KR100323177B1 - 조절된다공도를갖는캘린더링된스펀본디드/멜트블로운라미네이트 - Google Patents

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Abstract

그의 한면 이상에 라미네이팅된 스펀본디드 폴리프로필렌 섬유 시이트 (10)을 갖는 멜트 블로운 폴리프로필렌 섬유웹 (20)으로 이루어진 조절된 다공도의 복합체 시이트는 2층 복합체 시이트를 제조할 경우에는 멜트 블로운 섬유웹을 비가열 탄성 롤 (2)의 반대에서 작동하는 140 내지 170℃로 가열된 금속 롤 (1)과 접촉시키고, 3층 복합체 시이트를 제조할 경우에는 가열 금속 롤과 접촉하는 스펀본디드 웹이 섬유 당 6 미만의 dtex 값을 갖는 방식으로 성분 웹의 어셈블리를 캘린더링시킴으로서 제조된다. 이러한 복합체 시이트는 약 5 내지 75초의 걸리-힐 다공도, 뛰어난 기계 및 인열 강도, 높은 수증기 투과율 및 낮은 액체 물 투과율을 갖는다. 이들은 특히 하우스랩 시이트 및 살균 포장용 시이트에 적합하다. 살균 포장 분야에 있어서, 이들은 동일한 목적으로 사용되는 의료용 페이퍼보다 훨씬 우수하다.

Description

조절된 다공도를 갖는 캘린더링된 스펀본디드/멜트 블로운 라미네이트
발명의 배경
본 발명은 높은 불투명도와 낮은 공기 및 물 투과율, 및 양호한 습기 투과율 및 세균에 대한 양호한 차단 특성을 한데 합한 스펀본디드 및 멜트 블로운 폴리프로필렌 웹의 캘린더링된 라미네이트에 관한 것이다.
(플래시 스펀 폴리에틸렌 플렉시필라멘트 웹으로부터 제조된) 스펀본디드 폴리에틸렌 시이트는 공기 흐름을 막는 "하우스랩"으로 뿐만 아니라 살균 포장용으로 수년 동안 사용되어 왔다. 이 시이트는 그의 강도, 내구성, 불투명도 및 공기 투과를 감소시키는 능력이 알려져 있으며, 뿐만 아니라 높은 습기 투과율을 보유하며, 이외에 세균에 대한 뛰어난 차단 특성을 제공한다. 그러나, 특히 강한 바람에 노출되는 영역에 있어서는, 더 높은 내인열성을 갖는 하우스랩 제품이 요구되고 있다. 동시에, 살균 포장에 있어서의 스팀 살균을 견딜 수 있는, 더 높은 융점의 소재가 요구되고 있다. 충분히 높은 융점 및 뛰어난 기계적 특성을 갖는 폴리올레핀 물질 중 하나가 폴리프로필렌이다.
폴리프로필렌 하우스랩 시이트의 사용은 공지되어 있다. 예를 들어, 미합중국 특허 제4,898,761호[Dunaway 등, Reemay Inc.]에는 액체에 대해서는 불투과성이고 수증기에 대해서는 투과성인 하우스랩 차단 포가 개시되어 있고, 이는 불투과성 중합체 필름을 상표명 타이파르 [TYPAR, E.I. du Pont de Nemours and Company 제품]로 구입가능한 폴리프로필렌 시이트에 라미네이팅시키고, 생성된 시이트를 미세 직경의 바늘로 니들링하여 다공성을 갖게함으로써 제조한다. 미합중국 특허 제 4,684,568호[Lou, DuPont]에는 폴리프로필렌 필름을 타이파르시이트에 코팅한 후, 캘린더링시킴으로써 제조된 수증기 투과성이고, 액상 물 불투과성인 포가 기재되어 있다. 이 생성물이 적합한 내인열성 및 강도를 갖긴 하지만, 공기 투과 저항성 및 습기 투과율의 밸런스는 좋지 않다.
미합중국 특허 제4,766,029호[Brock등, kimberly-Clark Corp.]에는 스펀본디드/멜트 블로운/스펀본디드 웹의 캘린더링된 3층 라미네이트인 하우스랩이 개시되어 있다. 멜트 블로운 층은 2개의 성분 즉 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 미세섬유를 갖는다. 라미네이팅하는 동안에, 폴리에틸렌 섬유가 용융 유동하여 빈틈의 공간을 메우고, 층들을 함께 결합시킨다. 그 결과 반투과성 라미네이트가 만들어진다. 이 멜트 블로운 재료는 2가지 유형의 섬유를 필요로 한다는 점이 명백한 단점이다.
미합중국 특허 제4,900,619호[Ostrowski 등, James River Corp.]에는 평활한 가열된 강철 롤 및 외부 적외광원에 의해 가열된 탄성 롤(각 롤의 온도는 약 116 내지 160℃)에 의해 만들어지는 닙에서 고온 캘린더링시킴으로써 함께 라미네이팅된 열가소성 멜트 블로운 및 스펀본디드 웹의 반투명의 부직 복합체가 기재되어 있다. 전형적으로, 각 층에 있는 열가소성 물질은 폴리프로필렌이다.
용어 "반투명"은 "광의 통과를 허용함"을 의미하는 것으로 이해되어 진다. 반투명성의 정도는 예를 들면 불투명도 측정법(TAPPI 시험법 T 425 om-86, "Opacity of Paper")에 의해 결정할 수 있다. 이 시험에 의해, 시판되는 제임스 리버(James River) 제품은 50% 미만의 불투명도를 갖는다. 이러한 낮은 불투명도는 시이트를 2개의 가열된 캘린더 롤 사이에서 라미네이팅시키고, 필름을 형성시킨 결과로 가능하다. 통상적으로, 반투명도는 섬유의 특정 물리적 특성 또는 시이트 중 그의 분포에 있어 영구적 변화의 발생을 의미하고, 이는 더 낮은 기계적 일체성 또는 인장 강도를 초래할 것이다. 또한, 미적 이유로도, 반투명보다는 불투명한 하우스랩이 바람직하다. 하우스랩은 결과적으로 벽판(siding)에 의해 덮히기는 하지만, 하우스랩으로 덮힌 구조의 하우스는 모든 스터드(stud) 및 조인트(joint)를 보여서 보기 흉하다.
국제 출원 공개 제87/05952호[kimberly-Clark]에는 캘린더링 전에 스펀본디드 필라멘트에 불화탄소를 함침시키는 것이 개시되어 있다. 이 제품은 일회용 가먼트용 스펀본디드/멜트 블로운/스펀본디드 부직 라미네이트이다. 캘린더링의 목적은 다공도, 유연성 및 드레이프성을 유지하면서, 라미네이팅된 가먼트 표면의 "퍼징(fuzzing) 및 린팅(linting)"에 대한 내성을 향상시키는 것이다. 불화탄소를 함침시키지 않으면, 가먼트는 캘린더링 도중에 다공도가 상실되었다. 캘린더는 그와 접촉하는 층에 있는 섬유의 융점(예, 폴리프로필렌에 대해 167 ℃)으로 가열된 평활 강철 롤 및 플라스틱, 면 또는 페이퍼와 같은 물질로 제조될 수 있는 비가열 롤을 포함한다,
양호한 수증기 투과율, 낮은 공기 투과율, 액상 물 불투과율 및 세균에 대한 양호한 차단 특성을 갖는 강하고 불투명한 웹이 요구되고 있다.
발명의 요약
본 발명에 따라서, TAPPI 시험 T-519 om-86에 의해 측정하여 75% 이상의 불투명도를 갖고, 걸리-힐(Curley-Hill) 다공도로 표현하여 5 내지 75초의 낮은 공기 투과율을 갖고, ASTM 표준 E96, 방법 B에 따라서 24시간에 500 g/㎡ 이상의 높은 수증기 투과율을 갖고, AATCC표준 127-1985에 따라서 유체 정압 헤드에 의해 표현하여 0.75 m 이상의 낮은 액상 물 투과율을 갖고, 살균 포장에 사용되는 의료용 페이퍼보다 상당히 더 높은 세균 차단 특성을 갖는, 하나의 멜트 블로운 폴리프로필렌 섬유웹 및 그의 한면 이상에 라미네이팅된 하나의 스펀본디드 폴리프로필렌 섬유 시이트를 포함하고, 여기서 멜트 블로운 섬유는 1 내지 10 ㎛의 평균 직경을 갖고 멜트 블로운 섬유웹 그 자체는 약 17 내지 40.7 g/㎡의 평균 중량을 가지며, 스펀본디드 시이트의 섬유는 20 ㎛ 이상의 평균 직경을 갖고 스펀본디드 시이트 그 자체는 약 17 내지 100 g/㎡의 평균 중량을 갖는 것인, 고강도, 내인열성의 캘린더링된 복합체 시이트가 제공된다.
또한, 하나의 멜트 블로운 폴리프로필렌 웹 및 하나 이상의 스펀본디드 시이트로 이루어진 어셈블리를, 약 1.75　×10-5내지 3.5 ×10-5N/m의 닙 하중에서 비가열 탄성 롤에 대향하여 작동하는, 140 내지 170℃의 온도로 가열된 평활 금속 롤을 포함하는 캘린더 중에서 캘린더링시키며, 단 2층 복합체 시이트를 형성할 경우에는 단지 멜트 블로운 섬유웹만을 가열된 금속 롤에 직접 접촉시키고, 3층 복합체 시이트를 형성할 경우에는 가열된 금속 롤과 접촉하는 스펀본디드 시이트가 필라멘트당 6 미만의 dtex 값(DTPF)을 갖는 것인 상기한 복합체 시이트의 제조 방법이 제공된다.
제1도는 2층 복합체 시이트의 캘린더링 방법을 나타내는 개략도이다.
제2도는 3층 복합체 시이트의 캘린더링 방법을 나타내는 개략도이다.
멜트 블로운 폴리프로필렌 섬유 및 스펀본디드 폴리프로필렌 섬유 둘 다는 잘 알려져 있고, 시판되는 것이다. 멜트 블로운 폴리프로필렌 섬유는 미합중국 특허 제3,978,185호[Buntin 등]에 기재된 바와 같이, 고분자 물질을 미세 스트림으로 압출시키고, 이 스트림을 고속의 가열된 공기에 노출시킴으로써 소직경의 섬유로 신장시킴으로써 제조할 수 있다. 약 1 내지 10 ㎛의 평균 직경을 갖는 이러한 섬유들은 이동 벨트 상에서 웹 형태로 수집된다. 웹은 정전기적으로 대전되거나 또는 대전되지 않을 수 있다. 대전 방법은 미합중국 특허 제4,904,174호[Moosmayer 등]에 기재되어 있다. 멜트 블로운 섬유 제조에 적합한 폴리프로필렌은 약 200 내지 800 dg/분의 약간 높은 용융 유속을 갖는다.
스펀본디드 폴리프로필렌 섬유는 임의의 종래 방법, 예를 들면 중합체를 미합중국 특허 제3,821,062호[Henderson]; 동 제3,563,838호[Edwards]; 및 동 제 3,338,992호[kinney]에 기재된 방법과 같은 일반적으로 알려진 방법으로 용융 방사시킴으로써 제조할 수 있다. 스펀본디드 섬유는 길며, 20 ㎛ 이상 평균 직경을 갖는다. 2층 복합체를 제조할 경우에는, 섬유가 약 10 이상의 DTPF 값을 갖는 스펀본디드 시이트를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 스펀본디드 필라멘트를 제조하는데 사용되는 폴리프로필렌 수지는 약 3.5 내지 4.6 dg/분의 용융 유속을 갖는다. 타이파르의 제조에 사용되는 수지는 4.2 dg/분의 용융 유속을 가지며, 섬유는 9 이상의 DTPF를 갖는다.
본 발명의 복합체 중 스펀본디드 층은 기계 강도 및 통합성을 제공하는 반면, 멜트 블로운 층은 바람직한 미세다공도 및 차단 특성을 제공한다. 본 발명의 복합체는 1층의 스펀본디드 웹에 라미네이팅된 1층의 멜트 블로운 웹으로 이루어진 간단한 라미네이트이거나 또는 멜트 블로운 웹은 코아를 형성하는 반면 스펀본디드 웹은 외곽층을 형성하는 3층 샌드위치 형태일 수 있다.
캘린더링은 웹 다공도를 감소시켜, 웹에 대해 바람직한 차단 특성을 부여한다. 이러한 작업은 가열된 금속, 통상적으로는 강철 롤 및 비가열 탄성 롤을 포함하는 표준 장치 중에서 수행할 수 있고, 이들은 예를 들면 조밀하게 팩킹된 면, 모 또는 폴리아미드와 같은 임의의 적합한 물질로 제조될 수 있다. 탄성 물질의 전형적인 쇼아(Shore) D 경도는 약 75 내지 85일 수 있다. 비가일 탄성 롤의 경도는 "푸트프린트(footprint)", 즉 캘린더링되는 접촉 면적을 결정한다. 경도가 감소되면, 접촉 면적은 증가하고 압력은 감소하며, 경도가 증가하면, 접촉 면적은 감소하고 압력은 증가한다. 결과의 복합체 시이트의 다공도를 조절하는데 바람직한 캘린더링 조건을 형성하도록 압력과 온도의 균형을 맞춘다. 하나만 가열된 롤에 의한 캘린더링은 불투명도를 증가시킨다. 반대로, 2개의 롤이 가열된 경우, 생성되는 시이트는 반투명성의 보다 필름 또는 페이퍼 같은 형태로 바람직하지 못하다. 흔히, 반투명 페이퍼 형태의 시이트는 더 낮은 인장 강도 뿐만 아니라 특히 더 낮은 인열강도를 나타낸다. 이는 상당히 감소된 개별 섬유의 기여도 및 섬유 배향성의 상당한 손실의 결과일 것이다.
본 발명에 따라 가열된 롤의 바람직한 온도는 140 내지 155℃이다. 웹의 다공성 정도는 특히 닙의 하중, 즉 캘린더 닙 안에 있는 시이트에 인가된 힘 대 시이트 폭의 비율에 좌우되며, 닙 하중이 높으면 높을수록 다공도는 낮아진다. 바람직하게는, 닙 하중은 약 1.75 내지 3.50 ×10-5N/m이어야만 한다.
2층 복합체를 제조할 경우, 멜트 블로운 폴리프로필렌 섬유웹은 가열된 금속 롤과 직접 접촉한다. 때문에 폴리프로필렌의 융점보다 낮은 온도에서 조업이 이루어지지만, 원칙적으로는 약 170℃ 까지의 어느 온도라도 사용될 수 있다.
3층 복합체를 제조할 경우, 가열된 금속 롤과 직접 접촉하는 면 쪽에 낮은 DTPF의 스펀본디드 시이트를 사용하는 것이 이 방법의 성공에 중요하다. 이로써 멜트 블로운 웹으로 및 웹을 통해 양호하게 열 전달되어 3층 모두를 우수하게 결합시킨다. 또한, 비가열 탄성 롤과 접촉하는 스펀본디드 시이트도 통상적으로 낮은 DTPF의 물질일 것이다.
2층 복합체를 제조하든 3층 복합체를 제조하든, 둘 중 어느 하나의 경우에, 가열된 금속 롤과 접촉하지 않는 스펀본디드 시이트의 접착은 캘린더링 단계 전에, 예를 들면 시이트를 금속 캘린더 롤의 작동 온도보다 약 20℃ 낮은 온도로 가열된 다른 금속 롤과 접촉시켜 시이트를 예열시킴으로써 더욱 향상시킬 수 있다.
제1도는 2층 복합체를 제조하기 위한 본 발명의 방법을 개략적으로 도시한것이며, 여기서 (10)은 스펀본디드 시이트 성분이고, (20)은 멜트 블로운 웹 성분이고, (1)은 가열된 금속 롤이고, (2)는 비가열 탄성 롤이다. 화살표는 성분 및 복합체의 이동 방향 뿐만 아니라 롤의 회전 방향을 나타낸다.
제2도는 3층 복합체를 제조하기 위한 본 발명의 방법을 개략적으로 도시한 것이며, 여기서 (30) 및 (40)은 스펀본디드 시이트 성분이고, (50)은 멜트 블로운 웹 성분이고, (3)은 가열된 금속 롤이고, (4)는 비가열 탄성 롤이다. 화살표는 성분 및 복합체의 이동 방향 뿐만 아니라 롤의 회전 방향을 나타낸다.
하우스랩으로서 사용하기 위한 복합체는 표준 온도 및 압력 조건하에 30 내지 75초의 걸리-힐 다공도를 가지야만 한다. 그의 수증기 투과율은 바람직하게는 24시간 이상에 500 g/㎡ 이상이어야만 한다. 액상 물 투과율은 낮아야만 한다. 이 특성은 통상적으로 표준 조건하에 유체 정압 헤드를 측정함으로써 평가한다. 바람직하게는, 유체 정압 헤드는 0.9 m 이상이어야만 한다, 인장 강도는 폭 1 미터 당 3000 N 이상이어야만 한다.
살균 포장에 사용하기 위한 복합체 시이트의 걸리-힐 다공도는 5 내지 50초이어야만 한다. 복합체 시이트는 바람직하게는 (다음에 설명되는 바와 같은) 표준화된 시험 조건하에서 시험 샘플의 60% 이상이 세균이 없음을 나타내게 하는 유효 차단 특성을 제공해야만 한다. 인열 강도는 폭 1 미터 당 1000 N 이상이어야만 한다.
5 내지 75초의 걸리-힐 다공도를 갖는 물질은 종래에는 액체의 미량 거르기에 때때로 사용되었었다. 예를 들면 문헌 [Lim 등, TYVEK for MicrofiltrationMedia Fluid/Particle Separation Journal, 제2권, 제1번, 1989년 3월]을 참조하라. 또한, 미량 거르기 수단도 본 발명의 복합체 시이트로 제조될 수 있다.
이제 본 발명을 그의 특정 대표적인 실시태양의 다음 실시예에 의해 설명한다. 원래 SI 단위로 수득되지 않는 모든 중량 단위 및 측정치는 SI 단위로 전환시켰다. 이들 중 몇몇은 반올림하였다.
시험
ASTM 표준에 따라 수행된 시험법들은 그의 ASTM 번호를 나타내었다. 다른 시험법들은 적당하게 주어진 임의의 추가 설명을 갖는 다음에 주어진 그들의 참고 문헌에 따라서 나타내었다.
인장 강도 - ASTM D1682-64
신장율 - ASTM D16S2-64
엘멘도르프(Elmendorf) 인열 강도 - ASTM D123-83
프레지어(Frazier) 다공도 - ASTM D737-75
수중기 투과율 - ASTM E96, 방법 B
걸리-힐 다공도 - TAPPI1T-460 om-86. 이 시험법은 표준 조건하에서 공기 100 ㎤이 시료를 통과하는데 필요한 시간을 측정한다.
유체 정압 헤드 - AATCC2시험법 127-1985. 표본은 원뿔 웰의 오리피스 아래에 장착되고, 3개의 누수점이 그의 아랫면에 나타날 때까지 수압을 점차적으로 증가시킨다.
1Technical Association of the Pulp and Paper Industry
2American Association of Textile Chemists and Colorists
불투명도 - TAPPI T-519 om-86, 이 시험은 시험 물질의 단일 시이트에 의해 감추어지는 인쇄물의 백분율을 나타낸다.
세균 차단 특성 - 몇몇 샘플을 보유하도록 디자인된 세균 시험 체임버(BTC)가 듀퐁 캄파니(DuPont Company)에 의해 고안되었다. 분무기에 의해 발생되는 세균 포자 구름을 시험 샘플을 함유하는 밀폐 BTC로 운반한다. 모든 샘플을 동시에 진공이 되게 하였다. 세균 포자는 샘플을 통과하거나 또는 통과하지 않는다. 샘플을 통과하는 세균 포자를 멤브레인 필터 상에 수집한다. 모든 멤브레인 필터를 꺼내어, 인큐베이션하고 그의 세균수를 측정한다. 결과는 세균 침투를 막는 샘플의 백분율로서 기록한다. 이 시험법은 문헌 [Proceedinge of the Tenth Technical Symposium of INDA(Association of the Nonwoven Fabrics Industry), 1992년 11월 11-19일, 뉴욕, S. K. Rudys, "Spunbonded Olefin in Medical Packaging"]에 기재되어 있다.
모든 실험에 있어서, 스펀본디드 시이트의 섬유는 직경이 20 ㎛이었고, 멜트 블로운 웹의 섬유는 평균 직경이 1 내지 10 ㎛이었다.
실시예 1 - 하우스랩용 2층 복합체
스펀본디드 폴리프로필렌 시이트는 듀퐁사의 타이파르이었다.
이 실시예에 사용된 멜트 블로운 웹은 용융된 폴리프로필렌을 방사구를 통하여 압출시키고, 방출된 섬유는 고온 및 고속 공기 스트림으로 방사구에서 피브릴화시켜 미세섬유를 형성시켜 제조하였다. 벨트 블로운 섬유는 흡인 박스가 구비된 이동 벨트 상에서 시이트로 형성시켰다. 멜트 블로운 기술은 엑손 케미칼 캄파니(Exxon Chemical Co.)에 의해 시판용으로 허가되어 있다.
스펀본디드 폴리프로필렌 시이트 및 멜트 블로운 웹을 78의 쇼아 D 경도를 갖는, 평활 금속 롤 및 폴리아미드 롤 사이에서 형성된 닙에서 캘린더링시킴으로써 라미네이팅시켰다. 금속 롤은 표면 온도 154℃로 가열하였다. 폴리아미드 롤은 가열하지 않았다. 시이트/웹 어셈블리가 20 m/분의 속도로 캘린더 닙을 통하여 진행할 때, 시이트/웹 어셈블리에 2.75 ×10-5N/m의 하중을 인가하였다. 멜트 블로운 웹은 가열된 강철 롤과 접촉하는 반면, 스펀본디드 시이트는 폴리아미드 롤과 접촉하였다. 이러한 조건하에서, 스펀본디드 시이트 및 멜트 블로운 웹 사이에 뛰어난 접착이 얻어졌다. 생성된 복합체 시이트는 높은 공기 흐름 저항성 및 높은 수증기 투과율 특성을 나타내었다. 이외에, 높은 인장 강도 및 인열 강도도 입증되었다. 2가지 출발 웹 뿐만 아니라 라미네이팅된 복합제 시이트의 물리적 특성을 다음 표 1에 나타낸다.
[표 1]
대조적으로, 동일한 스펀본디드 시이트를 가열된 롤과 접촉시키고 멜트 블로운 웹을 폴리아미드 롤과 접촉시켜 복합체 시이트를 제조하였을 경우, 라미네이팅에는 188℃의 훨씬 더 높은 작업 온도를 필요로 하였다. 또한, 멜트 블로운 층의 스펀본디드 층으로의 접착은 그 만큼 양호하지 않았고, 복합체 시이트는 표 2에 나타낸 바와 같이 낮은 공기 흐름 저항성을 나타내었다.
[표 2]
실시예 2 - 2층 복합체, 변화가능한 캘린더링 조건
이 실시예는 155℃의 일정 온도에서 닙 하중 및 속도를 변화시킴으로써 얻을수 있는 공기 투과율의 범위를 나타낸다. 스펀본디드 시이트는 기재 중량이 68 g/㎡인 타이파르인 반면, 멜트 블로운 폴리프로필렌 웹은 기재 중량이 38 g/㎡이었다. 실험 조건 및 결과를 다음 표 3에 나타낸다.
[표 3]
상기에서 알 수 있는 바와 같이, 캘린더링 조건을 변화시킴으로써 광범위한 투과율을 얻을 수 있다. 캘리더링 속도가 감소하고, 닙 하중이 중가되면 걸리-힐 다공도의 증가로 알 수 있는 것처럼 투과율은 감소한다. 이는 캘린더 닙에 있어서의 지체 시간과 통합력이 클수록 멜트 블로운 웰을 통한 더 양호한 열 전달을 일으키므로 멤브레인과 유사한 특성을 제공하게 됨을 시사한다.
실시예 3 - 살균 포장용 3층 복합체 시이트
이 실시예에 있어서, 복합체는 멜트 블로운 폴리프로필렌 섬유웹으로 된 코아 및 스펀본디드 폴리프로필렌 시이트로 된 외곽층을 가지며, 여기서 스펀본디드 시이트는 타이파르가 아니라, 6 미만의 DTPF 값을 갖는 필라멘트로 제조되었다. 복합체 시이트는 세균에 대해 양호한 차단 특성을 달성하였고, 스팀에 의한 살균이가능했다.
스펀본디드 웹은 용융된 폴리프로필렌을 다층 방사구 오리피스를 통하여 압출시킴으로써 제조하였다. 생성된 필라멘트는 필라멘트의 패닝(fanning) 및 엔텡글링(entangling)이 이루어지도록 벤츄리 제트를 통하여 분배 체임버로 제공되는 조절된 온도의 공기와 흡인에 의해 켄칭시켰다. 엔텡글링된 필라멘트를 랜덤 웹으로서 그 아래에 흡인 박스를 갖는 이동 벨트 상에 퇴적시켰다.
이 실시예에 사용된 멜트 블로운 웹은 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
2개의 스펀본디드 외곽층 및 멜트 블로운 내부층은 80 내지 83의 쇼아 D 경도를 갖는 평활 금속 롤 및 면-충전된 롤 사이의 캘린더의 닙으로 라미네이팅시켰다. 금속 롤은 149℃의 표면 온도로 가열되는 반면, 면-충전된 롤은 가열되지 않았다. 시이트가 속도 59.4 m/분으로 캘린더 닙을 통하여 진행될 때, 1.75 ×10-5N/m의 하중을 시이트에 인가하였다.
개별 성분 뿐만 아니라 복합체 시이트의 물리적 특성은 표 4에 주어져 있다. 복합체의 공기 투과율은 멜트 블로운 웹 또는 스펀본디드 시이트 중 어느 하나보다 상당히 더 낮으며, 유체 정압 헤드는 더 높다는 것을 알 수 있다. 또한, 높은 유체 정압 헤드와 함께 뛰어난 세균 차단 특성이 달성되었다. 비교하자면, 살균 의료용 포장에 광범위하게 사용되는 67.8 g/㎡의 기초 중량을 갖는 의료용 포장 페이퍼는 동일한 시험 조건하에 0의 세균 차단 특성을 나타낸다.
[표 4]
실시예 4 - 살균 포장용 추가의 복합체
이 실시예는 본 발명의 방법을 사용하여 달성될 수 있는 투과율 및 세균 차단 특성의 범위를 나타낸다. 일련의 수행에 있어서, 닙 하증을 변화시키는 반면 캘린더링 온도는 143℃로 일정하게 유지시키고, 캘린더링 속도는 59.4 m/분으로 일정하게 유지시켰다. 다른 일련의 수행에 있어서, 캘린더링 온도를 변화시키는 반면, 닙 하중은 1.75 ×10-5N/m로 일정하게 유지시키고, 캘린더링 속도는 59.4 m/분으로 일정하게 유지시켰다. 이러한 두가지의 일련의 수행으로부터 얻은 복합체 시이트의 물리적 특성을 각각 다음 표 5 및 6에 나타낸다.
[표 5]
[표 6]
상기 데이타는 일정 온도에서, 걸리-힐 다공도 및 유체 정압 헤드는 닙 하중에 따라 증가한다는 것을 보여주며 이는 복합체 시이트의 구조가 더 조밀해진다는 것을 나타낸다. 일정한 닙 하중 및 캘린더링 속도에서, 걸리-힐 다공도 및 유체 정압 헤드 모두는 149℃에서 최대치를 나타내었다. 또한, BTC 차단 특성도 이 온도에서 최대치에 도달하였다.
실시예 5 - 정전기적으로 대전된 맬트 블로운 웹을 갖는, 3층 복합체
이 실시예는 정전기적으로 대전된 멜트 블로운 웹을 본 발명의 3층 복합체의 내부층으로서 사용할 경우, 세균 차단 특성이 더욱 개선된다는 것을 보여준다. 멜트 블로운 섬유는 웹 형성 단계에서, 예를 들면 미합중국 특허 제4,215,682호[kubik 등, 3M Company] 및 동 제4,904,174호[Mossmeyer, ExxonCompany 및 Battelle Institute]에 기재된 바와 같이 정전기적으로 대전된다. 이 복합체는 실시예 3에 기재된 것과 실질적으로 동일하게 제조하였다. 그 결과를 다음 표 7에 나타낸다.
[표 7]
다공도 및 유체 정압 헤드는 멜트 블로운 웹의 정전기적 대전에 의해 많은 영향을 받지 않지만, 세균 차단 특성은 상당히 변화하였다는 것을 알 수 있다.

Claims (13)

  1. TAPPI 시험 T-519 Om-86에 의해 측정하여 75% 이상의 불투명도를 갖고, 걸리-힐(Curley-Hill) 다공도로 표현하여 5 내지 75초의 낮은 공기 투과율을 갖고, AATCC표준 127-1985에 따라 유체 정압 헤드에 의해 표현하여 0.75 m 이상의 낮은 액상 물 투과율을 갖고, 살균 포장에 사용되는 의료용 페이퍼보다 상당히 더 높은 세균 차단 특성을 갖는, 하나의 멜트 블로운 폴리프로필렌 섬유웹 및 그의 한면 이상에 라미네이팅된 하나의 스펀본디드 폴리프로필렌 섬유 시이트를 포함하고, 여기서 멜트 블로운 섬유는 1 내지 10 ㎛의 평균 직경을 갖고 멜트 블로운 섬유웹 그 자체는 약 17 내지 40.7 g/㎡의 평균 중량을 가지며, 스펀본디드 시이트의 섬유는 20 ㎛ 이상의 평균 직경을 갖고 스펀본디드 시이트 그 자체는 약 17 내지 100 g/㎡의 평균 중량을 갖는 것인, 고강도, 내인열성의 캘린더링된 복합체 시이트.
  2. 제1항에 있어서, 30 내지 75초의 걸리-힐 다공도를 갖는, 하우스랩으로서 사용되는 복합체 시이트.
  3. 제2항에 있어서, ASTM E96, 방법 B에 따라서 24시간에 500 g/㎡ 이상의 수증기 투과율을 가지며, 유체 정압 헤드에 의해 표현하여 0.9 m 이상의 액상 물 투과율을 갖는 2층인 복합체 시이트.
  4. 제1항에 있어서, 5 내지 50초의 걸리-힐 다공도를 가지며, 표준 세균시험 체임버 조건하에서 시험 샘플의 60% 이상에 세균이 존재하지 않는 효과적인 세균 차단 특성을 제공하는, 살균 포장에 사용되는 복합체 시이트.
  5. 제1항에 있어서, 멜트 블로운 웹이 정전기적으로 대전된 것인 복합체 시이트.
  6. 제4항에 있어서, 멜트 블로운 웹이 정전기적으로 대전된 것인 복합체 시이트.
  7. 제1항에 있어서, 스괸본디드 시이트의 섬유가 필라멘트 당 10 이상의 dtex 값을 갖는 것인 2층인 복합체 시이트.
  8. 제1항에 있어서, 하나 이상의 스펀본디드 층이 필라멘트 당 6 dtex 미만의 섬유로 제조된 것인 3층인 복합체 시이트.
  9. 제1항의 복합체 시이트로 제조된 미량 거르기 수단.
  10. 멜트 블로운 섬유는 1 내지 10 ㎛의 평균 직경을 갖고 멜트 블로운 섬유웹 그 자체는 약 17 내지 40.7 g/㎡의 평균 중량을 가지며, 스펀본디드 시이트의 섬유는 20 ㎛ 이상의 평균 직경을 갖고 스펀본디드 시이트 그 자체는 약 17 내지 100 g/㎡의 평균 중량을 가지며, 캘린더는 75 내지 85의 쇼아 D 경도를 갖는 비가열 탄성 롤에 대향하여 약 1.75 ×10-5내지 3.5 ×10-5N/m의 닙 하중하에 작동하는, 140 내지 170℃의 온도로 가열된 평활 금속 롤을 포함하며, 단 2층 복합체 시이트를 형성할 경우에는 멜트 블로운 섬유웹만을 가열된 금속 롤과 직접 접촉시키고, 3층 복합체 시이트를 형성할 경우에는 가열된 금속 롤과 접촉하는 스펀본디드 시이트가 필라멘트 당 6 미만의 dtex 값(DTPF)을 갖는 필라멘트로 이루어지는 것인, 멜트 블로운 폴리프로필렌 섬유웹 및 그의 한면 이상에 라미네이팅된 스펀본디드 폴리프로필렌 섬유 시이트로 이루어진 어셈블리를 캘린더 중에서 캘린더링시키는 것인, 복합체 시이트의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 2층 복합체 시이트를 제조하고, 스펀본디드 시이트의 섬유가 섬유 당 약 10 이상의 dtex를 갖는 것인 방법.
  12. 제10항에 있어서, 가열된 금속 롤의 온도가 140 내지 150℃인 것인 방법.
  13. 제10항에 있어서, 가열된 금속 롤과 접촉하지 않는 층이 이러한 접촉 전에, 가열된 금속 롤의 온도보다 약 20℃ 낮은 온도로 예열되는 것인 방법.
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