KR20150029768A - 섬유, 부직포 및 그의 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 과제는, 올레핀계 중합체로 이루어지는 부직포에 적합한 섬유 및 부직포를 개발하는 것을 목적으로 하며, 본 발명은, 올레핀계 중합체 100중량부에 대하여, 산 형태의 음이온계 계면 활성제를 0.1 내지 30중량부 포함하는 올레핀계 중합체 조성물로 이루어지는 섬유로서, 상기 산 형태의 음이온계 계면 활성제가 섬유에 용융 혼련되어 이루어지는 섬유를 제공하는 것이다.

Description

섬유, 부직포 및 그의 용도{FIBER, NON-WOVEN FABRIC, AND USE THEREOF}
본 발명은, 유해균의 증식이 억제되고, 피부 발진이 저감되는, 종이 기저귀, 생리 용품 등의 위생 재료의 톱 시트(top sheet) 등에 적합한 섬유, 이러한 섬유를 포함하는 부직포에 관한 것이다.
폴리프로필렌으로 대표되는 올레핀계 중합체로부터 얻어지는 부직포는 통기성, 유연성, 경량성이 우수하기 때문에 위생 재료를 비롯한 각종 용도에 폭넓게 이용되고 있다. 그 때문에, 부직포에는, 그의 용도에 상응한 각종 특성이 요구됨과 함께, 그 특성의 향상이 요구되고 있다.
예컨대, 종이 기저귀 등의 위생 재료로서 이용하는 경우, 피부에 부드러운 유연성, 재빨리 뇨(尿)를 이행시킬 수 있는 흡수성, 습기를 방지하기 위한 통기성, 균 등에 의한 피부 발진, 악취의 발생을 막기 위한 항균성이 부직포에 요구된다. 특히, 피부 발진은 이용자에게 있어서 큰 부담이 되기 때문에, 발진의 인자가 되는 균이나 악취의 발생을 억제하기 위한 방법이 여러 가지 검토되고 있다. 특히 최근, 피부가 약산성이기 때문에, 피부 환경을 약산성으로 함으로써 피부에 유익한 균의 증식을 돕고, 그 결과, 피부에 유해한 균의 증식을 억제함으로써 균 유래의 피부 발진이 저감될 수 있다는 것이 분명해져 왔다.
예컨대, 일본 특허공표 제2003-516778호 공보(특허문헌 1)에는, 부직포에 시트르산 또는 시트르산나트륨으로 이루어지는 pH 제어재를 함침시켜, 접촉되는 피부의 pH와 같은 정도의 pH 환경을 유지하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 1에 기재되어 있는 시트르산은 수용성이기 때문에, 일단, 뇨에 접촉되면 시트르산 등의 pH 제어재가 유출되어 흡수체 쪽으로 이행해 버리기 때문에, pH의 유지는 곤란하다. 또한, 예컨대 일본 특허공개 제2004-176225호 공보(특허문헌 2)에는, 베타인형 양성 화합물, 알킬렌옥사이드 부가형 비이온 계면 활성제 및/또는 카복실산염 등의 음이온 계면 활성제로 이루어지는 섬유 처리제를 부착시킨 소취성(消臭性) 섬유를 이용하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 특허문헌 2에 기재된 섬유 처리제는 도포에 의해 섬유에 부착되어 있기 때문에, 일단, 뇨에 접촉되면 섬유 처리제가 일부 유출되어, 흡수체 쪽으로 이행해 버려, 상기 특허문헌 1과 마찬가지로 효과의 유지라는 점에서 만족할 수 있는 것이 아니다.
한편, 예컨대 일본 특허공표 제2005-530857호 공보(특허문헌 3)에는 항균 활성 물질과 음이온성 계면 활성제를 포함하는 항균 조성물을 이용하는 방법이, 일본 특허공표 제2002-505918호 공보(특허문헌 4)에는 프로톤 공여성 활성 성분을 포함하는 스킨 케어(skin care) 조성물을 이용하는 방법 등 여러 가지 방법이 제안되어 있다. 그러나, 어느 방법에서도 경시적으로 효과가 저감되어 버린다고 하는 문제가 있다. 또한, 항균 조성물을 이용하는 방법에 있어서는, 항균제 작용에 의해 일시적으로 균의 증식을 저감할 수 있지만, 유해한 균과 함께 유익한 균의 증식도 억제되어 버리기 때문에, 오히려 유해균의 증식을 초래하게 된다. 따라서, 선행기술에서는, 기저귀 착용 시에 발생되는 피부 발진을 억제하는 효과는 불충분하며, 한층더 개량이 요구되고 있다.
일본 특허공표 제2003-516778호 공보 일본 특허공개 제2004-176225호 공보 일본 특허공표 제2005-530857호 공보 일본 특허공표 제2002-505918호 공보
본 발명자들은, 유해균의 증식이 억제되고, 피부 발진의 억제를 지속시키는 것이 가능한 종이 기저귀, 생리 용품 등의 위생 재료의 톱 시트, 또는 세컨드 시트(second sheet)에 적합한 섬유, 이러한 섬유를 포함하는 부직포를 개발하는 것을 목적으로 하여 검토를 행한 결과, 산 형태의 음이온계 계면 활성제를 포함하는 올레핀계 중합체 조성물에 의해 수득되는 섬유, 이러한 섬유를 포함하는 부직포가 상기 목적을 달성할 수 있다는 것을 발견해냈다.
본 발명은, 올레핀계 중합체 100중량부에 대하여, 산 형태의 음이온계 계면 활성제를 0.1 내지 30중량부 포함하는 올레핀계 중합체 조성물로 이루어지는 섬유로서, 상기 산 형태의 음이온계 계면 활성제가 섬유에 용융 혼련되어 이루어지는 섬유를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 섬유 및 상기 섬유를 포함하는 부직포는, 기저귀 등의 위생 재료로서 사용한 경우에, 유해균의 증식이 억제되고, 피부 발진의 억제 효과의 지속성이 높다고 하는 특징을 갖는다.
<올레핀계 중합체>
본 발명의 섬유 및 상기 섬유를 포함하는 부직포를 형성하는 올레핀계 중합체는, 에틸렌, 프로필렌, 1-뷰텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐 및 1-옥텐 등의 α-올레핀의 단독 또는 공중합체이며, 구체적으로는, 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌(소위 LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌, 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체, 에틸렌·1-뷰텐 랜덤 공중합체 등의 에틸렌의 단독 중합체 또는 에틸렌·α-올레핀 공중합체 등의 에틸렌계 중합체; 프로필렌의 단독 중합체(소위 폴리프로필렌), 프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체, 프로필렌·에틸렌·1-뷰텐 랜덤 공중합체(소위 랜덤 폴리프로필렌), 프로필렌 블록 공중합체, 프로필렌·1-뷰텐 랜덤 공중합체 등의 프로필렌계 중합체; 1-뷰텐 단독 중합체, 1-뷰텐·에틸렌 공중합체, 1-뷰텐·프로필렌 공중합체 등의 1-뷰텐계 중합체; 폴리4-메틸-1-펜텐 등을 들 수 있다.
이들 올레핀계 중합체 중에서도, 프로필렌계 중합체가, 성형 시의 방사 안정성이나 부직포의 가공성 및 통기성, 유연성, 경량성, 내열성이 우수한 부직포가 얻어지기 때문에 바람직하다.
본 발명에 따른 올레핀계 중합체에는, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위에서, 친수성을 촉진 또는 억제하는 조제, 통상 이용되는 산화 방지제, 내후(耐候) 안정제, 내광 안정제, 블록킹 방지제, 윤활제, 핵제, 안료, 유연제, 발수제, 필러, 항균제 등의 첨가제 또는 올레핀계 중합체 이외의 중합체를 필요에 따라 배합할 수 있다.
<프로필렌계 중합체>
본 발명에 따른 프로필렌계 중합체로서는, 통상, 융점(Tm)이 125℃ 이상, 바람직하게는 130 내지 165℃의 범위에 있는 프로필렌의 단독 중합체 또는 프로필렌과 소량의 에틸렌, 1-뷰텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 4-메틸-1-펜텐 등의 탄소수 2 이상(단, 탄소수 3을 제외함), 바람직하게는 2 내지 8(단, 탄소수 3을 제외함)의 1종 또는 2종 이상의 α-올레핀의 공중합체가 바람직하다.
본 발명에 따른 프로필렌계 중합체는, 용융 방사할 수 있는 한, 용융 유량(MFR: ASTM D-1238, 230℃, 하중 2160g)은 특별히 한정은 되지 않지만, 통상 1 내지 1000g/10분, 바람직하게는 5 내지 500g/10분, 더욱 바람직하게는 10 내지 100g/10분의 범위에 있다.
본 발명에 따른 프로필렌계 중합체 중에서도, 융점(Tm)이 125 내지 155℃, 바람직하게는 130 내지 147℃의 범위에 있는 프로필렌과 소량의 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-올레핀의 프로필렌·α-올레핀 랜덤 공중합체가, 유연성, 초기 친수성이 우수한 부직포가 얻어지기 때문에 특히 바람직하다.
프로필렌·α-올레핀 랜덤 공중합체에서의 α-올레핀의 함유량은, 융점(Tm)이 상기 범위에 있는 한, 특별히 한정은 되지 않지만, 통상 1 내지 10몰%의 범위에 있다. 보다 바람직하게는 1 내지 5몰%이다.
<산 형태의 음이온계 계면 활성제>
본 발명에 따른 산 형태의 음이온계 계면 활성제란, 물 또는 수분의 존재 하에서 산성을 나타낼 수 있는 음이온계 계면 활성제이다. 산 형태의 음이온계 계면 활성제로서는, 특히, 완충능을 가짐으로써 pH의 변화를 완화시키는 능력을 발현할 수 있기 때문에, 약산성을 나타내는 산 형태의 음이온계 계면 활성제가 바람직하고, 구체적으로는, 지방산, 또는 산 형태의 인산에스터형 계면 활성제가 바람직하다. 또한, 산 형태의 상기 계면 활성제이면, 완전 중화염이 아닌, 예컨대 모노알킬인산에스터염과 같은 부분 중화염이어도 좋다.
본 발명에 따른 산 형태의 음이온계 계면 활성제로서는, 통상, 소수성기의 탄소수가 8 이상, 보다 양호한 용융 혼련성, 및 압출 성형 시의 안정된 운전성을 얻는 관점에서 바람직하게는 9 이상, 보다 바람직하게는 12 이상, 더욱 바람직하게는 13 이상인 지방족 탄화수소기를 갖는 음이온계 계면 활성제, 특히 바람직하게는 탄소수가 18 내지 28의 범위에 있는 지방족 탄화수소기를 갖는 음이온계 계면 활성제, 또는, 바람직하게는 탄소수가 9 이상인 지방산, 바람직하게는 탄소수가 12 이상, 더욱 바람직하게는 탄소수가 13 이상, 특히 바람직하게는 탄소수가 18 내지 28의 범위에 있는 지방산, 또는, 바람직하게는 소수성기의 탄소수가 9 이상인 인산에스터형 계면 활성제, 더욱 바람직하게는 소수성기의 탄소수가 12 이상, 더욱 바람직하게는 13 이상, 특히 바람직하게는 18 내지 28의 범위에 있는 인산에스터형 계면 활성제이다. 인산에스터형 계면 활성제로서는, 지방족 알코올과 인산의 에스터인 알킬인산에스터, 지방족 알코올의 알킬렌옥사이드 부가물과 인산의 에스터인 알킬에터인산에스터, 방향족 알코올의 알킬렌옥사이드 부가물과 인산의 에스터인 알킬페닐에터인산에스터 등을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 산 형태의 음이온계 계면 활성제로서는, 이들의 혼합물이어도 좋다. 예컨대, 탄소수가 18 내지 28인 지방산, 또는 산 형태의 인산에스터형 계면 활성제가, 탄소수가 18 내지 28인 지방족 알코올과 인산의 에스터인 알킬인산에스터, 또는 탄소수가 18 내지 28인 지방족 알코올의 알킬렌옥사이드 부가물과 인산의 에스터인 알킬에터인산에스터, 또는 탄소수가 18 내지 28인 방향족 알코올의 알킬렌옥사이드 부가물과 인산의 에스터인 알킬페닐에터인산에스터, 또는 그들의 혼합물의 경우이다. 탄소수가 9 이상인 지방산, 또는 탄소수가 9 이상인 산 형태의 인산에스터형 계면 활성제, 또는 그들의 혼합물인 경우, 보다 양호한 용융 혼련성이 얻어진다는 점, 및 산 형태의 음이온계 계면 활성제가 부직포로부터 용출되는 것이 억제되어, 효과의 지속성이 얻어진다는 점 때문에 바람직하다.
본 발명에 따른 지방산으로서는, 구체적으로는, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 몬탄산 등의 포화 지방산, 올레산, 리놀렌산, 네르본산 등의 불포화 지방산을 들 수 있다.
본 발명에 따른 산 형태의 인산에스터형 계면 활성제로서는, 알킬인산에스터의 구체예로서, 예컨대 모노스테아릴인산에스터, 다이스테아릴인산에스터, 모노베헤닐인산에스터, 다이베헤닐인산에스터, 모노세틸인산에스터, 다이세틸인산에스터, 모노라우릴인산에스터, 다이라우릴인산에스터, 모노옥틸인산에스터, 다이옥틸인산에스터 등을, 또한 알킬에터인산에스터의 구체예로서, 예컨대 모노(폴리옥시에틸렌·스테아릴에터)인산에스터, 다이(폴리옥시에틸렌·스테아릴에터)인산에스터, 모노(폴리옥시에틸렌·라우릴에터)인산에스터, 다이(폴리옥시에틸렌·라우릴에터)인산에스터 등을, 또한 알킬페닐에터인산에스터의 구체예로서, 예컨대 모노(폴리옥시에틸렌·스테아릴페닐에터)인산에스터, 다이(폴리옥시에틸렌·스테아릴페닐에터)인산에스터, 모노(폴리옥시에틸렌·라우릴페닐에터)인산에스터, 다이(폴리옥시에틸렌·라우릴페닐에터)인산에스터 등을 들 수 있다.
이들 산 형태의 음이온계 계면 활성제 중에서도, 특히 산 형태의 인산에스터형 계면 활성제가 바람직하다.
<비이온계 계면 활성제>
본 발명에 따른 비이온계 계면 활성제로서는, 여러 가지 공지된 비이온계 계면 활성제를 사용하는 것이 가능하고, 그것을 첨가하여 섬유를 형성했을 때에 섬유 표면이 친수성을 나타내는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 비이온계 계면 활성제의 구체예로서는, 지방산글리세라이드, 알콕시화 알킬페놀, 폴리옥시알킬렌 지방산에스터, 알킬폴리옥시에틸렌알코올, 지방산아마이드, 폴리옥시알킬렌솔비탄 지방산에스터, 수크로스 지방산에스터, 솔비탄 지방산에스터, 지방산알카놀아마이드, 폴리옥시알킬렌알킬에터, 폴리옥시알킬렌알킬페닐에터, 알킬폴리글루코사이드, 지방산다이에탄올아마이드, 알킬모노글리세릴에터 등을 들 수 있다.
<올레핀계 중합체 조성물>
본 발명에 따른 올레핀계 중합체 조성물은, 상기 올레핀계 중합체 100중량부에 대하여, 상기 산 형태의 음이온계 계면 활성제를 0.1 내지 30중량부, 바람직하게는 1 내지 15중량부, 더욱 바람직하게는 1.5 내지 10중량부 포함하는 조성물이다.
산 형태의 음이온계 계면 활성제의 양이 0.1중량부 미만에서는, 섬유 주변의 환경을 약산성으로 하는 효과가 낮고, 그 결과, 그것을 이용한 부직포를 생리 용품, 기저귀 등의 위생 재료에 이용한 경우에는, 발진 저감 효과가 부족할 우려가 있다. 한편, 첨가량의 상한은 특별히 한정은 되지 않지만, 30중량부를 초과하면, 섬유 주변의 환경을 약산성으로 하는 효과가 포화됨과 함께, 얻어지는 섬유 및 상기 섬유를 포함하는 부직포의 표면에 배어나오는 산 형태의 음이온계 계면 활성제의 양이 많아져, 성형 가공성이 저하된다.
본 발명에 따른 올레핀계 중합체 조성물은, 상기 산 형태의 음이온계 계면 활성제에 더하여, 추가로, 상기 비이온계 계면 활성제를 상기 올레핀계 중합체 100중량부에 대하여, 0.1 내지 30중량부, 바람직하게는 0.5 내지 15중량부의 범위로 포함함으로써, 얻어지는 섬유의 친수성을 향상시킬 수 있고, 또한 산 형태의 음이온계 계면 활성제에 의한 급격한 pH의 변화를 완화시킬 수 있다.
본 발명에 따른 올레핀계 중합체 조성물을 준비하는 경우는, 상기 산 형태의 음이온계 계면 활성제를, 5중량% 초과, 예컨대 10 내지 40중량%로 고농도로 포함하는 펠렛상(狀)의 마스터 배치로 해 놓으면, 섬유 및 부직포의 제조 시에 산 형태의 음이온계 계면 활성제의 첨가 및 상기 올레핀계 중합체와의 혼합이 용이해지기 때문에 바람직하다. 산 형태의 음이온계 계면 활성제와의 혼합물의 마스터 배치에 이용하는 올레핀계 중합체는, 상기 올레핀계 중합체에 한하지 않고, 다른 올레핀계 중합체를 이용할 수 있다. 이러한 마스터 배치에 이용되는 올레핀계 중합체는 목적으로 하는 섬유 및 상기 섬유를 포함하는 부직포에 따라서, MFR을 적절히 선택할 수 있다.
본 발명에 따른 올레핀계 중합체 조성물에는, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서, 통상 이용되는 산화 방지제, 내후 안정제, 내광 안정제, 블록킹 방지제, 윤활제, 핵제, 안료 등의 첨가제 또는 올레핀계 중합체 이외의 중합체를 필요에 따라 배합할 수 있다.
<섬유 및 부직포>
본 발명의 섬유 및 상기 섬유를 포함하는 부직포는, 상기 올레핀계 중합체와 상기 산 형태의 음이온계 계면 활성제 및 바람직하게는 상기 비이온계 계면 활성제를 포함하는 올레핀계 중합체 조성물의 섬유 및 상기 섬유를 포함하는 부직포이다.
특히 상기 올레핀계 중합체에 상기 산 형태의 음이온계 계면 활성제가 용융 혼련되어 이루어지는 경우, 피부 발진을 저감하는 효과가 지속되기 때문에 바람직하다. 또한, 상기 비이온계 계면 활성제를 병용하는 경우, 상기 산 형태의 음이온계 계면 활성제와 함께 용융 혼련됨으로써, 용융 혼련성이 향상되어, 상기 비이온계 계면 활성제와 상기 산 형태의 음이온계 계면 활성제를 균일하게 섬유 표면에 분산시킬 수 있다.
본 발명의 섬유는, 통상, 섬도(纖度)가 0.5 내지 5데니어(denier)의 범위에 있다. 본 발명의 섬유는 단섬유이어도 좋지만, 장섬유인 것이, 얻어지는 부직포로부터의 섬유의 탈락 등이 없기 때문에 바람직하다.
본 발명의 섬유의 단면 형상은 원형 외에 V자형, 十자형, T자형 등의 이형(異形) 단면이어도 좋다.
본 발명의 섬유는, 사이드-바이-사이드(side-by-side)형의 적어도 2 성분 이상의 올레핀계 중합체 조성물로 이루어지는 권축(捲縮) 섬유이어도 좋다. 바람직하게는, 올레핀계 중합체로서, 프로필렌의 단독 중합체와 프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체로 이루어지는 사이드-바이-사이드형의 권축 섬유를 들 수 있다.
또한, 본 발명의 섬유는, 동심형 또는 편심형의 섬유이어도 좋고, 그 경우는, 심부(core), 초부(sheath)의 양쪽 또는 어느 한쪽에, 상기 산 형태의 음이온계 계면 활성제 및 바람직하게는 상기 비이온계 계면 활성제를 첨가하여도 좋다.
또한, 본 발명의 섬유는, 다른 섬유와의 혼섬 부직포로 하여도 좋다. 예컨대, 본 발명의 섬유는, 이러한 권축 섬유와 그 밖의 비권축 섬유의 혼섬 부직포로 하여도 좋다.
본 발명의 부직포는, 통상, 평량이 10 내지 30g/m2, 바람직하게는 15 내지 25g/m2의 범위에 있다.
본 발명의 부직포는, 용도에 따라, 여러 가지 공지된 교락(交絡) 방법, 예컨대 니들 펀치, 워터 제트, 초음파 등의 수단을 이용하는 방법, 또는 엠보싱 롤을 이용하는 열 엠보싱 가공 또는 핫 에어 스루(hot air through)를 이용함으로써 일부 열 융착하는 방법에 의해 교락해 두어도 좋다. 이러한 교락 방법은 단독으로도 복수의 교락 방법을 조합하여 이용하여도 좋다.
열 엠보싱 가공에 의해 열 융착하는 경우는, 통상, 엠보싱 면적률이 3 내지 30%, 바람직하게는 5 내지 20%의 범위에 있다. 각인(刻印) 형상은, 원, 타원, 계란형, 정사각, 마름모, 직사각, 사각, 퀼트, 격자, 귀갑(龜甲)이나 그들 형상을 기본으로 하는 연속된 형이 예시된다.
본 발명의 부직포는, 여러 가지 용도에 따라, 단독이어도 다른 층과 적층하여 이용하여도 좋다.
본 발명의 부직포와 적층되는 다른 층은, 구체적으로는, 예컨대 편포(編布), 직포, 부직포, 필름, 종이 제품 등을 들 수 있다. 본 발명의 부직포와 다른 층을 적층하는(접합하는) 경우는, 열 엠보싱 가공, 초음파 융착 등의 열 융착법, 니들 펀치, 워터 제트 등의 기계적 교락법, 열 용융(hot melt) 접착제, 우레탄계 접착제 등의 접착제에 의한 방법, 압출 라미네이트 등을 비롯하여, 여러 가지 공지된 방법을 채용할 수 있다. 본 발명의 부직포는, 열 용융 접착제나 압출 라미네이트 등 고온 물질과 접촉하는 공정을 거친 후에도, 발진 저감 효과가 지속되기 때문에, 제품의 품질 관리 상 편리성이 높다.
본 발명의 부직포와 적층되는 부직포로서는, 다른 스펀본드 부직포, 멜트블로우 부직포, 습식 부직포, 건식 부직포, 건식 펄프 부직포, 플래쉬 방사 부직포, 개섬 부직포 등 여러 가지 공지된 부직포를 들 수 있다.
이러한 부직포를 구성하는 재료로서는, 여러 가지 공지된 열가소성 수지, 예컨대 에틸렌, 프로필렌, 1-뷰텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐 및 1-옥텐 등의 α-올레핀의 단독 또는 공중합체인 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상(線狀) 저밀도 폴리에틸렌(소위 LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 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(폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등), 폴리아마이드(나일론-6, 나일론-66, 폴리메타자일렌아디프아마이드 등), 폴리염화바이닐, 폴리이미드, 에틸렌·아세트산바이닐 공중합체, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리카보네이트, 폴리스타이렌, 아이오노머, 열가소성 폴리우레탄 또는 이들의 혼합물 등을 예시할 수 있다. 이들 중에서는, 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌(소위 LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리프로필렌 랜덤 공중합체, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아마이드 등이 바람직하다.
본 발명의 부직포와 적층되는 다른 스펀본드 부직포로서, 권축 섬유로 이루어지는 부직포를 이용하면, 얻어지는 적층체는, 유연성, 벌키성(bulkiness) 및 촉감이 우수하다. 또한, 열가소성 수지 및 열가소성 엘라스토머 각각의 장섬유의 혼합 섬유로 이루어지는 부직포를 연신 가공한 것을 이용하면, 얻어지는 적층체는, 상기 특징에 더하여, 신축성이 우수하다.
본 발명의 부직포를 흡수성 물품, 예컨대 1회용 기저귀의 톱 시트, 세컨드 시트 또는 흡수체를 싸는 시트(코어 랩(wrap))에 이용하는 경우는, 섬도를 0.5 내지 3데니어, 평량을 7 내지 50g/m2의 범위로 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 부직포를 흡수성 물품의 흡수체를 싸는 시트(코어 랩)에 이용하는 경우는, 상기 멜트블로우 부직포와 적층하여 이용할 수 있다.
본 발명의 부직포와 적층되는 필름으로서는, 본 발명의 부직포의 특징인 발진 저감 효과가 더욱 생기도록, 통기성(투습성) 필름이 바람직하다. 이러한 통기성 필름으로서는, 여러 가지 공지된 통기성 필름, 예컨대 투습성을 갖는 폴리우레탄계 엘라스토머, 폴리에스터계 엘라스토머, 폴리아마이드계 엘라스토머 등의 열가소성 엘라스토머로 이루어지는 필름, 무기 또는 유기 미립자를 포함하는 열가소성 수지로 이루어지는 필름을 연신하여 다공화하여 이루어지는 다공 필름 등을 들 수 있다. 다공 필름에 이용하는 열가소성 수지로서는, 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌(소위 LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리프로필렌 랜덤 공중합체 또는 그들의 조성물 등의 폴리올레핀이 바람직하다.
본 발명의 부직포는, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서, 기어 가공, 인쇄, 도포, 라미네이트, 열처리, 부형(賦型) 가공 등의 2차 가공을 실시하여 이용하여도 좋다.
<부직포의 제조 방법>
부직포의 원료로서 단섬유를 이용하는 경우는, 여러 가지 공지된 제조 방법, 예컨대 습식법 또는 건식법(카딩(carding))에 의해 제조할 수 있다.
<장섬유 부직포의 제조 방법>
본 발명의 장섬유 부직포는, 여러 가지 공지된 부직포의 제조 방법에 의해 제조할 수 있지만, 스펀본드법에 의해 제조하는 방법이, 생산성이 우수하다는 점에서 바람직하다.
본 발명의 장섬유 부직포를 스펀본드법에 의해 제조하는 경우는, 올레핀계 중합체 조성물의 단섬유로 이루어지는 스펀본드 부직포를 제조하는 경우는 1개의 압출기에서 180 내지 250℃, 바람직하게는 190 내지 230℃에서 용융하고, 방사 노즐을 갖는 180 내지 250℃, 바람직하게는 190 내지 230℃로 설정한 방사 구금으로부터 0.4 내지 1.5g/분, 바람직하게는 0.5 내지 0.8g/분의 단공(單孔) 토출량으로 토출시켜, 섬유를 방출(紡出)하고, 방출된 섬유를 10 내지 40℃, 바람직하게는 20 내지 40℃의 냉각용 에어에 의해 냉각함과 함께, 2000 내지 7000m/분, 바람직하게는 3000 내지 6000m/분의 고속 에어에 의해 섬유를 견인 세화하여 소정의 섬도로 하여, 포집(捕集) 벨트 상에 포집하여 소정의 두께(평량)로 퇴적시킨 후, 니들 펀치, 워터 제트, 초음파 등의 수단을 이용하는 방법, 또는 엠보싱 롤을 이용하는 열 엠보싱 가공 또는 핫 에어 스루를 이용함으로써 일부 열 융착하는 방법 등의 교락 방법으로 교락시킴으로써 제조할 수 있다.
<흡수성 물품>
본 발명의 흡수성 물품은, 상기 부직포, 바람직하게는 장섬유 부직포를 톱 시트 및/또는 세컨드 시트, 또는 흡수체를 싸는 시트(코어 랩)에 이용하여 이루어지는 흡수성 물품이다. 본 발명의 흡수성 물품은, 1회용 기저귀, 팬티 또는 생리 용품, 뇨 수집 패드, 펫(pet)용 시트 등을 포함한다.
특히, 1회용 기저귀의 톱 시트, 세컨드 시트 또는 흡수체를 싸는 시트(코어 랩)에 이용하는 경우, 올레핀계 중합체 조성물의 섬유로 이루어지는 부직포를 이용하는 경우는, 올레핀계 중합체 100중량부에 대하여, 산 형태의 음이온계 계면 활성제를 0.5 내지 30중량부, 또는 산 형태의 음이온계 계면 활성제를 0.5 내지 30중량부, 및 비이온계 계면 활성제를 0.5 내지 30중량부 포함하는 것이 바람직하다.
실시예
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
한편, 실시예 및 비교예에서의 발진 억제 효과의 정도는, 이하의 방법에 의해 평가했다.
〔발진 평가 방법〕
이하의 순서로 발진의 정도를 평가했다.
건강한 3세 아이(남자)로부터 채취한 변을 증류수로 1%로 희석하고, (주)코쿠산사제 냉각 고속 원심 분리기 H-201FR을 이용하여, 3000rpm-15분간 원심 분리한 상징액(上澄液)을 채취하여 평가액으로 했다. 이 평가액에, 이하의 실시예 및 비교예에서 제조된 부직포 샘플을 1분 및 30분간 침지시킨 후, ISO 10993-10(염증 및 지효성 과민증을 위한 시험)에 기초하여 조정된 토끼 3마리의 피부에 부착하여, 48시간 후의 피부의 상태를 관찰했다.
〔평가 기준〕
1점: 3마리 모두 피부의 상태에 거의 변화가 없었다.
2점: 1 내지 2마리에 약간 부종, 반점이 나타났다.
3점: 3마리 모두 약간 부종, 반점이 나타났다.
4점: 1 내지 2마리에 부종, 반점이 나타났다.
5점: 3마리 모두 부종, 반점이 나타났다.
6점: 3마리 모두 부종, 반점이 현저히 나타났다.
〔압출 성형성〕
1점: 압출기 스크류로의 침투 상태 양호.
2점: 압출기 스크류로의 침투 상태에 어려움 있음． 노즐 압력 변동 있음.
[실시예 1]
올레핀계 중합체 100중량부에 대하여 산 형태의 음이온계 계면 활성제 또는 비이온계 계면 활성제가 표 1에 기재된 양으로 포함하는 조성물을 이하와 같이 하여 조제했다. 산 형태의 음이온계 계면 활성제로서 스테아르산(카오사제, 상품명 루낙 S-90V) 10중량부, 및 비이온계 계면 활성제로서 스테아릴알코올의 에틸렌옥사이드 부가물(BASF사(구Ciba사)제, Irgasurf HL560) 10중량부를, 융점(Tm): 142℃, MFR: 60g/10분의 프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체(PP-1) 79.95중량부, 산화 방지제(BASF사(구Ciba사)제, 상품명 Irgafos 168) 0.05중량부와 함께 230℃에서 용융 혼련하고 압출하여, 펠렛상의 마스터 배치(MB-1)를 준비했다.
이어서, PP-1 60중량부에 대하여, 상기 MB-1을 40중량부 가하고 혼합하여, 프로필렌계 중합체 조성물(조성물-1)을 수득했다.
압출 성능을 평가하기 위해서, 조성물-1을 단축 압출기(스크류 직경 30mm, L/D=30)에 투입하고, 압출량 4.4kg/hr, 수지 온도 200℃에서 가열 용융시킨 바, 압출기 스크류로의 조성물-1의 침투 상태는 계면 활성제를 가하지 않을 때와 마찬가지로 양호했다.
이어서, 조성물-1을 이용하여 스펀본드법에 의해 용융 방사하여, 장섬유 부직포를 수득했다. 방사에 이어서 각인 형상이 능형(菱形), 엠보싱 면적률이 18%, 엠보싱 면적(각인 1개당 면적)이 0.41mm2인 엠보싱 롤을 이용하여, 엠보싱 롤 및 평활 롤의 온도를 125℃, 선 압력을 60N/mm로 하여 열 엠보싱 가공하여, 평량이 20g/m2인 장섬유 부직포를 수득했다. 수득된 장섬유 부직포를 이용하여, 상기 기재된 발진 평가 방법에 의해 발진의 정도를 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 2 내지 6]
산 형태의 음이온계 계면 활성제, 및 비이온계 계면 활성제로서, 이하의 화합물을 이용하고, 또한 첨가량을 표 1에 나타내는 대로 변경하는 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 행하여, 장섬유 부직포를 수득했다. 수득된 장섬유 부직포를 이용하여, 상기 기재된 발진 평가 방법에 의해 발진의 정도를 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
미리스트산(C14): 카오사제 상품명 루낙 MY-98
올레스(oleth)-4인산(C18): 도호화학공업사제 상품명 포스파놀 RB-410
[실시예 7]
올레핀계 중합체 100중량부에 대하여 산 형태의 음이온계 계면 활성제 또는 비이온계 계면 활성제가 표 1에 기재된 양으로 포함하는 조성물을 이하와 같이 하여 조제했다. 산 형태의 음이온계 계면 활성제로서 도데실인산(다케모토유지사제) 5중량부, 및 비이온계 계면 활성제로서 폴리(옥시에틸렌)1,6-헥세인다이올·다이라우레이트(다케모토유지사제) 14중량부, 폴리(옥시에틸렌)솔비탄 3올레산에스터(다케모토유지사제) 1중량부를, 융점(Tm): 142℃, MFR: 60g/10분의 프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체(PP-1) 79.95중량부, 산화 방지제(BASF사(구Ciba사)제, 상품명 Irganox 1010) 0.05중량부와 함께 180℃에서 용융 혼련하고 압출하여, 펠렛상의 마스터 배치(MB-2)를 준비했다.
이어서, PP-1 80중량부에 대하여, 상기 MB-2를 20중량부 가하고 혼합하여, 프로필렌계 중합체 조성물(조성물-2)을 수득했다.
압출 성능을 평가하기 위해서, 조성물-2를 단축 압출기(스크류 직경 30mm, L/D=30)에 투입하고, 압출량 4.4kg/hr, 수지 온도 200℃에서 가열 용융시킨 바, 압출기 스크류로의 조성물-2의 침투 상태는 계면 활성제를 가하지 않을 때와 마찬가지로 양호했다.
이어서, 조성물-2를 이용하여 스펀본드법에 의해 용융 방사하여, 장섬유 부직포를 수득했다. 방사에 이어서 각인 형상이 능형, 엠보싱 면적률이 18%, 엠보싱 면적(각인 1개당 면적)이 0.41mm2인 엠보싱 롤을 이용하여, 엠보싱 롤 및 평활 롤의 온도를 125℃, 선 압력을 60N/mm로 하여 열 엠보싱 가공하여, 평량이 20g/m2인 장섬유 부직포를 수득했다. 수득된 장섬유 부직포를 이용하여, 상기 기재된 발진 평가 방법에 의해 발진의 정도를 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 8, 9]
실시예 7에서 이용한 비이온계 계면 활성제를 이용하고, 산 형태의 음이온계 계면 활성제로서 이하의 화합물을 이용하고, 또한 첨가량을 표 1에 나타내는 대로 변경하는 것 이외는 실시예 7과 마찬가지로 행하여, 장섬유 부직포를 수득했다. 수득된 장섬유 부직포를 이용하여, 상기 기재된 발진 평가 방법에 의해 발진의 정도를 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
음이온계 계면 활성제
옥틸인산(C8): 다케모토유지사제
옥타데케인-1-일=2수소=포스페이트(C18): 다케모토유지사제
인산수소다이옥타데실(C18): 다케모토유지사제
Figure pat00001
[비교예 1]
실시예 1에서 이용한 비이온계 계면 활성제만을 첨가하고, 산 형태의 음이온계 계면 활성제를 첨가하지 않는다는 점 이외는 실시예 1과 마찬가지로 행하여, 장섬유 부직포를 수득했다. 수득된 장섬유 부직포를 이용하여, 상기 기재된 발진 평가 방법에 의해 발진의 정도를 평가했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
[비교예 2 내지 6]
PP-1을 이용하여 스펀본드법에 의해 용융 방사하여, 장섬유 부직포를 수득했다. 방사에 이어서 각인 형상이 능형, 엠보싱 면적률이 18%, 엠보싱 면적(각인 1개당 면적)이 0.41mm2인 엠보싱 롤을 이용하여, 엠보싱 롤 및 평활 롤의 온도를 125℃, 선 압력을 60N/mm로 하여 열 엠보싱 가공하여, 평량이 20g/m2인 장섬유 부직포(NW-1)를 수득했다. 한편, 표 2에서 나타내는 비교예 2 내지 6에서, 이하의 화합물을, 각각이 용해 가능한 농도로 조정된 아이소프로필알코올 수용액에 용해하여, 도포액을 수득하고, 이것을 NW-1에 도포하고, 그 후 건조시킨다. 도포, 건조를 반복하여, 건조 후의 중량이 표 2에서 나타내는 소정의 첨가량이 되도록 조정했다. 수득된 부직포를 이용하여, 상기 기재된 발진 평가 방법에 의해 발진의 정도를 평가했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
음이온계 계면 활성제
시트르산(C6): 와코쥰야쿠공업사제 시약
옥틸산(C8): 교와발효케미컬사제 시약
스테아릴알코올(C18): 카오사제 상품명 칼콜 8098
도데실인산(C12): 다케모토유지사제
비이온계 계면 활성제
폴리(옥시에틸렌)1,6-헥세인다이올·다이라우레이트: 다케모토유지사제
폴리(옥시에틸렌)솔비탄 3올레산에스터(다케모토유지사제)
Figure pat00002
본 발명의 섬유 및 상기 섬유를 포함하는 부직포는, 종이 기저귀, 생리 용품 등의 위생 재료의 톱 시트 또는 세컨드 시트로서 적합하게 사용할 수 있다.

Claims (6)

  1. 올레핀계 중합체 100중량부에 대하여, 산 형태의 음이온계 계면 활성제를 0.1 내지 30중량부 포함하는 올레핀계 중합체 조성물로 이루어지는 섬유로서, 상기 산 형태의 음이온계 계면 활성제가 섬유에 용융 혼련되어 이루어지고,
    상기 산 형태의 음이온계 계면 활성제가, 소수성기의 탄소수가 9 이상인 인산에스터형 계면 활성제이고,
    상기 올레핀계 중합체가, 융점(Tm)이 125 내지 155℃의 범위에 있는 프로필렌 및 α-올레핀으로 이루어지는 프로필렌·α-올레핀 랜덤 공중합체인
    것을 특징으로 하는 섬유.
  2. 제 1 항에 있어서,
    올레핀계 중합체 조성물이 올레핀계 중합체 100중량부에 대하여 비이온계 계면 활성제를 0.1 내지 30중량부 포함하는 섬유.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    섬유가 장섬유인 섬유.
  4. 제 3 항에 기재된 섬유로 이루어지는 부직포.
  5. 제 4 항에 기재된 부직포를 톱 시트, 세컨드 시트, 또는 이들 둘 모두에 이용하여 이루어지는 흡수성 물품.
  6. 제 4 항에 기재된 부직포를, 흡수체를 싸는 시트에 이용하여 이루어지는 흡수성 물품.
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