KR102256324B1 - 열융착성 복합 섬유 및 이를 이용한 부직포 - Google Patents

Abstract

본 발명은 섬유를 부직포 웨브로 가공할 때의, 섬유에 대한 데미지를 억제할 수 있는 열융착성 복합 섬유를 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명의 열융착성 복합 섬유는 폴리에스테르계 수지를 포함하는 제 1 성분과, 폴리올레핀계 수지를 포함하는 제 2 성분을 포함하며, 상기 제 2 성분의 융점은 상기 제 1 성분의 융점보다도 10℃ 이상 낮고, 인장시험에 의해 얻어지는 파단작업량은 1.6cN·cm/dtex 이상이다. 본 발명의 열융착성 복합 섬유에 의해, 섬유에 대한 데미지가 억제되므로, 종래보다도 생산성 좋게 고품질의 부직포를 얻을 수 있게 된다.

Description

열융착성 복합 섬유 및 이를 이용한 부직포

본 발명은 열융착성 복합 섬유 및 이를 이용하여 얻어지는 부직포에 관한 것이다.

열풍이나 가열 롤 등의 열 에너지를 이용하여, 열융착에 의한 섬유간 접착이 가능한 열융착성 복합 섬유는 벌키성 및 유연성이 뛰어난 부직포를 얻는 것이 용이하며, 상기 부직포는 기저귀, 생리대, 패드 등의 위생재료 용도, 혹은 간이 와이퍼나 필터, 세퍼레이터 등의 산업자재 용도 등에 널리 사용되고 있다.

요즘, 열융착성 복합 섬유로 이루어진 열융착 부직포는 그 용도를 확대하기 위해, 보다 저렴하고, 그리고 보다 고품질로 공급하는 것이 요구되고 있다. 또한, 특히 위생재료 용도나 필터 용도에서는, 그 유연성이나 여과 특성을 향상시키기 위해, 보다 가는 열융착성 복합 섬유로 구성되는 것이 요망되고 있다. 그러나, 열융착성 복합 섬유의 섬유 지름이 가늘어지면, 섬유 1개당 강도가 저하되고, 또한, 부직포 가공성이나 부직포 벌키성을 담보하는 권축 유지 특성도 저하되므로, 만족할 만한 부직포 가공성이나 부직포 물성을 얻을 수 없게 된다는 과제가 있었다.

이 과제에 대해, 부직포로의 가공성과 유연성 등의 부직포 물성을 양립할 수 있는 열융착성 복합 섬유가 제안되어 왔다. 예를 들어, 특허문헌 1에서는 가압 포화 수증기가 충전된 연신조를 사용하여 고배율 연신함으로써, 섬유 강도 및 영률(Young's modulus)이 높은 복합 섬유가 되어, 치밀하고 소프트한 부직포를 생산성 좋게 얻을 수 있음이 개시되어 있다.

또한, 특허문헌 2에서는 열융착성 복합 섬유의 섬도나, 권축수와 권축율의 비율, 권축수의 최대값과 최소값의 차, 슬라이버 인발 저항값을 원하는 범위로 함으로써, 고속 카드성이 양호하고, 부직포의 결점이 현저히 감소한 열융착성 복합 섬유를 얻을 수 있음이 개시되어 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허공개 2003-328233호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허공개 2013-133571호 공보

그러나, 특허문헌 1의 기술에서는 연신법으로 연신된 열융착성 복합 섬유는 강도와 영률이 높은 반면, 신도가 낮고, 섬유의 파단에 필요한 작업량(에너지)이 작다는 특징을 갖는다. 이러한 섬유를 고속으로 부직포로 가공하려고 하면, 예를 들면 섬유의 개섬(開纖) 공정이나 웨브 형성 공정에 있어, 순간적으로 또는 계속적으로 큰 힘이 작용하므로, 섬유가 파단되어 파단 부스러기가 발생하여 부직포 제품에 혼입되거나, 얻어진 부직포의 인장강도가 낮아지거나 하는 문제가 있어, 부직포 가공 속도에는 자연히 한계가 있었다. 또한, 특허문헌 2의 기술에서는 물성값을 원하는 범위 내로 하기 위해서는 특별한 생산설비가 필요하거나, 제조 조건이 한정되거나, 제조 수율이 저하되거나 하는 등의 문제가 발생하여, 다른 방법으로 과제를 해결하는 것이 요망되고 있었다.

따라서, 본 발명의 과제는 부직포로의 가공성과, 강도나 유연성 등의 부직포 물성을 양립할 수 있는 열융착성 복합 섬유를 제공하는 것이다.

본 발명자들은, 상기 과제를 달성하기 위해 열심히 연구를 거듭한 결과, 열융착성 복합 섬유의 인장 시험시의 응력-변형 곡선으로부터 산출되는 파단작업량에 주목하여, 부직포 가공시에 섬유에 작용하는 변형으로 인한 응력 상승을 억제한 인성(靭性) 열융착성 복합 섬유로 함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있음을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은 이하의 구성을 갖는다.

[1] 폴리에스테르계 수지를 포함하는 제 1 성분과, 폴리올레핀계 수지를 포함하는 제 2 성분을 포함하는 열융착성 복합 섬유로서, 상기 제 2 성분의 융점은 상기 제 1 성분의 융점보다도 10℃ 이상 낮고, 인장시험에 의해 얻어지는 파단작업량은 1.6cN·cm/dtex 이상인 열융착성 복합 섬유.

[2] 인장시험에 의해 얻어지는 파단강도와 파단신도의 비(파단강도[cN/dtex]/파단신도[%])가 0.005 내지 0.040인, 상기 [1]항에 기재된 열융착성 복합 섬유.

[3] 상기 제 1 성분이 폴리에틸렌테레프탈레이트이고, 상기 제 2 성분이 폴리에틸렌인, 상기 [1]항 또는 상기 [2]항에 기재된 열융착성 복합 섬유.

[4] 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트의 결정화도가 18% 이상인, 상기 [3]항에 기재된 열융착성 복합 섬유.

[5] 상기 [1]항 내지 상기 [4]항 중 어느 한 항의 열융착성 복합 섬유를 가공한 부직포.

[6] 상기 [5]항의 부직포를 이용한 제품.

본 발명의 열융착성 복합 섬유는, 인장시험시의 응력-변형 곡선으로부터 산출되는 파단작업량이 크고, 인성이기 때문에, 부직포 웨브 형성 공정에서의 안정성이 우수하다. 구체적으로, 고속으로 부직포 웨브를 형성하려고 할 때에, 섬유에 커다란 변형 응력이 작용하여도, 섬유는 파단을 일으키는 일이 없고, 섬유 파단 부스러기의 발생이나 웨브의 불균일한 질감 등의 결점을 억제할 수 있으며, 높은 생산성으로 벌키성과 유연성, 그리고 역학특성을 겸비한 고품질의 열융착 부직포를 얻을 수 있다. 더욱이, 본 발명의 열융착성 복합 섬유로부터 얻어지는 부직포는 부직포 강도가 높아진다는 특징이 있고, 이를 예측하여 온화한 열융착조건으로 함으로써, 필요한 부직포 강도를 유지하면서, 벌키하고 유연한 부직포를 얻을 수도 있다.

도 1은 실시예 2의 열융착성 복합 섬유의 응력-변형 곡선의 측정 결과를 나타낸 도면.
도 2는 비교예 2의 열융착성 복합 섬유의 응력-변형 곡선의 측정 결과를 나타낸 도면.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명의 열융착성 복합 섬유는 폴리에스테르계 수지를 포함하는 제 1 성분과, 폴리올레핀계 수지를 포함하는 제 2 성분을 포함하고, 제 2 성분의 융점이 제 1 성분의 융점보다도 10℃ 이상 낮고, 인장시험에 의해 얻어지는 파단작업량이 1.6cN·cm/dtex 이상이다.

본 발명의 열융착성 복합 섬유의 제 1 성분을 구성하는 폴리에스테르계 수지는 특별히 한정되지 않지만, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리알킬렌테레프탈레이트류, 폴리젖산 등의 생분해성 폴리에스테르, 및 이들과 다른 에스테르 형성 성분과의 공중합체 등을 예시할 수 있다. 다른 에스테르 형성 성분으로는 디에틸렌글리콜, 폴리메틸렌글리콜 등의 글리콜류, 이소프탈산, 헥사하이드로테레프탈산 등의 방향족 디카르복실산 등을 예시할 수 있다. 다른 에스테르 형성 성분과의 공중합체의 경우, 그 공중합 조성은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 결정성을 크게 손상시키지 않는 정도인 것이 바람직하고, 이러한 관점에서는 공중합 성분은 10% 이하, 보다 바람직하게는 5% 이하인 것이 바람직하다. 이들 폴리에스테르계 수지는 단독으로 사용하여도 좋으며, 2종류 이상을 조합하여 사용하여도 아무런 문제가 없다. 더욱이, 제 1 성분은 폴리에스테르계 수지가 포함되어 있으면 되고, 본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위에서, 다른 수지 성분을 포함하고 있어도 좋지만, 그 때의 폴리에스테르계 수지의 함량은 80wt% 이상인 것이 바람직하고, 90wt% 이상인 것이 보다 바람직하다. 그 중에서도 입수 용이성이나 원료 비용, 얻어지는 섬유의 열 안정성 등을 고려하면, 제 1 성분은 폴리에틸렌테레프탈레이트만으로 구성되는 것이 가장 바람직하다.

본 발명의 열융착성 복합 섬유를 구성하는 제 2 성분은, 폴리올레핀계 수지를 포함하고, 제 1 성분의 융점보다도 10℃ 이상 낮은 융점을 갖는 것이다. 제 2 성분을 구성하는 폴리올레핀계 수지는 제 1 성분인 폴리에스테르계 수지의 융점보다도 10℃ 이상 낮은 융점을 갖는다는 조건을 만족하는 한, 특별히 한정되지 않으며, 저밀도 폴리에틸렌, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 및 이들 에틸렌계 중합체의 무수말레산 변성물, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-부텐 공중합체, 에틸렌-부텐-프로필렌 공중합체, 폴리프로필렌, 및 이들 프로필렌계 중합체의 무수말레산 변성물, 폴리-4-메틸펜텐-1 등을 예시할 수 있다. 이들 올레핀계 중합체는 단독으로 사용하여도 좋고, 2종류 이상을 조합하여 사용하여도 아무런 문제가 없다. 게다가, 제 2 성분은 폴리올레핀계 수지가 포함되어 있으면 되고, 본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위에서, 다른 수지 성분을 포함하고 있어도 좋은데, 그 때의 폴리올레핀계 수지의 함량은 80wt% 이상인 것이 바람직하고, 90wt% 이상인 것이 보다 바람직하다. 그 중에서도, 입수 용이성이나 원료 비용, 얻어지는 섬유의 열융착특성, 열융착 부직포의 감촉이나 강도 특성 등을 고려하면, 고밀도 폴리에틸렌만으로 구성되는 것이 가장 바람직하다.

본 발명에서 바람직한 제 1 성분과 제 2 성분의 조합은 제 1 성분이 폴리에틸렌테레프탈레이트이며, 제 2 성분이 폴리에틸렌이다. 상기 조합이면, 원료 비용이나 얻어지는 섬유의 열융착 특성, 열융착 부직포의 감촉이나 강도 특성 등을 가장 균형 있게 겸비할 수 있으므로 바람직하다.

본 발명의 열융착성 복합 섬유를 구성하는 제 1 성분 및 제 2 성분에는, 본 발명의 효과를 방해하지 않는 범위 내에서, 필요에 따라 다양한 성능을 발휘시키기 위한 첨가제, 예를 들면 산화방지제나 광안정제, 자외선 흡수제, 중화제, 조핵제, 에폭시 안정제, 활제, 항균제, 소취제, 난연제, 대전방지제, 안료, 가소제 등을 적절히 첨가하여도 좋다.

본 발명의 열가소성 복합 섬유에서의 제 1 성분과 제 2 성분의 부피비는 특별히 한정되지 않지만, 20/80 내지 80/20의 범위인 것이 바람직하고, 40/60 내지 60/40의 범위인 것이 보다 바람직하다. 제 1 성분의 부피가 큰 편이 벌키한 부직포를 얻을 수 있게 되며, 제 2 성분의 부피가 큰 편이 고강도 부직포를 얻을 수 있게 된다. 부직포의 벌키성이나 강도 등, 요구하는 물성에 따라, 제 1 성분과 제 2 성분의 부피비는 적절히 선택가능한데, 20/80 내지 80/20의 범위이면, 부직포의 모든 물성을 만족할 만한 수준이 되며, 40/60 내지 60/40의 범위이면, 부직포의 모든 물성이 충분한 수준이 된다.

또한, 제 1 성분과 제 2 성분의 복합 형태는 특별히 한정되지 않고, 병렬이나 동심(同心) 코어/클래드, 편심(偏心) 코어/클래드 등의 복합 형태는 모두 채용할 수 있다. 복합 형태가 코어/클래드 구조인 경우에는, 제 1 성분을 코어 부분에 배치하고, 제 2 성분을 클래드 성분에 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 섬유 단면 형상은 원이나 타원 등의 둥근형, 삼각이나 사각 등의 각형, 열쇠형이나 팔엽형(八葉型) 등의 이형(異型), 또는 분할이나 중공 등의 어느 것이나 채용할 수 있다.

본 발명의 열가소성 복합 섬유는 단사의 인장시험시의 응력-변형 곡선으로부터 산출되는 파단작업량이 1.6cN·cm/dtex 이상이고, 보다 바람직하게는 1.7cN·cm/dtex 이상, 더욱 바람직하게는 1.9cN·cm/dtex 이상이며, 특히 바람직하게는 2.0cN·cm/dtex 이상이다. 여기에서 인장시험에 의해 얻어지는 파단작업량이란, 가로축을 변형[%]으로 하고, 세로축을 응력[cN/dtex]으로 한 경우의 응력-변형 곡선과 가로축에 의해 둘러싸인 면적으로 정의되는 수치이며, 본 발명의 열융착성 복합 섬유가 파단에 필요한 작업량, 즉 에너지량을 나타낸다. 일반적으로, 섬유 소재의 인장특성은 파단시의 강도와 신도로 논의되는 일이 많은데, 섬유가 파단에 이르기까지의 변형에 의해 작용하는 응력이나, 파단에 이르기까지의 연성(延性)을 파악하기 위해서는 파단작업량을 논하는 것이 중요하게 된다. 파단작업량이 크다는 것은 섬유가 파단될 때까지 견딜수 있는 작업량이 크다는 것이고, 섬유가 질기며, 즉 인성인 것을 의미한다. 한편, 파단작업량이 작은 경우에는 섬유에 아주 소량의 작업량이 작용한 것만으로 파단에 이른다는 것이며, 이러한 섬유는 무르고, 취성인 것을 의미한다.

본 발명의 열융착성 복합 섬유를 부직포로 가공할 경우, 섬유의 개섬(開纖)이나 웨브 형성 등의 공정을 거치는데, 균일한 부직포를 높은 생산성으로 얻고자 하면, 섬유에 순간적으로, 또는 계속적으로 과도한 힘이 작용하게 된다. 그 때에, 섬유는 적지 않게 데미지를 받아, 섬유의 파단이나, 섬유를 구성하는 성분의 탈락을 일으켜서, 이것이 가루 형태의 결점이 되거나, 이를 기점으로 네프사 형상의 섬유 엉킴 결점이 되거나 하기 때문에, 높은 품질을 유지하면서 생산성을 높이는 데에는 자연히 한계가 있었다. 그러나, 열융착성 복합 섬유의 파단작업량이 1.6cN·cm/dtex 이상이면, 부직포 가공시에 섬유가 데미지를 잘 받지 않게 되며, 부직포의 품질과 가공 속도를 만족할 만한 수준으로 양립할 수 있게 된다. 그리고, 파단작업량이 1.7cN·cm/dtex 이상이면, 부직포의 품질과 가공 속도를 더욱 높은 수준으로 양립시킬 수 있으며, 1.9cN·cm/dtex 이상이면, 충분한 수준으로 양립할 수 있게 되고, 2.0cN·cm/dtex 이상이면, 고속으로의 부직포 가공 형성에 충분히 적용하는 동시에, 얻어지는 부직포의 강도를 향상시킬 수 있다. 또한, 파단작업량의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 파단작업량을 높이기 위한 난이도와, 파단작업량이 높음으로 인해 얻어지는 효과의 균형을 고려하면, 4.0cN·cm/dtex 이하인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 열융착성 복합 섬유는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 단사의 인장시험에 의해 얻어지는 파단강도와 파단신도의 비(파단강도[cN/dtex]/파단신도[%])가 0.005 내지 0.040의 범위인 것이 바람직하고, 하한값은 0.010 이상인 것이 보다 바람직하며, 상한은 0.030 이하인 것이 보다 바람직하다. 파단강도와 파단신도의 비가 크다는 것은 고강도·저신도이며, 파단강도와 파단신도의 비가 작다는 것은 저강도·고신도인 것을 의미하는데, 이 비가 0.005 이상이면, 열융착성 복합 섬유를 가공하여 얻어지는 열융착 부직포의 강도나 벌키성이 만족할 만한 정도가 되기 때문에 바람직하고, 0.010 이상이면 충분해지므로 보다 바람직하다. 또한, 파단강도와 파단신도의 비가 0.040 이하이면, 부직포 가공시에 열융착성 복합 섬유가 파단되거나 하는 단점을 만족할 만한 정도로 억제할 수 있으며, 0.030 이하이면 충분히 억제할 수 있으므로 바람직하다. 또한, 이 비가 0.040 이하, 보다 바람직하게는 0.030 이하인 경우에는, 얻어지는 열융착 부직포의 강도가 높아진다는 효과도 얻을 수 있고, 이를 예측하여 열융착 조건을 온화하게 하면, 보다 벌키하고 유연한 부직포를 얻을 수 있게 되는 효과도 가질 수 있다.

본 발명의 열융착성 복합 섬유는 특별히 한정되지 않지만, 제 1 성분이 폴리에틸렌테레프탈레이트로 구성되며, 그 결정화도가 18% 이상인 것이 바람직하고, 20% 이상인 것이 보다 바람직하다. 본 발명의 열융착성 복합 섬유는 제 1 성분의 결정화도가 높을수록 벌키한 부직포가 되지만, 폴리에틸렌테레프탈레이트의 결정화도가 18% 이상이면, 높은 가공 속도로, 결점 등이 없는 고품질의, 벌키하고 유연한 감촉의 열융착 부직포를 얻을 수 있게 되고, 결정화도가 20% 이상이면, 더욱 부피가 벌키하고 매우 유연한 감촉의 열융착 부직포를 얻을 수 있게 된다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트의 결정화도는 높은 편이 바람직하고, 상한은 특별히 한정되지 않지만, 결정화도를 높이기 위한 난이도와 결정화도가 높음으로 인해 얻어지는 효과의 균형을 고려하면, 40% 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 열융착성 복합 섬유는 특별히 한정되지 않지만, 섬도가 0.8 내지 5.6dtex의 범위인 것이 바람직하고, 1.2 내지 3.3dtex의 범위인 것이 보다 바람직하다. 섬도가 작은 편이 부드러운 감촉의 부직포를 얻을 수 있으며, 한편으로, 섬도가 큰 편이 액체나 기체의 투과성이 뛰어난 부직포를 얻을 수 있는데, 0.8 내지 5.6dtex의 범위이면 부직포의 모든 물성이 만족할 만한 수준이 되며, 1.2 내지 3.3dtex의 범위이면 충분한 수준이 된다.

본 발명의 열융착성 복합 섬유의 섬유 길이는 특별히 한정되지 않고, 웨브 형성 방법, 부직포의 생산성이나 요구 특성 등을 고려하여 적절히 선택할 수 있다. 웨브의 형성 방법으로는 카딩(Carding)이나 에어레이드 등의 건식법, 초조법(抄造法) 등의 습식법을 예시할 수 있고, 어떤 방식으로든, 본 발명의 효과, 즉 개섬이나 웨브 형성의 공정에서 섬유의 파단을 일으키지 않고 분말형 결점이나 웨브의 불균일한 질감 등의 결점을 억제할 수 있다는 효과를 얻을 수 있는데, 카딩법으로 웨브를 형성하는 경우에는 이 효과를 특히 현저하게 얻을 수 있다. 또한, 로드용 섬유나 와인딩 필터용 섬유, 와이핑 부재의 원료가 되는 섬유의 경우에는 컷팅하지 않은 연속 토우(tow)의 섬유 형태를 채용할 수 있다.

본 발명의 열융착성 복합 섬유의 권축에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 웨브 형성 방법이나 웨브 형성 설비의 사양, 부직포의 생산성이나 요구 물성 등을 고려하여, 권축의 유무나 권축수, 권축율, 잔류 권축율, 권축 탄성률 등의 권축 특성을 적절히 선택할 수 있다. 또한, 권축의 형상도 특별히 제한되지 않고, 지그재그 형상의 기계 권축이나, 스파이럴 형상이나 옴 형상의 입체 권축 등을 적절하게 선택할 수 있다. 나아가, 권축은 열융착성 복합 섬유에 혼재하고 있어도 좋고, 잠재하고 있어도 좋다.

본 발명의 열융착성 복합 섬유는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 그 표면에 섬유처리제가 부착되어 있는 것이 바람직하다. 섬유처리제를 부착시킴으로써, 섬유 제조 공정이나 부직포 제조 공정에서의 정전기 발생을 억제하거나, 마찰이나 점착으로 인한 엉킴이나 휘감기 등의 단점을 해소하거나, 얻어진 부직포에 친수성이나 발수성의 특성을 부여하거나 하는 것이 가능하다. 섬유에 부착시키는 섬유처리제는 특별히 한정되지 않고, 요구하는 특성에 따라 적절히 선택할 수 있다. 또한, 섬유처리제를 섬유에 부착시키는 방법도 특별히 한정되지 않고, 공지의 방법, 예를 들면 롤러법, 침지법, 분무법, 팻 드라이(pat dry)법 등을 채용할 수 있다. 더욱이, 섬유처리제의 부착량도 특별히 한정되지 않고, 요구하는 특성에 따라 적절하게 선택하는 것이 가능한데, 0.05 내지 2.00wt%의 범위, 보다 바람직하게는 0.20 내지 1.00wt%의 범위를 예시할 수 있다.

본 발명의 열융착성 복합 섬유를 얻는 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지의 열융착성 복합 섬유의 제조방법 중 어느 것을 채용하여도 좋지만, 높은 생산성과 높은 수율로 상기 열융착성 복합 섬유를 얻는 방법으로는, 후술하는 방법을 예시할 수 있다.

본 발명의 열융착성 복합 섬유의 원료가 되는, 폴리에스테르계 수지를 포함하는 성분을 제 1 성분에 배치하고, 제 1 성분보다도 융점이 낮은, 폴리올레핀계 수지를 포함하는 성분을 제 2 성분에 배치한 미연신사는 일반적인 용융방사방법으로 얻을 수 있다. 용융 방사시의 온도 조건은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 방사온도는 230℃ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 260℃ 이상, 더욱 바람직하게는 300℃ 이상이다. 방사온도가 230℃ 이상이면, 방사시의 단사 횟수를 적게 하고, 또한 연신성이 뛰어난 미연신사를 얻을 수 있으므로 바람직하며, 260℃ 이상이면 이들 효과가 보다 현저해지고, 300℃ 이상이면 더욱 현저해지므로 바람직하다. 또한, 방사속도는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 300 내지 1500m/min인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 600 내지 1200m/min이다. 방사 속도가 300m/min 이상이면, 임의의 방사섬도의 미연신사를 얻고자 할 때의 단일구멍 토출량을 많게 하고, 만족할 만한 생산성을 얻을 수 있으므로 바람직하다. 또한, 방사속도가 1500m/min 이하이면, 미연신사의 신도가 높아지게 되고 연신공정에서의 안정성이 향상되므로 바람직하다. 방사속도가 600 내지 1200m/min의 범위이면, 생산성과 연신공정 안정성의 균형이 뛰어나므로 더욱 바람직하다.

미연신사를 얻을 때의 압출기나 방사구금은 공지된 구조의 압출기나 구금을 사용할 수 있다. 또한, 방사구금으로부터 토출된 섬유형상의 수지를 거두는 과정에서의 냉각방법은 종래의 방법을 채용할 수 있다. 특별히 제한되지 않지만, 미연신사의 신도를 높게 하기 위해서는 냉각풍을 이용하여 가능한 온화하게 냉각하는 것이 바람직하다.

본 발명의 열융착성 복합 섬유를 얻기 위해, 미연신사를 연신하는 방법으로서는 특별히 한정되지 않지만, 고온에서의 연신과 저온에서의 연신을 조합한 다단 연신으로 함으로써, 높은 생산성 및 높은 수율로 본 발명의 열융착성 복합 섬유를 쉽게 얻을 수 있으므로 바람직하다. 고온 연신과 저온 연신의 온도나 연신속도, 연신배율 등의 모든 조건은 특별히 한정되지 않고, 열융착성 복합 섬유의 파단작업량이 1.6cN·cm/dtex 이상이 되도록 적절히 설정할 수 있다. 예를 들어, 고온 연신의 연신 온도는 100 내지 125℃의 범위가 바람직하고, 110 내지 120℃의 범위가 보다 바람직하다.

또한, 저온 연신의 연신온도는 60 내지 90℃의 범위가 바람직하고, 70 내지 80℃의 범위가 보다 바람직하다. 고온연신배율/저온연신배율의 비가 커지면, 열융착성 복합 섬유의 파단작업량이 높아지는 경향이 있는데, 열융착성 복합 섬유의 기타 모든 물성을 보면서, 적절히 조정할 수 있다. 고온연신배율/저온연신배율의 비는 특별히 한정되지 않지만, 0.3 내지 3.0의 범위인 것이 바람직하고, 0.6 내지 2.0의 범위인 것이 보다 바람직하다. 고온연신배율/저온연신배율의 비가 0.3 이상이면, 파단작업량이 만족할 만한 정도로 커지고, 본 발명의 효과가 얻어지게 된다. 또한, 고온연신배율/저온연신배율의 비가 3.0 이하이면, 만족할 만한 파단작업량의 수치를 유지하면서, 벌키성이 뛰어난 열융착성 복합 섬유가 얻어지게 된다. 고온연신배율/저온연신배율의 비가 0.6 내지 2.0의 범위이면, 부직포의 가공성 및 고속 생산성과, 얻어진 부직포의 강도나 벌키성, 유연성 등의 모든 물성을 고도로 양립할 수 있게 된다.

또한, 고온연신배율과 저온연신배율의 곱으로 표현되는 총 연신배율은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 원하는 섬도의 열융착성 복합 섬유를 높은 생산성으로 얻는다는 관점에서는 총 연신배율은 높은 편이 좋고, 2.5배 이상인 것이 바람직하며, 3.5배 이상인 것이 보다 바람직하고, 4.5배 이상인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명의 열융착성 복합 섬유는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 연신 후에 열처리되어 있는 것이 바람직하다. 연신 후에 열처리를 실시함으로써, 열융착성 복합 섬유의 제 1 성분인 폴리에스테르계 수지의 결정성이 증가하고, 열융착 부직포로 가공했을 때의 벌키성을 향상시킬 수 있다. 열처리 방법은 특별히 한정되지 않으며, 열 롤이나 열판으로의 접촉에 의한 열처리이어도 좋고, 가열 공기나 가열 증기에 의한 열처리이어도 좋으며, 나아가서는 열융착성 복합 섬유가 일정 길이 구속된 상태에서의 열처리이어도 좋고, 이완된 상태에서의 열처리이어도 좋다. 또한, 열처리의 온도는 특별히 한정되지 않지만, 온도는 열융착성 복합 섬유끼리 유착되지 않는 범위에서 높은 것이 바람직하고, 90 내지 130℃의 범위, 보다 바람직하게는 100 내지 120℃의 범위를 예시할 수 있다. 열처리 시간도 특별히 한정되지 않지만, 조업성을 해치지 않는 범위에서 긴 것이 바람직하며, 구체적으로는 5초 이상, 보다 바람직하게는 30초 이상, 더욱 바람직하게는 3분 이상이다.

본 발명의 열융착성 복합 섬유는 웨브로 형성된 후, 열융착에 의해 섬유간을 접착하여 부직포 등으로 성형하는데, 부직포는 1종류의 본 발명의 열융착성 복합 섬유로 구성되어 있어도 좋고, 2종류 이상의 열융착성 복합 섬유로 구성되어 있어도 좋다. 또한, 부직포는 본 발명의 효과를 방해하지 않을 정도로, 본 발명의 열융착성 복합 섬유 이외의 섬유를 포함하고 있어도 좋으며, 그러한 섬유로는 공지된 복합 섬유나 단성분 섬유, 코튼, 레이온 등을 예시할 수 있다. 2종류 이상의 섬유로 구성되는 부직포는 각각의 섬유의 혼섬 부직포이어도 좋고, 각각의 섬유가 단독으로 층을 구성하는 다층 부직포이어도 좋으며, 그 조합인 혼섬 다층 부직포이어도 좋다.

웨브의 열융착 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지된 어느 방법도 채용할 수 있다. 예를 들어, 웨브에 순환 열풍을 통과시켜 섬유간을 열융착하는 에어 스루 방식, 열풍에 의해 웨브를 부유시키면서 열융착하는 플로팅 드라이어 방식, 고압 증기나 과열 증기에 의해 열융착하는 방식, 고온에서의 압착에 의해 열융착시키는 엠보싱 방식이나 캘린더 방식 등을 예시할 수 있는데, 이들 중에서도 벌키하고 유연한 부직포를 얻기 쉽다는 관점에서는 에어 스루 방식이 가장 바람직하다. 또한, 열융착시의 온도나 시간 등의 모든 조건은 특별히 한정되지 않지만, 본 발명의 열융착성 복합 섬유는 파단작업량이 1.6cN·cm/dtex보다도 작은 열융착성 복합 섬유를 가공한 경우보다도 부직포 강도가 높아진다는 특징이 있다. 이를 예측하여, 낮은 열융착 온도나 짧은 열융착 시간 등의 온화한 조건을 설정하여도, 목표가 되는 부직포 강도를 얻는 것이 가능하며, 필요한 부직포 강도를 유지하면서, 유연한 감촉의 부직포가 얻어지므로 바람직하다.

본 발명의 열융착성 복합 섬유를 가공한 부직포는 특별히 한정되지 않지만, 그 벌키하고 유연한 감촉을 살려, 예를 들면 기저귀나 생리대 등의 부재로서, 또한 높은 부직포 강도를 얻을 수 있다는 특징을 살려, 예를 들어 필터 여과재나 와이핑 시트 등의 부재로서, 다양한 제품에 바람직하게 사용할 수 있다.

[실시예]

이하, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 상세하게 설명하는데, 본 발명은 그들에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예 및 비교예 중에 나타낸 물성값의 측정방법 또는 정의를 이하에 나타낸다.

[섬도, 파단강도, 파단신도, 파단작업량]

Textechno사제의 단사 강신도 측정기인 FAVIMAT을 사용하고, 무작위로 샘플링한 50개의 열융착성 복합 섬유의 섬도와 강신도를 측정하여 평균값을 산출하였다. 강신도 측정의 조건은 게이지 길이를 10mm, 인장 속도를 20mm/min로 하고, 파단시의 강도를 파단강도[cN/dtex], 파단시의 신도를 파단신도(%)로 정의하며, 가로축을 변형[cm]으로 하고, 세로축을 응력[cN]으로 한 경우의 응력-변형 곡선과 가로축에 의해 둘러싸이는 면적을 섬도[dtex]로 나눈 수치를 파단작업량[cN·cm/dtex]로 정의하였다.

[폴리에틸렌테레프탈레이트의 결정화도]

나노포톤 주식회사제의 레이저 라만 현미경을 사용하며, 이하의 식으로 산출하였다.

환산밀도ρ[g/cm³] = (305-Δυ₁₇₃₀)/209₁₇₃₀

결정화도[%] = 100×(ρ-1.335)/(1.455-1.335)

여기서, Δυ₁₇₃₀은 1730cm^-1 부근의 라만 밴드(C=O 신축 밴드)의 반치폭이다.

[부직포화 공정에서의 섬유 파단에 대한 내성]

유한회사 다케우치제작소제의 미니어처 카드기에 50g의 열융착성 복합 섬유를 5회 반복하여 통과시키고, 그 때의 섬유 파단 부스러기의 발생량으로부터, 부직포화 공정에서의 섬유 파단에 대한 내성을 하기 기준에 따라 평가하였다.

[평가 기준]

◎ : 카드기 아래에 탈락한 섬유 파단 부스러기가 확인되지 않고, 또한, 카드기를 통과한 웨브에는 섬유 파단 부스러기에서 유래하는 결점이 존재하지 않아, 충분한 양품율이었다.

○ : 카드기 아래에 탈락한 섬유 파단 부스러기가 확인되었으나, 카드기를 통과 한 웨브에는 섬유 파단 부스러기에서 유래하는 결점이 존재하지 않아, 충분한 양품률이었다.

△ : 카드기 아래에 탈락한 섬유 파단 부스러기가 확인되고, 카드기를 통과한 웨브에는 섬유 파단 부스러기에서 유래하는 결점이 존재하였는데, 만족할 만한 양품률이었다.

× : 카드기 아래에 탈락한 섬유 파단 부스러기가 확인되고, 카드기를 통과한 웨브에는 섬유 파단 부스러기에서 유래하는 결점이 존재하여, 허용할 만한 양품률이 아니었다.

[부직포 물성]

유한회사 다케우치제작소제의 미니어처 카드기를 사용하여 제작한 웨브를, 에어 스루 가공기를 이용하여, 138℃의 순환 열풍으로 15초간 열처리함으로써, 열융착 부직포를 얻었다. 이 부직포를 150mm×150mm로 잘라내고, 단위면적당 중량[g/m²], 하중 3.5g/cm²에서의 두께[mm]를 측정하여, 비용적(比容積)[cm³/g]을 산출하였다. 그 후, 부직포를 길이 방향 150mm, 폭 방향 50mm로 컷팅하고, 게이지 길이 100mm, 인장 속도 200mm/min의 조건에서 기계방향 및 폭방향의 강신도를 측정하여, 하기 식으로부터 평균강도를 산출하였다.

평균강도[N/50mm] = (기계방향 강도[N/50mm] × 폭방향 강도[N/50mm])^1/2

(실시예 1)

제 1 성분으로서, IV(Intrinsic Viscosity)값이 0.64인 폴리에틸렌테레프탈레이트(융점 250℃)를 사용하고, 제 2 성분으로서, 190℃에서 측정한 용융지수(melt index)가 22g/10min인 고밀도 폴리에틸렌(융점 130℃)을 사용하였다.

고융점 성분인 제 1 성분을 코어에 배치하고, 저융점 성분인 제 2 성분을 클래드에 배치하여, 클래드/코어 = 50/50의 단면 형태로 복합하고, 방사 속도 900m/min의 조건에서 15.0dtex의 미연신사를 채취하였다. 얻어진 미연신사를 열 롤 연신기로 110℃에서 2.5배로 연신한 후에, 80℃에서 3.0배로 연신하여 2.0dtex의 열융착성 복합 섬유를 얻었다. 이 열융착성 복합 섬유의 파단강도는 2.58cN/dtex이고, 파단신도는 134%이며, 파단강도/파단신도는 0.019이고, 파단작업량은 2.48cN·cm/dtex이어서, 충분히 높은 파단작업량을 가지고 있었다. 또한, 라만 분광법으로 측정되는 폴리에틸렌테레프탈레이트의 결정화도는 21%이었다.

이 열융착성 복합 섬유를 카딩법으로 웨브로 하고, 에어 스루 가공기로 열처리하여 열융착 부직포를 제작하였다. 카딩 공정에서의 섬유의 파단내성은 매우 양호하여, 섬유가 파단된 부스러기를 발생하거나, 파단부를 기점으로 한 결점을 발생하거나 하는 일은 없어, 충분한 가공성이었다. 얻어진 부직포의 평균강도는 23N/50mm이고, 비용적은 75cm³/g이었다. 얻어진 부직포는 충분히 벌키하고, 부드러운 감촉이어서, 예를 들어 기저귀의 톱 시트로서 바람직하게 사용할 수 있었다.

(실시예 2)

제 1 성분으로서, IV값이 0.64인 폴리에틸렌테레프탈레이트(융점 250℃)를 사용하며, 제 2 성분으로서, 190℃에서 측정한 용융지수가 16g/10min인 고밀도 폴리에틸렌(융점 130℃)을 사용하였다.

고융점 성분인 제 1 성분을 코어에 배치하고, 저융점 성분인 제 2 성분을 클래드에 배치하여, 클래드/코어 = 60/40의 단면 형태로 복합하고, 방사속도 900m/min의 조건에서 15.0dtex의 미연신사를 채취하였다. 얻어진 미연신사를 열 롤 연신기로 120℃에서 3.0배 연신한 후에, 70℃에서 2.0배로 연신하여 2.5dtex의 열융착성 복합 섬유를 얻었다. 이 열융착성 복합 섬유의 파단강도는 2.84cN/dtex이고, 파단신도는 130%이며, 파단강도/파단신도는 0.022이고, 파단작업량은 2.69cN·cm/dtex이어서, 충분히 높은 파단작업량을 가지고 있었다. 또한, 라만 분광법으로 측정되는 폴리에틸렌테레프탈레이트의 결정화도는 20%이었다.

이 열융착성 복합 섬유를 카딩법으로 웨브로 하고, 에어 스루 가공기로 열처리하여 열융착 부직포를 제작하였다. 카딩 공정에서의 섬유의 파단내성은 매우 양호하여, 섬유가 파단된 부스러기를 발생하거나, 파단부를 기점으로 한 결점을 발생하거나 하는 일은 없어, 충분한 가공성이었다. 얻어진 부직포의 평균강도는 24N/50mm이고, 비용적은 70cm³/g이었다. 얻어진 부직포는 충분히 벌키하고, 부드러운 감촉이어서, 예를 들어 기저귀의 톱 시트로서 바람직하게 사용할 수 있었다.

(실시예 3)

제 1 성분으로서, IV값이 0.64인 폴리에틸렌테레프탈레이트(융점 250℃)를 사용하고, 제 2 성분으로서, 190℃에서 측정한 용융지수가 16g/10min인 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌(융점 125℃)을 사용하였다.

고융점 성분인 제 1 성분을 코어에 배치하고, 저융점 성분인 제 2 성분을 클래드에 배치하여, 클래드/코어 = 50/50의 단면 형태로 복합하고, 방사속도 700m/min의 조건에서 10.0dtex의 미연신사를 채취하였다. 얻어진 미연신사를 열 롤 연신기로 120℃에서 2.0배로 연신한 후에, 70℃에서 3.0배로 연신하여 1.7dtex의 열융착성 복합 섬유를 얻었다. 이 열융착성 복합 섬유의 파단강도는 2.45cN/dtex, 파단신도는 129%이며, 파단강도/파단신도는 0.019이고, 파단작업량은 2.23cN·cm/dtex이어서, 충분히 높은 파단작업량을 가지고 있었다. 또한, 라만 분광법으로 측정되는 폴리에틸렌테레프탈레이트의 결정화도는 21%이었다.

이 열융착성 복합 섬유를 카딩법으로 웨브로 하고, 에어 스루 가공기로 열처리하여 열융착 부직포를 제작하였다. 카딩 공정에서의 섬유의 파단내성은 충분하여, 섬유가 파단된 부스러기를 발생하거나, 파단부를 기점으로 한 결점을 발생하거나 하는 일은 없어, 만족할 만한 가공성이었다. 얻어진 부직포의 평균강도는 21N/50mm이고, 비용적은 72cm³/g이었다. 얻어진 부직포는 충분히 벌키하고, 섬유 표면에 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌을 배치하고 있기 때문에, 매우 부드러운 감촉이어서, 예를 들어 기저귀의 톱 시트로서 바람직하게 사용할 수 있었다.

(실시예 4)

제 1 성분으로서, IV값이 0.64인 폴리에틸렌테레프탈레이트(융점 250℃)를 사용하고, 제 2 성분으로서, 190℃에서 측정한 용융지수가 16g/10min인 고밀도 폴리에틸렌(융점 130℃)를 사용하였다.

고융점 성분인 제 1 성분을 코어에 배치하고, 저융점 성분인 제 2 성분을 클래드에 배치하여, 클래드/코어 = 50/50의 단면 형태로 복합하고, 방사속도 700m/min의 조건에서 10.0dtex의 미연신사를 채취하였다. 얻어진 미연신사를 열 롤 연신기로 120℃에서 2.5배 연신한 후에, 70℃에서 3.0배로 연신하여 1.3dtex의 열융착성 복합 섬유를 얻었다. 이 열융착성 복합 섬유의 파단강도는 2.91cN/dtex, 파단신도는 100%이며, 파단강도/파단신도는 0.029이고, 파단작업량은 2.11cN·cm/dtex이어서, 충분히 높은 파단작업량을 가지고 있었다. 또한, 라만 분광법으로 측정되는 폴리에틸렌테레프탈레이트의 결정화도는 23%이었다.

이 열융착성 복합 섬유를 카딩법으로 웨브로 하고, 에어 스루 가공기로 열처리하여 열융착 부직포를 제작하였다. 카딩 공정에서의 섬유의 파단내성은 충분하여, 섬유가 파단된 부스러기를 발생하거나, 파단부를 기점으로 한 결점이 발생하거나 하는 일은 없어, 만족할 만한 가공성이었다. 얻어진 부직포의 평균강도는 23N/50mm이고, 비용적은 78cm³/g이었다. 얻어진 부직포는 충분히 벌키하고, 섬도가 작기 때문에, 매우 부드러운 감촉이어서, 예를 들어 기저귀의 톱 시트로서 바람직하게 사용할 수 있었다.

상기 부직포의 평균강도가 충분히 높았기 때문에, 상기 부직포를 제품으로 가공할 때에 필요한 강도의 기준으로 20N/50mm를 설정하고, 이 평균강도를 유지할 수 있는 범위에서 에어 스루 가공 온도를 변경해 본 결과, 133℃까지 저하시킬 수 있었다. 이에 따라, 부직포의 비용적은 84cm³/g까지 증대하고, 매우 부드러운 감촉의 부직포를 얻을 수 있었다.

(실시예 5)

실시예 4의 미연신사를 열 롤 연신기로 110℃에서 2.0배로 연신한 후에, 80℃에서 1.5배로 연신하여, 3.3dtex의 열융착성 복합 섬유를 얻었다. 이 열융착성 복합 섬유의 파단강도는 1.64cN dtex, 파단신도는 294%이며, 파단강도/파단신도는 0.006이고, 파단작업량은 2.93cN·cm/dtex이어서, 충분히 높은 파단작업량을 가지고 있었다. 또한, 라만 분광법으로 측정되는 폴리에틸렌테레프탈레이트의 결정화도는 15%이었다. 이 열융착성 복합 섬유를 카딩법으로 웨브로 하고, 에어 스루 가공기로 열처리하여 열융착 부직포를 제작하였다. 카딩 공정에서의 섬유의 파단내성은 매우 양호하여, 섬유가 파단된 부스러기를 발생하거나, 파단부를 기점으로 한 결점을 발생하거나 하는 일은 없어, 충분한 가공성이었다.

얻어진 부직포의 평균강도는 26N/50mm이고, 비용적은 55cm³/g이었다. 폴리에틸렌테레프탈레이트의 결정화도가 낮기 때문에, 얻어진 부직포의 비용적은 다소 낮고, 유연성 등의 감촉은 충분하지는 않지만, 만족할 만한 수준이었다.

(비교예 1)

실시예 1과 동일한 미연신사를 열 롤 연신기로 90℃에서 2.5배로 연신한 후에, 80℃에서 다시 연신하려고 했지만, 연신 끊어짐을 발생하여 연신사를 채취할 수 없었다. 그래서, 90℃에서 3.0배로 1단 연신하여 5.0dtex의 열융착성 복합 섬유를 얻었다. 이 열융착성 복합 섬유의 파단강도는 2.94cN/dtex, 파단신도는 64%이며, 파단강도/파단신도는 0.046이고, 파단작업량은 1.41cN·cm/dtex이어서, 실시예 1의 열융착성 복합 섬유의 파단작업량보다 작으며, 취성적이었다. 또한, 라만 분광법으로 측정되는 폴리에틸렌테레프탈레이트의 결정화도는 23%이었다.

이 열융착성 복합 섬유를 카딩법으로 웨브로 하고, 에어 스루 가공기로 열처리하여 열융착 부직포를 제작하였다. 카딩 공정에서는 섬유가 파단되어 짧은 섬유가 탈락하는 모습을 볼 수 있으며, 또한, 데미지를 입은 섬유를 기점으로 한 섬유 엉킴 형태의 결점을 발생시키는 일이 있어, 만족할 만한 가공성이 아니었다. 얻어진 부직포의 평균강도는 17N/50mm이고, 비용적은 72cm³/g이었다. 얻어진 부직포는 섬도가 크기 때문에, 감촉이 딱딱하여, 예를 들어 기저귀의 톱 시트 등의 유연성이 요구되는 용도에는 부적합하였다.

(비교예 2)

미연신사의 섬도를 7.5dtex로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 조건으로 미연신사를 채취하고, 열 롤 연신기로 90℃에서 3.0배로 1단 연신하여, 2.5dtex의 열융착성 복합 섬유를 얻었다. 이 열융착성 복합 섬유의 파단강도는 3.30cN/dtex, 파단신도는 51%이며, 파단강도/파단신도는 0.065이고, 파단작업량은 1.16cN·cm/dtex이어서, 실시예 1의 열융착성 복합 섬유의 파단작업량보다 작으며, 취성적이었다. 또한, 라만 분광법으로 측정되는 폴리에틸렌테레프탈레이트의 결정화도는 23%이었다.

이 열융착성 복합 섬유를 카딩법으로 웨브로 하고, 에어 스루 가공기로 열처리하여 열융착 부직포를 제작하였다. 카딩 공정에서는 섬유가 파단되어 짧은 섬유가 탈락하는 모습을 볼 수 있으며, 또한, 데미지를 입은 섬유를 기점으로 한 섬유 엉킴 형태의 결점을 발생시키는 일이 있어, 만족할 만한 가공성은 아니었다. 얻어진 부직포의 평균강도는 19N/50mm이고, 비용적은 70cm³/g이었다. 얻어진 부직포는 섬도가 크기 때문에, 감촉이 딱딱하여, 예를 들어 기저귀의 톱 시트 등의 유연성이 요구되는 용도에는 부적합하였다.

(비교예 3)

미연신사의 섬도를 6.0dtex로 한 것 이외에는 실시예 2와 동일한 조건으로 미연신사을 채취하고, 열 롤 연신기로 90℃에서 2.5배 연신한 후에, 90℃에서 1.2배로 연신하여, 2.0dtex의 열융착성 복합 섬유를 얻었다. 이 열융착성 복합 섬유의 파단강도는 3.31cN/dtex, 파단신도는 61%이며, 파단강도/파단신도는 0.054이고, 파단작업량은 1.48cN·cm/dtex이어서, 실시예 2와 비교하여 파단작업량이 작으며, 취성적이었다. 또한, 라만 분광법으로 측정되는 폴리에틸렌테레프탈레이트의 결정화도는 20%이었다.

이 열융착성 복합 섬유를 카딩법으로 웨브로 하고, 에어 스루 가공기로 열처리하여 열융착 부직포를 제작하였다. 카딩 공정에서는 섬유가 파단되어 짧은 섬유가 탈락하는 모습을 볼 수 있으며, 또한, 데미지를 입은 섬유를 기점으로 한 섬유 엉킴 형태의 결점을 발생시키는 일이 있어, 만족할 만한 가공성은 아니었다. 얻어진 부직포의 평균강도는 18N/50mm이고, 비용적은 69cm³/g이었다. 얻어진 부직포는 카딩 공정에서 발생한 결점을 포함하고 있어, 예를 들어 기저귀의 톱 시트 등에 사용한 경우에는 피부 자극 등이 우려되는 것이었다.

표 1에 각 실시예 및 비교예의 섬유 및 부직포의 모든 물성 평가결과를 정리하여 나타낸다.

본 발명의 파단작업량이 1.6cN·cm/dtex 이상인 열융착성 복합 섬유의 응력-변형 곡선의 일 예로서, 실시예 2의 측정 결과를 도 1에 나타내었다. 또한, 파단작업량이 1.6cN·cm/dtex보다도 작은, 종래의 열융착성 복합 섬유의 응력-변형 곡선의 일 예로서, 비교예 2의 측정 결과를 도 2에 나타내었다.

표 1, 도 1 및 도 2의 결과로부터, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 5는 섬유의 파단작업량이 1.6cN·cm/dtex 이상이며, 카딩 공정에서의 섬유 파단 등의 데미지가 억제되어, 양호한 조업성과 가공성으로 열융착 부직포를 얻을 수 있다. 또한, 얻어진 부직포는 파단작업량이 작은 열융착성 복합 섬유와 비교하여, 부직포 강도가 높아진다는 특징이 보였다. 또한, 실시예 5에 대해서는 폴리에틸렌테레프탈레이트의 결정화도가 낮고, 부직포의 비용적이 다소 낮은데, 그 감촉은 충분하지는 않지만, 만족할 만한 수준이었다.

한편, 비교예 1 내지 3의 열융착성 복합 섬유는 파단작업량이 1.6cN·cm/dtex보다도 낮고, 카딩 공정에서 섬유파단 등의 데미지를 입어, 이를 기점으로 한 결점을 발생하므로, 부직포 질감의 악화나 양품율의 저하를 초래하였다.

본 발명을 상세하게 또한 특정한 실시예를 참조하여 설명하였는데, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경이나 수정을 가할 수 있음은 당업자에게 명백하다. 본 출원은 2017년 3월 31일에 출원된 일본 특허출원(일본 특원 2017-072662)에 근거한 것이며, 그 내용은 여기에 참조로 포함된다.

본 발명의 폴리에스테르계 수지와 폴리올레핀계 수지로 이루어진 열융착성 복합 섬유는 부직포 제조공정에서의 섬유의 파단 등의 단점을 억제할 수 있으므로, 높은 생산 속도로 부직포를 얻을 수 있다. 더욱이, 본 발명의 열융착성 복합 섬유에서 얻은 열융착 부직포는 부직포 강도가 높아진다는 특징이 있으며, 또한, 이를 예측하여 온화한 열융착 조건을 채용함으로써, 필요한 부직포 강도를 유지하면서, 종래보다도 벌키하고 유연한 감촉의 부직포를 얻을 수 있다. 이러한 특징을 살려, 본 발명의 열융착성 복합 섬유 및 열융착성 복합 섬유로 이루어진 부직포는 기저귀나 생리대 등의 위생재료 용도나, 필터 여과재나 와이핑 시트 등의 산업자재 용도로 바람직하게 사용할 수 있다.

Claims (6)

1. 폴리에스테르계 수지를 포함하는 제 1 성분과, 폴리올레핀계 수지를 포함하는 제 2 성분을 포함하는 열융착성 복합 섬유로서, 상기 제 2 성분의 융점은 상기 제 1 성분의 융점보다도 10℃ 이상 낮고, 인장시험에 의해 얻어지는 파단작업량은 1.9 cN·cm/dtex 이상이고, 인장시험에 의해 얻어지는 파단강도와 파단신도의 비(파단강도[cN/dtex]/파단신도[%])가 0.010 초과 내지 0.040 이하인 열융착성 복합 섬유.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 제 1 성분이 폴리에틸렌테레프탈레이트이고, 상기 제 2 성분이 폴리에틸렌인 열융착성 복합 섬유.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 폴리에틸렌테레프탈레이트의 결정화도가 18% 이상인 열융착성 복합 섬유.
5. 청구항 1의 열융착성 복합 섬유를 가공한 부직포.
6. 청구항 5의 부직포를 이용한 제품.

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