KR102619485B1 - 부직포 적층체 및 물품 - Google Patents
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Abstract
부직포 적층체 및 물품이 개시된다. 개시된 부직포는 제1 섬유를 포함하는 제1 스펀본드 부직포 표면층, 제2 섬유를 포함하는 멜트블로운 부직포 코어층 및 제3 섬유를 포함하는 제2 스펀본드 부직포 표면층을 이 순서대로 포함하고, 상기 제2 섬유에 대한 상기 제1 섬유의 섬도비(S1/M)는 6~25이고, 상기 제2 섬유에 대한 상기 제3 섬유의 섬도비(S2/M)는 6~25이고, 상기 제1 스펀본드 부직포 표면층, 상기 멜트블로운 부직포 코어층 및 상기 제2 스펀본드 부직포 표면층 중 적어도 한층은 광반사성 무기입자를 포함한다.
Description
부직포 적층체 및 물품이 개시된다. 보다 상세하게는, 광반사율 및 내수압성이 모두 우수한 부직포 적층체 및 물품이 개시된다.
통상적으로, 부직포는 그 적용 용도에 따라 다양한 특성이 요구되고 있다. 예를 들어, 농업용 부직포는 우수한 광반사율 및 내수압성이 요구되고 있으며 이러한 부직포를 제조할 수 있는 다양한 제조방법이 제안되고 있다.
통상적으로 부직포의 광반사율을 향상시키기 위하여 부직포 섬유 내부에 무기물을 첨가하는 방법이 사용되고 있다. 그러나, 이러한 방법으로 높은 광반사율을 달성하기 위해서는 섬유를 형성하는 고분자 용융액에 무기물을 다량 첨가하여야 하는데, 무기물의 다량 첨가시 고분자 용용액이 형성되는 압출기 내부의 압력이 급격히 향상되거나 고분자 용융액의 토출부인 노즐이 손상되어 안정적인 연속 생산이 불가능하다는 단점이 있다.
예를 들어, 일본특허출원공개번호 제2019-31650호는 탄산칼슘 및 산화티탄 중 적어도 하나가 포함된 무기물을 첨가하여 농업용 부직포를 제작하는 방법을 제안하였으나, 상기 방법은 무기물 첨가량이 많아질수록 압출기 압력의 급격한 상승 및 노즐 수명의 단축으로 인하여 생산성이 낮아지고 생산원가가 높아진다는 단점이 있다.
본 발명의 일 구현예는 광반사율 및 내수압성이 모두 우수한 부직포 적층체를 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 부직포 적층체를 포함하는 물품을 제공한다.
본 발명의 일 측면은,
제1 섬유를 포함하는 제1 스펀본드 부직포 표면층;
제2 섬유를 포함하는 멜트블로운 부직포 코어층; 및
제3 섬유를 포함하는 제2 스펀본드 부직포 표면층을 이 순서대로 포함하고,
상기 제2 섬유에 대한 상기 제1 섬유의 섬도비(S1/M)는 6~25이고,
상기 제2 섬유에 대한 상기 제3 섬유의 섬도비(S2/M)는 6~25이고,
상기 제1 스펀본드 부직포 표면층, 상기 멜트블로운 부직포 코어층 및 상기 제2 스펀본드 부직포 표면층 중 적어도 한층은 광반사성 무기입자를 포함하는 부직포 적층체를 제공한다.
상기 광반사성 무기입자는 상기 멜트블로운 부직포 코어층에만 존재할 수 있다.
상기 광반사성 무기입자의 함량은 상기 멜트블로운 부직포 코어층 100중량부에 대하여 1~5중량부일 수 있다.
상기 광반사성 무기입자는 이산화티탄 및 탄산칼슘을 포함할 수 있다.
상기 광반사성 무기입자는 이산화티탄 및 탄산칼슘으로 이루어질 수 있다.
상기 탄산칼슘의 함량은 상기 이산화티탄 100중량부에 대하여 5~45중량부일 수 있다.
상기 부직포 적층체는 380nm 대역의 광반사율이 20% 이상이고, 550nm 대역의 광반사율이 65% 이상일 수 있다.
상기 부직포 적층체는 MD 방향 인열강도 및 CD 방향 인열강도가 각각 1kgf 이상일 수 있다.
본 발명의 다른 측면은,
상기 부직포 적층체를 포함하는 물품을 제공한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 부직포 적층체 및 이를 포함하는 물품은 광반사율 및 내수압성이 모두 우수한 이점을 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 부직포 적층체를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 부직포 적층체를 상세히 설명한다.
본 명세서에서, "섬도비"란 각각의 섬유의 섬도(㎛)들의 비율을 의미한다. 여기서, "섬도"란 섬유의 직경을 의미한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 부직포 적층체는 제1 스펀본드 부직포 표면층, 멜트블로운 부직포 코어층 및 제2 스펀본드 부직포 표면층을 이 순서대로 포함한다.
상기 제1 스펀본드 부직포 표면층은 제1 섬유를 포함하고, 상기 멜트블로운 부직포 코어층은 제2 섬유를 포함하고, 상기 제2 스펀본드 부직포 표면층은 제3 섬유를 포함한다.
상기 제2 섬유에 대한 상기 제1 섬유의 섬도비(S1/M)(㎛/㎛)는 6~25일 수 있다. 상기 제2 섬유에 대한 상기 제1 섬유의 섬도비(S1/M)가 6 미만이면 부직포 제조시 사절이 발생하여 부직포의 형성이 어려우며, 25를 초과하면 광반사율이 낮아질 수 있다. 상기 섬도비(S1/M)는 상기 제1 스펀본드 부직포 표면층 형성용 노즐과 상기 멜트블로운 부직포 코어층 형성용 노즐에서 토출되는 용융 수지의 홀당 토출량 또는 노즐 홀의 직경을 변화시키거나 공정조건(Quenching air 온도, Quenching air 속도 등)을 변화시켜 조절될 수 있다. 예를 들어, 용융 수지의 홀당 토출량이 적을수록, 노즐 홀의 직경이 작을수록, quenching air 온도가 높을수록, quenching air 속도가 빠를수록 섬도가 감소한다.
상기 제2 섬유에 대한 상기 제3 섬유의 섬도비(S1/M)(㎛/㎛)는 6~25일 수 있다. 상기 제2 섬유에 대한 상기 제3 섬유의 섬도비(S2/M)가 6 미만이면 부직포 제조시 사절이 발생하여 부직포의 형성이 어려우며, 25를 초과하면 광반사율이 낮아질 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 부직포 적층체에 있어서, 광반사 원리는 굴절률이 서로 다른 2종의 섬유들 사이에 형성된 공기층의 계면 반사를 이용하는 것으로서, 섬유의 세섬화를 통해 섬유들 사이의 공경(pore size)의 크기는 줄이고 공경의 개수는 증가시켜 계면 광반사율을 높이는 방법이다. 따라서, 상기 부직포 적층체에 있어서 상기 제1 섬유와 상기 제2 섬유간의 섬도비, 및 상기 제3 섬유와 상기 제2 섬유간의 섬도비가 모두 중요한 의미를 갖게 된다.
상기 제1 스펀본드 부직포 표면층, 상기 멜트블로운 부직포 코어층 및 상기 제2 스펀본드 부직포 표면층 중 적어도 한층은 광반사성 무기입자를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 광반사성 무기입자는 상기 멜트블로운 부직포 코어층에만 존재할 수 있다. 이 경우, 상기 광반사성 무기입자의 함량은 상기 멜트블로운 부직포 코어층 100중량부에 대하여 1~5중량부일 수 있다. 상기 광반사성 무기입자의 함량이 상기 각각의 스펀본드 부직포 표면층 100중량부에 대하여 1중량부 미만이면 광반사율이 저하되고, 5중량부를 초과하면 부직포 형성용 조성물의 제조시 압출기의 내부 압력이 상승하여 부직포 제조가 어려울 수 있다.
상기 광반사성 무기입자는 이산화티탄 및 탄산칼슘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광반사성 무기입자는 이산화티탄 및 탄산칼슘으로 이루어질 수 있다.
상기 탄산칼슘의 함량은 상기 이산화티탄 100중량부에 대하여 5~45중량부일 수 있다. 상기 탄산칼슘의 함량은 상기 이산화티탄 100중량부에 대하여 5중량부 미만이면 380nm 대역의 광반사율이 저하되고, 45중량부를 초과하면 550nm 대역의 광반사율이 저하될뿐만 아니라 부직포 제조시 사절이 발생할 수 있다.
또한, 상기 부직포 적층체는 380nm 대역의 광반사율이 20% 이상이고, 550nm 대역의 광반사율이 65% 이상일 수 있다.
또한, 상기 부직포 적층체는 MD 방향 인열강도 및 CD 방향 인열강도가 각각 1kgf 이상일 수 있다.
상기 제1 섬유, 상기 제2 섬유 및 상기 제3 섬유는 각각 서로 독립적으로 폴리에스테르계 수지를 포함할 수 있다.
상기 폴리올레핀계 수지는 폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 폴리에틸렌계 수지는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 고밀도 폴리에틸렌은 내후성 및 인장 강도가 우수하고, 또한 고밀도 폴리에틸렌을 함유하는 부직포는 길이가 길어도 처짐이 없고 절곡 가공 시에 백화에 의한 외관 불량이 잘 발생하지 않는다.
또한, 상기 고밀도 폴리에틸렌은 불투명하고 상기 섬유들의 섬도비(S1/M 및 S2/M)를 적정 범위로 유지하고 상기 광반사성 무기입자를 첨가함으로써, 부직포의 백색도를 증가시켜 결과적으로 고반사성을 제공할 수 있다.
상기 폴리에틸렌계 수지는 JIS K 7210에 준거해 측정된 용융 유속(온도 230℃, 하중 2.16kg)이 0.1 g/10 min 이상 4.0 g/10 min 이하, 예를 들어, 0.4 g/10 min 이상 2.0 g/10 min 이하일 수 있다.
일례로서, 상기 제1 섬유, 상기 제2 섬유 및 상기 제3 섬유는 각각 서로 독립적으로 상기 폴리에틸렌계 수지를 수지 성분의 주성분으로서 함유할 수 있다. 예를 들어, 수지 성분의 합계량에 대한 상기 폴리에틸렌계 수지의 비율은 50 중량% 이상, 예를 들어, 70 중량% 이상일 수 있다.
상기 폴리프로필렌계 수지는 폴리프로필렌 단독 중합체, 폴리프로필렌 랜덤 공중합체, 폴리프로필렌 블록공중합체, 메탈로센 폴리프로필렌 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 폴리프로필렌계 수지는 프로필렌과 다른 α-올레핀과의 공중합체일 수 있다. 다른 α-올레핀은 에틸렌, 부텐-1, 헥센-1, 헵텐-1,4-메틸펜텐-1 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
또한, 상기 폴리프로필렌계 수지는 프로필렌을 모노머 단위의 주성분으로 포함할 수 있다.
상기 폴리프로필렌계 수지는 JIS K 7210에 준거해 측정된 용융 유속(온도 230℃, 하중 2.16kg)이 0.1 g/10 min 이상 4.0 g/10 min 이하, 예를 들어, 0.4 g/10 min 이상 2.0 g/10 min 이하일 수 있다.
다른 예로서, 상기 제1 섬유, 상기 제2 섬유 및 상기 제3 섬유는 각각 서로 독립적으로 폴리프로필렌계 수지를 수지 성분의 주성분으로서 함유할 수 있다. 예를 들어, 수지 성분의 합계량에 대한 상기 폴리프로필렌계 수지의 비율은 50 중량% 이상, 예를 들어, 70 중량% 이상일 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 제1 섬유, 상기 제2 섬유 및 상기 제3 섬유는 각각 서로 독립적으로 상기 폴리프로필렌계 수지 및 상기 폴리에틸렌계 수지의 양쪽 모두를 함유할 수 있다.
다른 폴리올레핀계 수지는 에틸렌 프로필렌 공중합체 성분 및 폴리부틸렌 성분 중 적어도 하나와 폴리프로필렌 성분을 가지는 공중합체를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 섬유, 상기 제2 섬유 및 상기 제3 섬유는 각각 서로 독립적으로 광안정제, 산화 방지제, 자외선 흡수제 또는 이들의 조합을 본 발명의 본래 목적을 손상시키지 않는 수준의 함량으로 포함할 수 있다.
상기 광안정제는 힌더드 아민 광안정제(HALS)를 포함할 수 있다.
상기 힌더드 아민 광안정제는 Uvinul® 5050 H(alpha-alkenes(C20-C24) maleic anhydride-4-amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine), Chimassorb 944(폴리[[6-[(1,1,3,3- 테트라 메틸 부틸)아미노]-1,3,5-트리아진-2,4-디일]-[(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)이미노]-1,6 헥산디일 [(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)이미노]]), Chimassorb 2020(N,N'-Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)-1,6-hexanediamine polymer with 2,4,6-trichloro-1,3,5-triazine reaction products with N-butyl-1-butanamine and N-butyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinamine), Tinuvin® 770 DF(Bis(2,2,6,6,-tetramethyl-4-piperidyl) sebaceate), Tinuvin® 622 SF(Butanedioc acid, dimethylester, polymer with 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidine ethanol), 2-(2-히드록시 페닐)-벤조트리아졸 UVA와 염기성 HALS의 블렌드 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 산화방지제는 페놀계 산화 방지제, 인계 산화 방지제 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 페놀계 산화 방지제는 펜타에리트리톨 테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐) 프로피네이트], 2,6-디-tert-부틸-4-메틸페놀, 4,4'-메틸렌 비스(2,6-디-tert-부틸) 페놀, 4,4'-부틸리덴 비스(6-tert-부틸-3-메틸) 페놀, 2,2-메틸렌비스(6-tert-부틸-3-메틸) 페놀, 2,2-메틸렌 비스(4-메틸-6-tert-부틸) 페놀, 4,4'-티오 비스(2-메틸-6-tert-부틸) 페놀, 4,4'-티오 비스(3-메틸-2-tert-부틸) 페놀, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸-4 히드록시벤질) 벤젠, 3,5-tert-부틸-4-히드록시-α-히드록시벤젠, n-옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐) 프로피오네이트 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 인계 산화 방지제는 트리스노닐페닐 포스파이트, 트리스(2,4-디-tert-부틸 페닐) 포스파이트, 트리스[2-tert-부틸-4-(3-tert-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐 티오)-5-메틸페닐]포스파이트, 트리데실 포스파이트, 옥틸 디페닐포스파이트, 디(디실) 모노페닐 포스파이트, 디(트리데실) 펜타에리트리톨 디 포스파이트, 디스테아릴 펜타에리트리톨 디 포스파이트, 디(노닐페닐) 펜타에리트리톨 디 포스파이트, 비스(2,4-디-tert-부틸 페닐) 펜타에리트리톨 디 포스파이트, 비스(2,6-디-tert-부틸-4-메틸페닐) 펜타에리트리톨 디 포스파이트, 비스(2,4,6-트리-tert-부틸 페닐) 펜타에리트리톨 디 포스파이트, 테트라(트리데실) 이소프로필리덴 디페놀 디포스파이트, 테트라(트리데실)-4,4'-n-부틸리덴비스(2-tert-부틸-5-메틸페놀) 디포스파이트, 헥사(트리데실)-1,1,3-트리스(2-메틸-4-히드록시-5-tert-부틸 페닐) 부탄 트리포스파이트, 테트라키스(2,4-디-tert-부틸 페닐) 비페닐렌 디포스포나이트, 9,10-디히드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥사이드, 트리스(2-[(2,4,8,10-테트라키스-tert-부틸디 벤조[d,f][1,3,2]디옥사포스페핀-6-일) 옥시]에틸) 아민 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 자외선 흡수제는 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 트리아진계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제, 살리실레이트계 자외선 흡수제, 시아노아크릴레이트계 자외선 흡수제 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 벤조트리아졸계 자외선 흡수제는 2-(2-히드록시-5-메틸페닐) 벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-3,5-디-tert-부틸 페닐) 벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-3,5-디-tert-부틸 페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-3-tert-부틸-5-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-3-tert-부틸-5-카르보옥토시에틸페닐) 벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-5-tert-옥틸 페닐) 벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-3,5-디쿠밀페닐) 벤조트리아졸, 2,2'-메틸렌비스(4-tert-옥틸-6-벤조트리아졸릴페놀) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 섬유, 상기 제2 섬유 및 상기 제3 섬유는 각각 서로 독립적으로 중금속 불활성제를 본 발명의 본래 목적을 손상시키지 않는 수준의 함량으로 함유할 수 있다.
상기 부직포 적층체가 철 파이프 등에 접한 경우, 철 파이프에 포함되는 중금속 원소(예를 들면 Fe원소)의 영향에 의해 폴리올레핀계 수지가 분해될 가능성이 있다. 구체적으로, 중금속 원소가 산화물을 형성하고 그 산화물의 촉매 작용에 의해 폴리올레핀계 수지가 분해될 가능성이 있다. 중금속 원소는 Fe원소, Cu원소, Mn원소, Zn원소 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 중금속 불활성제는 동해방지제로서 알려져 있다. 이러한 중금속 불활성제는 옥살산 유도체, 살리실산 유도체, 하이드라자이드 유도체 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 섬유, 상기 제2 섬유 및 상기 제3 섬유는 각각 서로 독립적으로 윤활제, 열 안정제, 안료, 개질제, 난연제, 대전 방지제, 보강제, 곰팡이 방지제 등의 공지 첨가제를 본 발명의 본래 목적을 손상시키지 않는 수준의 함량으로 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 부직포 적층체(10)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 구현예에 따른 부직포 적층체(10)는 제1 스펀본드 부직포 표면층(11), 멜트블로운 부직포 코어층(12) 및 제2 스펀본드 부직포 표면층(13)을 포함한다.
이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 물품을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 물품은 상술한 부직포 적층체를 포함한다.
상기 물품은 농업 멀칭용 부직포일 수 있다.
이하, 실시예들을 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이러한 실시예들에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 부직포 적층체의 제조
먼저, 용융지수(MI)가 34g/10min인 프로필렌 단독 중합체(LG화학, H7700)를 사용하여 제1 섬유를 포함하는 제1 스펀본드 부직포(SB1) 및 제3 섬유를 포함하는 제2 스펀본드 부직포(SB2)를 각각 제조하였다. 이후, 용융흐름지수(MFR)가 1000g/10min인 수지(LG화학, H7910) 및 광반사성 무기입자를 사용하여 제2 섬유를 포함하는 멜트블로운 부직포(MB)를 제조하였다. 다만, 상기 멜트블로운 부직포(MB)의 제조시, 상기 광반사성 무기입자의 함량을 상기 멜트블로운 부직포 100중량부에 대하여 3중량부로 조절하고, 상기 광반사성 무기입자로서 이산화티탄과 탄산칼슘(이산화티탄 100중량부:탄산칼슘 25중량부의 비율)을 사용하고, 상기 제2 섬유에 대한 상기 제1 섬유의 섬도비(S1/M)를 15로 조절하고, 상기 제2 섬유에 대한 상기 제3 섬유의 섬도비(S2/M)를 15로 조절하였다. 이후, 상기 멜트블로운 부직포층(MB)의 일면에 상기 제1 스펀본드 부직포(SB1)를 합지하고, 상기 멜트블로운 부직포층(MB)의 타면에 상기 제2 스펀본드 부직포(SB2)를 합지하여 SMS 타입의 부직포 적층체를 제조하였다. 여기서, SMS 타입의 부직포 적층체의 전체 평량은 65gsm(g/m2)으로 조절하고, 상기 제1 스펀본드 부직포(SB1)의 평량은 20gsm으로 조절하고, 상기 제2 스펀본드 부직포(SB2)의 평량은 20gsm으로 조절하고, 멜트블로운 부직포층(MB)의 평량은 25gsm으로 조절하였다.
실시예 2: 부직포 적층체의 제조
상기 제1 스펀본드 부직포(SB1), 상기 제2 스펀본드 부직포(SB2) 및 상기 멜트블로운 부직포(MB)의 제조시, 상기 제2 섬유에 대한 상기 제1 섬유의 섬도비(S1/M)를 6으로 조절하고, 상기 제2 섬유에 대한 상기 제3 섬유의 섬도비(S2/M)를 6으로 조절한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 SMS 타입의 부직포 적층체를 제조하였다.
실시예 3: 부직포 적층체의 제조
상기 제1 스펀본드 부직포(SB1), 상기 제2 스펀본드 부직포(SB2) 및 상기 멜트블로운 부직포(MB)의 제조시, 상기 제2 섬유에 대한 상기 제1 섬유의 섬도비(S1/M)를 25로 조절하고, 상기 제2 섬유에 대한 상기 제3 섬유의 섬도비(S2/M)를 25로 조절한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 SMS 타입의 부직포 적층체를 제조하였다.
실시예 4: 부직포 적층체의 제조
상기 멜트블로운 부직포(MB)의 제조시, 상기 광반사성 무기입자의 함량을 상기 멜트블로운 부직포(MB) 100중량부에 대하여 1중량부로 조절한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 SMS 타입의 부직포 적층체를 제조하였다.
실시예 5: 부직포 적층체의 제조
상기 멜트블로운 부직포(MB)의 제조시, 상기 광반사성 무기입자의 함량을 상기 멜트블로운 부직포(MB) 100중량부에 대하여 5중량부로 조절한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 SMS 타입의 부직포 적층체를 제조하였다.
실시예 6: 부직포 적층체의 제조
상기 멜트블로운 부직포(MB)의 제조시, 상기 광반사성 무기입자로서 이산화티탄과 탄산칼슘(이산화티탄 100중량부:탄산칼슘 5중량부의 비율)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 SMS 타입의 부직포 적층체를 제조하였다.
참고예 1: 부직포 적층체의 제조
먼저, 용융지수(MI)가 34g/10min인 프로필렌 단독 중합체(LG화학, H7700) 및 광반사성 무기입자를 사용하여 제1 섬유를 포함하는 제1 스펀본드 부직포(SB1) 및 제3 섬유를 포함하는 제2 스펀본드 부직포(SB2)를 각각 제조하였다. 이후, 용융흐름지수(MFR)가 1000g/10min인 수지(LG화학, H7910) 를 사용하여 제2 섬유를 포함하는 멜트블로운 부직포(MB)를 제조하였다. 다만, 상기 제1 스펀본드 부직포(SB1) 및 상기 제2 스펀본드 부직포(SB2)의 제조시, 상기 광반사성 무기입자의 함량을 상기 각각의 스펀본드 부직포(SB1, SB2) 100중량부에 대하여 3중량부씩으로 조절하고, 상기 광반사성 무기입자로서 이산화티탄과 탄산칼슘(이산화티탄 100중량부:탄산칼슘 25중량부의 비율)을 사용하고, 상기 제2 섬유에 대한 상기 제1 섬유의 섬도비(S1/M)를 15로 조절하고, 상기 제2 섬유에 대한 상기 제3 섬유의 섬도비(S2/M)를 15로 조절하였다. 이후, 상기 멜트블로운 부직포층(MB)의 일면에 상기 제1 스펀본드 부직포(SB1)를 합지하고, 상기 멜트블로운 부직포층(MB)의 타면에 상기 제2 스펀본드 부직포(SB2)를 합지하여 SMS 타입의 부직포 적층체를 제조하였다. 여기서, SMS 타입의 부직포 적층체의 전체 평량은 65gsm(g/m2)으로 조절하고, 상기 제1 스펀본드 부직포(SB1)의 평량은 20gsm으로 조절하고, 상기 제2 스펀본드 부직포(SB2)의 평량은 20gsm으로 조절하고, 멜트블로운 부직포층(MB)의 평량은 25gsm으로 조절하였다.
참고예 2: 부직포 적층체의 제조
먼저, 용융지수(MI)가 34g/10min인 프로필렌 단독 중합체(LG화학, H7700) 및 광반사성 무기입자를 사용하여 제1 섬유를 포함하는 제1 스펀본드 부직포(SB1) 및 제3 섬유를 포함하는 제2 스펀본드 부직포(SB2)를 각각 제조하였다. 이후, 용융흐름지수(MFR)가 1000g/10min인 수지(LG화학, H7910) 및 광반사성 무기입자를 사용하여 제2 섬유를 포함하는 멜트블로운 부직포(MB)를 제조하였다. 다만, 상기 제1 스펀본드 부직포(SB1), 상기 제2 스펀본드 부직포(SB2) 및 멜트블로운 부직포(MB)의 제조시, 상기 광반사성 무기입자의 함량을 상기 제1 스펀본드 부직포(SB1), 상기 제2 스펀본드 부직포(SB2) 및 멜트블로운 부직포(MB)의 각 100중량부에 대하여 3중량부씩으로 조절하고, 상기 광반사성 무기입자로서 이산화티탄과 탄산칼슘(이산화티탄 100중량부:탄산칼슘 25중량부의 비율)을 사용하고, 상기 제2 섬유에 대한 상기 제1 섬유의 섬도비(S1/M)를 15로 조절하고, 상기 제2 섬유에 대한 상기 제3 섬유의 섬도비(S2/M)를 15로 조절하였다. 이후, 상기 멜트블로운 부직포층(MB)의 일면에 상기 제1 스펀본드 부직포(SB1)를 합지하고, 상기 멜트블로운 부직포층(MB)의 타면에 상기 제2 스펀본드 부직포(SB2)를 합지하여 SMS 타입의 부직포 적층체를 제조하였다. 여기서, SMS 타입의 부직포 적층체의 전체 평량은 65gsm(g/m2)으로 조절하고, 상기 제1 스펀본드 부직포(SB1)의 평량은 20gsm으로 조절하고, 상기 제2 스펀본드 부직포(SB2)의 평량은 20gsm으로 조절하고, 멜트블로운 부직포층(MB)의 평량은 25gsm으로 조절하였다.
비교예 1: 부직포 적층체의 제조
상기 제1 스펀본드 부직포(SB1), 상기 제2 스펀본드 부직포(SB2) 및 상기 멜트블로운 부직포(MB)의 제조시, 상기 제2 섬유에 대한 상기 제1 섬유의 섬도비(S1/M)를 4로 조절하고, 상기 제2 섬유에 대한 상기 제3 섬유의 섬도비(S2/M)를 4로 조절한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 SMS 타입의 부직포 적층체를 제조하였다.
비교예 2: 부직포 적층체의 제조
상기 제1 스펀본드 부직포(SB1), 상기 제2 스펀본드 부직포(SB2) 및 상기 멜트블로운 부직포(MB)의 제조시, 상기 제2 섬유에 대한 상기 제1 섬유의 섬도비(S1/M)를 30으로 조절하고, 상기 제2 섬유에 대한 상기 제3 섬유의 섬도비(S2/M)를 30으로 조절한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 SMS 타입의 부직포 적층체를 제조하였다.
비교예 3: 부직포 적층체의 제조
상기 제1 스펀본드 부직포(SB1), 상기 제2 스펀본드 부직포(SB2) 및 상기 멜트블로운 부직포(MB)의 제조시, 상기 광반사성 무기입자의 함량을 상기 각각의 스펀본드 부직포 표면층 100중량부에 대하여 0.5중량부로 조절한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 SMS 타입의 부직포 적층체를 제조하였다.
비교예 4: 부직포 적층체의 제조
상기 제1 스펀본드 부직포(SB1), 상기 제2 스펀본드 부직포(SB2) 및 상기 멜트블로운 부직포(MB)의 제조시, 상기 광반사성 무기입자의 함량을 상기 각각의 스펀본드 부직포 표면층 100중량부에 대하여 7중량부로 조절한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 SMS 타입의 부직포 적층체를 제조하였다.
비교예 5: 부직포 적층체의 제조
상기 제1 스펀본드 부직포(SB1), 상기 제2 스펀본드 부직포(SB2) 및 상기 멜트블로운 부직포(MB)의 제조시, 상기 광반사성 무기입자로서 이산화티탄과 탄산칼슘(이산화티탄 100중량부:탄산칼슘 3중량부의 비율)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 SMS 타입의 부직포 적층체를 제조하였다.
비교예 6: 부직포 적층체의 제조
상기 제1 스펀본드 부직포(SB1), 상기 제2 스펀본드 부직포(SB2) 및 상기 멜트블로운 부직포(MB)의 제조시, 상기 광반사성 무기입자로서 이산화티탄과 탄산칼슘(이산화티탄 100중량부:탄산칼슘 50중량부의 비율)을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 SMS 타입의 부직포 적층체를 제조하였다.
상기 실시예 1~7, 참고예 1~2 및 비교예 1~6의 부직포 적층체의 제조조건을 정리하여 하기 표 1에 나타내었다.
| S1/M 섬도비 |
S2/M 섬도비 |
광반사성 무기입자의 함량 (중량부) |
탄산칼슘의 함량 (중량부) (이산화티탄 100중량부 기준) |
|||
| MB (MB 100중량부 기준) |
SB1 (SB1 100중량부 기준) |
SB2 (SB2 100중량부 기준) |
||||
| 실시예 1 | 15 | 15 | 3 | 0 | 0 | 25 |
| 실시예 2 | 6 | 6 | 3 | 0 | 0 | 25 |
| 실시예 3 | 25 | 25 | 3 | 0 | 0 | 25 |
| 실시예 4 | 15 | 15 | 1 | 0 | 0 | 25 |
| 실시예 5 | 15 | 15 | 5 | 0 | 0 | 25 |
| 실시예 6 | 15 | 15 | 3 | 0 | 0 | 5 |
| 실시예 7 | 15 | 15 | 3 | 0 | 0 | 45 |
| 참고예 1 | 15 | 15 | 0 | 3 | 3 | 45 |
| 참고예 2 | 15 | 15 | 3 | 3 | 3 | 45 |
| 비교예 1 | 4 | 4 | 3 | 0 | 0 | 25 |
| 비교예 2 | 30 | 30 | 3 | 0 | 0 | 25 |
| 비교예 3 | 15 | 15 | 0.5 | 0 | 0 | 25 |
| 비교예 4 | 15 | 15 | 7 | 0 | 0 | 25 |
| 비교예 5 | 15 | 15 | 3 | 0 | 0 | 3 |
| 비교예 6 | 15 | 15 | 3 | 0 | 0 | 50 |
평가예
상기 실시예 1~7, 참고예 1~2 및 비교예 1~5에서 제조된 각각의 부직포 적층체 사용하여 다음과 같은 방법으로 물성을 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 다만, 비교예 6에서는 멜트블로운 부직포(MB) 및 부직포 적층체의 제조가 불가능하여 부직포 적층체의 물성을 측정할 수 없었다.
평가예 1: 부직포 적층체의 광반사율 평가
일본 (DENSHOKU)사의 분광광도계(SA-4000)에 적분구를 부착하고, 측정광원은 D65를 적용하였으며, 표준 백색판(BaSO4)을 100%으로 했을 때의 분광 반사율을 10nm간격으로 파장 범위 380nm~780nm에서 측정하였다
평가예 2: 부직포 적층체의 인열강도 평가
인열 강도는 MD(기계방향) 인열강도 및 CD(기계횡방향) 인열강도를 측정하였으며, 측정 방법은 ASTM D 5733(트래피조이드)법에 의하여, 각 16회 측정하여 평균을 내었다. 또한, 인열강도는 Instron社의 5966장비를 이용하여 측정하였다.
평가예 3: 부직포 적층체의 내수압 평가
부직포 적층체 시료를 150mm x 150mm의 크기로 절취하여 내수압기기(FX3000)로 60mbar/min의 속도로 수압을 가하여 3mm미만의 작은 물방울이 3방울 이상 부직포 적층체를 투과하기 시작하는 시점의 수압을 측정하였다. 시료 1개당 10회씩 측정한 후 평균값을 내수압으로 기록하였다.
| 방사 가부 |
사절 발생 여부 |
광반사율(%) | 인열강도(kgf) | 내수압 (mmH20) |
|||
| 측정파장 (@380nm) |
측정파장 (@550nm) |
MD | CD | ||||
| 실시예 1 | 가능 | 미발생 | 22 | 80 | 1.9 | 2.0 | 1,400 |
| 실시예 2 | 가능 | 미발생 | 20 | 75 | 1.8 | 1.9 | 1,300 |
| 실시예 3 | 가능 | 미발생 | 21 | 78 | 1.9 | 1.9 | 1,350 |
| 실시예 4 | 가능 | 미발생 | 21 | 75 | 1.8 | 1.9 | 1,320 |
| 실시예 5 | 가능 | 미발생 | 21 | 79 | 1.9 | 1.9 | 1,380 |
| 실시예 6 | 가능 | 미발생 | 20 | 80 | 1.9 | 2.0 | 1,390 |
| 실시예 7 | 가능 | 미발생 | 25 | 80 | 1.9 | 2.0 | 1,390 |
| 참고예 1 | 가능 | 미발생 | 17 | 59 | 1.8 | 1.9 | 800 |
| 참고예 2 | 가능 | 미발생 | 18 | 62 | 1.8 | 1.9 | 870 |
| 비교예 1 | 가능 | 발생 | 10 | 58 | 1.8 | 1.8 | 700 |
| 비교예 2 | 가능 | 미발생 | 10 | 62 | 1.8 | 1.8 | 880 |
| 비교예 3 | 가능 | 미발생 | 10 | 60 | 1.8 | 1.7 | 890 |
| 비교예 4 | 불가능 | - | - | - | - | - | - |
| 비교예 5 | 가능 | 미발생 | 10 | 59 | 1.8 | 1.8 | 880 |
| 비교예 6 | 가능 | 발생 | 10 | 55 | 1.8 | 1.7 | 600 |
상기 표 2를 참조하면, 실시예 1~7에서 제조된 부직포 적층체는 참고예 1, 비교예 1~3 및 비교예 5~6에서 제조된 부직포 적층체에 비해 250nm 대역의 광반사율, 550nm 대역의 광반사율 및 내수압이 모두 높은 것으로 나타났다.
다만, 비교예 1에서는 제1 스펀본드 부직포(SB1) 및 제2 스펀본드 부직포(SB2)의 제조시 사절이 발생하여 부직포 형성이 어려운 것으로 나타났다.
또한, 비교예 4에서는 멜트블로운 부직포(MB)의 제조시 노즐을 통한 수지 용융액의 방사 자체가 불가능하여 멜트블로운 부직포(MB) 및 부직포 적층체의 제조가 불가능하였으며, 따라서 부직포 적층체의 물성을 측정할 수 없었다.
또한, 비교예 6에서는 멜트블로운 부직포(MB)의 제조시 사절이 발생하여 부직포 형성이 어려운 것으로 나타났다.
본 발명은 도면 및 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 구현예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 부직포 적층체 11: 제1 스펀본드 부직포 표면층
12: 멜트블로운 부직포 코어층 13: 제2 스펀본드 부직포 표면층
12: 멜트블로운 부직포 코어층 13: 제2 스펀본드 부직포 표면층
Claims (9)
- 제1 섬유를 포함하는 제1 스펀본드 부직포 표면층;
제2 섬유를 포함하는 멜트블로운 부직포 코어층; 및
제3 섬유를 포함하는 제2 스펀본드 부직포 표면층을 이 순서대로 포함하고,
상기 제2 섬유에 대한 상기 제1 섬유의 섬도비(S1/M)는 6~25이고,
상기 제2 섬유에 대한 상기 제3 섬유의 섬도비(S2/M)는 6~25이고,
상기 제1 스펀본드 부직포 표면층, 상기 멜트블로운 부직포 코어층 및 상기 제2 스펀본드 부직포 표면층 중 적어도 한층은 광반사성 무기입자를 포함하고,
상기 광반사성 무기입자는 상기 멜트블로운 부직포 코어층에만 존재하고,
상기 광반사성 무기입자의 함량은 상기 멜트블로운 부직포 코어층 100중량부에 대하여 1~5중량부이고,
상기 광반사성 무기입자는 이산화티탄 및 탄산칼슘을 포함하고,
상기 탄산칼슘의 함량은 상기 이산화티탄 100중량부에 대하여 5~45중량부인 부직포 적층체. - 삭제
- 삭제
- 삭제
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- 삭제
- 제1항에 있어서,
380nm 대역의 광반사율이 20% 이상이고, 550nm 대역의 광반사율이 65% 이상인 부직포 적층체. - 제1항에 있어서,
MD 방향 인열강도 및 CD 방향 인열강도가 각각 1kgf 이상인 부직포 적층체. - 제1항, 제7항 및 제8항 중 어느 한 항에 따른 부직포를 포함하는 물품.
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