KR101962051B1 - 스펀본드 부직포, 부직포 적층체, 의료용 의료, 드레이프, 및 멜트블론 부직포 - Google Patents

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Abstract

프로필렌계 중합체(A) 100질량부와, 밀도가 0.93g/cm3∼0.98g/cm3인 에틸렌계 중합체(B) 1∼10질량부를 포함하는 프로필렌계 중합체 조성물의 섬유로 이루어지고, JIS L 1096(2010)에 준한 프라지르 통기도 측정기에 의한 압력차 125Pa에서의 유량의 조건에서 측정한 통기도가 500cm3/cm2/s 이하인 스펀본드 부직포.

Description

스펀본드 부직포, 부직포 적층체, 의료용 의료, 드레이프, 및 멜트블론 부직포{SPUNBOND NON-WOVEN FABRIC, NON-WOVEN FABRIC LAMINATE, MEDICAL CLOTHING, DRAPE, AND MELTBLOWN NON-WOVEN FABRIC}
본 발명은 스펀본드 부직포, 부직포 적층체, 의료(醫療)용 의료(衣料), 드레이프, 및 멜트블론 부직포에 관한 것이다.
프로필렌계 중합체를 이용한 부직포는, 에틸렌계 중합체를 이용한 부직포에 비해서, 방사성이 양호해서 가는 섬유가 얻어지기 쉽고, 강도, 유연성, 및 배리어성의 밸런스가 우수하다. 프로필렌계 중합체를 이용한 부직포는, 상기 성질을 갖기 때문에, 의료용 자재, 위생 재료, 흡수(吸收)성 물품, 각종 물체의 포장 자재, 담지용 자재, 및 배킹 자재로서 널리 이용되고 있다.
특히, 스펀본드법이나 멜트블론법에 의해 얻어지는 프로필렌계 중합체를 포함하는 장섬유 부직포는, 경량성, 균일성, 강도, 유연성, 및 배리어성의 종합적인 성능이 우수하기 때문에, 의료용 자재(예를 들면, 수술복용 가운, 드레이프, 마스크, 시트, 거즈 등)에 이용되고 있다.
여기에서, 의료용 자재는 감염 방지를 위해, 사용에 제공되기 전에 멸균 처리가 필요해진다. 멸균 처리 방법으로서, 전자선 멸균, 감마선 멸균, 가스 멸균, 증기 멸균 등의 방법이 있다. 감마선은 방사성 코발트선원, 가스 멸균은 주로 에틸렌 옥사이드 가스를 사용하기 때문에, 취급상의 문제 등이 있다. 또한, 증기 멸균은 멸균의 확실성의 문제 등이 있다. 그 때문에, 일반적으로 단시간에 안전하면서 확실히 멸균할 수 있는 방법으로서 전자선 멸균이 이상적이라고 여겨지고 있다.
그러나, 폴리프로필렌 부직포는 전자선 멸균이나 감마선 멸균을 행하면, 조사 강도에 비례해서 강도가 저하되기 쉽고, 동시에 혈액 등의 배리어성도 저하되는 경향이 있기 때문에, 가스 멸균 방법이 채용되고 있는 것이 현 상황이다.
이러한 결점을 개량하는 방법으로서, 프로필렌계 중합체에 첨가제를 가함으로써 내방사선성을 부여하는 시도가 이루어져 왔다. 예를 들면, 특허문헌 1(일본 특허 제2633936호 공보)에는, 프로필렌계 중합체에 3,5-다이-t-뷰틸-4-하이드록시벤조산의 장쇄 지방족 에스터를 함유한 부직포가 제안되어 있다.
또한, 특허문헌 2(일본 특허공개 평02-215848호 공보)에는, 프로필렌계 수지 95질량%∼99.5질량% 및 특정의 밀도, 측쇄기 수인 에틸렌-α-올레핀 공중합체 5질량%∼0.5질량%로 이루어지는 내방사선성 프로필렌계 수지 조성물이 제안되어 있다. 또한, 특허문헌 3(일본 특허공표 2001-508813호 공보)에는, 50질량% 내지 99질량%의 폴리프로필렌과 1 내지 50질량%의 특정의 폴리에틸렌의 블렌드를 포함하는 제품이 제안되어 있다.
상기 이외에도, 특허문헌 4(일본 특허공표 2010-509461호 공보)에는, 폴리에틸렌과 지글러·나타 촉매 사용 폴리프로필렌을 함유해서 이루어지는 중합체 혼합물이 개시되어 있다.
일본 특허 제2633936호 공보 일본 특허공개 평02-215848호 공보 일본 특허공표 2001-508813호 공보 일본 특허공표 2010-509461호 공보 국제공개 제2014/046070호
그렇지만, 전술의 일본 특허 제2633936호 공보에 개시된 기술로 얻어지는 부직포는, 3,5-다이-t-뷰틸-4-하이드록시벤조산의 장쇄 지방족 에스터 화합물을 함유하지 않는 경우에 비해서, 방사선 조사 후의 강도 저하가 억제되고 있다. 그러나, 방사선 조사 후의 강도 저하는, 만족할 수 있을 만큼 충분히 억제된 것은 아니었다.
또한, 전술의 일본 특허공개 평02-215848호 공보, 및 일본 특허공표 2001-508813호 공보에 개시된 기술로 얻어지는 부직포에서는, 에틸렌계 중합체를 프로필렌계 중합체에 가한 수지 조성물이 사용되고 있다. 본 발명자들의 지견에 의하면, 이들 문헌에 기재된 어느 수지 조성물을 사용한 경우라도 방사성이 뒤떨어진다. 그 때문에, 섬유를 충분히 가늘게 할 수 없어서, 예를 들면, 의료용 자재로서 적합한 부직포가 얻어지지 않는 경우가 있었다. 또한, 이들 부직포는, 방사선 조사 후의 강도 저하율이 크고, 더욱이 상기의 폴리에틸렌의 융점이 낮기 때문에, 특히, 필름과 열 적층해서 의료용 드레이프 자재로서 2차 가공하는 경우에 적합하지 않는 경우가 있었다.
상기 에틸렌계 중합체와 프로필렌계 중합체를 포함하는 수지 조성물에 있어서, 상기 폴리에틸렌의 내열성을 개선하기 위해서, 고밀도 폴리에틸렌을 이용하는 방법이 생각된다. 이러한 방법에 의해 얻어지는 부직포로서, 전술의 일본 특허공표 2010-509461호 공보에 개시된 기술로 얻어지는 부직포는, 강도를 얻기 위해서, 특정의 고밀도 폴리에틸렌을 포함한다고 되어 있다. 그러나, 본 발명자들의 지견에 의하면, 상기의 고밀도 폴리에틸렌을 프로필렌계 중합체에 가한 경우라도, 상기의 혼합물의 방사성이 뒤떨어진다. 그 때문에 섬유를 충분히 가늘게 할 수 없어서, 예를 들면, 의료용 자재로서 적합한 부직포를 얻을 수 없는 경우가 있었다.
전술의 국제공개 제2014/046070호에 개시된 기술로 얻어지는 부직포는, 고밀도 폴리에틸렌을 프로필렌계 중합체에 가한 혼합물이 사용되어, 이 혼합물의 방사성이 개선되어 있다. 그러나, 이 부직포는, 섬유가 충분히 가늘지 않은 데다가, 통기도가 높기 때문에, 예를 들면, 의료용 자재로서 타 부재와 적층 등을 했을 때에, 강도나 혈액 등의 배리어성이 부족할 우려가 있다.
이상으로부터, 전자선 등의 방사선 멸균 처리 후라도 충분히 강도가 높고, 더욱이, 섬유 지름을 가늘게 한 경우라도, 에틸렌계 중합체를 함유하는 것에 의한 방사성의 악화가 억제된, 프로필렌계 중합체를 함유하는 섬유로 이루어지는 부직포는 아직 발견되고 있지 않았다.
따라서, 본 발명은 전자선 등에 의한 멸균 처리가 가능하고, 전자선 등의 방사선 멸균 처리 후라도 충분히 강도가 높으며, 더욱이, 섬유 지름을 가늘게 한 경우라도, 에틸렌계 중합체를 함유하는 것에 의한 방사성의 악화가 억제된, 프로필렌계 중합체를 포함하는 프로필렌계 중합체 조성물의 섬유로 이루어지는 스펀본드 부직포, 그것을 이용한 부직포 적층체, 그것을 이용한 의료용 의료 및 드레이프를 제공하는 것을 과제로 하고 있다. 또, 부직포 적층체의 일 부재로서 이용한 경우에, 층간의 접착 강도가 우수하고, 부직포 적층체의 강도도 우수한, 프로필렌계 중합체와 안정제를 포함하는 프로필렌계 중합체 조성물의 섬유로 이루어지는 멜트블론 부직포를 제공하는 것을 과제로 하고 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단은, 예를 들면, 이하와 같다.
<1> 프로필렌계 중합체(A) 100질량부와, 밀도가 0.93g/cm3∼0.98g/cm3인 에틸렌계 중합체(B) 1질량부∼10질량부를 포함하는 프로필렌계 중합체 조성물의 섬유로 이루어지고,
JIS L 1096(2010)에 준한 프라지르(Frazier) 통기도 측정기에 의한 압력차 125Pa에서의 유량의 조건에서 측정한 통기도가 500cm3/cm2/s 이하인 스펀본드 부직포.
<2> 상기 프로필렌계 중합체 조성물이 중량 평균 분자량(Mw) 400∼15000의 에틸렌계 중합체 왁스(C)를 포함하는 <1>에 기재된 스펀본드 부직포.
<3> 상기 에틸렌계 중합체 왁스(C)의 밀도가 0.890g/cm3∼0.980g/cm3인 <2>에 기재된 스펀본드 부직포.
<4> 상기 에틸렌계 중합체 왁스(C)의 함유량이, 상기 프로필렌계 중합체(A) 100질량부에 대해서, 0.1질량부 이상 4질량부 미만인 <2> 또는 <3>에 기재된 스펀본드 부직포.
<5> 상기 에틸렌계 중합체(B)의 멜트 플로 레이트(MFR)가 2g/10분∼25g/10분인 <1>∼<4> 중 어느 한 항에 기재된 스펀본드 부직포.
<6> 평량이 5g/m2∼50g/m2인 <1>∼<5> 중 어느 한 항에 기재된 스펀본드 부직포.
<7> 상기 섬유의 평균 섬유 지름이 20μm 이하인 <1>∼<6> 중 어느 한 항에 기재된 스펀본드 부직포.
<8> 흡수 선량 45kGy의 전자선이 조사된 후의 강도 INDEX가 10N 이상인 <1>∼<7> 중 어느 한 항에 기재된 스펀본드 부직포.
<9> <1>∼<8> 중 어느 한 항에 기재된 스펀본드 부직포를 포함하는 부직포 적층체.
<10> 에틸렌계 중합체 조성물의 섬유로 이루어지는 멜트블론 부직포를 포함하는 <9>에 기재된 부직포 적층체.
<11> 상기 에틸렌계 중합체 조성물은, 멜트 플로 레이트(MFR)가 10g/10분∼250g/10분인 에틸렌계 중합체(a)와 중량 평균 분자량(Mw)이 400∼15000인 에틸렌계 중합체 왁스(b)를, (a)/(b)의 질량비로 90/10∼10/90의 비율로 포함하는 <10>에 기재된 부직포 적층체.
<12> 프로필렌계 중합체(c)와, 유기인계 화합물, 힌더드 아민계 화합물, 및 페놀계 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 안정제를 포함하는 프로필렌계 중합체 조성물의 섬유로 이루어지는 멜트블론 부직포를 포함하는 <9>에 기재된 부직포 적층체.
<13> 상기 안정제가 상기 유기인계 화합물, 상기 힌더드 아민계 화합물, 및 상기 페놀계 화합물을 포함하는 <12>에 기재된 부직포 적층체.
<14> <9>∼<13> 중 어느 한 항에 기재된 부직포 적층체를 포함하는 의료용 의료.
<15> <9>∼<13> 중 어느 한 항에 기재된 부직포 적층체를 포함하는 드레이프.
<16> 프로필렌계 중합체(c)와, 유기인계 화합물, 힌더드 아민계 화합물, 및 페놀계 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 안정제를 포함하는 프로필렌계 중합체 조성물의 섬유로 이루어지는 멜트블론 부직포.
<17> 상기 안정제가 상기 유기인계 화합물, 상기 힌더드 아민계 화합물, 및 상기 페놀계 화합물을 포함하는 <16>에 기재된 멜트블론 부직포.
<18> <16> 또는 <17>에 기재된 멜트블론 부직포를 포함하는 부직포 적층체.
본 발명에 의하면, 전자선 등에 의한 멸균 처리가 가능하고, 전자선 등의 방사선 멸균 처리 후라도 충분히 강도가 높으며, 더욱이, 섬유 지름을 가늘게 한 경우라도, 에틸렌계 중합체를 함유하는 것에 의한 방사성의 악화가 억제된, 프로필렌계 중합체를 포함하는 프로필렌계 중합체 조성물의 섬유로 이루어지는 스펀본드 부직포, 그것을 이용한 부직포 적층체, 그것을 이용한 의료용 의료 및 드레이프를 제공할 수 있다. 또, 부직포 적층체의 일 부재로서 이용한 경우에, 층간의 접착 강도가 우수하고, 부직포 적층체의 강도도 우수한, 프로필렌계 중합체와 안정제를 포함하는 프로필렌계 중합체 조성물의 섬유로 이루어지는 멜트블론 부직포를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시형태에 대해서 설명한다.
본 명세서에 있어서 「∼」을 이용해서 나타난 수치 범위는, 「∼」의 전후에 기재되는 수치를 각각 최소값 및 최대값으로서 포함하는 범위를 나타낸다.
<스펀본드 부직포>
본 발명의 스펀본드 부직포는, 프로필렌계 중합체(A) 100질량부와, 밀도가 0.93g/cm3∼0.98g/cm3인 에틸렌계 중합체(B) 1질량부∼10질량부를 포함하는 프로필렌계 중합체 조성물의 섬유로 이루어진다. 그리고, JIS L 1096(2010)에 준한 프라지르 통기도 측정기에 의한 압력차 125Pa에서의 유량의 조건에서 측정한 통기도가 500cm3/cm2/s 이하이다.
또한, 본 발명의 다른 태양으로서는, 상기 프로필렌계 중합체 조성물에, 추가로 에틸렌계 중합체 왁스(C)를 포함하고 있어도 된다.
본 발명에 의하면, 상기 구성을 갖는 것에 의해, 전자선 등에 의한 멸균 처리가 가능하고, 전자선 등의 방사선 멸균 처리 후라도 충분히 강도가 높으며, 더욱이, 섬유 지름을 가늘게 한 경우라도, 에틸렌계 중합체를 함유하는 것에 의한 방사성의 악화가 억제된, 프로필렌계 중합체를 포함하는 프로필렌계 중합체 조성물의 섬유로 이루어지는 스펀본드 부직포가 얻어진다.
또한, 이 스펀본드 부직포는 섬유 지름이 가늘어, 이 스펀본드 부직포를 포함하는 부직포 적층체는, 특히, 의료용 의료 및 드레이프에 적합하게 적용할 수 있다.
이하, 본 발명의 구성 요소에 대해서 구체적으로 설명한다.
<프로필렌계 중합체(A)>
본 발명의 스펀본드 부직포의 원료가 되는 프로필렌계 중합체 조성물의 주된 성분인 프로필렌계 중합체(A)는, 프로필렌의 단독중합체, 또는 프로필렌과 소량의 α-올레핀의 공중합체 등의 프로필렌을 주체로 하는 중합체이다. 프로필렌과 공중합되는 α-올레핀으로서는, 탄소수 2 이상(단, 탄소수 3을 제외함), 바람직하게는 탄소수 2∼8(단, 탄소수 3을 제외함)의 α-올레핀을 들 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 에틸렌, 1-뷰텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 4-메틸-1-펜텐 등의 α-올레핀을 들 수 있고, 이들 α-올레핀은 1종 또는 2종 이상 이용해도 된다. 한편, 부직포의 강도나 방사 안정성을 유지하기 위해서는, 프로필렌계 중합체(A)는, 프로필렌의 단독중합체, 또는 프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체가 바람직하다. 또, 내열성이 중시되는 경우에는, 프로필렌계 중합체(A)는 프로필렌의 단독중합체가 바람직하다.
이 프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체에 있어서의 에틸렌 함유량은, 0.5몰%∼10몰%인 것이 좋고, 3몰%∼8몰%가 바람직하며, 4몰%∼7몰%가 보다 바람직하다.
프로필렌계 중합체(A)의 융점(Tm)은, 특별히 한정은 되지 않지만, 125℃ 이상의 범위에 있는 것이 좋고, 140℃ 이상의 범위에 있는 것이 바람직하고, 155℃ 이상의 범위에 있는 것이 더 바람직하며, 157℃∼165℃의 범위에 있는 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 프로필렌계 중합체(A)의 멜트 플로 레이트(MFR230: ASTM D-1238, 230℃, 하중 2160g)는, 프로필렌계 중합체(A)를 용융 방사할 수 있는 한, 특별히 한정은 되지 않지만, 바람직하게는 1g/10분∼500g/10분, 보다 바람직하게는 5g/10분∼200g/10분, 더 바람직하게는 10g/10분∼100g/10분의 범위이다.
또한, 본 발명에 따른 프로필렌계 중합체(A)의 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn)는, 1.5∼5.0인 것이 바람직하다. 방사성이 양호하고, 또한 섬유 강도가 특히 우수한 섬유가 얻어진다는 점에서, 1.5∼4.5의 범위가 보다 바람직하다. Mw 및 Mn은, GPC(겔 퍼미에이션 크로마토그래피)에 의해, 공지의 방법으로 측정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 프로필렌계 중합체(A)의 밀도는, 0.895g/cm3∼0.915g/cm3의 범위가 바람직하고, 0.900g/cm3∼0.915g/cm3가 보다 바람직하며, 0.905g/cm3∼0.910g/cm3가 더 바람직하다.
한편, 본 발명에 있어서, 밀도는, JIS K7112의 밀도 구배법에 따라서 측정해서 얻어진 값이다.
<에틸렌계 중합체(B)>
본 발명의 스펀본드 부직포의 원료가 되는 프로필렌계 중합체 조성물의 다른 성분인 에틸렌계 중합체(B)는, 에틸렌의 단독중합체, 또는 에틸렌과 소량의 다른 α-올레핀의 공중합체이다. 에틸렌계 중합체(B)는, 구체적으로는, 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌(소위 LLDPE), 중밀도 폴리에틸렌(소위 MDPE), 고밀도 폴리에틸렌(소위 HDPE) 등의 에틸렌을 주체로 하는 중합체이다.
에틸렌과 공중합되는 다른 α-올레핀으로서는, 예를 들면, 프로필렌, 1-뷰텐, 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-올레핀을 들 수 있다. 이들 에틸렌계 중합체(B)는 단독이어도 되고, 2종 이상의 혼합물이어도 된다.
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체(B)는, 밀도가 0.93g/cm3∼0.98g/cm3의 범위인 에틸렌계 중합체를 이용한다. 밀도가 이 범위에 있는 에틸렌계 중합체를 이용한 경우에는, 방사성의 악화가 억제되고, 얻어진 스펀본드 부직포의 강도가 우수한 것이 된다. 또한, 경시에서의 안정성이 우수한 효과도 얻어진다. 방사성의 악화가 보다 억제된다는 점이나, 강도가 보다 향상된다는 점에서, 0.940g/cm3∼0.980g/cm3의 범위가 바람직하고, 0.940g/cm3∼0.975g/cm3의 범위가 더 바람직하다. 특히, 0.950g/cm3∼0.970g/cm3의 범위에 있는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)이 바람직하다.
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체(B)의 멜트 플로 레이트(MFR190: ASTM D　1238, 190℃, 하중 2160g)는, 에틸렌계 중합체(B)를 프로필렌계 중합체(A)와 혼합해서 용융 방사할 수 있는 한, 특별히 한정은 되지 않는다. 섬유의 방사성, 섬유 지름, 강도의 점에서, 에틸렌계 중합체(B)의 멜트 플로 레이트는, 1g/10분∼50g/10분의 범위인 것이 바람직하다. 2g/10분∼25g/10분의 범위인 것이 보다 바람직하고, 2g/10분∼10g/10분의 범위인 것이 더 바람직하다.
에틸렌계 중합체(B)의 멜트 플로 레이트가 상기 범위에 있는 경우에는, 프로필렌계 중합체 조성물의 방사성이 양호하고, 얻어진 스펀본드 부직포는, 강도가 우수한 것이 된다. 이와 같은 특성이 얻어지기 때문에, 얻어진 스펀본드 부직포는, 특히 의료용 자재 등에 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체(B)는, 여러 가지 공지의 제조 방법(예를 들면, 고압법, 지글러 촉매 또는 메탈로센 촉매를 이용하는 중저압법)에 의해 얻어지는 중합체를 이용할 수 있다. 이들 중합체 중에서도, 메탈로센계 촉매에 의한 중합으로 얻어지는 에틸렌계 중합체를 이용한 경우에는, 프로필렌계 중합체 조성물의 방사성이 보다 양호한 것이 되고, 얻어지는 스펀본드 부직포의 강도 등이 양호해진다는 점에서 바람직하다.
<에틸렌계 중합체 왁스(C)>
본 발명의 스펀본드 부직포의 원료가 되는 프로필렌계 중합체 조성물에는, 다른 태양으로서, 필요에 따라서, 에틸렌계 중합체 왁스(C)를 함유시킬 수 있다.
에틸렌계 중합체 왁스(C)는, 프로필렌계 중합체(A)와 에틸렌계 중합체(B)의 분산성을 향상시키는 효과가 얻어진다. 그 때문에, 방사성이 보다 향상되기 쉬워진다는 점에서, 프로필렌계 중합체 조성물에는, 에틸렌계 중합체 왁스(C)를 함유하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 에틸렌계 중합체 왁스(C)란, 상기 에틸렌계 중합체(B)에 비해서 분자량이 낮은, 즉, 왁스 형상의 중합체이다.
에틸렌계 중합체 왁스(C)의 중량 평균 분자량(Mw)은, 15000 이하의 범위인 것이 바람직하다. 15000 미만의 범위인 것이 보다 바람직하고, 10000 이하의 범위인 것이 더 바람직하고, 6000 이하의 범위인 것이 더 바람직하고, 6000 미만인 것이 더 바람직하고, 5000 이하의 범위인 것이 특히 바람직하며, 1500 이하의 범위인 것이 가장 바람직하다. 하한값으로서는, 400 이상인 것이 바람직하고, 1000 이상인 것이 보다 바람직하다. 에틸렌계 중합체 왁스(C)의 중량 평균 분자량(Mw)이 이 범위인 경우에는, 프로필렌계 중합체 조성물의 방사성을 개선하기 쉬어, 섬유 지름이 가늘어지기 쉽고, 더욱이, 경시적인 안정성이 얻어지기 쉬워진다. 또한, 본 발명의 스펀본드 부직포를, 예를 들면 에틸렌계 중합체 등에 의한 멜트블론 부직포와 적층해서 부직포 적층체를 형성한 경우, 층간의 접착성이나 강도가 우수한 것이 되기 쉬워진다는 점에서 바람직하다.
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체 왁스(C)의 중량 평균 분자량(Mw)은, GPC 측정으로부터 구한 값이며, 이하의 조건에서 측정한 값이다. 한편, 중량 평균 분자량은, 시판되는 단분산 표준 폴리스타이렌을 이용해서 검량선을 작성하여, 하기의 환산법에 기초해서 구한다.
장치: 겔 침투 크로마토그래프 Alliance GPC2000형(Waters사제)
용제: o-다이클로로벤젠
컬럼: TSKgel GMH6-HT×2, TSKgel GMH6-HTL 컬럼×2(모두 도소사제)
유속: 1.0ml/분
시료: 0.15mg/mL o-다이클로로벤젠 용액
온도: 140℃
분자량 환산: PE 환산/범용 교정법
한편, 범용 교정의 계산에는, 이하에 나타내는 Mark-Houwink 점도식의 계수를 이용했다.
폴리스타이렌(PS)의 계수: KPS=1.38×10-4, aPS=0.70
폴리에틸렌(PE)의 계수: KPE=5.06×10-4, aPE=0.70
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체 왁스(C)는, JIS K2207에 따라서 측정한 연화점이 90℃∼145℃의 범위인 것이 바람직하고, 90℃∼130℃의 범위인 것이 보다 바람직하고, 100℃∼120℃인 것이 더 바람직하며, 105℃∼115℃인 것이 가장 바람직하다.
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체 왁스(C)는, 에틸렌의 단독중합체, 또는 에틸렌과 탄소수 3∼20의 α-올레핀의 공중합체 중 어느 것이어도 된다. 에틸렌계 중합체 왁스(C)로서, 에틸렌과 탄소수 3∼20의 α-올레핀의 공중합체를 이용한 경우, 에틸렌과 공중합시키는 α-올레핀의 탄소수로서는, 탄소수 3∼8이 보다 바람직하고, 탄소수 3∼4가 더 바람직하며, 탄소수 3이 특히 바람직하다. 에틸렌과 공중합시키는 α-올레핀의 탄소수가 전술 범위에 있으면, 방사성이 양호해지고, 부직포의 강도 등의 특성을 높일 수 있다. 그 이유는 분명하지는 않지만, 다음과 같이 생각된다. 본 발명에 따른 에틸렌계 중합체 왁스(C)에 있어서, 에틸렌과 공중합시키는 α-올레핀의 탄소수가 전술 범위에 있으면, 프로필렌계 중합체(A) 중에 에틸렌계 중합체 왁스(C)를 통해서 에틸렌계 중합체(B)가 분산되기 쉬워진다고 생각된다. 즉, 에틸렌계 중합체 왁스(C)가 프로필렌계 중합체(A)와 에틸렌계 중합체(B)의 상용화제로서 작용하기 때문에, 본 발명의 프로필렌계 중합체 조성물로서의 균일성이 높아지는 것에 의해, 방사성, 부직포의 강도 등의 특성의 밸런스가 향상된다고 생각된다.
에틸렌계 중합체 왁스(C)로서, 에틸렌 단독중합체를 이용한 경우, 상기 에틸렌계 중합체(B)와의 혼련성이 우수하고, 또한 방사성이 우수하다. 또한, 에틸렌계 중합체 왁스는 단독이어도 되고, 그 2종 이상의 혼합물이어도 된다.
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체 왁스(C)는, 통상 이용되는 저분자량 중합체의 중합에 의한 제조 방법, 또는 고분자량의 에틸렌계 중합체를 가열 감성(減成, degradation)에 의해 분자량을 저감시키는 방법 등의 어느 방법에 의해 제조된 것이면 되고, 특별히 제한되지 않는다.
또한, 본 발명에 따른 에틸렌계 중합체 왁스(C)는, 용매에 대한 용해도의 차로 분별하는 용매 분별, 또는 증류 등의 방법으로 정제되어 있어도 된다.
에틸렌계 중합체 왁스(C)가, 통상 이용되는 저분자량 중합체의 중합에 의한 제조 방법으로 얻어지는 경우, 여러 가지 공지의 제조 방법, 예를 들면, 지글러/나타 촉매, 또는 일본 특허공개 평08-239414호 공보 또는 국제공개 제2007/114102호 등에 기재된 메탈로센계 촉매 등에 의해 중합하는 제조 방법 등에 의해 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체 왁스(C)의 밀도는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 0.890g/cm3∼0.980g/cm3인 것이 바람직하다. 0.910g/cm3 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.920g/cm3 이상인 것이 더 바람직하다. 또한, 0.960g/cm3 이하인 것이 바람직하고, 0.950g/cm3 이하의 범위인 것이 보다 바람직하다. 밀도의 범위가 상기 범위 내에 있는 에틸렌계 중합체 왁스(C)를 이용하면, 프로필렌계 중합체 조성물의 방사성이 우수한 것이 되기 쉽다. 또한, 본 발명의 스펀본드 부직포를, 예를 들면 에틸렌계 중합체 등에 의한 멜트블론 부직포와 적층해서 부직포 적층체를 형성한 경우, 층간의 접착성이나 강도가 우수한 것이 되기 쉽다는 점에서도 바람직하다.
본 발명에 따른 프로필렌계 중합체(A)의 밀도와 에틸렌계 중합체 왁스(C)의 밀도의 차는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 0.35g/cm3 미만인 것이 보다 바람직하고, 0.20g/cm3 미만인 것이 특히 바람직하며, 0.15g/cm3 미만인 것이 가장 바람직하다. 밀도차가 상기 범위에 있으면, 방사성이 양호해지고, 부직포의 강도 등의 특성을 높일 수 있다. 그 이유는 분명하지는 않지만, 다음과 같이 생각된다. 본 발명에 따른 프로필렌계 중합체(A)의 밀도와 에틸렌계 중합체 왁스(C)의 밀도의 차가 상기 범위에 있으면, 프로필렌계 중합체(A) 중에 에틸렌계 중합체 왁스(C)를 통해서 에틸렌계 중합체(B)가 분산되기 쉬워진다고 생각된다. 즉, 에틸렌계 중합체 왁스(C)가 프로필렌계 중합체(A)와 에틸렌계 중합체(B)의 상용화제로서 작용하기 때문에, 본 발명의 프로필렌계 중합체 조성물로서의 균일성이 높아지는 것에 의해, 방사성, 부직포의 강도 등의 특성의 밸런스가 향상된다고 생각된다.
<프로필렌계 중합체 조성물>
전술한 바와 같이, 본 발명의 스펀본드 부직포의 원료가 되는 프로필렌계 중합체 조성물은, 상기 프로필렌계 중합체(A) 100질량부에 대해, 상기 에틸렌계 중합체(B) 1질량부∼10질량부를 포함하는 프로필렌계 중합체 조성물이다.
또한, 본 발명의 다른 태양으로서는, 상기 프로필렌계 중합체(A) 100질량부에 대해, 상기 에틸렌계 중합체(B) 1질량부∼10질량부를 포함하고, 추가로 에틸렌계 중합체 왁스(C)를 포함하는 프로필렌계 중합체 조성물이어도 된다.
에틸렌계 중합체(B)의 함유량은, 2질량부 이상이 바람직하고, 3질량부 이상이 보다 바람직하다. 또한, 9질량부 이하가 바람직하고, 8질량부 이하가 보다 바람직하다.
본 발명에 따른 프로필렌계 중합체 조성물은, 에틸렌계 중합체(B)의 함유량이 1질량부 이상이면, 얻어지는 스펀본드 부직포의 전자선 등에 의한 방사선 멸균 후의 강도가 우수한 것이 된다. 또한, 내구성〔예를 들면, 열 엠보싱부(열 압착부라고도 한다)의 본딩 강도 등〕이 충분한 것이 되기 때문에, 이 부직포를 의료용 자재에 이용한 경우에는, 강도나, 유연성이 우수한 것이 된다. 한편, 에틸렌계 중합체(B)의 함유량이 10질량부 이하이면, 프로필렌계 중합체 조성물의 방사성은 우수한 것이 된다.
즉, 에틸렌계 중합체(B)의 함유량이 상기 범위를 만족하지 않는 경우에는, 방사선 멸균 후의 강도가 저하되거나, 프로필렌계 중합체 조성물의 방사성이 악화되거나 한다.
또한, 본 발명에 따른 프로필렌계 중합체 조성물에 에틸렌계 중합체 왁스(C)를 포함하는 경우, 전술한 바와 같이, 프로필렌계 중합체(A)와 에틸렌계 중합체(B)의 분산성이 향상되고, 결과적으로, 방사성이 보다 향상되기 쉬워진다. 에틸렌계 중합체 왁스(C)를 이용하는 것에 의한 분산 향상 효과를 보다 발휘하기 쉽게 한다는 점, 섬유를 보다 가늘게 한다는 점, 및 섬유의 강도의 점에서, 에틸렌계 중합체 왁스(C)의 함유량은, 프로필렌계 중합체 100질량부에 대해, 0.1질량부 이상 4질량부 미만이 바람직하고, 0.5질량부∼3질량부가 보다 바람직하며, 0.5질량부∼2.5질량부의 범위인 것이 더 바람직하다.
본 발명에 따른 프로필렌계 중합체 조성물의 제조에는, 종래 공지의 촉매, 예를 들면 일본 특허공개 소57-63310호 공보, 일본 특허공개 소58-83006호 공보, 일본 특허공개 평3-706호 공보, 일본 특허 3476793호 공보, 일본 특허공개 평4-218508호 공보, 또는 일본 특허공개 2003-105022호 공보 등에 기재되어 있는 마그네슘 담지형 타이타늄 촉매; 국제공개 제2001/53369호, 국제공개 제2001/27124호, 일본 특허공개 평3-193796호 공보, 또는 일본 특허공개 평02-41303호 공보에 기재된 메탈로센 촉매; 등을 적합하게 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 프로필렌계 중합체 조성물은, 프로필렌계 중합체(A) 및 에틸렌계 중합체(B) 외에, 추가로, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서, 필요에 따라서 이용할 수 있는 임의의 다른 성분을 함유할 수 있다. 이들 각 성분은, 여러 가지 공지의 방법을 이용해서 혼합할 수 있다.
필요에 따라서 이용할 수 있는 임의의 다른 성분으로서는, 다른 중합체; 착색제: 인계나 페놀계 등의 산화 방지제; 벤조트라이아졸계 등의 내후 안정제; 힌더드 아민계 등의 내광 안정제; 블로킹 방지제; 스테아르산 칼슘 등의 분산제; 활제; 핵제; 안료; 유연제; 친수제; 발수제; 조제; 발수제; 충전제; 항균제; 농약; 방충제; 약제; 천연유; 합성유; 등의 여러 가지 공지의 첨가제를 들 수 있다.
특히, 전자선 등의 방사선 조사에 있어서 강도, 변색, 취기 등의 안정성을 부여하는 경우, 산화 방지제, 내후 안정제, 내광 안정제, 안료, 소취제 등의 첨가가 유효하다.
안정제로서는, 예를 들면, 트리스(2,4-다이-tert-뷰틸페닐)포스파이트 등의 유기인계 화합물; 데케인이산 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딘일), 2,4-다이클로로-6-(1,1,3,3-테트라메틸뷰틸아미노)-1,3,5-트라이아진·N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)헥사메틸렌다이아민 중축합물 등의 힌더드 아민계 화합물; 1,1,3-트리스(2-메틸-4-하이드록시-5-t-뷰틸페닐)-뷰테인 등의 페놀계 화합물을 이용하는 것이 바람직하다. 이들 안정제를 조합해서 이용하는 것이 보다 바람직하고, 예를 들면, 트리스(2,4-다이-tert-뷰틸페닐)포스파이트의 유기인계 화합물, 데케인이산 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딘일), 및 2,4-다이클로로-6-(1,1,3,3-테트라메틸뷰틸아미노)-1,3,5-트라이아진·N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)헥사메틸렌다이아민 중축합물 중 적어도 1종의 힌더드 아민계 화합물, 및 1,1,3-트리스(2-메틸-4-하이드록시-5-t-뷰틸페닐)-뷰테인의 페놀계 화합물;을 포함하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 스테아르산 아연, 스테아르산 칼슘, 1,2-하이드록시스테아르산 칼슘 등의 지방산 금속염; 글리세린 모노스테아레이트, 글리세린 다이스테아레이트, 펜타에리트리톨 모노스테아레이트, 펜타에리트리톨 다이스테아레이트, 펜타에리트리톨 트라이스테아레이트 등의 다가 알코올 지방산 에스터; 등을 들 수 있다. 또한, 이들을 조합해서 이용할 수도 있다.
또한, 실리카, 규조토, 알루미나, 산화 타이타늄, 산화 마그네슘, 경석(輕石) 분말, 경석 벌룬, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 염기성 탄산 마그네슘, 돌로마이트, 황산 칼슘, 타이타늄산 칼륨, 황산 바륨, 아황산 칼슘, 탤크, 클레이, 마이카, 아스베스토스, 규산 칼슘, 몬모릴로나이트, 펜토나이트, 그래파이트, 알루미늄 분말, 황화 몰리브데넘 등의 충전제를 함유하고 있어도 된다.
본 발명의 스펀본드 부직포는, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서, 이미 기술된 프로필렌계 중합체 조성물로부터 얻어지는 섬유에 더하여, 다른 섬유(예를 들면, 상기 프로필렌계 중합체(A) 단체로부터 얻어지는 섬유, 또는 그 밖의 올레핀계 중합체, 폴리에스터, 열가소성 엘라스토머 등으로부터 얻어지는 섬유)를 혼합해서 구성되는 혼합 섬유로 이루어지는 부직포여도 된다.
또, 본 발명의 스펀본드 부직포를 형성하는 섬유는, 상기 프로필렌계 중합체 조성물로 이루어지는 단일의 섬유여도 된다. 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서, 상기 프로필렌계 중합체 조성물을 포함하는 사이드 바이 사이드, 심초 구조를 갖는 복합 섬유여도 된다.
본 발명의 스펀본드 부직포를 형성하는 섬유의 단면 형상은, 환형; 성형, 삼각형, 사각형, 오각형 등의 다각형; 타원형; 중공형; 등의 형상을 채용할 수 있다.
<스펀본드 부직포의 물성>
본 발명의 스펀본드 부직포는, 평량 20g/m2에서 JIS L 1096(2010)에 준한 프라지르 통기도 측정기에 의한 압력차 125Pa에서의 유량의 조건에서 측정한 통기도가 500cm3/cm2/s 이하이다. 450cm3/cm2/s 이하가 바람직하고, 400cm3/cm2/s 이하가 보다 바람직하다. 또한, 하한값은 특별히 한정되지 않지만, 50cm3/cm2/s 이상을 들 수 있다. 100cm3/cm2/s 이상이 바람직하고, 200cm3/cm2/s 이상이 보다 바람직하다. 스펀본드 부직포의 통기도가 이 범위이면, 적당한 통기성이나 배리어성이 얻어진다. 또한, 얻어진 스펀본드 부직포는 강도가 우수하다. 통기도가 이와 같은 범위인 경우에는, 상기 특성을 갖기 때문에, 특히 의료용 자재 등에 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명의 스펀본드 부직포의 평량은, 5g/m2∼50g/m2의 범위인 것이 바람직하고, 10g/m2∼25g/m2의 범위인 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 스펀본드 부직포를 형성하는 섬유의 평균 섬유 지름은, 5μm∼30μm의 범위인 것이 바람직하다. 평균 섬유 지름의 상한으로서는, 보다 바람직하게는 25μm 이하, 더 바람직하게는 20μm 이하이다. 특히, 20μm 이하이면, 부직포를 형성하는 섬유는 충분히 가는 것이 되어, 특히 의료용 자재 등에 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 평균 섬유 지름의 하한으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 10μm 이상이면, 강도가 우수한 것이 얻어진다.
본 발명의 스펀본드 부직포의 강도는, 평량 20g/m2에서 흡수 선량 45kGy의 전자선이 조사된 후의 강도로서, MD(세로 방향) 강도가 20N 이상, CD(가로 방향) 강도가 10N 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, MD 강도가 25N 이상, CD강도가 15N 이상이다. 강도가 상기 범위이면, 부직포에 구멍이 뚫리거나 찢어지거나 하기 어려워지므로 바람직하다.
여기에서, 흡수 선량이란, 1kg당 1줄의 에너지의 흡수가 있을 때의 선량이며, Gy로 표시되는 것이다.
또한, 평량 20g/m2에서 흡수 선량 45kGy의 전자선이 조사된 후의 강도 INDEX는 10N 이상인 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 13N 이상, 가장 바람직하게는 18N 이상이다. 본 발명의 스펀본드 부직포의 강도 INDEX가 이 범위이면, 전자선을 조사한 후라도 충분히 우수한 강도를 구비한 것이 된다. 또한, 전자선이 조사된 후의 강도 INDEX가 이 범위이면, 충분히 강도가 우수한 것이 되어, 특히 의료용 자재 등에 적합하게 사용할 수 있다는 점에서 바람직하다.
한편, 본 발명에 있어서, 강도 INDEX란 이하의 식에 의해 산출되는 값이다.
〔식〕: 강도 INDEX=((((MD 강도)2+(CD 강도)2))/2)0.5
<스펀본드 부직포의 제조 방법>
본 발명의 스펀본드 부직포는, 공지의 스펀본드 부직포의 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 미리, 상기 프로필렌계 중합체 조성물을 방사 노즐로부터 방사하고, 방출(紡出)된 장섬유 필라멘트를 냉각 유체 등에 의해 냉각하고, 공기 연신에 의해 필라멘트에 장력을 가해서 소정의 섬도로 하고, 얻어진 필라멘트를 이동하는 포집 벨트 상에 모아서, 소정의 두께로 퇴적시킨 스펀본드 부직포로 하는 것에 의해 제조할 수 있다.
또한, 필요에 따라서, 퇴적된 웹을 교락(交絡) 처리할 수 있다. 교락 방법으로서는, 예를 들면, 엠보싱 롤을 이용해서 열 엠보싱 가공 처리하는 방법; 초음파에 의해 융착시키는 방법; 워터 제트를 이용해서 섬유를 교락시키는 방법; 핫 에어 스루에 의해 융착시키는 방법; 니들 펀치를 이용하는 방법; 등의 각종 방법을 적절히 사용할 수 있다.
한편, 본 발명의 스펀본드 부직포는, 얻어지는 스펀본드 부직포의 강도 등이 향상되고, 더욱이, 유연성, 통기성의 밸런스를 유지한다는 점에서, 엠보싱 가공 등에 의해 부분적으로 열 압착하는 것이 바람직하다. 본 발명의 스펀본드 부직포를 열 엠보싱 가공에 의해 열 압착하는 경우, 엠보싱 면적률(열 압착부)은 5%∼30%가 바람직하다. 보다 바람직하게는 5%∼20%의 범위이다. 각인 형상은, 예를 들면, 원, 타원, 장원, 정방, 마름모, 장방, 사각, 퀼트, 격자, 귀갑(龜甲)이나 그들 형상을 기본으로 하는 연속된 형태가 예시된다.
본 발명의 스펀본드 부직포는, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서, 기어 가공, 인쇄, 도포, 라미네이트, 열처리, 부형(賦型) 가공, 친수 가공, 발수 가공, 프레스 가공 등의 2차 가공을 실시해서 이용해도 된다. 한편, 2차 가공은, 본 발명의 스펀본드 부직포를 포함하는 부직포 적층체로 한 경우에도 적용할 수 있다.
본 발명의 스펀본드 부직포는, 필요에 따라서 발수 등의 가공 처리를 실시할 수 있다. 발수 등의 가공 처리는, 불소계 발수제 등의 가공제를 도포하는 것, 또는 미리 발수제를 첨가제로서 수지 원료에 혼합해서 부직포를 성형하는 것에 의해 행할 수 있다. 발수제의 부착량(함유량)은 0.5질량%∼5.0질량%가 적당하다.
또한, 발알코올성의 부여 방법으로서는, 예를 들면, 스펀본드 부직포에 불소계 가공제를 0.01질량%∼3질량%의 부착량으로 부착시키는 것 등을 들 수 있다. 이 경우의 가공제의 부착 방법, 및 건조 방법은 특별히 한정되지 않는다. 가공제의 부착 방법으로서는, 스프레이로 뿜어 부착시키는 방법; 가공제 욕에 침지하여, 맹글로 짜는 방법; 코팅에 의한 방법; 등이 있고, 건조 방법으로서는, 열풍 건조기를 이용하는 방법; 텐터를 이용하는 방법; 발열체에 접촉시키는 방법; 등이 있다.
상기 가공 처리에 의해, 예를 들면, 스펀본드 부직포를 의료용의 가운 등에 이용하는 경우에, 물, 알코올, 기름 등이 침투하기 어려워져, 알코올 소독한 경우나 혈액 등이 부착된 경우라도 배리어성이 높은 것이 된다. 한편, 상기 가공은, 본 발명의 스펀본드 부직포를 포함하는 부직포 적층체로 한 경우에도 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 스펀본드 부직포는, 제전성(制電性)을 부여해도 된다. 제전성의 부여 방법으로서는, 적당한 제전성 부여제(예를 들어, 지방산 에스터, 제4급 암모늄염 등)를 도포하는 방법, 또는 첨가제로서 수지 원료에 혼합해서 부직포를 성형하는 방법 등을 들 수 있다. 제전성의 정도로서는, 20℃, 40%RH의 분위기에서 JIS L 1094C법에 나타난 방법으로 1000V 이하(마찰포는 면포로 한다)인 것이 바람직하다. 제전성의 정도로서는, 20℃, 40%RH의 분위기에서 JIS L 1094C법에 나타난 방법으로 1000V 이하(마찰포는 면포로 한다)가 바람직하다.
상기 제전성의 부여에 의해, 예를 들면, 스펀본드 부직포를 의료용의 가운 등에 이용하는 경우에, 착용감을 좋게 하는 것이 가능하다. 한편, 상기 가공은, 본 발명의 스펀본드 부직포를 포함하는 부직포 적층체로 한 경우에도 적용할 수 있다.
본 발명의 스펀본드 부직포는, 예를 들면, 위생 재료, 생활 자재, 공업 자재, 의료용 자재 전반 등의 각 자재에 적용할 수 있다. 구체적으로는, 종이 기저귀, 생리대, 습포재 등의 기포(基布); 침대 커버; 등의 소재에 적합하게 이용된다. 또한, 본 발명의 스펀본드 부직포는, 스펀본드 부직포 단독으로 이용해도 되지만, 다른 기능을 부여하기 위해서, 후술하는 다른 재료와 적층해서 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 스펀본드 부직포는, 멸균 시나 살균 시에 조사되는 전자선 등의 방사선에도 안정적이기 때문에, 예를 들면, 본 발명의 스펀본드 부직포와 필요에 따라서 다른 재료를 적층한 부직포 적층체로 해서, 병원 등에서 이용되는 가운, 캡, 마스크, 아이설레이션 가운, 환자복, 드레이프, 시트류, 쿠루무(멸균용 랩), 타올 등의 의료용 자재로서 특히 적합하게 사용할 수 있다. 더욱이 히트 실성 등의 후가공성이 양호하기 때문에, 탈산소제, 손난로, 온습포, 마스크, CD(콤팩트 디스크) 백, 식품 포장재, 의복 커버 등의 생활 자재 전반에 적용 가능하다. 마찬가지의 이유로, 자동차 내장재나 각종 배킹재로서도 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 세섬유로 구성되기 때문에, 액체 필터, 에어 필터 등의 필터 자재로서도 넓게 적용 가능하다.
<부직포 적층체>
본 발명의 제 1 태양의 부직포 적층체는, 전술의 스펀본드 부직포를 포함한다.
본 발명의 제 1 태양의 부직포 적층체는, 예를 들면, 다른 기능(예를 들면, 균일성, 배리어성, 통기성의 밸런스를 조정, 경량화 등)을 부여할 목적으로, 스펀본드 부직포의 적어도 편면에, 본 발명의 스펀본드 부직포와 동일하거나 또는 상이한 부직포, 또는 필름 등의 재료를 적층하는 것에 의해 형성할 수 있다.
본 발명의 스펀본드 부직포와 적층 가능한 재료로서는, 단섬유 부직포나, 장섬유 부직포를 들 수 있다. 이들 부직포의 섬유 재료로서는, 예를 들면, 목면, 큐프라, 레이온 등의 셀룰로스계 섬유; 폴리올레핀계 섬유; 폴리아마이드계 섬유; 폴리에스터계 섬유 등을 들 수 있다. 또한, 이들 부직포로서는, 예를 들면, 본 발명의 스펀본드 부직포와 동일하거나 또는 상이한 다른 스펀본드 부직포; 멜트블론 부직포; 습식 부직포; 건식 부직포; 건식 펄프 부직포; 플래시 방사 부직포; 개섬 부직포 등의 재료를 들 수 있다. 필름으로서는, 폴리올레핀계 수지; 폴리아마이드계 수지; 폴리에스터계 수지 등의 필름을 들 수 있다. 이들 재료는 1종, 또는 2종 이상을 선택해서 적층할 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 스펀본드 부직포와 멜트블론 부직포와 본 발명의 스펀본드 부직포를 적층할 수 있고, 추가로 건식 부직포 등의 부직포를 적층할 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서 「단섬유」란, 대체로 평균 섬유 길이 200mm 이하의 섬유를 의미한다. 또한 「장섬유」란, 부직포 편람(INDA 미국부직포공업회편, 주식회사 부직포정보, 1996년) 등, 당해 기술 분야에서 일반적으로 이용되고 있는 「연속 장섬유(continuous filament)」를 말한다.
본 발명의 제 1 태양의 부직포 적층체를 형성하는 방법으로서는, 공지의 방법을 이용해서 형성할 수 있다. 예를 들면, 니들 펀치, 워터 제트 등에 의해 교락시키는 방법; 열 엠보싱 가공 또는 초음파 융착 등에 의해 열 융착시키는 방법; 핫 멜트 접착제, 유레테인계 접착제 등의 각종 접착제에 의해 접착시키는 방법; 수지의 압출 라미네이트에 의해 적층하는 방법을 들 수 있다.
상기에서 예시한 부직포 적층체 중에서도, 특히, 멜트블론 부직포와 스펀본드 부직포를 포함하는 부직포 적층체가 바람직하고, 멜트블론 부직포와 스펀본드 부직포가 부분적으로 열 융착(열 압착)되어서 적층된 부직포 적층체가 보다 더 바람직하다.
이하, 본 발명의 제 1 태양의 부직포 적층체의 바람직한 일 태양인 멜트블론 부직포와 스펀본드 부직포의 부직포 적층체에 대해서 설명한다.
멜트블론 부직포와 스펀본드 부직포의 부직포 적층체로서는, 예를 들면, 멜트블론 부직포/스펀본드 부직포; 스펀본드 부직포/멜트블론 부직포/스펀본드 부직포; 스펀본드 부직포/멜트블론 부직포/멜트블론 부직포/스펀본드 부직포; 스펀본드 부직포/멜트블론 부직포/스펀본드 부직포/멜트블론 부직포/스펀본드 부직포 등의 부직포 적층체를 들 수 있다. 이들 부직포 적층체 중에서도, 스펀본드 부직포/멜트블론 부직포/스펀본드 부직포의 구성이 바람직하고, 의료용 자재에 사용한 경우에는, 내구성 등의 점에서 바람직하다.
멜트블론 부직포를 형성하는 섬유의 평균 섬유 지름은 0.1μm∼10μm의 범위가 바람직하고, 0.5μm∼8μm의 범위가 보다 바람직하고, 1μm∼5μm의 범위가 더 바람직하며, 1μm∼4μm의 범위가 특히 바람직하다. 평균 섬유 지름이 이 범위이면, 얻어지는 멜트블론 부직포의 균일성이 양호하고, 배리어성이 우수한 부직포가 된다. 또한, 멜트블론 부직포를 형성하는 섬유의 평균 섬유 지름이 이 범위에 있으면, 전자선 조사 후의 강도와 배리어성, 균일성이 우수하므로 바람직하다.
멜트블론 부직포의 평량은 1g/m2∼30g/m2의 범위가 바람직하고, 3g/m2∼25g/m2의 범위가 보다 바람직하고, 5g/m2∼20g/m2의 범위가 더 바람직하고, 7g/m2∼18g/m2의 범위가 더 바람직하며, 10g/m2∼17g/m2의 범위가 특히 바람직하다. 평량이 이 범위이면, 유연성이나 배리어성이 우수한 것이 된다. 또한, 멜트블론 부직포의 평량이 이 범위에 있으면, 전자선 조사 후의 강도와 배리어성, 균일성이 우수하므로 바람직하다.
한편, 높은 배리어성이 그다지 필요하다고 여겨지지 않고 주로 유연성, 히트 실성, 경량성이 요구되는 용도(예를 들면, 위생 재료 등)로 이용하는 경우는, 평량의 범위를 바람직하게는 0.5g/m2∼5g/m2, 보다 바람직하게는 0.5g/m2∼3g/m2의 범위로 하면 된다.
멜트블론 부직포를 형성하는 섬유는 특별히 한정되지 않지만, 전자선 조사 후의 강도나, 배리어성의 저하를 억제할 목적으로, 에틸렌계 중합체 조성물을 포함하는 섬유로 이루어지는 것임이 바람직하다. 또한, 멜트블론 부직포를 형성하는 섬유가, 에틸렌계 중합체 조성물을 포함하는 섬유로 이루어지는 것인 경우에는, 스펀본드 부직포와 멜트블론 부직포의 어느 쪽의 부직포에도 에틸렌계 중합체를 포함하므로, 예를 들면, 멜트블론 부직포와 스펀본드 부직포를 열 엠보싱 처리 등에 의해 접합했을 때에, 용이하게 접합할 수 있어, 얻어지는 부직포 적층체는, 층간의 접착 강도가 우수한 것이 된다는 점에서도 바람직하다.
에틸렌계 중합체 조성물로서는, 멜트 플로 레이트(MFR)가 10g/10분∼250g/10분인 에틸렌계 중합체(a)와 중량 평균 분자량(Mw)이 400∼15000인 에틸렌계 중합체 왁스(b)를, (a)/(b)의 질량비로 90/10∼10/90의 비율로 포함하는 에틸렌계 중합체 조성물인 것이 바람직하다.
이들 범위를 나타내는 특정의 에틸렌계 중합체(a)와 특정의 에틸렌계 중합체 왁스(b)를, 특정의 질량비로 함유하는 상기의 에틸렌계 중합체 조성물을 포함하는 섬유로 함으로써, 전자선 조사 시의 강도의 저하나, 배리어성의 저하를 억제하는 것 외에, 섬유 지름의 가늘기, 방사성이 특히 우수한 것이 된다.
<에틸렌계 중합체(a)>
멜트블론 부직포를 형성하는 섬유의 성분의 하나인 에틸렌계 중합체(a)는, 상기 에틸렌계 중합체(B)와 마찬가지의 수지이며, 에틸렌의 단독중합체, 또는 에틸렌과 다른 α-올레핀의 공중합체인 에틸렌을 주체로 하는 중합체이다.
에틸렌계 중합체(a)의 밀도는, 0.870g/cm3∼0.990g/cm3의 범위가 바람직하고, 0.900g/cm3∼0.980g/cm3의 범위가 보다 바람직하고, 0.910g/cm3∼0.980g/cm3의 범위가 더 바람직하며, 0.940g/cm3∼0.980g/cm3의 범위가 가장 바람직하다.
상기 에틸렌계 중합체(a)는, 통상, 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌 등의 명칭으로 제조, 판매되고 있는 결정성의 수지이다.
에틸렌과 공중합되는 다른 α-올레핀으로서는, 프로필렌, 1-뷰텐, 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. 이들 에틸렌계 중합체는 단독이어도 되고, 2종 이상의 혼합물이어도 된다.
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체(a)의 멜트 플로 레이트(MFR190: ASTM D1238에 준거해서 하중 2.16kg, 190℃에서 측정)는, 에틸렌계 중합체(a)를 이용해서 멜트블론 부직포를 제조할 수 있는 한 특별히 한정은 되지 않지만, 10g/10분∼250g/10분의 범위가 바람직하다. 20g/10분∼200g/10분의 범위가 보다 바람직하고, 50g/10분∼150g/10분의 범위에 있는 것이 더 바람직하다. 에틸렌계 중합체(a)의 멜트 플로 레이트가 이 범위에 있으면, 얻어지는 섬유 지름의 가늘기나 방사성의 점에서 바람직하다.
에틸렌계 중합체(a)는, 상기 에틸렌계 중합체(B)와 마찬가지로, 여러 가지 공지의 제조 방법(예를 들면, 고압법, 지글러 촉매 또는 메탈로센 촉매를 이용하는 중저압법)에 의해 얻어지는 중합체를 이용할 수 있다.
<에틸렌계 중합체 왁스(b)>
멜트블론 부직포를 형성하는 섬유의 성분의 하나인 에틸렌계 중합체 왁스(b)는, 상기 에틸렌계 중합체 왁스(C)와 마찬가지의 수지이며, 상기 에틸렌계 중합체(a)에 비해서 분자량이 낮은, 즉, 왁스 형상의 중합체이다.
또한, 에틸렌계 중합체 왁스(C)와 마찬가지의 제법으로 얻어진다.
에틸렌계 중합체 왁스(b)의 중량 평균 분자량(Mw)은, 400∼15000의 범위가 바람직하고, 1000∼15000의 범위가 보다 바람직하고, 6000∼15000의 범위가 더 바람직하며, 6000∼10000의 범위인 것이 특히 바람직하다. 6500∼10000의 범위인 것이 가장 바람직하다. 에틸렌계 중합체 왁스(b)의 중량 평균 분자량(Mw)이 이 범위 내이면, 멜트블론 부직포의 섬유를 충분히 가늘게 하기 쉬워진다는 점에서 바람직하다.
에틸렌계 중합체 왁스(b)의 밀도는, 0.890g/cm3∼0.985g/cm3가 바람직하고, 0.910g/cm3 이상이 보다 바람직하고, 0.930g/cm3 이상이 더 바람직하고, 0.950g/cm3 이상이 더 바람직하며, 0.960g/cm3 이상이 특히 바람직하다. 또한, 0.980g/cm3 이하가 바람직하다. 밀도가 이와 같은 범위에 있는 에틸렌계 중합체 왁스(b)를 이용하면, 상기 에틸렌계 중합체(a)와의 혼련성이 우수하고, 또한 방사성, 경시에서의 안정성이 우수하다는 점에서 바람직하다. 게다가, 얻어진 멜트블론 부직포를 스펀본드 부직포와 적층할 때의 엠보싱 열 압착 시에 섬유가 융해되기 어렵다는 점에서 바람직하다.
<에틸렌계 중합체 조성물>
에틸렌계 중합체 조성물은, 전술한 바와 같이, 에틸렌계 중합체(a)와 에틸렌계 중합체 왁스(b)를 에틸렌계 중합체(a)/에틸렌계 중합체 왁스(b)의 질량비로 90/10∼10/90의 비율로 포함하는 에틸렌계 중합체 조성물인 것이 바람직하다. 또한, (a)/(b)의 질량비는, 90/10∼50/50의 비율이 보다 바람직하고, 90/10∼60/40의 비율이 더 바람직하며, 90/10∼70/30의 비율이 가장 바람직하다.
(a)/(b)의 질량비가 이 범위 내임으로써, 멜트블론 부직포의 섬유가 충분히 가늘어져, 방사성이 우수한 것이 될 뿐만 아니라, 얻어진 멜트블론 부직포를 스펀본드 부직포와 적층할 때의 엠보싱 열 압착 시에 섬유에 대미지가 발생하기 어렵다는 점에서 바람직하다.
또한, 멜트블론 부직포를 형성하는 섬유의 다른 태양으로서는, 프로필렌계 중합체(c)를 포함하는 섬유인 것도 바람직하다. 멜트블론 부직포를 형성하는 섬유가 프로필렌계 중합체(c)를 포함하는 경우에는, 스펀본드 부직포와 멜트블론 부직포의 어느 쪽의 부직포에도 프로필렌계 중합체를 포함하므로, 예를 들면, 멜트블론 부직포와 스펀본드 부직포를 열 엠보싱 처리 등에 의해 접합했을 때에, 보다 용이하게 접합할 수 있다. 그 때문에, 얻어지는 부직포 적층체는, 층간의 접착 강도가 보다 우수하고, 나아가서는 부직포 적층체의 강도도 우수한 것이 된다는 점에서도 바람직하다. 부직포 적층체의 강도나 내열성이 중시되는 경우는, 멜트블론 부직포는, 프로필렌계 중합체(c)를 포함하는 섬유로 하는 것이 보다 바람직하다.
<프로필렌계 중합체(c)>
멜트블론 부직포를 형성하는 섬유의 성분의 하나인 프로필렌계 중합체(c)는, 상기 프로필렌계 중합체(A)와 마찬가지의 수지이며, 프로필렌의 단독중합체, 또는 프로필렌과 소량의 α-올레핀의 공중합체 등의 프로필렌을 주체로 하는 중합체이다. 프로필렌과 공중합되는 α-올레핀으로서는, 펜텐 등의 탄소수 2 이상(단, 탄소수 3을 제외함), 바람직하게는 탄소수 2∼8(단, 탄소수 3을 제외함)의 α-올레핀을 들 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 에틸렌, 1-뷰텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 4-메틸-1-펜텐을 들 수 있고, 이들 α-올레핀은 1종 또는 2종 이상 사용해도 된다.
프로필렌계 중합체(c)의 융점(Tm)은, 특별히 한정은 되지 않지만, 125℃ 이상의 범위에 있는 것이 좋고, 140℃ 이상의 범위에 있는 것이 바람직하고, 155℃ 이상의 범위에 있는 것이 더 바람직하며, 157℃∼165℃의 범위에 있는 것이 특히 바람직하다.
프로필렌계 중합체(c)의 멜트 플로 레이트(MFR230: ASTM D-1238, 230℃, 하중 2160g)는, 프로필렌계 중합체(c)를 용융 방사할 수 있는 한, 특별히 한정은 되지 않지만, 바람직하게는 10g/10분∼4000g/10분, 보다 바람직하게는 50g/10분∼3000g/10분, 더 바람직하게는 100g/10분∼2000g/10분의 범위이다.
또한, 본 발명에 따른 프로필렌계 중합체(c)의 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn)는, 1.5∼5.0인 것이 바람직하다. 방사성이 양호하고, 또한 섬유 강도가 특히 우수한 섬유가 얻어진다는 점에서, 1.5∼4.5의 범위가 보다 바람직하다. 본 발명에 따른 프로필렌계 중합체(c)의 Mw 및 Mn은, GPC 측정으로부터 구한 값이며, 이하의 조건에서 측정한 값이다. 한편, Mw 및 Mn은, 시판되는 단분산 표준 폴리스타이렌을 이용해서 검량선을 작성하여, 하기의 환산법에 기초해서 구한다.
장치: 도소사제 HLC8321 GPC/HT
용제: o-다이클로로벤젠
컬럼: TSKgel GMH6-HT×2, TSKgel GMH6-HTL 컬럼×2(모두 도소사제)
유속: 1.0ml/분
시료: 0.10mg/mL o-다이클로로벤젠 용액
온도: 140℃
분자량 환산: PP 환산/범용 교정법
한편, 범용 교정의 계산에는, 이하에 나타내는 Mark-Houwink 점도식의 계수를 이용했다.
폴리스타이렌(PS)의 계수: KPS=1.38×10-4, aPS=0.70
폴리프로필렌(PP)의 계수: KPP=2.42×10-4, aPP=0.707
또한, 본 발명에 따른 프로필렌계 중합체(c)의 밀도는, 0.895g/cm3∼0.915g/cm3의 범위가 바람직하고, 0.900g/cm3∼0.915g/cm3가 보다 바람직하며, 0.905g/cm3∼0.910g/cm3가 더 바람직하다.
한편, 본 발명에 있어서, 밀도는, JIS K7112의 밀도 구배법에 따라서 측정해서 얻어진 값이다.
멜트블론 부직포를 구성하는 섬유에 포함되는 수지에 있어서, 전자선 조사 후의 강도나 배리어성을 확보하는 관점에서는, 흡수 선량 45kGy의 전자선이 조사된 후의 중량 평균 분자량(Mw)은, 28000 이상이 바람직하고, 33000 이상이 특히 바람직하다. 중량 평균 분자량(Mw)은, GPC(겔 퍼미에이션 크로마토그래피)에 의해, 공지의 방법으로 측정할 수 있다.
전자선 조사 후의 중량 평균 분자량(Mw)을 상기 범위 내로 하기 위해서는, 예를 들면, 다음의 방법을 들 수 있다. (1) 보다 높은 분자량의 프로필렌계 중합체를 사용한 섬유로 해서, 전자선 조사 전의 분자량을 미리 높게 해 둠으로써, 전자선 조사 후의 중량 평균 분자량을 상기 범위 내로 하는 방법, (2) 안정제를 포함하는 프로필렌계 중합체 조성물을 사용한 섬유로 해서, 전자선 조사에 의한 분자량의 저하를 억제해서, 전자선 조사 후의 중량 평균 분자량을 상기 범위 내로 하는 방법, (3) (1) 방법과 (2) 방법의 병용 등을 들 수 있다.
전자선 조사 후의 분자량 저하를 억제할 목적으로, 보다 높은 분자량의 프로필렌계 중합체를 사용한 경우, 방사성의 악화, 및 얻어지는 멜트블론 부직포의 섬유 지름이 두꺼워지는 것에 의한 배리어성의 저하가 생기는 경우가 있다. 한편, 방사성을 개선하기 위해, 또는 가는 섬유를 얻기 위해서, 방사 온도를 올린 경우에는, 고온에서의 디그러데이션에 의해 분자량의 저하가 일어나기 쉬워, 보다 높은 분자량의 프로필렌계 중합체를 사용한 효과가 없어져 버린다.
더욱이, 고온에서 방사했을 때에는, 첨가제로서 혼합한 안정제가, 열에 의해 열화되어 버려, 전자선을 조사했을 때의 분자량의 저하를 억제하는 효과가 없어지기 쉬워, 강도나 배리어성의 저하가 일어나 버린다.
그 때문에, 전자선 조사 후의 분자량 저하를 억제하면서, 또한 섬유 지름이 가늘고 배리어성이 높은 멜트블론 부직포를 얻기 위해서는, 하기 안정제를 포함하고, 보다 저온에서 안정되게 가는 섬유를 방사할 수 있는 분자량의 프로필렌계 중합체(c)를 사용하는 것이 바람직하다. 프로필렌계 중합체(c)의 중량 평균 분자량(Mw)의 범위로서는, 30,000∼100,000이 바람직하고, 40,000∼80,000이 보다 바람직하며, 40,000∼60,000이 더 바람직하다. 프로필렌계 중합체(c)의 중량 평균 분자량은, 상기의 바람직한 범위보다도 높은 중량 평균 분자량의 프로필렌계 중합체를 압출기 내 등에서의 용융 시에 고온에서 디그러데이션시켜서, 상기의 바람직한 범위로 조정하는 것도 가능하다. 중량 평균 분자량(Mw)은, GPC(겔 퍼미에이션 크로마토그래피)에 의해, 공지의 방법으로 측정할 수 있다.
이와 같이, 멜트블론 부직포를 형성하는 섬유가 프로필렌계 중합체(c)를 포함하는 경우, 전자선 조사 후의 분자량 저하에 수반하는 강도 저하, 및 배리어성의 저하를 억제할 목적으로, 첨가제로서, 안정제를 포함하는 프로필렌계 중합체 조성물의 섬유로 이루어지는 것이 좋다.
안정제는, 유기인계 화합물, 힌더드 아민계 화합물, 및 페놀계 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 안정제를 포함하는 것이 바람직하고, 그 중에서도 유기인계 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 안정제는, 2종 이상 포함하는 것이 보다 바람직하고, 그 중에서도 유기인계 화합물 및 힌더드 아민계 화합물을 포함하는 것, 또는 유기인계 화합물 및 페놀계 화합물을 포함하는 것이 더 바람직하다. 안정제는, 유기인계 화합물, 힌더드 아민계 화합물, 및 페놀계 화합물을 포함하는 것이 특히 바람직하다.
(A) 유기인계 화합물
본 발명에서는, 산화 방지 안정제(안정제)로서 공지의 화합물 중에서도 특히 유기인계 화합물이 이용된다. 구체적으로는, 예를 들어, 트라이옥틸포스파이트, 트라이라우릴포스파이트, 트라이데실포스파이트, 옥틸-다이페닐포스파이트, 트리스(2,4-다이-tert-뷰틸페닐)포스파이트, 트라이페닐포스파이트, 트리스(뷰톡시에틸)포스파이트, 트리스(노닐페닐)포스파이트, 다이스테아릴펜타에리트리톨다이포스파이트, 테트라(트라이데실)-1,1,3-트리스(2-메틸-5-tert-뷰틸-4-하이드록시페닐)뷰테인다이포스파이트, 테트라(C12∼C15 혼합 알킬)-4,4'-아이소프로필리덴다이페닐다이포스파이트, 테트라(트라이데실)-4,4'-뷰틸리덴비스(3-메틸-6-tert-뷰틸페놀)다이포스파이트, 트리스(3,5-다이-tert-뷰틸-4-하이드록시페닐)포스파이트, 트리스(모노·다이 혼합 노닐페닐)포스파이트, 수소화-4,4'-아이소프로필리덴다이페놀폴리포스파이트, 비스(옥틸페닐)·비스[4,4'-뷰틸리덴비스(3-메틸-6-tert-뷰틸페놀)]·1,6-헥세인다이올다이포스파이트, 페닐·4,4'-아이소프로필리덴다이페놀·펜타에리트리톨다이포스파이트, 비스(2,4-다이-tert-뷰틸페닐)펜타에리트리톨다이포스파이트, 비스(2,6-다이-tert-뷰틸-4-메틸페닐)펜타에리트리톨다이포스파이트, 트리스[4,4'-아이소프로필리덴비스(2-tert-뷰틸페놀)]포스파이트, 페닐·다이아이소데실포스파이트, 다이(노닐페닐)펜타에리트리톨다이포스파이트), 트리스(1,3-다이-스테아로일옥시아이소프로필)포스파이트, 4,4'-아이소프로필리덴비스(2-tert-뷰틸페놀)·다이(노닐페닐)포스파이트, 9,10-다이-하이드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드, 테트라키스(2,4-다이-tert-뷰틸페닐)-4,4'-바이페닐렌다이포스포나이트 등을 들 수 있다.
이들을 1종 단독, 또는 2종 이상 조합해서 이용할 수도 있다. 이들 중에서도, 트리스(2,4-다이-tert-뷰틸페닐)포스파이트, 트리스(모노·다이 혼합 노닐페닐)포스파이트 등이 바람직하게 이용된다.
상기 유기인계 화합물의 사용량은, 폴리프로필렌계 중합체 100질량부에 대해서, 0.001질량부∼3질량부인 것이 좋고, 0.001질량부∼1질량부인 것이 바람직하다.
(B) 힌더드 아민계 화합물
본 발명에서는, 광 안정제(안정제)로서 공지의 화합물 중에서도 특히 힌더드 아민계 화합물이 이용된다. 힌더드 아민계 화합물은, 특별히 한정됨이 없이 이용되지만, 피페리딘의 2위 및 6위의 탄소에 결합하고 있는 모든 수소가 메틸기로 치환된 구조를 갖는 힌더드 아민계 화합물을 이용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딘)세바케이트, 데케인이산 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딘일), 2,4-다이클로로-6-(1,1,3,3-테트라메틸뷰틸아미노)-1,3,5-트라이아진·N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)헥사메틸렌다이아민 중축합물, 석신산 다이메틸-1-(2-하이드록시에틸)-4-하이드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 중축합물, 폴리[[6-(1,1,3,3-테트라메틸뷰틸)이미노-1,3,5-트라이아진-2-4-다이일][(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노]헥사메틸렌[(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노]], 테트라키스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)-1,2,3,4-뷰테인테트라카복실레이트, 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜벤조에이트, 비스-(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)-2-(3,5-다이-t-뷰틸-4-하이드록시벤질)-2-n-뷰틸말로네이트, 비스-(N-메틸-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 1,1'-(1,2-에테인다이일)비스(3,3,5,5-테트라메틸피페라지논), (믹스트 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜/트라이데실)-1,2,3,4-뷰테인테트라카복실레이트, (믹스트 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜/트라이데실)-1,2,3,4-뷰테인테트라카복실레이트, 믹스트 {2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜/β,β,β',β-테트라메틸-3,9-[2,4,8,10-테트라옥사스피로(5,5)운데케인]다이에틸}-1,2,3,4-뷰테인테트라카복실레이트, 믹스트 {1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜/β,β,β',β-테트라메틸-3,9-[2,4,8,10-테트라옥사스피로(5,5)운데케인]다이에틸}-1,2,3,4-뷰테인테트라카복실레이트, N,N'-비스(3-아미노프로필)에틸렌다이아민-2-4-비스[N-뷰틸-N-(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)아미노]-6-클로로-1,3,5-트라이아진 축합물, 폴리[[6-N-모르폴릴-1,3,5-트라이아진-2-4-다이일][(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노]헥사메틸렌[(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노]], N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)헥사메틸렌다이아민과 1,2-다이브로모에테인의 축합물, [N-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)-2-메틸-2-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)이미노]프로피온아마이드 등을 들 수 있다.
이들을 1종 단독, 또는 2종 이상 조합해서 이용할 수도 있다. 이들 중에서도, 특히 데케인이산 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딘일), 2,4-다이클로로-6-(1,1,3,3-테트라메틸뷰틸아미노)-1,3,5-트라이아진·N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)헥사메틸렌다이아민 중축합물 등이 바람직하게 이용된다.
상기 힌더드 아민계 화합물의 사용량은, 폴리프로필렌계 중합체 100질량부에 대해서, 0.001질량부∼3질량부인 것이 좋고, 0.001질량부∼1질량부인 것이 바람직하다.
(C) 페놀계 화합물
본 발명에서는, 산화 방지 안정제(안정제)로서 공지의 화합물 중에서도 특히 페놀계 화합물이 이용된다. 페놀계 산화 방지제로서는, 구체적으로는, 예를 들어, 1,1,3-트리스(2-메틸-4-하이드록시-5-t-뷰틸페닐)-뷰테인, 4,4'-뷰틸리덴-비스(3-메틸-6-t-뷰틸페놀) 등의 레스 힌더드 타입, 3,9-비스[1,1-다이메틸-2-{β-(3-t-뷰틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피온일옥시}에틸]-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5,5]운데케인 등의 세미 힌더드 타입, 트리스(3,5-다이-t-뷰틸-4-하이드록시벤질)아이소사이아누레이트, n-옥타데실-3-(3',5'-다이-t-뷰틸-4'-하이드록시페닐)프로피오네이트, 테트라키스[메틸렌-3-(3',5'-다이-t-뷰틸-4'-하이드록시-페닐)프로피오네이트]-메테인 등의 힌더드 타입을 들 수 있다.
이들을 1종 단독, 또는 2종 이상 조합해서 이용할 수도 있다. 이들 중에서도, 1,1,3-트리스(2-메틸-4-하이드록시-5-t-뷰틸페닐)-뷰테인 등의 레스 힌더드 타입이 전자선 조사에 의한 열화를 억제하는 효과가 우수하여, 바람직하게 이용된다.
상기 페놀계 화합물의 사용량은, 폴리프로필렌계 중합체 100질량부에 대해서, 0.001질량부∼3질량부인 것이 좋고, 0.001질량부∼0.5질량부인 것이 바람직하다.
한편, 전자선 조사에 의한 착색이 염려되는 경우는, 유기 또는 무기의 착색 안료와의 병용도 할 수 있다. 그 경우, 착색 안료 성분에 흡착되는 등의 폐해를 막기 위해, 첨가량을 상기 안정제의 첨가량을 초과하지 않는 범위로 하는 것이 바람직하다.
상기의 안정제는, (A) 유기인계 화합물로서는, 트리스(2,4-다이-tert-뷰틸페닐)포스파이트, (B) 힌더드 아민계 화합물로서는, 데케인이산 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딘일), 2,4-다이클로로-6-(1,1,3,3-테트라메틸뷰틸아미노)-1,3,5-트라이아진·N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)헥사메틸렌다이아민 중축합물, 및 (C) 페놀계 화합물로서는, 1,1,3-트리스(2-메틸-4-하이드록시-5-t-뷰틸페닐)-뷰테인을 이용하는 것이 바람직하다. 이들을 조합해서 이용하는 것이 보다 바람직하다. 트리스(2,4-다이-tert-뷰틸페닐)포스파이트의 유기인계 화합물, 데케인이산 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딘일), 및 2,4-다이클로로-6-(1,1,3,3-테트라메틸뷰틸아미노)-1,3,5-트라이아진·N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)헥사메틸렌다이아민 중축합물 중 적어도 1종의 힌더드 아민계 화합물, 및 1,1,3-트리스(2-메틸-4-하이드록시-5-t-뷰틸페닐)-뷰테인의 페놀계 화합물을 포함하는 것이 더 바람직하다.
이들 안정제의 사용량은 합계로, 폴리프로필렌계 중합체 100질량부에 대해서, 0.01질량부∼10질량부인 것이 좋고, 0.03질량부∼2질량부인 것이 바람직하다. 상기 안정제는, 고온에서의 디그러데이션에 의해 열화되어 버릴 우려가 있으므로, 열화분을 보충하는 경우는, 사용량을 더 늘려도 된다.
첨가제로서는 상기 외에도, 예를 들면, 황계, 아인산 에스터계의 산화 방지제; 벤조에이트계, 벤조페논계, 트라이아졸계, 니켈계 등의 광 안정제; 기타 금속 불활성화제, 대전 방지제, 활제, 이형제, 유기 또는 무기의 안료, 충전제, 과산화물, 발포제, 난연제, 증핵제, 프로필렌·에틸렌계 공중합체 고무, 에틸렌·뷰텐계 공중합체 고무 등의 고무 성분 등이 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서 배합된다.
상기 멜트블론 부직포는, 상기 에틸렌계 중합체 조성물 또는 상기 안정제를 포함하는 프로필렌계 중합체 조성물을 이용하고, 공지의 멜트블론 부직포의 제조 방법을 이용하여 제조할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 에틸렌계 중합체 조성물, 또는 안정제를 포함하는 프로필렌계 중합체 조성물을 압출기 등으로 용융 혼련하고, 방사 노즐을 갖는 방사 구금으로부터 상기의 용융 혼련물을 토출함과 더불어, 방사 구금의 주위로부터 분사되는 고속·고온의 공기류로 날려 버려서, 포집 벨트 상에 자기 접착성의 마이크로파이버로서 소정의 두께로 퇴적시켜 웹을 제조하는 멜트블론법에 의해 행할 수 있다. 이때, 필요에 따라서, 계속해서 교락 처리할 수 있다.
퇴적된 웹을 교락 처리하는 방법으로서는, 예를 들면, 엠보싱 롤을 이용해서 열 엠보싱 가공 처리하는 방법; 초음파에 의해 융착시키는 방법; 워터 제트를 이용해서 섬유를 교락시키는 방법; 핫 에어 스루에 의해 융착시키는 방법; 니들 펀치를 이용하는 방법 등의 각종 방법을 적절히 사용할 수 있다.
멜트블론 부직포와 스펀본드 부직포의 부직포 적층체의 제조 방법은, 멜트블론 부직포와 스펀본드 부직포를 일체화해서 적층체를 형성할 수 있는 방법이면 특별히 한정되지 않는다.
구체적으로는, 예를 들면, 이하의 방법을 채용할 수 있지만, 이들 방법으로 한정되는 것은 아니다.
(A) 미리 얻어진 스펀본드 부직포 상에, 멜트블론법에 의해 얻어지는 에틸렌계 중합체 조성물 또는 안정제를 포함하는 프로필렌계 중합체 조성물로부터 얻어지는 섬유를 직접 퇴적시켜서 멜트블론 부직포를 형성한 후, 스펀본드 부직포와 멜트블론 부직포를 열 엠보싱 등에 의해 융착시켜서 2층의 적층체를 제조하는 방법.
(B) 멜트블론법에 의해 얻어지는 에틸렌계 중합체 조성물 또는 안정제를 포함하는 프로필렌계 중합체 조성물로부터 얻어지는 섬유를 미리 얻어진 스펀본드 부직포 위에 직접 퇴적시켜서 멜트블론 부직포를 형성하고, 추가로 스펀본드법에 의해 형성되는 섬유를 상기 멜트블론 부직포 위에 직접 퇴적시켜서 스펀본드 부직포를 형성한 후, 스펀본드 부직포와 멜트블론 부직포와 스펀본드 부직포를 융착시켜서 3층의 적층체를 제조하는 방법.
(C) 미리 얻어진 스펀본드 부직포와 별도 제조한 멜트블론 부직포를 중첩시켜, 가열 가압에 의해 양 부직포를 융착시켜서 적층체를 제조하는 방법.
(D) 미리 얻어진 스펀본드 부직포와 별도 제조한 멜트블론 부직포를, 핫 멜트 접착제, 용제계 접착제 등의 접착제에 의해 접착해서 적층체를 제조하는 방법.
스펀본드 부직포와 멜트블론 부직포를 열 융착에 의해 적층하는 방법은, 양 부직포의 접촉면의 전체면을 열 융착시키는 방법, 또는 접촉면의 일부를 열 융착시키는 방법이 있지만, 열 엠보싱 가공법에 의해 각 부직포층의 접촉면의 일부를 융착시키는 것이 바람직하다. 이 경우의 융착 면적(엠보싱 면적률: 이것은 엠보싱 롤의 각인 면적에 상당함)은, 접촉 면적의 5%∼30%가 바람직하고, 나아가서는 10%∼20%가 바람직하다. 융착 면적이 이 범위에 있으면 배리어성이나 접착 강도와 유연성의 밸런스가 우수한 부직포 적층체가 된다.
한편, 열 엠보싱 가공을 행하는 경우는, 엠보싱 온도는, 엠보싱 가공 시의 라인 속도나 압착 압력에 의존하지만, 일반적으로 85℃∼150℃의 범위에 있다.
스펀본드 부직포와 멜트블론 부직포를 열 융착에 의해 적층하는 것 이외의 방법으로서는, 접착제에 의해 스펀본드 부직포와 멜트블론 부직포를 적층하는 방법이 있다. 이 방법에 있어서 이용되는 핫 멜트 접착제로서는, 예를 들어 아세트산 바이닐계, 폴리바이닐 알코올계 등의 수지계 접착제; 스타이렌-뷰타다이엔계, 스타이렌-아이소프렌계 등의 고무계 접착제 등을 들 수 있다. 또한, 용제계 접착제로서는, 예를 들어 스타이렌-뷰타다이엔계, 스타이렌-아이소프렌계, 유레테인계 등의 고무계 접착제; 아세트산 바이닐, 염화 바이닐 등의 수지계의 유기 용제 또는 수성 에멀션 접착제 등을 들 수 있다. 이들 접착제 중에서도, 스타이렌-아이소프렌계, 스타이렌-뷰타다이엔계 등의 고무계의 핫 멜트 접착제가, 스펀본드 부직포의 특성인 감촉을 손상시키지 않는다는 점에서 바람직하다.
멜트블론 부직포와 스펀본드 부직포의 부직포 적층체에 있어서, 멜트블론 부직포층과 스펀본드 부직포층의 층간의 박리 강도는, 0.1N 이상인 것이 바람직하고, 0.5N 이상인 것이 보다 바람직하며, 박리되지 않는 것이 가장 바람직하다.
본 발명의 제 2 태양의 부직포 적층체는, 후술하는 멜트블론 부직포를 포함한다. 본 발명의 제 2 태양의 부직포 적층체는, 의료용 의료 및 드레이프에 적합하게 적용할 수 있다.
본 발명의 제 2 태양의 부직포 적층체에 있어서, 바람직한 일 태양은, 전술한 본 발명의 제 1 태양의 부직포 적층체의 바람직한 일 태양과 동일한 뜻이다.
<멜트블론 부직포>
본 발명의 멜트블론 부직포는, 프로필렌계 중합체(c)와, 유기인계 화합물, 힌더드 아민계 화합물, 및 페놀계 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 안정제를 포함하는 프로필렌계 중합체 조성물의 섬유로 이루어진다. 안정제는, 유기인계 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 안정제는, 2종 이상 포함하는 것이 보다 바람직하고, 그 중에서도 유기인계 화합물 및 힌더드 아민계 화합물을 포함하는 것, 또는 유기인계 화합물 및 페놀계 화합물을 포함하는 것이 더 바람직하다. 안정제는, 유기인계 화합물, 힌더드 아민계 화합물, 및 페놀계 화합물을 포함하는 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 멜트블론 부직포에 의하면, 예를 들면, 부직포 적층체의 일 부재로서 이용한 경우에, 부직포 적층체의 층간의 접착 강도가 우수한 것이 된다. 더욱이 부직포 적층체의 강도도 우수한 것이 된다. 또한, 부직포 적층체의 내열성도 우수한 것이 된다.
본 발명의 멜트블론 부직포를 형성하는 섬유에 포함되는 프로필렌계 중합체(c)는, 전술의 부직포 적층체의 멜트블론 부직포에 이용하는 프로필렌계 중합체(c)와 동일한 뜻이다. 바람직한 범위도 마찬가지이다.
본 발명의 멜트블론 부직포를 형성하는 섬유에 포함되는 안정제는, 전술의 부직포 적층체의 멜트블론 부직포에 이용하는 안정제와 동일한 뜻이다. 바람직한 범위도 마찬가지이다.
실시예
이하, 실시예에 기초해서 본 발명을 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예에 있어서, 멜트블론 부직포, 스펀본드 부직포, 또는 부직포 적층체의 각 물성의 측정은, 하기의 방법으로 행했다.
(1) 평량(g/m2)
부직포로부터, 기계 방향(MD) 100mm×가로 방향(CD) 100mm로 10점 채취하여, 평균값을 산출했다.
(2) 섬유 지름
스펀본드 부직포에 대해서, 얻어진 부직포로부터, 10mm×10mm의 시험편을 10점 채취하여, Nikon사제 ECLIPSE E400 현미경을 이용해서, 배율 20배로, 섬유의 직경을 μm 단위로 소수점 첫째자릿수까지 판독했다. 1시험편마다 임의의 20개소의 지름을 측정하여, 평균값을 구했다.
(3) 인장 강도(N/50mm) 및 강도 INDEX
전자선을 조사하기 전의 부직포, 또는 부직포 적층체, 및 흡수 선량 45kGy의 전자선이 조사된 부직포, 또는 부직포 적층체에 대해서, JIS L 1906에 준거해서 측정했다. 부직포로부터, 폭 50mm×길이 200mm의 시험편을 채취하여, 인장 시험기(시마즈제작소 오토그래프 AGS-J)를 이용해서 척간 거리 100mm, 헤드 스피드 300mm/min로 MD: 5점, CD: 5점을 측정하여, 평균값을 산출해서, 인장 강도(N/50mm)를 구했다. 또한, 강도 INDEX에 대해서, 하기 식에 의해 산출했다.
〔식〕 강도 INDEX=((((MD 강도)2+(CD 강도)2))/2)0.5
(4) 통기도(cm3/cm2/sec)
부직포로부터, 150mm(MD)×150mm(CD)의 시험편을 채취하여, JIS L 1096에 준한 프라지르 통기도 측정기에 의해 행했다. n=5의 평균값을 측정값으로 했다.
(5) 내수성(배리어성)
전자선을 조사하기 전의 부직포 적층체, 및 흡수 선량 45kGy의 전자선이 조사된 부직포 적층체에 대해서, JIS L 1096에 규정되어 있는 A법(저수압법)에 준거해서, 부직포 적층체의 내수압을 측정하여, 내수성(배리어성)의 지표로 했다.
(6) 방사성의 평가
실시예에 나타내는 스펀본드 부직포의 방사 시에 사 절단 횟수를 측정하여, 이하의 분류에 의해 평가했다.
A: 사 절단 없음
B: 사 절단 횟수 1∼3회
C: 사 절단 횟수 4∼6회
D: 사 절단 횟수 7∼9회
E: 사 절단이 10회 이상(간헐적으로 발생)
F: 사 절단이 정상적으로 발생
(7) SB층-MB층의 접착성의 평가
실시예에 나타내는 방법으로 스펀본드 부직포층(SB층)과 멜트블론 부직포층(MB층)을 적층한 후, 폭 25mm×길이 250mm의 시험편을 채취하여, SB-MB면의 층을 벗기고, 벗긴 단면을 상하 각각 척에 고정하여(고정 간격 50mm), 인장 속도 200mm/min로 강도를 측정했다. 최대 하중을 5점 읽어, 그의 평균값을 하나의 측정값으로 했다. n=3의 평균값을 측정값으로 하여, 이하의 기준으로 평가했다.
AA: 박리 강도 1.0N 이상 또는 박리되지 않고 샘플이 파괴된다
A: 박리 강도 0.5N∼1.0N 미만
B: 박리 강도 0.1N∼0.5N 미만
C: 박리 강도 0.1N 미만
D: 자연스럽게 박리되어 측정 불가
(실시예 1)
<스펀본드 부직포(SB)의 제조>
MFR: 60g/10분, 밀도: 0.910g/cm3의 프로필렌 단독중합체(PP) 100질량부, 고밀도 폴리에틸렌(PE, (주)프라임폴리머제 제품명 「하이젝스 HZ2200J」, MFR=5.2g/10분, 밀도 0.964g/cm3) 4질량부를 이용하여, 230℃에서 용융 방사를 행하고, 얻어진 섬유를 포집면 상에 퇴적시킨 후, 열 엠보싱에 의해, 섬유 지름이 18μm, 평량이 20g/m2인 스펀본드 부직포(SB)를 얻었다.
<멜트블론 부직포(MB)의 제조>
에틸렌·1-헥센 공중합체〔(주)프라임폴리머사제, 제품명: 에볼류 H SP50800P, 밀도: 0.951g/cm3, MFR: 135g/10분〕 80질량부와, 에틸렌계 중합체 왁스〔미쓰이화학(주)제, 제품명 「엑세렉스 40800」, 밀도: 0.980g/cm3, 중량 평균 분자량: 6900, 연화점 135℃〕 20질량부의 혼합물을 이용해서, 0.4mmφ, 760구멍의 노즐을 갖는 방사 구금으로부터, 하나의 구멍당 0.15g/분으로 용융 수지를 토출시켜 멜트블론법에 의한 용융 방사를 행해서 마이크로파이버를 성형하고, 포집면 상에 퇴적시켜, 평량 20g/m2의 멜트블론 부직포(MB)를 제조했다.
<SMS 부직포 적층체의 제조>
상기에서 얻어진 멜트블론 부직포(MB)의 양면에, 상기 스펀본드 부직포(SB)를 적층하고, 열 엠보싱(각인 면적률 18%)에 의해 110℃, 선압 1MPa에서 열 융착을 행해서, 3층 구조로 이루어지는 SMS 부직포 적층체를 얻었다. 얻어진 SMS 부직포 적층체의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 2)
프로필렌계 중합체 조성물로서, 실시예 1에서 이용한 프로필렌 단독중합체(PP) 100질량부, 고밀도 폴리에틸렌(PE) 4질량부에 더하여, 에틸렌계 중합체 왁스〔미쓰이화학(주)제, 제품명 「하이왁스 110P」, 밀도: 0.922g/cm3, 중량 평균 분자량: 1200, 연화점: 113℃〕 2질량부를 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 각 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 3)
에틸렌계 중합체 왁스로서, 〔미쓰이화학(주)제, 제품명 「엑세렉스 48070B」, 밀도: 0.900g/cm3, 중량 평균 분자량: 9000, 연화점: 98℃〕를 이용한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 해서 각 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 4)
고밀도 폴리에틸렌(PE)을 8질량부로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 각 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 5)
고밀도 폴리에틸렌(PE)을 8질량부로 한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 해서 각 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 6)
에틸렌계 중합체 왁스로서 미쓰이화학(주)제, 제품명 「엑세렉스 40800」을 이용한 것 이외에는, 실시예 5와 마찬가지로 해서 각 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 7)
<스펀본드 부직포(SB)의 제조>
MFR: 60g/10분, 밀도: 0.910g/cm3의 프로필렌 단독중합체(PP) 100질량부, 고밀도 폴리에틸렌(PE, (주)프라임폴리머제 제품명 「하이젝스 HZ2200J」, MFR=5.2g/10분, 밀도 0.964g/cm3) 4질량부에 더하여, 에틸렌계 중합체 왁스〔미쓰이화학(주)제, 제품명 「하이왁스 110P」, 밀도: 0.922g/cm3, 중량 평균 분자량: 1200〕 1질량부를 이용하여, 230℃에서 용융 방사를 행하고, 얻어진 섬유를 포집면 상에 퇴적시킨 후, 열 엠보싱에 의해, 섬유 지름이 18μm, 평량이 20g/m2인 스펀본드 부직포(SB)를 얻었다.
<멜트블론 부직포(MB)의 제조>
프로필렌 단독중합체〔MFR: 1500g/10분, 중량 평균 분자량(Mw): 54000〕 100질량부에 대해서, (A) 유기인계 화합물로서, 트리스(2,4-다이-tert-뷰틸페닐)포스파이트〔(주)아데카제, 제품명 「아데카스탭 2112」〕 0.4질량부, (B) 힌더드 아민계 화합물로서, 2,4-다이클로로-6-(1,1,3,3-테트라메틸뷰틸아미노)-1,3,5-트라이아진·N,N'-비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)헥사메틸렌다이아민 중축합물〔(주)아데카제, 제품명 「아데카스탭 LA-94G」〕 0.3질량부, 데케인이산 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딘일)〔(주)아데카제, 제품명 「아데카스탭 LA-77Y」〕 0.1질량부, (C) 페놀계 화합물로서, 1,1,3-트리스(2-메틸-4-하이드록시-5-t-뷰틸페닐)-뷰테인〔(주)아데카제, 제품명 「아데카스탭 AO-30」〕 0.2질량부, 트라이아졸계 화합물로서, 2-[5-클로로(2H)-벤조트라이아졸-2-일]-4-메틸-6-(tert-뷰틸)페놀〔(주)아데카제, 제품명 「아데카스탭 LA-36」〕 0.3질량부를 첨가해서 열가소성 수지 조성물을 얻었다. 0.4mmφ, 760구멍의 노즐을 갖는 방사 구금으로부터, 하나의 구멍당 0.15g/분으로 용융 수지를 토출시켜 멜트블론법에 의한 용융 방사를 행해서 마이크로파이버를 성형하고, 포집면 상에 퇴적시켜, 평량 20g/m2의 멜트블론 부직포(MB)를 제조했다. 흡수 선량 45kGy의 전자선이 조사된 후의 멜트블론 부직포(MB)의 중량 평균 분자량(Mw)은, 37400이었다.
<SMS 부직포 적층체의 제조>
상기에서 얻어진 멜트블론 부직포(MB)의 양면에, 상기 스펀본드 부직포(SB)를 적층하고, 열 엠보싱(각인 면적률 18%)에 의해 120℃, 선압 1MPa에서 열 융착을 행해서, 3층 구조로 이루어지는 SMS 부직포 적층체를 얻었다. 얻어진 SMS 부직포 적층체의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 8)
멜트블론 부직포(MB)를, 프로필렌 단독중합체〔MFR: 1500g/10분, 중량 평균 분자량(Mw): 54000〕 100질량부만으로 변경해서 제조한 것 이외에는, 실시예 7과 마찬가지로 해서 각 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 흡수 선량 45kGy의 전자선이 조사된 후의 멜트블론 부직포(MB)의 중량 평균 분자량(Mw)은 25900이었다.
(비교예 1)
프로필렌 단독중합체(PP) 100질량부만을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 각 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 2)
고밀도 폴리에틸렌(PE) 15질량부, 에틸렌계 중합체 왁스 1질량부로 한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 해서 각 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 3)
고밀도 폴리에틸렌으로서 (주)프라임폴리머제, 제품명 「울트젝스 20200J」,〔MFR=18.5g/10분, 밀도 0.918g/cm3〕 4질량부, 에틸렌계 중합체 왁스 2질량부로 한 것 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 해서 각 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 4)
섬유 지름을 21μm가 되도록 스펀본드 부직포를 제조한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 각 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
한편, 표 1 중의 기재에 있어서, 「SB」는 스펀본드 부직포를, 「MB」는 멜트블론 부직포를, 「SMS」는 스펀본드 부직포/멜트블론 부직포/스펀본드 부직포의 부직포 적층체를, 「PP」는 프로필렌계 중합체를, 「PE」는 에틸렌계 중합체를, 「wax」는 에틸렌계 중합체 왁스를, 「-」은 해당하는 성분이 함유되어 있지 않은 것을 각각 나타낸다.
또한, 표 1 중의 실시예 7, 8에 있어서, 「MB층」란의 「PE」란의 수치는, 프로필렌계 중합체의 수치를 나타낸다.
Figure 112017040824134-pct00002
표 1 중, 실시예 1∼6, 및 비교예 1∼4의 결과로부터 분명한 바와 같이, 에틸렌 중합체 자체를 함유하지 않는 프로필렌계 수지 조성물을 이용한 경우(비교예 1)에는, 각 실시예에 비하여, 스펀본드 부직포의 전자선 조사 전후의 강도 INDEX는 뒤떨어지고, 더욱이, MB층과의 접착성도 뒤떨어진다는 것을 알 수 있다.
또한, 에틸렌계 중합체 자체를 함유하고 있더라도, 에틸렌계 중합체(B)의 함유량이 많은 경우(비교예 2), 및 밀도가 낮은 에틸렌계 중합체를 이용한 경우(비교예 3)에는, 각 실시예에 비하여, 프로필렌계 수지 조성물의 방사성이 뒤떨어진다는 것을 알 수 있다. 게다가, 스펀본드 부직포의 전자선 조사 전후의 강도 INDEX도 뒤떨어진다는 것을 알 수 있다.
더욱이, 각 실시예와 동일한 프로필렌계 수지 조성물을 이용했다고 하더라도, 얻어진 스펀본드 부직포의 통기도가 500cm3/cm2/s를 초과하는 경우(비교예 4)에는, 각 실시예에 비하여, SMS에 적층한 적층 부직포의 내수압이 500mmH2O 이하로 뒤떨어진다는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는, 비교예에 비하여, 전자선이 조사된 후라도 충분히 강도가 높고, 에틸렌계 중합체를 함유하는 것에 의한 방사성의 악화가 억제되고 있다는 것을 알 수 있다. 또한, 멜트블론 부직포와 적층한 부직포 적층체로 한 경우, 층간의 접착 강도가 우수하다는 것을 알 수 있다. 더욱이, 배리어성이 높다는 것을 알 수 있다.
한편, 예를 들면, 실시예 1과 실시예 2, 5를 비교하면, 에틸렌계 중합체 왁스를 함유시키는 것에 의해, 방사성이 향상된다는 것을 알 수 있다. 더욱이, 멜트블론 부직포와 적층한 부직포 적층체로 한 경우의 층간의 접착 강도가 우수하다는 것을 알 수 있다.
또한, 실시예 1∼6과 실시예 7, 8을 비교하면, 멜트블론 부직포를 형성하는 섬유가, 프로필렌계 중합체를 포함하는 섬유로 이루어지는 경우, 층간의 접착 강도가 우수하다는 것을 알 수 있다. 또한, 부직포 적층체의 강도도 양호하다는 것을 알 수 있다.
또, 실시예 7과 8을 비교하면, 멜트블론 부직포의 원료에 안정제를 포함하는 실시예 7은, 전자선 조사 후라도 내수압이 500mmH2O 이상을 유지하고 있어, 저하가 억제되고 있다.
2014년 10월 30일에 출원된 일본 특허출원 2014-222017의 개시는 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 도입된다.
본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허출원, 및 기술 규격은, 개개의 문헌, 특허출원, 및 기술 규격이 참조에 의해 도입되는 것이 구체적이면서 개개에 기재된 경우와 동일한 정도로, 본 명세서 중에 참조에 의해 도입된다.

Claims (22)

  1. 의료(醫療)용 의복 재료 또는 드레이프의 일부에 적용하기 위한 스펀본드 부직포로서,
    프로필렌계 중합체(A) 100질량부와, 밀도가 0.93g/cm3∼0.98g/cm3인 에틸렌계 중합체(B) 1질량부∼10질량부를 포함하는 프로필렌계 중합체 조성물의 섬유로 이루어지고,
    JIS L 1096(2010)에 준한 프라지르(Frazier) 통기도 측정기에 의한 압력차 125Pa에서의 유량의 조건에서 측정한 통기도가 500cm3/cm2/s 이하이고, 상기 섬유의 평균 섬유 지름이 5μm ~ 20μm 인 스펀본드 부직포.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로필렌계 중합체 조성물이 중량 평균 분자량(Mw) 400∼15000의 에틸렌계 중합체 왁스(C)를 포함하는 스펀본드 부직포.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 에틸렌계 중합체 왁스(C)의 밀도가 0.890g/cm3∼0.980g/cm3인 스펀본드 부직포.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 에틸렌계 중합체 왁스(C)의 함유량이, 상기 프로필렌계 중합체(A) 100질량부에 대해서, 0.1질량부 이상 4질량부 미만인 스펀본드 부직포.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 에틸렌계 중합체(B)의 멜트 플로 레이트(MFR)가 2g/10분∼25g/10분인 스펀본드 부직포.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 에틸렌계 중합체(B)의 멜트 플로 레이트(MFR)가 2g/10분∼25g/10분인 스펀본드 부직포.
  7. 제 1 항에 있어서,
    평량이 5g/m2∼50g/m2인 스펀본드 부직포.
  8. 제 2 항에 있어서,
    평량이 5g/m2∼50g/m2인 스펀본드 부직포.
  9. 제 1 항에 있어서,
    흡수 선량 45kGy의 전자선이 조사된 후의 강도 INDEX가 10N 이상인 스펀본드 부직포.
  10. 제 2 항에 있어서,
    흡수 선량 45kGy의 전자선이 조사된 후의 강도 INDEX가 10N 이상인 스펀본드 부직포.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 스펀본드 부직포를 포함하는 부직포 적층체.
  12. 제 11 항에 있어서,
    에틸렌계 중합체 조성물의 섬유로 이루어지는 멜트블론 부직포를 포함하는 부직포 적층체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 에틸렌계 중합체 조성물은, 멜트 플로 레이트(MFR)가 10g/10분∼250g/10분인 에틸렌계 중합체(a)와 중량 평균 분자량(Mw)이 400∼15000인 에틸렌계 중합체 왁스(b)를, (a)/(b)의 질량비로 90/10∼10/90의 비율로 포함하는 부직포 적층체.
  14. 제 11 항에 있어서,
    프로필렌계 중합체(c)와, 유기인계 화합물, 힌더드 아민계 화합물, 및 페놀계 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 안정제를 포함하는 프로필렌계 중합체 조성물의 섬유로 이루어지는 멜트블론 부직포를 포함하는 부직포 적층체.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 안정제가 상기 유기인계 화합물, 상기 힌더드 아민계 화합물, 및 상기 페놀계 화합물을 포함하는 부직포 적층체.
  16. 제 11 항에 기재된 부직포 적층체를 포함하는 의료(醫療)용 의복 재료.
  17. 제 12 항에 기재된 부직포 적층체를 포함하는 드레이프.
  18. 의료(醫療)용 의복 재료 또는 드레이프의 일부에 적용하기 위한 멜트블론 부직포로서, 프로필렌계 중합체(c)와, 상기 폴리프로필렌계 중합체 100 질량부에 대하여 0.001 ~ 3질량부의 유기인계 화합물, 상기 폴리프로필렌계 중합체 100 질량부에 대하여 0.001 ~ 3 질량부의 힌더드 아민계 화합물, 및 상기 폴리프로필렌계 중합체 100 질량부에 대하여 0.001 ~ 3질량부의 페놀계 화합물을 포함하는 안정제를 포함하는 프로필렌계 중합체 조성물의 섬유로 이루어지는 멜트블론 부직포.
  19. 제 18 항에 기재된 멜트블론 부직포를 포함하는 부직포 적층체.
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