KR20130131428A - 부직포 적층체 - Google Patents

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KR20130131428A
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다로 이치카와
구니아키 가와베
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미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는, 전자선 등에 의한 살균 처리가 가능하고, 인장 강도, 배리어성, 저온 시일성 및 유연성이 우수한 부직포 적층체를 얻는 것이며, 본 발명은, 에틸렌계 중합체(a)와 에틸렌계 중합체 왁스(b)의 에틸렌계 중합체 조성물의 섬유로 이루어지는 멜트블로운 부직포(A)의 적어도 편면에, 적어도 에틸렌계 중합체(y)가 섬유 표면의 일부를 형성하여 이루어지는 폴리에스터(x)와 에틸렌계 중합체(y)로 형성되는 복합 섬유로 이루어지는 스펀본드 부직포가 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 부직포 적층체를 제공하는 것이다.

Description

부직포 적층체{NONWOVEN LAMINATE}
본 발명은 전자선 등에 의한 살균 처리가 가능하고, 내수성, 저온 시일성 및 유연성이 우수한 부직포 적층체에 관한 것이다.
폴리에틸렌 부직포는 폴리프로필렌 부직포에 비해 유연하고 또한 감촉이 양호하며, 히트 시일성이 우수하고, 게다가 전자선이나 방사선 등의 조사 후에도 열화의 정도가 낮기 때문에 의료(醫療)용 가운, 흡수성 물품, 각종 물체의 포장·담지용·배킹(backing) 자재로서 적합하다.
그러나, 일반적으로 폴리에틸렌은 폴리프로필렌에 비해 용융 방사성이 뒤떨어지기 때문에, 스펀본드법이나 멜트블로우법에 의해 얻어지는 폴리에틸렌 부직포는, 가는 섬유가 얻어지기 어렵고, 질감도 나쁘기 때문에, 그의 용도는 매우 한정되어 있다. 폴리에틸렌 섬유의 섬유 직경을 가늘게 하는 시도로서, 방사 온도를 높이는 것을 들 수 있지만, 그 경우, 폴리에틸렌의 일부가 가교되어 겔화를 야기하는 경우가 있어, 성형 안정성이 우수한 것은 아니다.
이러한 결점을 개량하는 방법으로서, 폴리에틸렌 섬유와 고융점의 폴리에스터 등의 섬유를 동일한 방사 구금으로부터 병렬적으로 방사하는 것에 의해, 가는 폴리에틸렌 섬유를 얻는 방법(특허문헌 1: 일본 특허공표 2003-506582호 공보)이 제안되어 있다. 그러나, 이러한 방법에서는, 폴리에틸렌과 폴리에스터의 성형기를 배치하고 조건을 제어할 필요가 있는 등 성형 장치가 복잡해지기 때문에, 연속 안정 생산이 뒤떨어질 우려가 있다. 또한, 이러한 방법으로 얻어지는 부직 복합 시트 재료는, 멜트블로운 부직포층을 형성하는 섬유가 폴리에틸렌과 폴리에스터가 접합하여 이루어지는 소위 사이드-바이-사이드(side-by-side)형 복합 섬유이기 때문에, 멜트블로운 부직포층의 표면에 복합 섬유의 폴리에스터부가 나타나므로, 스펀본드 부직포와 적층한 경우에 엠보싱의 걸림이 나쁘고, 전자선 조사 후의 내보풀발생성이 뒤떨어지는 경우가 있다.
또한, 평균 섬유 직경이 5㎛ 이하인 멜트블로운 폴리에틸렌 부직포를 얻는 방법으로서, 중량 평균 분자량이 21,000∼45,000이고 용융 유량이 15∼250g/10분인 폴리에틸렌과 중량 평균 분자량이 6,000∼12,000인 폴리에틸렌 왁스를 70/30∼30/70의 중량비로 포함하는 수지 조성물을 이용하는 방법(특허문헌 2: 일본 특허 제3995885호 공보)이 제안되어 있다. 그러나, 이러한 방법에 의해 얻어지는 멜트블로운 폴리에틸렌 부직포를 단층으로 의료용 가운, 흡수성 물품, 각종 물체의 포장·담지용·배킹 자재로서 이용한 경우 강도가 부족할 우려가 있다.
특허문헌 2에는, 멜트블로운 폴리에틸렌 부직포의 내마모성, 내보풀발생성을 개량하기 위해, 멜트블로운 폴리에틸렌 부직포와 스펀본드 부직포를 적층하는 방법이 제안되어 있고, 구체적인 방법으로서, 멜트블로운 폴리에틸렌 부직포와 폴리에틸렌 스펀본드 부직포 또는 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 복합 섬유로 이루어지는 스펀본드 부직포를 적층하는 방법이 제안되어 있다. 그러나, 멜트블로운 폴리에틸렌 부직포와 폴리에틸렌 스펀본드 부직포를 적층하여 이루어지는 부직포 적층체는 전자선이나 감마선에 대해서는 안정적이지만, 강도가 부족할 우려가 있는 한편, 멜트블로운 폴리에틸렌 부직포와 폴리에틸렌과 폴리프로필렌의 복합 섬유로 이루어지는 스펀본드 부직포를 적층하여 이루어지는 부직포 적층체는 양호한 배리어성이나 강도를 갖지만, 멸균 시나 살균 시에 조사되는 전자선이나 감마선에 의해 열화, 변성, 악취 등이 생길 우려가 있다.
일본 특허공표 2003-506582호 공보 일본 특허 제3995885호 공보
본 발명은, 전자선 등에 의한 살균 처리가 가능하고, 인장 강도, 배리어성, 저온 시일성, 내마모성(내보풀발생성) 및 유연성이 우수한 부직포 적층체를 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 에틸렌계 중합체(a)와 에틸렌계 중합체 왁스(b)의 에틸렌계 중합체 수지 조성물의 섬유로 이루어지는 멜트블로운 부직포(A)의 적어도 편면에, 적어도 에틸렌계 중합체(y)가 섬유 표면의 일부를 형성하여 이루어지는 폴리에스터(x)와 에틸렌계 중합체(y)로 형성되는 복합 섬유로 이루어지는 스펀본드 부직포가 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 부직포 적층체를 제공하는 것이다.
본 발명의 부직포 적층체는, 전자선이나 감마선 등에 의한 살균·멸균 처리가 가능하고, 유연성, 배리어성(물이나 혈액 또는 박테리아를 포함하는 수용액의 투과를 저지하는 배리어성; 내수성), 내마모성, 인장 강도, 저온 시일성이 우수하다.
<에틸렌계 중합체(a)>
본 발명의 부직포 적층체를 구성하는 멜트블로운 부직포(A)를 형성하는 에틸렌계 중합체 조성물의 성분의 하나인 에틸렌계 중합체(a)는 에틸렌의 단독중합체, 또는 에틸렌과 다른 α-올레핀의 공중합체이고, 통상 밀도가 0.870∼0.980g/cm3, 바람직하게는 0.900∼0.980g/cm3, 보다 바람직하게는 0.920∼0.975g/cm3, 특히 바람직하게는 0.940∼0.970g/cm3 범위에 있는 에틸렌을 주체로 하는 중합체이다.
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체(a)는 통상 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌(소위 LLDPE), 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌 등의 명칭으로 제조·판매되고 있는 결정성의 수지이다.
에틸렌과 공중합되는 다른 α-올레핀으로서는, 프로필렌, 1-뷰텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센, 1-에이코센 등의 탄소수 3∼20의 α-올레핀 등을 들 수 있다. 이들 에틸렌계 중합체는 단독이어도, 2종 이상의 혼합물이어도 좋다.
밀도가 상기 범위보다 낮은 에틸렌계 중합체를 이용한 경우는, 얻어지는 멜트블로운 부직포의 내구성, 내열성이나 강도, 경시(經時) 안정성이 뒤떨어질 우려가 있다. 한편, 밀도가 상기 범위를 초과하는 에틸렌계 중합체를 이용한 경우는, 얻어지는 멜트블로운 부직포는 히트 시일성이나 유연성이 뒤떨어지는 경향이 있다.
본 발명에 있어서, 에틸렌계 중합체(a)의 밀도는, 190℃에서 2.16kg 하중에서의 용융 유량(MFR) 측정 시에 얻어지는 스트랜드를 120℃에서 1시간 열처리하고, 1시간에 걸쳐 실온까지 서냉한 후, 밀도 구배관으로 측정하여 얻어지는 수치이다.
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체(a)는, 후기 에틸렌계 중합체 왁스(b)와 혼합하여 멜트블로운 부직포를 제조할 수 있는 한 특별히 한정은 되지 않지만, MFR(ASTM D1238에 준거하여 하중 2.16kg, 190℃에서 측정)이 통상 10∼250g/10분, 바람직하게는 20∼200g/10분, 더 바람직하게는 50∼150g/10분의 범위에 있는 것이, 얻어지는 섬유 직경의 가늘기나 방사성의 점에서 바람직하다.
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체(a)는 여러 가지 공지의 제조 방법, 예컨대 고압법, 지글러 촉매 또는 메탈로센 촉매를 이용하여 얻어지는 중저압법에 의해 얻어지는 중합체를 이용할 수 있지만, 그 중에서도, 메탈로센계 촉매에 의한 중합으로 얻어지는 에틸렌계 중합체를 이용한 경우는, 얻어지는 섬유의 섬유 직경을 보다 가늘게 할 수 있기 때문에 바람직하다.
<에틸렌계 중합체 왁스(b)>
본 발명의 부직포 적층체를 구성하는 멜트블로운 부직포(A)를 형성하는 에틸렌계 중합체 조성물의 성분의 하나인 에틸렌계 중합체 왁스(b)는 통상 폴리에틸렌 왁스로서 제조·판매되고 있는 상기 에틸렌계 중합체(a)에 비해 분자량이 낮은, 즉 왁스상인 중합체이다.
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체 왁스(b)는 에틸렌의 단독중합체 또는 에틸렌과 탄소수 3∼20의 α-올레핀의 공중합체이지만, 에틸렌의 단독중합체가 보다 바람직하다. 에틸렌 단독중합체를 이용한 경우, 상기 에틸렌계 중합체(a)와의 혼련성이 우수하고, 또한 방사성이 우수하다. 또한, 에틸렌계 중합체 왁스는 단독이어도, 그의 2종 이상의 혼합물이어도 좋다.
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체 왁스(b)로서는, JIS K2207에 따라서 측정한 연화점이 110∼145℃의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 방사성 및 에틸렌계 중합체(a)와의 혼련성, 나아가서는 얻어지는 섬유의 섬유 직경의 관점에서, 중량 평균 분자량(Mw)이 통상 6,000∼15,000, 바람직하게는 6,000∼10,000의 범위에 있다. Mw가 상기 범위를 초과하는 에틸렌계 중합체 왁스를 이용한 경우는, 얻어지는 멜트블로운 부직포의 섬유가 충분히 가늘게 될 수 없을 우려가 있다.
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체 왁스(b)의 중량 평균 분자량은 GPC 측정으로부터 구한 값이며, 이하의 조건에서 측정한 값이다. 한편, 중량 평균 분자량은, 시판되는 단분산 표준 폴리스타이렌을 이용하여 검량선을 작성하고, 하기의 환산법에 기초하여 구했다.
장치: 겔 침투 크로마토그래프 Alliance GPC2000형(Waters사제)
용제: o-다이클로로벤젠
컬럼: TSKgel 컬럼(도소사제)×4
유속: 1.0ml/분
시료: 0.15mg/mL o-다이클로로벤젠 용액
온도: 140℃
분자량 환산: PE 환산/범용 교정법
한편, 범용 교정의 계산에는, 이하에 나타내는 Mark-Houwink 점도식의 계수를 이용했다.
폴리스타이렌(PS)의 계수: KPS = 1.38×10-4, aPS = 0.70
폴리에틸렌(PE)의 계수: KPE = 5.06×10-4, aPE = 0.70
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체 왁스(b)의 JIS K6760에 따라서 측정한 밀도는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 통상 0.890∼0.980g/cm3, 바람직하게는 0.910∼0.980g/cm3, 보다 바람직하게는 0.920∼0.980g/cm3, 특히 바람직하게는 0.940∼0.980g/cm3 범위에 있다. 이와 같은 밀도 범위에 있는 에틸렌계 중합체 왁스(b)를 이용하면, 상기 에틸렌계 중합체(a)와의 혼련성이 우수하고, 또한 방사성, 경시 안정성이 우수하다.
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체 왁스(b)는, 통상 이용되는 저분자량 중합체의 중합에 의한 제조 방법, 또는 고분자량의 에틸렌계 중합체를 가열 감성(減成)에 의해 분자량을 저감시키는 방법 등의 어느 방법에 의해 제조된 것이어도 좋고, 특별히 제한되지 않지만, 상기 에틸렌계 중합체(a)와 마찬가지로, 메탈로센계 촉매에 의해 얻어지는 에틸렌계 중합체 왁스를 이용한 경우는, 얻어지는 섬유의 섬유 직경을 보다 가늘게 할 수 있기 때문에 바람직하다.
메탈로센 촉매는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 일본 특허공개 2007-246832에 기재된 것 등을 들 수 있다. 바람직한 메탈로센계 촉매로서는, 예컨대
(E) 주기율표 제4족으로부터 선택되는 전이 금속의 메탈로센 화합물, 및
(F) (f-1) 유기 알루미늄옥시 화합물,
(f-2) 상기 가교 메탈로센 화합물(A)과 반응하여 이온쌍을 형성하는 화합물 및
(f-3) 유기 알루미늄 화합물
로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 화합물로 이루어지는 올레핀 중합용 촉매를 들 수 있다.
<에틸렌계 중합체 조성물>
본 발명에 따른 멜트블로운 부직포(A)를 형성하는 에틸렌계 중합체 조성물은, 상기 에틸렌계 중합체(a)와 상기 에틸렌계 중합체 왁스(b)를 포함하는 조성물이다. 본 발명에 따른 에틸렌계 중합체 조성물은, 에틸렌계 중합체 왁스(b)를 포함하는 것에 의해, 얻어지는 멜트블로운 부직포의 평균 섬유 직경을 가늘게 할 수 있지만, 에틸렌계 중합체 왁스(b)의 양이 적은 경우는, 평균 섬유 직경을 가늘게 할 수 없을 우려가 있는 한편, 에틸렌계 중합체 왁스(b)의 양이 지나치게 많으면 방사화가 곤란해질 우려가 있고, 또한 얻어지는 섬유의 강도가 낮아질 우려가 있기 때문에, 에틸렌계 중합체(a)와 에틸렌계 중합체 왁스(b)의 비율은 (a)/(b)의 중량비로 20/80∼80/20의 비율이 바람직하고, 특히 30/70∼70/30의 비율이 바람직하다.
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체 조성물은 통상 85초 이상, 바람직하게는 반결정화 시간이 87초 이상, 보다 바람직하게는 92초 이상, 더 바람직하게는 97초 이상, 가장 바람직하게는 102초 이상이다. 반결정화 시간의 상한은 특별히 한정은 되지 않는다.
본 발명에 있어서의 반결정화 시간은 이하의 방법에 의해 측정했다. 시차 주사 열량 측정 장치(퍼킨엘머사제, DSC7)를 이용하여, 시료를 약 5mg 세팅하고, 200℃의 상태에서 5분간 방치하는 것에 의해 시료를 완전히 용융시켰다. 그 후, 320℃/분의 강온 속도로 115℃까지 급냉하여 등온 결정화를 행했다. 냉각 개시로부터 결정화 열이 전체 발열량의 1/2에 도달할 때까지의 시간을 반결정화 시간으로 했다.
반결정화 시간이 상기 범위를 만족시키는 에틸렌계 중합체 조성물은, 에틸렌계 중합체 조성물에 있어서의 에틸렌계 중합체(a) 및 에틸렌계 중합체 왁스(b)의 중량비, 에틸렌계 중합체 왁스(b)의 분자량에도 의존하지만, 에틸렌계 중합체 조성물을 형성하는 에틸렌계 중합체(a) 및 에틸렌계 중합체 왁스(b)의 적어도 어느 하나가 메탈로센 촉매를 이용하여 얻어지는 중합체를 이용하는 것에 의해 얻어진다. 에틸렌계 중합체 왁스(b)가 메탈로센 촉매를 이용하여 얻어지는 중합체인 것이, 반결정화 시간이 상기 범위를 만족시키는 에틸렌계 중합체 조성물을 얻는 데에 있어서 보다 바람직하다.
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체 조성물의 제조에는, 종래 공지의 촉매, 예컨대 일본 특허공개 소57-63310호 공보, 일본 특허공개 소58-83006호 공보, 일본 특허공개 평3-706호 공보, 일본 특허 3476793호 공보, 일본 특허공개 평4-218508호 공보, 일본 특허공개 2003-105022호 공보 등에 기재되어 있는 마그네슘 담지형 타이타늄 촉매, 국제공개 제01/53369호 팜플렛, 국제공개 제01/27124호 팜플렛, 일본 특허공개 평3-193796호 공보 또는 일본 특허공개 평02-41303호 공보 중에 기재된 메탈로센 촉매 등을 적합하게 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체 조성물은 바람직하게는 전이 금속 화합물을 포함하여 이루어진다. 전이 금속 화합물을 포함하는 조성물은, 에틸렌계 중합체 조성물을 형성하는 에틸렌계 중합체(a) 및 에틸렌계 중합체 왁스(b)의 적어도 어느 하나가 메탈로센 촉매를 이용하여 얻어지는 중합체를 이용하는 것에 의해 얻어진다. 따라서, 전이 금속 화합물로서는, 메탈로센 촉매에 포함되는 지르코늄, 타이타늄, 하프늄 화합물 등을 들 수 있다.
에틸렌계 중합체 조성물 중의 전이 금속 화합물에 포함되는 전이 금속의 전체 함유량은 통상 2ppm 이하, 바람직하게는 1ppm 이하, 더 바람직하게는 0.5ppm 이하, 가장 바람직하게는 0.3ppm 이하 범위이다. 전이 금속의 전체 함유량은, 시료를 불소 수지제 용기에 채취하고, 초고순도 질산을 첨가한 후 마이크로웨이브 분해시켜, ICP 질량 분석법(ICP-MS법)에 의해 산출된다.
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체 조성물에는, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서, 필요에 따라, 다른 중합체나, 착색재, 안정제, 핵제 등의 배합제 등이 배합되어 있어도 좋다. 여기서, 임의로 배합되는 성분으로서는, 예컨대 종래 공지의 내열 안정제, 내후 안정제 등의 각종 안정제, 대전 방지제, 친수제, 발수(撥水)제, 핵제, 슬립제, 블로킹 방지제, 방담제, 활제, 염료, 안료, 천연유, 합성유 등을 들 수 있다.
안정제로서는, 예컨대 2,6-다이-t-뷰틸-4-메틸-페놀(BHT) 등의 노화 방지제; 테트라키스[메틸렌-3-(3,5-다이-t-뷰틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트]메테인, β-(3,5-다이-t-뷰틸-4-하이드록시페닐)프로피온산알킬에스터, 2,2'-옥사마이드비스[에틸-3-(3,5-다이-t-뷰틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], Irganox 1010(힌더드 페놀계 산화 방지제: 상품명) 등의 페놀계 산화 방지제; 스테아르산아연, 스테아르산칼슘, 1,2-하이드록시스테아르산칼슘 등의 지방산 금속염; 글리세린모노스테아레이트, 글리세린다이스테아레이트, 펜타에리트리톨모노스테아레이트, 펜타에리트리톨다이스테아레이트, 펜타에리트리톨트라이스테아레이트 등의 다가 알코올 지방산 에스터 등을 들 수 있다. 또한, 이들을 조합하여 이용할 수도 있다.
또한, 실리카, 규조토, 알루미나, 산화타이타늄, 산화마그네슘, 경석(輕石) 분말, 경석 벌룬, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 염기성 탄산마그네슘, 돌로마이트, 황산칼슘, 타이타늄산칼륨, 황산바륨, 아황산칼슘, 탈크, 클레이, 마이카, 아스베스토스, 규산칼슘, 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 흑연, 알루미늄 분말, 황화몰리브덴 등의 충전제를 함유하고 있어도 좋다.
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체 조성물은, 에틸렌계 중합체(a), 에틸렌계 중합체 왁스(b), 및 다른 필요에 따라 이용되는 이들 임의 성분을 여러 가지 공지의 방법을 이용하여 혼합할 수 있다.
<멜트블로운 부직포(A)>
본 발명의 부직포 적층체를 구성하는 멜트블로운 부직포(A)는, 상기 에틸렌계 중합체 조성물로부터 얻어지는 멜트블로운 부직포이고, 멜트블로운 부직포를 형성하는 섬유의 평균 섬유 직경은 통상 10㎛ 이하이며, 저평량이고 보다 배리어성이 우수한 멜트블로운 부직포를 얻기 위해서는 0.5∼8㎛, 보다 바람직하게는 1∼5㎛, 더 바람직하게는 1∼4㎛, 특히 바람직하게는 2∼4㎛의 범위에 있는 것이 바람직하다.
평균 섬유 직경이 상기 범위이면, 얻어지는 멜트블로운 부직포의 균일성이 양호하고, 배리어성이 우수한 부직포가 된다.
본 발명에 따른 멜트블로운 부직포(A)는 통상 평량이 0.5g/m2 이상, 바람직하게는 10∼50g/m2, 보다 바람직하게는 15∼45g/m2, 더 바람직하게는 20∼40g/m2의 범위에 있다. 평량이 지나치게 낮으면, 얻어지는 부직포 적층체의 내수압이 낮아지고, 배리어성이 뒤떨어질 우려가 있다. 평량의 상한은 특별히 한정은 되지 않지만, 평량이 지나치게 높으면, 얻어지는 부직포 적층체의 유연성이 뒤떨어지는 경향이 있다. 한편, 높은 배리어성이 그다지 필요하다고 여겨지지 않고, 주로 유연성이나 히트 시일성, 경량성이 요구되는, 예컨대 위생 재료 등의 용도에 이용하는 경우는, 평량의 범위를 0.5∼5g/m2, 보다 바람직하게는 0.5∼3g/m2의 범위로 하면 좋다.
<멜트블로운 부직포의 제조 방법>
본 발명에 따른 멜트블로운 부직포(A)는, 상기 에틸렌계 중합체 조성물을 이용하여, 공지의 멜트블로운 부직포의 제조 방법을 이용하여 제조할 수 있다. 구체적으로는, 예컨대 에틸렌계 중합체 조성물을 압출기 등으로 용융 혼련하고, 그 용융물을 방사 노즐을 갖는 방사 구금으로부터 토출함과 더불어, 방사 구금의 주위로부터 분사되는 고속·고온의 공기류로 날려, 포집 벨트 상에 자기 접착성의 마이크로섬유로서 소정의 두께로 퇴적시켜 웹을 제조하는 멜트블로우법에 의해 행할 수 있다. 이때, 필요에 따라, 계속하여 교락 처리할 수 있다.
퇴적된 웹을 교락 처리하는 방법으로서는, 예컨대 엠보싱 롤을 이용하여 열 엠보싱 처리하는 방법, 초음파에 의해 융착하는 방법, 워터 젯을 이용하여 섬유를 교락시키는 방법, 핫 에어 쓰루(hot air through)에 의해 융착하는 방법, 니들 펀칭을 이용하는 방법 등의 각종 방법을 적절히 사용할 수 있다. 본 발명의 부직포 적층체를 얻는 경우에는, 적층 시의 간편성 때문에 열 엠보싱 처리하는 방법이 바람직하다.
<폴리에스터(x)>
본 발명의 부직포 적층체를 구성하는 스펀본드 부직포를 형성하는 복합 섬유의 성분의 하나인 폴리에스터(x)는, 스펀본드 부직포의 원료로서 이용되고 있는 공지의 폴리에스터이며, 구체적으로는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리트라이메틸렌테레프탈레이트, 그리고 그들의 코폴리머, 터폴리머 등을 예시할 수 있다.
본 발명에 따른 폴리에스터(x)는, 후술하는 에틸렌계 중합체(y)와 복합되어 스펀본드 부직포를 제조할 수 있는 한, 분자량은 특별히 한정은 되지 않지만, 통상 시판 또는 공업적으로 이용되고 있는 것 중, 특히 섬유용으로서 시판되어 이용되고 있는 것이면 되고, 구체적으로는 고유 점도가 0.50∼1.20의 범위인 것이 바람직하다.
<에틸렌계 중합체(y)>
본 발명의 부직포 적층체를 구성하는 스펀본드 부직포를 형성하는 복합 섬유의 성분의 하나인 에틸렌계 중합체(y)는, 상기 에틸렌계 중합체(a)와 마찬가지의 수지이며, 에틸렌의 단독중합체 또는 에틸렌과 다른 α-올레핀의 공중합체이고, 통상 밀도가 0.870∼0.990g/cm3, 바람직하게는 0.900∼0.980g/cm3, 보다 바람직하게는 0.910∼0.980g/cm3의 범위에 있는 에틸렌을 주체로 하는 중합체이다.
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체(y)는 통상 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌(소위 LLDPE), 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌 등의 명칭으로 제조·판매되고 있는 결정성의 수지이다.
에틸렌과 공중합되는 다른 α-올레핀으로서는, 프로필렌, 1-뷰텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센, 1-에이코센 등의 탄소수 3∼20의 α-올레핀 등을 들 수 있다. 이들 에틸렌계 중합체는 단독이어도, 2종 이상의 혼합물이어도 좋다.
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체(y)는, 상기 폴리에스터(x)와 복합되어 스펀본드 부직포를 제조할 수 있는 한 특별히 한정은 되지 않지만, MFR(ASTM D1238에 준거하여 하중 2.16kg, 190℃에서 측정)이 통상 0.5∼60g/10분, 바람직하게는 10∼60g/10분의 범위에 있는 것이 방사성의 점에서 바람직하다.
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체(y)는, 상기 에틸렌계 중합체(a)와 마찬가지로, 여러 가지 공지의 제조 방법, 예컨대 고압법, 지글러 촉매 또는 메탈로센 촉매를 이용하여 얻어지는 중저압법에 의해 얻어지는 중합체를 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 에틸렌계 중합체(y)에는, 올레산 아마이드, 에루크산 아마이드, 스테아르산 아마이드 등의 지방산 아마이드로 이루어지는 슬립제를 0.1∼0.5중량%의 비율로 배합해도 좋다. 에틸렌계 중합체(y)에 슬립제를 배합하면, 얻어지는 스펀본드 부직포의 내보풀발생성이 보다 개량된다.
본 발명에 따른 폴리에스터(x) 및/또는 에틸렌계 중합체(y)에는, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서, 다른 중합체, 착색재, 내열 안정제, 내후 안정제 등의 각종 안정제, 대전 방지제, 친수제, 발수제, 핵제, 슬립제, 블로킹 방지제, 방담제, 활제, 염료, 안료, 천연유, 합성유 등등을 배합해도 좋다.
<복합 섬유>
본 발명에 따른 스펀본드 부직포는, 스펀본드 부직포를 형성하는 복합 섬유가, 적어도 에틸렌계 중합체(y)가 섬유 표면의 일부를 형성하여 이루어지는 상기 폴리에스터(x)와 상기 에틸렌계 중합체(y)로 형성되는 복합 섬유이다.
복합 섬유의 표면의 일부에 에틸렌계 중합체(y)가 노출되어 있는 한, 복합 섬유의 형상은 특별히 한정은 되지 않는다. 복합 섬유의 표면의 일부에 에틸렌계 중합체(y)가 노출되어 있는 것에 의해, 상기 멜트블로운 부직포(A)와의 접착성이 우수하다.
이들 복합 섬유 중에서도, 복합 섬유의 단면이, 폴리에스터(x)와 에틸렌계 중합체(y)의 중량비〔(x)/(y)〕로 5/95∼95/5의 범위, 특히 20/80∼80/20의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 폴리에스터계 중합체(x)와 에틸렌계 중합체(y)의 비율이 이 범위에 있으면, 얻어지는 스펀본드 부직포가, 강도와 유연성의 밸런스가 우수하기 때문에 바람직하다.
본 발명에 따른 복합 섬유로서는, 폴리에스터계 중합체(x)로 이루어지는 심(core)부와 에틸렌계 중합체(y)로 이루어지는 초(sheath)부로 형성되는 동심 또는 편심의 심초(core-sheath)형 복합 섬유, 또는 폴리에스터계 중합체(x)와 에틸렌계 중합체(y)로 형성되는 사이드-바이-사이드(side-by-side)형 복합 섬유가 바람직하다.
본 발명에 따른 복합 섬유의 평균 섬유 직경은 통상 5∼30㎛(약 0.2∼7데니어), 바람직하게는 10∼20㎛의 범위에 있다.
<스펀본드 부직포>
본 발명의 부직포 적층체를 구성하는 스펀본드 부직포는, 상기 적어도 에틸렌계 중합체(y)가 섬유 표면의 일부를 형성하여 이루어지는 상기 폴리에스터(x)와 상기 에틸렌계 중합체(y)로 형성되는 복합 섬유로 이루어지는 부직포이다.
본 발명에 따른 스펀본드 부직포의 평량은 통상 5∼50g/m2, 바람직하게는 10∼25g/m2의 범위에 있다.
<스펀본드 부직포의 제조 방법>
본 발명에 따른 스펀본드 부직포는, 공지의 스펀본드 부직포의 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. 구체적으로는, 예컨대 상기 폴리에스터(x)와 상기 에틸렌계 공중합체(y)를 원하는 범위로, 각각 별도의 압출기 등으로 용융시키고, 각 용융물을 원하는 복합 구조를 형성하여 토출하도록 구성된 방사 노즐을 갖는 방사 구금으로부터 토출시켜 방사하는 복합 용융 방사법에 의해 복합 장섬유 필라멘트를 방사하고, 다음으로, 방출된 필라멘트를 냉각 유체에 의해 냉각하고, 연신 공기에 의해 필라멘트에 장력을 가하여 소기의 섬도로 한다. 그 후, 방사된 필라멘트를 포집 벨트 상에 포집하여 소정의 두께로 퇴적시킨 후, 교락 처리를 행하여 스펀본드 부직포를 얻는다. 교락 처리를 하는 방법으로서는, 멜트블로운 부직포와 마찬가지의 방법을 들 수 있지만, 그들 중에서도 열 엠보싱 처리가 바람직하다. 열 엠보싱 처리하는 경우의 엠보싱 면적률은 적절히 결정되지만, 통상 5∼30%가 바람직하다.
<부직포 적층체>
본 발명의 부직포 적층체는, 상기 멜트블로운 부직포(A)의 적어도 편면에, 상기 복합 섬유로 이루어지는 스펀본드 부직포가 적층되어 이루어진다.
본 발명의 부직포 적층체는, 상기 멜트블로운 부직포(A)와 상기 복합 섬유로 이루어지는 스펀본드 부직포가 적층되는 것에 의해, 유연성, 배리어성(높은 내수도(耐水度)를 갖는 성질), 강도, 내구성, 균일성 및 천 같은(cloth-like) 외관과 감촉이 우수한 부직포 적층체가 얻어진다.
본 발명의 부직포 적층체는, 적어도 한쪽의 표면층이 스펀본드 부직포로 이루어지는 층이면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 스펀본드 부직포층/멜트블로운 부직포(A)층, 스펀본드 부직포층/멜트블로운 부직포(A)층/스펀본드 부직포층인 층 구성의 것이다.
본 발명의 부직포 적층체의 평량은, 부직포 적층체의 용도, 요구되는 품질, 경제성 등에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 통상 6∼150g/m2, 보다 바람직하게는 11∼120g/m2, 더 바람직하게는 15∼100g/m2의 범위에 있다.
본 발명의 부직포 적층체는, 상기 멜트블로운 부직포(A)의 적어도 편면에, 상기 복합 섬유로 이루어지는 스펀본드 부직포가 적층되어 이루어지며, 어느 부직포도 에틸렌계 중합체를 포함하기 때문에, 멜트블로운 부직포(A)와 스펀본드 부직포를 열 엠보싱 처리 등에 의해 접합했을 때에 용이하게 접합할 수 있고, 얻어지는 부직포 적층체는 층간 접착 강도가 우수하다.
본 발명의 부직포 적층체는 멸균 시나 살균 시에 조사되는 전자선이나 감마선에 대한 안정성도 우수하다.
본 발명의 부직포 적층체는 균일성이 양호하고, 통기성, 배리어성 및 유연성이 우수하다. 게다가, 편면 또는 양면의 표면층이 스펀본드 부직포층으로 형성되어 있기 때문에 강도, 내구성, 내마모성, 내보풀발생성도 우수하다.
본 발명의 부직포 적층체는, 유연성의 지표로서의 캔틸레버(cantilever)값이 통상 100mm 이하, 바람직하게는 90mm 이하, 더 바람직하게는 80mm 이하이고, 내수압은 통상 350mmAq 이상, 바람직하게는 500mmAq 이상, 보다 바람직하게는 600mmAq 이상이다.
본 발명의 부직포 적층체는, 필요에 따라 발수 가공을 실시할 수 있다. 발수 가공은, 불소계 발수제 등의 발수제를 도포하는 것에 의해 행할 수 있다. 발수제의 부착률은 0.5∼5.0중량%가 적당하다. 발(撥)알코올성의 부여 방법으로서는, 예컨대 부직포(b)에 불소계 가공제를 0.01∼3중량%의 부착률로 부착시키는 것 등을 들 수 있다. 이 경우의 가공제의 부착 방법, 건조 방법은 특별히 한정되지 않고, 가공제의 부착 방법으로서는, 스프레이로 내뿜는 방법, 가공제 욕에 침지하고, 맹글(mangle)로 짜내는 방법, 코팅에 의한 방법 등이 있으며, 건조 방법으로서는, 열풍 건조기를 이용하는 방법, 텐터를 이용하는 방법, 발열체에 접촉시키는 방법 등이 있다.
이에 의해, 예컨대 부직포 적층체를 의료용의 가운 등에 이용하는 경우에, 물도 알코올도 침투하지 않아, 착용자에게 착용감이 좋은 것이 된다.
또한, 본 발명의 부직포 적층체는 제전성(制電性)을 부여해도 좋다. 제전성의 부여 방법으로서는, 적당한 제전성 부여제, 예컨대 지방산 에스터, 제4급 암모늄염 등을 도포하는 방법 등을 들 수 있다. 제전성의 정도로서는, 20℃, 40% RH의 분위기에서 JIS L1094C법에 나타내는 방법으로 1000V 이하(마찰 천은 면포로 한다)인 것이 바람직하다. 제전성의 정도로서는, 20℃, 40% RH의 분위기에서 JIS L1094C법에 나타내는 방법으로 1000V 이하(마찰 천은 면포로 한다)가 바람직하다.
이에 의해, 예컨대 부직포 적층체를 의료용의 가운 등에 이용하는 경우에, 착용감을 좋게 하는 것이 가능하다.
본 발명의 부직포 적층체는, 본 발명의 목적을 방해하지 않는 범위에서, 목면, 큐프라, 레이온, 폴리올레핀계 섬유, 폴리아마이드계 섬유, 폴리에스터계 섬유 등의 단섬유, 장섬유 부직포를 더 적층해도 좋다.
본 발명의 부직포 적층체는 위생 재료, 생활 자재, 공업 자재, 의료용 자재 전반에 응용할 수 있다. 특히 유연성, 통기성 및 배리어성이 우수하기 때문에, 종이 기저귀, 생리용 냅킨, 습포재 등의 기포(基布), 침대 커버 등의 소재에 적합하게 이용된다. 게다가, 폴리에틸렌계, 폴리에스터계로 구성되기 때문에, 멸균 시나 살균 시에 조사되는 전자선이나 감마선에도 안정적이어서, 병원 등에서 이용되는 가운, 캡, 마스크, 드레이프 등의 소재로서 특히 적합하게 사용할 수 있다. 나아가 히트 시일성 등의 후가공성이 양호하기 때문에, 탈산소제, 휴대용 바디 워머(portable body warmer), 온(溫)습포, 마스크, CD(콤팩트 디스크) 백(bag), 식품 포장재, 의복 커버 등 생활 자재 전반에 응용 가능하다. 마찬가지의 이유로, 자동차 내장재나 각종 배킹재로서도 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 세섬유로 구성되기 때문에, 액체 필터, 에어 필터 자재로서도 널리 적용 가능하다.
<부직포 적층체의 제조 방법>
본 발명의 부직포 적층체의 제조 방법은, 멜트블로운 부직포(A)와 스펀본드 부직포를 일체화하여 적층체를 형성할 수 있는 방법이면 특별히 한정되지 않는다.
구체적으로는, 예컨대
(i) 미리 얻어진 스펀본드 부직포 상에, 멜트블로우법에 의해 얻어지는 에틸렌계 중합체 조성물로부터 얻어지는 섬유를 직접 퇴적시켜 멜트블로운 부직포(A)를 형성한 후, 스펀본드 부직포와 멜트블로운 부직포를 열 엠보싱 등에 의해 융착시켜 2층의 적층체를 제조하는 방법,
(ii) 멜트블로우법에 의해 얻어지는 에틸렌계 중합체 조성물로부터 얻어지는 섬유를 미리 얻어진 스펀본드 부직포 상에 직접 퇴적시켜 멜트블로운 부직포(A)를 형성하고, 추가로 스펀본드법에 의해 형성되는 복합 섬유를 상기 멜트블로운 부직포(A) 상에 직접 퇴적시켜 스펀본드 부직포를 형성한 후, 스펀본드 부직포와 멜트블로운 부직포(A)와 스펀본드 부직포를 융착시켜 3층의 적층체를 제조하는 방법,
(iii) 미리 얻어진 스펀본드 부직포와 별도 제조한 멜트블로운 부직포(A)를 중첩시키고, 가열 가압에 의해 양 부직포를 융착시켜 적층체를 제조하는 방법,
(iv) 미리 얻어진 스펀본드 부직포와 별도 제조한 멜트블로운 부직포(A)를 핫 멜트 접착제, 용제계 접착제 등의 접착제에 의해 접착하여 적층체를 제조하는 방법 등을 채용할 수 있지만, 이들 방법에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 부직포 적층체는, 멜트블로운 부직포(A)와 스펀본드 부직포의 접촉면의 전체면을 열 융착하는 방법, 접촉면의 일부를 열 융착하는 방법이 있지만, 열 엠보싱 가공법에 의해 각 부직포층의 접촉면의 일부를 융착하는 것이 바람직하고, 이 경우의 융착 면적(이는 엠보싱 롤의 각인(刻印) 면적에 상당한다)은 접촉 면적의 5∼35%가 바람직하며, 나아가 10∼30%가 바람직하다. 융착 면적이 상기 범위에 있으면 접착 강도와 유연성의 밸런스가 우수한 부직포 적층체가 된다.
열 융착에 의해 부직포끼리를 융착하는 방법으로서는, 접착제에 의해 스펀본드 부직포와 멜트블로운 부직포(A)를 접착하는 방법에서 이용되는 핫 멜트 접착제로서는, 예컨대 아세트산바이닐계, 폴리바이닐알코올계 등의 수지계 접착제, 스타이렌-뷰타다이엔계, 스타이렌-아이소프렌계 등의 고무계 접착제 등을 들 수 있다. 또한, 용제계 접착제로서는, 예컨대 스타이렌-뷰타다이엔계, 스타이렌-아이소프렌계, 우레탄계 등의 고무계 접착제, 아세트산바이닐, 염화바이닐 등의 수지계의 유기 용제 또는 수성 에멀젼 접착제 등을 들 수 있다. 이들 접착제 중에서도, 스타이렌-아이소프렌계, 스타이렌-뷰타다이엔계 등의 고무계의 핫 멜트 접착제가, 스펀본드 부직포의 특성인 감촉을 손상시키지 않는 점에서 바람직하다.
실시예
이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 이하의 실시예 및 비교예에서의 멜트블로운 부직포, 스펀본드 부직포, 또는 부직포 적층체의 각 물성의 측정은 하기의 방법으로 행했다.
(1) 평균 섬유 직경
얻어진 부직포로부터 시료편을 채취하여, 주사형 전자 현미경을 이용하여 배율 1000배로 관찰하여 구성 섬유 중 30개의 섬유 직경(㎛)을 측정하고, 평균값을 구했다.
(2) 평량
JIS L 1096-1990의 6.4.2항의 「표준 상태에서의 단위 면적당 질량」에 따라서 측정했다. 얻어진 부직포로부터 100cm2의 원형 시험편을 채취했다. 채취 장소는, 기계 방향(MD)에 대해서는 임의의 장소로 하고, 기계 방향에 직교하는 방향(CD)에 대해서는 부직포 샘플의 양단 20cm를 제외하고 직선 상에 균일 간격으로 20개소로 했다. 채취한 각 시험편에 관하여, 윗접시 전자 천칭(시마즈제작소제, EB-330형)을 이용하여 각각 질량(g)을 측정하고, 각 시험편의 질량(g)의 평균값을 구했다. 구한 평균값으로부터 1m2당 질량(g)으로 환산하고, 소수점 둘째 자리를 반올림하여 각 부직포 샘플의 평량(g/m2)으로 했다.
(3) 인장 강도의 평가
부직포 적층체로부터 폭 25mm × 길이 250mm의 시험편을 채취하여, 척 사이 거리 50mm, 인장 속도 100mm/분의 조건에서, 기계 방향(MD) 및 기계 방향에 직교하는 방향(CD)의 2방향의 인장 시험을 행하여, 최대 인장 하중을 인장 강도(N/25mm)로 했다. 5회 측정하여 5회의 평균값을 구했다.
(4) 내수압(배리어성)
JIS L 1096에 규정되어 있는 A법(저수압법)에 준거하여 부직포 적층체의 내수압을 측정했다.
(5) 캔틸레버값의 측정(강연도(剛軟度))
JIS L 1096(6.19.1 A법 항)에 준거하여, JIS Z 8703(시험 장소의 표준 상태)에서 규정하는 온도 20±2℃, 습도 65±2%의 항온실 내에서, 부직포 적층체로부터 폭 20mm × 길이 150mm의 시험편을 기계 방향(MD)으로 5장 채취하여, 45°의 사면(斜面)을 가지는 표면이 매끄러운 수평대 상에 시험편의 짧은 변을 스케일 기준선에 맞춰 놓는다. 다음으로, 수동에 의해 시험편을 사면의 방향으로 완만하게 미끄러뜨려 시험편의 일단(一端)의 중앙점이 사면과 접했을 때 타단(他端) 위치의 이동 길이를 스케일에 의해 읽는다. 강연도(강연성)는 시험편이 이동한 길이(mm)로 표시되고, 각각 5장의 표리에 대해 측정하여, 평균값으로 나타냈다. 이와 같은 이른바 45° 캔틸레버법에 의한 측정에서는, 강연도가 낮을수록 부직포에 유연성이 있다고 판단된다. 의복용 용도의 경우, 강연도의 값이 100mm 이하인 경우에, 유연성이 양호하다고 판단된다. 단, 필요한 유연성은 사용 목적 등에 따라서도 다르기 때문에, 반드시 이 수치에 제한되는 것은 아니다.
(6) 내보풀발생성의 평가
부직포 적층체로부터 300mm(세로 방향: MD)×25mm(가로 방향: CD)의 시험편을 40장 채취하여, JIS-L0849-2004의 5의 5.1의 b에 기재된 장치 「마찰 시험기 II형(학진형(學振形))」을 이용하여 평가했다. 구체적으로는, 상기 장치로서 다이에이과학정기사제 RT-100형을 이용하고, 마찰자의 하중을 200g으로 하고, 포장용 점착 테이프(천) No. 314(린레이테이프사제)를 이용하여, 상기 점착 테이프의 점착면과 시험편의 측정면이 마찰 가능하도록 설치했다. 이때, 측정 중에 시험편이 어긋나는 것을 방지하기 위해, 사포 「400번」의 연마면을 위로 하여 장치의 대(臺) 상에 장착하고, 추가로 시험편을 평가면이 위로 되도록 연마면 상에 놓고, 측정 장치의 대 상에 장착했다. 시험편을 장착한 후, 시험편의 측정면과 점착 테이프의 비점착면을 50회 왕복 마찰시켰다. 시험편의 마찰면을 관찰하여, 내보풀발생성에 대하여 이하의 기준으로 점수를 매겨 평가했다.
1점: 보풀 발생이 없다.
2점: 1개소에 작은 보풀 뭉치가 생기기 시작할 정도로 보풀이 발생해 있다.
3점: 뚜렷한 보풀 뭉치가 생기기 시작하고, 또한 작은 보풀 뭉치가 복수 보인다.
4점: 보풀 뭉치가 크게 뚜렷이 보이고, 복수 개소에서 섬유가 떠오르기 시작한다.
5점: 시험편이 얇아질 만큼 심하게 섬유가 벗겨져 있다.
6점: 시험편이 파손될 만큼 섬유가 벗겨진다.
(실시예 1)
<멜트블로운 부직포의 제조>
메탈로센 촉매에 의한 에틸렌·1-헥센 공중합체〔(주)프라임폴리머사제 제품명: 에볼류 H SP50800P, 밀도: 0.951g/cm3, MFR: 135g/10분〕 50중량부와 메탈로센 촉매에 의한 에틸렌계 중합체 왁스〔미쓰이화학(주)사제 제품명 엑세렉스 40800T, 밀도: 0.980g/cm3, 중량 평균 분자량: 6,900〕 50중량부의 혼합물을 이용하여, 0.4mmφ, 360구멍의 노즐을 갖는 방사 구금으로부터, 단일 구멍당 0.7g/분으로 용융 수지를 토출시켜 멜트블로우법에 의한 용융 방사를 행하여 마이크로섬유를 성형하고, 포집면 상에 퇴적시켜 평량 40g/m2의 멜트블로운 부직포(MB)를 제조했다.
<스펀본드 부직포의 제조>
초부를 구성하는 에틸렌계 공중합체로서, 에틸렌·1-뷰텐 공중합체〔(주)프라임폴리머사제 제품명: 네오젝스 NZ50301, 밀도 0.950g/cm3, MFR(ASTM D1238에 준거하여 온도 190℃, 하중 2.16kg에서 측정) 30g/10분〕을 이용하고, 심부를 구성하는 폴리에스터계 중합체로서 폴리에틸렌테레프탈레이트〔미쓰이화학(주)제 제품명 J125〕를 이용하여, 단일 구멍당 토출량 0.5g/분/구멍, 수지 온도 270℃의 방사 조건에서 압출한 후, 냉각, 연신하여 필라멘트의 섬도 2d로 하고, 포집 후 열 엠보싱에 의해 심 비율이 50중량%(심부:초부의 중량비가 50:50)인 동심의 심초 복합 섬유(PE계·PET 복합)로 이루어지는 평량 15g/m2의 스펀본드 부직포(SB)를 얻었다.
<부직포 적층체의 제조>
상기에서 얻어진 멜트블로운 부직포의 양면에 상기 스펀본드 부직포를 적층하고, 열 엠보싱(각인 면적률 18%)에 의해 90℃, 선압 60kg/cm에서 열 융착을 행하여, 3층 구조로 이루어지는 부직포 적층체를 얻었다. 얻어진 부직포 적층체의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 2)
실시예 1에서 이용한 멜트블로운 부직포 대신에, 메탈로센 촉매에 의한 에틸렌·1-헥센 공중합체〔(주)프라임폴리머사제 제품명: 에볼류 H SP50800P, 밀도: 0.951g/cm3, MFR: 135g/10분〕 30중량부와 지글러 촉매에 의한 에틸렌계 중합체 왁스〔미쓰이화학(주)사제 제품명 하이왁스 800P, 밀도: 0.970g/cm3, 중량 평균 분자량: 12,700〕 70중량부의 혼합물을 이용하고, 실시예 1과 마찬가지의 제조 방법을 이용하여, 3층 구조로 이루어지는 부직포 적층체를 얻었다. 얻어진 부직포 적층체의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 3)
멜트블로운 부직포의 평량을 30g/m2로 하는 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 행하여, 3층 구조로 이루어지는 부직포 적층체를 얻었다. 얻어진 부직포 적층체의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 4)
멜트블로운 부직포의 평량을 20g/m2로 하는 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 행하여, 3층 구조로 이루어지는 부직포 적층체를 얻었다. 얻어진 부직포 적층체의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 5)
멜트블로운 부직포의 평량을 10g/m2로 하는 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 행하여, 3층 구조로 이루어지는 부직포 적층체를 얻었다. 얻어진 부직포 적층체의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 6)
지글러 촉매에 의한 에틸렌·1-뷰텐 공중합체〔(주)프라임폴리머사제: 제품명 네오젝스 NZ50301, 밀도: 0.950g/cm3, MFR: 30g/10분) 30중량부와 메탈로센 촉매에 의한 에틸렌계 중합체 왁스〔미쓰이화학(주)사제: 제품명 엑세렉스 40800T, 밀도: 0.980g/cm3, 중량 평균 분자량: 6,900〕 70중량부의 혼합물을 이용하여 평량 50g/m2의 멜트블로운 부직포를 얻은 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 행하여, 3층 구조로 이루어지는 부직포 적층체를 얻었다. 얻어진 부직포 적층체의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 7)
실시예 1에서 얻어진 부직포 적층체에 45KGy로 전자선 조사하고, 60℃, 1주일간 방치 후 측정한 후, 부직포 적층체의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 8)
실시예 6에서 이용한 에틸렌·1-뷰텐 공중합체 40중량부와 메탈로센 촉매에 의한 에틸렌계 중합체 왁스(중량 평균 분자량: 6,900) 60중량부의 혼합물을 이용하여 평량 50g/m2의 멜트블로운 부직포를 얻는 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 행하여 3층 구조의 부직포 적층체를 얻었다. 얻어진 부직포 적층체의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 9)
지글러 촉매에 의한 에틸렌·1-뷰텐 공중합체〔(주)프라임폴리머사 시험제작품, 밀도: 0.935g/cm3, MFR: 150g/10분〕) 50중량부와 메탈로센 촉매에 의한 에틸렌계 중합체 왁스〔미쓰이화학(주)사제: 제품명 엑세렉스 40800T, 중량 평균 분자량: 6,900〕 50중량부의 혼합물을 이용하여 평량 40g/m2의 멜트블로운 부직포를 얻은 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 행하여, 3층 구조로 이루어지는 부직포 적층체를 얻었다. 얻어진 부직포 적층체의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00001
(실시예 10)
메탈로센 촉매에 의한 에틸렌·1-헥센 공중합체〔(주)프라임폴리머사제 제품명: 에볼류 H SP50800P, 밀도: 0.951g/cm3, MFR: 135g/10분〕 50중량부와 지글러 촉매에 의한 에틸렌계 중합체 왁스〔미쓰이화학사제 제품명 하이왁스 400P, 밀도: 0.980g/cm3, 중량 평균 분자량: 6,800〕 50중량부의 혼합물을 이용하여 평량 40g/m2의 멜트블로운 부직포를 얻은 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 행하여, 3층 구조로 이루어지는 부직포 적층체를 얻었다. 얻어진 부직포 적층체의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(실시예 11)
지글러 촉매에 의한 에틸렌·1-뷰텐 공중합체〔(주)프라임폴리머사: 시험제작품, 밀도: 0.935g/cm3, MFR: 150g/10분〕 50중량부와 지글러 촉매에 의한 에틸렌계 중합체 왁스〔미쓰이화학사제 제품명 하이왁스 400P, 밀도: 0.980g/cm3, 중량 평균 분자량: 6,800〕 50중량부의 혼합물을 이용하여 평량 40g/m2의 멜트블로운 부직포를 얻은 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 행하여, 3층 구조로 이루어지는 부직포 적층체를 얻었다. 얻어진 부직포 적층체의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(실시예 12)
지글러 촉매에 의한 에틸렌·1-뷰텐 공중합체〔(주)프라임폴리머사: 시험제작품, 밀도: 0.935g/cm3, MFR: 150g/10분〕 50중량부와 지글러 촉매에 의한 에틸렌계 중합체 왁스〔미쓰이화학사제 제품명 하이왁스 400P, 밀도: 0.980g/cm3, 중량 평균 분자량: 6,800〕 50중량부의 혼합물을 이용하여 평량 15g/m2의 멜트블로운 부직포를 얻은 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 행하여, 3층 구조로 이루어지는 부직포 적층체를 얻었다. 얻어진 부직포 적층체의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(비교예 1)
실시예 1에서 이용한 스펀본드 부직포 대신에, 초부를 구성하는 에틸렌계 공중합체로서 에틸렌·1-뷰텐 공중합체〔(주)프라임폴리머사제 제품명: 네오젝스 NZ50301, 밀도 0.950g/cm3, MFR(ASTM D1238에 준거하여 온도 190℃, 하중 2.16kg에서 측정) 30g/10분〕를 이용하고, 심부를 구성하는 수지로서 프로필렌 중합체〔미쓰이화학(주)제 상품명 S119, 밀도 0.910g/cm3, MFR(ASTM D1238에 준거하여 온도 230℃, 하중 2.16kg에서 측정) 60g/10분〕를 이용하고, 심 비율이 20중량%(심부:초부의 중량비가 20:80)인 동심의 심초 복합 섬유(PE계·PP 복합)로 이루어지는 스펀본드 부직포를 이용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 행하여 3층 구조의 부직포 적층체를 얻었다. 얻어진 부직포 적층체에 45KGy로 전자선 조사하고, 60℃, 1주일간 방치 후 측정한 후, 부직포 적층체의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(비교예 2)
실시예 12에서 이용한 스펀본드 부직포 대신에, 비교예 1에서 이용한 동심의 심초 복합 섬유(PE계·PP 복합)로 이루어지는 스펀본드 부직포를 이용한 것 이외는, 실시예 12와 마찬가지로 행하여 3층 구조의 부직포 적층체를 얻었다. 얻어진 부직포 적층체에 45KGy로 전자선 조사하고, 60℃, 1주일간 방치 후 측정한 후, 부직포 적층체의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(비교예 3)
실시예 11에서 이용한 스펀본드 부직포 대신에, 비교예 1에서 이용한 동심의 심초 복합 섬유(PE계·PP 복합)로 이루어지는 스펀본드 부직포를 이용한 것 이외는, 실시예 11과 마찬가지로 행하여 3층 구조의 부직포 적층체를 얻었다. 얻어진 부직포 적층체에 45KGy로 전자선 조사하고, 60℃, 1주일간 방치 후 측정한 후, 부직포 적층체의 물성을 상기 기재된 방법으로 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure pct00002
표 1 및 표 2에 나타내는 바와 같이, 에틸렌계 중합체 수지 조성물로 이루어지는 멜트블로운 부직포(A)와 에틸렌계 중합체(y)가 섬유 표면의 일부를 형성하여 이루어지는 폴리에스터(x)와 에틸렌계 중합체(y)로 형성되는 복합 섬유로 이루어지는 스펀본드 부직포를 적층하여 이루어지는 부직포 적층체는, 실시예 1과 실시예 7의 대비로부터 분명한 바와 같이, 전자선의 조사 후에도 인장 강도, 배리어성의 저하가 전혀 보이지 않는 데 대하여, PE계·PP계 복합 섬유로 이루어지는 스펀본드 부직포와 적층한 부직포 적층체(비교예 1∼3)는, 전자선 조사를 한 경우에, 인장 강도가 저하되고, 또한 배리어성도 뒤떨어진다는 것이 분명하다.
또한, 실시예 4와 실시예 6 또는 실시예 8을 비교하면, 멜트블로운 부직포를 형성하는 섬유의 평균 섬유 직경을 가늘게 하는 것에 의해, 멜트블로운 부직포의 평량을 작게 해도 배리어성이 우수한 부직포 적층체가 얻어진다는 것이 분명하다.
본 발명의 부직포 적층체는, 위생 재료, 생활 자재, 공업 자재, 의료용 자재 전반에 응용할 수 있다. 특히 유연성, 통기성 및 배리어성이 우수하기 때문에, 각종 의복 용도에 사용할 수 있다. 예컨대, 종이 기저귀, 생리용 냅킨, 습포재 등의 기포(基布), 침대 커버 등의 소재에 적합하게 이용된다. 전자선이나 감마선 등에 의한 살균·멸균 처리가 가능하기 때문에, 특히 멸균 시나 살균 시에 조사되는 전자선이나 감마선에도 안정적이어서, 가운, 캡, 드레이프, 마스크, 거즈, 각종 방호복 등의 소재로서 특히 적합하게 사용할 수 있다. 나아가 히트 시일 등의 후가공성이 양호하기 때문에, 탈산소제, 휴대용 바디 워머, 온습포, 마스크, 각종 분체, 반고체, 겔상, 액상의 물질을 싸는 용도, CD(콤팩트 디스크) 백, 식품 포장재, 의복 커버 등 생활 자재 전반에 응용 가능하다. 마찬가지의 이유로, 자동차 내장재나 각종 배킹재로서도 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 세섬유로 구성되기 때문에, 액체 필터, 에어 필터 자재로서도 널리 적용 가능하다.

Claims (20)

  1. 에틸렌계 중합체(a)와 에틸렌계 중합체 왁스(b)의 에틸렌계 중합체 조성물의 섬유로 이루어지는 멜트블로운 부직포(A)의 적어도 편면에, 적어도 에틸렌계 중합체(y)가 섬유 표면의 일부를 형성하여 이루어지는 폴리에스터(x)와 에틸렌계 중합체(y)로 형성되는 복합 섬유로 이루어지는 스펀본드 부직포가 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 부직포 적층체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    복합 섬유가, 폴리에스터(x)로 이루어지는 심부와 에틸렌계 중합체(y)로 이루어지는 초부로 형성되는 동심 또는 편심의 심초형 복합 섬유, 또는 폴리에스터(x)와 에틸렌계 중합체(y)로 형성되는 사이드-바이-사이드형 복합 섬유 중의 어느 하나인 부직포 적층체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    부직포 적층체가 내수압 500mmAq 이상의 부직포 적층체인 부직포 적층체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    멜트블로운 부직포(A)의 평량이 10∼50g/m2의 범위에 있는 부직포 적층체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    멜트블로운 부직포(A)를 형성하는 섬유의 평균 섬유 직경이 0.5∼8㎛의 범위에 있는 부직포 적층체.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    에틸렌계 중합체 조성물이, 용융 유량이 10∼250g/10분인 에틸렌계 중합체(a)와 중량 평균 분자량이 6,000∼15,000인 에틸렌계 중합체 왁스(b)를 (a)/(b)의 중량비로 80/20∼20/80의 비율로 포함하는 에틸렌계 중합체 수지 조성물인 부직포 적층체.
  7. 제 6 항에 있어서,
    에틸렌계 중합체(a)가 메탈로센 촉매를 이용하여 중합된 에틸렌계 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포 적층체.
  8. 제 6 항에 있어서,
    에틸렌계 중합체 왁스(b)가 메탈로센 촉매를 이용하여 중합된 에틸렌계 중합체 왁스를 포함하는 것을 특징으로 하는 부직포 적층체.
  9. 제 1 항에 있어서,
    에틸렌계 중합체(a)의 용융 유량이 50∼150g/10분인 부직포 적층체.
  10. 제 1 항에 있어서,
    에틸렌계 중합체 조성물이, 반결정화 시간이 87초 이상인 부직포 적층체.
  11. 제 1 항에 있어서,
    에틸렌계 중합체 조성물이 전이 금속 화합물을 포함하여 이루어지는 부직포 적층체.
  12. 제 1 항에 있어서,
    부직포 적층체가 열 융착에 의해 결합되어 있는 부직포 적층체.
  13. 제 1 항에 있어서,
    부직포 적층체가 전자선 멸균 또는 감마선 멸균 가능한 부직포 적층체.
  14. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 부직포 적층체로 이루어지는 의료(醫療)용 부직포 적층체.
  15. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 부직포 적층체로 이루어지는 포대용 부직포 적층체.
  16. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 부직포 적층체로 이루어지는 흡수성 물품용 부직포 적층체.
  17. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 부직포 적층체를 포함하여 이루어지는 의료용 의복.
  18. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 부직포 적층체를 포함하여 이루어지는 드레이프.
  19. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 부직포 적층체를 전자선 멸균 또는 감마선 멸균하여 이루어지는 의료용 의복.
  20. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 부직포 적층체를 전자선 멸균 또는 감마선 멸균하여 이루어지는 드레이프.
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