KR20010051790A - 중간층을 갖는 직교적층부직포 - Google Patents

Abstract

직교적층부직포는, 제1의 부직포와 제2의 부직포와의 사이에 중간층을 갖는다. 제1의 부직포는, 필라멘트가 세로방향으로 배열되고 연신된 부직포이다. 제2의 부직포는, 필라멘트가 가로방향으로 배열되고 연신된 부직포이고, 제1의 부직포와 필라멘트가 직교하도록 적층되어 있다. 중간층은, 직교적층부직포가 목적으로 하는 소망의 특성을 갖는다.

Description

중간층을 갖는 직교적층부직포{Cross laminated nonwoven fabric having intermediate layer}

본 발명은, 필라멘트가 세로방향으로 배열되고 연신된 세로연신부직포와, 필라멘트가 가로방향으로 배열되고 연신된 가로연신부직포를 적층한 직교적층부직포에 관한다.

종래, 적층부직포로서는, 본 발명자들에 의한, 필라멘트가 거의 세로방향으로 배열되고 연신된 세로연신 부직포와 필라멘트가 거의 가로방향으로 배열되고 연신된 가로연신 부직포를 적층한 직교적층부직포가 알려져 있다.

이 직교적층부직포는, 스펀본드 부직포나 멜트블로우 부직포와 비교하여, 저목부(低目付)(목부=fiber amount per square meter)로 세로방향 및 가로방향의 강도가 높은 것, 양 방향의 강도의 밸런스가 잡혀져 있는 것, 얇고 옷감의 질이 좋은 것, 표면이 매끄럽고 광택 및 인쇄성이 좋은 것, 피륙의 촉감이 좋은 것, 표면강도가 높은 것 등의 이점이 있다.

또한, 종래의 부직포에는, 항균, 내수, 방청, 소취(消臭) 등의 새로운 특성을 부여시킨 것도 있다. 이러한 특성을 부여하는 방법으로서, 일반적으로는, 혼방이나 수지함침(樹脂含浸)등의 방법이 있다. 용도에 따라서는, 부여할만한 소망의 특성을 갖는 이종의 부직포를 첩합(貼合)시켜서 적층하는 방법도 있다.

상술한 바와 같이, 직교적층부직포에는 여러 종류의 이점이 있는데, 이러한 직교적층부직포에 있어서도, 용도에 따라서는, 상술한 항균, 내수, 방청, 소취라고 한, 더욱 다른 특성을 부여하는 것이 요망되고 있다.

직교적층부직포에 다른 특성을 부여하는 방법으로서, 직교적층부직포의 편면(片面)에, 소망의 특성을 갖는 웹을 종래와 같이 단순히 서로 붙이는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 이 경우는, 서로 붙인 웹이 표면에 나타나 버리기 때문에, 그 웹의 결점도 포함할 수 있고, 서로 붙인 웹의 특징이 두드러지며, 모처럼의 직교적층부직포의 특징이 없어져 버린다.

한편, 직교적층부직포의 구조상 문제가 있는 세로가로간의 접착강도 혹은 적층부직포 자체의 강도를 향상하거나, 지적(紙的)인 감촉을 더욱 개선하거나, 숭고성(嵩高性)을 부여하거나 라고 한, 직교적층부직포의 기능을 더욱 증대시키고 싶다고 하는 요망도 많다.

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도1은, 본 발명의 일실시형태인 직교적층부직포의, 중간층 및 가로연신부직포의 일부를 파단한 사시도이다.

본 발명의 목적은, 직교적층부직포의 특징을 손상하는 일 없이, 소망의 특성을 갖는 직교적층부직포를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 직교적층부직포는, 소망의 특성을 갖는 중간층과, 중간층의 한 쪽의 면에 적층되고, 필라멘트가 한 방향으로 배열되고 연신된 제1의 부직포와, 중간층의 타방의 면에 적층되고, 필라멘트가 제1의 부직포의 필라멘트의 배열방향과 직각인 방향으로 배열되고 연신된 제2의 부직포를 갖는다.

제1 및 제2의 부직포는, 예컨데, 연속섬유를, 방사장치에 의해 방사하면서 한방향으로 배열시키는 것으로 웹을 제작한 후에, 이 웹을 연속섬유의 배열방향에 따라서 연신하여 이루어지는 것이고, 연속섬유의 연신배율이 3∼30배, 연신 후의 연속섬유의 평균섬유 지름이 1∼20㎛이고, 또한, 연신 후의 연속섬유의 인장강도가 8.83∼883mN/tex(0.1∼10g/d)이다. 더욱이, 본 발명에 있어서, 부직포의 강도는, 부직포의 무게로부터 섬도(tex)로 환산하여, 1tex당의 강도(mN/tex)로 표시했다. 참고를 위해서, 1데니르(d)당의 강도도 나타냈다.

상기와 같이 본 발명의 직교적층부직포는, 소망의 특성을 갖는 중간층을, 세로연신부직포와 가로연신부직포로 샌드위치된 구성으로 되어 있기 때문에, 세로연신부직포와 가로연신부직포로부터 이루어지는 종래의 직교적층부직포의 특성을 유지하면서, 층이 갖는 특성을 겸비한 직교적층부직포로 된다. 또한, 강도는 세로연신부직포와 가로연신부직포에 의해 주어지기 때문에, 중간층이 강도를 갖지 않는 것이라도, 강도를 필요로 하는 용도로 사용 가능하다. 게다가, 중간층은 표면에 노출되지 않기 때문에, 중간층은, 외견이나 표면특성을 고려하는 일 없이 기능을 우선하여 선택할 수 있다.

예컨데, 중간층으로서 멜트블로우 부직포를 사용함으로써, 멜트블로우 부직포의 극세섬유에 의해 생기는 필터, 내수, 항균 등의 특성을 갖게 할 수 있다. 특히 이 경우, 엘렉트렛 가공된 멜트블로우 부직포를 사용함으로써, 필터로써 사용했을 때의 집진(集塵)효과가 향상된다.

또한, 중간층으로써 스펀본드 부직포를 사용함으로써, 숭고성이 주어지고, 직물과 같은 피륙의 촉감의 직교적층부직포가 얻어진다. 이 경우, 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는 스펀본드 부직포를 사용함으로써, 층간의 접착력이 향상된다.

게다가, 중간층으로서, 통기성을 갖고, 투습도가 20㎡·s·Pa/㎍이하의 웹을 사용함으로써 투습방수 시트로 사용할 수 있고, 두께를 50㎛이상으로 함으로써 의료용(衣料用)의 심지로 사용할 수 있다. 또한, 중간층으로서는, 상기의 부직포 이외에 필름을 사용할 수도 있다. 필름으로서는, 열가소성수지로부터 이루어지는 필름을 사용할 수 있고, 그 중에서도 특히, 접착성분을 포함하는 것은, 세로연신부직포 및 가로연신부직포의 필라멘트와의 친숙함이 양호하다.

또한, 본 발명에 있어서, 필라멘트의 배열방향이나 연신방향 등을 설명하는 경우에 사용하는「세로방향」이란, 부직포를 제조할 때의 기계방향 즉 부직포의 보내는 방향을 의미하고, 「가로방향」이란, 세로방향과 직각인 방향, 즉 부직포의 폭방향을 의미한다.

본 발명의 상기의 그리고 다른 목적, 특징 및 이점들은 본 발명의 예를 설명하는 첨부 도면과 관련된 하기 기재로부터 명백해질 것이다.

·발명의 바람직한 실시태양

도1을 참조하면, 필라멘트가 세로방향으로 배열되고 연신된 세로연신부직포 (2)와, 필라멘트가 가로방향으로 배열되고 연신된 가로연신부직포(4)와의 사이에, 이 직교적층부직포(1)에 부가적으로 부여할만한 소망의 특성을 갖는 중간층(3)을 개재시킨, 본 발명의 일실시형태에 의한 직교적층부직포(1)가 나타난다.

이와 같이 중간층(3)을 설치하는 것에 의해, 직교적층부직포에 거듭되는 기능을 부여할 수 있다. 중간층(3)을 개재시킬 수 있는 것은, 직교적층부직포가, 세로연신부직포(2) 및 가로연신부직포(4)의 2층구조로 되어 있기 때문이고, 이것은 종래의 직교적층부직포의 특성을 살린 것이다.

세로연신부직포(2) 및 가로연신부직포(4)에 대해서, 상세히 설명한다.

세로연신부직포(2)로서는, 예컨데, 특개평10-204767호 공보에 개시되어 있는 부직포를 사용할 수 있다. 이하에, 세로연신부직포(2)에 대해서 그 제조방법과 함께 설명한다.

세로연신부직포(2)를 제조하려면, 우선, 일례에 배열된 복수의 노즐로부터 압출된 필라멘트에 드래프트장력을 주어, 이것에 의해 필라멘트를 세경화(細徑化)하고, 콘베아상에 집적한다. 이 때, 노즐을 나온 직후의 필라멘트 융액을 적극적으로 가열하고, 또는 노즐근방(필라멘트가 노즐로부터 방출된 직후의 위치)의 분위기 온도를 고온으로 유지한다. 이 사이의 온도는 필라멘트의 융점보다도 충분히 높게 하고, 필라멘트의 드래프트에 의한 필라멘트의 분자배향을 가능한 한 작게 한다. 노즐근방의 분위기 온도를 고온으로 하는 수단으로서는, 다이스로부터의 열풍내뿜기, 히터가열, 보온통 등 어느 것도 사용할 수 있다. 또한, 필라멘트 융액을 가열하는 수단으로서는, 적외선방사나 레이져방사를 사용할 수 있다.

필라멘트에 드래프트장력을 주는 방법으로서, 멜트블로우다이스를 사용하는 방법(이하, MB법이라 한다)이 있다. 이 방법은, 열풍의 온도를 높게 하는 것에 의해 필라멘트의 분자배향을 작게 할 수 있다는 이점이 있다. 단, 통상의 MB법에서는 콘베아상에서 필라멘트가 랜덤으로 집적하고, 또한, 열풍의 영향에 의해 필라멘트가 콘베아상에 열처리를 받아, 연신성이 낮은 것으로 된다. 그래서, 노즐로부터 방출된 필라멘트에, 무상(霧狀)의 수분을 포함하는 에어 등을 콘베아의 반송면에 대하여 경사지게 분사한다. 이것에 의해, 필라멘트의 세로방향으로의 배열 및 냉각이 행해진다.

필라멘트에 드래프트 장력을 주는 다른 방법으로서, 협의의 스펀본드(SB)법, 즉, 다수의 노즐의 하방에 소위 에젝터 혹은 에어써커를 사용하는 방법이 있다. 통상의 SB법도, 필라멘트는 노즐로부터 나온 직후에 냉각되기 때문에 필라멘트에 분자배향이 생기고, 또한, 콘베아상에 필라멘트가 랜덤으로 집적된다. 그래서 필라멘트의 배열성을 향상시키기 위해, 상술한 MB법의 경우와 같이, 노즐근방에서의 필라멘트를 고온으로 유지하는 수단을 조합하여 분자배향을 작게 하고, 또한, 에젝터 내에 무상의 수분이나 냉풍 등을 공급하여 필라멘트를 충분히 냉각하고 연신성이 양호한 필라멘트로 하며, 게다가, 이 필라멘트를 포함하는 유체를 콘베아의 반송면에 대하여 경사지게 공급하는 것이 바람직하다.

이처럼, 콘베아의 반송면에 대하여 경사시키고 필라멘트를 방사하는 것에 의해, 필라멘트를 세로방향으로 양호하게 배열시킬 수 있다. 필라멘트를 반송면에 대하여 경사시키는 수단으로서는, 노즐의 하방을 콘베아에 대하여 기울이는 것이나, 유체의 보조에 의해 필라멘트를 사행(斜行)시키는 것이나, 콘베아를 필라멘트의 방출방향에 대하여 경사시키는 것 등이 유효하다. 이것들은, 단독으로 사용해도 좋고, 복수의 수단을 적의 조합하여 사용해도 좋다. 더욱이, 노즐근방에서 유체를 사용하는 경우는, 유체는 가열되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 노즐근방에서 유체를 사용하지 않는 경우는, 필라멘트를 노즐근방에서 적극적으로 가열한다. 이것은, 필라멘트가 드래프트에 의해 세경화될 때에, 가능한 한 분지배향을 수반하지 않도록 하기 위해서이다.

상술한 MB법 및 SB법의 어느 것의 방법에 있어서도, 필라멘트를 콘베아의 반송면에 대해 경사시키기 위하여 유체를 사용하고 있는데, 이 유체로서는, 콘베아 근방에서는 냉유체, 특히 무상의 물을 포함한 유체가 가장 바람직하다. 방출된 필라멘트를 급랭하는 것에 의해, 결정화를 진행시키지 않도록 하기 위함이다. 결정화가 진행되면 연신성이 저하되어 버린다. 또한, 무상의 물을 분사하는 것은, 콘베아상에 집적된 웹을 콘베아상에 붙이게 하는 작용도 있고, 그 결과, 방사의 안정성 및 필라멘트의 배열성의 향상에 의해 효과가 있다.

이상과 같이 하여, 필라멘트가 콘베아상에 집적되어 웹이 형성되는데, 콘베아의 이면측으로부터 웹을 흡인하는 것에 의해, 콘베아의 반송면에 대하여 사행시켜져서 불안정하게 된 웹을 안정화시킬 수 있고, 게다가 열을 제거하는 효과도 얻어진다. 이 경우, 웹의 흡인은, 콘베아의 폭방향에 직선상으로 또한 좁은 폭으로 행하는 것이 중요하다. 통상의 SB법에 있어서도 흡인을 행하는 일은 많지만, 그 경우에는 넓은 면적에서 흡인을 행하고 있고, 웹평면 내의 평량의 균일성을 높이며, 또한 필라멘트의 배열을 가능한 한 랜덤으로 하는 것을 목적으로 하고 있으며, 본 실시형태에서의 흡인의 목적과는 다르다. 게다가, 본 실시형태에서의 흡인은, 냉각하기 위해 무상으로 분사된 수분도 제거하기 때문에, 후의 연신공정에 있어서의 수분의 영향을 저하시키는 효과도 있다. 폴리에스테르에 있어서는, 수분이 연신성에 크게 영향을 주고, 부위에 의한 수분이 평균치에서 벗어나 흩어짐에 의해 연신의 균일성이 손상되어, 연신배율이나 연신 후의 웹의 강도가 낮아진다.

콘베아상에 집적된 웹은 세로방향으로 연신되고, 이것에 의해 세로연신부직포로 된다. 웹을 세로방향으로 연신하는 것에 의해, 필라멘트의 세로방향으로의 배열성을 보다 향상시킬 수 있다. 이 때, 필라멘트의 세로방향으로의 배열성이 좋은 것만큼, 웹의 세로연신 시에 필라멘트가 실질적으로 연신되는 확률이 높아지고, 최종 연신웹의 강도도 커진다. 필라멘트의 배열이 나쁘면, 웹을 연신해도 필라멘트의 간격이 넓어질 뿐으로 필라멘트가 실질적으로 연신되는 확률이 낮아지고, 연신 후의 충분한 강도가 얻어지지 않게 된다.

웹의 세로연신에는, 1단에서 전연신(全延伸)하는 경우도 있는데, 주로 다단연신법이 사용되고 있다. 다단연신법에 있어서는, 1단째의 연신은 방사직후의 예비연신으로서 행해지고, 게다가 그 후에 연신하는 2단째 이후의 연신이 주연신으로서 행해지고 있다. 그 중에서도 특히, 다단연신의 1단째의 연신에 근방연신법을 사용하는 것이 본 발명에 적당하다.

근방연신이란, 인접하는 2조의 롤의 표면속도의 차에 의해 웹을 연신하는 방식에 있어서, 짧은 연신간 거리(연신의 개시점으로부터 종점까지의 거리)를 유지하여 연신을 행하는 것이다. 근접연신에서는, 연신간 거리가 100mm이하인 것이 바람직하다. 특히 본 실시형태와 같이, 필라멘트가 전체로서 세로방향으로 배열하고 있어도 개개로는 어느 정도 굴곡하고 있는 경우에는, 근접연신에 있어서 가능한 한 연신간 거리를 짧게 유지하는 것이, 개개의 필라멘트를 유효하게 연신하는 점에서 중요하다. 근접연신에 있어서의 열은, 통상은 연신하는 롤을 가열하는 것에 의해 주어지고, 그 연신점이 열풍이나 적외선에 의해 보조적으로 가열된다. 또는, 근접연신 때의 열원으로서는, 온수나 증기 등도 사용할 수 있다.

한편, 다단연신에 있어서는, 2단째 이후의 연신에는 근접연신 만이 아니라, 통상의 웹(부직포 등에 있어서의 섬유나 필라멘트의 집합체)의 연신에 사용되는 여러 종류의 수단을 적용할 수 있다. 예컨데, 롤 연신, 온수연신, 증기연신, 열반(熱盤)연신, 롤 압연 등의 연신방식이다. 근접연신이 꼭 필요하지 않은 것은, 1단째의 연신에서 이미 개개의 필라멘트가 세로방향으로 길게 걸쳐져 있기 때문이다.

다음에, 가로연신부직포(4)에 대해서 설명한다. 가로연신부직포(4)로서는, 예컨데, 특공평3-36948호 공보에 개시되어 있는 부직포를 사용할 수 있다.

가로연신부직포(4)를 제조하려면, 우선, 필라멘트가 거의 가로방향으로 배열된 웹을 형성한다. 필라멘트가 거의 가로방향으로 배열된 웹은, 방사노즐로부터 압출된 필라멘트를, 방사노즐의 주위에 배치한 에어분출구멍으로부터의 에어분사에 의해 가로방향으로 흔들리게 하여, 콘베아상에 집적시키는 것에 의해 형성할 수 있다.

방사노즐의 주위로부터의 에어분사로 필라멘트를 가로방향으로 흔들리게 하기 위해서는, 방사노즐의 주위에, 각각 방사노즐을 중심으로 한 원주방향의 성분을 가지고 에어를 분사하는 복수(통상은3∼8개)의 제1의 에어분출구멍을 설치하고, 게다가, 이들 제1의 에어분출구멍의 외측에, 분사된 에어가 콘베아에 의한 웹의 반송방향과 평행인 방향으로 서로 충돌하도록 배치된 2개의 제2의 에어분출구멍을 설치한다. 방사노즐로부터 압출된 필라멘트는, 제1의 에어분출구멍으로부터의 에어분사에 의해 스파이럴상으로 회전된다. 한편, 제2의 에어분출구멍으로부터 분사된 에어는, 회전하고 있는 필라멘트의 통과 경로상에서 서로 충돌하고, 콘베아에 의한 반송방향과 직각 즉 가로방향으로 넓어진다. 회전하고 있는 필라멘트는, 이 에어의 기세로 가로방향으로 흩어진다. 이것에 의해, 콘베아상에는, 가로방향으로 배열성분이 많은 상태로 필라멘트가 집적된다.

이와 같이 해서 얻어진 웹은, 가로방향으로 연신된다. 웹을 가로방향으로 연신하는 방법으로서는, 텐터방식이나 풀리방식 등이 들어진다. 텐터방식은, 필름 등을 확폭(擴幅)하는 방식으로서 일반적으로 사용되는데, 넓은 상면적(床面積)이 필요한 것, 및 제품폭이나 확폭배율의 변경이 곤란하다. 부직포는 용도에 응하여 제품폭을 자유로 바꿀 필요가 있고, 또한, 원료의 두께 등에 응하여 연신배율을 변경하지 않으면 않된다. 그래서 본 발명에 있어서는, 이들의 변경을 운전조작중이라도 간단히 행할 수 있는 풀리방식을 사용하는 것이 바람직하다.

풀리방식에 의한 연신장치는, 웹의 양측단부를 파지하기 위해서 웹의 폭방향으로 간격을 두어서 배치된 한 쌍의 풀리와 벨트를 갖는다. 풀리는, 웹의 폭방향의 중심선에 대하여 좌우대칭으로 그 외주가 끝이 넓은 궤도를 갖도록 배치되고, 각각 동일 주속(周速)으로 회전된다. 한편, 벨트는 각 풀리에 대응하여 장력하에서 걸어 회전되고 있고, 이 벨트의 일부위가, 풀리의 간격이 좁아진 위치로부터 넓어진 위치에 이르는 영역에 걸어서, 각각 풀리의 외주단면에 형성된 홈에 꽂아 넣어져 있다.

웹은, 풀리의 간격이 좁아진 개소(箇所)로부터 도입되어, 양 측단부가 풀리와 벨트에 의해 파지된다. 풀리의 회전에 수반하여, 웹은 벨트와의 사이에서 파지되면서 한 쌍의 풀리가 만드는 끝이 넓은 궤도를 통하여, 이것에 의해 웹은 가로방향으로 연신된다. 이 사이의 가열은, 열수나 열풍을 이용할 수 있다.

이상과 같이 하여, 필라멘트가 가로방향으로 배열되고 연신된 가로연신부직포(4)가 얻어진다.

세로연신부직포(2) 및 가로연신부직포(4)를 구성하는 필라멘트로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 나이론, 폴리염화비닐, 폴리우레탄, 불소계 수지 등의 열가소성 수지, 및 이것들의 변성수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 폴리비닐알콜계 수지, 폴리아크릴니트릴계 수지 등, 습식 또는 건식의 방사수단을 적용할 수 있는 수지도 사용할 수 있다.

세로연신부직포(2) 및 가로연신부직포(4)에 대해서 각각 하나씩, 상세한 예를 들어서 설명했는데, 본 발명의 제1의 부직포 및 제2의 부직포로서 사용되는 부직포는 상술한 부직포에 한정되지 않는다. 그 다른 바람직한 부직포로서, 연속섬유를, 방사장치에 의해 방사하면서 한 방향으로 배열시키는 것으로 웹을 제작한 후에, 이 웹을 연속섬유의 배열방향에 따라 연신하여 이루어지는 것이고, 연속섬유의 연신배율이 3∼30배, 연신 후의 연속섬유의 평균 섬유지름이 1∼20㎛이며, 또한, 연신 후의 웹의 인장강도가 8.83∼883mN/tex(0.1∼10g/d)인 부직포가 들어진다.

연속섬유의 연신배율은, 바람직하게는 4∼10배이고, 보다 바람직하게는 4.5∼8배이다. 연신 후의 연속섬유의 평균 섬유지름은, 바람직하게는 5∼18㎛이고, 보다 바람직하게는 7∼15㎛이다. 게다가, 연신 후의 웹의 인장강도는, 바람직하게는 100∼300mN/tex(1.1∼3.4g/d)이고, 보다 바람직하게는 130∼220mN/tex(1.5∼2.5g/d)이다.

또한, 세로연신부직포(2) 및 가로연신부직포(4)를 구성하는 필라멘트는 장섬유 필라멘트이다. 여기서 말하는 장섬유 필라멘트란, 실질적으로 장섬유라면 좋고, 평균길이가 100mm를 넘고 있는 것을 말한다.

여기서, 세로연신부직포(2) 및 가로연신부직포(4)의 구체적인 일례를 든다.

세로연신부직포(2)에 대해서는, 우선, 필라멘트재료로서 폴리에스테르를 사용하고, 멜트블로우다이스로부터 필라멘트를 일정의 폭으로 방사하여, 웹으로서 콘베아상에 집적시킨다. 그 후, 이 웹을 세로방향으로 연신배율3∼30배로 연신하는 것에 의해, 필라멘트 지름이 1∼20㎛의 세로연신부직포가 얻어진다. 이와 같이 하여 얻어진 세로연신부직포는, 목부가 3∼20g/㎡, 세로방향으로의 늘어남은 7∼15%, 세로방향의 강도는 8.83∼883mN/tex(1∼100g/d)였다. 가로방향의 늘어남 및 강도에 대해서는, 필라멘트가 풀려버리기 때문에 측정할 수 없었다. 더욱이, 늘어남 및 강도는, 부직포의 파단시의 값을 나타낸다. 이것은 이하도 같다.

가로연신부직포(4)에 대해서는, 필라멘트 재료로써 폴리에스테르를 사용하고, 필라멘트를 가로방향으로 흔들리게 하면서, 콘베아상에 집적하여 웹으로 된다. 이것을 풀리식의 가로연신장치에 의해서 가로방향으로 연신배율3∼30배로 연신하는 것에 의해, 필라멘트지름이 1∼20㎛의 가로연신부직포가 얻어진다. 이와 같이 하여 얻어진 가로연신부직포는, 목부가 3∼20g/㎡, 가로방향의 늘어남이 7∼15%, 가로방향의 강도가 8.83∼883mN/tex(0.1∼10g/d)였다. 세로방향의 늘어남 및 강도에 대해서는, 필라멘트가 풀려버리기 때문에 측정할 수 없었다.

중간층(3)으로서는, 목적으로 하는 기능에 응하여 여러 종류의 부직포, 직물, 필름 등이 사용된다.

이하에, 중간층(3)에 대해서 상세히 설명한다.

(멜트블로우부직포)

멜트블로우부직포는, 섬유지름이 2㎛정도의 극세(極細)섬유로부터 이루어지는 부직포이고, 필터, 내수, 항균, 방(防)진드기 등의 기능을 갖는데, 저목부품(低目付品)에서의 인장강도나 표면강도가 낮기 때문에, 그 용도가 제한되어 있었다. 그러나, 중간층으로서 멜트블로우부직포를 사용함으로써, 멜트블로우부직포의 결점인 인장강도나 표면강도는 세로연신부직포 및 가로연신부직포에 의해 주어지기 때문에, 충분한 인장강도나 표면강도를 가지면서도, 멜트블로우부직포가 갖는 기능이 부여된 직교적층부직포를 얻을 수 있다. 멜트블로우부직포 중에서도 특히, 엘렉트렛(전석)화 된 것을 채용함으로써, 직교적층부직포를 필터로서 사용했을 때의 집진효과를 높일 수 있다. 엘렉트렛화는, 부직포의 방사 후 또는 방사와 동시에, 수만볼트의 전기장(電氣場)중에서 방전시키는 처리이고, 이것에 의해 반영구적으로 전자를 주입할 수 있다.

(스펀본드부직포)

중간층으로서 스펀본드부직포를 사용하는 것에 의해, 숭고성이 얻어지고, 직물과 같은 피륙의 촉감을 줄 수 있다. 또한, 저융점 수지나 접착성 수지로부터 방사된 필라멘트로부터 이루어지는 스펀본드부직포를 사용함으로써, 세로연신부직포 및 가로연신부직포와의 접합강도가 증가하고, 봉제강도가 향상한다. 저융점 수지로서는, 폴리에스테르의 예에서는, 이소프탈산과 공결합한 저융점 폴리에스테르 수지가 들어지고, 폴리아미드의 예에서는, 나이론66에 대한 나이론6이 들어진다. 또한, 접착성 수지의 예로서는, 핫 멜트 폴리에스테르 수지나 핫 멜트 폴리아미드 수지가 들어진다.

스펀본드부직포를 구성하는 필라멘트는, 세로연신부직포나 가로연신부직포와 같이 충분한 연신이 되어 있지 않기 때문에, 분자배향성이 낮고, 연화점이 낮다. 따라서, 세로연신부직포 및 가로연신부직포와의 중간열 엠보스에 의해 접합하면, 직교적층부직포로서의 접착력이 증가한다. 또한, 스펀본드부직포는, 필라멘트의 조합이 많고, 필라멘트끼리의 융통성이 있으며, 봉제한 경우에 실에 걸리는 힘을 분산시킬 수 있기 때문에, 봉제강도가 강해진다.

이상 서술했듯이, 중간층으로서 스펀본드부직포를 사용함으로써, 종래의 직교적층부직포가 갖는 치수안정성 및 내마모성에 가하여, 강도가 향상하기 때문에, 표면(세로연신부직포 및 가로연신부직포)의 인쇄특성을 살려서 의료, 포장재료, 제대재료(製袋材料), 테이블크로스, 내장재, 벽지 등의 용도에 호적한 부직포가 된다.

더욱이, 중간층으로 하는 스펀본드부직포의 소재로서는, 그 양면에 적층되는 연신부직포와 같은 소재를 사용하는 것이 바람직하다. 예컨데, PP 등 오르핀계의 연신부직포에 대해서는 PP계의 스펀본드부직포를 사용하고, PET연신부직포에 대해서는 PET계의 스펀본드부직포를 사용한다. 이것에 의해, 부직포끼리의 양호한 접착강도가 얻어진다.

또한, 스펀본드부직포에는, 저융점성분으로부터 이루어지는 소재 또는 접착성을 갖는 소재의 섬유를 혼방한 것이나, 심초(芯靴), 사이드바이사이드의 컨쥬게이트 필라멘트를 사용한 것이 있다(예컨데 특개평2-182963호 공보, 특개평4-41762호 공보, 특개평4-316608호 공보). 이것들은 게다가, 층간의 접착력이나 숭고성을 높이는 효과가 있다. 특히, PET계, 나이론계 핫멜트 접착성 수지로부터 이루어지는 스펀본드부직포를 사용하는 것은, 층간의 첩착력을 높이는 점에서 호적하다.

(플러쉬방사부직포)

플러쉬방사부직포는, 인장강도 및 인열 강도가 강하다는 이점을 갖지만, 폴리에틸렌을 원료로 한 부직포이기 때문에, 표면의 인쇄성이 나쁘다. 따라서, 인쇄하기 위해서는 표면에 사이징제의 도포나 코로나처리 등을 실시하여 인쇄성을 높일 필요가 있다. 그러나, 그 양면에 세로연신부직포 및 가로연신부직포를 적층함으로써, 상기의 처리를 실시하는 일 없이 인쇄성을 개선할 수 있고, 게다가, 표면이 포적(布的)한 피륙의 촉감으로 마무리되고, 또한, 강도가 보강된다.

(단섬유부직포)

중간층으로서는, 니들펀치부직포나 서멀본드부직포와 같은 단섬유를 원료로 한 부직포를 사용할 수도 있다. 단섬유부직포는, 여러 종류의 기능을 갖는 섬유, 예컨데, 열수축시키는 것에 의해 숭고성을 갖게 할 수 있는 자기수축성 섬유, 접착성 섬유, 혹은, 항균, 방충 또는 소취기능을 갖는 단섬유 등을 필요에 응하여 브렌드하는 것이 가능하고, 이러한 단섬유부직포를 중간층으로서 사용함으로써, 층간의 접착력을 향상시키거나, 숭고성을 부여하거나, 특수한 기능을 부가할 수 있다. 또한, 단섬유는 화학섬유에 한정되지 않고, 양모, 목면 등의 천연섬유, 레이욘 등의 반합성섬유, 유리섬유나 세라믹섬유 등의 무기섬유 등도 사용할 수 있다.

(토우개섬부직포)

중간층으로서 토우개섬부직포를 사용하면, 세로연신부직포 및 가로연신부직포에 의한 세로가로강도 뿐 아니라, 토우개섬부직포가 갖는 경사방향으로의 강도도 부여하기 때문에, 봉제강도를 향상시킬 수 있다.

(부직포이외의 것)

중간층으로서는, 부직포의 기타로, 종이, 직물, 니트, 필름, 발포시트 등도 사용할 수 있고, 게다가는, 자기실드성, 전자파실드성, 방수성 등의 기능을 가지게 한 것을 사용할 수도 있다.

특히, 중간층에 필름을 사용한 경우는, 점착테이프용의 기포로서 호적하다. 점착테이프로서 적층부직포를 사용하는 방법은, 예컨데 특개평10-36795호 공보에 개시되어 있지만, 본 발명에 적용하는 경우는, 필름을 세로연신부직포와 가로연신부직포와의 사이에 적층함으로써, 세로연신부직포의 필라멘트의 움직임을 구속하고, 가로연신부직포를 견고하게 고정하는 것에 의해 가로 인열성이 증가한다. 이 필름으로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르 등의 열가소성 수지로부터 이루어지는 필름으로 좋고, 특히, 접착성분이 공중합된 필름이, 필라멘트와의 친숙함이 좋아서 호적하다.

필름의 첩합방법으로서는, 세로연신부직포와 가로연신부직포와의 사이에 중간층으로서 필름을 풀어내기 열롤에서 압착하는 방법이나, 세로연신부직포상에 직접 필름을 압출성형한 후, 이것에 가로연신부직포를 적층하고 가열롤에 의해 첩합시키는 방법이 있다. 또한, 에멀젼으로 한 수지를 디핑 및 건조한 수지층을 필름으로서 형성해도 좋다.

이상, 중간층의 여러 종의 형태를 들었는데, 중간층으로서, 접착성, 숭고성부직포를 사용하는 것에 의해, 보다 직물에 가까운 부직포로 할 수 있고, 점퍼나 코트라는 의료용 부직포로서 이용할 수 있다. 특히, 중간층의 두께를 50㎛이상으로 함으로써, 의료용 심지로서 사용할 수 있다. 게다가 항균효과를 부여한 것은, 수술의 등의 의료용(醫療用) 부직포로도 이용할 수 있다.

또한, 중간층으로서, 통기성을 갖고, 투습도가 20㎡·s·Pa/㎍이하의 웹을 사용하는 것에 의해, 결로방지구조를 갖춘 주택용 외벽에 있어서, 투습, 방수효과를 필요로 하는 투습방수 시트로서 사용할 수 있다. 이 경우, 중간층으로서, 다수의 미세구멍을 갖는 구멍 뚫린 필름이나, 치밀한 조직을 갖는 플러쉬방사부직포, 혹은 종이 등을 적의 조합시켜 사용할 수 있다. 투습방수 시트로는, 투습도 뿐만 아니라 강도도 요구되는데, 필요한 강도는, 세로연신부직포 및 가로연신부직포에 따라 주어진다. 따라서, 강도가 작은 종이나 다공질(多孔質)필름을 중간층으로서 사용해도, 투습성이 만족하면, 직교적층부직포를 투습방수시트로서 사용할 수 있다.

이상, 세로연신부직포, 가로연신부직포 및 중간층에 대해서 설명했다. 이들의 적층의 방법으로서는, 종래의 직교적층부직포를 제조할 때의 세로연신부직포와 가로연신부직포를 적층접합시키는 공정으로, 롤에 감긴 중간층을 세로연신부직포와 가로연신부직포의 사이에 삽입한다는 간편한 방법으로 적층할 수 있다. 또한 특히, 중간층이 부직포일 경우에는, 중간층을 미리 제작해 두는 것이 아니고, 상기의 세로연신부직포와 가로연신부직포와의 적층접합공정으로, 적의 방사수단을 이용하여 양자의 사이에 중간층을 직접 형성해도 좋다.

또한, 세로연신부직포, 가로연신부직포 및 중간층의 접합방법으로서는, 열 엠보스롤, 카렌다롤 등에 의한 열접착, 초음파접착, 접착제를 사용한 분말도트접착, 핫멜트접착, 에멀젼의 도트접착, 열풍을 관통시키는 스루에어접합, 워터제트접합, 니들펀치법, 스태치본드법 등이 있다. 이들의 접합방법을, 직교적층부직포의 용도에 합하여 단독 혹은 조합시켜서 이용할 수 있다.

본 발명의 직교적층부직포는, 더욱 필요에 응하여, 열처리, 열수축, 증기가열 등의 열처리를 실시하여, 목적으로 하는 물성에 가깝게 하여 제품으로 된다. 특히, 중간층을 열수축시켜서 숭고성을 발현시키는 경우는, 이 열처리공정이 중요하게 된다.

상술한 실시형태에서는, 제1의 부직포 및 제2의 부직포로서, 각각 세로연신부직포(2) 및 가로연신부직포(4)를 사용한 경우에 대해서 설명했는데, 제1의 부직포 및 제2의 부직포는, 필라멘트의 배열방향이 서로 직교하도록 적층되어 있으면, 세로연신부직포만, 혹은 가로연신부직포만을 사용해도 좋다.

이하에, 본 발명의 구체적인 실시예에 대해서 비교예와 아울러서 설명한다.

(실시예1)

세로연신부직포는, 멜트블로우 방사장치에 의해, 극한점도IV값이 0.62의 폴리에스테르 수지로부터 이루어지는 세로방향으로 배열된 필라멘트웹을 집적하고, 이것을 세로방향으로 5.5배 연신하여, 목부가 10g/㎡의 것을 얻었다. 가로연신부직포는, 스프레이방사장치에 의해, IV값이 0.55의 폴리에스테르 수지를 사용하고 가로방향으로 배열된 필라멘트웹을 집적하고, 이것을 가로방향으로 5.7배 연신하여, 목부가 10g/㎡의 것을 얻었다. 중간층으로서는, 유니티카(UNITIKA,LTD)제의 스펀본드부직포, 매릭스 09123WSO(상품명)를 사용했다. 이 목부는 12g/㎡였다. 세로연신부직포와 가로연신부직포와의 사이에 상기의 부직포를 삽입하고, 200℃의 가열 엠보스롤에 의해 이것들을 적층하여, 직교적층부직포를 얻었다. 적층 후의 목부는 34g/㎡였다.

얻어진 직교적층부직포에 대해서, 인장강도, 신도, 및 봉제강도를 측정했다. 신도에 대해서는, 세로방향 및 가로방향의 2방향에 대해서 행했다. 인장강도에 대해서는, 폭50mm의 샘플을 이용하여 인장속도100mm/분의 조건에서, 세로방향, 가로방향 및 45°방향의 각 방향에 대해서 행했다. 이 때, 45°방향의 인장강도에 대해서는, 표준화하기 위해, 얻어진 강도를 샘플목부로 나눈 값을 가지고 비교하여, 적층된 웹의 접착력의 기준으로 했다. 또한, 봉제강도에 대해서는, JISL1093섬유제품의 봉목(縫目)강도 시험법에 준거하여, 스펀실#80을 사용하고, 5눈금/cm의 눈금간격으로 세로방향에 대하여 직각으로 기본바느질로 봉제하여, 인장강도를 측정했다.

(실시예2)

중간층으로서 도요보(TOYOBO CO.,LTD.)제의 스펀본드부직포, 에쿠레(상품명)를 사용한 이외는 실시예1과 같은 방법으로 적층하여 직교적층부직포를 제작하고, 실시예1과 같은 항목에 대해서 평가했다. 더욱이, 중간층으로서 사용한 부직포는 목부가 50g/㎡이고, 얻어진 직교적층부직포의 목부는 71g/㎡였다.

(실시예3)

본 실시예에서는, 세로연신부직포 및 가로연신부직포를, 목부가 20g/㎡로 되도록 제작했다. 또한, 중간층으로서는, 쿠레하테크(Kureha Ltd.)제의 다이낙 폴리아미드계 접착성수지를 사용한 스펀본드부직포, LSN0008(상품명)을 사용했다. 이 부직포는 목부가 8g/㎡였다. 그리고, 이것들을, 적층온도를 180℃로 한 이외는 실시예와 똑같이 해서 직교적층부직포를 제작하고, 실시예1과 같은 항목에 대해서 평가했다. 적층 후의 목부는, 48g/㎡였다.

(실시예4)

중간층으로서, 쿠레하테크제의 폴리에스테르계 접착성 수지를 사용한 스펀본드부직포, G0015(상품명)를 사용한 이외는, 실시예3과 같은 방법으로 적층해서 직교적층부직포를 제작하고, 실시예1과 같은 항목에 대해서 평가했다. 더욱이, 중간층으로서 사용한 부직포는 목부가 15g/㎡이고, 얻어진 직교적층부직포의 목부는 53g/㎡였다.

(실시예5)

세로연신부직포 및 가로연신부직포는, 가로연신부직포의 목부를 20g/㎡로 한 이외는 실시예1과 같은 것을 사용했다. 또한, 중간층으로서는, 닛뽕 폴리오르핀제 폴리렉스펄ET-184M을 T다이에서 50㎛의 두께로 제막(製膜)한 필름을 사용했다. 적층방법으로서는, 130℃의 카렌다롤법에 의해 선압(線壓)294N/cm로 압착한 후, 게다가 30℃의 냉각롤로 압착하여 직교적층부직포로 하였다. 얻어진 직교적층부직포의 목부는 75g/㎡였다.

본 실시예의 직교적층부직포에 대해서는, 실시예1∼4에서 행한 인장강도 및 신도의 측정한 외에, JISK7128-1991에 의한 엘레멘도르프시험 2호 시험편에서의 인열 시험을 세로방향에 대해서 행했다.

(실시예6)

중간층으로서, 미쯔이화학(MITSUI CHEMICALS,INC.)제 하이미란 폴리렉스펄 ET-184M을 T다이에서 50㎛의 두께로 제막한 필름을 사용한 이외는, 실시예5와 똑같이 하여 직교적층부직포를 제작하고, 실시예5와 똑같은 시험을 행했다. 얻어진 직교적층부직포의 목부는, 86g/㎡였다.

(실시예7)

중간층으로서, 일본합성화학(Nippon Synthetic Chemical Industry Co.,Ltd.)제 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머, 프레쿠론M-타입을 T다이에서, 세로연신부직포상에서 50㎛의 두께로 제막한 것을 사용하여, 150℃의 카렌다롤법으로 압착한 이외는, 실시예5와 똑같이 하여 직교적층부직포를 제작했다. 얻어진 직교적층부직포의 목부는 86g/㎡였다. 더욱이, 중간층으로서 사용한 필름의 단체에서의 세로방향의 인장강도는, 20N/5cm이다.

본 실시예의 직교적층부직포에 대해서는, 상술한 실시예에서 행한 인장강도 및 신도의 측정의 외에, JISZ0208에 의한 투습성시험, 및 JISL1092에 의한 내수압시험을 행했다.

(비교예1)

실시예1의 세로연신부직포 및 가로연신부직포 만을 사용하고, 중간층이 없는 직교적층부직포를 제작했다. 얻어진 직교적층부직포의 목부는 20g/㎡로 되었다.

(비교예2)

실시예3의 세로연신부직포 및 가로연신부직포 만을 사용하고, 중간층이 없는 직교적층부직포를 제작했다. 얻어진 직교적층부직포의 목부는 40g/㎡로 되었다.

(비교예3)

실시예5의 세로연신부직포 및 가로연신부직포 만을 사용하고, 중간층이 없는 직교적층부직포를 제작했다. 또한, 적층방법에 대해서는, 카렌다롤법이 아니고 엠보스롤법으로 행하여, 적층온도를 200℃로 했다. 얻어진 직교적층부직포의 목부는 30g/㎡로 되었다.

실시예1∼7, 및 비교예1∼3의 실험결과를 표1에 나타낸다.

표1에 나타낸 시험결과로부터 이하의 것을 알 수 있다.

실시예1은, 종래의 중간층이 없는 직교적층부직포(비교예1)가 갖는 인쇄특성 등의 표면특성이나 겉보기가 양호함에 덧붙여, 세로방향 및 가로방향의 인장강도, 적층의 접착력, 및 봉제강도가 강한 것이 된다. 실시예2는, 실시예1보다도 더욱, 세로방향 및 가로방향의 인장강도, 봉제강도가 강한 것이 되었다. 실시예3 및 4는, 층간의 접착강도가 보다 향상된 것이 되었다. 실시예5 및 6은, 인장특성이 우수하고, 또한, 용이하게 인열할 수 있는 것이 되었다. 실시예7은, 인장강도가 향상되고, 동시에, 내수성, 투습성이 우수한 것이 되었다.

본 발명에 있어 바람직한 실시태양들이 상세히 나타나고 기술되었지만, 첨부한 청구항들의 정신과 범주에 벗어남 없이 다양한 변화와 변경들이 행해질 수 있다함은 이해되어야 한다.

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Claims (11)

1. 소망의 특성을 갖는 중간층과,

   전기(前記) 중간층의 한 쪽의 면에 적층되고, 필라멘트가 한 방향으로 배열되고 연신된 제1의 부직포와,

   전기 중간층의 타방의 면에 적층되고, 필라멘트가 전기 제1의 부직포의 필라멘트의 배열방향과 직각인 방향으로 배열되고 연신된 제2의 부직포를 갖는 직교적층부직포.
2. 청구항1에 있어서,

   전기 제1의 부직포 및 전기 제2의 부직포는, 방사장치에 의해 연속섬유를 방사하면서 한 방향으로 배열시킴으로써 웹을 제작한 후에, 그 웹을 전기 연속섬유의 배열방향으로 연신하여 이루어지는 것이고, 전기 연속섬유의 연신배율이 3∼30배, 연신 후의 전기 연속섬유의 평균 섬유지름이 1∼20㎛, 또한, 연신 후의 전기 연속섬유의 인장강도가 8.83∼883mN/tex인, 직교적층부직포.
3. 청구항1에 있어서,

   전기 중간층은 멜트블로우 부직포인, 직교적층부직포.
4. 청구항3에 있어서,

   전기 멜트블로우 부직포가 엘렉트렛화 되어 있는, 직교적층부직포.
5. 청구항1에 있어서,

   전기 중간층은 스펀본드 부직포인, 직교적층부직포.
6. 청구항5에 있어서,

   전기 스펀본드 부직포는 저융점 폴리에스테르 섬유를 포함하는, 직교적층부직포.
7. 청구항1에 있어서,

   전기 중간층은, 통기성을 갖고, 투습도가 20㎡·s·Pa/㎍이하의 웹인, 직교적층부직포.
8. 청구항1에 있어서,

   전기 중간층의 두께가 50㎛이상인, 직교적층부직포.
9. 청구항1에 있어서,

   전기 중간층이 필름인, 직교적층부직포.
10. 청구항9에 있어서,

    전기 필름은 열가소성 수지로부터 이루어지는, 직교적층부직포.
11. 청구항10에 있어서,

    전기 필름은 접착성분을 포함하는, 직교적층부직포.