KR100372575B1

KR100372575B1 - 폴리에틸렌 부직포 및 그로부터 된 부직포 적층체

Info

Publication number: KR100372575B1
Application number: KR10-2000-7004991A
Authority: KR
Inventors: 히사다미노루; 모또무라시게유끼
Original assignee: 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤
Priority date: 1998-10-09
Filing date: 1999-10-08
Publication date: 2003-02-15
Also published as: EP1039007A4; JP3995885B2; CN1287584A; CN1300402C; US6548432B1; WO2000022219A1; EP1039007A1; KR20010031893A

Abstract

본 발명의 폴리에틸렌 부직포는 폴리에틸렌(A)과, 폴리에틸렌 왁스(B)를 포함하는 수지 조성물을 사용하여 용융취입법에 의해 성형된다. 이 부직포는 섬유 직경이 가늘고, 옷감의 질이 양호하다. 이 부직포를 적어도 1층 갖는 부직포 적층체는 유연성, 내수성, 층간 접착성이 뛰어나다. 특히 상기 폴리에틸렌 부직포로 된 용융취입 부직포와 프로필렌계 중합체(a)와 에틸렌계 중합체(b)로 된 복합 섬유로 된 스펀본드 부직포와의 적층체는 균일성이 양호하고, 유연성, 통기성, 내수성 및 층간 접착 강도가 뛰어난 부직포 적층체이다. 이것은 종이 기저귀 등의 위생 재료용 소재, 포장재로서 바람직하게 사용된다.

Description

폴리에틸렌 부직포 및 그로부터 된 부직포 적층체{POLYETHYLENE NONWOVEN FABRIC AND NONWOVEN FABRIC LAMINATE CONTAINING THE SAME}

폴리에틸렌 섬유로 된 부직포는 유연하며 또한 촉감이 양호한 것이 공지되어 있다. 그러나, 일반적으로 폴리에틸렌 섬유는 방사가 어렵기 때문에, 종래의 용융취입법에 의한 폴리에틸렌 부직포에서는 섬유 직경이 크고, 옷감의 질이 나쁜 것이었다. 또 폴리에틸렌 섬유의 섬유 직경을 가늘게 하기 위해서는 방사 온도를 높게 하는 것이 필요하지만, 그 경우 겔화를 일으키는 일이 있었다.

그래서, 범용되는 폴리에틸렌 수지보다도 저분자량의 폴리에틸렌, 예를 들면 폴리에틸렌 왁스 등을 사용하여 섬유를 형성함이 고려되었다. 그러나, 이들 저분자량의 폴리에틸렌에서는 방사성은 좋지만, 얻어지는 섬유의 단사 강도가 약하고, 보풀이 많기 때문에, 웹을 연속적으로 제조하기는 곤란했다.

또, 특개소63-165511호 공보에는 용융 지수가 40미만인 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌에, 용융 지수가 40이상인 저분자량 폴리에틸렌 및 유동 파라핀으로부터 선택한 1∼2종을 혼입시켜 특정 온도에서 용융 방사하는 폴리에틸렌 섬유의 제조 방법이 개시되어 있으며, 섬유 직경이 가늘고 부드러운 감촉의 부직포가 얻어진다고 되어 있다. 그러나, 이 방법으로 얻어지는 부직포의 섬유 직경은 가늘어도 2데니어(약 18μm)까지 이며, 충분히 가는 섬유는 얻어지지 않는다.

그래서, 본 발명의 목적은 섬유 직경이 가늘고, 균일성이 뛰어난 폴리에틸렌 부직포를 제공하는 것에 있다.

또, 본 발명의 목적은 상기 폴리에틸렌 부직포를 사용한, 유연성, 내수성 및 층간 접착성이 뛰어난 부직포 적층체를 제공하는 것에 있다.

[발명의 개시]

본 발명자들은 상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 있어서, 폴리에틸렌(A)과, 폴리에틸렌 왁스(B)를 포함하는 수지 조성물을 사용하여, 용융취입법에 의해 성형하여 되는 폴리에틸렌 부직포를 제공하는 것이다.

또, 상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 있어서, 복수의 부직포층을 갖는 부직포 적층체이며, 적어도 1층이 상기의 폴리에틸렌 부직포로 된 것인 부직포 적층체를 제공하는 것이다.

[발명을 실시하기 위한 최선의 태양]

이하, 본 발명의 폴리에틸렌 부직포(이하, 「본 발명의 부직포」라고 한다) 및 그로부터 된 부직포 적층체에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 부직포는 폴리에틸렌(A)과, 폴리에틸렌 왁스(B)를 포함하는 수지조성물로 된 섬유를 포함하는 것이다.

본 발명에 따른 부직포의 구성 섬유의 필수 성분인 폴리에틸렌(A)으로서는 에틸렌의 단독 중합체, 에틸렌과 다른 단량체로 된 공중합체 등을 들 수 있다. 공중합체는 랜덤 공중합체이어도 좋고, 블록 공중합체이어도 좋다. 다른 단량체로서는 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센, 1-에이코센 등의 탄소수 3~20의 α-올레핀 등을 들 수 있다. 이 폴리에틸렌의 구체예로서, 에틸렌과, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센 등의 α-올레핀의 공중합체 등을 들 수 있다. 공중합체의 경우의 에틸렌 구성 성분 함유량(¹³C-NMR에 의한 측정값)은 통상 80몰% 이상, 바람직하게는 90~99.5몰%이다.

또, 본 발명의 부직포의 구성 섬유는 이들 폴리에틸렌류의 1종 단독이어도 좋고, 또는 2종 이상의 조합으로 된 것이어도 좋다.

본 발명에 있어서, 이 폴리에틸렌(A)은 방사성 및 폴리에틸렌 왁스(B)의 혼련성의 점에서, 중량 평균 분자량(Mw)이 21000~45000 범위의 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 23000~40000 범위의 것이다. 본 발명에 있어서, 중량 평균 분자량(Mw)은 다음의 조건을 사용한 겔투과 크로마토그래피에 의해 구했다.

사용 장치

측정 장치: 겔투과 크로마트그래프(Waters사제 150-C형)

해석 장치: 시스템 콘트롤러(토우소(주)제 SC-8010형)

검출기: 시차굴절계

측정 조건

컬럼: TSKgel GMH₆-HT×1 + TSKgel GMH₆-HTL×1(7.8mm^ID×60mm^L, 토우소(주)제)

이동상: o-디클로로 벤젠(이하 ODCB로 약칭한다)

이동상 안정제: 2,6-디-tert-부틸-p-크레졸(5g/20kg-ODCB)

컬럼 온도: 140℃

유속: 1.0m1/min

주입량: 500μ1

측정 시료 농도: 30mg/20ml-ODCB

표준 시료 농도: 15mg/20ml-ODCB

분자량 교정: 단분산 폴리스티렌 16종(토우소(주)제)

또, 이 폴리에틸렌(A)은 밀도가 0.890~0.970g/cm³의 범위에 있는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.910~0.960g/cm³, 특히 바람직하게는 0.930~0.955g/cm³의 범위에 있는 것이다. 본 발명에 있어서, 폴리에틸렌(A)의 밀도는 190℃에서 2.16kg 하중에서의 멜트플로우레이트(MFR, melt flow rate) 측정시에 얻어지는 스트랜드를 120℃에서 1시간 열처리하고, 1시간에 걸쳐 실온까지 서랭한 후, 밀도 구배관에서 측정하여 얻어지는 수치이다.

또한, 이 폴리에틸렌(A)의 ASTM D1238에 준거한 온도 190℃, 하중2.16kg에있어서의 멜트플로우레이트(MFR)는 통상 15~250g/10분, 바람직하게는 20~200g/10분, 보다 바람직하게는 30~200g/10분의 범위이다.

본 발명에 따른 부직포의 구성 섬유의 필수 성분인 폴리에틸렌 왁스(B)는 에틸렌의 단독 중합체, 또는 에틸렌과 다른 중합성 단량체의 공중합체로 된 것이다. 다른 중합성 단량체의 예로서는 폴리에틸렌(A)에서 예시한 α-올레핀을 들 수 있다. 공중합체의 경우 에틸렌 구성 성분 함유량(¹³C-NMR에 의한 측정값)은 통상 80몰% 이상, 바람직하게는 90~99.5몰% 이다.

폴리에틸렌 왁스(B)의 연화점은 110~145℃의 범위의 것이 바람직하다. 또, 방사성 및 폴리에틸렌(A)과의 혼련성의 관점에서, 중량 평균 분자량(Mw)이 15000이하의 것이 바람직하며, 6000~12000의 범위의 것이 더욱 바람직하다.

이 폴리에틸렌 왁스(B)는 통상 사용되고 있는 저분자량 중합체의 중합에 의한 제조 방법, 또는 고분자량의 폴리에틸렌을 가열 감성에 의해 분자량을 저감시키는 방법 등의 어떠한 방법에 의해 제조된 것이어도 좋고, 특별히 제한되지 않는다.

본 발명의 폴리에틸렌 부직포의 구성 섬유를 형성하는 수지 조성물에 있어서, 폴리에틸렌(A)과, 폴리에틸렌 왁스(B)의 함유 비율은 (A)/(B)의 중량비로 90/10~10/90의 비율이 바람직하며, 30/70~70/30의 비율이 더욱 바람직하며, 특히 40/60~60/40의 비율이 바람직하다.

이 수지 조성물로서, ASTM D1238에 준거한 온도190℃, 하중2.16kg에서 측정한 멜트플로우레이트(MFR)의 바람직한 범위는 300~600g/10분, 더욱 바람직하게는 400~550g/10분이다.

또한, 본 발명의 수지 조성물에는 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위에서, 필요에 따라, 다른 중합체나 착색재, 안정제, 핵제 등의 배합제 등이 배합되어 있어도 좋다. 여기서, 임의로 배합되는 성분으로서는 예를 들면, 종래 공지의 내열 안정제, 내후 안정제 등의 각종 안정제, 대전 방지제, 슬립제, 안티 블로킹제, 방담제, 윤활제, 염료, 안료, 천연유, 합성유 등을 들 수 있다.

안정제로서는 예를 들면, 2,6-디-t-부틸-4-메틸-페놀(BHT) 등의 노화 방지제; 테트라키스[메틸렌-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트]메탄, β-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피온산알킬에스테르, 2,2'-옥사미드비스[에틸-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, Irganox 1O1O(힌더드페놀계 산화방지제: 상품명) 등의 페놀계 산화 방지제; 스테아린산아연, 스테아린산칼슘, 1,2-히드록시스테아린산칼슘 등의 지방산 금속염; 글리세린 모노스테아레이트, 글리세린디스테아레이트, 펜타에리스리톨모노스테아레이트, 펜타에리스리톨디스테아레이트, 펜타에리스리톨트리스테아레이트 등의 다가 알코올 지방산 에스테르 등을 들 수 있다. 또, 이들을 조합하여 사용할 수도 있다.

또, 실리카, 규조토, 알루미나, 산화 티탄, 산화 마그네슘, 경석 가루, 경석 벌룬, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 염기성 탄산마그네슘, 돌로마이트, 황산칼슘, 티탄산칼륨, 황산바륨, 아황산칼슘, 탈크, 클레이, 마이카, 아스베스토, 규산칼슘, 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 그라파이트, 알루미늄 가루, 황화 몰리브덴 등의 충전제를 함유해도 좋다.

폴리에틸렌(A), 폴리에틸렌 왁스(B)와, 다른 필요에 따라서 사용되는 이들임의 성분과는 공지의 방법을 사용하여 혼합할 수 있다.

본 발명의 부직포의 제조는 폴리에틸렌(A), 폴리에틸렌 왁스(B) 및 그 외의 배합제 등을 포함하는 수지 조성물을 압출기 등으로 용융 혼련하고, 그 용융물을 방사 노즐을 갖는 방사 구금으로부터 토출함과 함께, 방사 구금의 주위로부터 분사되는 고속·고온의 공기류로 날려, 포집 벨트 상에 자기 접착성의 마이크로파이버로서 소정의 두께로 퇴적시켜 웹을 제조하는 용융취입법에 의해 행할 수 있다. 이때, 필요에 따라 연달아 교락 처리할 수 있다.

교락 처리하는 방법으로서는 예를 들면, 엠보싱롤을 사용하여 열엠보싱 처리하는 방법, 초음파에 의해 융착하는 방법, 워터 제트를 사용하여 섬유를 교락시키는 방법, 핫에어스루에 의해 융착하는 방법, 니들 펀치를 사용하는 방법 등의 각종 방법을 적의 사용할 수 있다.

본 발명의 부직포를 구성하는 섬유의 섬도는 부직포의 균일성의 관점에서, 5μm이하의 범위가 바람직하며, 높은 내수도를 얻을 수 있다는 관점에서, 3μm이하가 보다 바람직하다.

또, 본 발명은 상기 폴리에틸렌 부직포로 된 부직포층을 적어도 1층 갖는 복수의 부직포층을 갖는 부직포 적층체를 제공하는 것이다.

이 부직포 적층체에 있어서, 유연성, 내수성(높은 내수도를 갖는 성질), 균일성 및 포상 외관과 감촉을 얻기 위하여, 적어도 1개의 부직포층이 상기의 폴리에틸렌(A)과 폴리에틸렌 왁스(B)를 포함하는 수지 조성물로 된 구성 섬유로 된 폴리에틸렌 부직포인 것이다. 이 복층 구조의 부직포 적층체는 폴리에틸렌 부직포 이외에, 다른 부직포, 또는 필름 등을 포함하고 있어도 좋다. 다른 부직포로서는 예를 들면, 건식 부직포, 습식 부직포, 스펀본드법에 의한 부직포 등의 용융취입법 이외의 방법에 의한 부직포이어도 좋다. 또, 이 부직포 적층체는 폴리에틸렌 부직포와, 필름 등과의 적층체이어도 좋다.

이들 중에서는 적어도 1층의 스펀본드 부직포층과, 적어도 1층의 용융취입 부직포층으로 되며, 한 면 또는 양면의 표면층이 스펀본드 부직포층인 부직포 적층체가 내마모성, 내보풀성이 뛰어난 점에서 바람직하다.

본 발명에 따른 부직포 적층체에 사용되는 스펀본드 부직포를 형성하는 수지로서는 상기 폴리에틸렌 부직포와의 접착성의 관점에서, 폴리에틸렌 등의 에틸렌계 중합체, 폴리프로필렌 등의 프로필렌계 중합체, 적어도 에틸렌계 중합체를 포함하는 폴리올레핀 조성물 등의 폴리올레핀류로 된 것을 들 수 있다.

이들 중 특히 바람직한 스펀본드 부직포로서는 에틸렌계 중합체로 된 스펀본드 부직포 및 프로필렌계 중합체(a)와 에틸렌계 중합체(b)로 형성되며, 또한 (a)와 (b)의 중량비[(a)/(b)]가 바람직하게는 5/95~70/30, 보다 바람직하게는 5/95~50/50, 더욱 바람직하게는 10/90~40/60, 특히 바람직하게는 10/90~20/80의 범위이며, (b)가 섬유 표면의 적어도 일부를 형성하는 복합 섬유로 된 스펀본드 부직포이다. 복합 섬유 중의 프로필렌계 중합체(a)와 에틸렌계 중합체(b)의 비율이 이 범위이면, 부직포의 강도와 유연성의 밸런스가 뛰어나다.

이러한 복합 섬유로서는 ① 프로필렌계 중합체(a)로 된 심부(core)와, 에틸렌계 중합체(b)로 된 초부(sheath)로 형성되는 동심의 심초형(core-sheath type)복합 섬유, ② 프로필렌계 중합체(a)로 된 심부와, 에틸렌계 중합체(b)로 된 초부로 형성되는 편심의 심초형 복합 섬유, ③ 프로필렌계 중합체(a)와, 에틸렌계 중합체(b)로 형성되는 사이드바이사이드형 복합 섬유가 바람직하다. 또한, 이 중 ② 편심의 심초형 복합 섬유 및 ③ 사이드바이사이드형(side-by-side type) 복합 섬유는 권축섬유로 되며, 유연성의 관점에서 보다 바람직하다.

이 복합 섬유를 형성하는 프로필렌계 중합체(a)로서 바람직하게는 에틸렌 성분 함량이 0~5몰%의 범위인 프로필렌 단독 중합체 또는 프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체를 들 수 있다. 여기서 사용되는 프로필렌계 중합체(a)는 멜트플로우레이트(MFR; ASTM D1238에 준거하여 하중2.16kg, 온도230℃에서 측정)가 바람직하게는 20~100g/10분, 보다 바람직하게는 30~70g/10분의 범위인 것이 방사성의 관점에서 바람직하다. 또, Mw/Mn(Mw: 중량 평균 분자량, Mn: 수평균 분자량, 측정 방법은 상기의 Mw의 측정과 같음)이 2~4의 범위인 것이 방사성의 관점에서 바람직하다. 바람직한 방사성이란, 용융 수지를 방사 구금으로부터 토출하여 방사하는 스펀본드법에 의한 부직포의 제조에 있어서, 방사된 섬유가 절사 등을 일으키지 않고, 안정하게 방사할 수 있는 성질을 말한다.

또, 복합 섬유를 형성하는 에틸렌계 중합체(b)로서는 예를 들면 에틸렌의 단독 중합체(제조법은 저압법, 고압법의 어느 것이어도 좋음), 또는 에틸렌과, 프로필렌, 1-부텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐 등의 α-올레핀의 랜덤 공중합체를 들 수 있다. 이들 에틸렌계 중합체(b)로서 바람직하게는 밀도가 0.87~0.98g/cm³이며, 보다 바람직하게는 0.880~0.970g/cm³이며, 더욱 바람직하게는 0.900~0.950g/cm³의 범위인 것이 방사성의 관점에서 바람직하다. 또, MFR(ASTM D1238에 준거하여 하중2.16kg, 190℃에서 측정)이 바람직하게는 20~60g/10분의 범위인 것이 방사성의 관점에서 바람직하며, Mw/Mn이 1.5~4, 바람직하게는 2~4의 범위인 것이 방사성의 관점에서 바람직하다. 이들 에틸렌계 중합체(b) 중, 밀도, MFR 및 Mw/Mn이 상기 범위인 에틸렌 단독 중합체가 이것을 사용하여 얻어지는 스펀본드 부직포의 유연성, 방사성의 관점에서 바람직하다.

상기 복합 섬유로 된 부직포는 상기 부직포를 구성하는 복합 섬유 표면이 대부분 내지 전부가 에틸렌계 중합체(b)로 됨으로, 종래의 폴리프로필렌으로 된 부직포에 비해 유연성이 뛰어나다. 또 부직포를 구성하는 복합 섬유가 권축섬유이면 더욱 유연성이 뛰어나다.

본 발명에서는 상기 에틸렌계 중합체(b)에 올레인산아미드, 에루카산아미드, 스테아린산아미드 등의 슬립제를 0.1~0.5중량%의 비율로 배합해도 좋다. 에틸렌계 중합체에 슬립제를 배합하면, 얻어지는 스펀본드 부직포는 내보풀성이 뛰어나다. 또, 본 발명에서는 프로필렌계 중합체(a)에 슬립제를 배합해도 좋다.

또한 본 발명에서는 필요에 따라 프로필렌계 중합체(a) 및/또는 에틸렌계 중합체(b)에, 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위로, 다른 중합체, 착색재, 내열 안정제, 핵제 등을 배합해도 좋다.

복합 섬유로 된 스펀본드 부직포를 제조하는 방법으로서는 공지의 방법을 채용할 수 있으며, 예를 들면 프로필렌계 중합체(a)와 에틸렌계 중합체(b)의 중량비를 5/95~70/30로 하고, 각 수지를 압출기 등으로 용융하고, 각 용융물을 소망의 복합 구조를 형성하여 토출하도록 구성된 방사 노즐을 갖는 방사 구금으로부터 토출시켜 방사하는 복합 용융 방사법에 의해, 복합 장섬유 필라멘트를 방사하고, 다음에, 방사된 필라멘트를 냉각 유체에 의해 냉각하고, 연신 공기에 의해 필라멘트에 장력을 가하여 소기의 섬도로 한다. 그 후, 방사된 필라멘트를 포집 벨트상에 포집하여 소정의 두께로 퇴적시킨 후, 교락 처리를 행하여 스펀본드 부직포를 얻는다. 교락 처리를 하는 방법으로서는 용융취입 부직포와 같은 방법을 들 수 있지만, 그 중에서 열엠보싱 처리가 바람직하다. 열엠보싱 처리의 경우, 엠보싱 면적율은 적의 결정되지만, 통상 5~30%가 바람직하다.

이 스펀본드 부직포를 형성하는 섬유의 섬유 직경은 통상5μm 이상 30μm정도(약 0.2~7데니어)까지이며, 바람직하게는 10~20μm정도이다.

상기와 같은 스펀본드 부직포를 사용하면, 열엠보싱 처리에 의해 용융취입 부직포와 스펀본드 부직포를 융착한 경우에 접착 강도가 뛰어나다.

본 발명에 따른 부직포 적층체는 바람직하게는 적어도 1층의 스펀본드 부직포층과, 적어도 1층의 용융취입 부직포층으로 된 것이며, 그 층 구성은 적어도 한쪽의 표면층이 스펀본드 부직포로 된 층이면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 스펀본드 부직포층/용융취입 부직포층, 스펀본드 부직포층/용융취입 부직포층/스펀본드 부직포층의 층 구성이다.

본 발명의 부직포 적층체의 평량은 부직포 적층체의 용도, 요구되는 품질, 경제성 등에 따라 적의 선택할 수 있다. 통상, 부직포 적층체로서의 평량은7~50g/m²정도, 보다 바람직하게는 1O~3Og/m²정도이다.

본 발명에 따른 부직포 적층체의 제조 방법은 각 층을 일체화하여 적층체를 형성할 수 있는 방법이면, 어느 방법에 따라 행해도 좋고, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면 스펀본드 부직포와 용융취입 부직포를 적층하는 경우에는 ① 용융취입법에 의해 형성되는 섬유를 스펀본드 부직포 위에 직접 퇴적시켜 용융취입 부직포를 형성한 후, 스펀본드 부직포와 용융취입 부직포를 융착시켜 2층의 적층체를 제조하는 방법, ② 용융취입법에 의해 형성되는 섬유를 스펀본드 부직포(1) 위에 직접 퇴적시켜 용융취입 부직포를 형성하고, 스펀본드법에 의해 형성되는 섬유를 상기 용융취입 부직포 위에 직접 퇴적시켜 스펀본드 부직포(2)를 더 형성한 후, 스펀본드 부직포(1)와 용융취입 부직포와 스펀본드 부직포(2)를 융착시켜 3층의 적층체를 제조하는 방법, ③ 스펀본드 부직포와 용융취입 부직포를 중첩시켜, 가열 가압에 의해 양 부직포를 융착시켜 적층체를 제조하는 방법, ④ 스펀본드 부직포와 용융취입 부직포를 열용융 접착제, 용제계 접착제 등의 접착제에 의해 접착하여 적층체를 제조하는 방법 등을 채용할 수 있다.

본 발명에 따른 부직포 적층체에서는 용융취입 부직포가 폴리에틸렌(A)과, 폴리에틸렌 왁스(B)로 된 수지 조성물로 형성되어 있으므로, 층간 접착성이 우수하고, 열엠보싱 처리 등의 열융착법에 의해, 프로필렌계 중합체(a)과 에틸렌계 중합체(b)의 복합 섬유로 된 스펀본드 부직포와 접착해도 충분한 접착 강도를 갖는다.

열융착에 의해 부직포 끼리 융착하는 방법으로서는 각 부직포층의 접촉면의 전면을 열융착하는 방법과, 접촉면의 일부를 열융착하는 방법이 있다. 본 발명에서는 열엠보싱 가공법에 의해 각 부직포층의 접촉면의 일부를 융착하는 것이 바람직하며, 이 경우 융착 면적(이것은 엠보싱롤의 각인 면적에 상당함)은 접촉 면적의 5~35%가 바람직하며, 10~30%가 더욱 바람직하다. 융착 면적이 상기의 범위이면 부직포 적층체는 접착 강도와 유연성의 밸런스가 뛰어나다.

접착제에 의해 스펀본드 부직포와 용융취입 부직포를 접착하는 방법에서 사용되는 열용융 접착제로서는 예를 들면 초산비닐계, 폴리비닐알코올계 등의 수지계 접착제, 스티렌부타디엔계, 스티렌이소프렌계 등의 고무계 접착제 등을 들 수 있다. 또, 용제계 접착제로서는 예를 들면 스티렌부타디엔계, 스티렌이소프렌계, 우레탄계 등의 고무계 접착제, 초산비닐, 염화비닐 등의 수지계의 유기 용제 또는 수성 에멀젼 접착제 등을 들 수 있다. 이들의 접착제 중에서도, 스티렌이소프렌계, 스티렌부타디엔계 등의 고무계 열용융 접착제가 스펀본드 부직포의 특성인 감촉을 훼손하지 않는 관점에서 바람직하다.

상기 같이 하여 얻어진 본 발명에 따른 부직포 적층체는 균일성이 양호하고, 통기성, 내수성 및 유연성이 뛰어나다. 또한, 한 면 또는 양면의 표면층이 스펀본드 부직포층으로 형성되어 있으므로 내마모성, 내보풀성도 뛰어나다.

본 발명에 따른 유연성 부직포 적층체는 유연성의 지표로서의 KOSHI값이 통상10이하, 바람직하게는 9.5이하이며, 내수도는 통상 60mmAq이상, 바람직하게는 90mmAq이상이다.

이상과 같은 본 발명의 부직포 및 부직포 적층체는 위생 재료, 생활 자재, 공업 자재, 의료용 자재 전반에 응용할 수 있다. 특히 유연성, 통기성 및 내수성이 뛰어나므로, 위생 재료용 소재, 포장재로서 적합하게 사용되며, 위생 재료로서는 종이 기저귀, 생리용 냅킨, 습포재 등의 기포, 침대 커버 등의 소재, 포장재로서는 CD(컴팩트디스크)백, 식품 포장재, 의복 커버 등에 응용된다.

본 발명은 폴리에틸렌 부직포 및 그로부터 된 부직포 적층체에 관한 것이다. 보다 상세하게는 구성 섬유의 섬유 직경이 가늘고, 또한 옷감의 질이 양호한 폴리에틸렌 부직포 및 그 폴리에틸렌 부직포를 사용한, 유연성, 내수성 및 층간 접착성이 뛰어난 부직포 적층체에 관한 것이다.

이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 또, 이하의 실시예 및 비교예에서의 부직포에 대하여, 구성 섬유의 평균 섬유 직경 및 내수도, KOSHI값의 측정은 하기의 방법을 따라 행했다.

(1) 평균 섬유 직경

얻어진 부직포로부터, 시료편을 채취하고, 주사형 전자 현미경을 사용하여, 배율 1000배로 관찰하여, 구성 섬유 30개의 섬유 직경(μm)을 측정하고 평균값을 구했다.

(2) 내수도

JIS L1096에 규정되어 있는 A법(저수압법)에 준거하여, 부직포의 내수도를 측정했다.

(3) K0SHI값의 측정

카트텍크(주)제의 KES-FB시스템에 의해, 인장, 전단, 압축, 표면 마찰, 휨의 각 시험의 측정을 측정 조건으로서 니트 고감도 조건으로 행했다. 측정 결과를 니트 언더웨어(여름) 조건으로 계측을 행하여 K0SHI값(이 값이 낮을수록 유연성이 뛰어남)으로 했다.

(실시예 1)

폴리에틸렌(중량 평균 분자량: 24000, 밀도: 0.935g/cm³, MFR: 150g/10분) 50중량부와, 폴리에틸렌 왁스(중량 평균 분자량: 8000) 50중량부의 혼합물을 사용하여, 0.4mmφ, 360 구멍의 노즐을 갖는 방사 구금으로부터, 단공 당 0.7g/분으로 용융 수지를 토출시켜 용융취입법에 의한 용융 방사를 행하여 마이크로파이버를 성형하고, 포집면 위에 퇴적시켜, 평량 15g/m²의 폴리에틸렌 부직포를 제조했다.

얻어진 폴리에틸렌 부직포에 대하여, 구성 섬유의 평균 섬유 직경 및 내수도를 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

(실시예 2)

폴리에틸렌(중량 평균 분자량: 38000, 밀도: 0.950g/cm³, MFR: 30g/10분) 60중량부와, 폴리에틸렌 왁스(중량 평균 분자량: 6000) 40중량부의 혼합물을 사용하여, 실시예 1과 같이 하여 평량 15g/m²의 폴리에틸렌 부직포를 제조했다.

(비교예 1)

폴리에틸렌(중량 평균 분자량: 24000, 밀도: 0.935g/cm³, MFR: 150g/10분) 만을 사용하여 용융취입법에 의한 용융 방사를 행한 이외는 실시예 1과 같이 하여, 평량 15g/m²의 부직포를 제조하고, 얻어진 부직포에 대하여 구성 섬유의 평균 섬유직경 및 내수도를 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

(비교예 2)

폴리에틸렌 왁스(중량 평균 분자량: 8000) 만을 사용하여, 실시예 1과 같이 하여, 부직포의 제조를 시도했지만, 웹 강도가 약하고, 보풀이 많고, 웹을 연속적으로 제조하기는 곤란했다.

	실시예 1	실시예 2	비교예 1	비교예 2
중량 평균 분자량폴리에틸렌(A)폴리에틸렌 왁스(B)	240008000	380006000	24000-	-8000
(A)/(B) (중량비)	50/50	60/40	100/0	0/100
평균 섬유 직경(μm)	3.5	2.8	4.2	2.5
내수도(mmAq)	380	400	250	-

(실시예 3 및 4, 비교예 4)

각 예에 있어서, 실시예 1 및 2와 같은 조건에서 얻어진 폴리에틸렌 부직포 및 비교예 1과 같은 조건에서 얻어진 부직포의 각각의 양면에, 폴리에틸렌[미쓰이가가꾸(주)제 네오젝스^TM50302, 밀도 0.950g/cm³, MFR(ASTM D1238에 준거하여 온도 190℃, 하중 2.16kg에서 측정) 30g/10분]을 사용하여, 단공 당 토출량 0.5g/분/공, 수지 온도 220℃의 방사 조건에서 압출 후, 냉각, 연신하여 필라멘트의 섬도 3d로 하고, 포집하여 얻어진 스펀본드 부직포(PE-SB)를 그대로 중첩한 후, 열엠보싱(각인 면적율 18%)에 의해 100℃, 선압 60kg/cm로 열융착을 행하여 부직포 적층체를 얻었다. 얻어진 부직포 적층체에 대하여, 각 층의 평량 구성, 전체의 평량을 계측하고, 또 내수도, KOSHI값을 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

(실시예 5)

심부를 구성하는 프로필렌계 중합체로서 프로필렌 함량이 96몰%, 에틸렌 함량이 4몰%이고, 밀도가 0.91g/cm³, MFR(ASTM D1238에 준거하여 온도 230℃, 하중 2.16kg에 의해 측정)이 60g/10분인 프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체를 사용하고, 초부를 형성하는 에틸렌계 중합체로서 밀도0.950g/cm³, MFR(ASTM D1238에 준거하여 온도 190℃, 하중 2.16kg에 의해 측정) 30g/10분의 폴리에틸렌을 사용하여 복합 용융 방사를 행하고, 심 비율이 20중량%(심부:초부의 중량비가 20:80)인 동심의 심초형 복합 섬유를 포집면 위에 퇴적시켜(구성 섬유의 섬도 2.5d) 스펀본드 부직포(BC-SB)를 제조하고, 그 위에 실시예 1과 같은 조건에서 얻어진 용융취입 부직포를 적층한 후, 재차 상기 스펀본드 부직포(BC-SB)를 적층하여 엠보싱롤로 교락 처리했다. 얻어진 부직포 적층체에 대하여, 각 층의 평량 구성, 전체의 평량을 계측하고, 또 내수도, KOSHI값을 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

	실시예 3	실시예 4	비교예 3	실시예 5
폴리에틸렌 부직포①중량 평균 분자량폴리에틸렌(A)폴리에틸렌 왁스(B)중량비(A)/(B)	24000800050/50	38000600060/40	24000--	24000800050/50
다른 부직포②	PE-SB	PE-SB	PE-SB	BC-SB
평량 구성(g/m²)	7/3/7	7/3/7	7/3/7	7/3/7
부직포 적층체의 평량(g/m²)	17	17	17	17
내수도(mmAq)	110	100	50	115
KOSHI값	8.4	8.8	8.5	9.2

본 발명의 폴리에틸렌 부직포는 구성 섬유의 섬유 직경이 가늘고, 옷감의 질이 양호하므로 위생 재료, 생활 자재 등의 소재로서 바람직하다. 또 본 발명의 부직포 적층체는 유연성, 통기성 및 내수성이 뛰어남과 함께 부직포층간의 접착 강도가 뛰어나다. 그것에 의해, 종래로부터 부직포가 사용되고 있는 각종의 용도에 바람직하게 사용할 수 있으며, 특히 종이 기저귀, 생리용 냅킨 등의 위생 재료용 소재, 습포재 등의 기포, 포장재 등의 용도에 바람직하게 사용할 수 있다.

Claims

중량 평균 분자량이 21,000∼45,000범위이며, 190℃, 하중2.16kg에서의 멜트 플로우레이트(MFR)가 15∼250g/10분인 폴리에틸렌(A)과 중량평균 분자량이 12,000이하인 폴리에틸렌 왁스(B)로 되고, 폴리에틸렌(A)과 폴리에틸렌 왁스(B)의 중량비((A)/(B))가 30/70∼70/30 범위인 수지 조성물을 사용하여 용융 취입법에 의하여 제조한 폴리에틸렌 부직포.
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적어도 1층의 스펀본드 부직포층과, 적어도 1층의 용융취입 부직포층으로 된 부직포 적층체이며, 상기 용융취입 부직포가 제1항에 기재한 폴리에틸렌 부직포이며, 부직포 적층체의 적어도 한면이 스펀 본드 부직포층으로 구성된 부직포 적층체.
제6항에 있어서,

상기 스펀본드 부직포가 프로필렌계 중합체(a)와, 섬유 표면의 적어도 일부를 형성하는 에틸렌계 중합체(b)로 형성되며, 또한 (a)와 (b)의 중량비[(a)/(b)]가 5/95~70/30 범위인 복합 섬유인 부직포 적층체.
제7항에 있어서,

상기 스펀본드 부직포를 구성하는 복합 섬유가 프로필렌계 중합체(a)로 된 심부와, 에틸렌계 중합체(b)로 된 초부로 형성되는 동심 또는 편심의 심초형 복합 섬유이거나, 또는 프로필렌계 중합체(a)와, 에틸렌계 중합체(b)로 형성되는 사이드바이사이드형 복합 섬유인 부직포 적층체.
제6항~8항 중 어느 한 항에 있어서,

KOSHI값이 10 이하인 부직포 적층체.
제6항에 있어서,

내수도가 60mmAq 이상인 부직포 적층체.
제1항에 있어서,

상기 부직포가 섬도 5mm이하인 섬유로 제조한 것인 폴리에틸렌 부직포.
복수의 부직포층을 갖는 부직포 적층체이며, 적어도 한층이 제1항 또는 제11항에 기재한 폴리에틸렌 부직포로 된 것인 부직포 적층체.