KR20150056524A - Polyphenylene sulfide composite fiber and non-woven fabric - Google Patents
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Abstract
폴리페닐렌술피드를 주성분으로 하는 수지로 이루어지고, 열치수 안정성을 가지면서 열접착성이 우수한 복합 섬유 및 부직포를 제공한다. 폴리페닐렌술피드를 주성분으로 하는 수지를 성분 A로 하고, 폴리페닐렌술피드를 주성분으로 해서 성분 A보다 멜트 플로우 레이트가 큰 수지를 성분 B로 하고, 성분 A 및 성분 B를 주로 해서 이루어지는 복합 섬유로서, 성분 B가 섬유의 표면의 적어도 일부를 형성해서 이루어진다.A composite fiber and a nonwoven fabric made of a resin containing polyphenylene sulfide as a main component and having thermal stability and excellent thermal adhesion property are provided. As a composite fiber comprising a polyphenylene sulfide-based resin as a component A, a polyphenylene sulfide-based resin as a main component, a resin having a higher melt flow rate than the component A as a component B, and a component A and a component B as main components , And component B forms at least part of the surface of the fiber.
Description
본 발명은 폴리페닐렌술피드(이하, 「PPS」라고 약기하는 경우가 있다)를 주성분으로 하는 수지로 이루어지고, 내열성이나 내약품성이 우수한 PPS 복합 섬유 및 그 섬유로 구성되는 부직포에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a PPS composite fiber composed of a resin mainly composed of polyphenylene sulfide (hereinafter, sometimes abbreviated as "PPS") and having excellent heat resistance and chemical resistance, and a nonwoven fabric composed of the fibers.
PPS 수지는 내열성, 난연성 및 내약품성이 우수한 특성을 갖고, 엔지니어 플라스틱, 필름, 섬유 및 부직포 등으로서 적합하게 사용되고 있다. 특히 부직포에 대해서는 이들 특성을 살려서 내열성 필터, 전기 절연재 및 전지 세퍼레이터 등의 산업 용도로의 이용이 기대되어 있다.PPS resins have excellent heat resistance, flame retardancy and chemical resistance, and are suitably used as engineered plastics, films, fibers and nonwoven fabrics. Especially, nonwoven fabric is expected to be utilized for industrial applications such as heat-resistant filters, electric insulating materials and battery separators by taking advantage of these characteristics.
지금까지 PPS 수지를 사용한 부직포로서 PPS 수지를 스판 본드법에 의해 방사 연신하여 얻어지는 포백에 그 제 1 결정화 온도 이하에서 가접착을 실시하고, 그 후, 긴장 하에서 제 1 결정화 온도 이상에서 열처리한 후, 열접착을 실시하는 장섬유 부직포가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조). 그러나, 열처리를 실시하는 방법에서는 섬유의 결정성이 과도하게 진행됨으로써 열접착성이 부족하고, 기계적 강도가 높은 부직포가 얻어지지 않는다는 문제가 있었다.The present invention relates to a method for producing a nonwoven fabric using a PPS resin and a method for producing a nonwoven fabric using the PPS resin as a nonwoven fabric by spunbonding a PPS resin by spunbonding and then performing heat bonding at a temperature not lower than the first crystallization temperature, There has been proposed a long-fiber nonwoven fabric which is thermally adhered (see Patent Document 1). However, in the method of performing the heat treatment, there is a problem that the crystallinity of the fiber is excessively promoted, so that the thermal adhesiveness is insufficient and a nonwoven fabric having a high mechanical strength can not be obtained.
또한, 방사 속도 6000m/min 이상에서 방사하고, 결정화도가 25~50%인 PPS 섬유를 30wt% 이상 포함하고, 열접착에 의해 일체화하는 내열성 부직포가 제안되어 있다(특허문헌 2 참조). 그러나, 방사 속도 6000m/min 이상의 고속 방사로 얻어지는 섬유는 결정성이 높아 열접착성이 부족하고, 기계적 강도가 높은 부직포가 얻어지지 않는다는 문제가 있었다.Further, a heat-resistant nonwoven fabric which has been spun at a spinning speed of 6000 m / min or more and contains PPS fibers having a crystallinity of 25 to 50% in an amount of 30 wt% or more and integrated by thermal bonding has been proposed (see Patent Document 2). However, the fibers obtained by high-speed spinning at a spinning speed of 6000 m / min or more have a problem of insufficient thermal adhesiveness due to high crystallinity and a nonwoven fabric having a high mechanical strength can not be obtained.
합성 섬유에 있어서는 일반적으로 결정성을 높게 하면 열치수 안정성은 향상되지만 열접착성은 저하되어 양 특성은 말하자면 트레이드 오프의 관계에 있다. 특히, PPS 섬유는 상기한 바와 같이 양 특성을 양립시키는 것이 곤란했다.Generally, in a synthetic fiber, if the crystallinity is increased, the thermal dimensional stability is improved, but the thermal adhesiveness is lowered, and both properties are in a trade-off relation. Particularly, it has been difficult to make both properties of PPS fiber compatible as described above.
이 문제에 대해서 열치수 안정성을 가지면서 열접착성도 우수한 PPS 장섬유 부직포의 제안으로서 가열한 압축 공기로 견인, 연신하여 얻어지는 웹을 열접착하는 장섬유 부직포를 출원인은 제안했다(특허문헌 3 참조).As a proposal of a PPS long-fiber nonwoven fabric having thermal stability and thermal stability, the applicant proposed a long-fiber nonwoven fabric in which a web obtained by drawing and stretching with heated compressed air is thermally adhered (see Patent Document 3) .
이러한 기술에서는 확실히 열치수 안정성을 가지면서 열접착성을 향상시키는 일정 효과를 확인할 수 있었지만, 높은 단위 중량이 되면 충분한 열접착성을 얻을 수 없었다.With this technique, it was possible to confirm certain effects of improving thermal adhesion while maintaining thermal stability, but when the unit weight was high, sufficient thermal adhesiveness could not be obtained.
이와 같이 열치수 안정성을 가지면서 열접착성이 우수한 PPS 섬유나 기계적강도가 높은 PPS 부직포는 얻어지지 않았다.As described above, PPS fibers having thermal stability and excellent thermal adhesiveness and PPS nonwoven fabrics having high mechanical strength were not obtained.
본 발명의 목적은 열치수 안정성을 가지면서 또한 열접착성이 우수한 폴리페닐렌술피드 복합 섬유 및 그 섬유로 구성되는 기계적 강도가 높은 부직포를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a polyphenylene sulfide conjugate fiber having thermal stability and excellent thermal adhesiveness and a nonwoven fabric having high mechanical strength composed of the fiber.
즉, 본 발명은 폴리페닐렌술피드를 주성분으로 하는 수지를 성분 A로 하고, 폴리페닐렌술피드를 주성분으로 하여 성분 A보다 멜트 플로우 레이트(이하, 멜트 플로우 레이트를 MFR이라고도 한다)가 큰 수지를 성분 B로 하고, 성분 A 및 성분 B를 주로 해서 이루어지는 복합 섬유로서, 성분 B가 상기 섬유의 표면 중 적어도 일부를 형성해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌술피드 복합 섬유이다.That is, the present invention relates to a resin composition comprising a polyphenylene sulfide-based resin as a component A, a polyphenylene sulfide as a main component, a resin having a higher melt flow rate (hereinafter, also referred to as melt flow rate) B, and the component B is a composite fiber composed mainly of the component A and the component B, and the component B is formed by forming at least a part of the surface of the fiber.
또한, 본 발명은 상기 폴리페닐렌술피드 복합 섬유로 구성되어서 이루어지는 것을 특징으로 하는 부직포이다.Further, the present invention is a nonwoven fabric comprising the polyphenylene sulfide conjugate fiber.
(발명의 효과)(Effects of the Invention)
본 발명의 PPS 복합 섬유는 열치수 안정성을 가지면서 열접착성이 우수하다. 또한, 따라서 본 발명의 부직포는 열치수 안정성을 가지면서 기계적 강도가 우수하여 여러 가지 산업 용도로의 이용이 가능해진다.The PPS conjugate fiber of the present invention is excellent in thermal adhesion while having thermal dimensional stability. In addition, the nonwoven fabric of the present invention has thermal stability and excellent mechanical strength, so that it can be used in various industrial applications.
본 발명의 복합 섬유는 성분 A 및 성분 B를 주로 해서 이루어지고, 그 모두가 PPS를 주성분으로서 포함하는 것이 중요하다. 그렇게 함으로써 우수한 내열성, 난연성 및 내약품성을 얻을 수 있다. 주로 해서 이루어진다는 것은 전체의 90질량% 이상을 차지하는 것을 말한다. 또한, 주성분으로서 포함한다는 것은 전체의 85질량% 이상을 차지하는 것을 말한다.It is important that the composite fiber of the present invention mainly comprises the component A and the component B, and all of them contain PPS as a main component. By doing so, excellent heat resistance, flame retardancy and chemical resistance can be obtained. Mainly, it means that it occupies 90% by mass or more of the whole. Incidentally, the term " as a main component " means that it occupies 85% by mass or more of the total.
또한, 본 발명의 PPS 복합 섬유는 폴리페닐렌술피드를 주성분으로 하는 수지를 성분 A로 하고, 폴리페닐렌술피드를 주성분으로 해서 성분 A보다 멜트 플로우 레이트가 큰 수지를 성분 B로 하고, 성분 A 및 성분 B를 주로 해서 이루어지는 복합 섬유로서, 성분 B가 섬유의 표면 중 적어도 일부를 형성해서 이루어지는 것이 중요하다.Further, the PPS conjugate fiber of the present invention comprises a polyphenylene sulfide-based resin as a component A, a polyphenylene sulfide as a main component, a resin having a higher melt flow rate than the component A as a component B, It is important that the component B is composed of at least a part of the surface of the fiber.
일반적인 방사로 얻어지는 섬유는 섬유 단면의 중앙으로부터 표면에 가까워질수록 배향이나 결정성이 높아지는 섬유 구조를 취한다. 이 이유로서는 방사 구금으로부터 방출된 섬유는 섬유 표면으로부터 내부를 향해서 냉각이 진행되어 가기 때문에 냉각에 의해 유동성이 저하되는 섬유 표면에 방사 응력이 집중되고, 배향 결정화가 진행되어 가기 때문이다.The fiber obtained by general spinning has a fiber structure in which the orientation and crystallinity become higher as the fiber gets closer to the surface from the center of the cross section of the fiber. For this reason, the fibers released from the spinneret proceed from the fiber surface toward the inside, so that radiation stress concentrates on the fiber surface where fluidity is lowered by cooling, and orientation crystallization proceeds.
이 때문에 섬유 전체에서는 결정성이 낮은 섬유이어도 열접착성에 기여하는 중요한 섬유 표면은 결정성이 높아 충분한 열접착성을 얻을 수 없었다.Therefore, even though the fiber has a low crystallinity as a whole, an important fiber surface contributing to thermal adhesion has a high crystallinity, so that sufficient thermal adhesiveness can not be obtained.
본 발명에서는 폴리페닐렌술피드를 주성분으로 하는 수지를 성분 A로 하고, 폴리페닐렌술피드를 주성분으로 해서 성분 A보다 멜트 플로우 레이트가 큰 수지를 성분 B로 하고, 성분 A 및 성분 B로 구성되는 복합 섬유로 함으로써 방사 응력을 성분 A에 집중시켜 성분 B의 배향이나 결정성을 억제할 수 있다. 또한, 배향이나 결정성을 억제한 성분 B가 섬유 표면 중 적어도 일부를 형성함으로써 열치수 안정성을 가지면서 극히 열접착성이 우수한 섬유를 얻을 수 있다.In the present invention, a resin comprising polyphenylene sulfide as a main component is used as component A, a resin having polyphenylene sulfide as a main component and a resin having a higher melt flow rate than component A is used as component B, and a resin composed of component A and component B By making the fibers, the orientation and crystallinity of the component B can be suppressed by concentrating the radiation stress on the component A. In addition, the component B with reduced orientation and crystallinity forms at least a part of the surface of the fiber, whereby fibers having thermal dimensional stability and excellent thermal adhesiveness can be obtained.
이와 같이 폴리페닐렌술피드를 주성분으로 하는 섬유에 있어서 섬유 표면으로부터 섬유 직경 방향을 향해서 1㎛ 이하의 영역의 섬유 표면부의 결정성과, 섬유 단면 중앙부의 결정성을 비교하여 섬유 표면부 중 적어도 일부의 결정성을 섬유 단면 중앙부보다 낮게 하고, 일반적인 방사로 얻어지는 섬유 구조와는 반대의 섬유 구조를 형성함으로써 열치수 안정성을 가지면서 극히 열접착성이 우수한 섬유를 얻을 수 있다.As described above, in the fiber comprising polyphenylene sulfide as a main component, the crystallinity of the fiber surface portion in the region of 1 탆 or less from the fiber surface toward the fiber diameter direction is compared with the crystallinity at the central portion of the fiber end, It is possible to obtain a fiber having an excellent thermo-adhesive property while maintaining thermal stability by forming a fiber structure opposite to that of a fiber structure obtained by general spinning.
성분 A, 성분 B의 PPS에 있어서의 p-페닐렌술피드 단위의 함유량으로서는 93몰% 이상이 바람직하다. p-페닐렌술피드 단위를 93몰% 이상, 보다 바람직하게는 95몰% 이상 함유함으로써 예사성이나 기계적 강도가 우수한 섬유로 할 수 있다.The content of the p-phenylenesulfide unit in the PPS of the component A and the component B is preferably 93 mol% or more. By containing the p-phenylenesulfide unit in an amount of 93 mol% or more, more preferably 95 mol% or more, it is possible to obtain a fiber having excellent prospective properties and mechanical strength.
성분 A, 성분 B에 있어서의 PPS 수지의 함유량으로서는 내열성, 내약품성 등의 점으로부터 85질량% 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 90질량% 이상, 더욱 바람직하게는 95질량% 이상이다.The content of the PPS resin in the component A and the component B is preferably 85% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, still more preferably 95% by mass or more from the viewpoints of heat resistance and chemical resistance.
또한, 성분 A, 성분 B에는 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위에서 PPS 수지 이외의 열가소성 수지를 블렌딩해도 좋다. PPS 수지 이외의 열가소성 수지로서는, 예를 들면 폴리에테르이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리페닐렌에테르, 폴리에스테르, 폴리아릴레이트, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 폴리에테르에테르케톤 등을 들 수 있다.The component A and the component B may be blended with a thermoplastic resin other than the PPS resin within the range not to impair the effect of the present invention. Examples of the thermoplastic resin other than the PPS resin include polyetherimide, polyether sulfone, polysulfone, polyphenylene ether, polyester, polyarylate, polyamide, polyamideimide, polycarbonate, polyolefin, polyetheretherketone And the like.
또한, 성분 A, 성분 B에는 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위에서 결정 핵제, 염소제, 안료, 방미제, 항균제, 난연제 또는 친수제 등을 첨가해도 좋다.The component A and the component B may be added with a nucleating agent, a chlorine agent, a pigment, an antiseptic, an antibacterial agent, a flame retardant, or a hydrophilic agent within a range not to impair the effect of the present invention.
본 발명의 성분 A는 ASTM D1238-70(측정 온도 315.5℃, 측정 하중 5㎏ 하중)에 준해서 측정하는 MFR이 50~300g/10분인 것이 바람직하다. MFR을 50g/10분 이상, 보다 바람직하게는 100g/10분 이상으로 함으로써 적당한 유동성을 얻고, 용융 방사에 있어서 구금의 배면압의 상승을 억제하고, 견인 연신할 때의 실 끊김도 억제할 수 있다. 한편, MFR을 300g/10분 이하, 보다 바람직하게는 225g/10분 이하로 함으로써 중합도 또는 분자량을 적당히 높게 얻고, 실용에 제공할 수 있는 기계적 강도나 내열성을 얻을 수 있다.Component A of the present invention preferably has an MFR of 50 to 300 g / 10 min as measured according to ASTM D1238-70 (measurement temperature 315.5 DEG C, load of 5 kg under measurement load). By setting the MFR to 50 g / 10 min or more, more preferably 100 g / 10 min or more, it is possible to obtain an appropriate fluidity, suppress the increase of the back pressure of the spinneret in the melt spinning, . On the other hand, when the MFR is 300 g / 10 min or less, and more preferably 225 g / 10 min or less, the degree of polymerization or the molecular weight is appropriately high and mechanical strength and heat resistance that can be provided for practical use can be obtained.
한편, 본 발명의 성분 B의 MFR(상기 ASTM D1238-70에 준해서 측정하는 것)은 성분 A보다 높은(점도가 낮은) 것이 중요하다. 성분 B의 MFR로부터 성분 A의 MFR을 뺀 차가 바람직하게는 10g/10분 이상, 보다 바람직하게는 50g/10분 이상, 더욱 바람직하게는 100g/10분 이상으로 함으로써 성분 B의 방사 응력 부담을 경감시켜 배향 결정성을 억제할 수 있다.On the other hand, it is important that the MFR (measured according to ASTM D1238-70) of component B of the present invention is higher (lower in viscosity) than component A. The radial stress load of the component B is reduced by setting the difference obtained by subtracting the MFR of the component A from the MFR of the component B preferably 10 g / 10 min or more, more preferably 50 g / 10 min or more, further preferably 100 g / So that the orientation crystallinity can be suppressed.
한편, 성분 B의 MFR로부터 성분 A의 MFR을 뺀 차를 바람직하게는 1000g/10분 이하, 보다 바람직하게는 500g/10분 이하, 더욱 바람직하게는 200g/10분 이하로 함으로써 적당한 유동성을 가져 안정된 방사가 가능해진다.On the other hand, by setting the difference obtained by subtracting the MFR of the component A from the MFR of the component B is preferably 1000 g / 10 min or less, more preferably 500 g / 10 min or less, further preferably 200 g / 10 min or less, Radiation is possible.
본 발명의 PPS 복합 섬유에 있어서의 성분 B가 차지하는 비율로서는 5~70질량%가 바람직하다. 성분 B가 차지하는 비율을 5질량% 이상, 보다 바람직하게는 10질량%, 더욱 바람직하게는 15질량% 이상으로 함으로써 효율 좋게 강고한 열접착을 얻을 수 있다. 한편, 성분 B가 차지하는 비율을 70질량% 이하, 보다 바람직하게는 50질량% 이하, 더욱 바람직하게는 30질량% 이하로 함으로써 기계적 강도의 저하를 억제할 수 있다.The proportion of the component B in the PPS conjugate fiber of the present invention is preferably from 5 to 70 mass%. When the proportion of the component B is 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, furthermore preferably 15% by mass or more, efficient and strong thermal bonding can be obtained. On the other hand, by reducing the proportion of the component B to 70% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, further preferably 30% by mass or less, it is possible to suppress the mechanical strength from being lowered.
본 발명의 PPS 복합 섬유에 있어서의 복합 형태로서는 성분 B가 섬유 표면 중 적어도 일부를 형성하고 있는 것이 중요하다. 성분 B가 섬유 표면에 노출됨으로써 열접착성에 기여하기 때문이다. 또한, 본 발명의 PPS 복합 섬유에 있어서 성분 A는 섬유의 길이 방향으로 연속적으로 배치되어 있는 것이 바람직하다. 성분 A를 섬유의 길이 방향으로 연속적으로 배치함으로써 방사 응력을 보다 효과적으로 성분 A에 집중시켜 성분 B의 배향이나 결정성을 억제할 수 있다.It is important for the composite type of the PPS conjugate fiber of the present invention that the component B forms at least a part of the fiber surface. Component B contributes to thermal adhesion by being exposed to the fiber surface. In the PPS composite fiber of the present invention, it is preferable that the component A is continuously arranged in the longitudinal direction of the fibers. By arranging the component A continuously in the longitudinal direction of the fibers, the orientation and crystallinity of the component B can be suppressed by concentrating the radiation stress more effectively on the component A.
본 발명의 PPS 복합 섬유의 복합 형태로서는, 예를 들면 섬유 단면에 있어서 원형상의 성분 A가 중심을 같이 하는 도넛 형상의 성분 B로 둘러싸이는 심초형, 성분 A의 중심과 성분 B의 중심이 어긋나 있는 심초 편심형, 성분 A를 도성분, 성분 B를 해성분으로 하는 해도형, 양쪽 성분이 병렬한 병렬형, 양쪽 성분이 방사상으로 교대로 배열된 방사형, 성분 B가 성분 A의 주위에 수개 배치되는 다엽형 등을 들 수 있다. 그 중에서도 성분 B가 섬유 표면 전체를 차지하며 또한 섬유의 예사성이 우수한 심초형이 바람직하다.As a composite type of the PPS conjugate fiber of the present invention, for example, a core-sheath type in which a circular component A is surrounded by a donut-shaped component B having a center on the cross section of the fiber, A core type eccentric type, a component A, a sea type having component B as a sea component, a parallel type in which both components are arranged in parallel, a radial type in which both components are alternately arranged radially, Leaf type, and the like. Among them, a core-sheath type in which the component B occupies the entire surface of the fiber and is excellent in the prospect of the fiber is preferable.
본 발명의 PPS 복합 섬유의 평균 단섬유 섬도로서는 0.5~10dtex가 바람직하다. 평균 단섬유 섬도를 0.5dtex 이상, 보다 바람직하게는 1dtex 이상, 더욱 바람직하게는 2dtex 이상으로 함으로써 섬유의 예사성을 유지하고, 방사 중에 실 끊김이 다발하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 평균 단섬유 섬도를 10dtex 이하, 보다 바람직하게는 5dtex이하, 더욱 바람직하게는 4dtex 이하로 함으로써 방사 구금단공당 용융 수지의 토출량을 억제하여 섬유에 대해서 충분한 냉각을 실시할 수 있고, 섬유 간의 융착에 의한 방사성의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 부직포로 했을 때의 단위 중량 편차를 억제하여 표면의 품위를 우수한 것으로 할 수 있다. 또한, 부직포를 필터 등에 적용할 경우의 더스트 포집 성능의 관점으로부터도 평균 단섬유 섬도는 10dtex 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5dtex 이하, 더욱 바람직하게는 4dtex 이하이다.The average single fiber fineness of the PPS conjugate fiber of the present invention is preferably 0.5 to 10 dtex. By setting the average single fiber fineness to 0.5 dtex or more, more preferably 1 dtex or more, and still more preferably 2 dtex or more, it is possible to maintain the fiber prospectivity and suppress the occurrence of string breakage during spinning. Further, by setting the average single fiber fineness to 10 dtex or less, more preferably 5 dtex or less, and still more preferably 4 dtex or less, it is possible to suppress the discharge amount of the molten resin for spinning and to sufficiently cool the fibers, It is possible to suppress deterioration of radioactivity caused by the radioactive substance. In addition, it is possible to suppress deviations in unit weight when the nonwoven fabric is used, and to improve the quality of the surface. From the viewpoint of dust collecting performance when the nonwoven fabric is applied to a filter or the like, the average single fiber fineness is preferably 10 dtex or less, more preferably 5 dtex or less, and furthermore preferably 4 dtex or less.
본 발명의 PPS 복합 섬유는 멀티 필라멘트, 모노 필라멘트 또는 단섬유 중 어느 것으로나 사용할 수 있고, 직물이나 부직포 등의 모든 포백을 구성하는 섬유로서 사용할 수 있다. 그 중에서도 본 발명의 PPS 복합 섬유는 부직포의 구성 섬유로서 사용하는 것이 바람직하다. 부직포에 있어서는 구성 섬유끼리가 열접착함으로써 부직포의 강도에 이바지하기 때문이다.The PPS conjugate fiber of the present invention can be used as any of multifilament, monofilament, or staple fiber, and can be used as a fiber constituting all fabrics such as woven fabric and nonwoven fabric. Among them, the PPS conjugate fiber of the present invention is preferably used as the constituent fiber of the nonwoven fabric. In the nonwoven fabric, the constituent fibers are thermally bonded to each other to contribute to the strength of the nonwoven fabric.
부직포로서는, 예를 들면 니들 펀치 부직포, 습식 부직포, 스판 레이스 부직포, 스판 본드 부직포, 멜트 블로우 부직포, 레진 본드 부직포, 케미컬 본드 부직포, 서멀 본드 부직포, 토우 개섬식 부직포, 에어레이드 부직포 등을 들 수 있다. 그 중에서도 생산성이나 기계적 강도가 우수한 스판 본드 부직포가 바람직하다.Examples of the nonwoven fabric include needle punch nonwoven fabric, wet nonwoven fabric, spun lace nonwoven fabric, spunbond nonwoven fabric, melt blown nonwoven fabric, resin bond nonwoven fabric, chemical bond nonwoven fabric, thermal bond nonwoven fabric, tow cannulated nonwoven fabric and airlaid nonwoven fabric . Among them, a spunbonded nonwoven fabric having excellent productivity and mechanical strength is preferable.
또한, 본 발명의 PPS 복합 섬유로 구성되는 부직포는 열접착함으로써 높은 기계적 강도가 얻어지는 점에서 열접착에 의해 일체화해서 이루어지는 것이 바람직하다.In addition, the nonwoven fabric made of the PPS conjugate fiber of the present invention is preferably integrated by thermal bonding in that a high mechanical strength can be obtained by thermal bonding.
본 발명의 부직포의 단위 중량으로서는 10~1000g/㎡가 바람직하다. 본 발명의 부직포의 단위 중량을 10g/㎡ 이상, 보다 바람직하게는 100g/㎡ 이상, 더욱 바람직하게는 200g/㎡ 이상으로 함으로써 실용에 제공할 수 있는 기계적 강도의 부직포를 얻을 수 있다. 한편, 본 발명의 부직포의 단위 중량을 1000g/㎡ 이하, 보다 바람직하게는 700g/㎡ 이하, 더욱 바람직하게는 500g/㎡ 이하로 함으로써 적당한 통기성을 갖고, 필터 등으로 사용할 경우에 고압 손실이 되는 것을 억제할 수 있다.The unit weight of the nonwoven fabric of the present invention is preferably 10 to 1000 g / m 2. By setting the unit weight of the nonwoven fabric of the present invention to 10 g / m 2 or more, more preferably 100 g / m 2 or more, and more preferably 200 g / m 2 or more, a nonwoven fabric having mechanical strength that can be practically used can be obtained. On the other hand, when the unit weight of the nonwoven fabric of the present invention is 1000 g / m 2 or less, more preferably 700 g / m 2 or less, and more preferably 500 g / m 2 or less, .
본 발명의 열접착성 복합 섬유로 구성되는 부직포에 있어서는 부직포의 세로 인장 강력, 세로 인장 신도 및 단위 중량으로부터 다음 식으로 산출되는 단위 중량당 강신도 곱이 25 이상인 것이 바람직하다.In the nonwoven fabric made of the thermally adhesive composite fiber of the present invention, it is preferable that the product of the tensile strength per unit weight calculated from the following formula from the longitudinal tensile strength, the longitudinal tensile elongation, and the unit weight of the nonwoven fabric is 25 or more.
단위 중량당 강신도 곱=세로 인장 강력(N/5㎝)×세로 인장 신도(%)/단위 중량(g/㎡)(N / 5 cm) x longitudinal tensile elongation (%) / unit weight (g / m 2)
단위 중량당 강신도 곱을 25 이상, 보다 바람직하게는 35 이상, 더욱 바람직하게는 40 이상으로 함으로써 가혹한 환경 하에서도 사용할 수 있는 기계적 강도를 갖는 부직포가 된다. 또한, 상한은 특별히 정해진 것은 아니지만, 부직포가 단단해져 취급성이 악화되는 것을 방지하는 점으로부터 단위 중량당 강신도 곱은 100 이하가 바람직하다.By setting the product of the strength per unit weight to 25 or more, more preferably 35 or more, and further preferably 40 or more, a nonwoven fabric having mechanical strength that can be used even in a severe environment can be obtained. Although the upper limit is not specifically defined, the product of the strength per unit weight is preferably 100 or less from the viewpoint of preventing the nonwoven fabric from becoming hard and deteriorating handling properties.
이어서, 본 발명의 PPS 복합 섬유 및 부직포를 제조하는 방법에 대해서 바람직한 실시형태를 설명한다.Next, preferred embodiments of the method for producing the PPS conjugate fiber and the nonwoven fabric of the present invention will be described.
본 발명의 PPS 복합 섬유를 제조하는 방법에는 공지의 용융 방사 방법을 채용할 수 있다. 예를 들면, 심초형 복합 섬유의 경우, 심성분용의 PPS 수지와 초성분용의 PPS 수지를 각각 다른 압출기로 용융, 계량하고, 심초형 복합 구금으로 공급, 용융 방사하고, 사조를 종래 공지의 가로 블로잉이나 환형상 블로잉 등의 냉각 장치를 사용해서 냉각한 후, 유제를 부여하고, 인취 롤러를 통해 미연신사로서 권취기에 권취한다. 섬유의 형태로서 단섬유를 얻고 싶은 경우에는 권취한 미연신사를 공지의 연신기로 둘레 속도가 다른 롤러군 사이에서 연신하고, 압입형의 권축기 등으로 권축을 부여한 후에 EC 커터 등의 커터로 소망의 길이로 절단하면 좋다. 섬유의 형태로서 장섬유를 얻고 싶은 경우에는 연신기로 연신 후, 권취하고, 필요에 따라서 연사 가공, 가연사 가공 등의 가공을 행하면 좋다.As a method for producing the PPS conjugate fiber of the present invention, a known melt spinning method can be employed. For example, in the case of the core-sheath type conjugate fiber, the PPS resin for the core component and the PPS resin for the supercritical component are melted and weighed by different extruders, respectively, supplied to the core-sheath type composite sleeve, After cooling using a cooling device such as a horizontal blowing or ring-shaped blowing, an emulsion is applied and wound on a winding machine as a non-drawn yarn through a drawing roller. When it is desired to obtain short fibers in the form of fibers, the unstretched wound web is stretched between rollers having different circumferential velocities by a known stretching machine, crimped with a press-in type crimper or the like, and then cut with a cutter such as an EC cutter to obtain a desired It is good to cut to length. When it is desired to obtain long fibers as the form of fibers, they may be stretched by a stretching machine and then wound, and subjected to twisting, twisting, and other processing as required.
이어서, 본 발명의 부직포의 바람직한 실시형태로서 스판 본드법에 의한 복합 섬유 부직포를 제조하는 방법을 이하에 설명한다.Next, a method for producing a composite fiber nonwoven fabric by the spunbond method as a preferred embodiment of the nonwoven fabric of the present invention will be described below.
스판 본드법은 수지를 용융하고, 방사 구금으로부터 방사한 후, 냉각 고화한 사조에 대해서 이젝터로 견인, 연신하고, 이동하는 네트 상에 포집해서 부직웹화한 후, 열접착하는 공정을 필요로 하는 제조 방법이다.The span bond method is a method in which a resin is melted, spun from a spinneret, drawn and stretched by an ejector to a cooled and solidified yarn, collected on a moving net to be nonwoven webized, Method.
방사 구금이나 이젝터의 형상으로서는 원형이나 직사각형 등 여러 가지의 것을 채용할 수 있다. 그 중에서도 압축 에어의 사용량이 비교적 적고, 사조끼리의 융착이나 찰과가 일어나기 어려운 점으로부터 직사각형 구금와 직사각형 이젝터의 조합이 바람직하다.As the shape of the spinneret and the ejector, various shapes such as a circle or a rectangle can be employed. Among them, the combination of the rectangular nugget and the rectangular ejector is preferable because the amount of the compressed air is relatively small, and fusion and scratches are not easily caused.
용융하여 방사할 때의 방사 온도는 290~380℃가 바람직하고, 보다 바람직하게는 295~360℃, 더욱 바람직하게는 300~340℃이다. 방사 온도를 상기 범위 내로 함으로써 안정된 용융 상태로 해서 우수한 방사 안정성을 얻을 수 있다.The spinning temperature at the time of melting and spinning is preferably 290 to 380 ° C, more preferably 295 to 360 ° C, and still more preferably 300 to 340 ° C. By setting the spinning temperature within the above range, a stable melt state can be obtained and excellent radiation stability can be obtained.
성분 A 및 성분 B를 각각 다른 압출기로 용융, 계량하고, 복합 방사 구금으로 공급하고, 복합 섬유로서 방출한다.Component A and component B are respectively melted and metered by a different extruder, fed into a composite spinneret and discharged as composite fibers.
방출된 복합 섬유의 사조를 냉각하는 방법으로서는, 예를 들면 냉풍을 강제적으로 사조에 블로잉하는 방법, 사조 주위의 분위기 온도에서 자연 냉각하는 방법, 방사 구금과 이젝터 사이의 거리를 조정하는 방법 또는 이들의 조합을 채용할 수 있다. 또한, 냉각 조건은 방사 구금의 단공당 토출량, 방사하는 온도, 분위기 온도 등을 고려하여 적당하게 조정해서 채용할 수 있다.As a method for cooling the yarn of the discharged composite fibers, for example, there are a method of forcibly blowing cold air into the yarn, a method of naturally cooling at the ambient temperature around the yarn, a method of adjusting the distance between the spinneret and the ejector, Combinations can be employed. The cooling conditions can be appropriately adjusted in consideration of the amount of single-ply discharge, spinning temperature, atmosphere temperature, etc. of the spinneret.
이어서, 냉각 고화한 사조는 이젝터로부터 분사되는 압축 에어에 의해 견인, 연신된다. 이젝터에서의 견인, 연신의 방법이나 조건은 특별히 한정되는 것이 아니지만, 이젝터로부터 분사되는 압축 에어를 적어도 100℃ 이상으로 가열하고, 이 가열한 압축 에어에 의해 방사 속도 3,000m/분 이상으로 견인, 연신하는 방법 또는 방사 구금 하면으로부터 이젝터의 압축 에어 분출구까지의 거리를 450~650㎜가 되도록 배치하고, 이젝터의 압축 에어(상온)로 5,000m/분 이상, 6,000m/분 미만의 방사 속도로 견인, 연신하는 방법이 PPS 섬유의 결정화를 효율적으로 촉진할 수 있는 점에서 바람직하다.Then, the cooled and solidified yarn is drawn and drawn by the compressed air injected from the ejector. The method and conditions of drawing and stretching in the ejector are not particularly limited, but the compressed air injected from the ejector can be heated to at least 100 ° C or higher, and the drawn air can be pulled and drawn at a spinning rate of 3,000 m / Or the distance from the bottom of the spinneret to the compressed air jet port of the ejector is set to 450 to 650 mm and the ejector is driven at a spinning speed of 5,000 m / min or more and less than 6,000 m / The method of stretching is preferable in that crystallization of the PPS fiber can be efficiently promoted.
계속해서, 연신에 의해 얻어진 PPS 복합 섬유를 이동하는 네트 상에 포집해서 부직웹화하고, 얻어진 부직웹을 열접착에 의해 일체화함으로써 부직포를 얻을 수 있다.Subsequently, the PPS conjugate fiber obtained by stretching is collected on a moving net to be nonwoven web, and the obtained nonwoven web is integrated by thermal bonding to obtain a nonwoven fabric.
열접착의 방법으로서는, 예를 들면 상하 한 쌍의 롤 표면에 각각 조각이 실시된 열 엠보싱 롤, 한쪽의 롤 표면이 플랫(평활)한 롤과 다른 쪽의 롤 표면에 조각이 실시된 롤의 조합으로 이루어지는 열 엠보싱 롤, 상하 한 쌍의 플랫(평활) 롤의 조합으로 이루어지는 열 캘린더 롤 등 각종 롤에 의한 열 압착이나 부직웹의 두께 방향으로 열풍을 통과시키는 에어 스루 방식을 적용할 수 있다. 그 중에서도 기계적 강도를 향상시키면서 적당한 통기성도 유지할 수 있는 열 엠보싱 롤을 사용한 열접착을 바람직하게 채용할 수 있다.As a method of heat bonding, for example, there can be used a thermal embossing roll in which pieces are formed on upper and lower pairs of roll surfaces, a combination of rolls in which one roll surface is flat (smooth) and rolls on another roll surface A thermal calender roll comprising a combination of upper and lower flat rolls, or an air through method for passing hot air through the nonwoven web in the thickness direction. Among them, thermal bonding using a heat embossing roll capable of maintaining adequate air permeability while improving mechanical strength can be preferably employed.
열 엠보싱 롤에 실시되는 조각의 형상으로서는 원형, 타원형, 정방형, 장방형, 평행사변형, 마름모꼴, 정육각형 및 정팔각형 등을 사용할 수 있다.As the shape of the piece to be embossed on the thermal embossing roll, circular, elliptical, square, rectangular, parallelogram, diamond, regular hexagonal, and regular octagonal can be used.
열 엠보싱 롤의 표면 온도에 대해서는 본 발명의 PPS 복합 섬유는 열접착성이 극히 우수한 점에서 종래보다 낮은 온도에서 열접착할 수 있고, 열 엠보싱 롤의 표면 온도로서는 PPS의 융점에 대해서 -150~-5℃로 하는 것이 바람직하다. 열 엠보싱 롤의 표면 온도를 PPS의 융점에 대해서 -150℃ 이상, 보다 바람직하게는 -100℃ 이상, 더욱 바람직하게는 -50℃ 이상으로 함으로써 충분히 열접착시켜서 부직포의 박리나 보풀의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 열 엠보싱 롤의 표면 온도를 PPS의 융점에 대해서 -5℃ 이하로 함으로써 섬유의 융해에 의해 압착부에 구멍이 발생하는 것을 방지할 수 있다.With respect to the surface temperature of the heat embossing roll, the PPS conjugate fiber of the present invention can be thermally adhered at a lower temperature than the conventional one because of its excellent heat bonding property, and the surface temperature of the heat embossing roll is -150 to - 5 < 0 > C. The surface temperature of the heat embossing roll is set to -150 DEG C or higher, more preferably -100 DEG C or higher, and even more preferably -50 DEG C or higher with respect to the melting point of PPS, thereby sufficiently thermally adhering to prevent the occurrence of peeling or lint . Further, by setting the surface temperature of the heat embossing roll to -5 DEG C or less with respect to the melting point of PPS, it is possible to prevent the occurrence of pores in the pressed portion due to fusion of the fibers.
열접착시의 열 엠보싱 롤의 선압으로서는 200~1500N/㎝가 바람직하다. 열 엠보싱 롤의 선압을 200N/㎝ 이상, 보다 바람직하게는 300N/㎝ 이상으로 함으로써 충분히 열접착시켜서 시트의 박리나 보풀의 발생을 억제할 수 있다. 한편, 열 엠보싱 롤의 선압을 1500N/㎝ 이하, 보다 바람직하게는 1000N/㎝ 이하로 함으로써 조각의 볼록부가 부직포에 파고들어서 롤로부터 부직포가 박리되기 어려워지거나 부직포가 파단되는 것을 방지할 수 있다.The linear pressure of the heat embossing roll at the time of heat bonding is preferably 200 to 1500 N / cm. By setting the line pressure of the heat embossing roll at 200 N / cm or more, more preferably 300 N / cm or more, it is possible to sufficiently thermally adhere and suppress the occurrence of sheet peeling and fluff. On the other hand, by setting the linear pressure of the thermal embossing roll to 1500 N / cm or less, more preferably 1000 N / cm or less, the convex portions of the pieces are dug into the nonwoven fabric, making it difficult to peel the nonwoven fabric from the rolls or to prevent the nonwoven fabric from being broken.
열 엠보싱 롤에 의한 접착 면적으로서는 8~40%가 바람직하다. 접착 면적을 8% 이상, 보다 바람직하게는 10% 이상, 더욱 바람직하게는 12% 이상으로 함으로써 부직포로서 실용에 제공할 수 있는 강도를 얻을 수 있다. 한편, 접착 면적을 40% 이하, 보다 바람직하게는 30% 이하, 더욱 바람직하게는 20% 이하로 함으로써 필름 라이크가 되어 통기성 등의 부직포로서의 특징이 얻어지기 어려워지는 것을 방지할 수 있다. 여기에서 말하는 접착 면적이란 한 쌍의 요철을 갖는 롤에 의해 열접착할 경우에는 상측 롤의 볼록부와 하측 롤의 볼록부가 겹쳐서 부직웹에 접촉하는 부분의 부직포 전체에 차지하는 비율을 말한다. 또한, 요철을 갖는 롤과 플랫 롤에 의해 열접착하는 경우에는 요철을 갖는 롤의 볼록부가 부직웹에 접촉하는 부분의 부직포 전체에 차지하는 비율을 말한다.The bonding area by the heat embossing roll is preferably 8 to 40%. By setting the bonding area to 8% or more, more preferably 10% or more, and further preferably 12% or more, strength that can be provided for practical use as a nonwoven fabric can be obtained. On the other hand, by setting the adhesion area to 40% or less, more preferably 30% or less, and further preferably 20% or less, it is possible to prevent the film-like property from becoming difficult to obtain characteristics as a nonwoven fabric such as air permeability. The bonding area referred to herein refers to the ratio of the convex portion of the upper roll to the convex portion of the lower roll when they are thermally adhered to each other by a roll having a pair of concave and convex portions and the portion of the portion of the nonwoven fabric contacting the nonwoven web. In the case of thermally adhering by a roll having unevenness and a flat roll, the convex portion of the roll having unevenness refers to a ratio of the portion of the nonwoven fabric portion that is in contact with the nonwoven web.
또한, 열접착 전의 부직웹에 대해서 반송성 향상이나 부직포의 두께 컨트롤을 목적으로 해서 온도 70~120℃, 선압 50~700N/㎝로 캘린더 롤에 의한 가접착을 행하는 공정을 실시할 수도 있다. 캘린더 롤로서는 상하 금속 롤의 조합이나 금속 롤과 수지 또는 페이퍼 롤의 조합의 것을 사용할 수 있다.Further, for the purpose of improving the transportability and controlling the thickness of the nonwoven fabric, the nonwoven web before heat bonding may be subjected to a step of adhesion bonding by calender roll at a temperature of 70 to 120 DEG C and a linear pressure of 50 to 700 N / cm. As the calender roll, there can be used a combination of upper and lower metal rolls, or a combination of metal rolls and resin or paper rolls.
[실시예][Example]
이어서, 실시예에 의거하여 본 발명을 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 범위를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지 변형이나 수정이 가능하다.EXAMPLES Next, the present invention will be described in detail with reference to Examples. However, the present invention is not limited to these examples. And various changes and modifications can be made without departing from the technical scope of the present invention.
[측정 방법][How to measure]
(1)멜트 플로우 레이트(MFR) (g/10분)(1) Melt flow rate (MFR) (g / 10 min)
사용한 수지의 MFR은 ASTM D1238-70에 준해서 측정 온도 315.5℃에서, 측정 하중 5kg의 조건에서 측정했다.The MFR of the resin used was measured in accordance with ASTM D1238-70 at a measurement temperature of 315.5 DEG C under a measurement load of 5 kg.
(2)평균 단섬유 섬도(dtex)(2) average single fiber fineness (dtex)
네트 상에 포집한 부직웹으로부터 랜덤하게 소편 샘플 10개를 채취하고, 마이크로 스코프로 500~1000배의 표면 사진을 촬영하고, 각 샘플로부터 10개씩, 계 100개의 섬유의 폭을 측정해서 평균값을 산출했다. 단섬유의 폭 평균값을 원형 단면 형상을 갖는 섬유의 평균 직경으로 간주하고, 사용하는 수지의 고형 밀도로부터 길이 10,000m당 중량을 평균 단섬유 섬도로서 소수점 이하 제 2 자리를 사사오입해서 산출했다.10 pieces of sample pieces were randomly taken from the non-woven web collected on the net, and a surface photograph of 500 to 1000 times was taken with a microscope and the average value was calculated by measuring the widths of 100 fibers in total of 10 samples from each sample did. The average width of the short fibers was regarded as the average diameter of the fibers having the circular cross-sectional shape, and the weight per 10,000 m length was calculated as the average short fiber fineness from the solid density of the resin used.
(3)방사 속도(m/분)(3) Radial velocity (m / min)
섬유의 평균 단섬유 섬도 F(dtex)와 각 조건으로 설정한 방사 구금 단공으로부터 토출되는 수지의 토출량 D(이하, 단공 토출량으로 약기한다: g/분)로부터 다음의 식에 의거하여 방사 속도 V(m/분)를 산출했다.The spinning speed V (dtex) is calculated from the average single fiber fineness of the fiber F (dtex) and the discharge amount D of the resin discharged from the spinneret single hole at each condition (hereinafter abbreviated as the single hole discharge amount: g / m / min) was calculated.
V=(10000×D)/FV = (10000 x D) / F
(4)결정성(4) Crystallinity
네트 상에 포집한 부직웹으로부터 채취한 섬유를 수지(비스페놀계 에폭시 수지, 24시간 경화)에 포매하고, 마이크로톰에 의해 섬유 단면을 두께 2.0㎛로 절편화한 시료를 제작하고, 이 시료를 레이저 라만 분광법으로 이하의 조건에서 얻어지는 라만 스펙트럼으로부터 페닐환-S신축 밴드(1080㎝-1 부근)의 반값 폭을 구했다. PPS의 페닐환-S신축 밴드(1080㎝-1 부근)는 결정화에 의한 질서성의 증대에 따라 진동 둘레의 환경이 균일화됨으로써 라만 밴드의 반값 폭은 작아지기 때문에 구한 반값 폭의 값(작은 쪽이 고결정)으로 결정성을 평가했다.A fiber sample taken from a nonwoven web collected on a net was embedded in a resin (bisphenol-based epoxy resin, cured for 24 hours) and sectioned into a 2.0 μm-thick fiber cross section by a microtome. From the Raman spectrum obtained under the following conditions, the half width of the phenyl ring-S stretch band (near 1080 cm -1 ) was determined by spectroscopy. The half-value width of the Raman band is reduced because the environment around the vibration is made uniform by the increase in the orderability due to the crystallization by the phenyl ring-S stretch band of PPS (near 1080 cm -1 ). Therefore, Crystal).
·장치: 근적외 라만 분광 장치(Photon Design)· Apparatus: near-infrared Raman spectroscopy (Photon Design)
·조건: 측정 모드: 현미 라만· Condition: Measurement mode: Brown Raman
대물 렌즈: ×100 Objective lens: × 100
빔 지름: 1㎛ Beam diameter: 1 탆
크로스 슬릿: 200㎛ Cross slit: 200 탆
광원: YAG 레이저/1064㎚ Light source: YAG laser / 1064nm
레이저 파워: 1W Laser power: 1W
회절 격자: Single 300(반값 폭: 900)gr/㎜ Diffraction grating: Single 300 (half width: 900) gr / mm
슬릿: 100㎛ Slit: 100 탆
검출기: InGaAs/일본 로퍼 라만 분광 Detector: InGaAs / Japan Loopers Raman Spectroscopy
측정 위치: (1)섬유 표면(섬유 직경에서 섬유 표면을 기준(0)으로 했을 때에 0~1.0㎛의 영역) Measuring position: (1) fiber surface (area of 0 to 1.0 mu m when the fiber surface is set to the reference (0) in the fiber diameter)
(2)섬유 단면 중앙(직경/2) (2) Center of fiber cross section (diameter / 2)
(5)부직포의 단위 중량(g/㎡)(5) Unit weight of nonwoven fabric (g / m 2)
JIS L1913(2010년) 6.2 「단위 면적당 질량」에 의거하여 20㎝×25㎝의 시험편을 시료의 폭 1m당 3매 채취하고, 표준 상태에 있어서의 각각의 질량(g)을 재고, 그 평균값을 1㎡당 질량(g/㎡)으로 나타냈다.According to JIS L1913 (2010) 6.2 "Weight per unit area", 3 pieces of test pieces of 20 cm × 25 cm were taken per 1 m width of the sample, and the respective masses (g) in the standard state were obtained. (G / m < 2 >) per 1 m < 2 >.
(6)부직포의 단위 중량당 강신도 곱(6) The strength of the nonwoven fabric per unit weight
JIS L1913(2010년)의 6.3.1에 준하여 샘플 사이즈 5㎝×30㎝, 그립 간격 20㎝, 인장 속도 10㎝/min의 조건으로 세로 방향 3점의 인장 시험을 행하고, 샘플이 파단되었을 때의 강력을 세로 인장 강력(N/5㎝), 또한 최대 하중시의 샘플의 신장을 1㎜ 단위까지 측정하고, 이 신장률(이전의 길이에 대한 신장된 길이)을 세로 인장 신도(%)로 해서 세로 인장 강력(N/5㎝)과 세로 인장 신도(%)의 각각의 평균값에 대해서 소수점 이하 제 1 자리를 사사오입해서 산출했다. 계속해서, 산출한 세로 인장 강력(N/5㎝)과 세로 인장 신도(%), 또한 (5)에서 구한 단위 중량(g/㎡)으로부터 이하의 식으로부터 소수점 이하 제 1 자리를 사사오입해서 단위 중량당 강신도 곱을 산출했다.A tensile test was performed at three points in the longitudinal direction under the conditions of a sample size of 5 cm x 30 cm, a grip interval of 20 cm, and a tensile speed of 10 cm / min in accordance with 6.3.1 of JIS L1913 (2010) The tensile strength (N / 5 cm) of the strength and the elongation of the sample at the maximum load were measured to 1 mm unit, and the elongation percentage (the elongated length with respect to the former length) The average value of the tensile strength (N / 5 cm) and the longitudinal tensile elongation (%) was calculated by rounding off the first digit after the decimal point. Subsequently, from the following equation, the first digits after the decimal point are rounded off from the calculated unit tensile strength (N / 5 cm), the longitudinal tensile elongation (%) and the unit weight (g / The strength product per weight was calculated.
단위 중량당 강신도 곱=세로 인장 강력(N/5㎝)×세로 인장 신도(%)/단위 중량(g/㎡)(N / 5 cm) x longitudinal tensile elongation (%) / unit weight (g / m 2)
(7)부직포의 열수축률(%)(7) Heat shrinkage percentage of nonwoven fabric (%)
JIS L1913(2010년) 6.10.3 「건열 치수 변화율」에 준하여 측정했다. 항온 건조기 내의 온도를 200℃로 하고, 10분간 열처리했다.Was measured in accordance with JIS L1913 (2010) 6.10.3 " Dry Heat Dimensional Change Rate ". The temperature in the constant-temperature dryer was set at 200 占 폚 and heat-treated for 10 minutes.
[실시예 1][Example 1]
(성분 A)(Component A)
100몰%의 선상 폴리페닐렌술피드 수지(TORAY INDUSTRIES, INC.제, 품번: E2280, MFR: 160g/10분)를 질소 분위기 중에서 160℃의 온도에서 10시간 건조하여 성분 A로서 사용했다.100 mol% of a linear polyphenylene sulfide resin (manufactured by TORAY INDUSTRIES, INC., Part number: E2280, MFR: 160 g / 10 min) was dried in a nitrogen atmosphere at a temperature of 160 캜 for 10 hours and used as component A.
(성분 B)(Component B)
100몰%의 선상 폴리페닐렌술피드 수지(TORAY INDUSTRIES, INC.제, 품번: M2588, MFR: 300g/10분)를 질소 분위기 중에서 160℃의 온도에서 10시간 건조하여 성분 B으로서 사용했다.And 100 mol% of a linear polyphenylene sulfide resin (manufactured by TORAY INDUSTRIES, INC., Part number: M2588, MFR: 300 g / 10 min) was dried in a nitrogen atmosphere at a temperature of 160 캜 for 10 hours and used as component B.
(방사·부직웹화)(Spinning, non-woven)
상기 성분 A를 심성분용의 압출기로, 상기 성분 B를 초성분용의 압출기로 각각 용융하고, 성분 A와 성분 B의 질량비가 80:20이 되도록 계량하고, 방사 온도 315℃에서 구멍 지름 φ0.55㎜의 직사각형 심초형 방사 구금으로부터 단공 토출량 1.37g/분으로 심초형 복합 섬유를 방출했다. 방출한 섬유를 실온 20℃의 분위기 하에서 냉각 고화하고, 상기 구금으로부터의 거리 550㎜의 위치에 설치한 직사각형 이젝터에 통과시키고, 공기 가열기로 200℃의 온도로 가열한 공기를 이젝터 압력 0.17㎫로 이젝터로부터 분사시켜 사조를 견인, 연신하고, 이동하는 네트 상에 포집해서 부직웹화했다. 얻어진 심초형 복합 장섬유의 평균 단섬유 섬도는 2.9dtex, 방사 속도는 4,797m/분, 결정성은 섬유 단면 중앙보다 섬유 표면이 낮고, 방사성은 1시간의 방사에 있어서 실 끊김 0회로 양호했다.The component A was melted by an extruder for a core component and the component B by an extruder for a supercritical component and metered so that the mass ratio of the component A and the component B was 80:20. The core-sheath type conjugated fiber was discharged from a rectangular core-sheath type spinneret having a diameter of 55 mm at a single-ended discharge amount of 1.37 g / min. The discharged fibers were cooled and solidified in an atmosphere at a room temperature of 20 캜 and passed through a rectangular ejector provided at a distance of 550 mm from the nip, and air heated to a temperature of 200 캜 by an air heater was discharged at an ejector pressure of 0.17 MPa And the yarn was drawn, stretched, and collected on a moving net to be nonwoven web. The obtained core-sheath type composite filament fibers had an average single fiber fineness of 2.9 dtex, a spinning speed of 4,797 m / min, a crystallinity of lower than that of the fiber cross-section, and a spinnability of 1 hour.
(가접착·열접착)(Adhesive bonding and thermal bonding)
계속해서, 인라인 상에 설치된 금속제의 상하 한 쌍의 캘린더 롤을 사용해서 선압 200N/㎝ 및 가접착 온도 90℃에서 상기 부직웹을 가접착했다. 이어서, 금속제이며 물방울 무늬의 조각이 이루어진 상부 롤 및 금속제이며 플랫한 하부 롤로 구성되는 상하 한 쌍의 접착 면적 12%의 엠보싱 롤로 선압 1000N/㎝, 열접착 온도 200℃에서 열접착하여 심초형 복합 장섬유 부직포를 얻었다. 얻어진 심초형 복합 장섬유 부직포의 단위 중량은 260g/㎡, 단위 중량당 강신도 곱은 54, 열수축률은 세로 방향에서 0.1%, 가로 방향에서 0.0%이었다.Subsequently, the above-mentioned nonwoven web was adhered at a line pressure of 200 N / cm and an adhesion temperature of 90 DEG C by using a metal roll of a pair of upper and lower metal rolls installed on the inline. Then, the upper and lower rolls made of metal and polka-dot sculpted and made of metal and flat lower rolls were heat-bonded with a pair of upper and lower embossing rolls having an adhesion area of 12% at a linear pressure of 1000 N / Fiber nonwoven fabric was obtained. The obtained core-sheath type composite long-fiber nonwoven fabric had a unit weight of 260 g / m 2, a strength-to-weight ratio of 54, and a heat shrinkage of 0.1% in the longitudinal direction and 0.0% in the transverse direction.
[실시예 2][Example 2]
(성분 A)(Component A)
실시예 1에서 사용한 것과 마찬가지의 PPS 수지를 성분 A로서 사용했다.A PPS resin similar to that used in Example 1 was used as component A.
(성분 B)(Component B)
실시예 1에서 사용한 것과 마찬가지의 PPS 수지를 성분 B로서 사용했다.A PPS resin similar to that used in Example 1 was used as component B.
(방사·부직웹화)(Spinning, non-woven)
이젝터 압력을 0.15㎫로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 심초형 복합 방사, 부직웹화를 행했다. 얻어진 심초형 복합 장섬유의 평균 단섬유 섬도는 3.2dtex, 방사 속도는 4,317m/분, 결정성은 섬유 단면 중앙보다 섬유 표면이 낮고, 방사성은 1시간의 방사에 있어서 실 끊김 0회로 양호했다.The core-sheath type composite spinning and nonwoven web formation was carried out in the same manner as in Example 1 except that the ejector pressure was 0.15 MPa. The obtained core-sheath type composite filament fibers had an average single fiber fineness of 3.2 dtex, a spinning speed of 4,317 m / min, a crystallinity of lower than that of the fiber cross-section, and a spinnability of 1 hour.
(가접착·열접착)(Adhesive bonding and thermal bonding)
계속해서, 실시예 1과 마찬가지로 해서 상기 부직웹에 가접착 및 열접착을 실시해서 심초형 복합 장섬유 부직포를 얻었다. 얻어진 심초형 복합 장섬유 부직포의 단위 중량은 260g/㎡, 단위 중량당 강신도 곱은 51, 열수축률은 세로 방향에서 0.1%, 가로 방향에서 0.1%이었다.Subsequently, the nonwoven web was subjected to adhesion and thermal bonding in the same manner as in Example 1 to obtain a core-sheath type composite long-fiber nonwoven fabric. The obtained core-sheath type composite long-fiber nonwoven fabric had a weight per unit weight of 260 g / m 2, a strength-to-weight ratio of 51, and a heat shrinkage of 0.1% in the longitudinal direction and 0.1% in the transverse direction.
[실시예 3][Example 3]
(성분 A)(Component A)
실시예 1에서 사용한 것과 마찬가지의 PPS 수지를 성분 A로서 사용했다.A PPS resin similar to that used in Example 1 was used as component A.
(성분 B)(Component B)
실시예 1에서 사용한 것과 마찬가지의 PPS 수지를 성분 B로서 사용했다.A PPS resin similar to that used in Example 1 was used as component B.
(방사·부직웹화)(Spinning, non-woven)
실시예 1과 마찬가지로 해서 심초형 복합 방사, 부직웹화를 행했다. 얻어진 심초형 복합 장섬유의 평균 단섬유 섬도는 2.9dtex, 방사 속도는 4,797m/분, 결정성은 섬유 단면 중앙보다 섬유 표면이 낮고, 방사성은 1시간의 방사에 있어서 실 끊김 0회로 양호했다.Core-sheath type composite spinning and nonwoven web conversion were carried out in the same manner as in Example 1. The obtained core-sheath type composite filament fibers had an average single fiber fineness of 2.9 dtex, a spinning speed of 4,797 m / min, a crystallinity of lower than that of the fiber cross-section, and a spinnability of 1 hour.
(가접착·열접착)(Adhesive bonding and thermal bonding)
계속해서, 열접착 온도를 140℃로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 상기 부직웹에 가접착 및 열접착을 실시해서 심초형 복합 장섬유 부직포를 얻었다. 얻어진 심초형 복합 장섬유 부직포의 단위 중량은 260g/㎡, 단위 중량당 강신도 곱은 62, 열수축률은 세로 방향에서 0.1%, 가로 방향에서 0.0%이었다.Subsequently, the nonwoven web was subjected to adhesion and thermal bonding in the same manner as in Example 1 except that the heat bonding temperature was changed to 140 占 폚 to obtain a core-sheath type composite long-fiber nonwoven fabric. The obtained core-sheath type composite long-fiber nonwoven fabric had a unit weight of 260 g / m 2, a strength strength product per unit weight of 62, a heat shrinkage rate of 0.1% in the longitudinal direction and 0.0% in the transverse direction.
[실시예 4][Example 4]
(성분 A)(Component A)
실시예 1에서 사용한 것과 마찬가지의 PPS 수지를 성분 A로서 사용했다.A PPS resin similar to that used in Example 1 was used as component A.
(성분 B)(Component B)
실시예 1에서 사용한 것과 마찬가지의 PPS 수지를 성분 B로서 사용했다.A PPS resin similar to that used in Example 1 was used as component B.
(방사·부직웹화)(Spinning, non-woven)
실시예 1과 마찬가지로 해서 심초형 복합 방사, 부직웹화를 행했다. 얻어진 심초형 복합 장섬유의 평균 단섬유 섬도는 2.9dtex, 방사 속도는 4,797m/분, 결정성은 섬유 단면 중앙보다 섬유 표면이 낮고, 방사성은 1시간의 방사에 있어서 실 끊김 0회로 양호했다.Core-sheath type composite spinning and nonwoven web conversion were carried out in the same manner as in Example 1. The obtained core-sheath type composite filament fibers had an average single fiber fineness of 2.9 dtex, a spinning speed of 4,797 m / min, a crystallinity of lower than that of the fiber cross-section, and a spinnability of 1 hour.
(가접착·열접착)(Adhesive bonding and thermal bonding)
계속해서, 열접착 온도를 240℃로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 상기 부직웹에 가접착 및 열접착을 실시해서 심초형 복합 장섬유 부직포를 얻었다. 얻어진 심초형 복합 장섬유 부직포의 단위 중량은 260g/㎡, 단위 중량당 강신도 곱은 50, 열수축률은 세로 방향에서 0.1%, 가로 방향에서 0.1%이었다.Subsequently, the nonwoven web was subjected to adhesion and thermal bonding in the same manner as in Example 1 except that the heat bonding temperature was changed to 240 캜 to obtain a core-sheath type composite long-fiber nonwoven fabric. The obtained core-sheath type composite long-fiber nonwoven fabric had a unit weight of 260 g / m 2, a strength-to-weight ratio of 50, and a heat shrinkage of 0.1% in the longitudinal direction and 0.1% in the transverse direction.
[비교예 1][Comparative Example 1]
(성분 A)(Component A)
실시예 1에서 사용한 것과 마찬가지의 PPS 수지를 성분 A로서 사용했다.A PPS resin similar to that used in Example 1 was used as component A.
(성분 B)(Component B)
성분 B는 사용하지 않았다.Component B was not used.
(방사·부직웹화)(Spinning, non-woven)
상기 성분 A를 압출기로 용융, 계량하여 방사 온도 315℃에서 구멍 지름 φ0.50㎜의 직사각형 단일 성분 방사 구금으로부터 단공 토출량 1.37g/분으로 방출했다. 이후에는 실시예 2와 마찬가지로 해서 방사, 부직웹화를 행했다. 얻어진 단일 성분형 장섬유의 평균 단섬유 섬도는 2.4dtex, 방사 속도는 4,920m/분, 결정성은 섬유 단면 중앙보다 섬유 표면이 높고, 방사성은 1시간의 방사에 있어서 실 끊김 0회로 양호했다.The component A was melted and weighed using an extruder, and discharged at a single-ended spinning rate of 1.37 g / min from a rectangular single-component spinneret having a pore diameter of 0.5 mm at a spinning temperature of 315 ° C. Thereafter, spinning and nonwoven web conversion were carried out in the same manner as in Example 2. The obtained single component type long fibers had an average single fiber fineness of 2.4 dtex and a spinning speed of 4,920 m / min. The crystallinity was higher than that at the center of the fiber cross section, and the spinnability was good at 0 spinning in 1 hour spinning.
(가접착·열접착)(Adhesive bonding and thermal bonding)
계속해서, 엠보싱 롤의 열접착 온도를 260℃로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 상기 부직웹에 가접착 및 열접착을 실시해서 단일 성분형 장섬유 부직포를 얻었다. 얻어진 단일 성분형 장섬유 부직포의 단위 중량은 260g/㎡, 단위 중량당 강신도 곱은 4, 열수축률은 세로 방향에서 0.0%, 가로 방향에서 0.1%이었다.Subsequently, the nonwoven web was subjected to adhesion and thermal bonding in the same manner as in Example 1, except that the heat bonding temperature of the embossing roll was changed to 260 캜 to obtain a single component type long-fiber nonwoven fabric. The obtained single-component type long-fiber nonwoven fabric had a unit weight of 260 g / m 2, a strength-to-weight ratio of 4, and a heat shrinkage of 0.0% in the longitudinal direction and 0.1% in the transverse direction.
표 1에 나타내는 바와 같이 초성분에 심성분보다 저점도의 PPS를 적용한 실시예 1~4는 섬유 표면의 결정성이 억제되어 있고, 얻어지는 심초형 복합 장섬유 부직포는 비교예 1의 단일 성분형 장섬유 부직포와 비교해서 단위 중량당 강신도 곱이 대폭으로 향상되고, 기계적 강도가 우수한 것이었다.As shown in Table 1, in Examples 1 to 4 in which PPS having a lower viscosity than the core component was applied to the sheath component, crystallinity of the fiber surface was suppressed, and the obtained core-sheath type composite filament nonwoven fabric had a single component type sheet of Comparative Example 1 Compared with the fibrous nonwoven fabric, the product of the strength per unit weight greatly improved, and the mechanical strength was excellent.
본 발명의 열접착성 복합 섬유로 구성되는 부직포는 열치수 안정성을 가지면서 기계적 강도가 우수하기 때문에 각종 공업용 필터, 전기 절연재, 전지 세퍼레이터, 수처리용 막 기재, 단열 기재 및 방호복 등에 적합하게 이용할 수 있다.The nonwoven fabric made of the thermosetting conjugate fiber of the present invention can be suitably used for various industrial filters, electric insulating materials, battery separators, water treatment film bases, insulating substrates, and protective clothing since it has excellent thermal stability and excellent mechanical strength .
Claims (7)
성분 B가 섬유의 표면의 적어도 일부를 형성해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌술피드 복합 섬유.As a composite fiber comprising a polyphenylene sulfide-based resin as a component A, a polyphenylene sulfide-based resin as a main component, a resin having a higher melt flow rate than the component A as a component B, and a component A and a component B as main components ,
Wherein the component B is formed by forming at least a part of the surface of the fiber.
섬유 표면으로부터 섬유 직경 방향을 향해서 1㎛ 이하의 영역의 섬유 표면부의 결정성과, 섬유 단면 중앙부의 결정성을 비교하면 섬유 표면부의 적어도 일부가 섬유 단면 중앙부보다 결정성이 낮은 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌술피드 복합 섬유.The method according to claim 1,
The crystallinity of the fiber surface portion in the region of 1 占 퐉 or less from the fiber surface toward the fiber diameter direction and the crystallinity at the central portion of the fiber end portion are compared with each other so that at least a part of the fiber surface portion is lower in crystallinity than the central portion of the fiber end face. Feed compound fiber.
상기 성분 A의 멜트 플로우 레이트(MFR(A))와 상기 성분 B의 멜트 플로우 레이트(MFR(B))가 하기 식을 만족하는 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌술피드 복합 섬유.
10(g/10분)≤MFR(B)-MFR(A)≤1000(g/10분)3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the melt flow rate (MFR (A)) of the component A and the melt flow rate (MFR (B)) of the component B satisfy the following equation.
10 (g / 10 min)? MFR (B) -MFR (A)? 1000 (g / 10 min)
상기 성분 A를 심성분, 상기 성분 B를 초성분으로 하는 심초형 복합 섬유인 것을 특징으로 하는 폴리페닐렌술피드 복합 섬유.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the core-sheath type conjugated fiber is a core-sheath type conjugated fiber comprising the component A as a core component and the component B as an initial component.
상기 부직포는 스판 본드 부직포인 것을 특징으로 하는 부직포.6. The method of claim 5,
Wherein the nonwoven fabric is a spunbond nonwoven fabric.
상기 폴리페닐렌술피드 복합 섬유는 열접착에 의해 일체화되어서 이루어지는 것을 특징으로 하는 부직포.The method according to claim 5 or 6,
Wherein the polyphenylene sulfide conjugate fiber is integrally formed by thermal bonding.
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