KR20130115374A

KR20130115374A - 스펀본드 부직포

Info

Publication number: KR20130115374A
Application number: KR1020137022313A
Authority: KR
Inventors: 아키오 마츠바라; 겐이치 스즈키; 신고 가지야마
Original assignee: 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2011-02-15
Filing date: 2012-02-15
Publication date: 2013-10-21
Also published as: US9693912B2; MY164953A; CN103370464B; JP5717769B2; DK2677074T3; JPWO2012111723A1; KR101536494B1; CN103370464A; US20130317469A1; EP2677074A1; EP2677074B1; WO2012111723A1; EP2677074A4

Abstract

본 발명의 과제는, 경량성, 균일성이 우수하고, 게다가 강도가 높고, 유연성을 갖는 세섬유의 중공 섬유로 이루어지는 스펀본드 부직포를 얻는 것을 목적으로 하는 것이며, 본 발명은, 하기 (a)∼(c)의 요건을 만족시키는 프로필렌계 중합체의 중공 섬유로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스펀본드 부직포이다.
(a) C축 배향도가 적어도 0.85,
(b) 평균 섬유 직경이 5∼20㎛, 및
(c) 중공률이 5∼30%.

Description

스펀본드 부직포{SPUNBONDED NONWOVEN FABRIC}

본 발명은, 강도, 경량성, 유연성, 분산성, 은폐성, 성형성이 우수하고, 위생 재료에 적합한 열가소성 수지의 중공 섬유, 바람직하게는 프로필렌계 중합체의 중공 섬유로 이루어지는 스펀본드 부직포에 관한 것이다.

최근, 폴리프로필렌 부직포로 대표되는 열가소성 수지 섬유로 이루어지는 부직포는 통기성, 유연성, 경량성이 우수하기 때문에 각종 용도에 폭넓게 이용되고 있다. 그 때문에, 부직포에는, 그 용도에 따른 각종 특성이 요구됨과 더불어, 그 특성의 향상이 요구되고 있다.

그 중에서도 종이 기저귀는, 최근 중국을 중심으로 한 신흥국의 인구 증가에 수반하여 사용량이 증대되어, 거대한 시장이 예상되고 있다. 한편, 일회용인 종이 기저귀의 사용량 증대에 수반하는 CO₂ 배출량의 증가가 심각한 환경 문제가 되고 있다. 이 세계적으로 증가하는 CO₂ 배출량을 삭감하는 점에서 식물 유래 원료의 검토가 행해지고 있지만, 품질, 비용, 생산성의 면에서 실현되고 있지 않다. 한편, 부직포나 포장의 경량화에 의한 CO₂ 배출 삭감의 검토가 종이 기저귀 제조사에서 검토되고 있지만, 충분하지는 않다.

부직포를 크게 경량화하는 방법의 하나로서, 부직포를 형성하는 섬유를 중공 섬유로 하는 방법이 여러 가지 제안되어 있다. 예컨대, 특허문헌 1에는, 섬유 직경이 20㎛ 이하이고 중공률이 5∼70%인 위생 재료에 적합한 폴리프로필렌 부직포가 제안되어 있고, 특허문헌 1의 표 1에는, 섬유 직경이 22.2㎛, 중공률이 13%이고, 평량이 22.2g/m²인 부직포가 기재되어 있다.

또한, 특허문헌 2에는, 프로필렌계 중합체로서, Z 평균 분자량(Mz)과 중량 평균 분자량(Mw)의 비(Mz/Mw)가 1.5∼1.9의 범위에 있는 프로필렌계 중합체의 중공 섬유로 이루어지는 장섬유 부직포가 제안되어 있고, 실시예 1에는, 섬유 직경이 21.5㎛, 중공률이 28.5%이고, 평량이 30g/m²인 스펀본드 부직포가 기재되어 있다.

이러한 특허문헌에 기재되어 있는 스펀본드 부직포의 제조 방법을 이용하는 것에 의해, 경량성이 우수한 스펀본드 부직포를 얻을 수 있지만, 더욱 경량인 스펀본드 부직포를 얻기 위해, 스펀본드 부직포를 형성하는 중공 섬유의 섬유 직경을 20㎛ 이하로 가늘게 하고, 또한 평량을 20g/m² 이하로 한 경우에는, 얻어지는 부직포의 균일성이 뒤떨어져, 위생 재료에 적합하게 사용하는 데에는 충분하지는 않다는 것을 알았다.

미국 특허 명세서 제6,368,990호 WO 2010/024268호 명세서

본 발명은, 더욱 경량성이 우수한 스펀본드 부직포를 얻기 위해, 스펀본드 부직포를 형성하는 중공 섬유의 섬유 직경을 가늘게 하고, 또한 얻어지는 스펀본드 부직포의 평량을 낮게 해도, 균일성이 우수하고, 게다가 강도가 높고, 유연성을 갖는 스펀본드 부직포를 얻는 것을 목적으로 하여 여러 가지 검토한 결과, 얻어지는 프로필렌계 중합체로 이루어지는 중공 섬유의 C축 배향도를 0.85 이상으로 하는 것에 의해, 균일성이 우수한 스펀본드 부직포가 얻어진다는 것을 알고, 본 발명에 도달했다.

본 발명은, 하기 (a)∼(c)의 요건을 만족시키는 프로필렌계 중합체의 중공 섬유로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스펀본드 부직포이다.

(a) C축 배향도가 적어도 0.85,

(b) 평균 섬유 직경이 5∼20㎛, 및

(c) 중공률이 5∼30%.

본 발명의 스펀본드 부직포는, 중공 섬유의 섬유 직경을 20㎛ 이하로 가늘게 하고, 또한 저평량으로 한 경우에 있어서도, 얻어지는 부직포의 균일성, 강도가 높고, 유연성을 갖고, 게다가 종래보다도 저평량이어도 충분한 강도를 담보할 수 있기 때문에, 부직포의 경량화가 가능해진다.

또한, 중공 섬유의 중공부를 편심시켜 이루어지는 중공 섬유로 이루어지는 스펀본드 부직포는, 중공 섬유가 권축되기 때문에, 상기 효과에 더하여 보다 유연성, 벌키성(bulkiness)이 우수하다.

도 1은 본 발명에 따른 중공 섬유의 형성 시에 이용하는 노즐 구멍 형상의 모식도이다.
도 2는 도 1의 노즐 구멍 형상을 이용한 본 발명에 따른 스펀본드 부직포의 섬유 단면의 모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 중공 섬유의 형성 시에 이용하는 노즐 구멍 형상의 다른 모식도이다.
도 4는 도 3의 노즐 구멍 형상을 이용한 본 발명에 따른 스펀본드 부직포의 섬유 단면의 모식도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에서 이용한 스펀본드 부직포 제조 장치의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 비교예에서 이용한 스펀본드 부직포 제조 장치의 개략도이다.

<열가소성 수지>

본 발명의 스펀본드 부직포의 중공 섬유를 형성하는 열가소성 수지로서는, 여러 가지 공지의 열가소성 수지를 이용할 수 있다. 구체적으로는, 예컨대 에틸렌, 프로필렌, 1-뷰텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐 및 1-옥텐 등의 α-올레핀의 단독 또는 공중합체인 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌(소위 LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌(소위 HDPE) 등의 에틸렌계 중합체; 폴리프로필렌(프로필렌 단독중합체), 프로필렌·α-올레핀 랜덤 공중합체, 프로필렌 블록 공중합체 등의 프로필렌계 중합체; 폴리1-뷰텐, 폴리4-메틸-1-펜텐, 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체, 에틸렌·1-뷰텐 랜덤 공중합체, 프로필렌·1-뷰텐 랜덤 공중합체 등의 폴리올레핀; 폴리에스터(폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등); 폴리아마이드(나일론-6, 나일론-66, 폴리메타자일렌아디프아마이드 등); 폴리염화바이닐, 폴리이미드, 에틸렌·아세트산바이닐 공중합체, 에틸렌·아세트산바이닐·바이닐알코올 공중합체, 에틸렌·(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌-아크릴산에스터-일산화탄소 공중합체, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리카보네이트, 폴리스타이렌, 아이오노머 등을 예시할 수 있다. 이들 중에서는, 에틸렌계 중합체, 프로필렌계 중합체, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아마이드 등이 보다 바람직하다.

본 발명에 따른 열가소성 수지는 상기 개개의 열가소성 수지뿐만 아니라 2종 이상의 열가소성 수지의 혼합물도 포함한다.

이들 열가소성 수지 중에서도, 성형 시의 방사 안정성이나 부직포의 연신 가공성의 관점에서 프로필렌계 중합체가 특히 바람직하다.

<프로필렌계 중합체>

본 발명의 스펀본드 부직포의 중공 섬유를 형성하는 프로필렌계 중합체는 프로필렌의 단독중합체 및 프로필렌과 에틸렌, 1-뷰텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 4-메틸-1-펜텐 등의 탄소수 2 이상, 바람직하게는 2∼8의 1종 또는 2종 이상의 α-올레핀의 랜덤 공중합체(프로필렌·α-올레핀 랜덤 공중합체)이며, 통상 융점(Tm)이 125℃ 이상, 바람직하게는 125∼165℃의 범위에 있다. α-올레핀의 공중합량은, 얻어지는 프로필렌계 중합체의 융점(Tm)이 상기 범위에 있는 한 특별히 한정은 되지 않지만, 통상 10몰% 이하, 바람직하게는 6몰% 이하이다.

프로필렌계 중합체로서, 프로필렌·α-올레핀 랜덤 공중합체를 이용하는 경우는, 바람직하게는 융점(Tm)이 153℃ 이하, 보다 바람직하게는 125∼150℃의 범위에 있는 프로필렌·α-올레핀 랜덤 공중합체가 바람직하다.

본 발명에 따른 프로필렌계 중합체는, 스펀본드 부직포를 제조할 수 있는 한 특별히 한정은 되지 않지만, 통상 용융 유량(MFR)(ASTM D-1238, 230℃, 하중 2160g)이 10∼100g/10분, 바람직하게는 20∼70g/10분의 범위에 있다. MFR이 10g/10분 미만인 프로필렌계 중합체를 이용한 경우는, 용융 점도가 높아 방사성이 뒤떨어지는 경향이 있어, 세섬유의 중공 섬유를 얻는 것은 곤란해질 우려가 있는 한편, 100g/10분을 초과하는 프로필렌계 중합체는, 얻어지는 스펀본드 부직포의 인장 강도 등이 뒤떨어질 우려가 있다.

본 발명에 따른 프로필렌계 중합체에는, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서, 통상 이용되는 산화 방지제, 내후 안정제, 내광 안정제, 대전 방지제, 친수제, 방담제, 블로킹 방지제, 활제, 핵제, 안료 등의 첨가제 또는 다른 중합체를 필요에 따라 배합할 수 있다.

<스펀본드 부직포>

본 발명의 스펀본드 부직포는 상기 프로필렌계 중합체의 중공 섬유로 이루어지고, 해당 중공 섬유가, (a) C축 배향도가 적어도 0.85, 바람직하게는 0.90 이상, (b) 평균 섬유 직경이 5∼20㎛, 바람직하게는 5∼17㎛, 및 (c) 중공률이 5∼30%, 바람직하게는 10∼30%, 더 바람직하게는 14∼30%의 범위에 있다.

중공률이 5% 미만인 섬유는, C축 배향도가 0.85 미만으로 되어, 얻어지는 스펀본드 부직포의 균일성이 손상될 우려가 있다.

한편, 본 발명과 같이, 중공률을 5∼30%의 범위로 하고, 또한 C축 배향도가 0.85 이상이면, 생산성을 높이기 위해 토출량을 많게 한 경우에, 냉각풍이 비교적 적더라도, 얻어지는 부직포는 수지 덩어리(숏, shot)가 발생하기 어렵다는 이점이 있다.

다른 한편, 평균 섬유 직경이 20㎛를 초과하는 경우는, C축 배향도가 0.85 이상인 섬유를 얻었다고 해도 섬유 직경이 굵기 때문에 섬유가 충분히 분산되지 않아, 얻어지는 스펀본드 부직포의 균일성이 손상될 우려가 있고, 또한 얻어지는 스펀본드 부직포의 유연성이 바람직하지 않아, 위생 재료에 적합하게 사용하는 데에는 충분하지는 않다.

본 발명의 스펀본드 부직포는, 평균 섬유 및 중공률이 상기 범위에 있으면 경량성, 인장 강도 등이 우수하다.

또한, 본 발명의 스펀본드 부직포를 형성하는 중공 섬유는, 중공 섬유의 중공부가 편심되어 있어도 좋다. 본 발명에 있어서의 중공부가 편심되어 이루어지는 중공 섬유(이하, 「편심 중공 섬유」라고 호칭하는 경우가 있다)란, 해당 중공 섬유의 섬유 단면에서의 중공부의 중심 위치가 중공 섬유의 중심 위치와 다른 것을 의미한다.

본 발명의 스펀본드 부직포를 형성하는 섬유가 편심 중공 섬유인 경우는, 상기 (a)의 C축 배향도는 반드시 한정되는 것은 아니지만, (b)의 평균 섬유 직경은 통상 5∼50㎛, 바람직하게는 5∼30㎛, 더 바람직하게는 5∼20㎛, 가장 바람직하게는 5∼17㎛의 범위에 있다. 한편, 바람직한 편심 중공 섬유로서는, (a) C축 배향도 및 (c) 중공률이 상기 범위를 만족시키고 있어도 좋다.

본 발명의 스펀본드 부직포를 형성하는 섬유가 편심 중공 섬유인 경우는, 중공 섬유가 권축되어 이루어진다. 섬유가 권축되어 이루어진다란, 섬유의 권축수가 3 이상인 것을 말한다. 본 발명의 편심 중공 섬유로 이루어지는 스펀본드 부직포는 중공 섬유가 권축되어 이루어지기 때문에, 유연성, 벌키성이 우수하다.

본 발명의 중공 섬유의 권축수는 JIS L 1015에 준거하여 구해진다. 권축수는 통상 섬유 25mm당 3개 이상이고, 바람직하게는 5개 이상, 더 바람직하게는 7개 이상이며, 상한은 특별히 제한되지 않는다. 권축수가 적으면, 섬유의 3차원 나선 구조에서 유래하는 벌키성 등의 특성이 얻어지지 않을 우려가 있다.

본 발명의 스펀본드 부직포는 바람직하게는 평량이 5∼20g/m², 더 바람직하게는 5∼15g/m²의 범위에 있다. 평량이 상기 범위에 있는 스펀본드 부직포는 경량성, 유연성, 인장 강도 등이 우수하다.

또한, 본 발명의 스펀본드 부직포는 바람직하게는 균일성(균일도)이 0.01∼0.85, 더 바람직하게는 0.01∼0.7의 범위에 있다. 균일성이 상기 범위에 있는 스펀본드 부직포는 인장 강도, 내수성 등이 우수하다.

본 발명의 스펀본드 부직포는, 용도에 따라, 여러 가지 공지의 교락(交絡) 방법, 예컨대 니들 펀칭, 워터 젯, 초음파 등의 수단을 이용하는 방법, 또는 엠보싱 롤을 이용하는 열 엠보싱 가공 또는 핫 에어 쓰루(hot air through)를 이용하는 것에 의해 일부 열 융착하는 방법에 의해 교락해 두어도 좋다. 이러한 교락 방법은 단독으로 이용해도, 복수의 교락 방법을 조합하여 이용해도 좋다.

열 엠보싱 가공에 의해 열 융착하는 경우는, 통상 엠보싱 면적률이 3∼20%, 바람직하게는 3∼10%, 비엠보싱 단위 면적이 0.5mm² 이상, 바람직하게는 4∼40mm²의 범위에 있다. 비엠보싱 단위 면적이란, 사방이 엠보싱부로 둘러싸인 최소 단위의 비엠보싱부에 있어서 엠보싱에 내접하는 사각형의 최대 면적이다. 이러한 범위의 엠보싱을 갖는 것에 의해, 강도와 유연성이 우수한 스펀본드 부직포를 작성할 수 있다.

니들 펀칭 가공에 의해 교락 처리하는 경우는, 공지의 니들 펀칭기를 사용하여, 섬유의 성상에 따라 침(針) 밀도, 니들 종류, 니들 심도, 펀칭수와 같은 조건을 조정함으로써 강도와 유연성이 우수한 스펀본드 부직포를 작성할 수 있다. 경우에 따라서는, 복수의 니들 펀칭기를 통과시켜 교락을 최적화해도 좋다.

또한, 본 발명의 스펀본드 부직포는, 열가소성 수지로 형성된 중공 섬유의 중공부가 편심되어 이루어지는 중공 섬유로 이루어지는 스펀본드 부직포이다.

본 발명에 따른 중공 섬유의 중공부가 편심되어 이루어지는 중공 섬유는, 예컨대 도 3에 나타내는 바와 같은, 형상이 비대칭인 슬릿을 구비한 방사 구멍(노즐)의 복수의 슬릿으로부터 일 성분의 열가소성 수지를 방출하여 이루어지는 편심 중공 섬유이며, 복수의 슬릿으로부터 각각 이종(異種)의 열가소성 수지를 방출하여 얻어지는 소위 편심 복합 중공 섬유와는 다른 섬유이다.

한편, 일 성분의 열가소성 수지란, 섬유를 형성하는 열가소성 수지가 일 성분으로 이루어지는 것을 의미하며, 상기 예시한 개개의 열가소성 수지에 한하지 않고, 2종 이상의 열가소성 수지의 혼합물을 포함하는 것이다.

<스펀본드 부직포의 제조 방법>

본 발명의 스펀본드 부직포는 일본 특허공개 소60-155765호, 일본 특허 3442896호 및 일본 특허 3883818호 등에 개시되는 밀폐형의 스펀본드 프로세스에 의해 제조할 수 있다.

구체적으로는, 예컨대 상기 프로필렌계 중합체를 이용하여, 섬유 단면이 도 2와 같은 중공 단면을 형성하는, 도 1에 나타내는 바와 같은 구멍 형상을 갖는 다수의 방사 구멍(노즐)을 구비한 구금(다이)을 구비한 도 5에 나타내는 바와 같은 밀폐형의 냉각실을 구비한 스펀본드 제조 장치를 이용하여, 다수의 방사 구멍(노즐)으로부터 용융 방사된 중공 형상의 프로필렌계 중합체의 장섬유를 냉각실에 도입한 냉각풍에 의해 냉각한 후, 냉각실의 하류측에서 냉각에 이용한 냉각풍을 연신풍으로 이용하기 위한 애로(隘路, 연신부)를 통과시켜, 해당 연신풍에 의해 장섬유를 연신(견인)하고, 하류측에 설치한 디퓨저(diffuser)에 의해 섬유를 분산시켜, 이동 포집면 상(메시 벨트 상)에 퇴적시키는 방법에 의해 제조할 수 있다.

또한, 상기 방법에 있어서, 섬유 단면이 도 4와 같은 중공 단면을 형성하는, 도 3에 나타내는 바와 같은 구멍 형상을 갖는 다수의 방사 구멍(노즐)을 구비한 구금(다이)을 구비한 도 5에 나타내는 바와 같은 밀폐형의 냉각실을 구비한 스펀본드 제조 장치를 이용한 경우는, 중공 섬유의 중공부를 편심시켜 이루어지는 중공 섬유로 이루어지는 스펀본드 부직포를 제조할 수 있다.

프로필렌계 중합체의 용융 온도는 중공 섬유가 충분히 C축 배향되면 특별히 한정되지 않지만, 통상 180∼280℃, 바람직하게는 190∼270℃, 보다 바람직하게는 200∼260℃의 온도로 설정할 수 있다.

냉각풍의 온도는 프로필렌계 중합체가 고화되는 온도이면 특별히 한정은 되지 않지만, 통상 5∼50℃, 바람직하게는 10∼40℃, 보다 바람직하게는 15∼30℃의 범위에 있다. 냉각풍은 디퓨저 내에 도달했을 때에는 섬유를 충분히 분산시키기 위한 분산매로서 작용하기 때문에, 본 발명의 효과인 균일성을 확보하기 위한 풍량으로서는, 통상 30∼100Nm³/분/m, 바람직하게는 35∼80Nm³/분/m, 보다 바람직하게는 40∼60Nm³/분/m의 범위에 있다. 연신풍의 풍속은 통상 100∼10,000m/분, 바람직하게는 500∼10,000m/분의 범위에 있다.

평균 섬유 직경이 5∼20㎛ 및 중공률이 5∼30%, 특히 평균 섬유 직경이 5∼15㎛ 및 중공률이 14∼30%인 중공 단면을 갖는 프로필렌계 중합체 섬유를 얻기 위해서는, 상기 방사 구멍(노즐)으로서, 외경이 0.5∼5.0mm의 범위이고, 또한 슬릿 폭이 0.05∼0.5mm의 범위에 있으며, 슬릿수로서는 2∼10의 범위이고, 바람직하게는 3∼6의 범위에 있으며, 복수의 슬릿 사이의 간격인 커낼(canal) 폭으로서는 0.04∼0.15mm의 범위이고, 노즐 구멍 면적은 0.1∼0.5mm²의 범위에 있는 방사 구멍을 구비한 구금을 이용하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 본 발명의 효과인 균일성이 높은 부직포를 얻기 위해, 커낼 폭을 노즐 구멍 면적으로 나눈 값(커낼 폭/노즐 구멍 면적)이 바람직하게는 0.35mm^-1 이상, 더 바람직하게는 0.40mm^-1 이상의 범위에 있는 방사 구멍을 구비한 구금을 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 방사 구멍에 있어서의 커낼 폭이란, 예컨대 도 1 또는 도 3에 나타내는 프로필렌계 중합체 등이 용융 압출되는 복수의 슬릿(노즐 구멍)의 슬릿 사이의 폭(간격)이며, 노즐 구멍 면적은 모든 슬릿(노즐 구멍)의 면적을 합계한 면적이다.

한편, 외경이 5.0mm를 초과하는 방사 구멍을 이용한 경우는, 섬유 직경이 20㎛ 이하인 장섬유를 얻는 것이 곤란해질 우려가 있고, 슬릿 폭이 0.5mm를 초과하는 방사 구멍을 이용한 경우는, 중공률이 5%를 초과하는 장섬유를 얻는 것이 곤란해질 우려가 있다. 또한 슬릿수가 2 이하 또는 10 이상인 경우도 중공률이 5%를 초과하는 장섬유를 얻는 것이 곤란해질 우려가 있다.

또한, 동일한 밀폐형의 냉각 장치를 구비한 스펀본드 부직포 제조 장치를 이용하여 종래의 스펀본드 부직포(중실(中實) 장섬유의 스펀본드 부직포)를 제조해도, 섬유 직경을 20㎛ 이하로 한 경우에 얻어지는 섬유(중실)는 C축 배향도가 0.85 이상으로는 되지 않는다. 한편, 개방형의 냉각 장치를 구비한 스펀본드 부직포 제조 장치를 이용하여 중공률이 5∼30%인 중공 섬유를 제조해도 C축 배향도는 0.7 정도로밖에 되지 않아, 얻어지는 스펀본드 부직포는 균일성이 뒤떨어지는 경향이 있다.

<스펀본드 부직포 적층체>

본 발명의 스펀본드 부직포는 여러 가지 용도에 따라, 다른 층을 적층해도 좋다. 스펀본드 부직포에 적층되는 다른 층은 특별히 한정은 되지 않고, 용도에 따라 여러 가지의 층이 적층될 수 있다.

구체적으로는, 예컨대 편포, 직포, 부직포, 필름 등을 들 수 있다. 본 발명의 스펀본드 부직포와 다른 층을 적층하는(접합하는) 경우는, 열 엠보싱 가공, 초음파 융착 등의 열 융착법, 니들 펀칭, 워터 젯 등의 기계적 교락법, 핫 멜트 접착제, 우레탄계 접착제 등의 접착제에 의한 방법, 압출 라미네이트 등을 비롯하여 여러 가지 공지의 방법을 채용할 수 있다.

본 발명의 스펀본드 부직포와 적층되는 부직포로서는, 통상의 스펀본드 부직포, 멜트블로운 부직포, 습식 부직포, 건식 부직포, 건식 펄프 부직포, 플래시 방사 부직포, 개섬(開纖) 부직포 등, 여러 가지 공지의 부직포를 들 수 있다.

본 발명의 스펀본드 부직포와 적층되는 필름으로서는, 본 발명의 스펀본드 부직포의 특징인 통기성, 유연성 및 경량성을 살리는 통기성(투습성) 필름이 바람직하다. 이러한 통기성 필름으로서는, 여러 가지 공지의 통기성 필름, 예컨대 투습성을 갖는 폴리우레탄계 엘라스토머, 폴리에스터계 엘라스토머, 폴리아마이드계 엘라스토머 등의 열가소성 엘라스토머로 이루어지는 필름, 무기 또는 유기 미립자를 포함하는 열가소성 수지로 이루어지는 필름을 연신하고 다공화하여 이루어지는 다공 필름 등을 들 수 있다. 다공 필름에 이용하는 열가소성 수지로서는, 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌(소위 LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리프로필렌 랜덤 공중합체 또는 그들의 조성물 등의 폴리올레핀이 바람직하다.

통기성 필름과의 적층체는, 본 발명의 스펀본드 부직포의 유연성을 살림과 더불어, 극히 높은 내수성을 갖는, 천 같은(cloth-like) 복합 소재가 될 수 있다.

본 발명 스펀본드 부직포를 멜트블로운 부직포와 적층하는 경우는, 양자를 일체화하여 적층체를 형성할 수 있는 방법이면 어느 방법에 따라 행해도 좋고, 특별히 제한되지 않는다. 예컨대 멜트블로우법에 의해 형성되는 섬유를 스펀본드 부직포 상에 직접 퇴적시켜 멜트블로운 부직포를 형성한 후, 스펀본드 부직포와 멜트블로운 부직포를 융착시키는 방법, 스펀본드 부직포와 멜트블로운 부직포를 중첩시키고, 가열 가압에 의해 양 부직포를 융착시키는 방법, 스펀본드 부직포와 멜트블로운 부직포를 핫 멜트 접착제, 용제계 접착제 등의 접착제에 의해 접착하는 방법 등을 채용할 수 있다.

스펀본드 부직포 상에 직접 멜트블로운 부직포를 형성하는 방법은, 열가소성 수지의 용융물을 스펀본드 부직포의 표면에 내뿜어 섬유를 퇴적시키는 멜트블로우법에 의해 행할 수 있다. 이때, 스펀본드 부직포에 대하여, 용융물이 내뿜어지는 측의 면의 반대 측의 면은 부압(負壓)으로 하여, 멜트블로우법에 의해 형성되는 섬유를 내뿜어 퇴적시킴과 동시에, 스펀본드 부직포와 멜트블로운 부직포를 일체화시켜 스펀본드 부직포층과 멜트블로운 부직포층을 갖는 부직포 적층체를 얻는다. 양 부직포의 일체화가 불충분한 경우는, 가열 가압 엠보싱 롤 등에 의해 충분히 일체화시킬 수 있다.

열 융착에 의해 스펀본드 부직포와 멜트블로운 부직포를 융착하는 방법으로서는, 스펀본드 부직포와 멜트블로운 부직포의 접촉면의 전체면을 열 융착하는 방법, 스펀본드 부직포와 멜트블로운 부직포의 접촉면의 일부를 열 융착하는 방법이 있다. 본 발명에서는, 열 엠보싱 가공법에 의해 스펀본드 부직포와 멜트블로운 부직포를 융착하는 것이 바람직하고, 이 경우 융착 면적은 스펀본드 부직포와 멜트블로운 부직포의 접촉 면적의 3∼30%, 바람직하게는 3∼20%, 더 바람직하게는 3∼10%이다. 융착 면적이 상기 범위에 있으면 부직포 적층체는 박리 강도와 유연성의 밸런스가 우수하다.

접착제에 의해 스펀본드 부직포와 멜트블로운 부직포를 접착하는 방법에 있어서 이용되는 핫 멜트 접착제로서는, 예컨대 아세트산바이닐계, 폴리바이닐알코올계 등의 수지계 접착제, 스타이렌-뷰타다이엔계, 스타이렌-아이소프렌계 등의 고무계 접착제 등을 들 수 있다. 또한, 용제계 접착제로서는, 예컨대 스타이렌-뷰타다이엔계, 스타이렌-아이소프렌계, 우레탄계 등의 고무계 접착제, 아세트산바이닐, 염화바이닐 등의 수지계의 유기 용제 또는 수성 에멀젼 접착제 등을 들 수 있다. 이들 접착제 중에서도, 스타이렌-아이소프렌계, 스타이렌-뷰타다이엔계 등의 고무계의 핫 멜트 접착제가, 스펀본드 부직포의 특성인 감촉을 손상시키지 않는 점에서 바람직하다.

《멜트블로운 부직포》

본 발명의 스펀본드 부직포와 적층되는 멜트블로운 부직포로서는, 폴리올레핀 섬유로 이루어지고, (i) 평균 섬유 직경이 2㎛ 이하, (ii) 섬유 직경 분포 CV값이 60% 이하, 바람직하게는 50% 이하의 범위, 및 (iii) 섬유 100개당 융착 개수가 15개 이하, 바람직하게는 12개 이하, 더 바람직하게는 10개 이하인 멜트블로운 부직포가 바람직하다.

또한, 본 발명의 스펀본드 부직포와 적층되는 멜트블로운 부직포로서는, 프로필렌계 중합체 섬유로 이루어지고, (i) 평균 섬유 직경이 2㎛ 이하의 범위, (ii) 섬유 직경 분포 CV값이 60% 이하, 바람직하게는 50% 이하의 범위, (iv) α 결정 분율이 0.9 미만인 멜트블로운 부직포가 바람직하다.

상기 특성을 갖는 멜트블로운 부직포는 예컨대 PCT/JP2011/078082에 기재된 방법으로 제조할 수 있다.

<용도>

본 발명에서 얻어지는 스펀본드 부직포, 또는 상기 본 발명의 스펀본드 부직포를 포함하는 부직포 적층체는 여러 가지의 용도에 이용할 수 있다.

예컨대, 의료(醫療)용, 산업 자재용, 토목 건축용, 농예 원예 자재용, 생활 관련 자재용 등에 이용되는, 수술복, 포장 천, 침대 시트, 베개 커버 등의 침구류, 카펫이나 인공 피혁용 기포(基布) 등에 폭넓게 사용할 수 있다.

그 중에서도, 스펀본드 부직포 또는 상기 본 발명의 부직포 적층체는, 경량인 것에 더하여, 유연하고 감촉이 좋기 때문에, 종이 기저귀, 입체 개더(gather)용 시트, 및 생리용 냅킨에 특히 적합하게 사용된다.

<입체 개더용 시트>

본 발명의 종이 기저귀는, 상기 본 발명의 스펀본드 부직포, 또는 상기 본 발명의 스펀본드 부직포를 포함하는 부직포 적층체를 이용하여 이루어지고, 종이 기저귀, 생리용 냅킨 등의 입체 개더용의 부재가 된다.

입체 개더는 통기성이 우수하고, 무른 대변 누출의 방지성이 우수하며, 촉감성도 우수할 것이 요구되는 점에서, 상기 본 발명의 스펀본드 부직포, 또는 상기 본 발명의 스펀본드 부직포를 포함하는 부직포 적층체가 적합하게 사용된다.

<백(back) 시트>

본 발명의 종이 기저귀는, 상기 본 발명의 스펀본드 부직포, 또는 상기 본 발명의 스펀본드 부직포를 포함하는 부직포 적층체를 이용하여 이루어지고, 종이 기저귀, 생리용 냅킨 등의 백 시트용의 부재가 된다.

백 시트는 통기성이 우수하고, 중공이기 때문에 은폐성이 우수하고, 촉감성도 우수할 것이 요구되는 점에서, 상기 본 발명의 스펀본드 부직포, 또는 상기 본 발명의 스펀본드 부직포를 포함하는 부직포 적층체가 적합하게 사용된다.

실시예

이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

한편, 실시예 및 비교예에서의 물성값 등은 이하의 방법에 의해 측정했다.

(1) C축 배향도의 측정

광각 X선 회절 장치(리가쿠사제 RINT2550, 부속 장치: 섬유 시료대, X선원: CuKα, 출력: 40kV 370mA, 검출기: 신틸레이션 카운터)를 이용하여, 시료를 섬유축 방향으로 정렬하여 시료 홀더에 고정하고, 결정면 피크[(110)면]의 방위각 분포 강도를 측정하여 얻어진 방위각 분포 곡선(X선 간섭도)에 있어서, 피크의 반값폭(α)으로부터 하기의 식에 의해 중공 섬유의 섬유축 방향의 배향도(C축 배향도)를 산출하여 평가했다.

배향도(F) = (180°-α)/180°

(α는 방위각 분포 곡선에서의 피크 반값폭)

(2) 섬유 직경(㎛)

얻어진 스펀본드 부직포를 광학 현미경〔Nikon사제 ECLIPSE E-400〕으로 관찰하고, 화면 상의 스펀본드 부직포를 형성하는 필라멘트로부터 100개를 선택하여 그의 섬유 직경을 측정하고, 그의 평균값을 해당 부직포의 섬유 직경으로 했다.

(3) 섬도[d]

해당 스펀본드 부직포의 섬도는 이하의 식을 이용하여 산출했다.

섬도[d] = 0.00225×π×ρ[g/cm³]×D²[㎛]×(1-중공률[%])

여기서, ρ[g/cm³]는 수지의 사용 온도에서의 용융 밀도, D는 섬유 직경이다.

(4) 단사(單絲) 강도[gf/d]

JIS L 1905(7.5.1법)에 준거하여, JIS Z 8703(시험 장소의 표준 상태)에서 규정하는 온도 20±2℃, 습도 65±2%의 항온실 내에서 필라멘트를 60개 채취하여, 척 사이 20mm, 인장 속도 20mm/분의 조건에서 인장 시험기(인스트론재팬컴퍼니리미티드제 인스트론 5564형)를 이용하여 인장 시험을 행하여, 60개분(分)의 시험편에 대해 인장 하중을 측정하고, 그들의 최대값의 평균값을 단사 강도로 했다.

(5) 중공률[%]

스펀본드 부직포를 에폭시 수지에 포매(包埋)하고, 이어서 마이크로톰으로 절단하여 시료편을 얻는다. 이것을 전자 현미경〔(주)히타치제작소제 S-3500N형 주사형 전자 현미경〕으로 관찰하여, 얻어진 단면상(像)으로부터 관찰된 섬유 단면상에서의 섬유 전체의 단면적과 중공부 단면적을 구하고, 이하의 식에 의해 산출했다.

중공률[%] = (중공부의 단면적/섬유 전체의 단면적)×100

중공률의 값은 섬유 100개를 측정한 평균값으로 했다.

(6) 유연성(강유성(剛柔性))[45° 캔틸레버(cantilever)법]

JIS L 1096(6.19.1 A법 항)에 준거하여, JIS Z 8703(시험 장소의 표준 상태)에서 규정하는 온도 20±2℃, 습도 65±2%의 항온실 내에서, 스펀본드 부직포로부터 폭 20mm×150mm의 시험편을 흐름 방향(MD)과 가로 방향(CD)으로 각각 5장 채취하여, 45°의 사면(斜面)을 가지는 표면이 매끄러운 수평대 상에 시험편의 짧은 변을 스케일 기준선에 맞춰 놓는다. 다음으로, 수동에 의해 시험편을 사면의 방향으로 완만하게 미끄러뜨려 시험편의 일단(一端)의 중앙점이 사면과 접했을 때 타단(他端) 위치의 이동 길이를 스케일에 의해 읽는다. 유연성(강유성)은 시험편이 이동한 길이(mm)로 표시되고, 각각 5장의 표리에 대해 측정하여, 흐름 방향(MD) 및 가로 방향(CD) 각각의 평균값으로 나타냈다.

(7) 인장 강도(강도)

JIS L 1906(6.12.1 A법)에 준거하여, JIS Z 8703(시험 장소의 표준 상태)에서 규정하는 온도 20±2℃, 습도 65±2%의 항온실 내에서 흐름 방향(MD)으로 25cm, 가로 방향(CD)으로 2.5cm의 부직포 시험편을 3장 채취하여, 척 사이 30mm, 인장 속도 30mm/분의 조건에서 인장 시험기(인스트론재팬컴퍼니리미티드제 인스트론 5564형)를 이용하여 인장 시험을 행하여, 3장의 시험편에 대해 인장 하중을 측정하고, 그들의 최대값의 평균값을 인장 강도로 했다.

(8) 균일성(균일도)

JIS Z 8703(시험 장소의 표준 상태)에서 규정하는 온도 20±2℃, 습도 65±2%의 항온실 내에서 흐름 방향(MD)으로 25cm, 가로 방향(CD)으로 20cm의 부직포 시험편을 채취하여, 그의 중량을 평균 평량(g/m²)으로 했다. 이어서, 내경 13mmφ의 펀치(펀칭 지그)를 이용하여 상기 부직포의 MD 방향에 대해 15점, CD 방향에 대해 10점을 임의로 선택하여, 합계 150점이 되도록 부직포 시험편을 채취하여, 모든 시험편의 중량을 측정했다. 시험편 중에서 중량이 무거운 것을 후육부(厚肉部)로 하여 5점, 중량이 가벼운 것을 박육부(薄肉部)로 하여 20점을 선택하여, 각각의 평균값을 구하고, 하기 식으로부터 균일도를 구했다.

균일도 = (후육부 평균 평량 - 박육부 평균 평량)/평균 평량

즉, 균일도가 작을수록 균일성이 우수한 부직포이다.

(9) FUKURAMI값<벌키성의 평가>

카토테크(주)제의 KES-FB 시스템에 의해, 인장, 전단, 압축, 표면 마찰, 굽힘의 각 시험의 측정을, 측정 조건으로서 니트(knit) 고감도 조건에서 행했다. 측정 결과를 니트 언더웨어(서머(summer)) 조건에서 계측하여 FUKURAMI값으로 했다. FUKURAMI값은 그의 수치가 클수록, 두께가 있고, 유연성이 우수한 것을 나타낸다.

(10) 내수압(mm Aqua)

JIS L 1092A법에 준거하여, JIS Z 8703(시험 장소의 표준 상태)에서 규정하는 온도 20±2℃, 습도 65±2%의 항온실 내에서 수처리용 여과재가 되는 부직포 적층체로부터 채취한 15×15cm의 시험편 10장을 채취하고 내수압 시험기를 이용하여, 물이 샐 때의 압력을 측정하고 그의 평균값을 구했다.

(11) 권축수

JIS L 1015에 준거하여 측정했다.

미리 표면이 매끄럽고 광택이 있는 지편(紙片)에 공간 거리 25mm의 구분선을 만들었다.

이어서, 엠보싱 롤에 의해 가열 가압 처리되기 전의 장섬유 부직포로부터, 권축성이 손상되지 않도록 섬유를 신중히 채취했다. 이어서, 채취한 섬유를 1개씩 공간 거리에 대하여 25±5%의 여유를 가지게 하고, 양단을 상기 지편에 접착제로 부착하여 고착시켰다. 이 시료의 섬유 1개씩에 대하여 각각 다음과 같이 권축수의 측정을 행했다. 즉, 섬유 1개를 권축 시험기의 척에 장착하고, 지편을 절단한 후, 시료에 초기 하중(0.18mN × 표시 텍스(tex) 수)을 걸었을 때 척 사이의 거리(공간 거리)(mm)를 읽었다. 그때의 권축수를 세어 25mm 사이당 권축수를 구했다. 한편, 상기 권축수는, 산과 산골짜기를 전부 세어 2로 나눈 값으로 했다.

상기 측정을 섬유 20개에 대하여 행하고, 그의 평균값을 소수점 1자리까지 구한 것을 편심 중공 복합 섬유의 권축수로 했다. 한편, 권축수의 측정은, JIS Z 8703(시험 장소의 표준 상태)에서 규정하는 조건, 즉 온도 20±2℃, 습도 65±2%의 항온실 내에서 실시했다.

〔실시예 1〕

프로필렌계 중합체로서 하중 2160g, 230℃의 MFR이 60g/10분인 프로필렌 단독중합체(PP-1)를 이용하여, 압출기(스크류 직경 75mmφ)에 의해 성형 온도 240℃에서 용융시키고, 노즐 피치가 세로 방향 4.5mm, 가로 방향 4.0mm이고, 커낼 폭/구멍 면적 = 0.41mm^-1인 도 1에 나타내는 바와 같은 구멍 형상을 갖고, 도 2의 섬유 단면이 되는 것과 같은 중공 섬유가 얻어지는 방사 구금을 배치한 도 5에 나타내는 바와 같은 부직포 제조 장치(스펀본드 부직포 제조 장치, 포집면 상의 기계의 흐름 방향에 수직인 방향의 길이: 320mm)를 이용하고, 냉각 유체로 (25℃, 유량: 42Nm³/분/m)의 냉각풍을 이용하여, PP-1의 단일 구멍 토출량을 0.52g/분, 사 속도: 4367m/분으로 방사하여 포집 벨트 상에 퇴적시키고, 이어서 이것을 엠보싱 롤로 가열 가압 처리(엠보싱 면적률: 18%, 엠보싱 온도: 132℃)하여 평량 15g/m²의 스펀본드 부직포를 얻었다.

한편, 도 5에 있어서, 번호 1은 압출기, 번호 2는 방사 구금, 번호 3은 중공 섬유, 번호 4는 냉각풍, 번호 5는 디퓨저, 번호 6은 포착 장치, 번호 7은 흡인 장치, 번호 8은 웹(스펀본드 부직포)이다.

얻어진 중공 섬유 및 스펀본드 부직포에 대하여, 중공 섬유의 C축 배향도, 평균 섬유 직경, 섬도, 단사 강도, 중공률, 권축 개수, 및 스펀본드 부직포의 강유성, 인장 강도, FUKURAMI값을 측정하여 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

〔실시예 2〕

PP-1의 단일 구멍 토출량을 0.6g/분으로 하고, 사 속도: 4338m/분으로 방사하는 것 이외는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 평량 15g/m²의 스펀본드 부직포를 얻었다.

얻어진 필라멘트 및 스펀본드 부직포에 대하여, 중공 섬유의 C축 배향도, 평균 섬유 직경, 섬도, 단사 강도, 중공률, 권축 개수, 및 스펀본드 부직포의 강유성, 인장 강도, FUKURAMI값을 측정하여 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

〔실시예 3〕

압출기(스크류 직경 75mmφ)의 성형 온도를 220℃로 하고, 사 속도: 3013m/분으로 방사하는 것 이외는 실시예 2와 마찬가지의 방법으로 평량 15g/m²의 스펀본드 부직포를 얻었다.

〔실시예 4〕

<스펀본드 부직포의 제조>

스펀본드 부직포의 평량을 6.15g/m²로 하는 것 이외는 실시예 2와 동일한 방법으로 스펀본드 부직포를 준비했다.

<부직포 적층체의 제조>

상기 방법으로 얻은 스펀본드 부직포의 편면에, 프로필렌 단독중합체(PP-2, MFR: 850g/10분, 융점: 159℃)를 멜트블로운 부직포 제조 장치의 다이에 공급하고, 설정 온도: 280℃의 다이로부터, 멜트블로우용 노즐(0.32mmφ, 각 노즐의 소구멍의 구멍 사이의 거리: 0.20mm)을 이용하여, 노즐 단일 구멍당 토출량: 0.52g/분으로 노즐의 양측으로부터 내뿜는 고온 고속 공기(280℃, 600m³/hr)와 함께 토출하고, DCD(방사 구금의 표면으로부터 컬렉터까지의 거리): 120mm에서 멜트블로운 부직포의 평량이 0.7g/m²로 되도록 상기 스펀본드 부직포 상에 내뿜어, 스펀본드 부직포와 멜트블로운 부직포의 적층체를 얻었다. 다음으로, 상기와 동일한 조건에서 제조되는 스펀본드 부직포를 멜트블로운 부직포 상에 적층하여 총 평량: 13.0g/m²(스펀본드 부직포/멜트블로운 부직포/스펀본드 부직포 = 6.15/0.7/6.15g/m²)의 부직포 적층체를 얻었다.

얻어진 부직포 적층체의 중공 섬유의 C축 배향도, 평균 섬유 직경, 섬도, 단사 강도, 중공률, 권축 개수, 및 스펀본드 부직포의 강유성, 인장 강도, 내수압을 측정하여 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

〔실시예 5〕

멜트블로운 부직포 제조에 있어서, 토출 후에 냉각 공기(온도: 15℃, 풍량: 6000m³/hr)에 의해 냉각과 분산을 행한 것 이외는 실시예 4와 동일한 방법에 의해 총 평량: 13.0g/m²(스펀본드 부직포/멜트블로운 부직포/스펀본드 부직포 = 6.15/0.7/6.15g/m²)의 부직포 적층체를 얻었다.

〔실시예 6〕

프로필렌계 중합체로서 하중 2160g, 230℃의 MFR 60g/10분, 융점 143℃의 프로필렌·α-올레핀 랜덤 공중합체(PP-3)를 이용하여, 압출기(스크류 직경 75mmφ)에 의해 성형 온도 220℃에서 용융시키고, 사 속도: 3013m/분으로 방사하여, 포집 벨트 상에 퇴적시키고, 이어서 이것을 엠보싱 롤로 가열 가압 처리(엠보싱 면적률: 18%, 엠보싱 온도: 115℃)한 것 이외는 실시예 2와 마찬가지의 방법으로 평량 15g/m²의 스펀본드 부직포를 얻었다.

〔실시예 7〕

실시예 2에서 이용한 방사 구금 대신에, 방사 구금으로서 커낼 폭/구멍 면적 = 0.41mm^-1의 도 3에 나타내는 바와 같은 구멍 형상을 갖고, 도 4의 섬유 단면이 되는 것과 같은 편심 중공 섬유가 얻어지는 방사 구금을 이용하고, 사 속도: 4390m/분으로 방사하는 것 이외는 실시예 2와 마찬가지의 방법으로 평량 15g/m²의 스펀본드 부직포를 얻었다.

〔실시예 8〕

실시예 6에서 이용한 방사 구금 대신에, 방사 구금으로서 커낼 폭/구멍 면적 = 0.41mm^-1의 도 3에 나타내는 바와 같은 구멍 형상을 갖고, 도 4의 섬유 단면이 되는 것과 같은 편심 중공 섬유가 얻어지는 방사 구금을 이용하고, 사 속도: 3048m/분으로 방사한 것 이외는 실시예 6과 마찬가지의 방법으로 평량 15g/m²의 스펀본드 부직포를 얻었다.

〔비교예 1〕

실시예 1에서 이용한 중공 섬유 제조용 방사 구금 대신에 0.6mmφ의 원 구멍(중실 섬유용)을 사용하고, 사 속도: 4283m/분으로 방사한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 평량 15g/m²의 스펀본드 부직포를 얻었다.

얻어진 필라멘트 및 스펀본드 부직포에 대하여, 중실 섬유의 C축 배향도, 평균 섬유 직경, 섬도, 단사 강도, 권축 개수, 및 스펀본드 부직포의 강유성, 인장 강도, FUKURAMI값을 측정하여 평가했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

〔비교예 2〕

압출기(스크류 직경 75mmφ)에 의해 성형 온도 260℃에서 용융시키고, 냉각 유체로 (25℃, 유량: 35Nm³/분/m)의 에어를 이용하고, 사 속도: 4100m/분으로 방사한 것 이외는 실시예 2와 마찬가지의 방법으로 평량 15g/m²의 스펀본드 부직포를 얻었다.

얻어진 필라멘트 및 스펀본드 부직포에 대하여, 중공 섬유의 C축 배향도, 평균 섬유 직경, 섬도, 단사 강도, 중공률, 권축 개수, 및 스펀본드 부직포의 강유성, 인장 강도, FUKURAMI값을 측정하여 평가했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

〔비교예 3〕

스펀본드법에 의해 압출기(스크류 직경 75mmφ)에 의해 성형 온도 200℃에서 용융시키고, 사 속도: 2296m/분으로 방사한 것 이외는 비교예 2와 마찬가지의 방법으로 평량 15g/m²의 스펀본드 부직포를 얻었다.

얻어진 필라멘트 및 스펀본드 부직포에 대하여, 중실 섬유의 C축 배향도, 평균 섬유 직경, 섬도, 단사 강도, 중공률, 권축 개수, 및 스펀본드 부직포의 강유성, 인장 강도, FUKURAMI값을 측정하여 평가했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

〔비교예 4〕

도 6에 나타내는 바와 같은 개방형의 부직포 제조 장치(스펀본드 성형기, 포집면 상의 기계의 흐름 방향에 수직인 방향의 길이: 320mm)를 이용한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 평량 15g/m²의 스펀본드 부직포를 얻었다.

한편, 도 6에 있어서, 번호 1은 압출기, 번호 2는 방사 구금, 번호 3은 중공 섬유, 번호 4는 냉각풍, 번호 6은 포착 장치, 번호 7은 흡인 장치, 번호 8은 웹(스펀본드 부직포)이다.

〔비교예 5〕

방사 구금(중실 섬유용)으로서 0.6mmφ의 원 구멍을 사용하고, 사 속도: 3731m/분으로 방사한 것 이외는 비교예 4와 마찬가지의 방법으로 평량 15g/m²의 스펀본드 부직포를 얻었다.

〔비교예 6〕

실시예 6에서 이용한 중공 섬유 제조용 방사 구금 대신에 0.6mmφ의 원 구멍(중실 섬유용)을 사용하고, 사 속도: 2591m/분으로 방사한 것 이외는 실시예 6과 마찬가지의 방법으로 평량 15g/m²의 스펀본드 부직포를 얻었다.

〔비교예 7〕

실시예 2에서 이용한 방사 구금 대신에 커낼 폭/구멍 면적 = 0.28mm^-1의 도 1에 나타내는 바와 같은 중공 섬유 제조 방사 구금을 사용하고, 사 속도: 3807m/분으로 방사한 것 이외는 실시예 2와 마찬가지의 방법으로 평량 15g/m²의 스펀본드 부직포를 얻었다.

〔비교예 8〕

실시예 4에서 이용한 중공 섬유 제조용 방사 구금 대신에 0.6mmφ의 원 구멍(중실 섬유용)을 사용하고, 사 속도: 2591m/분으로 방사한 것 이외는 실시예 4와 마찬가지의 방법으로 총 평량: 13.0g/m²(스펀본드 부직포/멜트블로운 부직포/스펀본드 부직포 = 6.15/0.7/6.15g/m²)의 부직포 적층체를 얻었다.

얻어진 부직포 적층체의 중공 섬유의 C축 배향도, 평균 섬유 직경, 섬도, 단사 강도, 권축 개수, 및 스펀본드 부직포의 강유성, 인장 강도, 내수압을 측정하여 평가했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

본 발명의 스펀본드 부직포는, 중공 섬유의 섬유 직경을 20㎛ 이하로 가늘게 하고, 또한 저평량으로 한 경우에 있어서도, 얻어지는 부직포의 균일성, 강도가 높고, 유연성을 갖는다. 또한, 종래보다도 저평량이어도 충분한 강도를 담보할 수 있기 때문에, 경량성이 우수한 부직포로서 의료용, 산업 자재용, 토목 건축용, 농예 원예 자재용, 생활 관련 자재용 등의 재료로서 적합하게 이용할 수 있는 것이며, 구체적으로는 수술복, 포장 천, 침대 시트, 베개 커버 등의 침구류, 카펫이나 인공 피혁용 기포 등에 폭넓게 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 스펀본드 부직포를 포함하는 부직포 적층체는, 경량인 것에 더하여, 유연하고 감촉이 좋기 때문에, 종이 기저귀, 입체 개더용 시트, 및 생리용 냅킨 등의 위생 재료로서 특히 적합하게 사용된다.

1: 압출기
2: 방사 구금
3: 중공 섬유
4: 냉각풍
5: 디퓨저
6: 포착 장치
7: 흡인 장치
8: 스펀본드 부직포

Claims

하기 (a)∼(c)의 요건을 만족시키는 프로필렌계 중합체의 중공 섬유로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스펀본드 부직포.
(a) C축 배향도가 적어도 0.85,
(b) 평균 섬유 직경이 5∼20㎛, 및
(c) 중공률이 5∼30%.
제 1 항에 있어서,
추가로 (d) 평량이 5∼20g/m²인 스펀본드 부직포.
제 1 항에 있어서,
프로필렌계 중합체가 프로필렌·α-올레핀 랜덤 공중합체인 스펀본드 부직포.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 스펀본드 부직포를 포함하는 부직포 적층체.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 스펀본드 부직포와 멜트블로운 부직포가 적층되어 이루어지는 부직포 적층체.
제 5 항에 있어서,
멜트블로운 부직포가, 폴리올레핀 섬유로 이루어지고, (i) 평균 섬유 직경이 2.0㎛ 이하, (ii) 섬유 직경 분포 CV값이 60% 이하, (iii) 섬유 100개당 융착 개수가 15개 이하인 멜트블로운 부직포인 부직포 적층체.
제 5 항에 있어서,
멜트블로운 부직포가, 프로필렌계 중합체 섬유로 이루어지고, (i) 평균 섬유 직경이 2.0㎛ 이하, (ii) 섬유 직경 분포 CV값이 60% 이하, (iv) α 결정 분율이 0.9 미만인 멜트블로운 부직포인 부직포 적층체.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 스펀본드 부직포를 이용하여 이루어지는 종이 기저귀.
제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 부직포 적층체를 포함하는 위생 용품.
제 1 항에 있어서,
중공 섬유의 중공부가 편심되어 이루어지는 중공 섬유인 스펀본드 부직포.
열가소성 수지로 형성된 중공 섬유의 중공부가 편심되어 이루어지는 중공 섬유로 이루어지는 스펀본드 부직포.
제 11 항에 기재된 스펀본드 부직포를 포함하는 부직포 적층체.
제 11 항에 기재된 스펀본드 부직포를 이용하여 이루어지는 종이 기저귀.
제 12 항에 기재된 부직포 적층체를 포함하는 위생 용품.