KR102113455B1

KR102113455B1 - 스펀본드 부직포 및 위생 재료

Info

Publication number: KR102113455B1
Application number: KR1020187000099A
Authority: KR
Inventors: 아키오 마쓰바라; 겐이치 스즈키
Original assignee: 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2015-07-06
Filing date: 2016-07-06
Publication date: 2020-05-21
Also published as: EP3321408A1; DK3321408T3; US20180213852A1; KR20200030636A; JPWO2017006972A1; CN107835876A; CN107835876B; MY181711A; TWI720994B; TW201710575A; JP6615202B2; KR20180015222A; EP3321408B1; WO2017006972A1; EP3321408A4

Abstract

융점 140℃ 이상의 프로필렌 단독중합체와, 폴리에틸렌과, (I)에 나타내는 중합체 및 (II)에 나타내는 중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 중합체를 포함하는 조성물로 구성되는 스펀본드 부직포이고, (I)에 나타내는 중합체 및 (II)에 나타내는 중합체의 총함유량이 조성물의 전량에 대해서 5질량%∼30질량%의 범위인 스펀본드 부직포. (I)로 나타내는 중합체는 프로필렌과 특정 탄소수의 α-올레핀의 랜덤 공중합체이고, (II)로 나타내는 중합체는 특정의 물성을 만족시키는 융점 120℃ 미만의 프로필렌 단독중합체이다.

Description

스펀본드 부직포 및 위생 재료

본 개시는 스펀본드 부직포 및 위생 재료에 관한 것이다.

근년, 부직포는 통기성 및 유연성이 우수하기 때문에 각종 용도에 폭넓게 이용되고 있다. 그 때문에, 부직포에는, 그 용도에 따른 각종 특성이 요구됨과 더불어, 그 특성의 향상이 요구되고 있다.

예를 들면, 종이 기저귀, 생리대 등의 흡수성 물품, 위생 마스크, 의료용 가제, 습포재의 기포(基布) 등에 이용되는 부직포는, 내수성이 있고, 또한 투습성이 우수할 것이 요구된다. 또한, 사용되는 개소에 따라 신장성, 유연성을 가질 것, 나아가 가공의 용이성으로서 양호한 히트 실링성을 가질 것 등이 요구된다.

부직포에 신장성을 부여하는 방법의 하나로서, 스펀본드 부직포의 원료로서 열가소성 엘라스토머를 이용하는 방법(예를 들면, 일본 특허공표 평7-503502호 공보 참조)이 제안되어 있다. 그러나, 열가소성 엘라스토머의 함유량이 많아지면, 표면이 끈적여 부직포의 유연성, 촉감이 저하된다는 문제가 있다.

또한, 복합 부직포에 포함되는 부직포로서, 에틸렌 폴리머와 프로필렌 폴리머를 포함하는, 신장성이 양호한 밀착형 신장성 부직포에 관한 기술이 제안되어 있다(예를 들면, 일본 특허 제3798018호 공보 참조).

유연성을 갖는 부직포로서는, 융점이 서로 상이한 2종 이상의 폴리프로필렌과 특정의 지방산 아마이드를 포함하는 조성물로 이루어지는 스펀본드 부직포(예를 들면, WO 2014/050965 A1 참조)가 제안되어 있다.

위생 재료에 적합한, 신축성, 촉감이 양호한 스펀본드 부직포로서, 열가소성 폴리유레테인 엘라스토머에 에틸렌비스올레산 아마이드 및/또는 가교 유기 미립자를 함유시키고, 경도를 75∼85의 범위로 하는 열가소성 폴리유레테인 엘라스토머를 이용하여 이루어지는 스펀본드 부직포가 제안되어 있다(예를 들면, 일본 특허공개 제2015-71854호 공보 참조).

일본 특허 제3798018호 공보에 기재된 밀착형 신장성 부직포에서는, 복합 부직포로서 제2의 신장성층을 갖는 태양이 상정되고 있지만, 단독의 부직포로서 사용하기에는 연신 가공 적성, 신장성, 감촉이 불충분하였다. 또한, WO 2014/050965 A1에 기재된 스펀본드 부직포는, 유연성은 우수하지만, 히트 실링성에 있어서 개량의 여지가 있다.

일본 특허공개 제2015-71854호 공보에 기재된 부직포는, 신축성이 개량되고, 섬유의 끈적임에 의한 감촉의 저하가 억제되고 있지만, 신장성, 히트 실링성, 연신 가공 적성에 대해서는 아직 개량의 여지가 있었다.

본 발명의 일 실시형태의 과제는 저온에서의 히트 실링성, 연신 가공 적성이 양호한 스펀본드 부직포 및 스펀본드 부직포를 이용한 위생 재료를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단에는, 이하의 실시태양이 포함된다.

<1> 융점 140℃ 이상의 프로필렌 단독중합체와, 폴리에틸렌과, 하기 (I)에 나타내는 중합체 및 하기 (II)에 나타내는 중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 중합체를 포함하는 조성물로 구성되는 스펀본드 부직포이고, 상기 조성물에 있어서의 하기 (I)에 나타내는 중합체 및 하기 (II)에 나타내는 중합체의 총함유량이 상기 조성물의 전량에 대해서 5질량% 이상 30질량% 이하의 범위인 스펀본드 부직포.

(I) 프로필렌과, 에틸렌 및 탄소수가 4∼20인 α-올레핀으로부터 선택되는 적어도 1종의 랜덤 공중합체

(II) 하기 (a)∼(f)를 만족시키는 융점 120℃ 미만의 프로필렌 단독중합체

(a) [mmmm]=20몰%∼60몰%

(b) [rrrr]/(1-[mmmm])≤0.1

(c) [rmrm]>2.5몰%

(d) [mm]×[rr]/[mr]²≤2.0

(e) 중량 평균 분자량(Mw)=10,000∼200,000

(f) 분자량 분포(Mw/Mn)<4

(a)∼(d) 중, [mmmm]은 메소 펜타드 분율이고, [rrrr]은 라세미 펜타드 분율이고, [rmrm]은 라세미 메소 라세미 메소 펜타드 분율이고, [mm], [rr] 및 [mr]은 각각 트라이아드 분율이다.

<2> 상기 폴리에틸렌의 밀도가 0.941g/cm³∼0.970g/cm³의 범위에 있는 <1>에 기재된 스펀본드 부직포.

<3> 상기 조성물이 탄소수 15 이상 22 이하의 지방산 아마이드를 상기 조성물의 전량에 대해서 0.1질량% 이상 5.0질량% 이하 포함하는 <1> 또는 <2>에 기재된 스펀본드 부직포.

<4> 상기 조성물이 융점 140℃ 이상의 프로필렌 단독중합체를 상기 조성물의 전량에 대해서 55.0질량% 이상 89.9질량% 이하 포함하는 <1>∼<3> 중 어느 하나에 기재된 스펀본드 부직포.

<5> 상기 조성물이 상기 폴리에틸렌을 상기 조성물의 전량에 대해서 1.0질량% 이상 10.0질량% 이하 포함하는 <1>∼<4> 중 어느 하나에 기재된 스펀본드 부직포.

<6> 상기 (I)에 나타내는 중합체가 프로필렌과 에틸렌의 랜덤 공중합체인 <1>∼<5> 중 어느 하나에 기재된 스펀본드 부직포.

<7> 상기 (I)에 나타내는 중합체가 프로필렌과 에틸렌과 1-뷰텐의 랜덤 공중합체인 <1>∼<5> 중 어느 하나에 기재된 스펀본드 부직포.

<8> 상기 스펀본드 부직포의 5% 강도를 상기 스펀본드 부직포의 평량으로 나눈 값이 0.2N/25mm/(g/m²) 이상이고, 또한 상기 스펀본드 부직포의 50% 연신 시의 응력 적분값의 적산값이 70N/(g/m²) 이하인 <1>∼<7> 중 어느 하나에 기재된 스펀본드 부직포.

<9> <1>∼<8> 중 어느 하나에 기재된 스펀본드 부직포를 포함하는 위생 재료.

본 발명의 일 실시형태에 의하면, 저온에서의 히트 실링성, 연신 가공 적성이 양호한 스펀본드 부직포 및 스펀본드 부직포를 이용한 위생 재료가 제공된다.

도 1은 기어 연신 장치의 개략도이다.
도 2는 용융 방사된 장섬유가 대기 중에서 냉각되면서 연신됨으로써 제조되는 개방식 스펀본드법의 개략도이다.
도 3은 밀폐식 스펀본드법의 개략도이다.

이하, 본 발명의 실시형태(이하, 「본 실시형태」라고도 함)에 대해 설명한다.

단, 본 발명은 이하의 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 이하의 실시형태에 있어서, 그 구성 요소(요소 스텝 등도 포함함)는, 특별히 명시한 경우, 원리적으로 분명히 필수라고 생각되는 경우 등을 제외하고 필수는 아니다. 수치 및 그 범위에 대해서도 마찬가지이고, 본 발명을 제한하는 것은 아니다.

본 명세서에 있어서 「공정」이라는 말은, 독립된 공정뿐만 아니라, 다른 공정과 명확하게 구별할 수 없는 경우여도 그 공정의 목적이 달성되면, 본 용어에 포함된다.

본 명세서에 있어서 「∼」를 이용하여 나타난 수치 범위는, 「∼」의 전후에 기재되는 수치를 각각 최소값 및 최대값으로서 포함하는 범위를 나타낸다.

본 명세서에 있어서 조성물 중의 각 성분의 함유량은, 조성물 중에 각 성분에 해당하는 물질이 복수종 존재하는 경우, 특별히 예고하지 않는 한, 조성물 중에 존재하는 당해 복수종의 물질의 합계량을 의미한다.

<스펀본드 부직포>

본 실시형태의 스펀본드 부직포는, 융점 140℃ 이상의 프로필렌 단독중합체와, 폴리에틸렌과, 하기 (I)에 나타내는 중합체 및 하기 (II)에 나타내는 중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 중합체를 포함하는 조성물로 구성되는 스펀본드 부직포이고, 상기 조성물에 있어서의 하기 (I)에 나타내는 중합체 및 하기 (II)에 나타내는 중합체의 총함유량이 상기 조성물의 전량에 대해서 5질량% 이상 30질량% 이하의 범위인 스펀본드 부직포이다.

(a) [mmmm]=20몰%∼60몰%

(b) [rrrr]/(1-[mmmm])≤0.1

(c) [rmrm]>2.5몰%

(d) [mm]×[rr]/[mr]²≤2.0

(e) 중량 평균 분자량(Mw)=10,000∼200,000

(f) 분자량 분포(Mw/Mn)<4

본 실시형태의 스펀본드 부직포는, 비교적 융점이 높은 프로필렌 단독중합체와, 폴리에틸렌에 더하여, 추가로, 특정의 탄소수를 갖는 α-올레핀과 프로필렌의 랜덤 공중합체와 비교적 저융점이고 특정의 메소 펜타드 분율, 라세미 펜타드 분율인 프로필렌 단독중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 중합체를 부직포의 원료가 되는 조성물의 전량에 대해 5질량% 이상 30질량% 이하의 양으로 함유한다. 이 때문에, 당해 조성물의 물성에 기인하여, 얻어진 스펀본드 부직포는 저온에서의 히트 실링성, 연신 가공 적성이 양호해진다. 더욱이, 본 실시형태의 스펀본드 부직포는 신장성, 유연성이 우수하다는 이점도 갖는다.

한편, 본 실시형태의 스펀본드 부직포의 「연신 가공 적성」이 양호한 것은, 스펀본드 부직포에 유연성을 부여하기 위해서 연신 가공하였을 때에 있어서의 엠보싱 잔존율이 높고, 연신 가공 시에 스펀본드 부직포의 파괴가 발생하지 않는 것으로 확인할 수 있다.

본 실시형태의 스펀본드 부직포를 구성하는 조성물에 상기 각 성분이 포함되는 것은 공지의 방법에 의해 적절히 확인할 수 있다.

한편, (II)에 나타내는 중합체에 있어서의 융점 120℃ 미만의 프로필렌 단독중합체의, 메소 펜타드 분율[mmmm], 라세미 펜타드 분율[rrrr] 및 라세미 메소 라세미 메소 펜타드 분율[rmrm], 트라이아드 분율[mm], [rr] 및 [mr]은, 이하에 상술하는 바와 같이, 에이 잠벨리(A. Zambelli) 등에 의해 「Macromolecules, 6, 925(1973)」에서 제안된 방법에 준거하여 산출할 수 있다.

본 실시형태의 스펀본드 부직포에 포함되는 폴리에틸렌은 밀도가 0.941g/cm³∼0.970g/cm³의 범위에 있는 것이, 얻어지는 스펀본드 부직포의 신장성, 유연성을 보다 향상시키는 관점에서 바람직하다. 더욱이, 고밀도 폴리에틸렌을 함유함으로써 스펀본드 부직포의 강도가 보다 향상되는 것도 기대할 수 있다.

폴리에틸렌의 상기 조성물의 전량에 대한 함유량은 1.0질량% 이상 10.0질량% 이하인 것이 바람직하다.

폴리에틸렌의 함유량이 상기 범위에 있어서, 얻어지는 스펀본드 부직포의 신장성이 보다 향상된다.

본 실시형태의 스펀본드 부직포를 구성하는 조성물은 탄소수 15 이상 22 이하의 지방산 아마이드를 함유하는 것이 바람직하다. 조성물이 지방산 아마이드를 함유함으로써, 조성물에 의해 형성되는 스펀본드 부직포의 섬유 표면에 지방산 아마이드가 흡착되어, 섬유 표면이 개질된다. 그 결과, 부직포의 신장성, 유연성이 보다 향상된다.

지방산 아마이드의 함유량은 상기 조성물의 전량에 대해서 0.1질량% 이상 5.0질량% 이하인 것이 바람직하다.

본 실시형태의 스펀본드 부직포를 구성하는 조성물에 있어서의 융점 140℃ 이상의 프로필렌 단독중합체의 함유량은 상기 조성물의 전량에 대해서 55.0질량% 이상 89.9질량% 이하인 것이 바람직하다.

본 실시형태의 스펀본드 부직포를 구성하는 조성물에 있어서의 융점 140℃ 이상의 프로필렌 단독중합체의 함유량이 상기 범위에 있어서, 부직포의 강도 물성이 양호한 범위로 유지되고, 저평량으로 유연한 부직포를 얻는 것이 가능해진다.

본 실시형태의 스펀본드 부직포를 형성하기 위한 조성물이 함유하는 상기 (I)로 나타내는 프로필렌과 α-올레핀의 랜덤 공중합체로서는, 프로필렌과 에틸렌의 랜덤 공중합체이거나, 또는 프로필렌과 에틸렌과 1-뷰텐의 랜덤 공중합체인 것이 바람직하다. 공중합체에 포함되는 α-올레핀이 에틸렌을 포함함으로써, 얻어지는 스펀본드 부직포의 신장성이 보다 향상된다.

본 실시형태의 스펀본드 부직포는 이하에 상술하는 조성물을 이용하여 통상적 방법에 의해 제조할 수 있다.

본 실시형태의 스펀본드 부직포의 평량은 특별히 제한되지 않는다. 본 실시형태의 부직포는, 유연성과 강도를 양립시킨다는 관점에서는, 통상, 평량이 30g/m² 이하인 것이 바람직하고, 28g/m² 이하인 것이 보다 바람직하고, 25g/m² 이하인 것이 더 바람직하고, 20g/m²∼5g/m²의 범위인 것이 가장 바람직하다. 본 실시형태의 스펀본드 부직포를 후술하는 위생 재료 등에 적용하는 경우, 스펀본드 부직포의 평량은 19g/m²∼5g/m²의 범위에 있는 것이 바람직하다.

스펀본드 부직포를 구성하는 섬유는, 통상, 섬유 지름이 50μm 이하인 것이 바람직하고, 40μm 이하인 것이 보다 바람직하고, 30μm 이하인 것이 더 바람직하고, 가장 바람직하게는 20μm 이하이다. 섬유 지름은 작을수록 부직포의 유연성이 우수하지만, 핸들링성, 제조 적성 및 얻어진 부직포의 보풀 발생 억제의 관점에서는, 섬유 지름은 10μm 이상인 것이 바람직하다.

〔스펀본드 부직포의 물성〕

이하에, 본 실시형태의 스펀본드 부직포의 바람직한 물성을 든다.

(히트 실링성)

본 실시형태의 스펀본드 부직포의 물성의 하나로서 히트 실링성을 들 수 있다. 스펀본드 부직포의 히트 실링성은, 2매의 부직포를 중첩시키고, 히트 실링 시험기로 히트 실링한 경우, 180℃ 이하의 온도에서 히트 실링할 수 있는 것이 바람직하고, 160℃ 이하의 온도에서 히트 실링할 수 있는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 조건에서 히트 실링한 경우의 버닝, 즉 가열에 의한 변색이 억제되는 것이 바람직하다.

히트 실링을 행한 2매의 스펀본드 부직포의 인장 박리 강도는 스펀본드 부직포의 사용 목적에 따라 적절히 정해지지만, 일반적으로는, 0.05N/20mm 이상인 것이 바람직하고, 0.1N/20mm 이상인 것이 보다 바람직하다.

(엠보싱 잔존율)

본 실시형태의 스펀본드 부직포의 물성의 하나로서 엠보싱 잔존율을 들 수 있다. 스펀본드 부직포의 연신 가공 후의 엠보싱 잔존율은 40% 이상인 것이 바람직하고, 50% 이상인 것이 보다 바람직하고, 70% 이상인 것이 더 바람직하다. 연신 가공 후의 엠보싱 잔존율이 40% 이상이면, 스펀본드 부직포의 촉감이 보다 양호해진다. 엠보싱 잔존율은 후술하는 실시예에서 이용한 방법에 의해 측정할 수 있다.

(유연성)

본 실시형태의 스펀본드 부직포의 물성의 하나로서 유연성을 들 수 있다. 스펀본드 부직포의 유연성은 부직포의 사용감에 큰 영향을 준다. 유연성으로서는, 감촉에 의한 관능 평가에 의한 유연성과, 강연도를 들 수 있다. 강연도는, 실시예에서 상술하는 바와 같이, JIS L 1096의 8.19.1[A법(45° 캔틸레버법)]에 준거하여 측정할 수 있다.

(최대 강도 및 최대 신도)

본 실시형태의 스펀본드 부직포의 바람직한 물성의 하나로서 최대 신도 및 최대 하중을 들 수 있다. 본 실시형태의 스펀본드 부직포는 적어도 일방향의 최대 신도가 70% 이상인 것이 바람직하고, 100% 이상인 것이 보다 바람직하고, 140% 이상인 것이 더 바람직하다. 또한, 탄성 회복이 거의 없는 성질을 갖는 스펀본드 부직포가 바람직하다.

스펀본드 부직포의 최대 신도 및 최대 강도는, 실시예에서 상술하는 바와 같이, JIS L 1906의 6.12.1[A법]에 준거하여 측정할 수 있다.

본 실시형태의 스펀본드 부직포는 이하에 상술하는 조성물의 1종 또는 2종 이상을 이용하여 통상적 방법에 의해 제조할 수 있다.

〔조성물〕

본 실시형태의 스펀본드 부직포를 구성하는 조성물은, 앞서 기술한 바와 같이, 융점 140℃ 이상의 프로필렌 단독중합체(이하, 「특정 폴리프로필렌」이라고 칭하는 경우가 있음)와, 폴리에틸렌과, 상기 (I)로 나타내는 중합체 및 상기 (II)로 나타내는 중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 중합체(이하, 「특정 중합체」라고 칭하는 경우가 있음)를 함유한다.

상기 특정 중합체는 상기 조성물 100질량%에 대해서 총량으로서 5질량%∼30질량% 함유한다.

특정 중합체의 함유량으로서는, 상기 조성물의 전량에 대해서 10질량%∼30질량%인 것이 바람직하고, 10질량%∼25질량%인 것이 보다 바람직하다.

상기 (I) 및 상기 (II)로 표시되는 중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 중합체를 함유함으로써, 본 실시형태의 스펀본드 부직포는 양호한 유연성이나 신장성을 유지하면서도 극히 우수한 연신 가공 적성을 얻을 수 있다.

융점 140℃ 이상의 프로필렌 단독중합체의 함유량은 조성물의 전량에 대해서 55.0질량%∼89.9질량%의 범위인 것이 바람직하고, 67.0질량%∼88.0질량%의 범위인 것이 보다 바람직하다.

폴리에틸렌의 함유량은 조성물의 전량에 대해서 1.0질량%∼10.0질량%인 것이 바람직하고, 2.0질량%∼8.0질량%인 것이 보다 바람직하다.

이와 같은 조성물로 이루어지는 스펀본드 부직포는 신장성이 우수하고, 최대 하중 신도가 높고, 유연성, 내롤블로킹성 및 히트 실링성이 양호하다.

본 실시형태의 목적을 효과적으로 달성하는 관점에서는, 조성물의 총질량 중의 특정 폴리프로필렌 및 특정 중합체의 합계 함유율은 80질량% 이상인 것이 바람직하고, 90질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 95질량% 이상인 것이 더 바람직하다.

(융점 140℃ 이상의 프로필렌 단독중합체)

융점 140℃ 이상의 프로필렌 단독중합체는 프로필렌에서 유래하는 구성 단위를 포함하고, 융점이 140℃ 이상이다. 융점은 150℃ 이상인 것이 바람직하다.

특정 폴리프로필렌은 폴리프로필렌의 명칭으로 제조 또는 판매되고 있는 결정성 수지이고, 융점(Tm)이 140℃ 이상인 수지이면 사용할 수 있다. 시판품으로서는, 예를 들면, 융점이 155℃ 이상, 바람직하게는 157℃∼165℃의 범위에 있는 프로필렌의 단독중합체를 들 수 있다.

특정 폴리프로필렌은, 용융 방사할 수 있는 한, 멜트 플로 레이트(MFR: ASTMD-1238, 230℃, 하중 2160g)는 특별히 한정은 되지 않지만, 통상, 1g/10분∼1000g/10분, 바람직하게는 5g/10분∼500g/10분, 더 바람직하게는 10g/10분∼100g/10분의 범위에 있다.

특정 폴리프로필렌은 조성물에 1종만을 이용해도 되고, 융점, 분자량, 결정 구조 등이 서로 상이한 2종 이상을 이용해도 된다.

조성물의 전량에 대한 특정 폴리프로필렌의 바람직한 함유량은 앞서 기술한 대로이다.

(폴리에틸렌)

본 실시형태에 이용할 수 있는 폴리에틸렌은, 에틸렌에서 유래하는 구성 단위를 포함하는 폴리에틸렌이면 특별히 제한은 없고, 구체적으로는, 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌(소위 LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌(소위 HDPE) 등의 에틸렌 단독중합체 등을 들 수 있다.

그 중에서도, 조성물에 이용하는 폴리에틸렌으로서는, 밀도가 0.941g/cm³∼0.970g/cm³의 범위에 있는 고밀도 폴리에틸렌인 것이, 신장성, 유연성 및 파단 강도를 보다 향상시키는 관점에서 바람직하다.

폴리에틸렌은 조성물에 1종만을 이용해도 되고, 융점, 분자량, 결정 구조 등이 서로 상이한 2종 이상을 이용해도 된다.

조성물의 전량에 대한 폴리에틸렌의 바람직한 함유량은 앞서 기술한 대로이다.

(특정 중합체)

((I)로 나타내는 중합체: 프로필렌과 에틸렌 및 탄소수 4∼20의 α-올레핀으로부터 선택되는 적어도 1종의 α-올레핀의 랜덤 공중합체)

(I)로 나타내는 중합체(이하, 중합체(I)이라고 칭하는 경우가 있음)는, 프로필렌에서 유래하는 구성 단위와, 에틸렌 및 탄소수 4∼20의 α-올레핀으로부터 선택되는 적어도 1종의 α-올레핀에서 유래하는 구성 단위를 포함하는 랜덤 공중합체이다. 중합체(I)이 랜덤 공중합체임으로써, 얻어진 스펀본드 부직포에 끈적이는 느낌이 발생하지 않고 유연성이 향상되는 점에서 바람직하다.

중합체(I)로서는, 상기 구성 단위를 포함하는 랜덤 공중합체이면 특별히 제한되지 않는다.

프로필렌과 공중합할 수 있는 구성 단위로서는, 에틸렌에서 유래하는 구성 단위; 1-뷰텐, 1-헥센, 1-옥텐, 4-메틸-1-펜텐 등의 탄소수 4 이상의 α-올레핀으로부터 선택되는 α-올레핀에서 유래하는 구성 단위 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 에틸렌에서 유래하는 구성 단위 및 탄소수 4∼8의 α-올레핀으로부터 선택되는 α-올레핀에서 유래하는 구성 단위가 바람직하다.

중합체(I)에 포함되는 α-올레핀에서 유래하는 구성 단위는 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 된다.

중합체(I)로서는, 구체적으로는, 프로필렌·1-뷰텐 랜덤 공중합체, 프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체, 프로필렌·에틸렌·1-뷰텐 랜덤 공중합체 등을 바람직한 예로서 들 수 있다.

본 실시형태의 목적을 효과적으로 달성하는 관점에서는, 중합체(I)에 포함되는 전체 구성 단위 중의 프로필렌에서 유래하는 구성 단위 및 에틸렌 등의 다른 프로필렌 이외의 상기 α-올레핀에서 유래하는 구성 단위의 합계의 비율은 80몰% 이상인 것이 바람직하고, 85몰% 이상인 것이 보다 바람직하고, 90몰% 이상인 것이 더 바람직하다.

중합체(I)은 융점이 100℃ 이상이고, 결정화도가 15% 이하인 것이 바람직하다.

중합체(I)의 융점은, 시차 주사형 열량계(DSC)를 이용하여, 질소 분위기하 -40℃에서 5분간 유지한 후 10℃/분으로 승온시키는 것에 의해 얻어진 융해 흡열 커브의 가장 고온측에 관측되는 피크의 피크 톱으로서 정의된다. 구체적으로는, 시차 주사형 열량계(퍼킨·엘머사제, DSC-7)를 이용하여, 시료 5mg을 질소 분위기하 -40℃에서 5분간 유지한 후, 10℃/분으로 승온시키는 것에 의해 얻어진 융해 흡열 커브의 가장 고온측에 관측되는 피크의 피크 톱으로서 구할 수 있다.

중합체(I)의 융점은 바람직하게는 100℃ 이상이고, 130℃ 이상인 것이 보다 바람직하며, 150℃ 이상인 것이 더 바람직하다.

중합체(I)의 결정화도는, 시차 주사형 열량계(DSC)를 이용하여, 질소 분위기하 -40℃에서 5분간 유지한 후 10℃/분으로 승온시키는 것에 의해 얻어진 융해 흡열 커브 중 주성분의 융해에서 유래하는 융해 열 커브로부터 산출된다. 구체적으로는, 시차 주사형 열량계(퍼킨·엘머사제, DSC-7)를 이용하여, 시료 5mg을 질소 분위기하 -40℃에서 5분간 유지한 후, 10℃/분으로 승온시키는 것에 의해 얻어진 융해 흡열 커브 중 주성분의 융해에서 유래하는 융해 열 커브로부터 하기의 식을 이용하여 산출할 수 있다.

결정화도=ΔH/H0×100(%)

식 중, ΔH는 에틸렌과 프로필렌을 포함하는 α-올레핀 공중합체의 주성분의 융해에서 유래하는 융해 열 커브로부터 구한 융해 열량(J/g)이고, ΔH0은 주성분의 완전 결정의 융해 열량(J/g)이다. 즉, 주성분이 에틸렌인 경우, ΔH0은 293J/g이고, 주성분이 프로필렌인 경우, ΔH0은 210J/g이다.

중합체(I)의 결정화도는 보다 바람직하게는 10% 이하이고, 더 바람직하게는 8% 이하이다.

중합체(I)은 JIS K 7161(2011년도판)에 준거한 방법으로 측정되는 인장 탄성률이 100MPa 이하인 것이 바람직하고, 40MPa 이하인 것이 보다 바람직하고, 25MPa 이하인 것이 더 바람직하다.

중합체(I)은 ASTM 규격 D-1238에 준거한 방법으로 측정되는 멜트 플로 레이트(MFR, 측정 조건: 230℃, 하중 2160g)가, 양호한 방사성과 우수한 연신 가공 적성을 얻는 점에서, 통상, 1g/10분∼100g/10분의 범위에 있는 것이 바람직하고, 5g/10분∼100g/10분의 범위에 있는 것이 보다 바람직하고, 30g/10분∼70g/10분의 범위에 있는 것이 더 바람직하다.

또한, 중합체(I)의 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비: Mw/Mn(분자량 분포)은 통상 1.5∼5.0이다. 방사성이 보다 양호하고, 또한 섬유 강도가 특히 우수한 복합 섬유가 얻어지는 점에서, 중합체(I)의 분자량 분포(Mw/Mn)는 1.5∼3.0이 더 바람직하다. 한편, 양호한 방사성이란, 방사 노즐로부터 중합체(I)의 토출 시 및 연신 중에 실 절단을 일으키지 않고, 또한 필라멘트의 융착이 생기지 않는 것을 말한다.

중합체(I)의 Mw 및 Mn은 GPC(겔 퍼미에이션 크로마토그래피)에 의해 공지의 방법으로 측정할 수 있다. 측정 방법의 상세는 후술한다.

((II)로 나타내는 중합체: 하기 (a)∼(f)의 요건을 만족시키는 프로필렌 단독중합체)

(II)로 나타내는 중합체(이하, 중합체(II)라고 칭하는 경우가 있음)는 하기 (a)∼(f)의 요건을 만족시키는 중합체이다.

(a) [mmmm]=20몰%∼60몰%

중합체(II)의 메소 펜타드 분율[mmmm]이 20몰% 이상이면, 끈적임의 발생이 억제되고, 60몰% 이하이면, 결정화도가 지나치게 높아지는 경우가 없으므로, 탄성 회복성이 양호해진다. 이 메소 펜타드 분율[mmmm]은 바람직하게는 30몰%∼50몰%이고, 보다 바람직하게는 40몰%∼50몰%이다.

메소 펜타드 분율[mmmm], 후술하는 라세미 펜타드 분율[rrrr] 및 라세미 메소 라세미 메소 펜타드 분율[rmrm]은, 에이 잠벨리(A. Zambelli) 등에 의해 「Macromolecules, 6, 925(1973)」에서 제안된 방법에 준거하여, ¹³C-NMR 스펙트럼의 메틸기의 시그널에 의해 측정되는 폴리프로필렌 분자쇄 중의 펜타드 단위에서의 메소 분율, 라세미 분율 및 라세미 메소 라세미 메소 분율이다. 메소 펜타드 분율[mmmm]이 커지면, 입체 규칙성이 높아진다. 또한, 후술하는 트라이아드 분율[mm], [rr] 및 [mr]도 상기 방법에 의해 산출된다.

한편, ¹³C-NMR 스펙트럼의 측정은, 에이 잠벨리(A. Zambelli) 등에 의해 「Macromolecules, 8, 687(1975)」에서 제안된 피크의 귀속에 따라, 하기의 장치 및 조건에서 행할 수 있다.

장치: 니혼전자(주)제 JNM-EX400형 ¹³C-NMR 장치

방법: 프로톤 완전 디커플링법

농도: 220mg/ml

용매: 1,2,4-트라이클로로벤젠과 중벤젠의 90:10(용량비) 혼합 용매

온도: 130℃

펄스 폭: 45°

펄스 반복 시간: 4초

적산: 10000회

[계산식]

M=m/S×100

R=γ/S×100

S=Pββ+Pαβ+Pαγ

S: 전체 프로필렌 단위의 측쇄 메틸 탄소 원자의 시그널 강도

Pββ: 19.8ppm∼22.5ppm

Pαβ: 18.0ppm∼17.5ppm

Pαγ: 17.5ppm∼17.1ppm

γ: 라세미 펜타드 연쇄: 20.7ppm∼20.3ppm

m: 메소 펜타드 연쇄: 21.7ppm∼22.5ppm

(b) [rrrr]/(1-[mmmm])≤0.1

[rrrr]/[1-mmmm]의 값은 상기의 펜타드 단위의 분율로부터 구해지고, 중합체(II)에 있어서의 프로필렌 유래의 구성 단위의 규칙성 분포의 균일함을 나타내는 지표이다. 이 값이 커지면, 기존 촉매계를 이용하여 제조되는 종래의 폴리프로필렌과 같이 고규칙성 폴리프로필렌과 어택틱 폴리프로필렌의 혼합물이 되어, 끈적임의 원인이 된다.

중합체(II)에 있어서, [rrrr]/(1-[mmmm])이 0.1 이하이면, 얻어지는 스펀본드 부직포에 있어서의 끈적임이 억제된다. 이와 같은 관점에서, [rrrr]/(1-[mmmm])은 바람직하게는 0.05 이하이고, 보다 바람직하게는 0.04 이하이다.

(c) [rmrm]>2.5몰%

중합체(II)의 라세미 메소 라세미 메소 분율[rmrm]이 2.5몰%를 초과하는 값이면, 해당 중합체(II)의 랜덤성이 증가하여, 스펀본드 부직포의 탄성 회복성이 더 향상된다. [rmrm]은 바람직하게는 2.6몰% 이상이고, 보다 바람직하게는 2.7몰% 이상이다. 그 상한은 통상 10몰% 정도이다.

(d) [mm]×[rr]/[mr]²≤2.0

[mm]×[rr]/[mr]²은 중합체(II)의 랜덤성의 지표를 나타내며, 이 값이 2.0 이하이면, 탄성 부직포는 충분한 탄성 회복성이 얻어지고, 또한 끈적임도 억제된다. [mm]×[rr]/[mr]²은 0.25에 가까울수록 랜덤성이 높아진다. 상기 충분한 탄성 회복성을 얻는 관점에서, [mm]×[rr]/[mr]²은 바람직하게는 0.25 초과 1.8 이하이고, 보다 바람직하게는 0.5∼1.5이다.

(e) 중량 평균 분자량(Mw)=10,000∼200,000

프로필렌 단독중합체인 중합체(II)에 있어서 중량 평균 분자량이 10,000 이상이면, 당해 중합체(II)의 점도가 지나치게 낮지 않고 적당한 것이 되기 때문에, 조성물에 의해 얻어지는 스펀본드 부직포의 제조 시의 실 절단이 억제된다. 또한, 중량 평균 분자량이 200,000 이하이면, 당해 중합체(II)의 점도가 지나치게 높지 않아, 방사성이 향상된다. 이 중량 평균 분자량은 바람직하게는 30,000∼150,000이고, 보다 바람직하게는 50,000∼150,000이다. 중합체(II)의 중량 평균 분자량의 측정법에 대해서는 후술한다.

(f) 분자량 분포(Mw/Mn)<4

중합체(II)에 있어서, 분자량 분포(Mw/Mn)가 4 미만이면, 얻어지는 스펀본드 부직포에 있어서의 끈적임의 발생이 억제된다. 이 분자량 분포는 바람직하게는 3 이하이다.

상기 중량 평균 분자량(Mw)은 겔 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)법에 의해 하기의 장치 및 조건에서 측정한 폴리스타이렌 환산의 중량 평균 분자량이고, 상기 분자량 분포(Mw/Mn)는 마찬가지로 하여 측정한 수 평균 분자량(Mn) 및 상기 중량 평균 분자량(Mw)으로부터 산출한 값이다.

[GPC 측정 장치]

칼럼: TOSO GMHHR-H(S)HT

검출기: 액체 크로마토그램용 RI 검출기 WATERS 150C

[측정 조건]

용매: 1,2,4-트라이클로로벤젠

측정 온도: 145℃

유속: 1.0ml/분

시료 농도: 2.2mg/ml

주입량: 160μl

검량선: Universal Calibration

해석 프로그램: HT-GPC(Ver. 1.0)

중합체(II)는 추가로 이하의 (g)의 요건을 만족시키는 것이 바람직하다.

(g) 시차 주사형 열량계(DSC)를 이용하여, 질소 분위기하 -10℃에서 5분간 유지한 후 10℃/분으로 승온시키는 것에 의해 얻어진 융해 흡열 커브의 가장 고온측에 관측되는 피크의 피크 톱으로서 정의되는 융점(Tm-D)이 0℃∼120℃이다.

중합체(II)의 융점(Tm-D)이 0℃ 이상이면, 조성물에 의해 형성되는 스펀본드 부직포의 끈적임의 발생이 억제되고, 120℃ 이하이면, 충분한 탄성 회복성이 얻어진다. 이와 같은 관점에서, 융점(Tm-D)은 보다 바람직하게는 0℃∼100℃이고, 더 바람직하게는 30℃∼100℃이다.

한편, 상기 융점(Tm-D)은, 시차 주사형 열량계(퍼킨·엘머사제, DSC-7)를 이용하여, 시료 10mg을 질소 분위기하 -10℃에서 5분간 유지한 후, 10℃/분으로 승온시키는 것에 의해 얻어진 융해 흡열 커브의 가장 고온측에 관측되는 피크의 피크 톱으로서 구할 수 있다.

중합체(II)는 ASTM 규격 D 1238에 준거한 방법으로 측정되는 멜트 플로 레이트(MFR, 측정 조건: 230℃, 하중 2160g)가, 양호한 방사성과 우수한 연신 가공 적성을 얻는 점에서, 통상, 1g/10분∼100g/10분의 범위에 있는 것이 바람직하고, 5g/10분∼100g/10분의 범위에 있는 것이 보다 바람직하고, 30g/10분∼70g/10분의 범위에 있는 것이 더 바람직하다.

중합체(II)의 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비: Mw/Mn(분자량 분포)은 통상 1.5∼5.0이다. 방사성이 보다 양호하고, 또한 섬유 강도가 특히 우수한 복합 섬유가 얻어지는 점에서, 중합체(II)의 분자량 분포(Mw/Mn)는 1.5∼3.0이 더 바람직하다. 한편, 방사성이 양호하다는 것은, 방사 노즐로부터 중합체(II)의 토출 시 및 연신 중에 실 절단을 일으키지 않고, 또한 필라멘트의 융착이 생기지 않는 것을 말한다.

중합체(II)의 Mw 및 Mn은 GPC(겔 퍼미에이션 크로마토그래피)에 의해 앞서 기술한 측정 방법 및 측정 조건으로 측정할 수 있다.

중합체(II)는, 예를 들면, WO2003/087172호 공보에 기재되어 있는 바와 같은, 이른바 메탈로센 촉매라고 불리는 균일계의 촉매를 이용하여 합성할 수 있다.

(첨가제)

조성물은, 본 실시형태의 목적을 해치지 않는 범위에서, 임의 성분으로서, 산화 방지제, 내열 안정제, 내후 안정제, 대전 방지제, 슬립제, 방담제, 활제, 염료, 안료, 천연유, 합성유, 왁스, 지방산 아마이드 등의 여러 가지 공지의 첨가제를 포함해도 된다.

(지방산 아마이드)

조성물에는, 탄소수 15 이상 22 이하의 지방산 아마이드를 함유하는 것이 바람직하다. 조성물이 지방산 아마이드를 함유함으로써, 조성물에 의해 형성되는 스펀본드 부직포의 섬유 표면에 지방산 아마이드가 흡착되어, 섬유 표면이 개질되어서 유연성, 촉감, 내블로킹성 등이 보다 향상되고, 엠보싱 공정 등에서 사용하는 장치 내의 각종 회전 기기 등의 부재로의 부직포 섬유의 부착이 보다 효과적으로 억제된다고 생각된다.

탄소수 15 이상 22 이하의 지방산 아마이드로서는, 지방산 모노아마이드 화합물, 지방산 다이아마이드 화합물, 포화 지방산 모노아마이드 화합물, 불포화 지방산 다이아마이드 화합물을 들 수 있다.

한편, 본 명세서에 있어서의 지방산 아마이드의 탄소수란, 분자 중에 포함되는 탄소수를 의미하고, 아마이드를 구성하는 -CONH에 있어서의 탄소도 탄소수에 포함된다. 지방산 아마이드의 탄소수는 보다 바람직하게는 18 이상 22 이하이다.

조성물에 사용할 수 있는 지방산 아마이드로서는, 구체적으로는, 팔미트산 아마이드(탄소수 16), 스테아르산 아마이드(탄소수 18), 올레산 아마이드(탄소수 18), 에루크산 아마이드(탄소수 22) 등을 들 수 있다.

지방산 아마이드는 조성물에 1종만 이용해도 되고, 2종 이상을 이용해도 된다.

지방산 아마이드의 조성물의 전량에 대한 함유량으로서는, 효과의 관점에서, 총량으로서 0.1질량%∼5.0질량%의 범위인 것이 바람직하다.

본 실시형태의 스펀본드 부직포는 앞서 기술한 조성물의 1종 또는 2종 이상을 이용하여 통상적 방법에 의해 제조할 수 있다.

앞서 기술한 조성물을 이용하여 스펀본드 부직포를 제조할 때의 일반적인 방법으로서, 조성물을, 압출기를 이용하여 용융시키고, 용융된 조성물을, 복수의 방사 구금을 갖는 스펀본드 부직포 성형기를 이용하여 용융 방사하고, 방사에 의해 형성된 장섬유를 필요에 따라서 냉각한 후, 스펀본드 부직포 성형기의 포집면 상에 퇴적시키고, 엠보싱 롤로 가열 가압 처리하는 방법을 들 수 있다.

조성물의 용융 온도는, 방사에 사용되는 조성물의 연화 온도 또는 융해 온도 이상이고 또한 열 분해 온도 미만이면 특별히 한정은 되지 않으며, 이용하는 조성물의 물성 등에 따라 적절히 결정하면 된다. 방사 구금의 온도는 이용하는 조성물에 의존하지만, 상기 조성물은, 함유량이 많은 프로필렌 함유 중합체의 물성을 고려하면, 180℃∼240℃인 것이 바람직하고, 190℃∼230℃가 보다 바람직하고, 200℃∼225℃의 온도로 설정하는 것이 더 바람직하다.

방사한 장섬유를 냉각하는 냉각풍의 온도는, 조성물이 고화되는 온도이면 특별히 한정은 되지 않는다. 일반적으로는, 5℃∼50℃가 바람직하고, 10℃∼40℃가 보다 바람직하고, 15℃∼30℃의 범위인 것이 더 바람직하다. 방사 섬유를 에어에 의해 연신하는 경우의 에어의 풍속은 통상 100m/분∼10,000m/분, 바람직하게는 500m/분∼10,000m/분의 범위이다.

스펀본드 부직포의 섬유는 일부를 열 융착시켜도 된다. 또한, 열 융착시키기 전에, 닙 롤을 이용하여, 눌러 굳혀 두어도 된다.

본 실시형태의 스펀본드 부직포는 5% 강도를 부직포의 평량으로 나눈 값이 0.2N/25mm/(g/m²) 이상이고, 또한 50% 연신 시의 응력 적분값의 적산값이 70N/(g/m²) 이하인 것이 바람직하다. 5% 강도를 부직포의 평량으로 나눈 값 및 50% 연신 시의 응력 적분값을 구하는 방법은 후술한다.

상기 바람직한 물성을 갖는 스펀본드 부직포는 이하에 상술하는 개방식 스펀본드 부직포 성형기(이하, 압출기라고 칭함)를 이용하여 얻을 수 있다.

도 2는, 부직포의 원료인 조성물을 이용하여, 용융 방사된 장섬유가 대기 중에서 냉각되면서 연신됨으로써 제조되는 개방식 스펀본드법의 개략도이다.

개방식 스펀본드법은, 방사 구금(2)을 구비한 압출기(1)의 방사 구금(2)으로부터 용융된 조성물이 대기 중에 토출되어 장섬유(3)가 형성되고, 장섬유(3)는 대기 중에서, 예를 들면, 냉각풍(4)에 의해 냉각되면서 에어 서커로 연신되는 연신 공정, 이어서, 섬유의 분산 공정으로서, 예를 들면 일정한 주기로 라인의 비주행 방향으로 진동하는 분산판(6)에 섬유가 충돌함으로써 섬유가 분산되는 공정, 이어서 벨트에 퇴적한 부직포를 일정한 평량이 되도록 조정하면서 반송하는 공정, 시트로서의 강도를 발현시키기 위해서 엠보싱 가공하는 공정(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 포착 장치로서의 분산판(6)에는, 도 2에 나타내는 것과 같은 흡인 장치(7)가 설치되어 있어도 된다. 장섬유(3)는 분산판(6)에 도달하여 스펀본드 부직포(8)가 형성된다.

〔부직포 적층체〕

본 실시형태의 스펀본드 부직포는 단독으로 이용해도 된다. 또한, 목적에 따라 본 실시형태의 스펀본드 부직포와 다른 층을 적층한 부직포 적층체로 할 수 있다. 부직포 적층체는 스펀본드 부직포 이외의 다른 층을 1 또는 2 이상 갖고 있어도 된다.

다른 층으로서 구체적으로는, 편포, 직포, 본 실시형태의 스펀본드 부직포 이외의 부직포, 필름 등을 들 수 있다. 본 실시형태의 스펀본드 부직포에 다른 층을 추가로 적층하는(첩합하는) 방법은 특별히 제한되지 않고, 열 엠보싱 가공, 초음파 융착 등의 열 융착법, 니들 펀치, 워터 제트 등의 기계적 교락법, 핫 멜트 접착제, 유레테인계 접착제 등의 접착제를 이용하는 방법, 압출 라미네이트 등의 여러 가지 방법을 채용할 수 있다.

본 실시형태의 스펀본드 부직포와 적층하여 부직포 적층체를 형성할 수 있는 다른 부직포로서는, 본 실시형태의 스펀본드 부직포 이외의 스펀본드 부직포, 멜트블론 부직포, 습식 부직포, 건식 부직포, 건식 펄프 부직포, 플래시 방사 부직포, 개섬 부직포 등의, 여러 가지 공지의 부직포를 들 수 있다. 이들 부직포는 신축성 부직포여도, 비신축성 부직포여도 된다. 여기에서 비신축성 부직포란, MD(부직포의 흐름 방향, 세로 방향) 또는 CD(부직포의 흐름 방향에 직각인 방향, 가로 방향)로 신장 후, 복귀 응력을 발생시키지 않는 것을 말한다.

본 실시형태의 스펀본드 부직포와 적층하여 부직포 적층체를 형성할 수 있는 필름으로서는, 부직포 적층체가 통기성을 필요로 하는 경우에는, 통기성 필름, 투습성 필름이 바람직하다. 통기성 필름으로서는, 투습성을 갖는 폴리유레테인계 엘라스토머, 폴리에스터계 엘라스토머, 폴리아마이드계 엘라스토머 등의 열가소성 엘라스토머로 이루어지는 필름, 무기 미립자 또는 유기 미립자를 포함하는 열가소성 수지로 이루어지는 필름을 연신하여 다공화해서 이루어지는 다공 필름 등의, 여러 가지 공지의 통기성 필름을 들 수 있다. 다공 필름에 이용하는 열가소성 수지로서는, 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌(소위 LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리프로필렌 랜덤 공중합체, 이들의 조합 등의 폴리올레핀이 바람직하다.

또한, 부직포 적층체가 통기성을 필요로 하지 않는 경우에는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등으로부터 선택되는 1종 이상의 열가소성 수지로 이루어지는 열가소성 수지의 필름을 이용할 수 있다.

부직포 적층체의 일부를 열 융착시키는 경우의 열 융착 방법으로서는, 여러 가지 공지의 방법, 예를 들면, 초음파 등의 수단을 이용하는 방법, 또는 엠보싱 롤을 이용하는 열 엠보싱 가공 또는 핫 에어 스루를 이용하는 것을 프리본딩으로서 예시할 수 있다. 그 중에서도, 열 엠보싱 가공이, 연신할 때에 장섬유가 효율적으로 연신되므로 바람직하다.

열 엠보싱 가공에 의해 부직포 적층체의 일부를 열 융착시키는 경우는, 통상, 엠보싱 면적률이 5%∼30%, 바람직하게는 5%∼20%, 비엠보싱 단위 면적이 0.5mm² 이상, 바람직하게는 4mm²∼40mm²의 범위이다.

비엠보싱 단위 면적이란, 사방을 엠보싱부로 둘러싸인 최소 단위의 비엠보싱부에 있어서, 엠보싱에 내접하는 사각형의 최대 면적이다. 또한 각인 형상은 원, 타원, 장원, 정방, 마름모, 장방, 사각이나 그들 형상을 기본으로 하는 연속한 형태가 예시된다.

얻어진 부직포 적층체를 연신하는 것에 의해, 신축성을 갖는 신축성 부직포 적층체로 할 수 있다.

연신 가공의 방법은 특별히 제한되지 않고, 종래 공지의 방법을 적용할 수 있다. 연신 가공의 방법은 부분적으로 연신하는 방법이어도 되고, 전체적으로 연신하는 방법이어도 된다. 또한, 일축 연신하는 방법이어도, 이축 연신하는 방법이어도 된다. 기계의 흐름 방향(MD)으로 연신하는 방법으로서는, 예를 들어, 2개 이상의 닙 롤에 부분적으로 융착된 혼합 섬유를 통과시키는 방법을 들 수 있다. 이때, 닙 롤의 회전 속도를, 기계의 흐름 방향의 순으로 빠르게 하는 것에 의해 부분적으로 융착된 부직포 적층체를 연신할 수 있다. 또한, 기어 연신 장치를 이용하여 기어 연신 가공할 수도 있다.

연신 배율은 바람직하게는 50% 이상, 보다 바람직하게는 100% 이상, 더 바람직하게는 200% 이상이고, 또한 바람직하게는 1000% 이하, 보다 바람직하게는 400% 이하이다.

일축 연신의 경우에는 기계의 흐름 방향(MD)의 연신 배율, 또는 이것에 수직인 방향(CD)의 어느 하나가 상기 연신 배율을 만족시키는 것이 바람직하다. 이축 연신의 경우에는 기계의 흐름 방향(MD)과 이것에 수직인 방향(CD) 중 적어도 한쪽이 상기 연신 배율을 만족시키는 것이 바람직하다.

이와 같은 연신 배율로 연신 가공하는 것에 의해, 스펀본드 부직포에 있어서의 탄성을 갖는 장섬유는 연신되고, 연신성을 갖지 않는 장섬유는 소성 변형되어, 상기 연신 배율에 따라서 신장된다. 또한, 적층되는 다른 층에 있어서도, 마찬가지로 탄성을 갖는 층은 탄성 변형되고, 탄성을 갖지 않는 층은 소성 변형된다.

부직포 적층체를 형성할 때에, 탄성을 갖는 층과 갖지 않는 층을 적층하여, 연신한 후, 응력이 해방되면, 탄성을 갖는 층(층을 구성하는 장섬유)은 탄성 회복되고, 탄성을 갖지 않는 장섬유는 탄성 회복되지 않고 습곡되어, 부직포 적층체에 벌키감을 발현시킬 수 있다. 소성 변형된 장섬유는 가늘어지므로 유연성 및 촉감이 좋아짐과 더불어, 부직포 적층체에 신장 정지 기능을 부여할 수 있다.

<위생 재료>

본 실시형태의 위생 재료는 앞서 기술한 본 실시형태의 스펀본드 부직포를 포함한다.

본 발명의 스펀본드 부직포는 저온에서의 히트 실링성이 양호하고, 더욱이 높은 신장성 및 유연성을 갖는 것이다. 그 때문에, 본 실시형태의 스펀본드 부직포는 위생 재료에 적합하게 이용된다.

종이 기저귀, 생리대, 위생 마스크 등의 위생 재료의 제조 공정에 있어서, 부직포끼리를 히트 실링하여 첩합하는 경우가 있다. 본 실시형태의 스펀본드 부직포는 히트 실링성이 양호하다. 따라서, 제조를 고속화할 목적으로 히트 실링 공정에 있어서 실링 시간을 단축하거나 실링 온도를 내리거나 하더라도, 실링성이 저하되거나 실링 부분이 단단해지거나 하는 것과 같은 문제의 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 앞서 기술한 본 실시형태의 스펀본드 부직포를 이용함으로써, 유연한 촉감을 유지하면서 높은 생산성으로 제조할 수 있는 것도 본 실시형태의 위생 재료에 있어서의 이점의 하나이다.

위생 재료로서는, 종이 기저귀, 생리대 등의 흡수성 물품, 붕대, 의료용 가제, 타올 등의 의료용 위생재용, 위생 마스크 등을 들 수 있다. 본 실시형태의 스펀본드 부직포가 포함될 수 있는 위생 재료는 이들에 제한되지 않고, 신장성, 유연성이 요구되는 각종 위생 재료 용도의 어느 것에도 적합하게 사용할 수 있다.

위생 재료는 본 실시형태의 스펀본드 부직포를, 본 실시형태의 스펀본드 부직포와 그 밖의 층을 포함하는 부직포 적층체로서 포함하고 있어도 된다.

실시예

이하, 실시예에 기초하여 본 발명의 실시형태에 대해 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 본 발명의 일 실시형태인 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

실시예 및 비교예에 있어서의 물성값 등은 이하의 방법에 의해 측정하였다.

(1) 평량〔g/m²〕

스펀본드 부직포로부터 흐름 방향(MD)이 300mm, 가로 방향(CD)이 250mm인 시험편을 10매 채취하였다. 한편, 채취 개소는 임의의 10개소로 하였다. 이어서, 채취한 각 시험편의 질량(g)을, 윗접시 전자 천칭(겐세이공업사제)을 이용하여 각각 측정하였다. 각 시험편의 질량의 평균값을 구하였다. 구한 평균값으로부터 1m²당 질량(g)으로 환산하고, 소수점 첫째 자리를 반올림하여, 스펀본드 부직포의 평량〔g/m²〕으로 하였다.

(2) 최대 강도 및 최대 신도〔%〕

스펀본드 부직포로부터, JIS L 1906의 6.12.1[A법]에 준거하여, JIS Z 8703(시험 장소의 표준 상태)에 규정하는 온도 20±2℃, 습도 65±2%의 항온실 내에서, 흐름 방향(MD)으로 25cm, 가로 방향(CD)으로 5cm인 시험편을 5매 채취하였다. 얻어진 시험편을, 척간 100mm, 인장 속도 300mm/분의 조건에서 인장 시험기(인스트론 재팬 컴퍼니 리미티드제 인스트론 5564형)를 이용해서 인장 시험을 행하여, 5매의 시험편에 대해 인장 하중을 측정하여, 그들의 최대값의 평균값을 최대 강도로 하였다.

또한, 최대 강도에 있어서의 신도를 최대 신도로 하였다.

삭제

한편, 최대 강도에 더하여, 이하에 나타내는 식으로 표시되는 강도 INDEX를 병기하였다.

〔식〕: 강도 INDEX=((((MD 강도)²+(CD 강도)²))/2)^0.5

(3) MD 5% 강도를 부직포의 평량으로 나눈 값

흐름 방향(MD)에 대해 (2) 최대 신도와 동일한 수순으로 인장 시험을 행하여, 5매의 시험편에 대해 척간이 105mm(인장 시험 개시 상태인 100mm로부터 5% 연신된 상태)일 때의 인장 하중의 평균값을 MD 5% 강도로 하였다. 얻어진 MD 5% 강도를 부직포의 단위 면적당 중량인 평량으로 나누어, 본 실시형태에 있어서의 MD 5% 강도를 부직포의 평량으로 나눈 값으로 하였다.

(4) 50% 연신 시의 응력 적분값의 적산값

JIS L 1906의 6.12.1[A법]에 준거하여, JIS Z 8703(시험 장소의 표준 상태)에 규정하는 온도 20±2℃, 습도 65±2%의 항온실 내에서 흐름 방향(MD)으로 60mm, 가로 방향(CD)으로 50mm인 부직포 시험편을 5매 채취하고, 척간 10mm, 인장 속도 500mm/분의 조건에서 인장 시험기(인스트론 재팬 컴퍼니 리미티드제, 인스트론 5564형)를 이용해서 인장 시험을 행하였다. 얻어진 인장 시험의 커브로, 변위(가로축)를 척간 10mm(인장 시험 개시 시)∼15mm(50% 연신 시)에서 60영역으로 등분할하고, 각 영역에 있어서의 인장 하중(세로축)의 평균값을 산출하였다. 각 영역에 있어서의 변위(가로축) 변동량과 인장 하중(세로축)으로 둘러싸이는 면적(장방형)을 각 영역에 있어서의 응력 적분값으로 하고, 60영역분의 응력 적분값을 더함으로써, 50% 연신 시의 응력 적분값의 적산값을 산출하였다.

(5) 히트 실링성 평가

[히트 실링 방법]

스펀본드 부직포로부터, 흐름 방향(MD)이 100mm, 가로 방향(CD)이 100mm인 시험편을 10점 채취하였다. 이어서 이 시험편을 MD 방향이 동일 방향이 되도록 2매 중첩시키고, 테스터산업(주)제의 히트 실링 시험기(제품명: 히트 실링 테스터)를 사용하여 하기의 조건에서 히트 실링을 행하였다.

실링 바 폭: 10.0mm

실링 압력 : 2.0kg/cm²

실링 시간 : 1.0초

실링 온도 : 상부 바 및 하부 바를 동일 온도로 설정(145℃, 155℃)

실링 방향 : MD와 수직

[히트 실링 강도〔N/20mm〕]

정속도 인장 시험기((주)도요세이키사제, 제품명: 스트로그래프)를 이용하여, 상기 조건에서 히트 실링을 행한 시험편의 인장 박리 시험을, 하기의 조건에서 각각 5매씩 실시해서 박리 강도를 측정하여, 그 평균값을 히트 실링 강도로 하였다.

시험편 형상 : 폭 20mm, 길이 50mm

인장 속도 : 30mm/분

측정 시 분위기 온도: 23℃

한편, 표 1∼표 2 중 「NG」란, 중첩시킨 2매의 시험편이 실링되지 않았던 상태를 나타낸다.

[히트 실링 시 내열성(버닝)]

상기 조건에서 히트 실링을 행한 시험편에 대해, 버닝의 발생에 대해 관찰하여, 이하의 기준에 기초해서 평가를 행하였다.

-평가 기준-

A: 히트 실링부의 버닝이 발생하지 않았다

B: 히트 실링부에 약간의 버닝이 발생하였다

C: 히트 실링부의 버닝이 현저하였다

[히트 실링 시 형상 안정성(수축)]

상기 조건에서 히트 실링을 행한 시험편에 대해, 수축의 발생에 대해 관찰하여, 이하의 기준에 기초해서 평가를 행하였다.

-평가 기준-

A: 히트 실링에 수반하는 시험편의 수축이 보이지 않았다.

B: 히트 실링에 수반하는 시험편의 수축이 보였다.

C: 히트 실링에 수반하여 시험편에 현저한 수축이 보였다.

(6) 유연성 평가

[유연성(감촉)]

스펀본드 부직포에 관해, 직접 손으로 만졌을 때의 촉감을 관능 평가하여, 이하의 기준에 기초해서 평가를 행하였다. 관능 평가는 모니터 10명으로 행하여, 가장 회답이 많았던 평가 결과를 채용하였다.

-평가 기준-

A: 감촉이 매우 양호하고 유연성이 우수하였다

B: 감촉이 양호하고, 하기 C 평가에 비하면 유연성이 우수하였다.

C: 감촉에 딱딱함이 있어 유연성이 뒤떨어졌다.

[강연성(캔틸레버)]

이하의 방법에 의해 캔틸레버 시험을 실시하여, 스펀본드 부직포의 강연성〔mm〕을 측정하였다.

구체적으로는 JIS L 1096의 8.19.1[A법(45° 캔틸레버법)]에 준거하였다.

스펀본드 부직포로부터, 2cm×15cm의 시험편을 세로(MD) 방향 및 가로(CD) 방향으로 각각 5매 채취하였다.

일단이 45도의 빗면을 가지는 표면이 매끄러운 수평대 위에, 얻어진 시험편의 짧은 변을 스케일 기선에 맞춰서 놓았다. 다음으로, 적당한 방법에 의해 시험편을 빗면의 방향으로 완만히 미끄러지게 하여, 시험편의 일단의 중앙점이 빗면과 접하였을 때의, 시험편의 타단의 위치를 스케일에 의해 읽었다.

강연도는 시험편이 이동한 길이(mm)로 표시되며, 각각 5매를 측정하여, 세로 방향(MD) 및 가로 방향(CD) 각각의 평균값을 구하고, 이하의 식을 이용하여 얻어지는 수치를, 소수점 둘째 자리를 반올림하여 산출하였다.

강연도={〔(MD의 평균값)²+(CD의 평균값)²〕/2}(^1/2)

(7) 엠보싱 잔존율〔%〕

스펀본드 부직포로부터, 흐름 방향(MD)이 250mm, 가로 방향(CD)이 200mm인 시험편을 1매 채취하였다. 얻어진 시험편을, 도 1에 나타내는 것과 같은 기어 연신 장치(기어 가공기)의 롤 회전 방향과 시험편의 CD 방향이 일치하도록 삽입하여, MD 방향(부직포의 흐름 방향)으로 기어 연신된 스펀본드 부직포를 얻었다. 기어 가공기에 탑재되는 기어 롤은 각각 직경이 200mm, 기어 피치가 2.5mm이고, 양 롤의 맞물림 깊이를 5.5mm가 되도록 조정하였다.

상기와 같이 하여 촉감 평가용과 마찬가지의 방법으로 얻은 스펀본드 부직포가 기어 연신된 스펀본드 부직포에 대해, SEM에 의한 형태 관찰을 행하여, 기어 연신된 후의 엠보싱의 잔존율을 평가하였다. 엠보싱 잔존율이 높을수록 촉감이 양호하다고 하였다. 엠보싱 잔존율은 하기의 식을 이용하여 산출하였다.

엠보싱 잔존율=(파괴되어 있지 않은 엠보싱수/관찰된 엠보싱수)×100

한편, 기어 연신된 스펀본드 부직포의 SEM에 의한 엠보싱부의 관찰에 의해, 엠보싱부에서의 구멍 뚫림, 섬유의 탈리, 및 엠보싱부와 그 경계에 있어서의 섬유 절단 중 어느 것도 확인되지 않았던 엠보싱부를 「파괴되어 있지 않은 엠보싱」으로 하였다.

기어 가공기를 이용한 연신 가공에 의해 형성된 엠보싱의 잔존율이 양호하고, 연신 가공 시에 엠보싱부와 그 경계에 있어서의 스펀본드 부직포의 섬유 절단, 및 섬유 절단에 기인하는 부직포의 파괴가 발생하지 않는 것에 의해, 스펀본드 부직포의 연신 가공 적성이 양호한 것을 확인할 수 있다.

[실시예 1]

<스펀본드 부직포의 제조>

MFR(ASTM D1238에 준거하여, 온도 230℃, 하중 2.16kg에서 측정) 60g/10분, 밀도 0.91g/cm³, 융점 160℃의 프로필렌 단독중합체(1) 71.7질량%와, MFR(ASTM D1238에 준거하여, 온도 230℃, 하중 2.16kg에서 측정) 60g/10분, 밀도 0.91g/cm³, 융점 142℃의 프로필렌 랜덤 공중합체(2: 중합체(I))(프로필렌과 에틸렌의 공중합체, 중합 몰비 97:3) 20질량%와, MFR(ASTM D1238에 준거하여, 온도 190℃, 하중 2.16kg에서 측정) 5g/10분, 밀도 0.95g/cm³, 융점 134℃의 고밀도 폴리에틸렌(3: 이하, 「폴리에틸렌」이라고 기재한다) 8질량%와, 에루크산 아마이드 0.3질량%의 혼합물을, 75mmφ의 압출기를 이용하여 용융시키고, 구멍수 2557홀의 방사 구금을 갖는 스펀본드 부직포 성형기(포집면 상의 기계의 흐름 방향에 수직인 방향의 길이: 800mm)를 이용해서, 수지 온도와 다이 온도가 모두 220℃, 냉각풍 온도 20℃, 연신 에어 풍속 5233m/분의 조건에서 스펀본드법에 의해 용융 방사를 행하여, 포집면 상에 퇴적시키고, 엠보싱 롤로 가열 가압 처리(엠보싱 면적률(열 압착률) 18%, 엠보싱 온도 100℃)하여 총평량이 18.0g/m²인 스펀본드 부직포를 제작하였다.

한편, 실시예 1∼3에 있어서는, 도 3에 나타내는 클로즈드형 방사 프로세스(이하, 밀폐식 스펀본드법이라고 칭함)에 의해 스펀본드 부직포를 제조하였다.

도 3은 밀폐식 스펀본드법의 개략도이다. 밀폐식 스펀본드법에서는, 방사 구금(11)으로부터 토출된 조성물은, 밀폐식 스펀본드 성형 장치의 목부(12)를 통과하고, 밀폐된 냉각실(13)에서 냉각되며 장섬유(18)가 형성되고, 포착 장치(20)에 도달하여 스펀본드 부직포(21)가 형성된다. 냉각실(13)에는, 루퍼(14)를 구비한 블로어(15)로부터 냉각풍이 냉각실(13) 내에 공급된다. 냉각풍의 냉각실(13)로의 공급량은, 블로어(15), 블로어(15)로 보내는 냉각풍을 조정하는 전환 밸브(19) 및 댐퍼(16)의 개폐에 의해 조정된다.

얻어진 실시예 1의 스펀본드 부직포를 앞서 기술한 평가 방법으로 평가하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

얻어진 실시예 1의 스펀본드 부직포는 고신장성을 가진 데다가, 감촉이 매우 양호하고 유연성이 우수하였다.

또한, 하기 표 1에 나타내는 바와 같이, 상기 스펀본드 부직포는 히트 실링 시의 내열성이 양호하여, 히트 실링부의 버닝이 발생하지 않았다. 또한 히트 실링에 수반하는 시험편의 수축이 적어 형태 안정성이 우수하였다.

더욱이, 엠보싱 잔존율을 평가한 결과, 엠보싱 잔존율이 높아, 연신 가공 적성이 우수한 것을 알 수 있었다.

[실시예 2]

<저결정성 폴리프로필렌의 합성>

교반기 부착, 내용적 0.2m³의 스테인리스제 반응기에, n-헵테인을 20L/h로, 트라이아이소뷰틸알루미늄을 15mmol/h로, 추가로 다이메틸아닐리늄 테트라키스펜타플루오로페닐보레이트와 (1,2'-다이메틸실릴렌)(2,1'-다이메틸실릴렌)-비스(3-트라이메틸실릴메틸인덴일)지르코늄 다이클로라이드와 트라이아이소뷰틸알루미늄과 프로필렌을 사전에 접촉시켜 얻어진 촉매 성분을 지르코늄당 6μmol/h로 연속 공급하였다.

중합 온도 70℃에서 기상부 수소 농도를 8mol%, 반응기 내의 전체압을 0.7MPa·G로 유지하도록 하여, 프로필렌과 수소를 연속 공급하였다.

얻어진 중합 용액에, SUMILIZER GP(스미토모화학사제)를 1000ppm이 되도록 첨가하고, 용매를 제거하는 것에 의해, 프로필렌 중합체를 얻었다.

얻어진 프로필렌 중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은 1.2×10⁴, Mw/Mn=2였다. 또한, NMR 측정으로부터 구한 [mmmm]이 46몰%, [rrrr]/(1-[mmmm])이 0.038, [rmrm]이 2.7몰%, [mm]×[rr]/[mr]²이 1.5였다.

상기와 같이 얻어진 저결정성 폴리프로필렌(중합체(II))을 이하, 「LMPP1」이라고 기재한다.

<스펀본드 부직포의 제조>

MFR(ASTM D1238에 준거하여, 온도 230℃, 하중 2.16kg에서 측정) 60g/10분, 밀도 0.91g/cm³, 융점 160℃의 프로필렌 단독중합체(1) 71.7질량%와, MFR(ASTM D1238에 준거하여, 온도 230℃, 하중 2.16kg에서 측정): 50g/10분, 융점: 75℃의 LMPP1(2) 20질량%와, MFR(ASTM D1238에 준거하여, 온도 190℃, 하중 2.16kg에서 측정): 5g/10분, 밀도: 0.95g/cm³, 융점: 134℃의 고밀도 폴리에틸렌(3) 8질량%와, 에루크산 아마이드 0.3질량%의 혼합물을 사용하고, 엠보싱 롤로 가열 가압 처리(엠보싱 면적률(열 압착률) 18%, 엠보싱 온도 95℃)를 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 실시예 2의 스펀본드 부직포를 얻었다.

얻어진 실시예 2의 스펀본드 부직포를 앞서 기술한 평가 방법으로 평가하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

평가의 결과, 실시예 2의 스펀본드 부직포는 고신장성을 가진 데다가, 감촉이 매우 양호하고 유연성이 우수하였다.

히트 실링 강도를 측정한 결과, 히트 실링 시의 내열성이 양호하여, 히트 실링부의 버닝이 발생하지 않았다. 또한 히트 실링에 수반하는 시험편의 수축이 적어 형태 안정성이 우수하였다.

더욱이, 상기 스펀본드 부직포는 엠보싱 잔존율이 높아, 연신 가공 적성이 우수하였다.

[실시예 3]

<프로필렌·에틸렌·1-뷰텐 공중합체의 합성>

충분히 질소 치환한 용량 2000ml의 중합 장치에, 833ml의 건조 헥세인과, 100g의 1-뷰텐과, 트라이아이소뷰틸알루미늄(1.0mmol)을 상온에서 투입하였다. 그 후, 중합 장치의 내온을 40℃로 승온하고, 프로필렌을 도입하여 가압하였다. 그 후, 에틸렌을 도입하여 계 내 압력을 0.8MPa로 조정하였다.

이어서, 다이메틸메틸렌(3-tert-뷰틸-5-메틸사이클로펜타다이엔일)플루오렌일지르코늄 다이클로라이드 0.001mmol과 알루미늄 환산으로 0.3mmol의 메틸알루미녹세인(도소·파인켐사제)을 함유하는 톨루엔 용액을 중합기 내에 첨가하였다. 그 후, 내온을 40℃로, 계 내 압력을, 에틸렌을 도입하는 것에 의해 0.8MPa로 유지하면서 20분간 중합하였다. 그 후, 20ml의 메탄올을 첨가하여 중합을 정지하였다. 탈압 후, 2l(리터)의 메탄올 중에서 중합 용액으로부터 폴리머를 석출하고, 진공하 130℃에서 12시간 건조하였다.

얻어진 폴리머의 프로필렌 함량은 78몰%이고, 에틸렌 함량은 16몰%이고, 1-뷰텐 함량은 6몰%였다. 융점은 161℃, 결정화도는 6%, 인장 탄성률은 23.5MPa였다.

상기와 같이 하여 얻어진 프로필렌·에틸렌·1-뷰텐(C2/C3/C4) 공중합체(중합체(I))를 이하, 「PEB-1」이라고 기재한다.

<스펀본드 부직포의 제조>

MFR(ASTM D1238에 준거하여, 온도 230℃, 하중 2.16kg에서 측정): 60g/10분, 밀도: 0.91g/cm³, 융점: 160℃의 프로필렌 단독중합체(1) 71.7질량%와, MFR(ASTM D1238에 준거하여, 온도 230℃, 하중 2.16kg에서 측정): 30g/10 분의 PEB-1(2) 20질량%와, MFR(ASTM D1238에 준거하여, 온도 190℃, 하중 2.16kg에서 측정): 5g/10분, 밀도: 0.95g/cm³, 융점: 134℃의 고밀도 폴리에틸렌(3) 8질량%와, 에루크산 아마이드 0.3질량%의 혼합물을 사용하고, 엠보싱 롤로 가열 가압 처리(엠보싱 면적률(열 압착률) 18%, 엠보싱 온도: 95℃)를 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 실시예 3의 스펀본드 부직포를 얻었다.

얻어진 실시예 3의 스펀본드 부직포를 앞서 기술한 평가 방법으로 평가하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

실시예 3의 스펀본드 부직포는 고신장성을 가진 데다가, 감촉이 매우 양호하고 유연성이 우수하였다.

히트 실링 강도를 측정한 결과, 상기 스펀본드 부직포는 히트 실링 시의 내열성이 양호하여, 히트 실링부의 버닝이 발생하지 않았다. 또한 히트 실링에 수반하는 시험편의 수축이 적어 형태 안정성이 우수하였다.

더욱이, 엠보싱 잔존율을 평가한 결과, 상기 스펀본드 부직포는 엠보싱 잔존율이 높아, 연신 가공 적성이 우수하였다.

[실시예 4]

<스펀본드 부직포의 제조>

도 2에 나타내는 개방식 스펀본드 부직포 성형기(1)를 이용하여, 개방식 스펀본드법에 의해, MFR(ASTM D1238에 준거하여, 온도 230℃, 하중 2.16kg에서 측정): 60g/10분, 밀도: 0.91g/cm³, 융점: 160℃의 프로필렌 단독중합체(1) 87.2질량%와, MFR(ASTM D1238에 준거하여, 온도 230℃, 하중 2.16kg에서 측정): 50g/10분, 융점: 75℃의 LMPP1(2) 10질량%와, MFR(ASTM D1238에 준거하여, 온도 190℃, 하중 2.16kg에서 측정): 5g/10분, 밀도: 0.95g/cm³, 융점: 134℃의 고밀도 폴리에틸렌(3) 2.5질량%와, 에루크산 아마이드 0.3질량%의 혼합물을 사용하고, 엠보싱 롤로 가열 가압 처리(엠보싱 면적률(열 압착률) 18%, 엠보싱 온도 95℃)를 한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 하여, 스펀본드 부직포를 제조하였다.

평가 결과를 하기 표 1에 나타낸다. 얻어진 실시예 4의 스펀본드 부직포의 5% 강도를 부직포의 평량으로 나눈 값은 0.26N/25mm/(g/m²)이고, 50% 연신 시의 응력 적분값의 적산값은 53N/(g/m²)이었다.

[비교예 1]

<스펀본드 부직포의 제조>

MFR(ASTM D1238에 준거하여, 온도 230℃, 하중 2.16kg에서 측정) 60g/10분, 밀도 0.91g/cm³, 융점 160℃의 프로필렌 단독중합체(1) 91.7질량%와, MFR(ASTM D1238에 준거하여, 온도 190℃, 하중 2.16kg에서 측정) 5g/10분, 밀도 0.95g/cm³, 융점 134℃의 고밀도 폴리에틸렌(3) 8질량%와, 에루크산 아마이드 0.3질량%의 혼합물을 사용하고, 엠보싱 롤로 가열 가압 처리(엠보싱 면적률(열 압착률) 18%, 엠보싱 온도 105℃)를 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 비교예 1의 스펀본드 부직포를 얻었다.

얻어진 비교예 1의 스펀본드 부직포를 앞서 기술한 평가 방법으로 평가하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

특정 중합체를 포함하지 않는 조성물에 의해 얻어진 비교예 1의 스펀본드 부직포는 고신장성을 가졌지만, 감촉이 양호하지는 않고 유연성이 뒤떨어졌다.

히트 실링 강도를 측정한 결과, 상기 스펀본드 부직포는 145℃에서의 히트 실링 강도가 실시예의 각 부직포와 비교하여 낮아, 불충분하였다.

엠보싱 잔존율을 평가한 결과, 상기 스펀본드 부직포는 엠보싱 잔존율이 낮아, 연신 가공 적성이 뒤떨어졌다.

얻어진 비교예 1의 스펀본드 부직포에 있어서, 5% 강도를 부직포의 평량으로 나눈 값은 0.17N/25mm/(g/m²)로, 실용상 불충분한 값이었다.

[비교예 2]

<스펀본드 부직포의 제조>

MFR(ASTM D1238에 준거하여, 온도 230℃, 하중 2.16kg에서 측정) 60g/10분, 밀도 0.91g/cm³, 융점 160℃의 프로필렌 단독중합체(1) 99.7질량%와, 에루크산 아마이드 0.3질량%의 혼합물을 사용하고, 엠보싱 롤로 가열 가압 처리(엠보싱 면적률(열 압착률) 18%, 엠보싱 온도 135℃)를 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 비교예 2의 스펀본드 부직포를 얻었다.

얻어진 비교예 2의 스펀본드 부직포를 앞서 기술한 평가 방법으로 평가하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

특정 중합체 및 폴리에틸렌을 포함하지 않는 조성물에 의해 얻어진 비교예 2의 스펀본드 부직포는 신장성도 불충분하며, 감촉이 양호하지는 않고 유연성이 뒤떨어졌다.

히트 실링 강도를 측정한 결과, 상기 스펀본드 부직포는 실링 온도 145℃, 155℃ 중 어느 것에 있어서도 히트 실링에 의해 실링되지 않았다.

엠보싱 잔존율을 평가한 결과, 상기 스펀본드 부직포는 신장성이 불충분하기 때문에 기어 연신에서 파괴가 생겨, 연신 가공 적성이 뒤떨어졌다.

[비교예 3]

<스펀본드 부직포의 제조>

MFR(ASTM D1238에 준거하여, 온도 230℃, 하중 2.16kg에서 측정) 60g/10분, 밀도 0.91g/cm³, 융점 160℃의 프로필렌 단독중합체(1) 79.7질량%와, MFR(ASTM D1238에 준거하여, 온도 230℃, 하중 2.16kg에서 측정) 60g/10분, 밀도 0.91g/cm³, 융점 142℃의 프로필렌 랜덤 공중합체(2)(프로필렌과 에틸렌의 공중합체, 중합 몰비 97:3) 20질량%와, 에루크산 아마이드 0.3질량%의 혼합물을 사용하고, 엠보싱 롤로 가열 가압 처리(엠보싱 면적률(열 압착률) 18%, 엠보싱 온도 135℃)를 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 비교예 3의 스펀본드 부직포를 얻었다.

얻어진 비교예 3의 스펀본드 부직포를 앞서 기술한 평가 방법으로 평가하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

폴리에틸렌을 포함하지 않는 조성물에 의해 얻어진 비교예 3의 스펀본드 부직포는 신장성도 불충분하며, 감촉이 양호하지는 않고 유연성이 뒤떨어졌다.

[비교예 4]

<스펀본드 부직포의 제조>

MFR(ASTM D1238에 준거하여, 온도 230℃, 하중 2.16kg에서 측정) 60g/10분, 밀도 0.91g/cm³, 융점 160℃의 프로필렌 단독중합체(1) 79.7질량%와, LMPP1(2) 20질량%와, 에루크산 아마이드 0.3질량%의 혼합물을 사용하고, 엠보싱 롤로 가열 가압 처리(엠보싱 면적률(열 압착률) 18%, 엠보싱 온도 135℃)를 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 비교예 4의 스펀본드 부직포를 얻었다.

얻어진 비교예 4의 스펀본드 부직포를 앞서 기술한 평가 방법으로 평가하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

폴리에틸렌을 포함하지 않는 조성물에 의해 얻어진 비교예 4의 스펀본드 부직포는 신장성도 불충분하며, 감촉이 불충분하고 유연성이 뒤떨어졌다.

[비교예 5]

<스펀본드 부직포의 제조>

MFR(ASTM D1238에 준거하여, 온도 230℃, 하중 2.16kg에서 측정): 60g/10분, 밀도: 0.91g/cm³, 융점: 160℃의 프로필렌 단독중합체(1) 79.7질량%와, 일본 특허 제3798018호 공보에 기재되어 있는 블록 코폴리머(76% 아이소택틱 폴리프로필렌, 20% 프로필렌의 공중합체: Motenll KS057P, 이하, 「블록 코폴리머」라고 기재한다) 20질량%와, 에루크산 아마이드 0.3질량%의 혼합물을 사용하고, 엠보싱 롤로 가열 가압 처리(엠보싱 면적률(열 압착률) 18%, 엠보싱 온도 135℃)를 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 비교예 5의 스펀본드 부직포를 얻었다.

얻어진 비교예 5의 스펀본드 부직포를 앞서 기술한 평가 방법으로 평가하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

블록 코폴리머를 사용한 비교예 5의 스펀본드 부직포는 신장성은 충분하였지만, 끈적임이 강하여, 감촉이 불충분하고, 유연성이 뒤떨어졌다.

엠보싱 잔존율을 평가한 결과, 상기 스펀본드 부직포는 기어 연신에서 파괴가 생겨, 연신 가공 적성이 뒤떨어졌다.

한편, 하기 표 1∼표 2에 있어서 「-」은 당해 평가를 행하지 않았던 것을 의미한다.

표 1∼표 2의 결과로부터, 실시예 1∼실시예 4에서 얻은 본 실시형태의 스펀본드 부직포는 기어 연신 후의 엠보싱 잔존율이 높고, 또한 기어 연신 후에서 파괴가 생기는 경우가 없어, 모두 비교예의 스펀본드 부직포에 비해 연신 가공 적성이 우수한 것을 이해할 수 있다.

또한, 상기 표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예 1∼실시예 4의 스펀본드 부직포는 모두 히트 실링성이 양호하고, 또한 앞서 기술한 바와 같이 엠보싱 잔존율이 양호하기 때문에 연신 가공 적성이 우수한 것을 알 수 있다. 더욱이, 실시예 1∼실시예 4의 스펀본드 부직포는 모두 신장성 및 유연성이 우수하였다.

따라서, 실시예의 스펀본드 부직포는 모두 가공 적성이 우수하다. 이들 평가 결과로부터, 본 실시형태의 스펀본드 부직포는 신장성, 유연성 및 가공 적성을 필요로 하는 위생 재료의 용도에 적합한 것을 알 수 있다.

일본 특허출원 2015-135490의 개시는 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 원용된다. 본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허출원 및 기술규격은, 개개의 문헌, 특허출원 및 기술규격이 참조에 의해 원용되는 것이 구체적이고 또한 개개로 기술된 경우와 동일한 정도로, 본 명세서 중에 참조에 의해 원용된다.

Claims

융점 140℃ 이상의 프로필렌 단독중합체와,
밀도가 0.941g/cm³∼0.970g/cm³의 범위에 있는 폴리에틸렌과,
하기 (I)에 나타내는 중합체 및 하기 (II)에 나타내는 중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 중합체를 포함하는 조성물로 구성되는 스펀본드 부직포이고,
상기 조성물에 있어서의 하기 (I)에 나타내는 중합체 및 하기 (II)에 나타내는 중합체의 총함유량이 상기 조성물의 전량에 대해서 5질량% 이상 30질량% 이하의 범위인 스펀본드 부직포.
(I) 프로필렌과, 에틸렌 및 탄소수가 4∼20인 α-올레핀으로부터 선택되는 적어도 1종의 랜덤 공중합체
(II) 하기 (a)∼(f)를 만족시키는 융점 120℃ 미만의 프로필렌 단독중합체
(a) [mmmm]=20몰%∼60몰%
(b) [rrrr]/(1-[mmmm])≤0.1
(c) [rmrm]>2.5몰%
(d) [mm]×[rr]/[mr]²≤2.0
(e) 중량 평균 분자량(Mw)=10,000∼200,000
(f) 분자량 분포(Mw/Mn)<4
(a)∼(d) 중, [mmmm]은 메소 펜타드 분율이고, [rrrr]은 라세미 펜타드 분율이고, [rmrm]은 라세미 메소 라세미 메소 펜타드 분율이고, [mm], [rr] 및 [mr]은 각각 트라이아드 분율이다.
제 1 항에 있어서,
상기 랜덤 공중합체의 융점이 130℃ 이상인 스펀본드 부직포.
제 1 항에 있어서,
상기 랜덤 공중합체의 멜트 플로 레이트가 30g/10분∼70g/10분의 범위에 있는 스펀본드 부직포.
제 1 항에 있어서,
상기 랜덤 공중합체의 융점이 130℃ 이상이고, 또한 상기 랜덤 공중합체의 멜트 플로 레이트가 30g/10분∼70g/10분의 범위에 있는 스펀본드 부직포.
삭제
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조성물이 탄소수 15 이상 22 이하의 지방산 아마이드를 상기 조성물의 전량에 대해서 0.1질량% 이상 5.0질량% 이하 포함하는 스펀본드 부직포.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조성물이 융점 140℃ 이상의 프로필렌 단독중합체를 상기 조성물의 전량에 대해서 55.0질량% 이상 89.9질량% 이하 포함하는 스펀본드 부직포.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조성물이 상기 폴리에틸렌을 상기 조성물의 전량에 대해서 1.0질량% 이상 10.0질량% 이하 포함하는 스펀본드 부직포.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조성물이 탄소수 15 이상 22 이하의 지방산 아마이드를 상기 조성물의 전량에 대해서 0.1질량% 이상 5.0질량% 이하 포함하고, 융점 140℃ 이상의 프로필렌 단독중합체를 상기 조성물의 전량에 대해서 55.0질량% 이상 89.9질량% 이하 포함하고, 상기 폴리에틸렌을 상기 조성물의 전량에 대해서 1.0질량% 이상 10.0질량% 이하 포함하는 스펀본드 부직포.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (I)에 나타내는 중합체가 프로필렌과 에틸렌의 랜덤 공중합체인 스펀본드 부직포.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 (I)에 나타내는 중합체가 프로필렌과 에틸렌과 1-뷰텐의 랜덤 공중합체인 스펀본드 부직포.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스펀본드 부직포의 5% 강도를 상기 스펀본드 부직포의 평량으로 나눈 값이 0.2N/25mm/(g/m²) 이상이고, 또한
상기 스펀본드 부직포의 50% 연신 시의 응력 적분값의 적산값이 70N/(g/m²) 이하인 스펀본드 부직포.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 스펀본드 부직포를 포함하는 위생 재료.