KR20090117829A - 부직포 적층체 - Google Patents

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KR20090117829A
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elastomer
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시게유키 모토무라
겐이치 스즈키
가즈히코 마스다
히사시 모리모토
나오스케 구니모토
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미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 목적은 신축성, 유연성 및 숭고성이 우수하고, 끈적거림이 적고 또한 기계적 패스닝 암재에 적합한 부직포 적층체를 개발하는 것이다. 본 발명은, 열가소성 엘라스토머(A)의 장섬유: 10 내지 90중량% 및 열가소성 수지(B)의 장섬유: 90 내지 10중량%(단, (A)+(B)=100중량%로 함)를 포함하는 혼섬 스펀본드 부직포의 적어도 한 면에 권축 섬유로 이루어지는 부직포가 적층되어 있는 부직포 적층체에 의해, 위생재용 등에 적합하게 사용할 수 있다. 구체적으로는, 일회용 기저귀 또는 생리용품 등의 흡수성 물품의 각종 부위를 들 수 있다.

Description

부직포 적층체{LAYERED NONWOVEN FABRIC}
본 발명은 신축성, 유연성 및 숭고성(嵩高性, bulkiness)이 우수하고, 끈적거림이 적고 또한 기계적 패스닝 암재(雌材)에 적합한 부직포 적층체 및 그의 용도에 관한 것이다.
최근, 부직포는 통기성, 유연성이 우수하다는 점에서 각종 용도에 폭넓게 사용되고 있다. 그 때문에, 부직포에는 그 용도에 따른 각종 특성이 요구됨과 동시에, 그 특성의 향상이 요구되고 있다.
예컨대, 종이 기저귀, 생리용 냅킨 등의 위생 재료, 의료용 가운이나 작업용 가운 등의 일회용 보호의(保護衣), 습포재의 기포(基布) 등으로 사용되는 부직포는 내수성이 있고, 또한 투습성이 우수할 것이 요구된다. 또한, 사용되는 장소에 따라서는 신축성 및 유연한 숭고성을 가질 것도 요구된다. 이 때문에 신장 상태의 실 고무를 임의의 간격으로 정렬시켜 비신축의 부직포에 끼워 접착하고, 신장 상태를 푸는 것에 의해 다수의 주름을 갖는 한쪽 방향의 신축 적층체가 제안되어 있지만, 다수의 주름을 갖기 때문에 유연성이 저하될 우려가 있다.
부직포에 신축성을 부여하는 방법 중 하나로서, 스펀본드 부직포의 원료로서 열가소성 엘라스토머를 사용하는 방법(예컨대, 특허문헌 1 참조), 부직포를 형성하는 섬유로서 열가소성 폴리우레탄으로 이루어지는 섬유와 열가소성 폴리머로 이루어지는 혼합 섬유를 사용하는 방법(예컨대, 특허문헌 2 참조), 또한 목적이 신축성을 부여하는 것과는 다르지만, 수소첨가 스타이렌 블럭 공중합체 등으로 구성되는 점착성 섬유와 비점착성 섬유를 혼섬(混纖)하여 이루어지는 장섬유 부직포(예컨대, 특허문헌 3 참조), 또는 밀착형 신장성 부직포 층을 갖는 복합 부직포(예컨대, 특허문헌 4 참조) 등이 다양하게 제안되어 있다.
그러나, 원료의 일부에 열가소성 엘라스토머를 사용하여 부직포에 신축성을 부여해도, 적층하는 상대가 당해 부직포의 신축성을 저해하는 것이라면, 그 성능을 다 발휘할 수 없고, 또한 얻어지는 적층체는 다수의 주름이 발생하는 경우가 있다.
한편, 기저귀나 보호의 등에는 착용자의 사이즈에 맞도록, 기계적 패스닝 테입(Mechanical Fastening Tape)이 접합되어 있다. 그러한 용도에 있어서, 착용자의 적용 범위를 넓히기 위해, 비교적 넓은 면적의 기계적 패스닝 테입을 사용한 경우는, 접합 장소, 나아가서는 얻어지는 부재가 딱딱해질 우려가 있다.
특허문헌 1: 일본 특허공표 평7-503502호 공보
특허문헌 2: 일본 특허공개 제2004-244791호 공보
특허문헌 3: 일본 특허공개 제2004-197291호 공보
특허문헌 4: 일본 특허공표 평9-512313호 공보
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
본 발명은, 신축성, 유연성 및 숭고성이 우수하고, 끈적거림이 적고 또한 기계적 패스닝 암재에 적합한 부직포 적층체를 개발하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명은, 열가소성 엘라스토머(A)의 장섬유: 10 내지 90중량% 및 열가소성 수지(B)의 장섬유: 90 내지 10중량%(단, (A)+(B) = 100중량%로 함)를 포함하는 혼섬 스펀본드 부직포의 적어도 한 면에 권축(捲縮) 섬유로 이루어지는 부직포가 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 부직포 적층체 및 상기 부직포 적층체의 용도를 제공한다.
발명의 효과
본 발명의 부직포 적층체는, 신축성, 유연성 및 숭고성이 우수하고, 끈적거림이 적고 또한 기계적 패스닝 암재의 성능을 겸비한다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
<열가소성 엘라스토머(A)>
본 발명의 부직포 적층체를 구성하는 혼섬 스펀본드 부직포를 형성하는 성분의 하나인 열가소성 엘라스토머(A)로는, 각종 공지된 열가소성 엘라스토머를 사용할 수 있고, 두 가지 이상의 열가소성 엘라스토머를 병용할 수도 있다.
열가소성 엘라스토머(A)로는, 예컨대 폴리스타이렌-폴리뷰타다이엔-폴리스타이렌 블럭 코폴리머(SBS라고 부름), 폴리스타이렌-폴리아이소프렌-폴리스타이렌 블럭 코폴리머(SIS라고 부름), 그들의 수소 첨가물인 폴리스타이렌-폴리에틸렌·뷰틸렌-폴리스타이렌 블럭 코폴리머(SEBS라고 부름), 및 폴리스타이렌-폴리에틸렌·프로필렌-폴리스타이렌 블럭 코폴리머(SEPS라고 부름)로 대표되는 적어도 1개의 스타이렌 등의 방향족 바이닐 화합물로 구성되는 중합체 블럭과 적어도 1개의 뷰타다이엔 또는 아이소프렌 등의 공액 다이엔 화합물로 구성되는 중합체 블럭으로 이루어지는 블럭 공중합체, 또는 그의 수소 첨가물로 대표되는 스타이렌계 엘라스토머; 고결정성의 방향족 폴리에스터와 비결정성의 지방족 폴리에터로 구성되는 블럭 공중합체로 대표되는 폴리에스터계 엘라스토머; 결정성이고 고융점의 폴리아마이드와 비결정성이고 유리전이온도(Tg)가 낮은 폴리에터 또는 폴리에스터로 구성되는 블럭 공중합체로 대표되는 폴리아마이드계 엘라스토머; 하드 세그먼트(hard segment)가 폴리우레탄으로 구성되고, 소프트 세그먼트가 폴리카보네이트계 폴리올, 에터계 폴리올, 카프로락톤계 폴리에스터 또는 아디페이트계 폴리에스터 등으로 구성되는 블럭 공중합체로 대표되는 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머; 비결정성 또는 저결정성의 에틸렌·α-올레핀 랜덤 공중합체, 프로필렌·α-올레핀 랜덤 공중합체, 프로필렌·에틸렌·α-올레핀 랜덤 공중합체 등을 단독으로 사용하거나, 또는 상기 비결정성 또는 저결정성의 랜덤 공중합체와 프로필렌 단독 중합체를 혼합하거나, 또는 상기 비결정성 또는 저결정성의 랜덤 공중합체와, 프로필렌과 소량의α-올레핀과의 공중합체, 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌 등의 결정성 폴리올레핀을 혼합함으로써 얻어지는 폴리올레핀계 엘라스토머; 폴리염화바이닐계 엘라스토머; 불소계 엘라스토머 등을 들 수 있다.
스타이렌계 엘라스토머로는, 예컨대 폴리스타이렌 블럭과, 뷰타다이엔 고무 블럭 또는 아이소프렌 고무 블럭을 베이스로 한, 다이블럭 및 트라이블럭 코폴리머를 들 수 있다. 상기 고무 블럭은 불포화 또는 완전히 수소 첨가된 것일 수도 있다. 스타이렌계 엘라스토머로는, 구체적으로는, 예컨대 KRATON 폴리머(상품명, 쉘케미컬(주) 제품), SEPTON(상품명, KURARAY(주) 제품), TUFTEC(상품명, 아사히가세이공업(주) 제품), 레오스토머(상품명, 리켄테크노스(주) 제품) 등의 상품명으로 제조·판매되고 있다.
폴리에스터계 엘라스토머로는, 구체적으로는, 예컨대 HYTREL(상품명, E.I.듀퐁(주) 제품), 펠프렌(상품명, 도요보(주) 제품) 등의 상품명으로 제조·판매되고 있다.
폴리아마이드계 엘라스토머로는, 구체적으로는, 예컨대 PEBAX(상품명, 아트피나·재팬(주))의 상품명으로 제조·판매되고 있다.
폴리올레핀계 엘라스토머로는, 에틸렌/α-올레핀 공중합체, 프로필렌/α-올레핀 공중합체 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 예컨대 TAFMER(상품명, 미쓰이카가쿠(주) 제품), 에틸렌-옥텐 공중합체인 Engage(상품명, 듀퐁다우 엘라스토머사 제품), 결정성 올레핀 공중합체를 포함하는 CATALLOY(상품명, 몬텔(주) 제품), Vistamaxx(상품명, 엑손모바일케미컬사 제품) 등의 상품명으로 제조·판매되고 있다.
폴리염화바이닐계 엘라스토머로는, 구체적으로는, 예컨대 레오닐(상품명, 리켄테크노스(주) 제품), 포스밀(상품명, 신에츠폴리머(주) 제품) 등의 상품명으로 제조·판매되고 있다.
이들 열가소성 엘라스토머 중에서도, 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머가 신축성, 가공성의 점에서 바람직하다.
<열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머>
열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머 중에서도, 응고 개시 온도가 65℃ 이상, 바람직하게는 75℃ 이상, 가장 바람직하게는 85℃ 이상인 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머가 바람직하다. 응고 개시 온도의 상한값은 195℃가 바람직하다. 여기서, 응고 개시 온도는 시차주사 열량계(DSC)를 사용하여 측정되는 값으로서, 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머를 10℃/분으로 230℃까지 승온시키고, 230℃에서 5분간 유지한 후, 10℃/분으로 강온시킬 때에 생기는 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머의 응고에서 유래하는 발열 피크의 개시 온도이다. 응고 개시 온도가 65℃ 이상이면, 혼섬 스펀본드 부직포를 얻을 때에 섬유 끼리의 융착, 실 절단(thread breakage), 수지괴(樹脂塊) 등의 성형 불량을 억제할 수 있는 동시에 열 엠보싱 가공 시에는 성형된 혼섬 스펀본드 부직포가 엠보스 롤러에 감기는 것을 방지할 수 있다. 또한, 얻어지는 혼섬 스펀본드 부직포도 끈적거림이 적어, 예컨대 옷 재료료, 위생 재료, 스포츠 재료 등의 피부와 접촉하는 재료에 적합하게 사용할 수 있다. 한편, 응고 개시 온도를 195℃ 이하로 함으로써, 성형 가공성을 향상시킬 수 있다. 또한, 성형된 섬유의 응고 개시 온도는 이것에 사용된 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머의 응고 개시 온도보다도 높아지는 경향이 있다.
이러한 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머의 응고 개시 온도를 65℃ 이상으로 조정하기 위해서는, 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머의 원료로서 사용하는 폴리올, 아이소사이아네이트 화합물 및 쇄연장제에 대해, 각각 최적의 화학 구조를 갖는 것을 선택함과 동시에 하드 세그먼트의 양을 조정할 필요가 있다. 여기서, 하드 세그먼트 양이란, 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머의 제조에 사용된 아이소사이아네이트 화합물과 쇄연장제의 합계 중량을 폴리올, 아이소사이아네이트 화합물 및 쇄연장제의 총량으로 나누고 100을 곱한 중량 퍼센트(중량%) 값이다. 하드 세그먼트 양은 바람직하게는 20 내지 60중량%이고, 보다 바람직하게는 22 내지 50중량%이고, 가장 바람직하게는 25 내지 48중량%이다.
또한, 이러한 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머의 극성 용매 불용분의 입자수는, 바람직하게는 300만개/g 이하, 보다 바람직하게는 250만개/g 이하, 보다 바람직하게는 200만개/g 이하이다. 여기서, 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머 중의 극성 용매 불용분이란, 주로 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머의 제조 중에 발생하는 피쉬아이(fish-eye)나 겔 등의 괴상물(塊狀物)이다. 상기 괴상물은 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머의 하드 세그먼트 응집물에서 유래하는 성분, 및 하드 세그먼트 및/또는 소프트 세그먼트(soft segment)가 알로파네이트 결합, 뷰렛(bullet) 결합 등에 의해 가교된 성분 등과 같이, 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머를 구성하는 원료 및 이 원료 간의 화학 반응에 의해 생기는 성분이다.
극성 용매 불용분의 입자수는 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머를 다이메틸아세트아마이드 용매(이하, 「DMAC」라고 약칭함)에 용해시켰을 때의 불용분을, 세공 전기저항법을 이용한 입도분포 측정 장치에 100㎛의 어퍼쳐(aperture)를 장착하여 측정한 값이다. 100㎛의 어퍼쳐를 장착하면, 미가교 폴리스타이렌 환산으로 2 내지 60㎛인 입자의 수를 측정할 수 있다.
극성 용매 불용분의 입자수를, 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머 1g에 대해 300만개 이하로 함으로써, 상기 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머의 응고 개시 온도 범위 내에서, 섬유 직경 분포의 증대, 방사 시의 실 절단 등의 문제를 보다 억제할 수 있다. 또, 대형 스펀본드 성형 기계에서의 부직포의 성형에 있어서의 스트랜드(strand) 중으로의 기포의 혼입 또는 실 절단 발생을 억제한다는 관점에서는, 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머의 수분값이 350ppm 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 300ppm 이하, 가장 바람직하게는 150ppm 이하인 것이다.
또한, 신축성의 관점에서는 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머를 시차주사 열량계(DSC)를 사용하여 열분석했을 때에 관측되는, 피크 온도가 90 내지 140℃의 범위에 있는 흡열 피크로부터 구해지는 융해 열량의 총합(a)과, 피크 온도가 140℃ 초과 220℃ 이하의 범위에 있는 흡열 피크로부터 구해지는 융해 열량의 총합(b)이 하기 식(I)의 관계를 만족하는 것이 바람직하고, 하기 식(II)의 관계를 만족하는 것이 보다 바람직하고, 하기 식(III)의 관계를 만족하는 것이 가장 바람직하다.
a/(a＋b) ≤ 0.8　　　 (I)
a/(a＋b) ≤ 0.7　　　 (II)
a/(a＋b) ≤ 0.55　　　 (III)
여기서, 「a/(a＋b)」는 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머의 하드 도메인(hard domain)의 융해 열량비(단위: %)를 의미한다. 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머의 하드 도메인의 융해 열량비가 80% 이하이면, 섬유, 특히 혼섬 스펀본드 부직포에서의 섬유 및 부직포의 강도 및 신축성이 향상된다. 본 발명에서는 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머의 하드 도메인의 융해 열량비의 하한값은 0.1% 정도가 바람직하다.
이러한 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머는, 실 절단의 발생 억제의 관점에서, 온도 200℃, 전단속도 100sec-1의 조건에서의 용융 점도가 100 내지 3,000Pa·s가 바람직하고, 보다 바람직하게는 200 내지 2,000Pa·s, 가장 바람직하게는 1,000 내지 1,500Pa·s이다. 여기서, 용융 점도는 캐필로그래프(Capilograph)(도요세이끼(주) 제품, 노즐 길이 30mm, 직경 1mm인 것을 사용)로 측정한 값이다.
상기 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머를 사용하여 성형된 혼섬 스펀본드 부직포는, 촉감이 우수하기 때문에, 예컨대 위생 재료 등에 적합하게 사용할 수 있다.
극성 용매 불용분이 적은 상기 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머는, 상기 혼섬 스펀본드 부직포 제조 시에, 불순물 등을 여과하기 위해 압출기 내부에 설치된 필터가 잘 막히지 않아, 기기의 조정, 정비 빈도가 낮아진다. 이 때문에, 후술하는 바와 같이, 폴리올, 아이소사이아네이트 화합물 및 쇄연장제의 중합 반응을 행한 후, 여과함으로써 얻는 상기 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머는 공업적으로도 바람직하다.
극성 용매 불용분이 적은 상기 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머는, 후술하는 바와 같이, 폴리올, 아이소사이아네이트 화합물 및 쇄연장제의 중합 반응을 행한 후, 여과함으로써 얻을 수 있다.
<폴리올레핀계 엘라스토머>
폴리올레핀계 엘라스토머 중에서도, 비결정성 또는 저결정성, 바람직하게는 X선 회절에 의해 측정되는 결정화도가 20% 이하(0%를 포함)인 에틸렌과 프로필렌, 1-뷰텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-데센 등의 1종 이상의 탄소수가 3~20인 α-올레핀과의 공중합체인 에틸렌·α-올레핀 공중합체, 및 프로필렌과 에틸렌, 1-뷰텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-데센 등의 1종 이상의 탄소수가 2~20(단, 탄소수 3을 제외함)인 α-올레핀과의 공중합체인 프로필렌·α-올레핀 공중합체가 바람직하다. 또한, 폴리올레핀계 엘라스토머는, 상기 α-올레핀 이외에, 소량의 노보넨, 5-메틸노보넨, 5-에틸노보넨, 사이클로펜텐, 3-메틸사이클로펜텐, 4-메틸사이클로펜텐 등의 환상 올레핀, 5-에틸리덴-2-노보넨, 5-메틸렌-2-노보넨, 1,3-사이클로펜타다이엔, 1,3-사이클로헥사다이엔, 1,4-사이클로헥사다이엔 등의 환상 다이엔 등, 또는 아세트산바이닐, 메타크릴산에스터 등의 바이닐 화합물을 포함할 수도 있다.
(한편, 상기 폴리올레핀이 공중합체인 경우, 최초에 기재된 단량체로 이루어지는 구성 단위가 이 공중합체의 주성분이다)
비결정성 또는 저결정성 에틸렌·α-올레핀 공중합체로는, 구체적으로는 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체, 에틸렌·1-뷰텐 랜덤 공중합체 등을 예시할 수 있다. 또한, 에틸렌·α-올레핀 공중합체의 용융유량(MFR)은 방사성을 갖는 한 특별히 한정되지는 않지만, 통상, MFR(ASTM　D1238 230℃, 2160g 하중)이 1 내지 1,000g/10분, 바람직하게는 5 내지 500g/10분, 보다 바람직하게는 10 내지 100g/10분의 범위에 있다.
비결정성 또는 저결정성 프로필렌·α-올레핀 공중합체로는, 구체적으로는 프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체, 프로필렌·에틸렌·1-뷰텐 랜덤 공중합체, 프로필렌·1-뷰텐 랜덤 공중합체를 예시할 수 있다. 또한, 프로필렌·α-올레핀 공중합체의 MFR은 방사성을 갖는 한 특별히 한정되지는 않지만, 통상, MFR(ASTM　D1238　230℃, 2160g 하중)이 1 내지 1,000g/10분, 바람직하게는 5 내지 500g/10분, 보다 바람직하게는 10 내지 100g/10분의 범위에 있다.
또한, 폴리올레핀계 엘라스토머는 상기 비결정성 또는 저결정성 중합체 단량체로도 이용할 수 있지만, 프로필렌 단독 중합체 또는 프로필렌과 소량의 α-올레핀의 공중합체, 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌 등의 결정성 폴리올레핀을 1 내지 40중량% 정도 혼합한 조성물일 수도 있다.
특히, 폴리올레핀계 엘라스토머로서 바람직한 조성은, 아이소택틱 폴리프로필렌(i): 1 내지 40중량%, 프로필렌·에틸렌·α-올레핀 공중합체(ii)(프로필렌 45 내지 89몰%와, 에틸렌 10 내지 25몰%와, 탄소수 4~20인 α-올레핀의 공중합체)(단, 탄소수 4~20인 α-올레핀의 공중합량은 30몰%를 초과하지는 않음): 60 내지 99중량부를 함유하는 폴리프로필렌 수지 조성물로 이루어지는 엘라스토머 조성물이다.
＜열가소성 수지(B)＞
본 발명의 부직포 적층체를 구성하는 혼섬 스펀본드 부직포를 형성하는 성분의 하나인 (A) 이외의 열가소성 수지로 이루어지는 장섬유의 원료로 되는 열가소성 수지(B)로서, 상기 열가소성 엘라스토머(A) 이외의 각종 공지된 열가소성 수지를 사용할 수 있다. 예컨대, 융점(Tm)이 100℃ 이상인 결정성 중합체 또는 유리전이온도가 100℃ 이상인 비결정성 중합체 등을 들 수 있지만, 이들 열가소성 수지(B) 중에서도 결정성 열가소성 수지가 바람직하다.
또한, 열가소성 수지(B) 중에서도, 공지된 스펀본드 부직포의 제조 방법에 의해 제조하여 얻어지는 부직포의 최대점 신도가 50% 이상, 바람직하게는 70% 이상, 보다 바람직하게는 100% 이상이고, 또 거의 탄성 회복되지 않는 성질을 갖는 열가소성 수지(신장성 열가소성 수지)가 바람직하다. 이러한 열가소성 수지(신장성 열가소성 수지)를 사용하면, 열가소성 엘라스토머(A)의 장섬유와 혼섬하여 얻어지는 혼섬 스펀본드 부직포나, 혼섬 스펀본드 부직포를 적층함으로써 얻어지는 부직포 적층체가, 연신 가공에 의해 숭고감을 발현하고, 촉감이 좋아짐과 동시에 상기 부직포 적층체에 신장 정지 기능을 부여할 수 있다. 또한, 최대점 신도는, 스펀본드 부직포의 종방향(MD) 및/또는 횡방향(CD)에 있어서의 신장이다. 또한, 열가소성 수지(B)로 이루어지는 스펀본드 부직포의 최대점 신도의 상한은 반드시 한정되는 것은 아니지만, 통상 300% 이하이다.
열가소성 수지(B)로는, 구체적으로는 에틸렌, 프로필렌, 1-뷰텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐 및 1-옥텐 등의 α-올레핀의 단독 중합체 또는 공중합체인 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌(소위 LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌(소위 HDPE), 폴리프로필렌(프로필렌 단독 중합체), 폴리프로필렌 랜덤 공중합체, 폴리1-뷰텐, 폴리4-메틸-1-펜텐, 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체, 에틸렌·1-뷰텐 랜덤 공중합체, 프로필렌·1-뷰텐 랜덤 공중합체 등의 폴리올레핀, 폴리에스터(폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 등), 폴리아마이드(나일론-6, 나일론-66, 폴리메타자일렌 아디프아마이드 등), 폴리염화바이닐, 폴리이미드, 에틸렌·아세트산바이닐 공중합체, 에틸렌·아세트산바이닐·바이닐알코올 공중합체, 에틸렌·(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌-아크릴산 에스터-일산화탄소 공중합체, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리카보네이트, 폴리스타이렌, 아이오노머 또는 이들의 혼합물 등을 예시할 수 있다. 이들 중에서는, 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌(소위 LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리프로필렌 랜덤 공중합체 등의 프로필렌계 중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아마이드 등이 보다 바람직하다.
이들 열가소성 수지(B) 중에서도, 성형시의 방사 안정성이나 부직포의 연신 가공성의 관점에서 폴리올레핀이 바람직하고, 프로필렌계 중합체가 특히 바람직하다.
프로필렌계 중합체로는, 융점(Tm)이 155℃ 이상, 바람직하게는 157 내지 165℃의 범위에 있는 프로필렌 단독 중합체, 또는 프로필렌과 극소량의 에틸렌, 1-뷰텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 4-메틸-1-펜텐 등의 탄소수 2 이상(단, 탄소수 3을 제외함), 바람직하게는 2~8(단, 탄소수 3을 제외함)인 1종 또는 2종 이상의 α-올레핀의 공중합체가 바람직하다.
프로필렌계 중합체는 용융 방사할 수 있는 한, 용융유량(MFR:ASTM D-1238, 230℃, 하중 2160g)은 특별히 한정되지는 않지만, 통상 1 내지 1,000g/10분, 바람직하게는 5 내지 500g/10분, 보다 바람직하게는 10 내지 100g/10분의 범위에 있다. 또한, 본 발명에 따른 프로필렌계 중합체의 중량평균 분자량(Mw)과 수평균 분자량(Mn)의 비 Mw/Mn은 통상 1.5 내지 5.0이다. 방사성이 양호하고, 또 섬유 강도가 특히 우수한 섬유를 얻을 수 있다는 점에서, 1.5 내지 3.0의 범위가 보다 바람직하다. Mw 및 Mn은 공지된 방법에 따라, GPC(겔 투과 크로마토그래피)를 사용함으로써 측정할 수 있다.
프로필렌계 중합체에 소량의 HDPE를 첨가한 올레핀계 중합체 조성물은, 얻어지는 부직포 적층체의 연신 가공 적성을 보다 향상시킬 수 있으므로 바람직하다. 첨가하는 HDPE의 양은, 방사성, 연신 가공성의 관점에서, 프로필렌계 중합체와 HDPE의 합계 100중량%에 대해, 바람직하게는 1 내지 20중량%, 보다 바람직하게는 2 내지 15중량%, 보다 더 바람직하게는 4 내지 10중량%의 범위이다.
프로필렌계 중합체에 첨가되는 HDPE에는 특별히 제한은 없지만, 그 밀도는 통상 0.94 내지 0.97g/cm3, 바람직하게는 0.95 내지 0.97g/cm3, 보다 바람직하게는 0.96 내지 0.97g/cm3의 범위에 있다. 또한, 방사성을 갖는 한 특별히 한정되지는 않지만, 신장성을 발현시키는 관점에서, HDPE의 용융유량(MFR: ASTM D-1238, 190℃, 하중 2160g)은 통상 0.1 내지 100g/10분, 보다 바람직하게는 0.5 내지 50g/10분, 보다 더 바람직하게는 1 내지 30g/10분의 범위에 있다. 또한, 본 발명에 있어서 양호한 방사성이란, 방사 노즐로부터의 토출시 및 연신 중에 실 절단이 발생하지 않고, 필라멘트의 융착이 생기지 않는 것을 말한다.
＜첨가제＞
본 발명에 있어서, 상기 혼섬 스펀본드 부직포 및 후술하는 권축 섬유 부직포에는 임의 성분으로서, 내열 안정제, 내후 안정제 등의 각종 안정제; 대전 방지제, 슬립제(slipping agent), 방담제, 윤활제, 염료, 안료, 천연유, 합성유, 왁스 등을 첨가할 수 있다.
이러한 안정제로는, 예컨대 2,6-다이-t-뷰틸-4-메틸페놀(BHT) 등의 노화 방지제; 테트라키스[메틸렌-3-(3,5-다이-t-뷰틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트]메테인, 6-(3,5-다이-t-뷰틸-4-하이드록시페닐)프로피온산 알킬에스터, 2,2'-옥사마이드비스[에틸-3-(3,5-다이-t-뷰틸-4-하이드록시페닐)]프로피오네이트, 어가녹스(Irganox) 1010(힌더드 페놀(hindered phenol)계 산화 방지제: 상품명) 등의 페놀계 산화 방지제; 스테아르산 아연, 스테아르산 칼슘, 1,2-하이드록시스테아르산 칼슘 등의 지방산 금속염; 글리세린 모노스테아레이트, 글리세린 다이스테아레이트, 펜타에리스리톨 모노스테아레이트, 펜타에리스리톨 다이스테아레이트, 펜타에리스리톨 트라이스테아레이트 등의 다가알코올 지방산 에스터 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 조합시켜 사용할 수도 있다.
＜혼섬 스펀본드 부직포＞
본 발명의 부직포 적층체를 구성하는 혼섬 스펀본드 부직포는 열가소성 엘라스토머(A)의 장섬유와 열가소성 수지(B)의 장섬유가 10 내지 90중량%:90 내지 10중량%의 비율(단, (A)＋(B)= 100중량%로 함)로 포함되어 있는 혼섬 스펀본드 부직포이다. 혼섬 스펀본드 부직포로는, 신축성이나 유연성의 관점에서는, 열가소성 엘라스토머(A)의 장섬유의 함유량이 20중량% 이상인 것이 바람직하고, 30중량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 가공성(내(耐)끈적거림성 등)의 관점에서는, 70중량% 이하가 바람직하고, 60중량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 따른 혼섬 스펀본드 부직포를 형성하는 열가소성 엘라스토머(A)의 장섬유 및 열가소성 수지(B)의 장섬유의 섬유 직경(평균값)은 각각 통상 50㎛ 이하, 바람직하게는 5 내지 40㎛, 보다 바람직하게는 7 내지 30㎛의 범위에 있다. 열가소성 엘라스토머(A)의 장섬유와 열가소성 수지(B)의 장섬유의 섬유 직경은 같거나 다를 수 있다.
본 발명에 따른 혼섬 스펀본드 부직포는, 기저귀 등 위생재 용도에서는 유연성 및 통기성의 관점에서, 통상, 평량이 120g/m2 이하, 바람직하게는 80g/m2 이하, 보다 바람직하게는 50g/m2 이하, 보다 바람직하게는 40 내지 15g/m2 범위에 있다.
본 발명에 따른 혼섬 스펀본드 부직포는, 적층 일체화 될 때에는 각종 공지된 교락(交絡) 방법으로 일체화된다. 적층 일체화를 오프라인에서 행하는 경우, 미교락으로 권취하는 예도 있을 수 있지만, 공지된 교락 방법으로 약간의 예비 본딩(pre-bonding)을 실시함으로써 생산성을 개선할 수 있다. 이러한 교락 방법으로는, 예컨대 섬유를 이동 벨트에 퇴적시킨 후 닙 롤러(nip roller)로 눌러 굳히는(packing) 방법을 들 수 있다. 이 때, 약간의 예비 본딩을 실시할 수 있도록, 롤이 가열되어 있는 것이 바람직하다. 예비 본딩을 실시하는 방법으로는, 이외에도, 니들 펀치(needle punching), 워터 젯(water jet), 초음파 등의 수단을 사용하는 방법, 엠보싱 롤을 사용하여 열 엠보싱 가공하는 방법, 또는 열 통풍(hot air through)을 사용하는 방법 등을 예시할 수 있지만, 모두 통상보다 가볍게 교락하는 것이 적층화 후의 촉감, 신축성의 면에서 바람직하다. 이러한 교락 방법은 단독으로 사용할 수도 있고, 복수의 교락 방법을 조합시켜서 사용할 수도 있다.
본 발명에 따른 혼섬 스펀본드 부직포는 상기 열가소성 엘라스토머(A) 및 상기 열가소성 수지(B)를 사용하여, 공지된 스펀본드 부직포의 제조 방법, 예컨대 일본 특허공개 제2004-244791호 공보 등에 기재된 방법에 의해 제조할 수 있다.
구체적으로는, 예컨대, 우선 열가소성 엘라스토머(A) 및 열가소성 수지(B)를 각각 별개의 압출기에서 용융한 후, 용융된 중합체를 각각 개별적으로 다수의 방사공(노즐)을 구비한 구금(口金)(다이)에 도입한다. 이어서, 열가소성 엘라스토머(A)와 열가소성 수지(B)를 다른 방사공으로부터 독립적으로 동시에 토출시킨 후, 용융 방사된 열가소성 엘라스토머(A)의 장섬유와 열가소성 수지(B)의 장섬유를 냉각실에 도입한다. 냉각실에서 냉각풍에 의해 냉각한 후, 연신 에어에 의해 장섬유를 연신(견인)하고, 이동 포집면 상에 퇴적시킴으로써 본 발명의 혼섬 스펀본드 부직포를 제조할 수 있다. 중합체의 용융 온도는 각각 중합체의 연화 온도 또는 융해 온도 이상이고, 또 열분해 온도 미만이면 특별히 한정되지는 않고, 사용하는 중합체 등에 따라 결정할 수 있다. 구금 온도는 사용하는 중합체에 의하기도 하지만, 예컨대 열가소성 엘라스토머(A)로서 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머 또는 올레핀계 공중합체 엘라스토머를, 열가소성 수지(B)로서 프로필렌계 중합체 또는 프로필렌계 중합체와 HDPE의 올레핀계 중합체 조성물을 사용하는 경우는, 통상 180 내지 240℃, 바람직하게는 190 내지 230℃, 보다 바람직하게는 200 내지 225℃의 온도로 설정할 수 있다.
냉각풍의 온도는 중합체가 고화되는 온도이면 특별히 한정되지는 않지만, 통상 5 내지 50℃, 바람직하게는 10 내지 40℃, 보다 바람직하게는 15 내지 30℃의 범위에 있다. 연신 에어(air)의 풍속은, 통상 100 내지 10,000m/분, 바람직하게는 500 내지 10,000m/분의 범위에 있다.
<권축 섬유 부직포>
본 발명에 따른 권축 섬유로 이루어지는 부직포는, 각종 공지된 권축 섬유로 이루어지는 부직포를 사용할 수 있다. 권축 섬유는, 이른바 단섬유로 이루어지는 권축 섬유를 사용할 수도, 장섬유로 이루어지는 권축 섬유를 사용할 수도 있지만, 스펀본드법에 의해 얻어지는 장섬유의 권축 섬유가 상기 혼섬 스펀본드 부직포와 적층하여 부직포 적층체로 했을 때에 권축 섬유 부직포로부터의 섬유의 탈락이 적고, 또한 상기 혼섬 스펀본드 부직포와 직렬로(in-line) 적층이 가능하여, 품질 및 생산성이 우수하기 때문에 바람직하다.
본 발명에 따른 권축 섬유 부직포를 형성하는 권축 섬유는, 권축수가 5개/25mm 이상인 권축 섬유가 바람직하고, 그 중에서도 10개/25mm 이상, 특히 10 내지 70개/25mm 범위인 권축 섬유가, 연신 가공성(또는 신장성), 숭고성, 유연성, 기계적 패스닝 테입에 사용한 경우의 막물림력(engaging power)이 우수하기 때문에 바람직하다.
본 발명에 따른 권축 섬유의 섬유 직경은, 통상 50μm 이하, 바람직하게는 5 내지 40μm, 보다 바람직하게는 7 내지 30μm의 범위에 있다.
본 발명에 따른 권축 섬유 부직포는, 기저귀 등 위생재 용도에 있어서는 유연성 및 통기성의 관점에서, 통상 평량이 120g/m2 이하, 바람직하게는 80g/m2 이하, 보다 바람직하게는 50g/m2 이하, 보다 더 바람직하게는 40 내지 15g/m2의 범위에 있다.
본 발명에 따른 권축 섬유로는, 상기 혼섬 스펀본드 부직포의 원료인 열가소성 수지(B) 또는 열가소성 엘라스토머(A) 등으로부터 선택되는 단일의 중합체로 이루어지는 섬유에, 예컨대 기계적 응력을 가하는 등의 공지된 수단에 의해, 권축을 부여한 권축 섬유; 용융 방사되는 섬유의 측면의 냉각 온도를 바꿈으로써 권축을 부여한 권축 섬유; 이형(異形) 단면의 섬유를 용융 방사하여, 냉각시 이방성이나 단면 형상의 비대칭성에 기인하는 결정화도 분포를 제어함으로써 권축을 부여한 권축 섬유; 결정화 온도 또는 융점, 또는 연화 온도, 용융 점도 등이 다른 적어도 2종의 열가소성 수지(B) 또는 열가소성 엘라스토머(A) 등의 중합체로 이루어지는 복합 섬유로 함으로써, 상기 성질의 차이를 이용하여 권축을 부여한 권축 섬유 등을 예시할 수 있다.
복합 섬유로 이루어지는 권축 섬유는, 통상, 편심 심초형(eccentric core-in-sheath) 권축 섬유 또는 병렬형 권축 섬유의 섬유 구조를 취할 수 있다. 복합 섬유에 권축을 부여하기 위해서는, 각종 공지된 수단, 예컨대 복합 섬유를 연신-열처리함으로써 권축을 발현시키는 방법, 복합 섬유를 연신시키지 않고 예컨대 저융점 성분의 융점보다 5 내지 30℃ 낮은 온도로 열처리함으로써 권축을 발현시키는 방법, 또는 용융 방사된 복합 섬유를 냉각함으로써 권축을 발현시키는 방법 등을 취할 수 있다.
본 발명에 따른 권축 섬유는, 바람직하게는, 제 1 성분이 융점(Tm) 150℃ 이하의 프로필렌·α-올레핀 공중합체, 제 2 성분이 융점(Tm) 155℃ 이상의 프로필렌계 중합체로 이루어지고, 제 1 성분과 제 2 성분의 비(질량비)가 50/50 내지 95/5, 바람직하게는 60/40 내지 90/10, 보다 바람직하게는 70/30 내지 90/10의 범위에 있는 편심 심초형 권축 섬유 또는 병렬형 권축 섬유이다.
편심 심초형 복합 섬유는, 심부를 형성하는 상기 프로필렌계 중합체의 심(중심부)이, 복합 섬유의 심과 겹치지 않는 한, 특별히 한정되지는 않지만, 심부를 형성하는 상기 프로필렌계 중합체의 심과 복합 섬유의 심이 보다 떨어져 있는 편이, 권축이 발생하기 쉽기 때문에 바람직하다. 또한, 편심 심초형 복합 섬유는, 심부를 형성하는 상기 프로필렌계 중합체가 편심 심초형 복합 섬유의 표면에 일부 나와 있을수도 있다.
병렬형 복합 섬유는, 제 1 성분을 형성하는 상기 프로필렌·α-올레핀 공중합체와 제 2 성분을 형성하는 상기 프로필렌계 중합체의 섬유 단면의 접합면이 직선일 수도 있고, 호상(弧狀)일 수도 있다. 섬유 단면의 접합면이 호상인 경우는, 프로필렌계 중합체가 프로필렌·α-올레핀 공중합체부로 들어간 대략 원형상일 수도 있고, 프로필렌계 중합체가 오목한 초승달상일 수도 있다.
<프로필렌·α-올레핀 공중합체>
상기 편심 심초형 권축 섬유 또는 병렬형 권축 섬유의 제 1 성분인, 융점(Tm)이 150℃ 이하인 프로필렌·α-올레핀 공중합체는, 바람직하게는 융점(Tm)이 120 내지 150℃, 보다 바람직하게는 125 내지 147℃의 범위에 있다. 또한, 상기 프로필렌·α-올레핀 공중합체는, 프로필렌과 에틸렌, 1-뷰텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 4-메틸-1-펜텐 등의 탄소수 2이상(단, 3을 제외함), 바람직하게는 2 내지8(단, 3을 제외함)의 α-올레핀의 단독 중합체, 또는 2종 이상의 상기 α-올레핀으로 이루어지는 공중합체이며, 바람직하게는 랜덤 공중합체이다.
융점(Tm)이 이러한 범위인 프로필렌·α-올레핀 공중합체를 사용함으로써, 권축 직경이 작고, 또한 숭고성 및 유연성이 풍부한 권축 부직포가 얻어진다. 융점(Tm)이 상기 범위를 넘는 중합체는 권축의 발현이 충분하지 않고, 그로 인해 얻어지는 부직포의 유연성이 저하되는 경향이 있다. 한편, 융점(Tm)이 상기 범위를 만족하지 않는 중합체는 권축의 발현이 충분하지 않고, 그로 인해 얻어지는 부직포가 끈적거릴 우려가 있다.
본 발명에 따른 프로필렌·α-올레핀 공중합체는, 용융 방사할 수 있는 한, 용융유량(MFR: ASTM D-1238, 230℃, 하중 2160g)은 특별히 한정되지는 않지만, 통상 1 내지 1,000g/10분, 바람직하게는 5 내지 500g/10분, 보다 바람직하게는 10 내지 100g/10분의 범위에 있다. 또한, 본 발명에 따른 프로필렌·α-올레핀 공중합체의 중량평균 분자량(Mw)과 수평균 분자량(Mn)의 비 Mw/Mn은, 통상 1.5 내지 5.0이다. 또한, 방사성이 양호하고, 또한 섬유 강도가 특히 우수한 복합 섬유를 얻을 수 있다는 점에서, 상기 Mw/Mn은 1.5 내지 3.0인 것이 보다 바람직하다. 본 발명에 있어서 양호한 방사성이란, 방사 노즐로부터의 토출시 및 연신중에 실 절단이 생기지 않고, 필라멘트의 융착이 생기지 않는 것을 말한다. 또한, 본 발명에 있어서, Mw 및 Mn은 공지된 방법에 따라, GPC(겔 투과 크로마토그래피)를 사용하여 측정할 수 있다.
본 발명에 따른 프로필렌·α-올레핀 공중합체의 융점(Tm)은, 시차주사 열량계(DSC)를 사용하여, 승온 속도 10℃/분으로 승온시켰을 때의 융해 흡열 곡선의 극값을 부여하는 온도보다 50℃ 정도 높은 온도까지 같은 승온 속도로 승온시키고, 이 온도에서 10분간 유지한 후, 강온 속도 10℃/분으로 30℃까지 냉각하고, 다시 승온 속도 10℃/분으로 소정의 온도까지 승온시켰을 때의 융해 곡선을 측정하고, 이러한 융해 곡선으로부터 ASTM D3419의 방법에 따라 융해 흡열 곡선의 극값을 부여하는 온도(Tp)를 구하여, 이러한 피크 온도의 흡열 피크를 융점(Tm)으로 했다.
<프로필렌계 중합체>
상기 편심 심초형 권축 섬유 또는 병렬형 권축 섬유의 제 2 성분인, 융점(Tm)이 155℃ 이상인 프로필렌계 중합체는, 바람직하게는 융점이 157 내지 165℃의 범위에 있는 프로필렌의 단독 중합체, 또는 융점이 상기 범위에 있는 프로필렌과 극소량의 에틸렌, 1-뷰텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 4-메틸-1-펜텐 등의 탄소수 2 이상, 바람직하게는 2 내지 8의 1종 또는 2종 이상의 α-올레핀과의 공중합체이다. 그 중에서도, 프로필렌 단독 중합체가 바람직하다.
결정화 속도 및 융점(Tm)이 상기 범위인 프로필렌계 중합체를 사용함으로써, 권축 직경이 작은 권축 복합 섬유가 얻어짐과 동시에, 숭고성 및 유연성이 풍부한 권축 부직포가 된다. 결정화 속도가 상기 범위를 넘는 중합체는 권축의 발현이 충분하지 않은 한편, 융점(Tm)이 상기 범위 미만인 중합체는 권축의 발현이 충분하지 않은 경우가 있다.
본 발명에 따른 프로필렌계 중합체는, 용융 방사할 수 있는 한, 용융유량(MFR:ASTMD-1238, 230℃, 하중 2160g)은 특별히 한정되지는 않지만, 통상 1 내지 1,000g/10분, 바람직하게는 5 내지 500g/10분, 더 바람직하게는 10 내지 100g/10분의 범위에 있다. 또한, 본 발명에 따른 프로필렌계 중합체의 중량평균 분자량(Mw)과 수평균 분자량(Mn)의 비 Mw/Mn은 통상 1.5 내지 5.0이다. 또한, 방사성이 양호하고, 또한 섬유 강도가 특히 우수한 복합 섬유를 얻을 수 있다는 점에서, 상기 Mw/Mn은 1.5 내지 3.0인 것이 보다 바람직하다. 본 발명에 있어서 양호한 방사성이란, 방사 노즐로부터의 토출시 및 연신중에 실 절단이 생기지 않고, 필라멘트의 융착이 생기지 않는 것을 말한다. 본 발명에 있어서, Mw 및 Mn은 공지된 방법에 따라, GPC(겔 투과 크로마토그래피)를 사용하여 측정할 수 있다.
본 발명에 따른 프로필렌·α-올레핀 공중합체의 융점(Tm)은, 시차주사 열량계(DSC)를 사용하여, 승온 속도 10℃/분으로 승온시켰을 때의 융해 흡열 곡선의 극값을 부여하는 온도보다 50℃ 정도 높은 온도까지 같은 승온 속도로 승온시키고, 이 온도에서 10분간 유지한 후, 강온 속도 10℃/분으로 30℃까지 냉각하고, 다시 승온 속도 10℃/분으로 소정의 온도까지 승온시켰을 때의 융해 곡선을 측정하고, 이러한 융해 곡선으로부터 ASTM D3419의 방법에 따라 융해 흡열 곡선의 극값을 부여하는 온도(Tp)를 구하여, 이러한 피크 온도의 흡열 피크를 융점(Tm)으로 했다.
본 발명에 따른 권축 섬유 부직포는 용도에 따라 각종 공지된 교락 방법에 의해 교락시켜 둘 수도 있다. 교락 방법으로는, 예컨대 니들 펀치, 워터 젯, 초음파 등의 수단을 사용하는 방법, 엠보싱 롤을 사용하여 열 엠보싱 가공하는 방법, 또는 열 통풍을 사용함으로써 일부 열 융착하는 방법을 들 수 있다. 이러한 교락 방법은 단독으로 사용할 수도 있고, 복수의 교락 방법을 조합시켜서 사용할 수도 있다.
열 엠보싱 가공에 의해 열 융착하는 경우는, 통상 엠보스 면적율이 5 내지 20%, 바람직하게는 5 내지 10%, 비엠보스 단위 면적이 0.5mm2 이상, 바람직하게는 4 내지 40mm2의 범위에 있다. 비엠보스 단위 면적이란, 사방을 엠보스부로 둘러싼 최소 단위의 비엠보스부에서, 엠보스에 내접하는 사각형의 최대 면적이다. 이러한 범위의 엠보스 면적율 및 비엠보스 단위 면적을 가짐으로써, 특히 권축 섬유 부직포로서 스펀본드 부직포를 사용하는 경우는, 권축 장섬유끼리 실질적으로 결합하는 엠보스부에 결속점(結束点)을 형성하고, 또한 엠보스 사이에 권축된 장섬유가 나선(螺旋)을 그리는 상태, 또는 접힌 상태에서 자유도가 큰 상태로 존재하여, 보다 양호한 신장성이 부여되기 때문에 바람직하다.
한편, 엠보스 면적율을 크게 한 경우는, 권축 섬유 부직포의 신장성이 약간 작아져서 연신 가능한 범위가 작아지지만, 얻어지는 부직포 적층체의 시트 강도는 향상된다. 또한, 엠보스 면적율을 작게 한 경우는, 얻어지는 부직포 적층체의 시트 강도는 어느 정도 작아지지만, 권축 섬유 부직포의 신장성이 늘어, 연신 가능한 범위를 크게 할 수 있다.
열 엠보싱 가공을 포함하여, 권축 섬유 부직포의 교락은, 상기 혼섬 스펀본드 부직포와 상기 권축 섬유 부직포를 적층하기 전에 행해져 있을 수도, 적층 후에 행할 수도 있다. 적층 후에 행하는 경우는, 반드시 교락을 행할 필요는 없다.
<부직포 적층체>
본 발명의 부직포 적층체는, 상기 열가소성 엘라스토머(A)의 장섬유: 10 내지 90중량% 및 열가소성 수지(B)의 장섬유: 90 내지 10중량%를 포함하는 혼섬 스펀본드 부직포의 적어도 한 면에 상기 권축 섬유로 이루어지는 부직포가 적층되어 있는 적층체이다.
본 발명의 부직포 적층체는, 미리 얻어진 혼섬 스펀본드 부직포와 권축 섬유 부직포를 적층하는 방법, 또는 미리 얻어진 혼섬 스펀본드 부직포 상에 또는 미리 얻어진 권축 섬유 부직포 상에, 권축 섬유 부직포 또는 혼섬 스펀본드 부직포를 연속적으로 퇴적시킬 수도 있다.
혼섬 스펀본드 부직포와 권축 섬유 부직포를 적층한 후에는, 필요에 따라, 각종 공지된 교락 방법, 예컨대 니들 펀치, 워터 젯, 초음파 등의 수단을 사용하는 방법, 엠보싱 롤을 사용하여 열 엠보싱 가공하는 방법, 또는 열 통풍을 사용함으로써 일부 열 융착하는 방법에 의해 교락시켜 둘 수도 있다. 이러한 접합에 있어서, 이러한 교락 방법은 단독으로 사용할 수도 있고, 복수의 교락 방법을 조합시켜서 사용할 수도 있다.
또한, 열 엠보싱 가공에 의해, 혼섬 스펀본드 부직포와 권축 섬유 부직포와의 교락을 하는 경우는, 상기 기재된 조건으로 열 엠보싱 가공을 하는 것이 바람직하다.
혼섬 스펀본드 부직포와 권축 섬유 부직포를 열 엠보싱 가공에 의해 교락한 부직포 적층체는, 부직포 적층체를 연신한 경우에, 권축 섬유는 일단 늘려져서 권축이 풀리지만, 장력이 없어진 상태에서는 다시 엠보스 사이에 나선 모양으로 다시 접혀 원래에 가까운 상태로 되돌려져 권축이 생기기 때문에, 부직포 적층체에 플리트(주름)가 생기기 어렵다.
본 발명의 부직포 적층체를 기저귀 등 위생재 용도에 사용하는 경우에는, 유연성 및 통기성의 관점에서, 상기 부직포 적층체의 평량은 적층체 합계로 통상 200g/m2 이하, 바람직하게는 100g/m2 이하, 보다 바람직하게는 80g/m2 이하, 보다 더 바람직하게는 60 내지 15g/m2 범위에 있다.
본 발명의 부직포 적층체의 층구성에 있어서는, 적층체를 구성하는 층으로서, 혼섬 스펀본드 부직포와 권축 부직포를 갖는 한, 조금도 제한되지는 않는다. 즉, 본 발명의 부직포 적층체는, 상기 혼섬 스펀본드 부직포/권축 부직포의 2층 구조에 한하지 않고, 그 밖에도 3층 이상의 구조, 예컨대 권축 부직포/혼섬 스펀본드 부직포/권축 부직포, 혼섬 스펀본드 부직포/권축 부직포/혼섬 스펀본드 부직포, 혼섬 스펀본드 부직포/혼섬 스펀본드 부직포/권축 부직포 등의 각종의 구성을 채용할 수 있다. 또한, 이러한 예에 제한되지 않고, 혼섬 스펀본드 부직포와 권축 부직포의 사이에, 다른 층(중간층)으로서, 예컨대 스펀본드 부직포, 멜트 블로우(melt blow) 부직포, 통기성 필름을 사이에 둔 적층체일 수도 있다.
한편, 적층체의 박리 강도(내박리성)의 관점에서는, 상기 중간층으로서, 폴리올레핀의 부직포/필름이 바람직하다. 보다 구체적으로는, 혼섬 스펀본드 부직포 및 권축 부직포를 구성하는 폴리올레핀과 동일한 폴리올레핀, 또는 상기 폴리올레핀 보다도 저융점의 폴리올레핀이, 부직포를 구성하는 섬유의 표층 및 필름의 최외층에 존재하는 부직포/필름이 바람직하다.
본 발명의 부직포 적층체를 기계적 패스닝의 암재에 사용하는 경우는, 권축 부직포가 외층에 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 부직포 적층체는, 상기 혼섬 스펀본드 부직포 및 권축 부직포에 더하여, 어느 쪽인가의 면에 다른 층을 적층하고 있을 수도 있다.
본 발명의 부직포 적층체를 구성하는 상기 다른 층은, 특별히 한정되지는 않고, 용도에 따라 각종의 층이 적층될 수 있다.
구체적으로는, 예컨대, 편포(編布), 직포, 부직포, 필름 등을 들 수 있다. 본 발명의 부직포 적층체 및 다른 층을 적층하는(접합시키는) 경우는, 열 엠보싱 가공, 초음파 융착 등의 열 융착법, 니들 펀치, 워터 젯 등의 기계적 교락법, 가열 용융 접착제, 우레탄계 접착제 등의 접착제를 사용한 접착 방법, 압출 라미네이트에 의한 적층 방법 등을 비롯하여, 각종 공지된 방법을 채용할 수 있다.
본 발명의 부직포 적층체와 적층되는 부직포로는, 스펀본드 부직포, 멜트 블로우 부직포, 습식 부직포, 건식 부직포, 건식 펄프 부직포, 플래쉬 방사 부직포, 개섬(開纖) 부직포 등, 각종 공지된 부직포를 들 수 있다.
이러한 부직포를 구성하는 재료로는, 상기 각종 공지된 열가소성 수지를 사용할 수 있다.
본 발명의 부직포 적층체와 적층되는 필름으로는, 투습성 필름이나 통기성 필름을 들 수 있다.
<투습성 필름>
본 발명의 부직포 적층체를 구성하는 투습성 필름은, 열가소성 엘라스토머(혼섬 스펀본드 부직포 층에 포함되는 열가소성 엘라스토머(A)와 구별하기 위해, 열가소성 엘라스토머(A')로 표시함)로 이루어지는 필름이다. 상기 열가소성 엘라스토머(A')는, 30μm의 막 두께에서 JIS L1099 A-1법(40℃, 상대 습도 90%, CaCl2법의 조건)에 의한 투습도가 통상 2,000g/m2·일 이상, 바람직하게는 3,000g/m2·일, 보다 더 바람직하게는 4,000g/m2·일 이상의 수증기 투과율을 나타내는 필름이다.
본 발명에 따른 투습성 필름은, 각종 용도에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 통상 두께가 10 내지 50μm, 바람직하게는 15 내지 40μm의 범위에 있다. 부직포와 라미네이트 시에 핀홀을 방지하는 관점 및 기계적 강도를 유지하여 적절한 내수도(耐水度)를 유지하는 관점에서는, 두께를 10μm 이상으로 하는 것이 바람직하고, 양호한 투습성을 얻고, 또한 유연성을 얻는 관점에서는, 두께가 50μm 이하인 것이 좋다.
본 발명에 따른 투습성 필름은, 열가소성 엘라스토머(A')를 사용하여, 공지된 필름 성형 방법, 예컨대 열가소성 엘라스토머(A')를 압출기에서 용융한 후, T-다이, 또는 환상 다이를 사용하여 필름으로 성형하는 방법을 예시할 수 있지만, 투습을 갖는 엘라스토머는 일반적으로 끈적거림이 크고, 블럭킹이 생긴다는 점에서, 직접 또는 간접적으로, 상기 혼섬 스펀본드 부직포 층상에 압출하여 필름층으로서 형성시킬 수도 있다.
<열가소성 엘라스토머(A')>
본 발명에 따른 열가소성 엘라스토머(A')로는, 열가소성 엘라스토머이고 필름을 형성시켰을 때에 투습성을 갖는 것이면 각종의 것을 사용할 수 있다. 투습성을 갖는지를 확인하기 위해서는, 예컨대 JIS L1099 A-1법(40℃, 상대 습도 90%, CaCl2법의 조건)에 의한 측정법에 의해 수증기의 투과성이 인정되는 것을 투습성을 갖는 것이라고 할 수 있다. 이 경우, 바람직하게는, 동일한 JIS L1099 A-1법에 의해, 두께 30μm의 필름이 2,000g/m2·일 이상, 바람직하게는 3,000g/m2·일 이상의 수증기 투과율을 나타내는 것을 본 발명에서 바람직하게 사용할 수 있다.
이러한 열가소성 엘라스토머(A')로서 바람직한 것으로는, 폴리에스터계 엘라스토머(A'-1), 폴리아마이드계 엘라스토머(A'-2), 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머(A'-3)를 들 수 있다.
열가소성 엘라스토머(A')에는, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위에서, 통상 사용되는 산화 방지제, 내후 안정제, 대전 방지제, 방담제, 블럭킹 방지제, 윤활제, 핵제, 안료 등의 첨가제 또는 다른 중합체를 필요에 따라 배합할 수 있다.
<폴리에스터계 엘라스토머(A'-1)>
폴리에스터계 엘라스토머(A'-1)로는, 방향족 폴리에스터에서 유래하는 하기 화학식 I로 표시되는 구조 단위의 하드 세그먼트와, 지방족 폴리에터에서 유래하는 하기 화학식 II로 표시되는 구조 단위의 소프트 세그먼트가 블럭 공중합된 블럭 코폴리머가 예시된다.
[화학식 I]
-O-D-O-CO-R-CO-
[화학식 II]
-O-G-O-CO-R-CO-
상기 식에서, D는 분자량이 약 250 이하인 다이올로부터 2개의 하이드록실기를 제거한 2가 잔기이고, R은 분자량이 약 300 이하인 다이카복실산으로부터 2개의 카복실기를 제거한 2가 잔기이며, G는 평균 분자량이 약 400 내지 약 3,500인 폴리(알킬렌옥사이드)글라이콜로부터 양 말단의 하이드록실기를 제거한 2가 잔기이다. 여기서, 폴리(알킬렌옥사이드)글라이콜의 코폴리에터에스터인 화학식 II로 표시되는 구조 단위에 삽입되는 에틸렌옥사이드기의 양은, 코폴리에터에스터의 전체 질량에 대하여 통상 약 25 내지 68질량%이다.
본 발명에 있어서는, 특히 상기 방향족 폴리에스터가 테트라메틸렌테레프탈레이트이고, 상기 지방족 폴리에터가 알킬렌에터글라이콜이면 바람직하다. 구체적으로는 폴리뷰틸렌테레프탈레이트/폴리테트라메틸렌에터글라이콜 블럭 공중합체 등을 들 수 있다. 시판품으로는, 구체적으로는, 예컨대 HYTREL(상품명, E.I.듀퐁(주) 제품), 펠프렌(상품명, 도요보(주) 제품) 등의 상품명으로 제조·판매되고 있다.
<폴리아마이드계 엘라스토머(A'-2)>
폴리아마이드계 엘라스토머(A'-2)로는, 폴리아마이드를 하드 세그먼트에, 유리전이온도가 낮은 폴리에스터 또는 폴리올의 다이올을 소프트 세그먼트에 사용한 멀티 블럭 코폴리머가 예시된다. 여기서, 폴리아마이드 성분으로는, 나일론 6, 나일론 66, 나일론 610, 나일론 11, 나일론 12 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 나일론 6, 나일론 12가 바람직하다. 폴리에터다이올로는, 폴리(옥시테트라메틸렌)글라이콜, 폴리(옥시프로필렌)글라이콜 등을 들 수 있고, 폴리에스터다이올로는, 폴리(에틸렌·1,4-아디페이트)글라이콜, 폴리(뷰틸렌·1,4-아디페이트)글라이콜, 폴리테트라메틸렌글라이콜 등을 들 수 있다. 구체예로는, 나일론 12/폴리테트라메틸렌글라이콜 블럭 공중합체 등을 들 수 있다. 시판품으로는, 구체적으로는, 예컨대 다이아마이드(다이셀휠스사 제품), PEBAX(아토켐사 제품)[모두 상표명] 등의 상품명으로 제조·판매되고 있는 폴리아마이드계 엘라스토머를 들 수 있다.
<열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머(A'-3)>
열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머(A'-3)로는, 하드 세그먼트로서 단쇄 폴리올(분자량 60 내지 600)과 다이아이소사이아네이트의 반응으로 얻어지는 폴리우레탄과, 소프트 세그먼트로서 장쇄 폴리올(분자량 600 내지 4,000)과 다이아이소사이아네이트의 반응으로 얻어지는 폴리우레탄과의 블럭 코폴리머가 예시된다. 다이아이소사이아네이트로는, 톨루엔다이아이소사이아네이트, 다이페닐메테인다이아이소사이아네이트 등을 들 수 있고, 단쇄 폴리올로는, 에틸렌글라이콜, 1,3-프로필렌글라이콜, 비스페놀 A 등을 들 수 있다.
열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머(A'-3)로는, 폴리카프로락톤글라이콜 등의 폴리락톤에스터폴리올에 단쇄 폴리올의 존재하에 다이아이소사이아네이트를 부가 중합한 중합체(폴리에터폴리우레탄); 폴리(에틸렌·1,4-아디페이트)글라이콜, 폴리(뷰틸렌·1,4-아디페이트)글라이콜 등의 아디프산에스터폴리올에 단쇄 폴리올의 존재하에 다이아이소사이아네이트를 부가 중합한 중합체(폴리에스터폴리우레탄); 테트라하이드로퓨란의 개환으로 얻어진 폴리테트라메틸렌글라이콜에 단쇄 폴리올의 존재하에 다이아이소사이아네이트를 부가 중합한 중합체 등이 예시된다. 시판품으로는, 구체적으로는, 예컨대 불콜란(바이엘사 제품), 케미검 SL(굿이어사 제품), 아디프렌(듀퐁사 제품), 발카프렌(ICI사 제품)[모두 상표명] 등의 상품명으로 제조·판매되고 있는 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머를 들 수 있다.
이들 중에서는, 투습성이 우수하다는 점에서, 폴리에스터계 엘라스토머(A'-1), 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머(A'-3)가 바람직하고, 특히 신축성을 겸비한 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머(A'-3)가 특히 바람직하다.
<통기성 필름>
본 발명에 따른 통기성 필름은, 열가소성 수지(열가소성 수지(B)와 구별하기위해, 열가소성 수지(B')라고 표시함)로 이루어지고, 또한 산소, 수증기 등의 가스는 투과하지만, 물 등의 액체는 투과하기 어려운 필름으로서, JIS-L1099 A-1법(40℃, 상대 습도 90%, CaCl2법의 조건)에 의한 투습도가 통상 1,000 내지 20,000g/m2·24시간의 범위에 있는 미세 구멍을 갖는 필름이다.
한편, 통기성이 부여되는 전단계의 필름(전구체)은 투습도가 거의 0g/m2·24시간이더라도, 상기 혼섬 스펀본드 부직포와 적층하여, 부직포 적층체로 한 후에 적절한 가공을 실시하여, 상기 범위의 투습성을 갖는 통기성 필름으로 되면 좋다.
본 발명에 따른 통기성 필름은, 열가소성 수지(B'), 바람직하게는 열가소성 수지(B')와 충전제를 포함하는 열가소성 수지 조성물이다. 또한, 본 발명에 따른 통기성 필름이 열가소성 수지(B')와 충전제를 포함하는 수지 조성물인 경우, 충전제의 배합량은, 보다 바람직하게는 30 내지 75중량%, 보다 더 바람직하게는 40 내지 70중량%, 특히 바람직하게는 40 내지 60중량%(단, 열가소성 수지(B')와 충전제의 합계를 100중량%로 함)이다. 본 발명에 따른 통기성 필름은, 상기 열가소성 수지 조성물을 압출 성형하여 얻어지는 필름(전구체)을 적어도 1방향으로 연신함으로써 얻어진다.
충전제로는, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 입자, 폴리스타이렌 입자 등의 가교 입자, 또는 필름 기재(基材)로서 사용하는 열가소성 수지와 비상용의 수지(예컨대, 폴리올레핀계 수지를 사용하는 경우에는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아마이드 등) 등의 유기 화합물계 충전제; 또는 탄산칼슘, 황산바륨, 황산칼슘, 탄산바륨, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 산화아연, 산화마그네슘, 산화타이타늄, 실리카, 탈크 등의 무기 화합물계 충전제가 바람직하다.
무기 화합물계 충전제로는, 평균 입경이 10μm 이하, 특히 0.5 내지 5μm의 범위에 있는 탄산칼슘 및 황산바륨이 바람직하다.
또한, 무기 화합물계 충전제로는, 기재가 되는 열가소성 수지와의 분산성을 향상시키기 위해, 스테아르산, 로르산 등의 고급 지방산 또는 그들의 금속염으로 무기 화합물의 표면을 처리한 무기 화합물계 충전제가 가장 바람직하다.
통기성 필름에 사용하는 열가소성 수지(B')로는, 각종 공지된 열가소성 수지를 사용할 수 있지만, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리1-뷰텐 등의 폴리올레핀계 수지가 방수성이 우수하기 때문에 바람직하고, 그 중에서도, 밀도가 0.900 내지 0.940g/cm3의 범위에 있는 에틸렌과 프로필렌, 1-뷰텐, 1-헵텐, 1-헥센, 1-옥텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-데센 등의 탄소수 3 이상, 바람직하게는 탄소수 4 내지 10의 α-올레핀과의 랜덤 공중합체인 소위 선상 저밀도 폴리에틸렌이, 얻어지는 통기성 필름의 유연성이 우수하기 때문에 바람직하다.
에틸렌·α-올레핀 랜덤 공중합체는, 특별히 한정되지는 않고, 지글러 촉매, 메탈로센 촉매 등의 각종 공지된 촉매에 의해 얻어지는 것이 좋지만, 메탈로센 촉매에 의해 얻어지는 에틸렌·α-올레핀 랜덤 공중합체가, 얻어지는 통기성 필름의 인열(引裂) 강도 등의 기계적 강도가 우수하기 때문에 바람직하다.
에틸렌·α-올레핀 랜덤 공중합체에는, 연신성의 개량을 위해, 소량의 고압법 저밀도 폴리에틸렌을 첨가할 수도 있고, 또한 얻어지는 통기성 필름의 인장 강도를 개량하기 위해, 소량의 폴리프로필렌을 첨가할 수도 있다.
본 발명에 따른 통기성 필름은, 여러가지 용도에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 통상 두께가 10 내지 50g/m2, 바람직하게는 12 내지 40g/m2, 보다 더 바람직하게는 15 내지 30g/m2의 범위에 있다. 통기성 필름의 기계적 강도를 확보하여, 내수도를 얻는다는 관점에서는 두께가 10g/m2 이상이 바람직하고, 한편 충분한 통기성을 확보한다는 관점에서는 50g/m2 미만이 바람직하다.
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예 및 비교예에서의 물성값 등은 이하의 방법에 의해 측정했다.
(1) 평량[g/m2]
부직포 및/또는 부직포 적층체로부터 200mm(MD)×50mm(CD)의 시험편을 6점 채취했다. 한편, 채취 장소는 MD, CD 모두 임의의 3군데로 했다(합계 6군데). 이어서, 채취한 각 시험편을 윗접시 전자저울(겐세이고교사 제품)을 사용하여, 각각 질량(g)을 측정했다. 각 시험편의 질량의 평균값을 구했다. 구한 평균값으로부터 1m2 당 질량(g)으로 환산하고, 소수점 제2자리를 반올림하여 각 부직포 샘플의 평량[g/m2]으로 했다.
(2) 최대점 신도[%]
부직포 및/또는 부직포 적층체로부터 200mm(MD)×50mm(CD)의 시험편을 6점 채취했다. 한편, 채취 장소는 MD, CD 모두 임의의 3군데로 했다(합계 6군데). 이어서, 채취한 각 시험편을 만능 인장 시험기(인테스코사 제품, IM-201형)를 사용하여, 스팬 간격 IO=100mm, 인장 속도 100mm/분의 조건으로 인장 시험을 하여, 최대 강도점에서의 신도(최대점 신도[%])를 구했다. 한편, 최대점 신도는 상기 6점(MD, CD 각 3점)에 대하여 평균값을 구하여, 소수점 제2자리를 반올림했다.
(3) 잔류 변형[%]
부직포 및/또는 부직포 적층체로부터 200mm(MD)×50mm(CD)의 시험편을 6점 채취했다. 한편, 채취 장소는 MD, CD 모두 임의의 3군데로 했다(합계 6군데). 이어서, 채취한 각 시험편을 만능 인장 시험기(인테스코사 제품, IM-201형)를 사용하여, 척 간 100mm, 인장 속도 100mm/분, 연신 배율 100%의 조건으로 연신한 후, 즉시 같은 속도로 원래 길이까지 회복시키고, 회복시의 변형을 측정하여, 잔류 변형[%]으로 했다. 한편, 잔류 변형은 상기 6점(MD, CD 각 3점)에 대하여 평균값을 구하여, 소수점 제2자리를 반올림했다.
(4) 계지성(係止性, locking property)
돌기부의 치수: 평균 높이 0.4mm, 선단의 크기: 평균 0.2mm×0.3mm, 돌기의 개수: 약 220개/cm2, 재질: 폴리프로필렌제의 머슈룸 테입(숫재(雄材)) MD 25mm×CD 13mm를 폭 25mm×100mm의 복사 용지(단책(短冊))의 끝에 양면 테입으로 부착하고, 상기 (3)의 평가 후의 연신 후 부직포 적층체에 머슈룸 테입을 적당히 부착하여, 복사지를 갖고 부직포 적층체로부터 박리할 때의 감도를 반복 5회, 5명의 평가로 계지성을 평가했다.
○: 5명 중 4명 이상이 접착되어 있다고 느낀 경우.
△: 5명 중 2 내지 3명이 접착되어 있다고 느낀 경우.
×: 5명 중 1명 이하가 접착되어 있다고 느낀 경우.
(5) 보풀일기
부직포 및/또는 부직포 적층체를 가열 엠보싱에 의해 일체화 할 때의 엠보싱 롤, 또는 그 후의 성형 기기 등에의 부직포 또는 섬유의 부착을 육안으로 관찰하여, 부직포 또는 섬유의 부착을 확인한 경우를 보풀일기 「있음」으로 하고, 확인되지 않은 경우를 「없음」으로 했다.
(6) 권축수
이하의 순서로 권축수를 측정했다. 또, 하기에 나타낸 순서 이외는 모두 JIS L1015에 준거하여 측정했다.
표면이 매끈매끈하고 광택이 있는 종이 조각에 공간 거리 25mm의 구분선을 만들었다. 엠보싱 롤에 의해 가열 가압 처리되기 전의 부직포로부터, 권축성이 손상되지 않도록 신중하게 채취한 섬유를 1개씩, 공간 거리에 대하여 25±5%로 느슨 하게 하여, 양단을 접착제로 부착하여 고착시켰다.
이 시료를 1개씩, 권축 시험기(장치명: 토션 밸런스, 아사노기카이제작소주식회사)의 클램프(clamp)에 부착하여, 종이 조각을 절단한 후, 시료에 초기 하중(0.18mN×표시 텍스 수)를 걸었을 때의, 클램프 사이의 거리(공간 거리)(mm)를 읽었다.
그 때의 권축수를 세어, 25mm 사이 당 권축수를 구하여, 20회의 평균값으로 했다. 권축수는 산(山)과 곡(谷)을 전부 세어, 2로 나누어 구했다.
(7) 박리 강도
부직포 적층체로부터 250mm(MD)×50mm(CD)의 시험편을 10점 채취했다. 한편, 채취 장소는 MD, CD 모두 임의의 5군데로 했다(합계 10군데). 이어서, 채취한 시험편의 일부(MD 방향의 끝으로부터 2cm 정도)의 양면에 검 테입(gummed tape)을 부착한 후에 검 테입을 시험편의 면 방향으로 수동으로 잡아 당김으로써, 부직포 적층체의 층간을 10cm 박리시킨 후, 박리한 각 층을 만능 인장 시험기(인테스코사 제품, IM-201형)을 사용하여, 척 간 100mm, 인장 속도 100mm/분으로 인장 시험을 하고, 최대 강도를 구하여 박리 강도로 했다.
또한, 실시예, 비교예에서 사용한 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머(TPU)의 분석 및 평가는 하기의 방법에 따라 실시했다.
(8) 응고 개시 온도
세이코덴시고교(주) 제품 SSC 5200H 디스크 스테이션에 접속한 시차주사 열량계(DSC 220C)에 의해 측정했다. 샘플로서, 분쇄한 TPU를 알루미늄제 팬에 약 8mg 채취하고, 커버를 씌우고 크림프(crimp)시켰다. 레퍼런스로서, 동일하게 알루미나를 채취했다. 샘플 및 대조를 셀 내의 소정의 위치에 세팅한 후, 유량 40Nml/분의 질소 기류하에서 측정을 했다. 승온 속도 10℃/분으로 실온으로부터 230℃까지 승온시키고, 이 온도에서 5분간 유지한 후, 10℃/분의 강온 속도로 -75℃까지 강온시켰다. 이 때에 기록된 TPU의 응고에서 유래하는 발열 피크의 개시 온도를 측정하여, 응고 개시 온도(단위: ℃)로 했다.
(9) 극성 용매 불용분의 입자수
세공 전기 저항법에 근거하는 입도 분포 측정 장치로서 벡크만코울터사 제품 멀티사이저 II를 사용하여 측정을 했다. 5리터의 세퍼러블 플라스크에, 다이메틸아세트아마이드(와코쥰야쿠고교(주) 제 특급품) 3,500g과 싸이오시안산 암모늄(쥰세이카가쿠(주) 제 특급품) 145.83g을 칭량하여, 실온에서 24시간에 걸쳐 용해시켰다.
이어서, 1μm의 멤브레인 필터를 사용하여 감압 여과를 하여, 시약 A를 얻었다. 200cc의 유리병에 시약 A 180g과 TPU 펠릿 2.37g을 정밀 칭량하고, 3시간에 걸쳐 TPU 중의 가용분을 용해시켜, 이것을 측정용 시료로 했다. 멀티사이저 II에 100μm의 어퍼쳐 튜브를 부착하고, 장치 내의 용매를 시약 A로 치환한 후, 감압도를 약 3,000mmAq로 조절했다. 충분히 세정한 시료 투입용의 비커에 시약 A를 120g 칭량하고, 블랭크 측정에 의해 발생한 펄스량이 50개/분 이하인 것을 확인했다. 최적의 커런트(Current) 값과 게인(Gain)을 메뉴얼에 따라 설정한 후, 10μm의 미가교 폴리스타이렌 표준 입자를 사용하여 캘리브레이션을 실시했다. 측정은, 충분 히 세정한 시료 투입용 비커에 시약 A를 120g, 측정용 시료를 약 10g 칭량하여, 210초간 실시했다. 이 측정에 의해 카운트된 입자수를, 어퍼쳐 튜브에 흡인된 TPU 중량으로 나눈 값을 TPU 중의 극성 용매 불용분의 입자수(단위: 개/g)로 했다. 한편, TPU 중량은 다음식에 의해 산출했다.
TPU 중량 = {(A/100)×B/(B+C)}×D
상기 식에서, A: 측정용 시료의 TPU 농도(중량%), B: 비커에 칭량된 측정용시료의 중량(g), C: 비커에 칭량된 시약 A의 중량(g), D: 측정 중(210초간)에 어퍼쳐 튜브에 흡인된 용액량(g)이다.
(10) 하드 도메인의 융해 열량비
세이코덴시고교(주) 제품인 SSC 5200H 디스크 스테이션에 접속한 시차주사 열량계(DSC 220C)에 의해 측정했다. 샘플로서, 분쇄한 TPU를 알루미늄제 팬에 약 8mg 채취하고, 커버를 씌우고 크림프시켰다. 대조로서, 동일하게 알루미나를 채취했다. 샘플 및 대조를 셀 내의 소정의 위치에 세팅한 후, 유량 40Nml/분의 질소 기류하에서 측정을 했다. 승온 속도 10℃/분으로 실온으로부터 230℃까지 승온시켰다. 이 때, 피크 온도가 90℃ 이상 140℃ 이하의 범위에 있는 흡열 피크로부터 구해지는 융해 열량의 총합(a)과, 피크 온도가 140℃ 초과 220℃ 이하의 범위에 있는 흡열 피크로부터 구해지는 융해 열량의 총합(b)을 구하여, 다음 식에 의해 하드 도메인의 융해 열량비(단위:%)를 구했다.
하드 도메인의 융해 열량비(%) = a/(a+b)×100
(11) 200℃에서의 용융 점도(이하, 간단히 「용융 점도」라고 함)
캐필로그래프(도요세이키(주) 제품 모델 1C)를 사용하여, TPU의 200℃에서의 전단 속도 100sec-1 때의 용융 점도(단위: Pa·s)를 측정했다. 길이 30mm, 직경 1mm의 노즐을 사용했다.
(12) TPU의 수분값
수분량 측정 장치(히라누마산교사 제품 AVQ-5S)와 수분 기화 장치(히라누마산교사 제품 EV-6)를 조합하여 TPU의 수분량(단위: ppm)의 측정을 했다. 가열 시료 접시에 칭량한 약 2g의 TPU 펠릿을 250℃의 가열로에 투입하고, 기화된 수분을 미리 잔존 수분을 제거한 수분량 측정 장치의 적정 셀로 유도하여, 컬피셔 시약으로 적정했다. 셀 중의 수분량 변화에 수반하는 적정 전극의 전위 변화가 20초간 생기지 않는 것을 적정 종료로 했다.
(13) 쇼어 A 경도
TPU의 경도는, 23℃, 50% 상대 습도 하에서 JIS K-7311에 기재된 방법에 따라 측정했다. 듀로미터는 타입 A를 사용했다.
<열가소성 폴리우레탄 엘라스토머의 제조예 1>
다이페닐메테인다이아이소사이아네이트(이하, MDI라고 기재함)를 탱크 A에 질소 분위기 하에서 장입(裝入)하고, 기포가 혼입되지 않을 정도로 교반하면서 45℃로 조정했다.
수평균 분자량 2,000의 폴리에스터폴리올(미쓰이다케다케미컬(주) 제품, 상품명: 타케락 U2024) 628.6중량부와, 이르가녹스 1010 2.21중량부와, 1,4-뷰테인다 이올 77.5중량부를 탱크 B에 질소 분위기 하에서 넣고, 교반하면서 95℃로 조정했다. 이 혼합물을 폴리올 용액 1이라고 한다.
이들의 반응 원료로부터 계산되는 하드 세그먼트 양은 37.1중량%였다.
다음으로, 기어 펌프, 유량계를 사이에 둔 송액 라인으로, MDI를 17.6kg/hr의 유속으로, 폴리올 용액 1을 42.4kg/hr의 유속으로, 120℃로 조정한 고속 교반기(SM40)에 정량적으로 통액시키고, 2,000rpm으로 2분간 교반 혼합한 후, 스태틱 믹서(Statical mixer)에 통액시켰다. 스태틱 믹서부는 관 길이 0.5m, 내경 20mmΦ의 스태틱 믹서를 3개 접속한 제1 내지 제3의 스태틱 믹서(온도 230℃)와, 관 길이 0.5m, 내경 20mmΦ의 스태틱 믹서를 3개 접속한 제4 내지 제6의 스태틱 믹서(온도 220℃)와, 관 길이 1.0m, 내경 34mmΦ의 스태틱 믹서를 6개 접속한 제7 내지 제12의 스태틱 믹서(온도 210℃)와, 관 길이 0.5m, 내경 38mmΦ의 스태틱 믹서를 3개 접속한 제13 내지 제15의 스태틱 믹서(온도 200℃)를 직렬로 접속한 것이었다.
제 15 스태틱 믹서로부터 유출한 반응 생성물을, 기어 펌프를 통해, 폴리머 필터(나가세산교(주) 제품, 상품명: 데나필터)를 선단에 부착한 단축 압출기(직경 65mmΦ, 온도 180 내지 210℃)에 압입하여, 스트랜드 다이로부터 압출했다. 수냉 후, 펠릿타이저로 연속적으로 펠릿화했다. 이어서, 얻어진 펠릿을 건조기에 장입하고, 100℃에서 8시간 건조하여, 수분값 40ppm의 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머를 얻었다. 이 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머를 단축 압출기(직경 50mmΦ, 온도 180 내지 210℃)로 연속적으로 압출하여, 펠릿화했다. 다시, 100℃에서 7시간 건조하여, 수분값 57ppm의 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머(A-1)를 얻었다.
A-1의 응고 개시 온도는 103.7℃, 극성 용매 불용분의 입자수는 150만개/g, 사출 성형에 의해 조제한 시험편에 의한 경도는 86A, 200℃에서의 용융 점도는 1,900Pa·s, 하드 도메인의 융해 열량비는 35.2%였다.
[실시예 1]
<스펀본드 부직포용 열가소성 수지 조성물의 조제>
MFR(ASTM D1238에 준거하여, 온도 230℃, 하중 2.16 kg에서 측정) 60g/10분, 밀도 0.91g/cm3, 융점 160℃, Mw/Mn=2.9의 프로필렌 단독 중합체(이하, 「PP-1」이라고 약칭함) 96중량%와 MFR(ASTM D1238에 준거하여, 온도 190℃, 하중 2.16kg에서 측정) 5g/10분, 밀도 0.97g/cm3, 융점 134℃의 고밀도 폴리에틸렌(이하, 「HDPE」라고 약칭함) 4중량%를 혼합하여, 열가소성 수지 조성물(B-1)을 조제했다.
<부직포 적층체의 제조>
상기 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머(A-1)와 열가소성 수지 조성물(B-1)을 각각 독립적으로 75mmΦ의 압출기 및 50mmΦ의 압출기를 사용하여 용융한 후, 방사 노즐(spinneret)을 갖는 스펀본드 부직포 성형기(포집면 상의 기계의 흐름 방향과 수직인 방향의 길이: 800mm)를 사용하여, 수지 온도와 다이 온도가 모두 210℃, 냉각풍 온도 20℃, 연신 에어 풍속 3,750m/분의 조건으로 스펀본드법에 의해 용융 방사하여, A-1로 이루어지는 장섬유 A와 B-1로 이루어지는 장섬유 B를 포함하는 혼합 장섬유로 이루어지는 웹을 포집면 상에 퇴적시켜, 섬유 A:섬유 B가 41:59(중량%)인 혼합 섬유로 이루어지는 웹을 얻었다. 상기 방사 노즐은, A-1의 토출공과 B-1의 토출공이 교대로 배열된 노즐 패턴을 갖고, A-1(섬유 A)의 노즐 직경 0.75mmΦ 및 B-1(섬유 B)의 노즐 직경 0.6mmΦ이고, 노즐의 피치가 세로 방향 8mm, 가로 방향 11mm이며, 노즐수의 비는 섬유 A용 노즐:섬유 B용 노즐 = 1:1.45였다. 섬유 A의 단공 토출량은 0.73g/(분·공), 섬유 B의 단공 토출량은 0.73g/(분·공)으로 했다.
퇴적된 혼합 장섬유로 이루어지는 웹은 벨트 상에 설치된, 비점착 소재로 코팅된 닙 롤러(선압 10kg/cm)로 혼섬 스펀본드 부직포를 얻었다. 얻어진 혼섬 스펀본드 부직포의 평량은 30g/m2였다. 또한, 퇴적된 혼합 장섬유로 이루어지는 웹의 섬유 직경은, 큰 쪽의 섬유 직경이 29.2μm, 작은 쪽의 섬유 직경이 21.0μm였다. 따라서, A-1의 섬유 직경을 29.2μm, B-1의 섬유 직경을 21.0μm라고 간주했다.
이어서, 이동 벨트 상에 상기 혼섬 스펀본드 부직포를 보내고, 또한 MFR(ASTM D1238에 준거하여, 온도 230℃, 하중 2.16kg에서 측정) 60g/10분, 밀도 0.91g/cm3, 융점 138℃, Mw/Mn=3.0의 프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체(이하, 「PP-2」라고 약칭함)를 압출기(75mmΦ)에서 용융하고, 또한 PP-1을 압출기(50mmΦ)에서 용융하여, 중량비 PP-2:PP-1 = 80:20이 되는 병렬형 복합 섬유를 용융 압출하고, 평량 30g/m2의 권축 섬유 부직포(스펀본드 부직포)를 이동 벨트 상에 퇴적시켜, 닙 롤러(선압 10kg/cm)로 부직포 적층체를 얻었다.
또한, 이 섬유의 섬유 직경은 20.2μm이고, 권축수는 29개/25mm였다.
이동 벨트로부터 적층체를 박리시켰는 바, 얻어진 적층체의 엠보스 패턴은 면적율 18%, 엠보스 면적 0.41mm2였다. 이 적층체를 가열 온도 110℃, 선압 30kg/cm 조건의 가열 엠보싱으로 2층을 일체화하여, 혼섬 스펀본드 부직포/권축 섬유 부직포로 이루어지는 평량 60g/m2의 부직포 적층체를 얻었다.
얻어진 부직포 적층체에 대하여, 「연신 가공 시의 찢어짐」의 유무 및 「연신 가공 시의 주름」의 유무를 육안으로 평가했다(이하의 실시예, 비교예에서도 동일함). 또한, (3) 잔류 변형의 방법을 20회 반복 신장한 후의 적층체의 박리 유무(반복 신장 @ 20회)를 육안으로 평가했다.
또한, 상기 열가소성 수지 조성물(B-1)만을 사용하여 18g/m2의 스펀본드 부직포를 별도 제조하여, 상기 기재된 방법으로 최대점 신도[%]를 측정한 결과, 172%(MD) 및 150%(CD)이고, 잔류 변형은 96%(MD) 및 98%(CD)였다. 얻어진 부직포 적층체를 상기 기재된 방법으로 평가했다. 한편, 상기 (4) 계지성은 권축 스펀본드 부직포층 측의 면을 평가했다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 2]
실시예 1에 있어서, 섬유 A의 단공 토출량을 0.44g/(분·공), 섬유 B의 단공 토출량을 0.92g/(분·공)으로 하고, 섬유 A:섬유 B를 25:75(중량%)로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 같이 하여, 평량 40g/m2의 혼합 섬유로 이루어지는 웹을 얻었다.
이어서, 상기 웹에 평량 20g/m2의 권축 섬유 스펀본드 부직포를 적층하고, 엠보싱으로 2층을 일체화하여, 혼섬 스펀본드 부직포/권축 섬유 부직포로 이루어지 는 평량 60g/m2의 부직포 적층체를 얻었다.
얻어진 부직포 적층체를 상기 기재된 방법으로 평가했다. 한편, 상기 (4) 계지성은 권축 스펀본드 부직포층 측의 면을 평가했다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 3]
실시예 1에 있어서 섬유 A의 단공 토출량을 1.1g/(분·공), 섬유 B의 단공 토출량을 0.5g/(분·공)으로 하고, 섬유 A:섬유 B를 60:40(중량%)으로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 같이 하여, 평량 20g/m2의 혼합 섬유로 이루어지는 웹을 얻었다.
이어서, 상기 웹에 평량 40g/m2의 권축 섬유 스펀본드 부직포를 적층하고, 엠보싱으로 2층을 일체화하여, 혼섬 스펀본드 부직포/권축 섬유 부직포로 이루어지는 평량 60g/m2의 부직포 적층체를 얻었다.
얻어진 부직포 적층체를 상기 기재된 방법으로 평가했다. 한편, 상기 (4) 계지성은 권축 스펀본드 부직포층 측의 면을 평가했다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 1]
실시예 1에서 사용한 권축 섬유 스펀본드 부직포에 대신하여, PP-2를 단독으로 사용하고, 약 1.25배의 토출량으로 압출하여 이루어지는 스펀본드 부직포(비권 축 섬유)를 적층하는 것을 제외하고는 실시예 1와 같이 하여, 혼섬 스펀본드 부직포/비권축 섬유 부직포로 이루어지는 평량 60g/m2의 부직포 적층체를 얻었다.
얻어진 부직포 적층체를 상기 기재된 방법으로 평가했다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 2]
비교예 1에서 사용한 PP-2 단독으로 이루어지는 스펀본드 부직포(비권축 섬유)에 대신하여, 열가소성 수지 조성물(B-1)로 이루어지는 스펀본드 부직포(비권축 섬유)를 적층한 것을 제외하고는 비교예 1과 같이 하여, 혼섬 스펀본드 부직포/비권축 섬유 부직포로 이루어지는 평량 60g/m2의 부직포 적층체를 얻었다.
얻어진 부직포 적층체를 상기 기재된 방법으로 평가했다. 한편, 상기 (4) 계지성은 비권축 섬유로 이루어지는 스펀본드 부직포층 측의 면을 평가했다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 3]
실시예 2에 기재된 방법으로, 섬유 A:섬유 B가 25:75(중량%)이고, 평량이 60g/m2인 혼섬 스펀본드 부직포를 얻은 후, 상기 단층의 혼섬 부직포를 엠보싱했다. 얻어진 혼섬 스펀본드 부직포를 상기 기재된 방법으로 평가했다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 4]
실시예 1에서 사용한 혼섬 스펀본드 부직포에 대신하여, 열가소성 수지 조성 물(B-1)로 이루어지는 평량 30g/m2의 스펀본드 부직포를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 같이 하여, 비혼섬 스펀본드 부직포/권축 섬유 부직포로 이루어지는 평량 60g/m2의 부직포 적층체를 얻었다.
얻어진 부직포 적층체를 상기 기재된 방법으로 평가했다. 한편, 상기 (4) 계지성은 권축 섬유로 이루어지는 스펀본드 부직포층 측의 면에서 평가했다. 평가 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 5]
실시예 1에 있어서 B-1의 토출을 멈추고, A-1로만 이루어지는 평량 15g/m2의 스펀본드 부직포를 얻었다. 이어서, 실시예 1에서 사용한 권축 섬유 부직포를 적층하여 엠보싱 일체화를 시도했지만, 엠보싱 시에 스펀본드 부직포가 감겨 붙어, 부직포 적층체를 얻을 수 없었다.
[실시예 4]
실시예 1에 기재된 방법에 준거하여, 섬유 A:섬유 B를 41:59(중량%) 및 평량 15g/m2의 혼섬 스펀본드 부직포를 얻었다. 이어서, 실시예 1에서 사용한 평량 30g/m2의 권축 섬유 부직포를 적층한 후, 상기 권축 섬유 부직포 상에, 섬유 A:섬유 B가 41:59이고 평량이 15g/m2인 혼섬 스펀본드 부직포를 적층하고, 실시예 1에 기재된 방법으로 혼섬 스펀본드 부직포와 권축 섬유 부직포를 엠보싱하여, 평량 60g/m2 의 혼섬 스펀본드 부직포/권축 섬유 부직포/혼섬 스펀본드 부직포로 이루어지는 부직포 적층체를 얻었다.
얻어진 부직포 적층체를 상기 기재된 방법으로 평가했다. 평가 결과를 표 3에 나타낸다.
[실시예 5]
실시예 1에 기재된 방법으로, 평량 15g/m2의 중량비 PP-2:PP-1 = 80:20이 되는 병렬형 복합 섬유로 이루어지는 권축 섬유 부직포를 얻은 후, 실시예 1에 기재된 방법으로 섬유 A:섬유 B가 41:59(중량%)이고 평량이 30g/m2인 혼섬 스펀본드 부직포를 적층했다. 이어서, 상기 혼섬 스펀본드 부직포 상에, 상기 평량 15g/m2의 권축 섬유 부직포를 적층하고, 실시예 1에 기재된 방법으로 혼섬 스펀본드 부직포와 권축 섬유 부직포를 엠보싱하여, 평량 60g/m2의 권축 섬유 부직포/혼섬 스펀본드 부직포/권축 섬유 부직포로 이루어지는 부직포 적층체를 얻었다.
얻어진 부직포 적층체를 상기 기재된 방법으로 평가했다. 평가 결과를 표 3에 나타낸다.
[비교예 6]
실시예 5에서 사용한 혼섬 스펀본드 부직포에 대신하여, 비교예 5에 기재된 A-1만으로 이루어지는 스펀본드 부직포를 사용하여, 평량 60g/m2의 권축 섬유 부직포/스펀본드 부직포/권축 섬유 부직포로 이루어지는 부직포 적층체를 얻었다.
얻어진 부직포 적층체를 상기 기재된 방법으로 평가했다. 한편, 상기 (4) 계지성은 권축 스펀본드 부직포층 측의 면을 평가했다. 평가 결과를 표 3에 나타낸다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3
연신 가공 시의 찢어짐 무 무 무
연신 가공 후의 주름 무 무 무
잔류 변형 MD 20 21 20
잔류 변형 CD 27 28 27
최대점 신도 MD 114 119 110
최대점 신도 CD 109 111 108
반복 신장 @ 20회 무 무 무
계지성 유 유 유
비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5
연신 가공 시의 찢어짐 발생 무 무 무 성형 불가
연신 가공 후의 주름 - 유 무 무
잔류 변형 MD - 23 18 95
잔류 변형 CD - 31 25 97
최대점 신도 MD - 158 190 108
최대점 신도 CD - 162 198 113
반복 신장 @ 20회 - 무 무 무
계지성 - 소 소 소
실시예 4 실시예 5 비교예 6
연신 가공 시의 찢어짐 무 무 무
연신 가공 후의 주름 무 무 무
잔류 변형 MD 19 20 21
잔류 변형 CD 26 26 27
최대점 신도 MD 114 107 112
최대점 신도 CD 111 113 113
반복 신장 @ 20회 무 무 박리
계지성 무 유 유
[실시예 6]
실시예 1에 기재된 방법으로, 평량이 15g/m2이고 중량비가 PP-2:PP-1 = 80:20인 병렬형 복합 섬유로 이루어지는 권축 섬유 부직포를 얻은 후, 권축 부직포와 혼섬 부직포 사이의 중간층으로서, 상기 열가소성 수지 조성물(B-1)만을 사용한 스펀본드 부직포(C-1)를 적층시켰다. 이어서, 실시예 1에 기재된 방법으로 섬유 A:섬유 B가 41:59(중량%)이고 평량이 30g/m2인 혼섬 스펀본드 부직포를 적층하여, 실시예 1에 기재된 방법으로 권축 섬유 부직포/스펀본드 부직포(C-1)/혼섬 스펀본드 부직포로 이루어지는 평량 55g/m2의 부직포 적층체를 얻었다.
연신 가공 시의 찢어짐, 연신 가공 후의 주름은 없고, 최대점 신도는 MD가 113, CD가 104, 잔류 변형은 MD가 35, CD가 43이었다.
또, 얻어진 부직포 적층체를 상기 (13) 박리 강도의 방법으로, 1.0N 이상의 힘을 걸어도 박리하지 않을 정도로 박리 강도가 개선되어 있었다.
[실시예 7]
중간층으로서, C-1의 대신에, 중량비가 PP-2:PP-1 = 20:80인 동심형 복합 섬유(PP-1이 심)으로 이루어지는 스펀본드 부직포(C-2)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 6과 같은 방법으로, 권축 섬유 부직포/복합 섬유 스펀본드 부직포(C-2)/혼섬 스펀본드 부직포로 이루어지는 평량 55g/m2의 부직포 적층체를 얻었다.
연신 가공 시의 찢어짐, 연신 가공 후의 주름은 없고, 최대점 신도는 MD가 108, CD가 100, 잔류 변형은 MD가 38, CD가 45였다.
또, 얻어진 부직포 적층체를 실시예 6과 같은 방법으로, 1.0N 이상의 힘을 걸어도 박리하지 않을 정도로 박리 강도가 개선되어 있었다.
[실시예 8]
중간층으로서, C-1의 대신에, PP-1을 사용한 멜트 블로우 부직포(C-3)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 6과 같은 방법으로, 권축 섬유 부직포/멜트 블로우 부직포(C-3)/혼섬 스펀본드 부직포로 이루어지는 평량 50g/m2의 부직포 적층체를 얻었다.
연신 가공 시의 찢어짐, 연신 가공 후의 주름은 없고, 최대점 신도는 MD가 108, CD가 104, 잔류 변형은 MD가 22, CD가 30이었다.
또, 얻어진 부직포 적층체를 실시예 6과 같은 방법으로, 1.0N 이상의 힘을 걸어도 박리하지 않을 정도로 박리 강도가 개선되어 있었다.
실시예 6 실시예 7 실시예 8
연신 가공 시의 찢어짐 무 무 무
연신 가공 후의 주름 무 무 무
잔류 변형 MD 35 38 22
잔류 변형 CD 43 45 30
최대점 신도 MD 113 108 108
최대점 신도 CD 104 100 104
반복 신장 @ 20회 무 무 무
계지성 유 유 유
본 발명의 부직포 적층체는, 신축성, 유연성, 투습성, 통기성, 내보풀성, 강도가 우수하고, 또한 필요에 따라 기계적 패스닝 암재로서의 계지성을 갖는다. 이러한 특징을 살려, 위생재용을 비롯하여, 의료재용, 위생재용, 산업자재용 등에 적합하게 사용할 수 있다.
구체적으로는, 위생재용으로는, 일회용 기저귀 또는 생리 용품 등의 흡수성 물품을 들 수 있고, 전개형 일회용 기저귀 또는 팬티형 일회용 기저귀에는, 탑 시 트, 백 시트, 웨이스트 밴드(연장 테입, 사이드 플랩), 패스닝 테입, 입체 개더, 레그 커프, 또 팬티형 일회용 기저귀의 사이트 패널 등의 부위에 적합하게 사용할 수 있다. 생리용 냅킨으로는, 탑 시트, 백 시트, 윙(wing), 횡누설 방지 커프 등의 부위에 적합하게 사용할 수 있다. 이들 부위에 본 발명품을 사용함으로써, 장착자의 움직임에 추종하여 장착자의 신체에 피트할 수 있게 되어, 착용 중에도 쾌적한 상태가 유지됨과 동시에 박형, 경량화, 패키지의 컴팩트화도 기대할 수 있다.
의료재용으로는, 찜질 기포(基布)로서 적절한 신축성, 양호한 촉감의 장점에 의한, 신체의 움직임에의 추종성, 스킨 케어성에 의해 각종의 부위에서의 사용이 가능하게 되어, 또한 치유 효과로 이어지는 것을 기대할 수 있다. 마찬가지로, 상처치료용 기재에 있어서는, 적절한 신축성을 갖고, 환부에의 밀착성을 높이기 때문에 상처의 회복을 빠르게 하는 작용으로 이어지는 것을 기대할 수 있다. 또한, 본 발명의 혼섬 부직포 적층체는, 통상의 부직포와 마찬가지로 적절한 통기성을 갖고, 또한 우수한 신축성을 갖기 때문에, 일회용 수술복, 캡, 구출 가운 등의 팔, 팔꿈치, 어깨, 소매 등 가동간접부(可動間接部)에는 통기성, 신축성이 요구되는 부분에의 이용을 기대할 수 있다.

Claims (13)

  1. 열가소성 엘라스토머(A)의 장섬유: 10 내지 90중량% 및 열가소성 수지(B)의 장섬유: 90 내지 10중량%(단, (A)+(B)=100중량%로 함)를 포함하는 혼섬 스펀본드 부직포의 적어도 한 면에 권축 섬유로 이루어지는 부직포가 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 부직포 적층체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열가소성 엘라스토머(A)의 장섬유가 열가소성 폴리우레탄계 엘라스토머의 장섬유인 부직포 적층체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 열가소성 엘라스토머(A)의 장섬유가 올레핀계 공중합체 엘라스토머의 장섬유인 부직포 적층체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 올레핀계 공중합체 엘라스토머의 장섬유가 에틸렌·α-올레핀 공중합체 엘라스토머의 장섬유 및/또는 프로필렌·α-올레핀 공중합체 엘라스토머의 장섬유인 부직포 적층체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 열가소성 수지(B)의 장섬유가, 스펀본드 부직포로 한 상태에서의 최대점 신도가 50% 이상인 것을 특징으로 하는 부직포 적층체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 열가소성 수지(B)의 장섬유가 프로필렌계 중합체의 장섬유인 부직포 적층체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 권축 섬유가 장섬유인 부직포 적층체.
  8. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 권축 섬유가 편심 심초형 권축 섬유 또는 병렬형 권축 섬유인 부직포 적층체.
  9. 제 1 항, 제 7 항 및 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 권축 섬유가 이형 단면을 갖는 권축 섬유인 부직포 적층체.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 편심 심초형 권축 섬유 또는 상기 병렬형 권축 섬유가, 융점(Tm)이 150℃ 이하인 프로필렌·α-올레핀 공중합체로 이루어지는 제 1 성분과 융점(Tm)이 155℃ 이상인 프로필렌계 중합체(B)로 이루어지는 제 2 성분을 포함하고, 제 1 성분과 제 2 성분의 비(질량비)가 50/50 내지 95/5의 범위에 있는 편심 심초형 권축 섬유 또는 병렬형 권축 섬유인 부직포 적층체.
  11. 제 1 항, 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 권축 섬유로 이루어지는 부직포가, 최대점 신도가 50% 이상인 것을 특징으로 하는 부직포 적층체.
  12. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 부직포 적층체를 포함하여 이루어지는 흡수성 물품.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 부직포 적층체로 이루어지는 패스닝 암재(雌材).
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