분의 중량비가 10 내지 70의 범위가 되게 함유하는 개선된 첨가제계를 상기 열가소성 폴리프로필렌의 양을 기준으로 0.01 내지 3 중량%의 범위로 포함하는 것을 특징으로하는 용융 압출 가능한 열가소성 조성물로부터 제조된 용융 압출된 섬유.
제12항의 섬유로 이루어진 부직웹.
제16항에 있어서, 상기 웹이 가열 및 가압에 의해 패턴 접착된 것인 부직웹.
제13항의 섬유로 이루어진 부직웹.
제18항에 있어서, 상기 웹이 가열 및 가압에 의해 패턴 접착된 것인 부직웹.
제14항의 섬유로 이루어진 부직웹.
제20항에 있어서, 상기 웹이 가열 및 가압에 의해 패턴 접착된 것인 부직웹.
제15항의 섬유로 이루어진 부직웹.
제22항에 있어서, 상기 웹이 가열 및 가압에 의해 패턴 접착된 것인 부직웹.
적어도 하나의 성분이 제16항의 부직웹인 일회용 흡수용품.
적어도 하나의 성분이 제17항의 부직웹인 일회용 흡수용품.
적어도 하나의 성분이 제18항의 부직웹인 일회용 흡수용품.
적어도 하나의 성분이 제19항의 부직웹인 일회용 흡수용품.
적어도 하나의 성분이 제16항의 부직웹인 일회용품.
적어도 하나의 성분이 제17항의 부직웹인 일회용품.
적어도 하나의 성분이 제18항의 부직웹인 일회용품.
적어도 하나의 성분이 제19항의 부직웹인 일회용품.