KR102396246B1 - 연속 필라멘트의 스펀본딩된 부직포 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열가소성 플라스틱으로 제조된 무한 필라멘트의 스펀본딩된 패브릭에 관한 것으로, 여기서 무한 필라멘트는 코어/시스 구조를 갖는 다성분 필라멘트로서 설계된다. 필라멘트는 하나 이상의 윤활제를 포함하고, 윤활제는 코어 성분 내에 단독으로 또는 90 중량% 이상으로 존재한다. 코어 성분과 시스 성분 사이의 질량비는 65:35 내지 80:20이다. 윤활제의 비율은 전체 필라멘트에 대해 250 내지 5500이다.

Description

연속 필라멘트의 스펀본딩된 부직포{SPUNBONDED FABRIC OF ENDLESS FILAMENTS}

본 발명은 열가소성 연속 필라멘트의 스펀본딩된 부직포에 관한 것이고, 상기 필라멘트는 다성분 필라멘트, 특히 코어(core)/시스(sheath) 구조를 갖는 이성분 필라멘트이다. 본 발명에 따라, 스펀본딩된 부직포는 연속 필라멘트를 가진다. 이러한 연속 필라멘트는 거의 무한한 길이로 인해 스테이플 섬유(staple fiber)와는 상이하며, 반면 스테이플 섬유는 예를 들면 10 내지 60 mm의 매우 짧은 길이를 가진다.

상기 기재된 유형의 스펀본딩된 부직포는 다양한 변형예에서의 실시로부터 알려져 있다. 이러한 스펀본딩된 부직포에서, 높은 강도, 보다 특별하게는 높은 인장 강도가 일반적으로 바람직하다. 수많은 응용분야에 대해, 스펀본딩된 부직포는 또한 부드럽고, 연질의 촉감을 가진다. 한편으로 스펀본딩된 부직포의 연질의 촉감과 다른 한편으로 이의 높은 강도 또는 인장 강도의 조합을 달성하는 것이 종종 불가능하다. 무엇보다도, 연질의 촉감은 높은 생산성 또는 플랜트 생산성과 동시에 함께 달성될 수 없다.

폴리프로필렌 스펀본딩된 부직포는 일정 기간 동안 공지되어 있으며, 관련 시스템에서 양호한 실행 거동(running behavior)을 특징으로 한다. 특히, 상대적으로 거의 없는 오염발생이 일어난다. 그러나, 이러한 스펀본딩된 부직포는 특히 부드럽지 않고, 예를 들어 더 미세한 섬유를 사용함으로서 연질을 개선하기 위한 가능성이 제한적이고, 대개 경제적이지 못하다. 스펀본딩된 부직포의 연질을 증가시키기 위해 윤활제를 사용하는 것이 가능하지만, 이는 필라멘트의 상대적으로 높은 굽힘 강성을 변화시키지 못하고, 이에 따라 만족스럽게 연질의 스펀본딩된 부직포을 야기할 수 없다. 이러한 윤활제의 사용은 윤활제가 필라멘트 용융물의 외부로 또는 방사 공정에서 초기의 고온의 필라멘트 외부로 확산되어 시스템을 오염시키고, 이는 궁극적으로 생산성을 감소시키는 단점을 가진다.

연질을 개선하기 위해, 예를 들면, 폴리프로필렌 블렌드 예컨대 호모폴리프로필렌과 폴리프로필렌계 공중합체 예컨대 "랜덤 CoPP"의 블렌드가 소개된 바 있다. 이러한 블렌드는 휘어지는 연질의 필라멘트를 산출하나, 이는 보통 다소 둔탁한 촉감을 특징으로 하며, 이는 결국 추가적인 윤활제의 사용을 필요로 한다. 이러한 연질의 폴리프로필렌 블렌드는 불리하게는 강도를 감소시킨다. 또한, 상기 기재된 오염의 문제가 또한 존재한다. 코어/시스 구조를 갖는 특정 이성분 필라멘트를 사용하는 경우, 허용가능한 연질 및 적절한 강도 사이의 절충이 달성될 수 있다. 코어에서의 호모폴리프로필렌은 이에 따라 강도를 개선하고, 시스에서의 연질의 폴리프로필렌 블렌드 또는 폴리프로필렌 공중합체의 사용은 필라멘트 및/또는 스펀본딩된 부직포의 연질을 증가시킨다. 그러나, 개개의 필라멘트 표면은 또한 상대적으로 둔한 느낌(dull)이다. 이는 윤활제의 사용을 필요로 하며, 이는 결국 오염과 관련된 상기 언급된 문제를 야기한다.

스펀본딩된 부직포를 제조하기 위한 현대 시스템의 높은 생산 속도로, 소위 점보-롤 와인더(jumbo-roll winder)와 롤오버 컷팅 기계의 조합이 사용되고, 이는 직접적인 권취가 이러한 생산 속도에서 더 이상 가능하지 않기 때문이다. 점보 롤은 한편으로는 스펀본딩된 부직포의 생산과 점보 롤의 관련 생성 사이의 시간 동안 그리고 다른 한편으로는 롤오버 컷팅 공정의 시간 동안 일시적으로 저장되고, 이러한 기간은 익히 수시간이 소요될 수 있다. 이러한 시간 과정에서, 사용되는 윤활제는 필라멘트의 표면으로 이동할 수 있고, 이에 따라 필라멘트 또는 스펀본딩된 부직포를 더 부드럽게 만들고, 롤링 거동이 악화되게 한다. 윤활제를 사용하는 경우에 필라멘트 또는 스펀본딩된 부직포가 긍정적인 최종 특성이 한편으로 유지되고, 다른 한편으로 생산 속도, 권취성, 및 공정 신뢰성이 최적으로 유지되고 및/또는 여전히 최적화가 가능하면서도 시스템이 가능한 거의 적게 오염되는 방식으로 조정되게 하는 능력에 대한 이의 필요성이 존재한다.

연속 필라멘트로부터의 스펀본딩된 부직포의 생산 과정에서, 연질화 첨가제 및/또는 윤활제를 열가소성의 필라멘트로 혼입시키는 것은 이미 일반적으로 알려져 있다. 윤활제는 준-균질화 방식으로 필라멘트로 혼입된다. 그러나, 이러한 알려진 방식은 스펀본딩된 부직포 생산 과정에서 첨가되는 첨가제가 필라멘트로부터 증발되고, 시스템을 오염시키거나, 또는, 특히 시스템의 공기-전달 구성요소에 유입되는 단점을 가진다. 이러한 부정적인 영향은 물론 바람직하지 않다.

도 1은 측정의 시간의 함수로서 6550 Hz에서의 최대 피크의 음의 강도 값 TS7(단위 dBV2 rms)을 보여준다.

반면, 본 발명의 목적은 부드러운 연질의 촉감 및 적절한 강도를 특징으로 하는 상기 기재된 유형의 스펀본딩된 부직포를 제공하는 것이며, 이는 간단하고 효율적인 방식으로 제조되며, 무엇보다도, 이에서의 연질화 첨가제의 증발 및/또는 윤활제의 증발이 대개 회피될 수 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해, 제1 구현예(A)에 따른 본 발명은 열가소성 연속 필라멘트의 스펀본딩된 부직포를 교시하고 있으며, 이에서 필라멘트는 다성분 필라멘트로서, 특히 코어/시스 구조를 갖는 이성분 필라멘트로서 형성되고, 상기 필라멘트는 하나 이상의 윤활제를 포함하고, 상기 윤활제는 오로지 코어에만 존재하거나 또는 90 중량% 이상, 바람직하게는 95 중량% 이상의 양으로 존재하고, 코어와 시스 사이의 질량비는 40:60 내지 90:10, 바람직하게는 60:40 내지 85:15, 보다 바람직하게는 65:35 내지 80:20, 특히 바람직하게는 65:35 내지 75:25이다. 전체 필라멘트와 관련하여, 윤활제의 비율은 250 내지 5500 ppm, 바람직하게는 500 내지 5000 ppm, 보다 바람직하게는 700 내지 3000 ppm, 특히 바람직하게는 700 내지 2500 ppm에 해당한다. 제1 구현예 A의 특히 바람직한 구현예에 따라, 제1 구현예에서의 코어와 시스 사이의 질량비는 67:33 내지 73:27, 바람직하게는 70:30 또는 약 70:30이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 또한 제1 구현예(B)에 따라 열가소성 연속 필라멘트의 스펀본딩된 부직포를 교시하고 있으며, 여기서 연속 필라멘트는 특히 코어/시스 구조를 갖는 이성분 필라멘트와 같은 다성분 필라멘트이고, 상기 필라멘트는 하나 이상의 윤활제를 포함하고, 전체 필라멘트에 대한 윤활제의 비율은 250 내지 5500 ppm, 바람직하게는 500 내지 5000 ppm, 보다 바람직하게는 700 내지 3000 ppm, 매우 바람직하게는 700 내지 2500 ppm이고, 윤활제는 오로지 코어에만 존재하거나 또는 90 중량% 이상, 바람직하게는 95 중량% 이상의 양으로 존재하고, 스펀본딩된 부직포의 생산 이후 최대 150분의 기간 내에, 스펀본딩된 부직포의 표면은 필라멘트 단면에 대해 균일한 분포의 윤활제를 갖는 동일한 조건 하에서 달리 제조된 참조되는 스펀본딩된 부직포의 표면보다 특히 3% 초과, 바람직하게는 3.2% 이상, 보다 바람직하게는 3.3% 이상, 가장 특히 3.5% 이상까지 더 단단하고, 96시간 이후, 스펀본딩된 부직포의 표면은 참조되는 스펀본딩된 부직포과 동일한 정도의 경도 또는 동일한 정도의 연질 또는 대략 동일한 정도의 경도 또는 동일한 정도의 연질을 가지고, 이후 경도의 정도는 3% 이하, 보다 바람직하게는 2.9% 이하, 특히 2.8% 이하까지 차이가 난다. 제1 구현예 B의 맥락에서, 코어와 시스 사이의 질량비는 바람직하게는 40:60 내지 90:10, 유리하게는 60:40 내지 85:15, 특히 65:35 내지 80:20, 바람직하게는 65:35 내지 75:25, 매우 바람직하게는 67:33 내지 73:27이다.

제1항 및 제2항의 교시는 본 발명의 제1 구현예로서 이하에서 언급되며, 제1항에 따른 교시는 제1 구현예 A로서 언급되고, 제2항에 따른 교시는 제1 구현예 B로서 언급된다. 하기 제1 구현예에 대해 하기에서 일반으로 참조되는 경우, 제1 구현예 A 및 제1 구현예 B 모두를 의미한다.

제1 구현예의 매우 권장되는 변형예에 따라, 시스는 윤활제를 함유하지 않거나 또는 윤활제를 실질적으로 함유하지 않는다. 제1 구현예에서, 시스는 코어에 존재하는 윤활제에 대한 일종의 이동 제동으로서 작용을 할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 또한 제2 구현예 (A)에 따라, 열가소성 연속 필라멘트의 스펀본딩된 부직포를 교시하고 있으며, 여기서 연속 필라멘트는 특히 코어/시스 구조를 갖는 이성분 필라멘트와 같은 다성분 필라멘트이며, 상기 필라멘트는 하나 이상의 윤활제를 포함하고, 전체 필라멘트에 대한 윤활제의 비율은 250 내지 5500 ppm, 바람직하게는 500 내지 5000 ppm, 보다 바람직하게는 700 내지 3000 ppm, 특히 바람직하게는 700 내지 2500 ppm이고, 시스를 통과하는 윤활제의 이동 속도를 감소시키는 하나 이상의 첨가제가 또한 시스에 포함된다.

또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 또한 제2 구현예 (B)에 따라, 열가소성 연속 필라멘트의 스펀본딩된 부직포를 교시하고 있으며, 연속 필라멘트는 특히 코어/시스 구조를 갖는 이성분 필라멘트와 같은 다성분 필라멘트이며, 상기 필라멘트는 하나 이상의 윤활제를 포함하고, 전체 필라멘트에 대한 윤활제의 비율은 250 내지 5500 ppm, 바람직하게는 500 내지 5000 ppm, 보다 바람직하게는 700 내지 3000 ppm, 매우 바람직하게는 700 내지 2500 ppm이고, 윤활제는 바람직하게는 시스에 존재하고, 시스를 통과하는 윤활제의 이동 속도를 감소시키는 하나 이상의 첨가제가 또한 시스에 포함되며, 스펀본드 생산 이후의 최대 150분의 기간 내에, 스펀본딩된 부직포의 표면은 윤활제의 이동 속도를 감소시키기 위한 첨가제가 없는 동일한 조건 하에서 달리 제조된 참조되는 스펀본딩된 부직포의 표면보다 특히 3% 초과, 바람직하게는 3.2% 이상, 보다 바람직하게는 3.3% 이상, 가장 특히 3.5% 이상까지 더 단단하고, 스펀본드 생산 이후 96시간에, 스펀본딩된 부직포의 표면은 참조되는 스펀본딩된 부직포과 동일한 정도의 경도 또는 동일한 정도의 연질 또는 대략 동일한 정도의 경도 또는 동일한 정도의 연질을 가지고, 경도의 정도는 바람직하게는 3% 이하, 보다 바람직하게는 2.9% 이하, 특히 2.8% 이하로 차이가 있다. 제1 구현예 B 및 제2 구현예 B에서 스펀본딩된 부직포의 표면이 참조되는 스펀본딩된 부직포의 표면보다 스펀본드 생산 이후에 최대 150분까지의 기간 내에 3% 이하 등으로 더 단단하다는 사실은 특히 스펀본드 생산 이후의 150분 과정의 시간 내에 이 허용 한계가 초과되는 하나 이상의 지점이 존재한다는 것을 의미한다. 원료의 선택에 따라, 그리고 윤활제 또는 윤활제의 비율에 따라, 예를 들면 허용 한계가 초과될 때까지 120분이 소요될 수 있다. 그러나, 다른 조건 하에, 허용 한계는 단지 15분 이후에 이미 초과될 수 있거나, 또는 허용 한계는 전체 기간이 경과하거나 또는 전체 기간이 실질적으로 경과하여 초과된다. 이동 속도는 시스 원료에 따라 및/또는 필라멘트에서의 시스의 비율에 따라 이러한 관점에서 관련된다.

본원에서 선택되는 최대 150분의 기간은 하기 기재된 측정 장치에 적용되고; 또한, 이는 점보 롤이 고려되어 롤링될 수 있는 이후의 소요되는 전형적인 시간이다. 선택된 방법을 사용하는 경우, 방사 과정에서 직접적으로 경도 측정을 수행하는 것이 가능하지 않다. 약 15분이 소요되는 이러한 측정의 경우, 이로써 이는 연속적으로 수행될 수 없다는 것은 본 발명의 범위 내의 것이다. 그러나, 생산 과정에서 결정하는데 도움이 되기 위해서, 언급된 기간은 너무 길게 선택될 수 없다. 종합적으로, 이러한 기간은 방적 거동(시스템 청정도) 및 권취 거동과 관련하여 결정될 수 있게 한다.

독립항 제4항 및 제5항에 따른 해결방안은 이하에서 본 발명의 제2 구현예로 지칭되고, 제4항의 교시는 제2 구현예 A로 지칭되고, 제5항의 교시는 제2 구현예 B로 지칭된다. 제2 구현예에 대해 일반 참조가 이루어지는 경우, 제4항에 따른 교시 및 제5항에 따른 교시 모두를 의미한다.

유리하게는, 제2 구현예 (A 및 B)의 맥락에서, 코어와 시스 사이의 질량비는 바람직하게는 40:60 내지 90:10, 유리하게는 60:40 내지 85:15, 특히 65:35 내지 80:20, 바람직하게는 65:35 내지 75:25, 매우 바람직하게는 67:33 내지 73:27이다.

부직포 표면 상의 스펀본딩된 부직포(특히 제2항 및 제5항 참조)의 경도의 정도를 약 6550 Hz에서 음의 강도/주파수 스펙트럼의 최대 피크에서의 음의 강도(sound intensity)로서 TSA 측정 장치(company Emtec 사제, 독일 라이프치히 소재)에 의해 결정하는 것은 본 발명의 범위 내의 것이다. 이러한 TSA 측정 장치는 "TS7" 값으로서 제품 특성화를 산출한다. TS7 값은 부직포의 연질과 상호관련된다. 거친/무딘 필라멘트의 스펀본딩된 부직포는 부드럽고/연질의 필라멘트의 비슷한 스펀본딩된 부직포보다 더 높은 TS7를 가진다. 본 발명에 따라, 스펀본딩된 부직포의 표면에 대한 경도 및/또는 음의 강도의 정도는 스펀본드 생산 이후 최대 150분의 기간 내에 측정된다. 용어 "스펀본드 생산"은 이들이 방사된 이후 증착 영역 내에서 또는 스크린 증착 벨트 상에서 필라멘트의 증착과 관련된다. 이에 따라 증착 영역 내에서 또는 스크린 증착 벨트 상에서의 필라멘트의 이러한 증착 이후 최대 150분의 기간 내에 측정이 수행된다. 특히 증착 영역에서 또는 스크린 증착 벨트 상에서 부직포에 대해 실시되는 모든 사전압축(precompaction) 및/또는 압축 측정 이후에 이러한 측정이 수행되는 것은 본 발명의 범위 내의 것이다. 특히, 이는 또한 그라비어 롤을 가진 캘린더로의 압축을 포함한다. 경도의 정도는 이에 따라 증착 영역에서 또는 스크린 증착 벨트 상에서 필라멘트의 증착 이후 최대 150분의 기간 내에 실시된다면 이러한 압축 이후에 측정된다. 경도의 정도의 측정은 유리하게는 롤 상에의 스펀본딩된 부직포의 권취 이전 또는 롤 상에의 스펀본딩된 부직포의 권취 이후 수행되나, 단, 항상 이러한 측정은 필라멘트의 측정 이후 최대 150분의 기간 내에 실시된다.

독일 라이프치히 소재의 Emtec으로부터의 상업적으로 이용가능한 TSA 측정 장치(티슈 소프트니스 애널라이저(Tissue Softness Analyzer))를 사용하여 경도의 정도를 측정하는 것은 본 발명의 범위 내의 것이다. 하기 표준 방법이 이 경우에 바람직하게 이용된다:

분석되는 부직포의 시편의 고정,

부직포 표면 상으로의 8-플레이트 표준 로터의 하강. 부직포 시편 상에 로터의 100 M_n의 힘을 사용하여, 로터는 2/sec의 속도로 회전한다.

이러한 회전은 플리스 샘플 또는 로터의 진동/소음을 유발시키고, 마이크로폰은 이러한 반응을 기록한다.

측정 소음은 푸리에 변환에 의해 음의 주파수 스펙트럼으로 변환된다.

대략 6550 Hz의 범위에서의 국소적 최대 볼륨의 음의 강도는 "TS7"와 같은 측정 장치에 의해 산출된다.

이러한 오디오 주파수 스펙트럼은 부직포 표면의 전체 구조에 좌우되고, 음의 강도의 진폭은 그 중에서도 부직포 구조의 높이 및 부직포 표면 및/또는 필라멘트 표면의 경도의 정도에 좌우된다. 표면 토폴로지(surface topology)와 같은 특성은 1000 Hz 미만의 범위에서 명확하고, 연질은 대략 6550 Hz의 범위이다. TS7 값은 본 발명의 맥락에서, 특히 제2항 및 제5항의 교시의 맥락에서 경도의 정도의 특성 측정으로서 사용된다. 경도의 정도에서의 차이점을 나타내는 백분율은 이에 따라 이러한 값과 관련된다. 유리하게는, 음의 강도 및/또는 참조 부직포의 경도의 정도는 100%와 동일한 것으로 설정되고, 본 발명에 따른 스펀본딩된 부직포의 음의 강도 및/또는 경도의 정도의 백분율 편차가 결정된다. 경도의 정도 또는 연질의 정도에 대한 이러한 측정 방법의 설명은 또한 문헌 ["Schloßer U., Bahners T., Schollmeyer E., Gutmann J.: Griffbeurteilung von Textilien mittels Schallanalyse [Assessment of the feel of textiles by sound analysis, Melliand Textilberichte 1/2012, 43 to 45]에서 찾을 수 있다.

본 발명에 따른 스펀본딩된 부직포의 제조의 일부로서, 필라멘트는 바람직하게는 증착 영역 내에서, 특히 스크린 증착 벨트 상에서 증착된다. 경도의 정도의 측정은 증착 영역과 대향하거나 또는 스크린 증착 벨트와 대향하는 스펀본딩된 부직포의 표면에 대해 수행된다. 부직포 웨브 또는 스펀본딩된 부직포가 크라비어 롤를 갖는 캘린더로 압축되는 경우, 경도의 정도의 측정은 유리하게는 그라비어 롤에 대향하는 스펀본딩된 부직포의 표면에 대해 수행되고, 이는 바람직하게는 증착 영역 또는 스크린 증착 벨트와 대향하는 스펀본딩된 부직포의 표면이다. 한편으로 본 발명에 따른 스펀본딩된 부직포, 및 다른 한편으로 참조의 부직포를 동일한 조건 하에, 특히 동일한 시스템 또는 스펀본딩 시스템을 사용하여 제조하고, 이를 동일한 증착 영역 내에서 또는 동일한 스크린 증착 벨트 상에서 증착시키는 것은 본 발명의 범위 내의 것이다. 게다가, 한편으로 본 발명에 따른 스펀본딩된 부직포, 및 다른 한편으로 참조의 부직포를 동일한 방식으로, 특히 동일한 캘린더 등을 사용하여 압축시키고, 한편으로 스펀본딩된 부직포의 필라멘트를, 다른 한편으로 참조의 부직포를 동일한 타이터(titer)를 가지게 하는 것은 본 발명의 범위 내의 것이다.

하기 조건이 모든 구현예(제1 및 제2 구현예)에 적용된다:

바람직하게는 상용가능한 원료 혼합물은 코어 및/또는 시스에서 사용될 수 있다. 본 발명의 맥락에서, "코어/시스 구조"는 시스가 코어를 완전하게 또는 실질적으로 완전하게 둘러싸는 것을 의미한다. 본 발명의 모든 구현예에 대해, 스펀본딩된 부직포의 연속 필라멘트는 바람직하게는 1.0 내지 2.5 데니어의 타이터, 보다 바람직하게는 1.2 내지 2.2 데니어의 타이터를 가진다.

특히 구현예 B의 맥락에서, 코어/시스 구조가 원심성(eccentric) 코어/시스 구조가 되게 하는 것은 본 발명의 범위 내의 것이다. 원료 또는 플라스틱 성분의 적합한 선택은 이후 바람직하게는 나선형으로 권축된 필라멘트를 야기한다.

제1 및 제2 구현예의 맥락에서, 코어 및/또는 시스는 90 중량% 이상, 바람직하게는 95 중량% 이상, 보다 바람직하게는 96 중량%의 "폴리올레핀, 폴리올레핀 공중합체, 폴리올레핀과 폴리올레핀 공중합체의 혼합물" 군으로부터의 하나 이상의 성분을 가지는 것이 권장된다. 코어 및/또는 시스는 90 중량% 이상, 바람직하게는 95 중량% 이상, 보다 바람직하게는 96 중량%의 "폴리프로필렌, 폴리프로필렌 공중합체, 폴리프로필렌과 폴리프로필렌 공중합체의 혼합물" 군으로부터의 하나 이상의 성분을 가지는 것이 특히 바람직하다. 코어 및/또는 시스가 실질적으로 폴리올레핀 및/또는 실질적으로 폴리올레핀 공중합체 및/또는 실질적으로 폴리올레핀과 폴리올레핀 공중합체의 혼합물로 이루어지는 경우가 유리하다. 제1 및 제2 구현예의 매우 권장되는 구현예에 따라, 코어 및/또는 시스는 폴리프로필렌 및/또는 실질적으로 폴리프로필렌 공중합체 및/또는 실질적으로 폴리프로필렌과 폴리프로필렌 공중합체의 혼합물로 이루어진다. 상기 기재된 변형예에서 단서 "실질적으로"는 첨가제, 특히 윤활제 및 임의로 윤활제의 이동 속도를 감소시키는 첨가제가 코어 및/또는 시스에 포함되다는 사실을 고려한다. 바람직하게는, 첨가제(윤활제, 임의로 윤활제의 이동 속도를 감소시키는 첨가제, 및 임의의 다른 첨가제, 예컨대 색상 첨가제)의 비율은 전체는 전체 필라멘트에 대해 10 중량% 이하, 바람직하게는 8 중량% 이하, 보다 바람직하게는 6 중량% 이하, 매우 바람직하게는 5 중량% 이하이다. 또한, 하나의 유리한 구현예에 따라, 본 발명의 맥락에서 사용되는 폴리프로필렌 공중합체는 에틸렌 프로필렌 공중합체이다. 사용되는 에틸렌 프로필렌 공중합체는 1 내지 6%, 바람직하게는 2 내지 6%의 에틸렌 함량을 가지는 것이 권장된다. 바람직하게 사용되는 폴리프로필렌 공중합체는 19 내지 70 g/min, 특히 20 내지 70 g/min, 바람직하게는 25 내지 50 g/min의 용융 흐름 지수(MFI)를 가지는 것이 권장된다. 폴리프로필렌 공중합체가 2.5 내지 6, 바람직하게는 3 내지 5.5, 매우 바람직하게는 3.5 내지 5의 분자량 분포 또는 몰질량 분포(M_w/M_n)를 가지는 것이 유리한 것으로 입증되었다.

본 발명의 제1 및 제2 구현예의 하나의 권장되는 변형예는 코어가 실질적으로 호모폴리올레핀, 특히 실질적으로 호모폴리프로필렌으로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 코어가 80 중량% 이상, 바람직하게는 85 중량% 이상, 보다 바람직하게는 90 중량% 이상, 특히 바람직하게는 95 중량% 이상의 호모폴리올레핀, 특히 호모폴리프로필렌을 가지는 경우가 유리한 것으로 입증되었다. 제1 및 제2 구현예의 하나의 권장되는 구현예는 추가로 시스가 실질적으로 폴리올레핀 공중합체, 특히 실질적으로 폴리프로필렌 공중합체 및/또는 실질적으로 폴리올레핀 공중합체와의 폴리올레핀 또는 호모폴리올레핀의 혼합물, 특히 실질적으로 폴리프로필렌 공중합체와의 폴리프로필렌 또는 단독중합체 폴리프로필렌의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제1 및 제2 구현예 모두에서, 하기 구체화된 물질은 바람직하게는 윤활제로서 사용된다. 유리하게는, 하나 이상의 지방산 유도체 및 바람직하게는 "지방산 에스테르, 지방산 알코올, 지방산 아미드" 군으로부터의 하나 이상의 물질이 윤활제로서 사용된다. 본 발명의 하나의 권장되는 구현예는 예를 들면 하나 이상의 스테아레이트, 특히 글리세롤 모노스테아레이트, 및/또는 지방산 아미드 예컨대 에루스산 아미드 및/또는 올레아미드가 윤활제로서 사용된다. 또한, 예를 들면 에틸렌 비스(스테아르아미드)를 사용하는 것이 가능하다. 하나의 입증된 변형예에 따라, Constab로부터의 에루스산 아미드 제품 SL05068PP가 사용된다.

하기 기재된 변형예는 특히 제1 구현예 A 또는 B에 적용된다:

본 발명의 제1 구현예의 하나의 변형예는 본 발명에 따른 스펀본딩된 부직포의 연속 필라멘트의 코어 및 시스 모두가 호모폴리올레핀, 바람직하게는 호모폴리프로필렌으로 이루어지거나 또는 이로 실질적으로 이루어진다. 제1 구현예의 이러한 변형예에서, 코어와 시스 사이의 질량비는 유리하게는 40:60 내지 90:10, 바람직하게는 67:33 내지 75:25이다. 제1 구현예에서, 하나 이상의 윤활제가 단독으로 코어와 혼화되거나 또는 윤활제가 코어의 95 중량% 이상, 바람직하게는 98 중량% 이상을 구성하는 것이 권장된다. 이러한 변형예에서, 전체 연속 필라멘트에서 윤활제의 비율 또는 평균 비율이 250 내지 5000 ppm, 바람직하게는 1000 내지 5000 ppm인 것이 권장된다. 코어/시스 구조를 갖는 필라멘트의 더 높은 시스 분율은 코어로부터 윤활제의 이동을 효과적으로 방해하고; 다른 한편 코어에서의 윤활제 함량은 최종 효과를 위해 지속적으로 상승하여야 한다. 코어 분율의 하한값은 예를 들면 사용되는 압출기에 의해 또는 코어로의 재활용물의 재공급에 의해 좌우된다.

본 발명의 제1 구현예의 다른 변형예는 코어가 호모폴리올레핀, 특히 호모폴리프로필렌으로 이루어지거나 또는 이로 실질적으로 이루어지고, 시스가 호모폴리올레핀, 특히 호모폴리프로필렌, 및 폴리올레핀 공중합체, 특히 폴리프로필렌 공중합체의 혼합물로 이루어지거나 또는 이로 실질적으로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 유리한 구현예에 따라, 코어에서의 호모폴리올레핀, 특히 호모폴리프로필렌은 시스에서의 호모폴리올레핀 또는 호모폴리프로필렌과 동일하다. 바람직하게는, 시스에서의 호모폴리올레핀, 특히 호모폴리프로필렌의 비율은 (시스에 대해) 40 내지 90 중량%, 바람직하게는 70 내지 90 중량%, 보다 바람직하게는 75 내지 85 중량%이다. 시스에서의 폴리올레핀 공중합체 또는 폴리프로필렌 공중합체의 비율은 유리하게는 (시스에 대해) 50 내지 10 중량%, 바람직하게는 30 내지 10 중량%, 보다 바람직하게는 25 내지 15 중량%이다. 본원에 사용되는 폴리올레핀 공중합체, 특히 폴리프로필렌 공중합체는 5 내지 30 g/10 min, 바람직하게는 5 내지 25 g/10 min의 용융 흐름 지수(MFI)를 가지는 것이 권장된다. 본 발명의 맥락에서, 용융 흐름 지수(MFI)는 특히 ISO 1133에 따라, 구체적으로 230℃ 및 2.16 kg에서 폴리프로필렌 및 폴리프로필렌 공중합체에 대해 측정된다. 폴리올레핀 공중합체 또는 폴리프로필렌 공중합체는 바람직하게는 2 내지 20%, 바람직하게는 4 내지 20%의 에틸렌 함량을 가진다. 이러한 구현예의 폴리올레핀 공중합체 또는 폴리프로필렌 공중합체는 바람직하게는 탄소 원자와 관련하여 2 내지 6%의 평균 C2 함량을 특징으로 한다. 유사한 특성을 갖는 Exxon Vistamaxx 3588 및/또는 Exxon Vistamaxx 6202 또는 폴리프로필렌은 바람직하게는 폴리프로필렌 공중합체로서 사용된다. 폴리프로필렌 공중합체는 시스에 대해 상기 기재된 바와 같이 호모폴리올레핀 또는 호모폴리프로필렌과 혼합된다. 호모폴리프로필렌에 대한 바람직한 사양은 하기에 추가로 열거되어 있다.

본 발명에 따른 스펀본딩된 부직포의 제조 과정에서, 사용되는 열가소성수지는 재순환물로서 재공급될 수 있다. 이와 관련하여, 특히, 본 발명의 제1 구현예에서, 재순환 스트림이 코어에 대해 유일하게 또는 주로 사용되는 경우가 유리하다. 윤활제가 장입된 재순환된 재순환물은 이후 유일하게 코어로만 복귀되고, 시스가 윤활제를 함유하지 않거나 또는 윤활제를 실질적으로 함유하지 않게 유지되는 것을 보장한다. 재순환 스트림에서 공중합체 분획을 재공급하는 재순환물의 경우, 공중합체는 이후 또한 코어로 이송된다. 그럼에도 불구하고, 시스는 윤활제를 함유하지 않거나 또는 윤활제를 실질적으로 함유하지 않게 유지된다.

본 발명의 제1 구현예에서, 하나 이상의 윤활제는 코어에서 유일하게 또는 주로 존재한다. 본 발명의 제2 구현예는 하기에 보다 상세하게 설명된다. 본 발명의 제2 구현예 A의 하나의 변형예는 윤활제가 시스에 존재하고, 본 발명의 일 구현예에 따라, 윤활제가 시스에만 유일하게 함유되는 것을 특징으로 한다. 원칙적으로, 윤활제는 또한 본 발명의 제2 구현예 A에서 코어에 존재하거나 또는 심지어 코어에만 존재할 수 있다. 제2 변형예 B에 따라, 윤활제는 바람직하게는 시스에 존재한다. 일 구현예에 따라, 윤활제는 시스에만 유일하게 포함될 수 있다. 그러나, 원칙적으로, 윤활제는 또한 이러한 제2 구현예 B에서 코어에 존재할 수 있다.

본 발명의 제2 구현예에서, 코어는 호모폴리올레핀으로, 특히 호모폴리프로필렌으로 이루어지거나 또는 이로 실질적으로 이루어질 수 있다. 다른 변형예에 따라, 코어는 75 중량% 이상, 바람직하게는 80 중량% 이상, 보다 바람직하게는 85 중량% 이상, 특히 바람직하게는 90 중량% 이상의 호모폴리올레핀, 특히 호모폴리프로필렌을 가진다.

본 발명의 제2 구현예의 하나의 권장되는 변형예는 시스 또는 윤활제-함유 시스가 폴리올레핀 공중합체, 특히 폴리프로필렌 공중합체로 이루어지거나 또는 이로 실질적으로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 윤활제는 시스 내에 함유될 수 있거나 또는 이에 함유되고, 윤활제의 이동 속도를 감소시키는 첨가제가 (추가적으로) 함유된다는 것을 주지하여야 한다. 제2 구현예에서, 폴리올레핀 공중합체 또는 폴리프로필렌 공중합체는 바람직하게는 20 내지 70 g/10 min, 바람직하게는 25 내지 50 g/10 min의 용융 흐름 지수(MFI)를 가지는 시스에 대해 선택된다. 1 내지 6%, 바람직하게는 2 내지 6%의 에틸렌 함량을 갖는 에틸렌 프로필렌 공중합체가 유리하게 사용된다. 시스에 대해 선택되는 폴리올레핀 공중합체 또는 폴리프로필렌 공중합체는 좁은 몰질량 분포, 바람직하게는 2.5 내지 6, 바람직하게는 3 내지 5.5, 매우 바람직하게는 3.5 내지 5의 분자량 분포 또는 몰질량 분포(M_w/M_n)를 특징으로 하는 것이 권장된다. 본 발명의 맥락에서, 분자량 분포(M_w/M_n)는 특히 ISO 16014-1:2003, ISO 16014-2:2003, ISO 16014-4:2003, 및 ASTM D 6474-12에 따라 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 따른다. 사용되는 랜덤 폴리프로필렌 공중합체 예컨대 Borealis RJ377MO 또는 Basell Moplen RP24R는 핵제를 가지거나 또는 그렇지 않으면 높은 비율의 결정화를 위해 개질되는 것이 권장된다. 이러한 후자의 언급된 랜덤 폴리프로필렌 공중합체는 예를 들면 30 g/10 min의 용융 흐름 지수 및 120℃의 비캇 연화점(Vicat temperature)(ISO 306/A50, 10 N)을 가진다.

본 발명의 제2 구현예의 맥락에서, 윤활제의 이동 속도를 감소시키는 하나 이상의 첨가제는 연속 필라멘트의 시스에 사용된다. 이러한 첨가제는 하나 이상의 핵제 및/또는 하나 이상의 충전재이다. 본 발명의 특히 바람직한 구현예에 따라, 하나 이상의 핵제가 사용된다. 핵제는 유리하게는 전체 필라멘트에 대해 500 내지 2500 ppm의 비율로 필라멘트에 포함된다. "방향족 카르복실산, 방향족 카르복실산의 염, 소르비톨 유도체, 탈크, 카올린, 퀴나크리돈, 피멜산 염, 수베르산 염, 디사이클로헥실 나프탈렌 디카르복사미드, 오르가노포스페이트, 트리페닐 화합물, 트리페닐 디티아진" 군으로부터의 핵제의 사용이 특히 유리한 것으로 증명되었다. 소르비톨 예컨대 디벤질 소르비톨(DBS) 또는 1,3:2,4-비스 (p-메틸벤질리덴) 소르비톨(MOBS) 또는 1,3:2,4-비스 (3,4 디메틸벤질리덴) 소르비톨(DMDBS)이 핵제로서 사용될 수 있다. 하나의 바람직한 핵제는 방향족 카르복실산의 염, 특히 벤조산의 알칼리 금속염, 및 예를 들면 나트륨 벤조에이트이다.

하나 이상의 핵제로의 시스의 핵제, 특히 시스의 폴리올레핀 공중합체 또는 폴리프로필렌 공중합체의 핵생성은 시스 내에서 윤활제의 이동 속도를 감소시키고, 이에 따라 기술적 문제를 해결하는 관점에서 시스에서 윤활제의 문제 없는 사용을 가능하게 한다. 시스 내의 하나 이상의 충전재는 윤활제의 이동 속도를 감소시킨다. 이러한 경우, 사용되는 충전재는 바람직하게는 하나 이상의 금속염, 특히 바람직하게는 "이산화티탄, 탄산칼슘, 탤컴" 군으로부터의 하나 이상의 물질이다.

본 발명의 제2 구현예의 맥락에서, 좁은 몰질량 분포를 갖는 랜덤 폴리프로필렌 공중합체는 유리하게는 시스에 대한 폴리프로필렌 공중합체로서 사용될 수 있다. 특히, 사출-성형 분야에서 공지되어 있고, 대개 대전방지제 및 핵제를 함유하는 폴리프로필렌 공중합체가 또한 본원에서 사용될 수 있다. 이러한 대전방지제(예를 들면, 지방산 에스테르 예컨대 글리세롤 모노스테아레이트 또는 에톡실화된 지방 아민 또는 알킬아민)가 이미 윤활제로서 대개 충분할 수 있고, 본 발명에 따라 청구된 윤활제의 양 미만에 포함될 것이다.

임의로, 추가의 윤활제는 공중합체의 기존의 비율이 불충분한 경우에 코어 및/또는 시스에 첨가될 수 있다. 시스의 공중합체는 호모폴리프로필렌과 블렌딩될 수 있다. 이러한 혼합물의 점도가 호모폴리프로필렌의 점도보다 더 낮은 것은 본 발명의 내의 것이다. 하기 언급사항은 마찬가지로 본 발명의 제1 구현예 및 제2 구현예 모두에 관련된다: 호모폴리프로필렌이 본 발명의 제1 또는 제2 구현예에 사용되는 경우, 이는 바람직하게는 하기 특성을 갖는 호모폴리프로필렌이다. 용융 흐름 지수(MFI)는 유리하게는 17 내지 37 g/10 min, 바람직하게는 19 내지 35 g/10 min이다. 호모폴리프로필렌이 3.6 내지 5.2의 범위, 특히 3.8 내지 5의 범위의 좁은 몰질량 분포를 가지는 것이 권장된다. 몰질량 분포의 측정은 이미 상기에 상세되어 있다. 본 발명의 바람직한 구현예에 따라, 하기 제품 중 하나 이상이 호모폴리프로필렌으로서 사용된다: Borealis HF420FB (MF19), HG455FB (MF25), HG475FB (MF25), Basell Moplen HP561R (MFI25), 및 Exxon 3155 PP (MFl35).

본 발명의 매우 특별하게 권장되는 구현예에 따라, 호모폴리프로필렌 및/또는 폴리프로필렌 공중합체, 특히 에틸렌 프로필렌 공중합체 및/또는 이의 혼합물은 코어 및 시스 모두에 대해 제1 및 제2 구현예에서 모두 사용된다. PP 물질이 본 발명의 맥락에서 매우 특히 유용한 것으로 입증되었다.

본 발명에 따른 스펀본딩된 부직포가 제1 구현예 및 제2 구현예 모두에서 스펀본드 공정에 의해 제조되는 것은 본 발명의 범위 내의 것이다. 코어/시스 구조를 갖는 다성분 필라멘트 또는 이성분 필라멘트는 우선 하나 이상의 방적돌기(spinneret)에 의해 연속 필라멘트로서 권취되고, 이후 이러한 연속 필라멘트는 하나 이상의 냉각 장치에서 냉각되고, 이 경우, 연속 필라멘트가 필라멘트를 신장시키기 위해 스트레처(stretcher)를 통과한다. 인출된 필라멘트는 증착 영역, 특히 스크린 증착 벨트 상에 스펀본딩된 부직포로서 증착된다.

본 발명의 특별하게 권장되는 구현예는 냉각 장치 및 스트레처로 구성된 어셈블리가 밀폐된 유닛이고, 냉각 장치에서 공급되는 냉각 공기 이외에는 상기 유닛에 추가의 공기가 공급되지 않는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 맥락에서, 이러한 밀폐된 설계는 본 발명에 따른 스펀본딩된 부직포의 제조시 특히 유용한 것으로 입증되었다.

하나 이상의 디퓨저(diffuser)는 유리하게는 스트레처와 증착 영역 또는 스크린 증착 벨트 사이에 배열된다. 스트레처로부터 배출되는 연속 필라멘트는 이 디퓨져를 통과하고, 이후 증착 영역 또는 스크린 증착 벨트 상에 증착된다. 본 발명의 하나의 권장되는 변형예는 2개 이상의 디퓨저, 바람직하게는 2개의 디퓨저는 스트레쳐와 증착 영역 사이에서 필라멘트 흐름의 방향으로 하나 그 뒤에 다른 하나로 배열된다. 이는 주변 공기가 2개의 디퓨저 사이에 존재하게 하는 하나 이상의 제2 공기 유입구 갭에 대해 유리하다. 하나 이상의 디퓨저 또는 2개 이상의 디퓨저 및 제2 공기 유입구 갭을 사용하는 구현예는 또한 본 발명에 따른 스펀본딩된 부직포의 제조와 관련하여 특히 적합한 것으로 증명되었다.

필랄멘트의 스펀본딩된 부직포로의 증착 이후, 이러한 스펀본딩된 부직포에는 바람직한 구현예에 따라 압축, 사전압축이 진행하고, 이후 최종 압축이 진행된다. 스펀본딩된 부직포의 사전압축 및/또는 압축은 유리하게는 하나 이상의 캘린더를 사용하여 수행된다. 이러한 경우에서, 2개의 상호작용 캘린더 롤이 바람직하게 사용된다. 하나의 권장되는 구현예에 따라, 이러한 캘린더 롤 중 하나 이상은 가열된다. 캘린더의 엠보싱 표면은 유리하게는 8 내지 20%, 예를 들면 12%이다. 본 발명의 맥락에서, 연질의 정도가 한편으로 본 발명에 따른 스펀본딩된 부직포에서, 다른 한편으로는 참조의 부직포에서 결정되는 경우, 스펀본딩된 부직포의 동일한 사전압축 및/또는 압축이 두 부직포에 대해 수행된다.

본 발명은 본 발명에 따른 스펀본딩된 부직포이 최적으로 부드럽고, 연질의 촉감과 그럼에도 높은 수준의 강도를 가진다는 발견에 기초한다. 이는 양호한 인장 강도를 갖는 연질의 스펀본딩된 부직포를 야기한다. 이는 특히 본 발명에 따른 스펀본딩된 부직포의 연속 필라멘트의 코어 및/또는 시스에 대한 폴리프로필렌 또는 폴리프로필렌 공중합체의 바람직한 용도에 대해서도 부합된다. 또한, 공지된 해결책과 비교하여, 필라멘트로부터의 윤활제의 증발은 효과적으로 감소될 수 있고, 이에 의해 시스템 내에서의 바람직하지 않은 증착을 방지한다는 것이 필수적이다.

공지된 측정값과 비교되는 시스템의 청정도는 이에 따라 증가될 수 있고, 이에 의해 시스템의 효율 및 이용가능성도 증가된다. 특히, 시스템의 수명이 증가할 수 있다. 본 발명은 또한 필라멘트로의 윤활제의 불균일한 주입이 본 발명에 따른 기술적 문제점의 해결책에 효과적으로 기여한다는 발명에 기초한다. 하기 구현예에서 입증되는 바와 같이, 일정 강도의 수준은 특히 스펀본딩된 부직포의 고화(consolidation)를 위해 더 낮은 에너지 유입을 사용하는, 특히 낮은 캘린더 온도를 사용하는 종래의 알려진 측정값으로 달성되는 것과 비슷한, 본 발명에 따른 스펀본딩된 부직포의 제조시의 부직포에서 달성될 수 있다. 본 발명에 따라 달성되는 스펀본딩된 부직포의 높은 강도로 인하여, 재료가 또한 특히 원료의 다른 조합, 예컨대 PP/PE와 비교하여 연속 필라멘트의 제조시에 절약될 수 있다. 또한, 상기 성분은 본 발명에 따른 스펀본딩된 부직포의 제조를 위한 공정에서 용이하게 재순환될 수 있다. 사용되는 원료의 상용성으로 인하여, 재순환물의 문제 없는 재공급이 높은 비율로 가능하다. 이는 또한 예를 들면 PP/PE 조합에 대해 상당한 비용적 장점을 야기한다. 그 결과는 상대적으로 적은 비용으로 실현될 수 있는 연질의, 부드러운, 고인장성 스펀본딩된 부직포이다.

본 발명은 구현예들을 참조하여 보다 상세하게 설명된다:

이하 코어/시스 구조를 갖는 이성분 필라멘트의 스펀본딩된 부직포가 상기 기재된 스펀본드 공정에 따라 제조되었다. 이성분(코어 및 시스)에 대해 사용되는 재료는 호모폴리프로필렌 및 폴리프로필렌 공중합체이었다. 모든 구현예에서, 스크린 증착 벨트 상에 증착된 스펀본딩된 부직포는 U5714A 인그레이빙(12% 엠보싱 표면, 둥근 인그레이빙 포인트, 25 Fig/cm²)를 갖는 캘린더를 사용하여 압축하였다. 모든 실시예의 필라멘트의 섬도는 약 1.6 내지 1.8 데니어이었다. 모든 샘플을 동일하거나 또는 유사한 생산량을 갖는 방적 시스템을 사용하여 생산하였다.

비교 실시예:

호모폴리프로필렌(MFl25와 함께의 Borealis HG455FB)의 일성분 필라멘트를 제조하였다. 캘린더링은 약 148℃의 캘린더 롤의 표면 온도로 실시되었다. 제조된 스펀본딩된 부직포는 후속 구현예와 비교하여 양호한 강도를 가지나, 만족스러운 연질의 촉감을 가지지 않았다.

구현예 1:

이성분 필라멘트의 스펀본딩된 부직포는 본 발명의 제1 구현예에 따라 제조되었고, 코어 및 시스 모두는 연질의 폴리프로필렌 첨가제로서 company Ldemitsu로부터의 8%의 "L-MODU X901 S" 폴리프로필렌과 함께 호모폴리프로필렌(MFl25를 사용한 Borealis HG455FB)으로 제조되었다. 코어와 시스 사이의 질량비는 70:30이었다. Constab으로부터의 에루스산 아미드계 SL05068PP 윤활제만을 포함하였다. 윤활제의 함량은 전체 필라멘트에 대해 2000 ppm이었다. 스펀본딩된 부직포는 약 142℃의 캘린더 롤의 표면 온도로 캘린더링되었다. 이러한 연속 필라멘트로부터 제조된 스펀본딩된 부직포는 하루의 저장 이후 부드럽고, 연질의 촉감을 가졌다.

구현예 2:

이러한 구현예의 스펀본딩된 부직포는 또한 본 발명의 제1 구현예에 따라 제조되었다. 이러한 스펀본딩된 부직포의 이성분 필라멘트는 10 중량%의 연질의 코폴리프로필렌 첨가제(Exxon Vistamaxx VM 6202)와 함께 코어 및 시스 둘 모두에 호모폴리프로필렌(MFl25를 사용한 Basell Moplen HP561R)을 포함하였다. 여기서, 마찬가지로, 코어와 시스 사이의 질량비는 70:30이었다. 마찬가지로, 사용되는 윤활제는 Constab으로부터의 에루스산 아미드계 SL05068PP 윤활제이었다. 이러한 윤활제는 코어에만 포함되었고, 윤활제의 함량은 전체 필라멘트에 대해 2500 ppm이었다. 스펀본딩된 부직포의 캘린더링은 132℃의 캘린더 롤의 표면 온도로 수행되었다. 제조된 필라멘트의 촉감은 처음에 둔한 것으로 분류되었으나, 하루 저장 이후에 나타난 연질의 촉감을 나타내었다. 이는 윤활제의 지연된 이동을 예시한다.

구현예 3:

이러한 스펀본딩된 부직포는 본 발명의 제2 구현예에 따라 제조되었다. 이성분 필라멘트는 코어에서 호모폴리프로필렌(Borealis HG475FB)를, 그리고 시스에서 폴리프로필렌 공중합체(MFI 30을 사용한 Basell Moplen RP248R)을 포함하였다. 코어와 시스 사이의 질량비는 70:30이었다. 시스의 폴리프로필렌 공중합체는 핵제 및 대전방지제를 포함한다. 스펀본딩된 부직포의 캘린더링은 121℃의 캘린더 롤의 표면 온도에서 실시되었다. 제조된 스펀본딩된 부직포의 촉감은 처음에 둔한 것으로 분류되었으나, 스펀본딩된 부직포는 하루 저장 이후에 연질의 촉감을 얻었다. 이는 마찬가지로 윤활제 또는 대전방지제의 지연된 이동을 예시한다.

구현예 4:

스펀본딩된 부직포는 본 발명의 제2 구현예에 따라 제조되었다. 이성분 필라멘트의 코어는 호모폴리프로필렌(MFl25를 사용한 Borealis HG475FW)로 이루어졌고, 시스는 폴리프로필렌 공중합체(MFl30을 사용한 Basell Moplen RP248R)로 이루어졌다.

코어와 시스 사이의 질량비는 50:50이었다. 폴리프로필렌 공중합체는 핵제 및 대전방지제를 포함하였다. 압축은 121℃의 표면 온도를 갖는 캘린더 롤로 실시되었다. 생산된 스펀본딩된 부직포의 촉감은 처음에 둔하였고, 하루의 저장 이후 부드럽고, 연질의 촉감이 발생되었다. 이는 마찬가지로 윤활제로서 사용되는 스테아레이트의 지연된 이동을 예시한다. 구현예 3과 비교하여, 부직포의 감소된 강도가 관찰되었고(하기 표 참조), 이는 호모폴리프로필렌과 비교하여 더 많은 비율의 폴리프로필렌 공중합체에 기인한 것일 수 있다.

구현예 5:

이러한 스펀본딩된 부직포의 이성분 필라멘트는 코어에 호모폴리프로필렌(MFl25를 사용한 Borealis HG475FB)를 가졌고, 시스에 폴리프로필렌 공중합체를 가졌다. 코어와 시스 사이의 질량비는 70:30이었다. 사용되는 폴리프로필렌 공중합체는 핵제 및 대전방지제를 가지지 않는 것을 제외하고 Moplen RP248R 공중합체와 비슷하다. 압축은 121℃의 표면 온도를 갖는 캘린더 롤로 실시되었다. 심지어 3일의 저장 시간 이후에도, 이러한 방식으로 제조된 스펀본딩된 부직포는 구현예 3의 부드럽고, 연질의 촉감이 달성되지 않았다. 이는 폴리프로필렌 공중합체만의 단독적인 사용은 충분하지 않고, 이동하는 윤활제가 본 발명에 따른 특성을 달성하기 위해 요구되는 것으로 보여준다.

하기 표에서, 스펀본딩된 부직포의 단위 면적당 중량은 g/m² 단위로 주어지고, 기계 방향(MD) 및 기계 방향에 대한 횡방향(CD)에서의 강도는 상기 실시예에 대해 N/5 cm 단위로 주어진다. 강도는 100 mm 클램핑 길이 및 200 mm/min 드래프트 속도로 EDANA ERT 20.2-89에 따라 측정하였다. 비교 실시예(V)는 여기서 실시예 1 내지 5와 비교된다:

구현예 3 내지 5의 스펀본딩된 부직포은 비교 실시예(V)보다 상당하게 더 낮은 캘린더 온도로 압축된 것임이 강조될 것이다. 그럼에도 불구하고, 비슷한 강도가 관찰되었고, 이로서 에너지 유입은 구현예 3 내지 5에 따른 스펀본딩된 부직포의 제조시 감소될 수 있었다. 더 낮은 캘린더 온도는 연질의 촉감을 촉진하고, 이에 따라 첨가되는 추가적인 윤활제를 감소시키는 것이 가능하였다.

구현예 6:

본 구현예는 경도의 정도 또는 열거된 경도 측정과의 관계에서의 차이점에 관한 것이다. 경도의 정도의 측정은 본 발명에 따른 스펀본딩된 부직포(S1) 및 참조의 부직포(V1)에 대해 독일 라이프치히 소재의 Emtec 사제의 상업적으로 이용가능한 TSA(티슈 소프트니스 애널라이저)를 사용하여 실시하였다. 측정 방법은 상기에 앞서 설명되어 있다. 측정 헤드는 100 M_n의 힘으로 부직포 표면에 대해 가압된다. 여기서 이는 스크린 증착 벨트와 대향하는 스펀본딩된 부직포 표면에 대해 측정된다. 측정 헤드는 8개의 회전하는 또는 회전가능한 측정 블레이드가 구비되었고, 측정 과정에서의 속도는 2/sec이었다. 음의 강도/주파수 스펙트럼은 본 발명에 따라 스펀본딩된 부직포 및 참조의 부직포에 대해 각각 기록되었고, 최대 피크(TS7 값)의 음의 강도는 각 경우에서 6550 Hz에서 결정되었다. 각 경우에서, 5개의 별개의 측정은 평균화되었다. 2개의 스펀본딩된 부직포는 동일한 스펀본드 장치를 사용하여 제조되었고, 동일한 방식으로 (즉, 동일한 캘린더 압축 조건 하에) 사전압축되었고, 두 스펀본딩된 부직포는 1.8 데니어의 동일한 타이터의 필라멘트를 가졌다. 2개의 스펀본딩된 부직포의 필라멘트들 사이의 차이점은 각각의 필라멘트가 방적되기 이전에 방적 플레이트로부터 배출되는 것으로 인한 중합체 용융물 내에서의 윤활제의 분포이었다. 본 발명에 따른 스펀본딩된 부직포(S1)에서, 필라멘트는 호모폴리프로필렌와 폴리프로필렌 공중합체의 균질한 혼합물로 이루어졌다. 이성분 필라멘트에 대한 원료는 상기 구현예 2와 유사하게 선택되었고, 전체 필라멘트와 관련된 윤활제의 함량은 2000 ppm이었고, 19% 표면비를 갖는 "U2888" 캘린더 인그레이브가 사용되었다. 코어의 함량은 50%(코어와 시스 사이의 질량비 50:50)이었다. 따라서, 4000 ppm의 윤활제가 이성분 필라멘트의 코어에 첨가되었다. 동일한 성분으로 제조된 필라멘트의 스펀본딩된 부직포가 참조의 부직포(V1)로 사용되었으나, 윤활제는 필라멘트 단면에 걸쳐 2000 ppm으로 균질하게 분포되었다. 부직포(S1) 및 (V1) 모두의 경우에 대해, 음의 강도 값(TS7 값)은 3회, 즉 필라멘트가 스크린 증착 벨트 상에 증착된 이후의 15분, 2시간, 및 96 시간에 대해 결정되었다. 본 발명에 따른 스펀본딩된 부직포(S1) 및 참조의 부직포(V1)에 대한 음의 강도 값은 하기 표에 나타나 있다:

유일한 도면은 측정의 시간의 함수로서 6550 Hz에서의 최대 피크의 음의 강도 값 TS7(단위 dBV2 rms)을 보여준다. 필라멘트가 증착되고 15분 이후에 결정되는 TS7 값은 가장 좌측편에서 보여지고, 필라멘트가 증착되고 2시간 이후에 결정되는 TS7 값은 이의 우측에 보여진다. 필라멘트가 증착되고 4일 또는 96시간 이후에 결정되는 TS7 값은 가장 우측편에서 보여진다. 실선은 본 발명에 따른 스펀본딩된 부직포(S1)에 대한 TS7 값을 특성화한 것이고, 파선은 참조의 부직포(V1)의 TS7 값을 보여준다. 본 발명에 따른 스펀본딩된 부직포(S1)가 초기에 (15분 이후 및 2시간 이후) 상당하게 높은 음의 강도를 가지고, 이에 따라 참조의 부직포(V1)보다 더 낮은 정도의 연질 또는 더 높은 정도의 경도를 가진다. 이는 윤활제가 본 발명에 따른 스펀본딩된 부직포(S1)의 필라멘트의 필라멘트 표면으로 보다 느리게 이동하기 때문이다. 반면, 상대적으로 빠른 이동은 참조의 부직포에서 일어나고, 이로써 높은 정도의 연질 및 낮은 정도의 경도가 상대적으로 초기에 이미 이루어진다. 두 스펀본딩된 부직포에 대한 15분과 2시간 사이의 곡선에서의 증가는 필라멘트를 강성이게 하는 폴리프로필렌 블렌드의 초기 재결정화에 의해 설명된다. 곡선의 이러한 형상은 원료의 이러한 조합에 전형적인 것으로 고려될 수 있다. 예상된 바와 같이, 윤활제 및 재결정화의 두 이동은 연질에 동시에 영향을 미친다. 이동 속도가 또한 각각의 결정성에 따라 변화될 수 있기 때문에, 범용적으로 이용가능한 곡선 추이는 존재하지 않으며; 이는 원료 특이적인 것이다. 96시간 이후, 한편 본 발명에 따른 스펀본딩된 부직포(S1) 및 다른 한편 참조의 부직포(V1)의 음의 강도 값 및 이에 따른 연질의 정도 또는 경도의 정도는 비슷하거나 또는 실질적으로 비슷하다. 본 발명에 따른 스펀본딩된 부직포의 필라멘트 표면으로의 윤활제의 지연된 이동은 필라멘트의 제조 과정에서, 필라멘트로부터 윤활제의 실질적으로 적은 아웃개싱(outgassing)이 일어나고, 이로써 시스템 구성요소는 이에 따라 덜 오염된다. 동시에, 이는 권취 특성에 긍정적인 영향을 미친다. 이와 별도로, 본 발명에 따른 스펀본딩된 부직포의 음의 강도 값이 필라멘트의 증착 이후 최초 150분 이내에 참조의 부직포(V1)의 음의 강도 값보다 3% 초과로 더 높고, 따라서, 본 발명에 따른 스펀본딩된 부직포(S1)의 경도의 정도는 참조의 부직포(V1)의 경도의 정도보다 3% 초과로 더 높음을 알 수 있다. 또한, 윤활제의 영향과 목적을 나타내는 임의의 후속 재결정화와 독립적으로 완성된 스펀본딩된 부직포는 보다 연질임을 알 수 있다.

구현예 7:

구현예 6과 동일한 시스템 및 압축을 사용하여, 원료의 조합이 구현예 5와 같으나 윤활제를 사용한 것으로 선택되었다. Moplen HP561R 호모폴리프로필렌을 코어에 사용하였고, 구현예 5로부터의 MFR 30을 사용한 램덤 CoPP를 시스에 사용하였다. 70:30의 코어/시스 비를 설정하였고, 동일한 캘린더 온도를 구현예 6에서와 같이 사용하였다. 본 발명에 따른 스펀본딩된 부직포(S2)에서, 2900 ppm의 윤활제를 코어에만 첨가하였다. 참조의 부직포(V2)에서, 2000 ppm의 윤활제를 코어와 시스 모두에 첨가하였다. 유사한 관계가 구현예 6에서 관찰되는 것에 대해 마찬가지로 TS7 값에서 관찰되었으나; 여기서 사용되는 시스 원료는 이의 상이한 기본 연질 및 결정화 및 이동 속도로 인하여 상이한 시간적 과정을 야기한다. TS7 차이점은 2시간 이후에 특히 명확하게 된다.

본 구현예에서도, 증착된 스펀본딩된 부직포는 새로 제조된 스펀본딩된 부직포보다 더 연질이다(더 낮은 TS7 값을 가짐).

하기 표는 15분, 2시간, 및 96시간 이후 참조의 부직포(V1)에 대한 본 발명에 따른 스펀본딩된 부직포(S)의 TS7 관계뿐만 아니라 제조 이후의 강도 값 및 스펀본딩된 부직포의 단위 면적당 중량을 보여준다. 단위 면정당 중량 및 강도는 강도 측정을 위해 200 mm/min의 드라프트 속도를 사용하여 상기 기재된 방법에 따라 결정하였다.

강도 장점은 구현예 6과 비교하여 구현예 7에서 관찰된다. 이는 이성분 기술의 장점뿐만 아니라 가능성을 입증한다.

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Claims (17)

1. 열가소성 연속 필라멘트의 스펀본딩된 부직포로서,
   연속 필라멘트는 코어/시스 구조를 갖는 다성분 필라멘트이고,
   필라멘트가 하나 이상의 윤활제를 포함하고,
   윤활제의 비율은 전체 필라멘트에 대해 250 내지 5500 ppm이고,
   윤활제는 90 중량% 이상의 양으로 코어에 존재하고,
   스펀본딩된 부직포의 생산 이후 최대 150분 기간 내에, 스펀본딩된 부직포의 표면은, 동일한 조건 하에서 필라멘트 단면에 대해 균일한 분포의 윤활제를 갖는 것으로 달리 제조된 참조되는 스펀본딩된 부직포(R1)보다 더 높은 정도의 경도를 가지고,
   96시간 이후, 스펀본딩된 부직포의 표면은 참조되는 스펀본딩된 부직포(R1)와 동일한 정도의 경도를 가지거나, 또는 3% 이하의 차이의 경도의 정도를 가지는 것인, 열가소성 연속 필라멘트의 스펀본딩된 부직포.
2. 열가소성 연속 필라멘트의 스펀본딩된 부직포로서,
   연속 필라멘트는 코어/시스 구조를 갖는 다성분 필라멘트이고,
   필라멘트는 하나 이상의 윤활제를 포함하고,
   윤활제의 비율은 전체 필라멘트에 대해 250 내지 5500 ppm이고,
   시스를 통과하는 윤활제의 이동 속도를 감소시키는 하나 이상의 첨가제가 또한 시스에 포함되는, 열가소성 연속 필라멘트의 스펀본딩된 부직포.
3. 열가소성 연속 필라멘트의 스펀본딩된 부직포로서,
   연속 필라멘트는 코어/시스 구조를 갖는 다성분 필라멘트이고,
   필라멘트는 하나 이상의 윤활제를 포함하고,
   윤활제의 비율은 전체 필라멘트에 대해 250 내지 5500 ppm이고,
   윤활제는 시스 내에 존재하고,
   시스를 통과하는 윤활제의 이동 속도를 감소시키는 하나 이상의 첨가제가 시스에 포함되고,
   스펀본딩된 부직포의 생산 이후 최대 150분 기간 내에, 스펀본딩된 부직포의 표면은 동일한 조건 하에서 윤활제의 이동 속도를 감소시키는 첨가제 없이 달리 제조된 참조되는 스펀본딩된 부직포(R2)보다 더 높은 정도의 경도를 가지고,
   스펀본딩된 부직포를 생산하고 96시간 이후에, 스펀본딩된 부직포의 표면은 참조되는 스펀본딩된 부직포(R2)와 동일한 정도의 경도를 가지거나, 또는 3% 이하의 차이의 연질의 정도를 가지는 것인, 열가소성 연속 필라멘트의 스펀본딩된 부직포.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서, TSA 측정 장치(Emtec사 제조, 독일 라이프치히 소재)의 TS7 값이 스펀본딩된 부직포 표면에서의 스펀본딩된 부직포의 경도의 정도로서 사용되며, 이때 TS7 값은 6550 Hz에서의 음의 강도/주파수 스펙트럼의 최대 피크에서의 음의 강도인 스펀본딩된 부직포.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 윤활제가 시스에 또는 오직 시스에만 포함되는 스펀본딩된 부직포.
6. 제2항 또는 제3항에 있어서, 하나 이상의 핵제 및/또는 하나 이상의 충전재가 윤활제의 이동 속도를 감소시키는 첨가제로서 시스에 포함되는 스펀본딩된 부직포.
7. 제2항 또는 제3항에 있어서, 방향족 카르복실산, 방향족 카르복실산의 염, 소르비톨 유도체, 탈크, 카올린, 퀴나크리돈, 피멜산 염, 수베르산 염, 디사이클로헥실 나프탈렌 디카르복사미드, 오르가노포스페이트, 트리페닐 화합물, 트리페닐 디티아진 군으로부터의 하나 이상의 첨가제가 윤활제의 이동 속도를 감소시키는 첨가제로서 사용되는 스펀본딩된 부직포.
8. 제6항에 있어서, 이산화티탄, 탄산칼슘, 탈크 군으로부터의 하나 이상의 물질 또는 하나 이상의 금속염이 충전재로서 사용되는 스펀본딩된 부직포.
   
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