KR20120063063A - 폴리락트산의 블렌드 방사를 통한 생분해성과 낮은 탄소배출 특성을 갖는 부직포 및 그 제조 방법 - Google Patents

폴리락트산의 블렌드 방사를 통한 생분해성과 낮은 탄소배출 특성을 갖는 부직포 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리락트산의 블렌드 방사를 통한 생분해성과 낮은 탄소배출 특성을 갖는 부직포 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 상기한 본 발명의 폴리락트산의 블렌드 방사를 통한 생분해성과 낮은 탄소배출 특성을 갖는 부직포는 폴리락트산과 폴리프로필렌 블렌드 방사를 통해 제조된 부직포에 있어서, 상기 블렌딩을 위한 고분자 혼합물의 총중량 중 폴리락트산의 중량은 10 내지 80중량%이고, 폴리프로필렌의 중량은 10 내지 89중량%이며, 분산제의 중량은 1 내지 10중량%로 구성되며, 상기 부직포의 전체 중량은 10 내지 100gsm으로 된 것임을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 폴리락트산/폴리프로필렌 블렌드에 특정한 분산제를 사용하여 혼합 및 방사시 제조 공정 조건의 특정하게 조절하여 폴리락트산과 폴리프로필렌이 균일하게 혼합되어 방사 및 부직포화 되고, 물성 또한 기존 폴리프로필렌으로만 방사한 부직포와 유사하거나 우수하며, 제조된 부직포는 탄소배출 저감에도 유리한 유용한 발명이다.

Description

폴리락트산의 블렌드 방사를 통한 생분해성과 낮은 탄소배출 특성을 갖는 부직포 및 그 제조 방법{Nonwoven fabric having biodegradable and low carbon-discharging property and preparing method thereof}
본 발명은 폴리락트산의 블렌드 방사를 통한 생분해성과 낮은 탄소배출 특성을 갖는 부직포 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는, 특정한 분산제를 사용하여 폴리락트산과 폴리프로필렌을 블렌드하여 특정한 조건으로 방사하고 부직포를 제조하므로 탄소배출 저감에 용이하며, 체액과 같은 유체의 흡수용으로 의도된 일회용 흡수 제품에 사용될 수 있는 폴리락트산의 블렌드 방사를 통한 생분해성과 낮은 탄소배출 특성을 갖는 부직포 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
기술의 발전과 삶의 질의 향상에 따라 기하급수적으로 늘어나는 폐 고분자에 의한 환경오염 문제와 석유 값 급등으로 인하여, 환경 부담이 적고 바이오매스(biomass)로부터 얻어 재생이 가능한 식물유래 고분자 재료가 주목받고 있다. 특히, 근래 환경오염이 심해지면서 토양 또는 매립지에서 자연 분해될 수 있는 생분해성 고분자가 각광을 받고 있다.
이러한 고분자 중 지방족 폴리에스테르 고분자는 가공성이 우수하고 분해 특성의 조절이 용이하여 생분해성 고분자로서 가장 많이 연구되고 있는데, 특히 그 중 폴리락트산(polylactic acid: PLA)의 경우 전세계에 10만 톤 규모의 시장을 형성하고 있고, 식품 포장재 및 용기, 전자제품 케이스 등의 일반 플라스틱이 사용되었던 분야까지 그 적용 범위가 확대되고 있는 실정이다. 현재까지 폴리락트산 수지의 주된 용도는 폴리락트산의 생분해성 특성을 이용한 일회용 제품, 예를 들면 식품 용기, 랩, 필름 등에 이용되는 것이 일반적이었다.
또한, 근래에는 폴리락트산과 폴리프로필렌을 블렌드(blend)하는 연구가 진행되고 있는데, 상기한 폴리락트산을 폴리프로필렌과 블렌드하여 사용할 경우에 석유 원료 유래의 범용 수지의 사용량을 억제할 수 있어 결과적으로 석유 원료의 사용량이 억제될 수 있으며, 또한 폐기시의 탄산가스의 발생과 연소열을 저하시킬 수 있어 환경 부담을 줄일 수 있는 방법으로 각광받고 있다. 특히, 현재 일회용 위생제품에 가장 많이 쓰이고 있는 폴리프로필렌의 경우 1톤의 폴리프로필렌을 연소시키는데 발생하는 이산화탄소의 양이 3,200kg 인데 반해, 폴리락트산의 경우 1,830kg로 폴리프로필렌의 57% 수준밖에 되지 않아 매우 유리한 위치에 있다고 볼 수 있다.
그러나, 상기한 유리한 측면에도 불구하고, 상기 폴리락트산과 폴리프로필렌을 블렌드할 경우에 폴리락트산과 폴리프로필렌과의 분산성이 충분하지 않아 내열성이나 기계적 특성을 향상시키지 못하는 문제점이 있으며, 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해 몇 가지 방안이 제안되어 있는데, 예를 들어 지금까지 제시된 폴리락트산과 폴리락트산 이외의 열가소성 수지와의 블렌드로는 일본국 공개특허공보 제2005-171204호에서는 폴리락트산과 폴리메틸메타크릴레이트 (polymethylmethacrylate)와의 블렌드를 개시하고 있으나, 상기 특허 방법은 폴리락트산과 비상용성인 폴리프로필렌에 있어서 상용성을 향상시키는 데에는 한계가 있었다.
또한, 폴리락트산과 범용수지를 블렌드하여 방사할 경우에는 제조 공정에 따라 다이의 심한 압력 상승과 실 끊어짐 현상 등의 문제점이 발생되어 현실적으로 사용할 수 없었는데, 이는 폴리락트산과 범용수지 간 상용성이 좋더라도 방사 제조 공정이 뒷받침되지 않으면 부직포를 제조할 수 없음을 의미한다.
따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위한 연구가 지속되고 있으나, 효과적인 해결책이 안출되고 있지는 못한 실정이며, 예를 들어 대한민국 특허공개공보 제2002-0029110호는 유체 처리 특성을 갖는 생분해성 부직 재료를 갖는 일회용 흡수 제품을 제공하기 위한 것으로, 열가소성 조성물의 제조 및 가공처리를 개선시키기 위하여 상용화제를 사용하는 것과 폴리락트산과 폴리프로필렌 및 상용화제를 사용하여 섬유들을 제조하는 것에 대해 개시하고 있으나, 상기 공보에 개시하고 있는 것은 단지 폴리락트산과 폴리프로필렌 및 통상의 상용화제를 사용하여 섬유를 제조한다는 구성에 대한 것으로, 상기한 종래의 문제점은 여전히 해결되지 않았으며 구체적인 방사 조건 등의 부직포 제조 및 그 공정 조건에 대해서는 전혀 개시하고 있지 않아 상기 종래의 문제점의 해결책으로 될 수 없다는 문제점이 있다.
특허문헌 1: 일본국 공개특허공보 제2005-171204호 특허문헌 2: 대한민국 특허공개공보 제2002-0029110호
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 기술적인 문제점을 감안하여 된 것으로 본 발명의 주요 목적은 폴리락트산과 범용수지 간 상용성을 우수하게 하고 방사시 제조 공정 조건을 조절하여 생분해성과 기계적인 물성이 우수하면서 탄소배출에 유리한, 폴리락트산의 블렌드 방사를 통한 생분해성과 낮은 탄소배출 특성을 갖는 부직포를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 특성을 갖는 부직포를 보다 용이하게 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명은 또한 상기한 명확한 목적 이외에 이러한 목적 및 본 명세서의 전반적인 기술로부터 이 분야의 통상인에 의해 용이하게 도출될 수 있는 다른 목적을 달성함을 그 목적으로 할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적은 폴리락트산과 폴리프로필렌과의 블렌드시 상용성을 향상시키는 특정한 분산제를 적용함으로서 폴리프로필렌 내에 폴리락트산을 고르게 분산시킨 후 이를 방사시 제조 공정 조건을 조절하여 부직포를 제조함으로서 달성되었다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 폴리락트산의 블렌드 방사를 통한 생분해성과 낮은 탄소배출 특성을 갖는 부직포는;
폴리락트산과 폴리프로필렌 블렌드 방사를 통해 제조된 부직포에 있어서,
상기 블렌딩을 위한 고분자 혼합물의 총중량 중 폴리락트산의 중량은 10 내지 80중량%이고, 폴리프로필렌의 중량은 10 내지 89중량%이며, 분산제의 중량은 1 내지 10중량%로 구성되며, 상기 부직포의 전체 중량은 10 내지 100gsm으로 된 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 분산제는 폴리락트산 중합체와 혼화성으로 되는 친수성 부분 및 폴리프로필렌 중합체와 혼화성으로 되는 소수성 부분을 포함하는 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 분산제의 성분은 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌 블록 공중합체 성분인 것을 특징으로 한다.
상기한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 폴리락트산의 블렌드 방사를 통한 생분해성과 낮은 탄소배출 특성을 갖는 부직포의 제조방법은;
폴리락트산과 폴리프로필렌 블렌드 방사를 통해 부직포를 제조하는 방법에 있어서,
상기 제조방법은 블렌딩을 위한 고분자 혼합물의 총중량 중 폴리락트산의 중량을 10 내지 80중량%, 폴리프로필렌의 중량을 10 내지 89중량%, 분산제의 중량을 1 내지 10중량%로 구성하여 실질적인 연속상으로서의 폴리락트산과 폴리프로필렌을 분산제를 통화여 폴리프로필렌 수지 내에 폴리락트산을 고르게 건식 혼합하여 분산시키므로 열가소성 조성물 건조 혼합물을 형성하는 단계;
상기 열가소성 조성물 건조 혼합물을 유리하게는 교반시키거나, 휘젓거나 또는 다른 방식으로 블렌딩하여 폴리락트산 중합체, 폴리프로필렌 중합체 및 분산제를 효과적으로 균일하게 혼합하여 균질한 건조 혼합물을 형성시키는 단계;
상기 건조 혼합물을 압출기 중에서 용융 블렌딩시켜 폴리락트산 중합체, 폴리프로필렌 중합체 및 분산제를 효과적으로 균일하게 혼합하여 균질한 용융 혼합물을 형성시키는 단계; 및
상기 용융 혼합물을 방사하여 웹을 형성하고 열압착하여 부직포를 형성하는 단계로 구성되며;
상기 부직포의 전체 중량을 10 내지 100gsm으로 되도록 제조함을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 구성에 따르면, 상기 블렌딩을 위한 고분자 혼합물의 총중량 중에서 폴리락트산의 중량은 15 내지 70 중량%이고, 폴리프로필렌의 중량은 22 내지 83.5중량%이며, 분산제의 중량은 1.5 내지 8중량%로 하되, 부직포의 전체 중량은 15 내지 90gsm로 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 블렌딩을 위한 고분자 혼합물의 총중량 중에서 폴리락트산의 중량은 20 내지 60 중량%이고, 폴리프로필렌의 중량은 35 내지 78중량%이며, 분산제의 중량은 2 내지 5중량%로 하되, 부직포의 전체 중량은 15 내지 90gsm로 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 구성에 따르면, 상기 폴리락트산은 용융흐름지수(MI: Melt Index, 210℃)가 70 내지 85g/10분인 폴리락트산을 사용함을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 폴리락트산의 블렌드 방사를 통한 생분해성과 낮은 탄소배출 특성을 갖는 부직포 및 그 제조 방법은 폴리락트산/폴리프로필렌 블렌드에 특정한 분산제를 사용하여 혼합 및 방사시 제조 공정 조건의 특정하게 조절하여 폴리락트산과 폴리프로필렌이 균일하게 혼합되어 방사 및 부직포화 되고, 물성 또한 기존 폴리프로필렌으로만 방사한 부직포와 유사하거나 우수하며, 제조된 부직포는 탄소배출 저감에도 유리하도록 하여 상기한 종래의 기술적 문제를 해결한 유용한 구성을 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 의해 보다 자세하게 설명한다.
본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서 본 발명의 명세서 전반에 걸쳐 사용된 상기한 폴리락트산에 대해 먼저 정의하면, 폴리락트산은 일반적으로 락트산 또는 락티드의 중합에 의해 제조되는 것이며, 따라서 본 발명에서 사용되는 용어 "폴리락트산"은 락트산 또는 락티드의 중합에 의해 제조되는 중합체를 나타내고자 한 것이다. 임의의 공지의 중합방법, 예를 들어, 중축합 또는 개환 중합을 사용하여 락트산을 중합할 수 있다. 중축합 방법에서, 예를 들어 L-락트산, D-락트산 또는 이들의 혼합물은 탈수-중축합에 직접 적용된다. 개환 중합 방법에서, 락트산의 시클릭다이머인 락티드는 중합조절제 및 촉매의 도움으로 중합에 적용된다. 락티드는 L-락티드, D-락티드 및 DL-락티드(메조(meso)-락티드, L-락트산과 D-락트산의 축합물로도 불림)를 포함할 수 있다. 각각의 상기 락티드 (즉,L-락티드, D-락티드 및 DL-락티드)는 다이머이다. 즉, 이들은 2개의 락트산 단위로 이루어진다. 그의 키랄 중심 때문에, 락트산은 2개의 상이한 입체화학적 이성체, 즉 R 이성체 및 S 이성체 형상을 갖는다. D-락티드는 2개의 R 이성체를 포함하고, L-락티드는 2개의 S 이성체를 포함하고, 메조-락티드는 R 이성체 및 S 이성체를 포함한다. 상이한 이성체를 혼합하고 필요한 경우 중합하여 아래에서 보다 상세히 설명되는 임의의 요구되는 조성 및 결정도를 갖는 폴리락트산을 얻을 수 있다. 또한, 소량의 사슬 연장제 (예를 들어 아래에서 설명되는 디이소시아네이트 화합물, 에폭시 화합물 또는 산 무수물)를 사용하여 폴리락트산의 분자량을 증가시킬 수 있다. 적합하게는, 폴리락트산의 중량 평균 분자량은 약 60,000 내지 약 1,000,000이다.
본 발명에 사용될 수 있는 적합한 폴리락트산 중합체로는, 여기에 한정되는 것은 아니지만, 하나의 구체적인 예로는 미국 미네소타주 미네아폴리스 소재의 네이처웍스(Natureworks)(네어처웍스(등록상표)) 이라는 이름으로 상업적으로 입수가능하다. 다른 적합한 폴리락트산 중합체는 독일 크라일링 소재의 비오머 인코포레이티드(Biomer, Inc.)로부터 비오머(BIOMER™) L9000 또는 미쓰이 케미칼(Mitsui Chemical)(라세아(LACEA™))로부터 상업적으로 입수가능하다. 또 다른 적합한 폴리락트산은 본 발명에 참조로 인용되는 미국 특허 제4,797,468호; 제5,470,944호; 제5,770,682호; 제5,821,327호; 제5,880,254호; 및 제6,326,458호에 기술되어 있는 것을 사용할 수 있다.
또한, 상기 폴리락트산의 용융유동 지수는 임의의 온도(예컨대, 210℃)에서 10분에 2160g의 하중에 적용될 때 압출 유량계 오리피스(직경 0.0825인치)를 통해 강제로 보내질 수 있는, ASTM 시험방법 D1238-E에 따라 측정되는 중합체의 중량(g)을 나타낸다. 폴리락트산은 또한 전형적으로 융점이 약 100℃ 내지 약 240℃, 일부 실시양태에서 약 120℃ 내지 약 220℃, 일부 실시양태에서 약 140℃ 내지 약 200℃이다. 이러한 저융점의 폴리락트산은 이들이 고속으로 생분해된다는 점에서 유용하다. 폴리락트산의 유리전이온도("Tg")도 또한 중합체의 가용성 및 가공성을 개선시키도록 비교적 낮다. 예를 들어, Tg는 약 80℃ 이하, 일부 실시양태에서 약 70℃ 이하, 일부 실시양태에서 약 65℃ 이하일 수 있다. 이하에 더 상세하게 논의되는 바와 같이, 융점 및 유리전이온도는 모두 ASTM D-3417에 따라 시차 주사 열량계("DSC")를 사용하여 결정될 수 있다.
상기한 폴리락트산 중합체는 일반적으로 락트산의 중합반응에 의해 제조된다. 그러나, 화학적으로 등가의 재료가 또한 락타이드의 중합반응에 의해 제조될 수 있음을 당 업계의 통상의 숙련인은 알 수 있을 것이다. 이 때문에, 본 명세서에서 사용되는 '폴리락트산 중합체'란 용어는 락트산 또는 락타이드의 중합반응에 의해 제조되는 중합체를 나타내기 위한 것이다.
일반적으로, 폴리락트산 중합체는 바람직한 특성을 나타내는 열가소성 조성물(예를 들면, 폴리프로필렌 중합체)을 생성시키는데 효과적인 양으로 열가소성 조성물 중에 존재하는 것이 바람직하다. 폴리락트산 중합체는 일반적으로 약 10 중량% 내지 약 80 중량%, 적합하게는 약 15 중량% 내지 약 70 중량%, 더욱 적합하게는 약 20 중량% 내지 약 60 중량%의 양으로 열가소성 조성물에 존재하게 되는데, 이때 모든 중량%는 열가소성 조성물에 존재하는 폴리락트산 중합체, 폴리프로필렌 중합체 및 분산제의 총 중량을 기준으로 한다. 열가소성 조성물이 실질적으로 방사되어 부직포를 형성하기 위해서는 폴리프로필렌 중합체가 일반적으로 실질적인 연속상이어야 할 필요가 있기 때문에, 열가소성 조성물 중의 3개의 성분들의 조성비를 유지하는 것이 중요하다. 성분비의 대략적인 한계는 성분들의 밀도를 기준으로 결정될 수 있다. 성분의 밀도를 부피로 환산하고(각 성분 100g으로 추정), 성분들의 부피를 함께 더하여 전체 열가소성 조성물의 부피를 구하고, 성분들의 중량 평균을 계산하여 블렌드 중의 폴리락트산 중합체가 부피 대부분을 차지하는 열가소성 조성물을 제조하는데 필요한 각 성분의 대략적인 최소비를 얻을 수 있다.
또한, 폴리프로필렌 중합체는 폴리올레핀계 중합체에 속하는 수지로서 당 업계에 공지되어 있다. 물품으로 제조될 수 있는 임의의 폴리올레핀, 예를 들면 스펀본드 장섬유가 본 발명에 사용하기 적합한 것으로 생각된다. 폴리프로필렌은 고밀도 또는 저밀도일 수 있고, 일반적으로 직쇄 또는 분지쇄 중합체일 수 있다. 폴리프로필렌의 제조 방법은 당업계의 통상의 숙련인에게 공지되어 있다.
상기한 바와 같은 폴리프로필렌은 일반적으로 자연적으로 소수성이다. 본 명세서에서 사용된 용어 '소수성'이란 공기 중에서의 물의 접촉각이 적어도 90도인 재료를 말한다. 대조적으로, 본 명세서에서 용어 '친수성'이란 공기 중에서의 물의 접촉각이 90도 미만인 재료를 말한다. 본 발명에 따르면, 상기 접촉각 측정치는 문헌[Robert J. Good and Robert J. Stromberg, Ed., in 'Surface and Colloid Science - Experimental Methods', Vol. II,(Plenum Press, 1979), pages 63-70]에 기재되어 있는 바와 같이 하여 구할 수 있다.
일반적으로 폴리락트산 중합체 및 폴리프로필렌이 모두 용융 가공가능한 것이 일반적으로 바람직하다. 그러므로, 폴리락트산 중합체 및 폴리프로필렌은 10분 당 약 1 그램 내지 10분 당 약 200 그램, 적합하게는 10분 당 약 10 그램 내지 10분 당 약 100 그램, 보다 적합하게는 10분 당 약 20 그램 내지 10분 당 약 40 그램의 용융 유량을 나타내는 것이 바람직하다. 재료의 용융 유량은 본 명세서에서 참고문헌으로 인용되어 있는 ASTM 시험 방법 D1238-E에 따라 구할 수 있다.
상기 중합체들이 화학적으로 동일하지 않고, 따라서 서로 다소 불혼화성이어서 상기 중합체들의 혼합물의 가공처리에 나쁜 영향을 미치기 쉽기 때문에, 폴리락트산 중합체 및 폴리프로필렌 중합체의 가공성을 개선시키는 것이 바람직한 것으로 밝혀졌다. 예를 들면, 폴리락트산 중합체 및 폴리프로필렌 중합체 때때로 그들 스스로 효과적으로 혼합하기 어렵고 본질적으로 균질한 혼합물로서 제조하기 어렵다. 일반적으로, 폴리락트산 중합체 및 폴리프로필렌 중합체의 효과적인 제조 및 단일 열가소성 조성물로의 가공처리를 돕기 위하여 분산제를 사용하는 것이 바람직한 것으로 밝혀졌다.
본 발명에 사용하기 적합한 분산제는 일반적으로 폴리락트산 중합체와 혼화성으로 되는 친수성 부분 및 폴리프로필렌 중합체와 혼화성으로 되는 소수성 부분을 일반적으로 포함한다. 이들 친수성 및 소수성 부분은 일반적으로 별도의 블록으로 존재하여 전체 분산제 구조는 디블록 또는 랜덤 블록일 수 있다. 분산제는 열가소성 조성물의 제조 및 가공처리를 개선시키기 위하여 처음에는 가소화제로서 작용하는 것이 일반적으로 바람직하다. 이어서 열가소성 조성물로부터 가공처리된 재료인 본 발명의 부직 재료 중에서, 가공처리된 재료의 공기 중에서의 물의 접촉각을 변화시킴으로써 분산제가 계면활성제로서 작용하는 것이 일반적으로 바람직하다. 분산제의 소수성 부분은 폴리스타이렌일 수 있지만, 이들로 제한되지는 않는다. 분산제의 친수성 부분은 에틸렌 옥시드, 에톡실레이트, 글리콜, 알콜 또는 이들의 임의의 혼합물을 함유할 수 있다. 적합한 분산제의 성분은 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌 블록 공중합체 성분인 것이 바람직하다.
분산제가 바람직한 특성을 나타내는 열가소성 조성물을 생성시키는데 효과적인 양으로 열가소성 조성물 중에 존재하는 것이 일반적으로 바람직하다. 일반적으로, 최소량의 분산제가 열가소성 조성물 중에서 다른 성분들과의 효과적인 블렌딩 및 가공처리를 달성하는데 필요하게 된다. 일반적으로, 너무 많은 양의 분산제는 열가소성 조성물의 가공처리 문제를 초래하게 된다. 분산제는 유리하게는 약 1 중량% 내지 약 10 중량%, 바람직하게는 약 1.5 중량% 내지 약 8 중량%, 보다 바람직하게는 약 2 중량% 내지 약 5 중량%의 양으로 열가소성 조성물 중에 존재하게 되며, 이때 모든 중량%는 열가소성 조성물 중에 존재하는 폴리락트산 중합체, 폴리프로필렌 중합체 및 분산제의 총 중량을 기준으로 한다. 열가소성 조성물의 주 성분들을 앞에서 설명하였지만, 상기 열가소성 조성물은 이들로 제한되지 않고 얻어지는 부직포의 바람직한 특성에 악영향을 미치는 않는 다른 성분들을 포함할 수 있다. 추가의 성분으로 사용될 수 있는 재료의 예로는, 안료, 항산화제, 안정화제, 계면활성제, 왁스, 유동성 촉진제, 고상 용매, 가소화제, 핵제, 미립자, 및 열가소성 조성물의 가공성을 향상시키기 위하여 첨가된 재료들을 비제한적으로 포함한다. 상기 추가의 성분들이 열가소성 조성물 중에 포함되는 경우, 상기 추가의 성분들은 유리하게는 약 5 중량% 미만, 보다 유리하게는 약 3 중량% 미만, 적합하게는 약 1 중량% 미만의 양으로 사용되는 것이 일반적으로 바람직하며, 이 때 모든 중량%는 열가소성 조성물 중에 존재하는 폴리락트산 중합체, 폴리프로필렌 및 분산제의 총 중량을 기준으로 한다.
본 발명에 사용된 열가소성 조성물은 일반적으로 폴리락트산 중합체, 폴리프로필렌 중합체, 분산제 및 임의로 임의의 추가의 성분들의 혼합물의 형태로 얻어지는 것이다. 폴리락트산 중합체는 실질적인 폴리프로필렌 중합체의 연속 상 내에 둘러 싸여진 실질적인 불연속 상을 형성한다. 열가소성 조성물에 바람직한 특성을 달성하기 위해서는, 폴리락트산 중합체, 폴리프로필렌 중합체 및 분산제가 서로 실질적으로 반응되지 않은 채로 유지되는 것이 바람직하다. 이 때문에, 폴리락트산 중합체, 폴리프로필렌 및 분산제 각각은 열가소성 조성물의 별도의 성분들로 남아있는다. 또한, 폴리프로필렌 중합체는 실질적인 연속 상을 형성하고, 폴리락트산 중합체는 실질적인 불연속상을 형성하고, 이때 폴리프로필렌 중합체 연속 상은 실질적으로 그의 구조 내에서 폴리락트산 중합체를 둘러싼다.
본 발명의 한 실시형태에 있어서는 폴리락트산 중합체, 폴리프로필렌 중합체 및 분산제를 함께 건식 혼합하여 열가소성 조성물 건조 혼합물을 형성시킨 후, 이 열가소성 조성물 건조 혼합물을 유리하게는 교반시키거나, 휘젓거나 또는 다른 방식으로 블렌딩하여 폴리락트산 중합체, 폴리프로필렌 중합체 및 분산제를 효과적으로 균일하게 혼합하여 본질적으로 균질한 건조 혼합물을 형성시킨다. 이어서, 건조 혼합물을 예를 들면 압출기 중에서, 용융 블렌딩시켜 폴리락트산 중합체, 폴리프로필렌 중합체 및 분산제를 효과적으로 균일하게 혼합하여 본질적으로 균질한 용융 혼합물을 형성시킨다.
앞에서 설명된 열가소성 조성물로부터 제조되는 다성분 섬유의 제조 방법을 설명하도록 한다. 중합체의 용융 방사는 연속 필라멘트, 예를 들면 스펀본드 또는 멜트블로운, 및 비연속 필라멘트, 예를 들면 스테이플 및 숏컷(short-cut) 섬유의 구조물의 제조를 포함한다. 스펀본드 또는 멜트블로운 섬유를 제조하기 위하여, 일반적으로 열가소성 조성물을 압출시켜 분배 시스템에 공급하는데, 여기서 열가소성 조성물이 방사구 플레이트 내로 도입된다. 방사된 섬유를 이어서 냉각시키고, 고화시키고, 공기역학 시스템으로 연신시켜 종래의 부직포로 성형시킨다. 한편, 숏컷 또는 스테이플 섬유를 제조하기 위하여, 직접 부직 구조물로 성형시키기 보다는 방사된 섬유를 냉각시키고, 고화시키고, 일반적으로 기계적 롤 시스템으로 중간 필라멘트 직경으로 연신시키고 수집한다. 이어서, 섬유를 그의 연화 온도 이하의 온도에서 바람직한 최종 섬유 직경으로 '냉각 연신'시키고, 크림핑시키거나 또는 모양부착시키고, 바람직한 섬유 직경으로 절단한다.
압출된 열가소성 조성물 및/또는 섬유의 연신을 위한 냉각 공정은 조성물이 수용성 성분들을 포함하기 때문에 물을 포함하지 않는 냉각 수단을 사용하는 것이 바람직하다. 냉각은 일반적으로 주위 온도 또는 주위 온도 미만의 공기를 압출된 중합체 위로 송풍시켜 달성된다. 이때 냉각 온도는 일반적으로 10 내지 20℃ 사이가 바람직하며 더욱 바람직하게는 13 내지 18℃가 바람직하다.
폴리락트산 재료는 공정후반의 열 가공처리 동안 종종 열 수축을 행한다. 열 수축은 주로 비정질 상 및 불완전한 결정질 상에서 중합체 세그먼트들의 열 유도된 사슬 이완 때문에 일어난다. 이러한 문제를 극복하기 위하여, 사슬 이완 및 불완전한 결정질 구조의 재정렬을 가능하게 하기보다는 열 에너지가 직접 용융시키도록 결합 단계 전에 재료의 결정화를 최대화시키는 것이 일반적으로 바람직하다. 이러한 문제에 대한 대표적인 해결책은 재료에 열경화 처리를 가하는 것이다. 이 때문에, 제조된 재료, 예를 들면 섬유가 결합 롤에 도달하여 열경화 처리를 받을 때, 섬유는 이미 완전히 또는 매우 많이 배향되어 있기 때문에 실질적으로 수축하지 않게 된다. 본 발명은 다성분 섬유의 형태 때문에 이러한 추가의 가공처리 단계에 대한 필요성을 없앤다. 전술된 바와 같이 폴리프로필렌은 일반적으로 폴리락트산의 예측되는 열 수축을 최소화시키는 강화 구조를 제공한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 폴리락트산과 폴리프로필렌 블렌드 방사를 통한 부직포의 제조 방법은 실질적인 연속상으로서의 폴리락트산과 폴리프로필렌을 분산제를 통화여 폴리프로필렌 수지 내에 폴리락트산을 고르게 분산시킴으로써 실질적으로 분해될 수 있지만, 섬유의 효과적인 기계적 특성 및 액체 처리 특성을 나타내는 부직 구조물로 용이하게 가공될 수 있는 부직포를 제조할 수 있게 한다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 폴리락트산/폴리프로필렌 블렌드 방사를 통한 부직포 제조 방법에 있어서 폴리락트산과 분산제를 원료를 계량하는 도징(Dosing) 시스템을 이용하여 폴리프로필렌과 함께 일정한 비율로 익스트루더로 전달될 수 있으며, 이때 폴리락트산의 투입율은 상기한 바와 같이 유리하게는 약 10 중량% 내지 약 80 중량%, 적합하게는 약 15 중량% 내지 약 70 중량%, 더욱 적합하게는 약 20 중량% 내지 약60 중량%의 양인 것이 바람직하다. 만일, 폴리락트산 투입율이 10 중량% 미만으로 투입시에는 탄소저감 효율이 낮은 문제점이 있고, 90 중량% 초과시에는 통산의 설비에서 부원료의 투입량이 많아 어려운 문제가 있고, 원가 상승의 문제가 있기 때문에 바람직하지 않다. 분산제의 투입율 또한 상기한 바와 같이 유리하게는 약 1 중량% 내지 약 10 중량%, 적합하게는 약 1.5 중량% 내지 약 8 중량%, 보다 적합하게는 약 2 중량% 내지 약 5 중량%의 양인 것이 바람직하다. 만일, 분산제의 투입율이 1 중량% 미만으로 투입시에는 폴리락트산과 폴리프로필렌의 블렌딩 효과가 떨어져 다이의 과도한 압력 상승 및 다량의 실 끊어짐 현상이 발생하고, 10 중량% 초과시에는 원가 상승의 문제점이 있기 때문에 바람직하지 않다. 또한, 상기 폴리프로필렌의 투입율은 일반적으로 10 내지 89 중량%, 적합하게는 22 내지 83.5 중량%, 더욱 적합하게는 35 내지 78 중량%가 바람직하다.
상기 분산제를 포함한 폴리락트산/폴리프로필렌 블렌드 혼합물은 열가소성 또는 방사가능한 고분자이다. 본 명세서에서 사용되는 "혼합물"이라는 용어는 두 개 이상의 고분자의 균질 혼합물 또는 이성분 섬유(Bi-comonent)와 같이 두 개 이상의 물리적으로 별개의 고분자의 비균질 혼합물을 포함한다. 다음으로, 분산제를 포함한 폴리락트산/폴리프로필렌 블렌드 혼합물을 방사하는데, 방사된 필라멘트는 벌집 모양의 챔버를 통하여 분사되는 냉각공기에 의해 고화되고 상부에서 불어주는 공기와 컨베이어 벨트 하부에서 흡입하는 공기의 압력에 의해 연신되고 컨베이어 벨트 상에 일정한 중량으로 적층되어 웹이 형성된다. 웹은 단층(멜트블로운 층 M, 또는 스펀본드 층 S), 두 층(SS 또는 SM)의 복합물 또는 3개 이상의 층(SMS, SMMS, SSMMS, SSMMSS 웹)의 복합화 층을 포함할 수 있다. 특정한 웹은 중량(gsm)이 크게 다를 수 있고 이러한 중량 변화는 층별의 토출량 및 이송되는 벨트의 속도로 조정될 수 있다. 마지막으로 집적된 웹은 역학적 특성 및 형태안정성으로 부여하기 위하여 열적으로 결합한다. 접착면적을 한정하는 것은 아니지만 칼렌더(Calender) 롤(Roll)의 구성은 한쪽은 통상적으로 접착면적이 10~20중량%를 가지는 엠보스(Emboss) 롤 면, 다른 한쪽은 표면이 매끄러운 롤로 구성되어 있으며 다층으로 집적된 웹은 상기 롤을 통과하면서 시트화 된다. 집적된 웹의 결합에 있어서 상기의 열적 결합뿐만 아니라 화학적 본딩(레진 본딩), 수류 결합 및 니들 펀칭로 이루어진 군으로부터 선택된 프로세스와 같은 본 기술분야에서 잘 알려진 임의의 프로세스에 의해서 장섬유 부직포 웹을 결합하여 부직포를 형성할 수 있다. 바람직하게는 열적 본딩이 상용될 수 있다.
이하, 실시예에 의하여 본 발명의 부직포에 대하여 구체적으로 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.
다음 실시예 및 비교예 중 복합 장섬유 부직포의 각종 특성의 측정 및 평가 방법은 다음과 같은 방법에 의해 분석하였다:
(1) 인장강도 : 인스트론사(Instron사)의 인장 강신도 측정 설비를 사용하여 ASTM D1682-64법에 의하여 시료폭 5cm, 시료장 7.5cm 의 시료 편을 인장 속도 300 mm/min의 조건으로 측정함.
(2) 인장신도 : 상기 (1)의 방법으로 측정한 최대 인장강력시의 신도를 구함.
또한, 다음의 실시예 및 비교예에서는 다양한 양의 폴리락트산, 폴리프로필렌 및 분산제를 사용하여 섬유들을 제조하였는데, 이들 폴리락트산 중합체(PLA)는 미국 미네소타주 미네아폴리스 소재의 네이처웍스(Natureworks)로부터 입수하였으며 용융흐름지수(MI : Melt Index)가 15 내지 30g/10분이었고, 폴리프로필렌 중합체(PP)는 호남석유화학으로부터 상품명 SFR-171H를 입수하였으며 용융흐름지수(MI : Melt Index)가 35g/10분이었고, 약 160 ℃의 용융 온도를 가졌으며, 분산제는 일본 츠키지 추구 소재의 제이에스알 코포레이션(JSR Corporation)으로부터 상품명 다이나론(DYNARON) 8630P를 입수하여 사용하였으며, 이를 사용한 부직포의 제조 방법에 있어는 폴리락트산과 분산제를 원료를 계량하는 도징(Dosing) 시스템을 이용하여 폴리프로필렌과 각각의 실시예 및 비교예에 따른 일정한 비율로 익스트루더로 전달하여 혼합물을 방사하며, 방사된 필라멘트는 벌집모양의 챔버를 통하여 분사되는 냉각공기에 의해 고화하고 상부에서 불어주는 공기와 컨베이어 벨트 하부에서 흡입하는 공기의 압력에 의해 연신하고 컨베이어 벨트 상에 일정한 중량으로 적층하여 웹을 형성한 후, 열적 본딩을 하여 부직포를 제조하였다.
실시예 1
폴리락트산 10 중량%와 분산제 3 중량%, 폴리프로필렌 수지 87 중량%를 투입하여 용융 방사시켜 섬유화하고 다공성의 컨베이어벨트 상에서 연신하여 기초중량이 40gsm인 폴리락트산/폴리프로필렌 부직포를 제조하였으며, 제조된 부직포의 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 2
폴리락트산 20 중량%와 분산제 5 중량%, 폴리프로필렌 수지 75 중량%를 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 부직포를 제조하였으며, 제조된 부직포의 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
비교예 1
폴리락트산 10 중량%와 분산제 0.5 중량%, 폴리프로필렌 수지 89.5 중량%를 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 부직포를 제조하였으며, 제조된 부직포의 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
비교예 2
폴리프로필렌 수지 100 중량%를 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 같은 방법으로 부직포를 제조하였으며, 제조된 부직포의 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
항목 총중량
(gsm)		 폴리락트산
함량(%)		 분산제
함량(%)		 폴리프로필렌
함량(%)		 강도(MD)
(kgf/5㎝)		 강도(CD)
(kgf/5㎝)		 방사성
실시예 1 40 10 3 87 8.0 5.2 양호
실시예 2 40 20 5 75 10.0 6.3 양호
비교예 1 40 10 0.5 89.5 - - 방사불가
비교예 2 40 - - 100 7.8 5.1 양호

Claims (7)

  1. 폴리락트산과 폴리프로필렌 블렌드 방사를 통해 제조된 부직포에 있어서,
    상기 블렌딩을 위한 고분자 혼합물의 총중량 중 폴리락트산의 중량은 10 내지 80중량%이고, 폴리프로필렌의 중량은 10 내지 89중량%이며, 분산제의 중량은 1 내지 10중량%로 구성되며, 상기 부직포의 전체 중량은 10 내지 100gsm으로 된 것임을 특징으로 하는 폴리락트산의 블렌드 방사를 통한 생분해성과 낮은 탄소배출 특성을 갖는 부직포.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 분산제는 폴리락트산 중합체와 혼화성으로 되는 친수성 부분 및 폴리프로필렌 중합체와 혼화성으로 되는 소수성 부분을 포함하는 것임을 특징으로 하는 폴리락트산의 블렌드 방사를 통한 생분해성과 낮은 탄소배출 특성을 갖는 부직포.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 분산제의 성분은 스타이렌-에틸렌-부틸렌-스타이렌 블록 공중합체 성분인 것을 특징으로 하는 폴리락트산의 블렌드 방사를 통한 생분해성과 낮은 탄소배출 특성을 갖는 부직포.
  4. 폴리락트산과 폴리프로필렌 블렌드 방사를 통해 부직포를 제조하는 방법에 있어서,
    상기 제조방법은 블렌딩을 위한 고분자 혼합물의 총중량 중 폴리락트산의 중량을 10 내지 80중량%, 폴리프로필렌의 중량을 10 내지 89중량%, 분산제의 중량을 1 내지 10중량%로 구성하여 실질적인 연속상으로서의 폴리락트산과 폴리프로필렌을 분산제를 통화여 폴리프로필렌 수지 내에 폴리락트산을 고르게 건식 혼합하여 분산시키므로 열가소성 조성물 건조 혼합물을 형성하는 단계;
    상기 열가소성 조성물 건조 혼합물을 유리하게는 교반시키거나, 휘젓거나 또는 다른 방식으로 블렌딩하여 폴리락트산 중합체, 폴리프로필렌 중합체 및 분산제를 효과적으로 균일하게 혼합하여 균질한 건조 혼합물을 형성시키는 단계;
    상기 건조 혼합물을 압출기 중에서 용융 블렌딩시켜 폴리락트산 중합체, 폴리프로필렌 중합체 및 분산제를 효과적으로 균일하게 혼합하여 균질한 용융 혼합물을 형성시키는 단계; 및
    상기 용융 혼합물을 방사하여 웹을 형성하고 열압착하여 부직포를 형성하는 단계로 구성되며;
    상기 부직포의 전체 중량을 10 내지 100gsm으로 되도록 제조함을 특징으로 하는 폴리락트산의 블렌드 방사를 통한 생분해성과 낮은 탄소배출 특성을 갖는 부직포의 제조방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 블렌딩을 위한 고분자 혼합물의 총중량 중에서 폴리락트산의 중량은 15 내지 70 중량%이고, 폴리프로필렌의 중량은 22 내지 83.5중량%이며, 분산제의 중량은 1.5 내지 8중량%로 하되, 부직포의 전체 중량은 15 내지 90gsm로 하는 것을 특징으로 하는 폴리락트산의 블렌드 방사를 통한 생분해성과 낮은 탄소배출 특성을 갖는 부직포의 제조방법.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 블렌딩을 위한 고분자 혼합물의 총중량 중에서 폴리락트산의 중량은 20 내지 60 중량%이고, 폴리프로필렌의 중량은 35 내지 78중량%이며, 분산제의 중량은 2 내지 5중량%로 하되, 부직포의 전체 중량은 15 내지 90gsm로 하는 것을 특징으로 하는 폴리락트산의 블렌드 방사를 통한 생분해성과 낮은 탄소배출 특성을 갖는 부직포의 제조방법.
  7. 제 4항에 있어서, 상기 폴리락트산은 용융흐름지수(MI: Melt Index, 210℃)가 70 내지 85g/10분인 폴리락트산을 사용함을 특징으로 하는 폴리락트산의 블렌드 방사를 통한 생분해성과 낮은 탄소배출 특성을 갖는 부직포의 제조방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015046637A1 (ko) * 2013-09-25 2015-04-02 도레이첨단소재 주식회사 유연성이 향상된 폴리락트산 블렌드 부직포 및 그 제조방법
KR20160018590A (ko) * 2013-06-12 2016-02-17 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크. 저밀도 폴리올레핀 물질
KR20210010674A (ko) * 2013-06-12 2021-01-27 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크. 다공성 폴리올레핀 섬유로 형성된 부직포 웹을 포함하는 흡수 용품

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240008445A (ko) 2022-07-11 2024-01-19 주식회사 에스엔티 생분해성 멜트 블로운 부직포 제조방법 및 이를 이용한 마스크

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1320163B1 (it) * 2000-02-15 2003-11-18 Novamont Spa Foglia e prodotti formati a base di amido espanso.
JP2002327370A (ja) 2001-05-02 2002-11-15 Takeshi Higashitsuji ポリエステル系繊維材料用防炎加工剤、及び防炎加工法
JP2005179858A (ja) 2003-12-22 2005-07-07 Asakura:Kk 手袋の製造方法及び当該製造方法により得られた不織布を構成材料とする手袋
MX2008004048A (es) * 2005-10-03 2008-10-23 Fibervisions Delaware Corp Tela no tejida, articulos que incluyen telas no-tejidas, y metodo para producir telas no-tejidas.

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160018590A (ko) * 2013-06-12 2016-02-17 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크. 저밀도 폴리올레핀 물질
KR20210010674A (ko) * 2013-06-12 2021-01-27 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크. 다공성 폴리올레핀 섬유로 형성된 부직포 웹을 포함하는 흡수 용품
WO2015046637A1 (ko) * 2013-09-25 2015-04-02 도레이첨단소재 주식회사 유연성이 향상된 폴리락트산 블렌드 부직포 및 그 제조방법
JP2016539258A (ja) * 2013-09-25 2016-12-15 トーレ・アドバンスド・マテリアルズ・コリア・インコーポレーテッドＴｏｒａｙ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｋｏｒｅａ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 柔軟性が向上したポリ乳酸ブレンド不織布及びその製造方法

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