KR101197877B1 - 발포 성형용 부직포 적층체 - Google Patents

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KR101197877B1
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다로 이치카와
요시노리 고바야시
히데노리 요시자와
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미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 층간의 내박리성이 우수하고, 또한 표면에 가루 발생이 없고, 보강 효과와 우레탄 누출 방지 성능을 갖는 발포 성형용 적층체를 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 치밀층의 적어도 편면에 보강층이 적층되어 이루어지는 발포 성형용 부직포 적층체로서, 치밀층이, 멜트 블로운 부직포층(A)의 양측에 스펀 본드 부직포층(B)이 적층되고, 또한 당해 멜트 블로운 부직포층(A)과 스펀 본드 부직포층(B)이 부분적으로 열압착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 발포 성형용 부직포 적층체를 제공하는 것이다.

Description

발포 성형용 부직포 적층체{NONWOVEN FABRIC LAMINATE FOR EXPANSION MOLDING}
본 발명은, 층간의 내박리성이 우수하고, 또한 보강 효과와 우레탄 누출 방지 성능을 갖는 발포 성형용 부직포 적층체, 특히 폴리우레탄 등의 발포 성형품 저부에 배치하는 발포 성형용 부직포 적층체에 관한 것이다.
차량용 시트 등의 쿠션재로서, 연질의 발포 폴리우레탄 등의 발포 성형품이 사용되고 있다. 이러한 발포 성형품의 저부에는, 발포 우레탄 성형품의 강성을 높일 목적, 및 우레탄이 이면에 누출되지 않도록 하기 위해 보강용 바탕천(base fabric)이 배치되어 있다. 보강용 바탕천으로서, 한랭사(寒冷紗)와 슬라브 우레탄의 조합, 또는 조모포(粗毛布) 등이 이용되고 있지만, 우레탄 성형품의 강성 개선이 불충분하거나, 우레탄의 이면으로의 누출 방지가 불충분하거나 할 우려가 있다.
이러한 결점을 개량하는 방법으로서, 보강용 바탕천으로서, 평량 10～30g/m2의 얇고 치밀한 층과 평량 40～100g/m2의 거칠고 벌키한(bulky) 층을 일체화한 부직포를 이용하는 방법(일본 실용신안공고 소62-26193호 공보: 특허문헌 1), 평량 110～800g/m2, 섬유 직경 1～16d의 고평량 부직포를 이용하는 방법(일본 특허공개 평2-258332호 공보: 특허문헌 2), 또는 치밀층으로서 섬유 직경이 10㎛ 이하인 멜트 블로운 부직포를 이용하는 방법(일본 특허공개 2004-353153호 공보: 특허문헌 3) 등 여러 가지 방법이 제안되어 있다.
그러나, 특허문헌 1에 기재된 발포 성형용 보강재 바탕천은 치밀한 층의 평량이 낮기 때문에 우레탄의 누출을 유효하게 저지할 수 없을 우려가 있다. 또한, 특허문헌 2에 기재된 발포 성형용 보강재 바탕천은 우레탄의 누출은 저지할 수 있지만, 바탕천의 평량이 지나치게 크기 때문에 우레탄이 과도하게 함침되어, 쿠션성 저하나 우레탄 밀도 저하로 인한 강도 하락, 소재 자체의 중량 상승으로 인한 경제성 저하 등의 우려가 있다.
한편, 특허문헌 3에는, 치밀층으로서, 평량이 40g/m2 이하, 보다 바람직하게는 15～20g/m2이고, 섬유 직경이 10㎛ 이하인 멜트 블로운 부직포를 이용하는 것이 기재되어 있다. 그러나, 섬유 직경이 가는 멜트 블로운 부직포층과 스펀 본드 부직포층을 니들 펀칭으로 접합한 경우는, 멜트 블로운 부직포층을 형성하는 섬유와 스펀 본드 부직포층을 형성하는 섬유의 섬유 직경이 너무 다르기 때문인지 섬유끼리의 얽힘이 적어 층 사이가 박리될 우려가 있고, 또한 니들에 의해 멜트 블로운 부직포층의 섬유가 절단되어 발포 성형용 부직포의 표면에 가루(粉)가 발생할 우려가 있다.
일본 실용신안공고 소62-26193호 공보 일본 특허공개 평2-258332호 공보 일본 특허공개 2004-353153호 공보
본 발명은, 층간의 내박리성이 우수하고, 또한 니들 펀칭을 이용하여 적층(교락, 交絡)했을 때에도, 멜트 블로운 부직포층의 섬유 부스러기의 표면에 가루 발생도 없고, 보강 효과와 우레탄 누출 방지 성능을 갖는 발포 성형용 부직포 적층체를 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 치밀층의 적어도 편측(편면이라고도 한다)[이하, 「편측」이라 한다]에 보강층이 적층되어 이루어지는 발포 성형용 부직포 적층체로서,
치밀층이, 멜트 블로운 부직포층(A)의 양측(양면이라고도 한다)[이하, 「양측」이라 한다]에 스펀 본드 부직포층(B)이 적층되고, 또한 당해 멜트 블로운 부직포층(A)과 스펀 본드 부직포층(B)이 부분적으로 열압착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 발포 성형용 부직포 적층체를 제공하는 것이다.
본 발명은 또한, 상기 발포 성형용 부직포 적층체의 보강층측에, 추가로 발포 우레탄을 적층하여 이루어지는 발포 성형용 부직포 적층체를 제공하는 것이다.
본 발명은 또한, 상기 발포 성형용 부직포 적층체의 보강층측에, 발포 우레탄이 적층된 발포 성형용 부직포 적층체를 포함하는 차량용 착석 시트 또는 의자를 제공하는 것이다.
본 발명의 발포 성형용 부직포 적층체는, 치밀층이, 멜트 블로운 부직포층과 스펀 본드 부직포층이 부분적으로 열압착되어 이루어지기 때문에, 우레탄 등의 발포 성형 작업에 있어서의 성형용 금형 내측에 설치한 경우에도, 발포 성형용 수지액의 침투를 도중에 멈출 수 있어, 예컨대 자동차 시트의 경우에는, 금속 부품과 발포 우레탄의 마찰에 의한 비정상적 소음(unusual noise)을 효과적으로 방지하는 것이 가능해진다.
또한, 치밀층이 되는 멜트 블로운 부직포층과 스펀 본드 부직포층이 부분적으로 열압착된 적층체로 이루어지기 때문에, 예컨대 니들 펀칭했을 때에 보강층과의 섬유 교락이 강인하게 되고, 보강층에 발포 성형용 수지액이 함침되는 경우나 그 후의 사용시에도 층간 박리 등의 우려가 없으며, 조밀한 발포층을 형성하고, 강성 향상에 유효하고, 게다가 멜트 블로운 부직포층의 섬유 부스러기의 표면에 가루 발생도 없다.
<열가소성 수지>
본 발명의 치밀층 및 보강층을 형성하는 부직포의 원료가 되는 열가소성 수지는, 부직포를 형성할 수 있는 열가소성 수지이면 특별히 한정은 되지 않고, 여러 가지 공지된 열가소성 수지, 구체적으로는, 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), 폴리프로필렌(프로필렌 단독중합체), 폴리프로필렌 랜덤 공중합체, 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 또는 이들의 혼합물 등을 예시할 수 있다. 이들 중에서는, 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌(소위 LLDPE) 및 고밀도 폴리에틸렌 등의 에틸렌계 중합체, 폴리프로필렌 및 폴리프로필렌 랜덤 공중합체 등의 프로필렌계 중합체, 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아마이드 등이 보다 바람직하다.
본 발명에 따른 열가소성 수지에는, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서, 산화방지제, 내후안정제, 내광안정제, 블로킹방지제, 활제(滑劑), 핵제, 안료, 유연제, 친수제, 조제(助劑), 발수제(撥水劑), 충전제, 항균제 등의 여러 가지 공지된 첨가제를 가해 두어도 좋다.
이들 열가소성 수지 중에서도, 성형시의 방사 안정성이나 부직포의 가공성 및 통기성, 유연성, 경량성, 내열성의 관점에서, 폴리올레핀이 바람직하고, 프로필렌계 중합체가 특히 바람직하다.
<프로필렌계 중합체>
본 발명에 따른 프로필렌계 중합체로서는, 통상 융점(Tm)이 125℃ 이상, 바람직하게는 130～165℃의 범위에 있는 프로필렌의 단독중합체, 또는 프로필렌과 극소량의 에틸렌, 1-뷰텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 4-메틸-1-펜텐 등의 탄소수 2 이상(단, 탄소수 3을 제외함), 바람직하게는 2～8(단, 탄소수 3을 제외함)의 1종 또는 2종 이상의 α-올레핀과의 공중합체가 바람직하다.
프로필렌계 중합체는, 용융 방사할 수 있는 한, 용융 유량(MFR: ASTM D-1238, 230℃, 하중 2160g)은 특별히 한정은 되지 않지만, 치밀층을 구성하는 멜트 블로운 부직포에 이용하는 경우는, 통상 10～3000g/10분, 바람직하게는 50～2000g/10분, 더 바람직하게는 100～1000g/10분의 범위에 있고, 치밀층을 구성하는 스펀 본드 부직포 및 보강층에 이용하는 경우는, 통상 1～500g/10분, 바람직하게는 5～200g/10분, 더 바람직하게는 10～100g/10분의 범위에 있다.
<멜트 블로운 부직포층(A)>
본 발명에 따른 치밀층을 구성하는 멜트 블로운 부직포층(A)은, 상기 열가소성 수지로 이루어지는 부직포층이고, 통상 섬유 직경이 0.1～5㎛, 바람직하게는 0.5～3㎛, 평량이 통상 0.1～5g/m2, 바람직하게는 1～3g/m2의 범위에 있다.
멜트 블로운 부직포층(A)의 섬유 직경 및 평량이 상기 범위에 있으면, 시트보강용 바탕천으로서 이용했을 때에, 우레탄액 또는 발포 우레탄(이하, 총괄하여 「우레탄」이라고 호칭하는 경우가 있다)의 누출을 방지할 수 있고, 또한 치밀층과 기재층을 니들 펀칭으로 접합해도 멜트 블로운 부직포층(A)의 섬유가 니들에 의해 절단되는 일이 적고, 게다가, 얻어지는 발포 성형용 부직포 적층체의 경량화가 도모된다.
멜트 블로운 부직포층의 평량이 상기 범위를 초과하는 경우는, 우레탄의 누출 방지에 대해서는 이미 상기 범위 내에서 개선 효과의 상한에 달하고 있기 때문에, 그 이상의 효과는 없다. 한편, 평량이 상기 범위를 초과하면, 기재층과의 적층시에, 니들 펀칭으로의 처리시에 멜트 블로운 부직포층을 형성하는 섬유가 많이 절단되어 가루가 발생할 가능성이 높아질 우려가 있다. 나아가, 멜트 블로운 부직포층은, 얻어지는 발포 성형용 부직포 적층체의 강도나 니들 펀칭으로의 교락 강도 등에 대한 개선 효과가 비교적 한정되기 때문에, 얻어지는 발포 성형용 부직포 적층체의 경량화의 관점에서 상기 범위 내인 것이 바람직하다.
<스펀 본드 부직포층(B)>
본 발명에 따른 치밀층을 구성하는 스펀 본드 부직포층(B)은 상기 열가소성 수지로 이루어지는 부직포층이고, 통상 섬유 직경이 10～40㎛, 바람직하게는 10～20㎛, 평량이 10～50g/m2, 바람직하게는 10～20g/m2의 범위에 있다.
스펀 본드 부직포층(B)의 섬유 직경 및 평량이 상기 범위에 있으면, 치밀층과 기재층을 니들 펀칭으로 접합한 경우에, 치밀층과 기재층의 섬유를 강인하게 교락시킬 수 있고, 또한 우레탄의 누출을 방지할 수 있음과 아울러, 얻어지는 발포 성형용 부직포 적층체의 경량화가 도모된다.
<치밀층>
본 발명의 발포 성형용 부직포 적층체를 구성하는 치밀층은, 상기 멜트 블로운 부직포층(A)의 양측에 상기 스펀 본드 부직포층(B)이 적층되어 이루어지고, 또한 당해 멜트 블로운 부직포층(A)과 스펀 본드 부직포층(B)이 부분적으로 열압착되어 이루어진다. 열압착하는 방법으로서는, 후술하는 바와 같이 각종 방법을 이용할 수 있지만, 엠보싱 가공을 바람직하게 이용할 수 있다. 한편, 본 발명에 있어서 「부분적으로」란 면적률로 5～30%, 바람직하게는 5～20%의 범위를 말한다.
본 발명에 따른 치밀층은, 바람직하게는 부피 밀도가 0.05～0.5g/cm3, 바람직하게는 0.05～0.3g/cm3의 범위에 있다. 부피 밀도가 상기 범위에 있으면, 교락 후에도 섬유의 치밀성을 유지할 수 있어, 우레탄의 누출에 양호한 효과가 있기 때문에 바람직하다.
본 발명에 따른 치밀층의 평량(상기 멜트 블로운 부직포층(A)과 상기 스펀 본드 부직포층(B)을 적층한 후의 합계 평량)은 통상 10～60g/m2, 바람직하게는 10～35g/m2, 보다 바람직하게는 10～25g/m2의 범위에 있다.
본 발명에 따른 치밀층은, 여러 가지 공지된 멜트 블로운 부직포의 제조 방법 및 스펀 본드 부직포의 제조 방법을 병용함으로써 제조된다.
구체적으로는, 예컨대 미리 상기 열가소성 수지를 방사 노즐로부터 방사하고, 방출된 장섬유 필라멘트를 냉각 유체 등에 의해 냉각하고, 연신 공기에 의해 필라멘트에 장력을 가하여 소정의 섬도(纖度)로 하고, 얻어진 필라멘트를 이동하는 포집 벨트 상에 모아서 스펀 본드 부직포층(B)을 얻은 후, 당해 스펀 본드 부직포층(B) 상에 상기 열가소성 수지를 용융 압출하고, 멜트 블로우 방사 구금으로부터 방사된 섬유를 고온 고속의 기체에 의해 극세 섬유 흐름으로서 방사하고, 포집 장치에서 극세 섬유 웹으로 하여 멜트 블로운 부직포층(A)을 형성시키고, 이어서 당해 멜트 블로운 부직포층(A) 상에 스펀 본드 부직포층(B)을 적층시킨 후, 부분적으로 열압착함으로써 제조할 수 있다.
멜트 블로운 부직포층(A)과 스펀 본드 부직포층(B)을 부분 열압착하는 방법은 특별히 한정은 되지 않고, 여러 가지 공지된 방법을 채용할 수 있다. 그 중에서도, 치밀층을 엠보싱 가공 등에 의해 열압착하면, 얻어지는 치밀층의 부피 밀도를 상기 범위로 조정하는 것이 용이하고, 또한 치밀층의 강성이 향상되어 느슨해짐이 발생하지 않고, 금형에의 설치가 용이하여 작업 속도도 높아진다. 또한, 우레탄액의 통과를 방지할 수 있는 점에서도 바람직하다.
열엠보싱 가공에 의해 열융착하는 경우는, 통상 엠보싱 면적률이 5～30%, 바람직하게는 5～20%의 범위에 있다. 각인(刻印) 형상은 원, 타원, 장원(長圓), 정방, 마름모, 장방, 사각, 퀼트, 격자, 귀갑(龜甲)이나 그들 형상을 기본으로 하는 연속된 모양이 예시된다.
본 발명에 따른 치밀층은, 멜트 블로운 부직포층(A)을 형성하는 섬유 직경에 비해 섬유 직경이 굵은 스펀 본드 부직포층(B)을 (A)의 양측에 적층시킴으로써, 멜트 블로운 부직포층(A)의 보강재로서의 역할을 보다 효과적으로 수행한다.
<발포 성형용 부직포 적층체>
본 발명의 발포 성형용 부직포 적층체는 상기 치밀층의 적어도 편측에, 바람직하게는 양측에 보강층이 적층되어 이루어진다.
본 발명의 발포 성형용 부직포 적층체에서, 보강층이 편측에만 적층되어 있는 경우는, 보강층이 적층되어 있는 측이 우레탄측, 즉 발포 우레탄/보강층/치밀층의 층 구성이 된다.
또한, 상기 치밀층에 적층되는 보강층은 단층이어도 2층 이상이어도 좋다.
본 발명의 발포 성형용 부직포 적층체는, 여러 가지 공지된 방법, 구체적으로는, 예컨대 열엠보싱 가공 또는 초음파 융착 등의 열융착법, 니들 펀칭 또는 워터 젯 등의 기계적 교락법, 핫 멜트 접착제 또는 우레탄계 접착제 등의 접착제에 의한 방법, 압출 라미네이트 등으로 상기 치밀층과 보강층이 적층되어 이루어지지만, 바람직하게는, 니들 펀칭에 의해 기계적으로 접합하거나 가열 처리로 융착시키는 방법을 채용할 수 있다. 그 중에서도, 니들 펀칭법이, 얻어지는 발포 성형용 부직포 적층체에 적당한 통기성을 부여하여, 우레탄이 발포할 때에 발생하는 가스를 통과시키고, 우레탄액의 함침을 컨트롤할 수 있는 점에서 바람직하다.
또한, 니들 펀칭으로 적층(교락)시키는 경우는, 니들 펀칭시의 사(絲) 절단을 저감하거나, 발포체와 금속 부품의 비정상적 소음을 적게 할 목적으로, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 부직포에 유연제, 슬립(slip)제 등의 유제(油劑)를 혼련하거나 도포하거나 해도 좋다.
종래의 멜트 블로운 부직포층에 직접 보강층을 적층하여 이루어지는 적층체는, 예컨대 니들 펀칭법으로 접합한 경우는, 세섬유인 멜트 블로운 부직포층의 섬유가 파단되거나 보강층의 섬유와의 얽힘이 적기 때문에 접합면의 강도가 약한 데 비해, 본 발명의 발포 성형용 부직포 적층체는, 치밀층이 상기와 같이, 멜트 블로운 부직포층(A)의 양면에 스펀 본드 부직포층(B)을 열압착에 의해 적층시켜 이루어지기 때문에, 예컨대 치밀층과 보강층을 니들 펀칭법으로 접합한 경우에도, 스펀 본드 부직포층(B)을 형성하는 섬유와 보강층을 형성하는 섬유가 함께 파단되는 일이 없고, 또한 얽힘이 많아지기 때문에, 치밀층과 보강층간의 접합면 강도가 강해진다는 특징을 갖고 있음과 아울러, 멜트 블로운 부직포층(A)의 섬유가 니들로 절단되었다고 해도, 그 절단 부스러기가 발포 성형용 부직포 적층체의 표면에 나올 우려가 없다.
본 발명의 발포 성형용 부직포 적층체는, 바람직하게는 통기도가 25～160cm3/cm2/sec, 바람직하게는 25～110cm3/cm2/sec의 범위에 있다. 통기도가 상기 범위에 있으면, 우레탄의 누출 방지성이 보다 양호하다. 또한, 결과적으로 발포층을 조밀하게 형성할 수 있기 때문에, 발포체의 강성 향상에 유효하다.
본 발명의 발포 성형용 부직포 적층체는, 바람직하게는 평량이 20～160g/m2, 보다 바람직하게는 25～120g/m2, 더 바람직하게는 30～100g/m2의 범위에 있다.
본 발명의 발포 성형용 부직포 적층체를 구성하는 보강층은 특별히 한정되지 않고, 여러 가지 공지된 부직포, 예컨대 스펀 본드 부직포, 멜트 블로운 부직포 등의 장섬유 부직포, 습식 부직포, 건식 부직포, 건식 펄프 부직포, 플래시 방사 부직포, 개섬 부직포 등의 단섬유 부직포 등 여러 가지 공지된 부직포를 들 수 있다.
이들 부직포 중에서도, 특히 얻어지는 발포 성형용 부직포 적층체의 강도의 점에서, 스펀 본드 부직포층(C)인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 스펀 본드 부직포층(C)은, 상기 열가소성 수지로 이루어지는 부직포층이고, 통상 섬유 직경이 12～50㎛, 바람직하게는 15～40㎛, 통상 평량이 10～50g/m2, 바람직하게는 15～35g/m2의 범위에 있다.
본 발명에 따른 스펀 본드 부직포층(C)은, 바람직하게는, 상기 치밀층을 구성하는 스펀 본드 부직포층(B)을 구성하는 섬유에 비해 섬유 직경이 굵은 것이 바람직하다. 섬유 직경이 굵은 스펀 본드 부직포층(C)을 이용함으로써, 니들 펀칭법으로의 접합시 교락성이 우수하며, 사 절단도 적고, 얻어지는 발포 성형용 부직포 적층체는 우레탄의 빠른 함침성을 확보하면서 치밀층과의 교락 강도나 인장 강도를 확보할 수 있기 때문에 바람직하다.
본 발명에 따른 스펀 본드 부직포층(C)을 형성하는 섬유는, 단섬유이어도, 사이드-바이-사이드(side-by-side)형 또는 심초(sheath-core)형의 복합 섬유이어도, 또는 권축 섬유이어도 좋다. 또한, 섬유의 단면 형상은 환형 외에 V자형, 십자형, T자형 등의 이형 단면이어도 좋다. 동심형의 섬유로 하여, 심부나 초부에 첨가해도 좋다.
본 발명에 따른 스펀 본드 부직포층(C)은, 단일의 섬유로 이루어지는 부직포이어도 좋고, 2종 이상의 상이한 열가소성 수지로 이루어지는 섬유를 혼합하여 이루어지는 혼섬 섬유, 또는 형상이 상이한 2종 이상의 섬유를 혼합하여 이루어지는 혼섬 섬유이어도 좋다.
본 발명의 발포 성형용 부직포 적층체는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 다른 층과 적층하여 이용해도 좋다.
본 발명의 부직포와 적층되는 다른 층은, 구체적으로는, 예컨대 편포, 직포, 부직포, 필름, 종이 제품 등을 들 수 있다. 본 발명의 부직포와 다른 층을 적층하는(접합하는) 경우는, 열엠보싱 가공, 초음파 융착 등의 열융착법, 니들 펀칭, 워터 젯 등의 기계적 교락법, 핫 멜트 접착제, 우레탄계 접착제 등의 접착제에 의한 방법, 압출 라미네이트 등을 비롯하여 여러 가지 공지된 방법을 채용할 수 있다.
본 발명의 발포 성형용 부직포 적층체는, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 기어 가공, 인쇄, 도포, 라미네이트, 열 처리, 부형(賦型) 가공 등의 이차 가공을 실시하여 이용해도 좋다.
실시예
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 및 비교예에서의 물성치 등은 이하의 방법에 의해 측정했다.
(1) 평량(g/m2)
부직포로부터, 기계 방향(MD) 100mm×가로 방향(CD) 100mm로 10점 채취하고, 평균치를 산출했다.
(2) 두께(mm)
상기 평량 측정용 시료의 중앙 네 모퉁이 5점을 측정한다. 50점의 평균치를 산출했다. 하중은 2g/cm2(하중 면적 4cm2)의 두께계를 사용했다.
(3) 부피 밀도(g/cm3)
부직포의 부피 밀도는, 상기 (1) 및 (2)에서 얻어진 평량 및 두께를 이용하여 다음 식에 의해 구했다.
부피 밀도 = 평량(g/m2)/(상기 두께(mm)/10×100×100)
(4) 강도(N/50mm)
JIS L1906에 준거하여 측정했다. 발포 성형용 부직포 적층체로부터 200mm(MD)×50mm(CD)의 시험편을 채취하고, 인장 시험기(시마즈제작소제: 오토그래프 AGS-J)를 이용하여 척 사이 거리 100mm, 헤드 스피드 100mm/min로 MD: 5점, CD: 5점을 측정하고, 평균치를 산출하여 강도로 했다.
(5) 통기도(cm3/cm2/sec)
발포 성형용 부직포 적층체로부터 200mm(MD)×50mm(CD)의 시험편을 채취하고, JIS L1096에 준한 프래지어(Frazier) 통기도 측정기에 의해 행했다.
(6) 우레탄 누출 평가
발포 몰드에 발포 성형용 부직포 적층체(400mm(MD)×400mm(CD))를 부착하고, 우레탄의 누출을 이하의 기준에 의해 육안으로 평가했다.
확인되지 않음 : ◎
거의 확인되지 않음 : ○
약간 확인됨 : △
상당히 확인됨 : ×
한편, 발포 성형은, 수지 재료로서 폴리우레탄, 및 자동차 좌석 시트 형상의 발포 몰드를 사용하여 행했다.
(7) 니들 펀칭시의 사분(絲粉) 발생
니들 펀칭하여 얻어진 발포 성형용 부직포 적층체의 표면에, 육안으로 확인할 수 있는 0.5～3mm 정도의 가루가 있는지 어떤지를 이하의 기준에 의해 평가했다.
확인되지 않음 : ◎
거의 확인되지 않음 : ○
약간 확인됨 : △
상당히 확인됨 : ×
(8) 기재층과 치밀층의 섬유 교락
니들 펀칭하여 얻어진 발포 성형용 부직포 적층체의 단면을 주사 전자 현미경((주)히타치제작소제 S-3500N형)에 의해 35배의 배율로 촬영했다. 촬영 후의 사진으로부터 치밀층의 섬유와 기재층의 섬유의 교락이 확인되는지 어떤지, 이하의 기준에 의해 평가했다.
확인되지 않음 : ×
거의 확인되지 않음 : △
약간 확인됨 : ○
상당히 확인됨 : ◎
[실시예 1]
<치밀층의 제조>
MFR이 60g/10분인 프로필렌 단중합체를 이용하여 230℃에서 용융 방사를 행하고, 얻어진 섬유를 포집면 상에 퇴적시켜, 평량이 5.9g/m2인 스펀 본드 부직포층(B-1)(섬유 직경 15㎛)을 제조했다.
다음으로, MFR이 400g/10분인 프로필렌 단중합체를 280℃에서 압출기에서 용융시키고, 얻어진 용융물을 방사 구금으로부터 토출함과 동시에 토출 구멍 출구에서 280℃의 가열 공기를 내뿜는 멜트 블로운법에 의해 섬유 직경 3㎛의 섬유를 상기 스펀 본드 부직포(B-1) 상에 퇴적시켜 평량 1.2g/m2의 멜트 블로운 부직포층(A-1)을 형성하고, 추가로 그 위에 상기 스펀 본드 부직포(B-1)와 마찬가지의 스펀 본드 부직포(B-2)를 적층하고, 각인 면적률 18%의 열엠보싱 롤에 의해 3층을 일체화하여 SMS 부직포로 이루어지는 치밀층을 얻었다. 치밀층의 합계 평량은 13g/m2이었다.
<보강층의 제조>
MFR이 60g/10분인 프로필렌 단중합체를 이용하여 230℃에서 용융 방사를 행하고, 얻어진 섬유를 포집면 상에 퇴적시켜, 평량이 35g/m2인 스펀 본드 부직포(C-1)(섬유 직경 21㎛)를 제조했다.
<발포 성형용 부직포 적층체의 제조>
상기 방법으로 얻어진 치밀층의 양측에 스펀 본드 부직포층(C-1)을 적층하고, 니들 펀칭에 의해 접합하여 발포 성형용 부직포 적층체를 얻었다. 얻어진 발포 성형용 부직포 적층체의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 2～5]
치밀층에 이용하는 멜트 블로운 부직포층과 스펀 본드 부직포층의 평량을 표 1에 나타내는 평량으로 하는 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 발포 성형용 부직포 적층체를 얻었다. 얻어진 발포 성형용 부직포 적층체의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 6]
실시예 2와 마찬가지의 치밀층을 얻고 나서, 이 치밀층을 2층 동일한 것을 적층하고, 또한 실시예 1과 마찬가지로 이 치밀층의 양측에 스펀 본드 부직포층을 적층하여 발포 성형용 부직포 적층체를 얻었다. 얻어진 발포 성형용 부직포 적층체의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 7]
실시예 3과 마찬가지의 치밀층을 얻고 나서, 이 치밀층을 3층 동일한 것을 적층하고, 또한 실시예 1과 마찬가지로 이 치밀층의 양측에 스펀 본드 부직포층을 적층하여 발포 성형용 부직포 적층체를 얻었다. 얻어진 발포 성형용 부직포 적층체의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112012006815692-pct00001
[실시예 8]
실시예 3과 마찬가지의 치밀층을 얻고 나서, 이 치밀층을 2층 동일한 것을 적층하고, 치밀층의 양측에 적층하는 스펀 본드 부직포층의 평량을 50g/m2, 섬유 직경을 35㎛로 하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 발포 성형용 부직포 적층체를 얻었다. 얻어진 발포 성형용 부직포 적층체의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[실시예 9]
실시예 3과 마찬가지의 치밀층을 얻고 나서, 이 치밀층을 3층 동일한 것을 적층하고, 치밀층의 양측에 적층하는 스펀 본드 부직포층의 평량을 50g/m2, 섬유 직경을 35㎛로 하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 발포 성형용 부직포 적층체를 얻었다. 얻어진 발포 성형용 부직포 적층체의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[실시예 10]
치밀층에 이용하는 멜트 블로운 부직포층과 스펀 본드 부직포층의 평량을 표 2에 나타내는 평량으로 하고, 양측에 적층하는 스펀 본드 부직포층의 평량을 25g/m2, 섬유 직경을 20㎛로 하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 발포 성형용 부직포 적층체를 얻었다. 얻어진 발포 성형용 부직포 적층체의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[실시예 11]
실시예 3과 마찬가지의 치밀층을 얻고 나서, 양측에 적층하는 스펀 본드 부직포층의 평량을 25g/m2, 섬유 직경을 20㎛로 하는 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 발포 성형용 부직포 적층체를 얻었다. 얻어진 발포 성형용 부직포 적층체의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 1]
치밀층에 평량이 7g/m2인 멜트 블로운 부직포층만을 이용하여, 실시예 1과 마찬가지로 발포 성형용 부직포 적층체를 얻었다. 니들 펀칭 가공시에 가루가 많이 발생하여 부직포 적층체 표면에 현저히 보였다. 또한, 현미경 관찰로부터, 치밀층의 멜트 블로운 섬유와 기재층의 스펀 본드 섬유간의 교락은 관찰되지 않았다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 2]
양측에 적층하는 스펀 본드 부직포층의 평량을 50g/m2, 섬유 직경을 35㎛로 하는 것 이외는, 비교예 1과 마찬가지로 발포 성형용 부직포 적층체를 얻었다. 비교예 1과 마찬가지로, 니들 펀칭 가공시에 가루가 많이 발생하여 부직포 적층체 표면에 현저히 보였다. 또한, 현미경 관찰로부터, 치밀층의 멜트 블로운 섬유와 기재층의 스펀 본드 섬유간의 교락은 관찰되지 않았다. 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure 112012006815692-pct00002
본 발명의 발포 성형품용 보강재는 어느 발포 성형품에도 적용 가능하고, 예컨대 우레탄 등으로 이루어지는 발포 성형품에 적용하여 양호한 강성과 비정상적 소음 방지를 부여할 수 있다. 예컨대, 자동차 시트 등의 차량 좌석용 시트, 가구, 의자, 베드 등의 각종 용도의 발포 성형품 성형에 적용할 수 있다.

Claims (15)

  1. 치밀층의 적어도 편측에 섬유 직경이 12～50㎛ 및 평량이 10～50g/m2의 범위에 있는 스펀 본드 부직포층(C)인 보강층이 적층되어 이루어지는 발포 성형용 부직포 적층체로서,
    치밀층이, 멜트 블로운 부직포층(A)의 양측에 스펀 본드 부직포층(B)이 적층되고, 당해 멜트 블로운 부직포층(A)과 스펀 본드 부직포층(B)이 부분적으로 열압착되어 이루어지며 0.05～0.5g/cm3의 범위의 부피 밀도를 갖고, 또한 치밀층과 보강층이 니들 펀칭에 의해 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 발포 성형용 부직포 적층체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    치밀층을 구성하는 멜트 블로운 부직포층(A)의 섬유 직경이 0.1～5㎛의 범위에 있는 발포 성형용 부직포 적층체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    치밀층을 구성하는 멜트 블로운 부직포층(A)의 평량이 0.1～5g/m2의 범위에 있는 발포 성형용 부직포 적층체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    치밀층을 구성하는 스펀 본드 부직포층(B)의 섬유 직경이 10～20㎛의 범위에 있는 발포 성형용 부직포층 적층체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    치밀층을 구성하는 스펀 본드 부직포층(B)의 평량이 10～20g/m2의 범위에 있는 발포 성형용 부직포층 적층체.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    치밀층의 평량이 10～60g/m2 범위에 있는 발포 성형용 부직포층 적층체.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    발포 성형용 부직포 적층체의 통기도가 25～160(cm3/cm2/sec)인 것을 특징으로 하는 발포 성형용 부직포 적층체.
  10. 제 1 항에 있어서,
    발포 성형용 부직포 적층체의 평량이 20～160g/m2인 것을 특징으로 하는 발포 성형용 부직포 적층체.
  11. 제 1 항에 있어서,
    멜트 블로운 부직포층(A)과 스펀 본드 부직포층(B)이 모두 프로필렌계 중합체로 형성되는 것을 특징으로 하는 발포 성형용 부직포 적층체.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 부직포 적층체의 보강층측에, 추가로 발포 우레탄을 적층하여 이루어지는 발포 성형용 부직포 적층체.
  13. 제 12 항에 기재된 발포 성형용 부직포 적층체를 포함하여 이루어지는 차량용 시트.
  14. 제 12 항에 기재된 발포 성형용 부직포 적층체를 포함하여 이루어지는 의자.
  15. 멜트 블로운 부직포층(A)의 양측에 스펀 본드 부직포층(B)을 적층한 후 부분 열압착하여 이루어지는 0.05～0.5g/cm3 범위의 부피 밀도를 갖는 치밀층과, 당해 치밀층의 적어도 편면에 섬유 직경이 12～50㎛ 및 평량이 10～50g/m2의 범위에 있는 스펀 본드 부직포층(C)인 보강층을 적층한 후 교락(交絡) 처리하는 것을 특징으로 하는 발포 성형용 부직포 적층체의 제조 방법.
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