KR101665895B1 - 멜트블로운 부직포 및 그의 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 멜트블로운 부직포는 평균 섬유 직경이 0.1∼10㎛인 열가소성 수지 섬유로 이루어지고, 부피 밀도가 36kg/m3 이하이며, 또한 평량 200g/m2에서의 프라지르형법으로 측정한 통기도가 3∼100cc/cm2/sec이다.
본 발명의 멜트블로운 부직포는 부피 밀도가 낮고, 흡음 성능, 기름 흡착 성능, 단열 성능, 집진 성능 및 여과 성능이 우수하다. 본 발명의 멜트블로운 부직포는 1종의 수지 조성물로 형성할 수 있기 때문에, 다종의 수지로 이루어지는 혼합 섬유나 복합 섬유를 이용하는 경우와 비교하여 간편하게 제조할 수 있고, 균질하여 특성의 편차가 없는 것으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 흡음재는 간편한 방법으로 얻어지고, 흡음 성능이 우수하여, 주거 환경 또는 수송 수단의 흡음재로서 적합하게 이용할 수 있고, 흡음재의 경량화나 박육화를 도모할 수 있다.

Description

멜트블로운 부직포 및 그의 용도{MELT-BLOWN NONWOVEN FABRIC AND USE THEREOF}
본 발명은 부피 밀도가 낮고 통기성을 갖는 멜트블로운 부직포에 관한 것이다. 상세하게는, 본 발명은 부피 밀도가 낮고 흡음재, 기름 흡착재, 단열재, 필터 등의 각종 용도에 적합하게 사용할 수 있는 멜트블로운 부직포에 관한 것이다.
주택, 오피스 등의 주거 환경 또는 항공기, 차량, 자동차 등의 수송 수단은, 외부로부터의 소음을 차단한 조용한 환경을 가져올 것이 요망되고 있어, 공기층을 포함하는 폴리우레탄 폼, 폴리에틸렌 폼 등의 발포체, 펠트, 부직포 등의 섬유상물로 이루어지는 흡음재가 널리 이용되고 있다. 이들 흡음재는 그의 요구 성능에 따라서 적절히 구분되어 사용되고 있고, 통기성이나 경량성·경제성 등의 요구 성능으로부터, 부직포 등의 섬유상물이 이용되고 있다.
특히, 자동차 등의 수송 수단에는, 보다 경량이고 또한 흡음 성능이 우수한 흡음재가 요구된다. 이 때문에, 흡음 성능을 개량하는 방법으로서, 흡음재에 다른 층을 적층하여 이용하는 것, 예컨대 멜트블로운 부직포와 니들 펀치 부직포를 적층한 적층체를 음원측에 멜트블로운 부직포를 설치하는 방법(특허문헌 1), 또는 멜트블로운 극세 섬유와 난연성 단섬유를 일체화하여 얻어진 난연성 멜트블로운 부직포 시트와 시트 재료를 접착하는 방법(특허문헌 2), 필름과 멜트블로운 부직포를 접착제에 의해 접합하는 방법(특허문헌 3) 등이 제안되어 있다.
그러나, 어느 방법도 다른 재료와 적층하여 이용하기 때문에, 경량화나 공간 절약화에 과제를 남기는 것이 되고 있다. 이 때문에, 부직포 자체의 흡음 효과가 개량된, 신규인 부직포의 출현이 요구되고 있었다.
일본 특허공개 2002-200687호 공보 일본 특허공개 평6-212546호 공보 일본 특허공개 2008-299703호 공보
본 발명은 부피 밀도가 낮고, 경량이어도 흡음재로서의 사용에 적합한, 신규인 멜트블로운 부직포를 제공하는 것을 과제로 하고 있다.
본 발명의 멜트블로운 부직포는,
평균 섬유 직경이 0.1∼10㎛인 열가소성 수지 섬유로 이루어지고,
부피 밀도가 36kg/m3 이하이며, 또한
평량 200g/m2에서의 프라지르형(Frazier type)법으로 측정한 통기도가 3∼100cc/cm2/sec이다.
이와 같은 본 발명의 멜트블로운 부직포에서는, 상기 열가소성 수지 섬유가, 반(半)결정화 시간이 400초 이하인 열가소성 수지 조성물로 형성되어 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 멜트블로운 부직포에서는, 열가소성 수지 섬유가, 결정핵제를 포함하는 열가소성 수지 조성물로 형성되어 이루어지는 것도 바람직하다. 상기 열가소성 수지 조성물은, 열가소성 수지 100중량부에 대하여, 결정핵제를 0.01∼10중량부 포함하는 것이 바람직하다. 상기 결정핵제는 인산계 핵제인 것이 바람직하다.
본 발명의 멜트블로운 부직포에서는, 상기 열가소성 수지가 폴리올레핀인 것이 바람직하고, 또한 열가소성 수지가 프로필렌계 중합체인 것이 바람직하다.
본 발명의 멜트블로운 부직포는, 두께가 1∼2000mm이며, 평량이 10∼2000g/m2인 것이 바람직하다.
본 발명의 멜트블로운 부직포는, 멜트블로운 부직포 100중량부 중, 멜트블로운법에 의해 형성되는 열가소성 수지 섬유 이외의 섬유를 10중량부 이하 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 부직포 적층체는, 상기 어느 하나의 본 발명의 멜트블로운 부직포의 적어도 편면에 스펀본드 부직포가 적층되어 이루어진다.
본 발명의 흡음재, 기름 흡착재, 단열재 또는 필터는 상기 본 발명의 멜트블로운 부직포 또는 상기 본 발명의 부직포 적층체를 포함한다.
본 발명의 멜트블로운 부직포는 동일 평량이어도 부피 밀도를 낮은 것으로 할 수 있기 때문에, 흡음 성능, 기름 흡착 성능, 단열 성능, 저압손성(低壓損性)이 우수하고, 흡음재, 기름 흡착재, 단열재 및 필터 등의 용도에 적합하게 이용할 수 있다. 또한 충분한 흡음 성능, 기름 흡착 성능, 단열 성능, 저압손성을 가진 채로 평량을 저하시키는 것이 가능하기 때문에, 경량화, 저비용화에 기여할 수 있다.
또한 본 발명의 멜트블로운 부직포는, 바람직하게는 1종의 수지 조성물로 형성할 수 있기 때문에, 다종의 수지로 이루어지는 혼합 섬유나 복합 섬유를 이용하는 경우와 비교하여 간편하게, 혼합 불균일이나 분진 등의 문제 없이 제조할 수 있는 데다가, 균질하여 특성의 편차가 없는 것으로 할 수 있어, 사용 시의 분진이나 리사이클상의 부적당과 같은 문제를 해소할 수 있다.
본 발명에 의하면, 결정성 열가소성 수지에 결정핵제를 첨가한 수지 조성물을 이용함으로써, 부피 밀도가 낮고, 흡음률 등의 특성이 우수한 멜트블로운 부직포를, 기존의 설비를 이용하여 용이하게 제조할 수 있다.
본 발명의 멜트블로운 부직포는 흡음률이 높기 때문에, 멜트블로운 부직포만으로도 흡음재로서 충분히 이용할 수 있으므로, 흡음재로서 이용한 경우의 경량화나 박육화가 도모된다. 또한, 다른 재료와 적층한 경우에도, 종래의 멜트블로운 부직포를 이용한 경우에 비하여 흡음 성능이 우수하기 때문에, 동일한 평량이어도 흡음 성능이 우수하다.
본 발명의 흡음재는 흡음 성능이 우수하여, 주거 환경 또는 수송 수단의 흡음재로서 적합하게 이용할 수 있다. 본 발명의 흡음재, 기름 흡착재, 단열재 및 필터는 본 발명의 멜트블로운 부직포를 포함하기 때문에, 간편한 방법으로 얻어지고, 경량화나 박육화를 도모할 수 있음과 더불어, 흡음, 기름 흡착, 단열 또는 집진·여과의 각 성능이 우수하다.
이하, 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다.
멜트블로운 부직포는, 용융된 열가소성 수지를 노즐로부터 토출시킴과 더불어 가스를 내뿜어 섬유화하여, 포집해서 얻어진다.
열가소성 수지
본 발명의 멜트블로운 부직포의 원료가 되는 열가소성 수지는, 부직포를 형성할 수 있는 열가소성 수지이면 특별히 한정은 되지 않고, 여러 가지 공지된 것을 이용할 수 있다. 이와 같은 열가소성 수지로서는, 구체적으로는, 에틸렌, 프로필렌, 1-뷰텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐 및 1-옥텐 등의 α-올레핀의 단독중합체 또는 공중합체인 폴리올레핀〔고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌(소위 LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌, 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체, 에틸렌·1-뷰텐 랜덤 공중합체 등의 에틸렌의 단독중합체 또는 에틸렌·α-올레핀 공중합체 등의 에틸렌계 중합체; 프로필렌의 단독중합체(소위 폴리프로필렌), 프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체, 프로필렌·에틸렌·1-뷰텐 랜덤 공중합체(소위 랜덤 폴리프로필렌), 프로필렌 블록 공중합체, 프로필렌·1-뷰텐 랜덤 공중합체 등의 프로필렌계 중합체; 1-뷰텐 단독중합체, 1-뷰텐·에틸렌 공중합체, 1-뷰텐·프로필렌 공중합체 등의 1-뷰텐계 중합체; 폴리4-메틸-1-펜텐 단독중합체, 4-메틸-1-펜텐·프로필렌 공중합체 또는 4-메틸-1-펜텐·α-올레핀 공중합체 등의 4-메틸-1-펜텐계 중합체〕 등의 폴리올레핀계 중합체를 들 수 있다. 또한, 폴리에스터(폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 등), 폴리아마이드(나일론-6, 나일론-66, 폴리메타자일렌 아디프아마이드 등), 폴리염화바이닐, 폴리이미드, 에틸렌·아세트산 바이닐 공중합체, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리카보네이트, 폴리스타이렌, 아이오노머 또는 이들의 혼합물 등을 예시할 수 있다.
이들 열가소성 수지 중에서도, 성형 시의 방사 안정성이나 부직포의 가공성 및 통기성, 유연성, 경량성, 내열성의 관점에서, 폴리올레핀계 중합체가 바람직하고, 폴리올레핀계 중합체 중에서도, 내열성, 경량성의 면에서, 프로필렌계 중합체가 바람직하며, 프로필렌계 중합체로서는, 프로필렌 단독중합체 또는 프로필렌·α-올레핀 공중합체가 바람직하다.
·프로필렌계 중합체
본 발명에 있어서, 열가소성 수지로서 적합한 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, 프로필렌을 제외한다), 바람직하게는 2∼8의 1종 또는 2종 이상의 α-올레핀의 공중합체가 바람직하다.
프로필렌계 중합체는, 용융 방사될 수 있는 한, 용융 유량(MFR: ASTM D-1238, 230℃, 하중 2160g)은 특별히 한정은 되지 않지만, 통상 10∼4000g/10분, 바람직하게는 50∼3000g/10분, 더 바람직하게는 100∼2000g/10분의 범위에 있다.
열가소성 수지 조성물
본 발명의 멜트블로운 부직포를 구성하는 열가소성 수지 섬유는 전술한 열가소성 수지만으로 형성되어도 되지만, 열가소성 수지와 결정핵제를 포함하는 수지 조성물로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 수지 조성물은, 열가소성 수지 100중량부에 대하여, 결정핵제를 통상 0.01∼10중량부, 바람직하게 0.03∼3중량부, 보다 바람직하게는 0.03∼0.5중량부, 더 바람직하게는 0.05∼0.3중량부 함유한다.
결정핵제로서는, 열가소성 수지가 결정화될 때의 핵이 될 수 있는 것을 제한 없이 이용할 수 있다.
본 발명에서 이용되는 결정핵제는, 열가소성 수지의 용융 상태로부터 고체인 냉각 구조로의 전이 상태에 있어서, 열가소성 수지가 결정화될 때의 핵 형성 사이트를 생성하는 첨가제를 의미한다. 결정핵제는 단독으로 이용되어도 되고, 2종 이상 조합하여 이용되어도 된다.
본 발명의 멜트블로운 부직포의 제조에 있어서는, 열가소성 수지 또는 열가소성 수지 조성물을 용융 상태로부터 멜트블로운법에 의해 방사하여, 멜트블로운 부직포를 형성하는 열가소성 수지 섬유를 얻는다. 결정핵제를 함유하는 열가소성 수지 조성물의 방사에서는, 용융된 열가소성 수지 조성물이 노즐로부터 토출되어 냉각될 때에, 결정핵제가 결정화의 핵으로서 작용한다. 즉, 열가소성 수지의 결정화 전에 결정핵이 될 수 있는 물질이 결정핵제로서 이용된다. 이 때문에 본 발명에서 이용되는 결정핵제는, 열가소성 수지의 용융 상태에 있어서, 함께 용융되는 것이어도 되고, 완전히 용융되지 않고서 열가소성 수지 중에 분산되는 것이어도 된다.
본 발명에 있어서 적합하게 이용되는 결정핵제로서는, 예컨대 다이벤질리덴 솔비톨형 화합물이나, 인산계 핵제를 들 수 있다. 다이벤질리덴 솔비톨형 화합물에는, 다이벤질리덴 솔비톨(DBS), 모노메틸다이벤질리덴 솔비톨(예컨대 1,3:2,4-비스(p-메틸벤질리덴)솔비톨(p-MDBS)), 다이메틸다이벤질리덴 솔비톨(예컨대 1,3:2,4-비스(3,4-다이메틸벤질리덴)솔비톨(3,4-DMDBS)) 등이 포함된다. 또한, NA-11, NA-21 등의 인산계 핵제, 벤조산나트륨 등도 결정핵제로서 적합하게 이용할 수 있다. 이들 중 인산계 핵제가 멜트블로운 부직포의 양(良)방사성의 면에서 바람직하다.
한편, 일본 특허공표 2004-530803호에는, 핵제를 첨가한 폴리프로필렌 수지를 이용하여 제조한 폴리프로필렌 섬유가 기재되어는 있지만, 어패럴, 카펫 파일(pile), 카펫 안감, 성형 부품 등에 적합한 폴리프로필렌 섬유를 제공하기 위해서, 수축률을 저하시키는 것이 기재되어 있을 뿐이다.
열가소성 수지 섬유를 형성하는 열가소성 수지 조성물에는, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서, 산화 방지제, 내후 안정제, 내광 안정제, 블로킹 방지제, 활제, 안료, 유연제, 친수제, 조제, 발수제, 충전재, 항균제 등의 여러 가지 공지된 첨가제가 포함되어 있어도 된다.
본 발명에서는, 열가소성 수지 섬유를 형성하는 열가소성 수지 조성물의 반결정화 시간이 400초 이하인 것이 바람직하고, 250초 이하인 것이 보다 바람직하며, 200초 이하인 것이 더 바람직하다. 열가소성 수지 조성물의 반결정화 시간의 하한치는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 5초 이상인 것이 바람직하다.
이와 같은 열가소성 수지 조성물을 이용하여 멜트블로운 부직포를 제조하면, 멜트블로운법에 의해 섬유가 형성될 때에, 통상의 열가소성 수지를 이용하는 경우보다도, 방사된 섬유가 이른 시간에 결정화되기 때문에, 섬유간의 융착이 억제되고, 섬유간의 융착에 의해 부직포가 조밀한 구조로 이행되는 것을 적합하게 방지할 수 있어, 얻어지는 멜트블로운 부직포가 극히 낮은 부피 밀도를 갖는 것이 되기 때문에 바람직하다.
멜트블로운 부직포
본 발명의 멜트블로운 부직포는, 전술한 열가소성 수지 또는 열가소성 수지 조성물을 멜트블로운법에 의해 방사하고, 형성되는 열가소성 수지 섬유를 포집하여 얻을 수 있다. 본 발명의 멜트블로운 부직포를 제조할 때에 이용하는 멜트블로운용 방사 노즐로서는, 열가소성 수지로부터 공지된 멜트블로운 부직포를 제조할 때에 이용하는 것을 모두 이용할 수 있고, 노즐 공경(孔徑)은 원하는 섬유 직경을 고려하여 적절히 선택할 수 있다. 즉, 단일 공경의 노즐군을 구비한 장치를 이용해도 되고, 2종 이상의 공경의 노즐을 원하는 비율로 갖는 노즐군을 구비한 장치를 이용해도 된다. 예컨대, 2종의 공경의 노즐을 갖는 장치를 이용하여 본 발명의 멜트블로운 부직포를 제조하는 경우, 노즐 공경이 0.07∼0.3mm의 범위에 있는 노즐(소공경 노즐)과 노즐 공경이 0.5∼1.2mm의 범위에 있는 노즐(대공경 노즐)을 갖는 장치를 이용할 수 있다. 이와 같은 노즐군을 갖는 장치로서는, 예컨대 소공경 노즐과 대공경 노즐의 공경의 비(대공경 노즐/소공경 노즐)가 2를 초과하고, 소공경 노즐과 대공경 노즐의 개수의 비(소공경 노즐/대공경 노즐)가 3∼20의 범위에 있는 장치를 이용할 수 있다.
본 발명의 멜트블로운 부직포를 구성하는 열가소성 수지 섬유의 평균 섬유 직경은, 통상 0.1∼10㎛, 바람직하게는 1∼10㎛의 범위에 있다.
또한, 본 발명의 멜트블로운 부직포는 복수의 구경의 노즐을 이용하여 제조하는 것도 바람직하기 때문에, 구성하는 섬유의 섬유 직경은, 통상 0.1∼10㎛ 정도의 범위 내에서, 그 분포에 두 개 이상의 피크를 갖는 것도 바람직하다.
본 발명의 멜트블로운 부직포는 부피 밀도가 36kg/m3 이하이고, 하한은 특별히 한정되는 경우는 없지만, 바람직하게는 5∼36kg/m3, 보다 바람직하게는 10∼35kg/m3이다.
또한, 본 발명의 멜트블로운 부직포는 프라지르형법으로 측정한 통기도가 3∼100cc/cm2/sec, 바람직하게는 3∼50cc/cm2/sec, 보다 바람직하게는 3∼20cc/cm2/sec이다.
본 발명의 멜트블로운 부직포는 열가소성 수지 섬유로 이루어진다. 즉, 본 발명의 멜트블로운 부직포는, 열가소성 수지 또는 열가소성 수지 조성물을 멜트블로운법에 의해 방사한 섬유를 주성분으로 해서 형성되는 부직포이다.
본 발명의 멜트블로운 부직포는, 열가소성 수지 또는 열가소성 수지 조성물, 바람직하게는 전술한 열가소성 수지 조성물을 멜트블로운법에 의해 방사하여 형성되는 섬유를 주성분으로 한다.
본 발명의 멜트블로운 부직포는, 전술한 열가소성 수지 조성물로부터 멜트블로운법으로 형성된 섬유만으로 이루어지는 것이 특히 바람직하지만, 전술한 부피 밀도 및 통기도를 만족시키는 범위로 그 이외의 섬유를 포함하고 있어도 된다. 전술한 열가소성 수지 조성물로부터 멜트블로운법으로 형성된 섬유 이외의 섬유(이하, 그 밖의 섬유라고도 한다)는, 단섬유여도 장섬유여도 되고, 또한 권축(捲縮)된 섬유여도 권축되지 않은 섬유여도 된다. 이들 그 밖의 섬유는 강도의 부여 등의 기계적 특성의 부여, 화학적 특성의 부여, 증량 등, 임의의 목적으로 첨가할 수 있다.
본 발명의 멜트블로운 부직포가 그 밖의 섬유로서 단섬유 등의 멜트블로운법 이외의 방법으로 형성된 섬유를 포함하는 경우, 융착의 형성이 적은 섬유인 것이 바람직하고, 예컨대 전술한 열가소성 수지 조성물로부터 얻어진 섬유를 포함해도 된다. 또한, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 등의 폴리에스터제의 단섬유를 포함해도 된다.
본 발명의 멜트블로운 부직포가 그 밖의 섬유를 포함하는 경우, 멜트블로운 부직포가 전술한 부피 밀도 및 통기도를 만족시키는 범위이면 그의 양은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 그 밖의 섬유의 함량은, 멜트블로운 부직포 100중량부 중에, 통상 20중량부 이하, 바람직하게는 10중량부 이하, 보다 바람직하게는 5중량부 이하인 것이 바람직하다. 그 밖의 섬유의 함량이 적을수록 리사이클성, 저린트(low-lint)성(저보풀발생성) 및 생산성이 우수하다.
본 발명의 멜트블로운 부직포의 평량은 통상 10∼2000g/m2, 바람직하게는 50∼400g/m2이지만, 이용하는 용도 및 규모 등에 따라 다양하게 정할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 멜트블로운 부직포를 단층으로 흡음재에 이용하는 경우는, 통상 평량을 30∼1000g/m2, 바람직하게는 50∼400g/m2의 범위로 할 수 있다. 또한, 본 발명의 멜트블로운 부직포를 단층으로 기름 흡착제에 이용하는 경우는, 통상 평량을 30∼1000g/m2, 바람직하게는 100∼500g/m2의 범위로 할 수 있다. 또, 본 발명의 멜트블로운 부직포를 단층으로 단열재에 이용하는 경우는, 통상 평량을 50∼2000g/m2, 바람직하게는 100∼1000g/m2의 범위로 할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 멜트블로운 부직포를 단층으로 필터에 이용하는 경우는, 통상 평량을 10∼500g/m2, 바람직하게는 15∼200g/m2의 범위로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 멜트블로운 부직포를 후술하는 스펀본드 부직포 등의 다른 층과 적층한 부직포 적층체로서 이용하는 경우는, 통상 멜트블로운 부직포의 평량을 10∼1000g/m2, 바람직하게는 20∼600g/m2, 보다 바람직하게는 30∼400g/m2, 더 바람직하게는 40∼390g/m2의 범위로 할 수 있다.
본 발명의 멜트블로운 부직포의 두께는 이용하는 용도에 따라 다양하게 정할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 멜트블로운 부직포를 흡음재로서 이용하는 경우는, 통상 2∼35mm, 보다 바람직하게는 3.5∼25mm의 범위에 있다. 두께가 상기 범위에 있는 흡음재는 경량이고 또한 충분한 흡음 성능을 갖는다.
본 발명의 멜트블로운 부직포는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 다른 층과 적층하여 이용해도 된다. 본 발명의 멜트블로운 부직포와 적층하는 다른 층은, 구체적으로는, 예컨대 편포(編布), 직포, 부직포, 필름, 종이 제품 등을 들 수 있다. 본 발명의 멜트블로운 부직포와 다른 층을 적층하는(맞붙이는) 경우는, 열 엠보싱 가공, 초음파 융착 등의 열 융착법, 니들 펀치, 워터 젯 등의 기계적 교락(交絡)법, 핫 멜트 접착제, 우레탄계 접착제 등의 접착제에 의한 방법, 압출 라미네이트 등을 비롯하여, 여러 가지 공지된 방법을 채용할 수 있다.
본 발명의 멜트블로운 부직포는, 이들 중, 본 발명의 멜트블로운 부직포 이외의 부직포와 적층한 부직포 적층체로서 바람직하게 이용할 수 있다. 본 발명의 멜트블로운 부직포와 적층하는 부직포로서는, 본 발명 이외의 멜트블로운 부직포, 또는 스펀본드 부직포 등을 들 수 있고, 스펀본드 부직포가 보다 바람직하게 이용된다. 구체적으로는, 본 발명의 멜트블로운 부직포의 편면 또는 양면에 스펀본드 부직포가 적층되어 이루어지는 부직포 적층체를 들 수 있다. 또한, 본 발명의 부직포 적층체는 본 발명의 멜트블로운 부직포의 층을 2층 이상 갖고 있어도 된다.
본 발명의 멜트블로운 부직포는, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서, 기어 가공, 인쇄, 도포, 라미네이트, 열처리, 부형(賦型) 가공 등의 2차 가공을 실시하여 이용해도 된다.
본 발명의 멜트블로운 부직포는, 단독으로 또는 적층체로서, 멜트블로운 부직포가 적용되는 각종 용도에 적합하게 사용할 수 있지만, 흡음재, 기름 흡착재, 단열재, 필터 등의 용도에 특히 적합하게 사용할 수 있다.
흡음재
본 발명의 흡음재는 상기 멜트블로운 부직포를 적어도 1층 포함한다. 본 발명의 흡음재는, 본 발명의 멜트블로운 부직포를 단층으로 이용한 것이어도 되고, 2층 이상 적층하여 이용한 것이어도 되며, 적어도 1층의 본 발명의 멜트블로운 부직포와, 1층 이상의 그 밖의 층을 임의의 순서로 적층한 것이어도 된다. 그 밖의 층으로서는, 스펀본드 부직포, 본 발명의 멜트블로운 부직포 이외의 멜트블로운 부직포, 각종 필름 등을 들 수 있다. 본 발명의 흡음재의 두께 및 평량은 흡음재를 이용하는 대상이나 원하는 흡음 성능 등을 고려하여 적절히 선택할 수 있다.
본 발명의 흡음재로서, 본 발명의 멜트블로운 부직포를 단층으로 이용한 경우, 예컨대 수직 입사법에 의해 측정한 주파수 1000Hz의 흡음률을 10% 이상, 5000Hz의 흡음률을 50% 이상으로 할 수 있는 등, 고주파수의 음을 적합하게 흡음하는 우수한 흡음 성능을 나타낸다.
본 발명의 멜트블로운 부직포를 이용한 흡음재는 건축물 또는 수송 수단 등에 공적으로 이용할 수 있고, 상기 적층의 상태 등에 따라 음원, 즉 소음이 발생하는 측에 대하여 바람직한 형태로 배치할 수 있다.
기름 흡착재
본 발명의 기름 흡착재는 상기 본 발명의 멜트블로운 부직포를 포함한다. 본 발명의 기름 흡착재는, 본 발명의 멜트블로운 부직포를 단층으로 이용한 것이어도 되고, 2층 이상 적층하여 이용한 것이어도 되며, 적어도 1층의 본 발명의 멜트블로운 부직포와, 1층 이상의 그 밖의 층을 임의의 순서로 적층한 것이어도 된다. 본 발명의 기름 흡착재의 두께 및 평량은 기름 흡착재의 용도나 원하는 흡착량 등을 고려하여 적절히 선택할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 기름 흡착재는, 우수한 기름 흡착 성능을 가져, 기름을 흡착 회수 또는 닦아냄에 의해 회수하는 용도로 제한 없이 이용할 수 있고, 기름이나 오수 등의 누설이나 유출에 의한 해양, 하천, 호수와 늪 등의 오염, 또는 공장 내 등의 기름이나 오수 누출 등을 흡착 회수 또는 닦아내는 것에 의해 처리하는 데 적합하다. 본 발명의 기름 흡착재는 수면에 유출된 기름의 흡착 회수에 특히 적합하게 이용할 수 있다. 본 발명의 기름 흡착재는, 수면에 유출된 기름의 흡착 회수에 이용하는 경우에는, 상기 본 발명의 멜트블로운 부직포와, 부력이 큰 재질이, 적층 등에 의해 조합되어 있는 것도 바람직하다.
단열재
본 발명의 단열재는 상기 본 발명의 멜트블로운 부직포를 포함한다. 본 발명의 단열재는, 본 발명의 멜트블로운 부직포를 단층으로 이용한 것이어도 되고, 2층 이상 적층하여 이용한 것이어도 되며, 적어도 1층의 본 발명의 멜트블로운 부직포와, 1층 이상의 그 밖의 층을 임의의 순서로 적층한 것이어도 된다. 본 발명의 단열재의 두께 및 평량은 원하는 단열 성능 등을 고려하여 적절히 선택할 수 있다.
본 발명의 단열재는 각종 건축물, 수송 수단 등에 제한 없이 이용할 수 있고, 예컨대 내장재와 외장재 사이에 단열재를 설치한 단열벽을 구성하는 단열재로서 적합하게 사용할 수 있다.
필터
본 발명의 필터는 상기 본 발명의 멜트블로운 부직포를 포함한다. 본 발명의 필터는 기체용 및 액체용 중 어느 것에도 이용할 수 있고, 집진 필터 또는 여과 필터로서 적합하게 이용할 수 있다.
본 발명의 필터는, 본 발명의 멜트블로운 부직포를 단층으로 이용한 것이어도 되고, 2층 이상 적층하여 이용한 것이어도 되며, 적어도 1층의 본 발명의 멜트블로운 부직포와, 1층 이상의 그 밖의 층을 임의의 순서로 적층한 것이어도 된다. 그 밖의 층으로서는, 스펀본드 부직포, 본 발명의 멜트블로운 부직포 이외의 멜트블로운 부직포, 세공을 갖는 각종 필름 등을 들 수 있다.
본 발명의 필터의 두께, 평량, 섬유 직경 등은 원하는 필터 성능 등을 고려하여 적절히 선택할 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하의 실시예 및 비교예에 있어서, 측정 또는 평가는 이하와 같이 하여 행했다.
(1) 평량(g/m2)
멜트블로운 부직포로부터, 기계 방향(MD) 100mm×가로 방향(CD) 100mm로 10점 채취하여, 평균값을 산출했다.
(2) 두께(mm)
상기 평량 측정용 시료의 중앙, 네 모서리의 5점을 측정한다. 50점의 평균값을 산출했다. 하중은 7g/cm2의 두께계를 사용했다.
(3) 반결정화 시간(초)
DSC 측정기: (주)퍼킨 엘머 DSC-7
샘플링: 멜트블로운 부직포를 230℃에서 가열 프레스하여 얇은 시트를 작성하고, 소정의 크기로 절단하여 소정의 용기에 삽입한다.
측정 조건: 320℃/min으로 230℃까지 승온시키고 230℃ 분위기 하에서 10분간 예열한다. 그 후, 320℃/min으로 130℃까지 강온시키고 130℃ 분위기 하에서 유지한다. 그때 얻어지는 전체 결정화 열량의 1/2에 도달하기까지의 시간을 반결정화 시간으로 한다.
(4) 평균 섬유 직경(㎛)
멜트블로운 부직포를 (주)히타치제작소제 전자 현미경 「S-3500N」을 이용해 배율 1000배의 사진을 촬영하고, 임의로 섬유 100개를 선택해서, 그 섬유의 폭(직경)을 측정하여 수 평균으로 평균을 취한 평균 섬유 직경을 산출했다.
(5) 부피 밀도(kg/m3)
상기 (2)에서 정의한 두께를 상기 (1)에서 정의한 평량으로 나눗셈한 것을 부피 밀도로 했다.
(6) 통기도(cc/cm2/sec)
멜트블로운 부직포의 5개소에 대하여, 프라지르형 시험기를 이용해 JIS L 1096에 준거해서 압력차 125Pa에서의 통기량을 측정하여, 평균값을 구했다.
(7) 흡음률(흡음 성능)
멜트블로운 부직포로부터 직경 29mm의 원형의 시험편을 채취하고, 수직 입사 흡음률 측정 장치〔브뤼엘&케아사제 TYPE 4206〕를 이용하여, ASTM E 1050에 준거해서, 주파수 1000∼6400Hz에서의 시험편에 평면 음파가 수직으로 입사될 때의 수직 입사 흡음률을 측정했다. 얻어진 1000∼6400Hz의 흡음률 곡선으로부터, 1000Hz 및 5000Hz의 흡음률을 구했다.
[실시예 1]
열가소성 수지로서 프로필렌 단독중합체〔MFR = 1550g/10분(ASTM D1238에 준거해서 온도 230℃, 하중 2.16kg에서 측정), 이하, PP라고 표기한다〕를 이용하고, 결정핵제로서 인산계 핵제((주)Adeka제 NA11, 이하, 핵제 A라고 표기한다)를 PP 100중량부에 대하여 0.3중량부 첨가하여, 열가소성 수지 조성물을 얻었다. 노즐 공경 0.15mm의 소공경 노즐 5개와 노즐 공경 0.6mm의 대공경 노즐 1개를 최소 반복 단위로 하는 멜트블로운용 방사 노즐을 장착한 멜트블로운 부직포 제조 장치를 이용하여, 300℃에서 열가소성 수지 조성물을 압출하고, 방사 노즐의 양측으로부터 내뿜는 가열 에어(300℃, 350Nm3/m/시)로 세화(細化)·고화(固化)시킨 후, 이 섬유를 방사 노즐로부터의 거리 40cm에서 포집하여, 평량: 200g/m2의 멜트블로운 부직포를 얻었다. 얻어진 멜트블로운 부직포의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 2]
노즐을 공경 0.6mm의 균일한 구멍에 의해서 구성되는 멜트블로운용 방사 노즐로 변경한 것 이외에는, 실시예 1에 기재된 방법과 마찬가지의 방법으로 멜트블로운 부직포를 얻었다. 얻어진 멜트블로운 부직포의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 3]
실시예 1에서 이용한 멜트블로운용 방사 노즐을 이용하고, 핵제 A의 첨가량을 PP 100중량부에 대하여 0.1중량부로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 행하여 멜트블로운 부직포를 얻었다. 얻어진 멜트블로운 부직포의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 4]
실시예 1에서 이용한 멜트블로운용 방사 노즐을 이용하고, 핵제 A의 첨가량을 PP 100중량부에 대하여 0.05중량부로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 행하여 멜트블로운 부직포를 얻었다. 얻어진 멜트블로운 부직포의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 5]
평량을 변경한 것 이외에는, 실시예 1에 기재된 방법과 마찬가지의 방법으로, 평량이 150g/m2인 멜트블로운 부직포를 얻었다. 얻어진 멜트블로운 부직포의 측정 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 1]
핵제 A를 첨가하지 않은 것 이외에는, 실시예 1에 기재된 방법과 마찬가지의 방법으로 멜트블로운 부직포를 얻었다. 얻어진 멜트블로운 부직포의 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 얻어진 멜트블로운 부직포는 부피 밀도가 높아지고, 흡음 성능이 양호하지 않았다.
[비교예 2]
핵제 A를 첨가하지 않은 것 이외에는, 실시예 2에 기재된 방법과 마찬가지의 방법으로 멜트블로운 부직포를 얻었다. 얻어진 멜트블로운 부직포의 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 얻어진 멜트블로운 부직포는 부피 밀도가 높아지고, 흡음 성능이 양호하지 않았다.
[비교예 3]
핵제 A를 첨가하지 않은 것 이외에는, 실시예 5에 기재된 방법과 마찬가지의 방법으로 멜트블로운 부직포를 얻었다. 얻어진 멜트블로운 부직포의 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 얻어진 멜트블로운 부직포는 부피 밀도가 높아지고, 흡음 성능이 양호하지 않았다.
Figure 112015017514963-pct00001
본 발명의 멜트블로운 부직포는, 종래부터 멜트블로운 부직포를 사용하는 용도에 제한 없이 사용할 수 있고, 특히 주택 등의 주거 환경이나, 자동차, 차량, 항공기 등의 이송 수단의 방음재 또는 단열재, 수면 등으로의 유출 기름을 흡착하는 기름 흡착제, 여과 필터 또는 집진 필터 등으로서 적합하게 이용할 수 있다.

Claims (15)

  1. 평균 섬유 직경이 0.1∼10㎛인 열가소성 수지 섬유로 이루어지고,
    부피 밀도가 36kg/m3 이하이며, 또한
    평량 200g/m2에서의 프라지르형(Frazier type)법으로 측정한 통기도가 3∼100cc/cm2/sec인 멜트블로운 부직포로서,
    상기 열가소성 수지 섬유가, 반(半)결정화 시간이 400초 이하인 열가소성 수지 조성물로 형성되어 이루어지는 멜트블로운 부직포.
  2. 제 1 항에 있어서,
    열가소성 수지 섬유가, 결정핵제를 포함하는 열가소성 수지 조성물로 형성되어 이루어지는 멜트블로운 부직포.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 조성물이, 열가소성 수지 100중량부에 대하여, 결정핵제를 0.01∼10중량부 포함하는 멜트블로운 부직포.
  4. 제 2 항에 있어서,
    결정핵제가 인산계 핵제인 멜트블로운 부직포.
  5. 제 1 항에 있어서,
    열가소성 수지가 폴리올레핀인 멜트블로운 부직포.
  6. 제 1 항에 있어서,
    열가소성 수지가 프로필렌계 중합체인 멜트블로운 부직포.
  7. 제 1 항에 있어서,
    두께가 1∼2000mm이며, 평량이 10∼2000g/m2인 멜트블로운 부직포.
  8. 제 1 항에 있어서,
    멜트블로운 부직포 100중량부 중, 멜트블로운법에 의해 형성되는 열가소성 수지 섬유 이외의 섬유를 10중량부 이하 포함하는 멜트블로운 부직포.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 멜트블로운 부직포의 적어도 편면에 스펀본드 부직포가 적층되어 이루어지는 부직포 적층체.
  10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 멜트블로운 부직포를 포함하는 흡음재.
  11. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 멜트블로운 부직포를 포함하는 기름 흡착재.
  12. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 멜트블로운 부직포를 포함하는 단열재.
  13. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 멜트블로운 부직포를 포함하는 필터.
  14. 제 9 항에 기재된 부직포 적층체로 이루어지는 흡음재.
  15. 삭제
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