KR20150105980A

KR20150105980A - 스펀 본드 부직포

Info

Publication number: KR20150105980A
Application number: KR1020157021567A
Authority: KR
Inventors: 후미오 지노; 마사히코 하시모토; 사토시 오바이; 노부아키 마키
Original assignee: 오지 홀딩스 가부시키가이샤
Priority date: 2013-01-22
Filing date: 2013-11-11
Publication date: 2015-09-18
Also published as: JP6115146B2; KR101786630B1; HK1210508A1; EA201591136A1; PH12015501500B1; WO2014115401A1; NZ709533A; AU2013374986A1; CN105008607B; JP2014141752A; EA030981B1; MY177718A; BR112015017418A2; CN105008607A; PH12015501500A1; AU2013374986B2

Abstract

본 발명은, 감촉이 뛰어난 스펀 본드 부직포를 제공하는 것을 해결 과제로 한다.
본 발명의 스펀 본드 부직포는, 열가소성 수지를 연속적인 섬유로 방사하여 집적한 후, 섬유의 흐름 방향과 직교 방향으로 나란한 여러 엠보스를 구비하는 엠보싱 롤에 의해 섬유 사이를 가열 및 가압함으로써 얻어진다. 여기서 엠보스 면적율은 5~12%이다. 또한 인접한 엠보싱 사이의 최단 거리는 1.5~3mm이다. 또한 얻어진 부직포의 굽힘 강성 지수 (KES 굽힘 강성 시험기에 의한 굽힘 강도(剛度)[g/cm²/cm]/단위면적당 중량[g/m²]*10⁴)는 5~15cm^-1이다. 또한 얻어진 부직포 KES 압축 특성 시험기에 의한 압축 레질리언스(RC%)는 60~75%이다.

Description

스펀 본드 부직포{SPUNBOND NONWOVEN CLOTH}

본 발명은 엠보싱 가공이 된 스펀 본드 부직포에 관한 것이다.

종래부터 예를 들어 일회용 기저귀 나 소변 흡수 패드와 같은 흡수성 물품을 구성하는 시트 부재로서 부직포가 사용되고 있다. 일회용 기저귀 등을 구성하는 부직포는, 예를 들어 젖먹이 유아의 피부에 직접 닿는 것이기 때문에, 특히 유연성이나 피부촉감이 우수해야 한다.

여기서, 부직포의 유연성을 좌우하는 요인으로서 일반적으로, 부직포를 구성하는 섬유의 섬유 직경이나, 부직포의 단위면적당 중량이 알려져 있다. 또한 섬유 직경이나 단위면적당 중량이 동일한 부직포에 있어서, 엠보싱 가공을 함으로써 그 유연성을 향상시키는 것이 알려져 있다 (예를 들면, 특허 문헌 1). 일반적으로 엠보스(embossments) 가공이란 표면에 여러 엠보스 (돌기)을 갖는 엠보싱 롤과 표면이 평탄한 앤빌 롤 사이에 부직포를 도입하고 양 롤의 프레스 압력에 의해 부직포에 대하여 요철을 부여하는 가공을 의미한다. 엠보스 가공을 실시함으로써, 부직포를 구성하는 섬유끼리의 연결이 끊어진다거나 착용자의 피부에 직접 닿는 부직포의 표면적이 작아지기 때문에 부직포의 유연성이 높아진다는 관능 평가를 얻을 수 있다.

국제 공개 공보 2007/091444 호 팜플렛

그러나 부직포에 엠보스 가공을 실시함으로써 어느 정도의 유연성을 부여할 수 있다 해도, 부직포의 코시(강성;이하 강성이라 한다)과 탄력이 저하되고, 또한 부직포의 표면에 보풀이 일어나는 것이 눈에 띄게 되는 것은 결과적으로 감촉이 떨어지게 된다. 그리고 이러한 부직포에 의해 일회용 기저귀를 형성했다고 하여도 양호한 착용감을 제공할 수 없다. 이 때문에 부직포는 유연성뿐만 아니라 강성, 탄력 및 보풀일어남 등을 종합적으로 고려한 감촉의 장점을 유지해야 한다.

여기서, 일반적으로 부직포 강성은 부직포의 굽힘 강성으로 좌우되며, 또한 부직포의 탄력은, 부직포의 압축 특성에 영향을 받는 것이라는 것이 알려져 있다. 그런데 부직포에 양호한 강성을 주기 위하여, 그 구성 섬유의 섬유 직경이나 단위면적당 중량을 조정하여 부직포의 굽힘 강성을 높이면 오히려 부직포의 압축 특성이 저하되고, 결과적으로 부직포의 탄력이 손상받는다 문제가 있다. 반대로, 부직포에 양호한 탄력을 부여하기 위해 부직포의 압축 특성을 높이면 부직포의 굽힘 강성이 저하하여, 부직포 강성이 저하되는 문제가 있었다. 이와 같이, 종래 기술에서는 부직포의 굽힘 강성과 압축 특성을 적절한 범위로 양립시키는 것이 곤란하다고 되어 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 극복하고, 엠보스 가공이 된 스펀 본드 부직포에 있어서, 그 유연성, 강성 및 탄력 등이 적절한 성능을 나타내며, 감촉이 뛰어난 부직포를 제공하는 것을 기술 과제로 하는 것이다.

본 발명의 발명자들은 상기 기술 과제를 해결하는 수단에 대해 예의 검토한 결과, 부직포에 부여하는 엠보스의 물리적 구성이나 부직포의 구성 섬유의 화학 구성을 조절함으로써 굽힘에 대한 강성이 높음에도 불구하고, 압축에 대한 복귀(원위치)가 있는 부직포를 얻을 수 있다는 사실를 알았다. 즉, 종래의 스펀 본드 부직포보다 굽힘 강성이 높음에도 불구하고, 압축 특성이 특정 범위에 있으면, 관능 평가에 의해 종래의 스펀 본드 부직포 이상으로 감촉이 좋은 것으로 평가되는 스펀 본드 부직포를 얻을 수 있었다. 그리고 본 발명자들은 상기 알게된 사실에 근거하면, 종래 기술의 과제를 해결할 수 있는 생각에 이르러, 본 발명을 완성시켰다. 구체적으로 설명하면, 본 발명은 다음과 같은 구성을 가진다.

본 발명은 스펀 본드 부직포에 관한 것이다. 본 발명의 스펀 본드 부직포는 열가소성 수지를 연속적인 섬유로 방사(紡絲)하여 집적한 후 섬유의 흐름 방향 및 그 직교 방향으로 나란한 여러 엠보스를 구비하는 엠보싱롤에 의해, 섬유 사이를 가열 및 가압함으로써 얻을 수 있다.

여기서, 부직포에 부여되는 엠보스의 엠보싱 면적율은 5~12%이다.

또한 인접한 엠보스 간의 최단 거리는 1.5~3mm이다.

또한 굽힘 강성 지수 (KES 굽힘 강성 시험기에 의한 굽힘 강도[g/cm²/cm]/단위면적당 중량[g/m²]*10⁴)은 5~15cm^-1이다.

또한, KES 압축 특성 시험기에 의한 압축 레질리언스(resilience)(RC%)는 60~75%이다.

상기 구성과 같이 굽힘 강성 지수가 비교적 높은 스펀 본드 부직포라도, 압축 특성 (압축 레질리언스)을 상기한 소정의 범위로 유지함으로써, 의외로 종래의 스펀 본드 부직포보다 감촉이 좋다고 하는 관능 평가를 얻을 수 있었다. 상기 구성에서는 압축 특성을 소정의 범위로 고정시키기 위한 요인으로, 부직포에 부여되는 엠보스의 물리적 특성이 특정되어있다. 즉, 상기 구성과 같이, 엠보싱 면적율을 비교적 작게 하고, 또한, 인접한 엠보스 사이의 최단 거리를 비교적 넓게 하는 것이, 스펀 본드 부직포의 굽힘 강성 지수를 비교적 높이면서, 또한, 압축 레질리언스를 비교적 높은 값으로 하는 것의 하나의 요인이 된다. 이와 같이, 스펀 본드 부직포에 엠보스를 부여하면서 굽힘 강성 지수 및 압축 레질리언스를 본 발명 특유의 값의 범위 내로 함으로써, 유연성, 강성, 및 탄력 등이 적절한 성능을 나타내고, 감촉에 뛰어난 부직포를 제공할 수 있다.

이어서, 본 발명의 스펀 본드 부직포를 구성하는 섬유의 화학구성에 대하여 설명한다. 구성섬유가, 이하에 설명하는 화학구성을 구비함으로써, 굽힘 강성 지수 및 압축 레질리언스를 본 발명 특유의 값의 범위 내로 하는 것이 가능하게 된다.

즉, 스펀 본드 부직포를 형성하는 열가소성 수지는, 폴리프로필렌계 수지인 것이 바람직하다.

또한, 상기 폴리프로필렌계 수지는, 저 결정성 폴리프로필렌과, 고 결정성 폴리프로필렌을 함유하는 것이 바람직하다. 여기서 저 결정성 폴리프로필렌의 함유량이 저 결정성 폴리프로필렌과, 고 결정성 폴리프로필렌 함유량의 합계값을 기준으로 해서, 5~50중량%인 것이 바람직하다.

또한, 저 결정성 폴리프로필렌의 용융 유량(melt flow rate)은, 30~70g/10분인 것이 바람직하다.

상기와 같이 본 발명의 스펀 본드 부직포는 저 결정성 폴리프로필렌 및 고 결정성 폴리프로필렌을 ≤함유하는 폴리 프로필렌계 수지 조성물을 이용하여 제조된다. 또한, 본 발명에서, 저 결정성 폴리프로필렌은 입체 규칙성이 적당히 흐트러진 결정성 폴리 프로필렌을 말하며, 구체적으로는 다음과 같은 특성을 충족하는 폴리 프로필렌이 사용된다.

즉, 본 발명에 사용되는 저 결정성 폴리프로필렌은 메소펜타드 분율(meso pentad fraction) [mmmm]이 30~80몰%이다.

또한, 라세믹 펜타드 분율(racemic pentad fraction)[rrrr] 및[1-mmmm]가 [rrrr] / [1-mmmm] ≤ 0.1의 관계를 만족시킨다.

또한, 라 세믹 메소 라 세미 메조 펜 타드 분율[rmrm]이 2.5몰% 초과이다.

또한, 메소트리아드 분율[mm], 라세믹트리아드 분율[rr] 및 트리아드 분율[mr]이 [mm] * [rr] / [mr] ² ≤ 2.0의 관계를 만족시킨다.

또한, 중량 평균 분자량(Mw)이 10,000~200,000이다.

또한, 분자량 분포 (Mw/Mn)가 4미만이며,

더욱이 비등 디 에틸 에테르 추출량이 0 내지 10중량%이다.

기타 굽힘 강성 지수 및 압축 레질리언스를 본 발명 특유의 값의 범위 내로 하는 요인의 하나로서 구성 섬유의 섬유 직경을 들 수 있다. 구체적으로 설명하면, 본 발명의 스펀 본드 부직포의 구성 섬유의 섬유 직경은 0.5 ~ 1dtex인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 스펀 본드 부직포는, 표면 또는 이면의 적어도 한쪽 면을 형성하는 섬유층에 윤활제를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 엠보스 가공이 된 스펀 본드 부직포에 있어서, 그 유연성, 강성 및 탄력 등이 적절한 성능을 나타내며, 감촉이 뛰어난 부직포를 제공할 수 있다.

도1은 엠보스 가공의 예를 나타내는 개략 사시도이다.
도2는 엠보스 패턴 예를 나타내는 개략 평면도이다.
도3은 도트 모양의 엠보스 패턴의 예를 나타내는 개략 평면도이다.
도4는 선형의 엠보스 패턴 예를 나타내는 개략 평면도이다.
도5는 실시예에서 사용된 엠보스 패턴의 배치를 나타내는 개략 평면도이다.

이하, 도면을 이용하여 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 설명한다. 본 발명은 다음에 설명하는 예에 한정되는 것은 아니고 다음의 형태로부터 당업자가 자명한 범위에서 적절하게 수정한 것도 포함한다.

또한, 본원 명세서에서 "A~B"란, 특별한 언급이 없는 한 "A 이상 B 이하"임을 의미한다.

(1. 스펀 본드 부직포)

본 발명의 스펀 본드 부직포는, 열가소성 수지를 연속적인 섬유로 방사(紡絲)하여 집적(集積) 한 후 섬유의 흐름 방향및 그 직교 방향으로 나란한 여러 엠보스를 구비하는 옘보스롤에 의해, 섬유 사이를 가열 및 가압함으로써 얻을수 있다. 예를 들어, 스펀 본드 부직포는 우선, 용융 방사 잠금쇠(口金)에서 토출된 장(長) 섬유 그룹을 에어 사커(air sucker) 등에 도입하여 연신(延伸)하고 개섬(開纖)하여 컨베이어 위에 집적함으로써 섬유 웹(web)을 얻는다. 그 후, 섬유 웹을 형성하는 장 섬유 군 사이를 적절한 수단으로 접합시켜 제조된다. 특히, 본 발명의 스펀 본드 부직포는 엠보스 가공에 의하여 컨베이어의 흐름 방향과 그 직교 방향으로 규칙적으로 나란한 요철을 부여하고 섬유 웹을 형성하는 장 섬유 그룹 사이를 열 접합시킴으로써 제조된다. 엠보스 가공으로 얻어진 스펀 본드 부직포는 장 섬유 사이를 고착하기 위해 바인더를 사용하지 않기 때문에 피부에 자극이 적고, 열풍 가열에 의해 스펀 본드 부직포에 비해 유연성이 뛰어나다는 장점이 있다. 본 발명의 부직포는 가열 한 돌기 모양의 엠보스를 갖는 엠보싱 롤과 표면이 평활한 앤빌 롤과의 사이에 섬유 웹을 도입하여 양 롤의 프레스 압력에 의해 섬유 웹을 가열 가압하고, 엠보싱 롤의 돌기에 대응하는 부분에서 장 섬유 그룹 사이를 열 융착시킴으로써 얻을 수 있다.

본 발명의 스펀 본드 부직포는 굽힘 강성 지수 및 압축 레질리언스 (압축 회복율)가 소정의 범위가 되도록, 부직포에 부여하는 엠보싱의 물리적 구성이나 부직포의 구성 섬유의 화학 구성이 조절되어 있다. .

[굽힘 강성 지수]

본 발명의 스펀 본드 부직포는 굽힘 강성 지수가 5~15cm^-1이 된다. 본 원 명세서에서 굽힘 강성 지수는 KES 굽힘 강성 시험기에 의한 굽힘 강도(剛度)[g/cm²/cm]/단위면적당 중량 [g/m²] * 10⁴의 식으로 표현되는 것이다. 즉, 굽힘 강성 지수는 스펀 본드 부직포의 굽힘 강도[g/cm²/cm (KES 굽힘 강성 시험기로 측정 가능)를 단위면적당 중량 [g/m²]에서 규격화한 양의 범위에서 규정한 것 이다. 굽힘 강성 지수 [cm^-1]은 주로 스펀 본드 부직포의 강성과 탄력을 나타내는 지표이다. 굽힘 강성 지수가 5cm^-1이면 스펀 본드 부직포에 강성이 생기지 않고 피부에 닿았을 때의 촉감이 저하되며, 부직포의 감촉이 손상된다. 반대로, 굽힘 강성 지수가 15cm^- ¹를 넘는 것이면 스펀 본드 부직포의 피부촉감이 딱딱하게 되어, 부직포의 감촉이 떨어진다. 이 때문에, 본 발명의 스펀 본드 부직포는 굽힘 강성 지수가 5~15cm^- ¹ 인 것이 바람직하고, 6 ~ 14cm^-1또는 7 ~ 13cm^- ¹ 이어도 좋고, 6 ~ 10cm^-1인 것이 특히 바람직하다. 여기서, 본 발명의 스펀 본드 부직포는 굽힘 강성 지수가 5~15cm^-1을 나타내며, 비교적 높은 값으로 되어있다. 스펀 본드 부직포가 본 발명과 같은 굽힘 강성 지수를 나타내면, 통상, 피부촉감이 딱딱하게 되어 감촉이 손상되는 경향이 있지만, 본 발명의 스펀 본드 부직포는 다음에 설명하는 바와 같이, 압축 레질리언스 (압축 회복율)를 비교적 높은 값으로 유지할 수 있는 것이기 때문에, 강성이 강함에도 불구하고 확실한 탄력을 갖는 부직포가 되며, 관능 평가에 의해 종래의 스펀 본드 부직포 이상으로 감촉이 좋다는 평가를 얻을 수 있다.

[압축 레질리언스]

본 발명의 스펀 본드 부직포는 압축 레질리언스(RC%)가 60~75%가 된다. 압축 레질리언스(RC%)는 값이 100%에 가까울수록 압축에 대한 회복성이 좋은 것을 의미하며 주로 스펀 본드 부직포의 탄력을 나타내는 지표가 된다. 본 발명의 스펀 본드 부직포는 굽힘 강성이 비교적 높음에도 불구하고 압축 레질리언스를 상기 특정 범위로 유지함으로써 종래의 스펀 본드 부직포 이상으로 감촉이 좋다는 평가를 얻을 수 있다.

즉, 본 발명의 스펀 본드 부직포는 굽힘 강성 지수가 5~15cm^-1로 비교적 높은 것이기 때문에 압축 레질리언스(RC%)가 60% 미만이면, 부직포의 탄력이 생기지 않고, 딱딱한 피부촉감이 직접 피부에 전해지게 되어 버려 감촉이 손상된다. 다른 한편, 본 발명의 스펀 본드 부직포는 굽힘 강성이 비교적 높은 것이기 때문에 압축 레질리언스(RC%)가 75%를 넘는 것이면, 피부촉감이 딱딱하고 탄력이 너무 강해져 버린다, 예를 들면 이와 같은 부직포를 사용하여 일회용 기저귀를 제조한 경우에, 부직포의 피부에 대한 적합성이 나빠진다는 문제가 있다. 따라서, 본 발명의 스펀 본드 부직포는 압축 레질리언스(RC%)가 60~75%인 것이 바람직하고, 62~74%, 63~73%, 또는 65~72%라도 좋으며, 특히 66~72%인 것이 특히 바람직하다.

본 발명의 스펀 본드 부직포는 상기와 같이 굽힘 강성 지수가 5~15cm^-1의 범위 내이며, 또한, 압축 레질리언스(RC%)가 60~75%의 범위내인 것에서, 굽힘에 대한 강성이 높음에도 불구하고, 압축에 대한 복귀가 있는 부직포가 된다. 따라서 본 발명의 스펀 본드 부직포는 관능 평가에 의해 종래의 스펀 본드 부직포 이상으로 감촉이 좋다는 평가를 얻을 수 있다. 스펀 본드 부직포의 굽힘 강성 지수 및 압축 레질리언스를 상기 범위로 설정하기 위해서는 부직포에 부여하는 엠보스의 물리적 구성이나 부직포의 구성 섬유의 화학 구성을 적절한 것으로 조절하면 된다. 그래서, 이하에서는 본 발명의 스펀 본드 부직포에 부여하는 엠보스의 물리적 구성과 본 발명의 스펀 본드 부직포를 구성하는 섬유의 화학 구성에 대해 설명한다.

(2. 엠보스)

본 발명의 스펀 본드 부직포는 섬유의 흐름 방향 및 그 직교 방향으로 나란한 여러 엠보스를 구비하는 엠보싱 롤과 평활면을 가지는 앤빌 롤 사이에 섬유 웹(web)을 도입하고, 섬유 사이를 가열 및 가압함으로써 얻을 수 있다. 예를 들어, 도1은 엠보싱 롤의 표면에 형성된 복수의 엠보스 개요를 나타낸 사시도이다. 도1에서는 일반적인 도트 모양으로 형성된 엠보스의 예를 나타내고 있다. 또한, 도2는 엠보스 표면에 형성된 엠보스의 개요를 나타낸 평면도이다. 도1 및 도2에 나타낸 바와 같이, 엠보싱 롤을 가지는 복수의 엠보싱은, 부직포를 구성하는 섬유의 흐름 방향 및 그 직행 방향으로 규칙적이고 정확한 간격으로 정렬되는 것이 바람직하다. 또한, 도1 및 도2는, 각 엠보싱 정상부에 사선을 그어 나타내고 있다.

본 발명에서, 섬유 사이를 가열 및 가압하는 엠보스의 엠보싱 면적율은 5~12%이다. 여기서 말하는 엠보싱 면적율이란, 여러 엠보스의 총 평면 면적이 당해 총 평면 면적과 비(非) 엠보스 부분을 포함한 엠보싱 롤의 둘레면의 전체 평면 면적에 대하여 차지하는 비율을 의미한다. 도1에 나타난 바와 같이 각 엠보스(10)의 정상부(11)는, 평면을 이룬다. 각 엠보스(10)의 정상부(11)(평면)와 앤빌 롤의 평활면 사이에서 가열 가압됨으로써, 섬유 사이가 접합되어, 스펀 본드 부직포에 여러 오목부가 형성된다. 따라서 엠보싱 롤의 둘레면의 전체 평면 면적에 대한 엠보스 총 평면 면적의 비율을 구하면 실질적으로 스펀 본드 부직포에 각인된 오목부의 총면적이 엠보스 가공된 전체 면적을 차지하는 비율을 구할 수 있다.

이 엠보싱 면적율은 일반적으로 다음의 계산식에 의해 구할 수 있다.

계산식 : (S1 / S2) * 100 (%)

정의 : S1 = 전체 엠보스 돌기의 총 평면 면적

S2 = 엠보싱 롤의 전체 면적

또한, 도2에 나타낸 바와 같이, 엠보싱 면적율은 하나의 엠보스 패턴에서도 구할 수도 있다. 하나의 엠보스 패턴에서 엠보싱 면적율을 구하는 경우 다음 계산식을 사용하면 좋다.

계산식 : [(a * b) / (P1 * P2)] * 100 (%)

정의 : a * b = 엠보스 돌기의 평면 면적

P1 * P2 = 엠보스 돌기의 평면 면적과 비 엠보스 부분의 면적을 포함한 단위 면적

상기 한 바와 같이, 엠보싱 면적율을 5~12%의 범위내로 함으로써, 부직포에 유연성을 부여 하는 동시에, 부직포의 굽힘 강성 지수 및 압축 레질리언스를 상기 한 본 발명 특유의 값 범위로 조절하기 위한 하나의 요인이 된다. 즉, 엠보싱 면적율을 5% 미만으로 하면 부직포의 굽힘 강성 지수가 낮아져 5cm^-1 미만이 되는 동시에 적절한 탄력이 생기지 않고 압축 레질리언스(RC%)가 60% 미만이 되어, 본 발명 특유의 부직포의 감촉을 발휘할 수 없다. 마찬가지로, 엠보싱 면적율이 12%를 넘는 것이라면, 때 부직포의 굽힘 강성 지수가 15cm^-1을 초과하는 동시에, 적절한 탄력이 생기지 않고 압축 레질리언스(RC%)가 60% 미만으로 되어, 본 발명 특유의 부직포의 감촉을 발휘할 수 없다. 따라서 본 발명에 있어서, 엠보싱 면적율은 5~12%인 것이 바람직하고, 5.5~10%, 6~9%, 또는 7~8% 인 것이 바람직하며, 6.4~8.3% 인 것이 특히 바람직하다.

본 발명에서 인접한 엠보싱 사이의 최단 거리는 1.5~3mm이다. 예를 들어, 도2에 도시된 엠보스 패턴에서 인접한 엠보스 사이의 최단 거리는 부호 SD로 나타내고 있다. 도2에 나타낸 바와 같이, 엠보스 사이의 최단 거리SD는, 인접한 엠보스 평면 정상부의 중심 사이의 거리를 측정하면 된다. 인접한 엠보스 사이의 최단 거리를 1.5~3mm의 범위 내로 함으로써 부직포에 유연성을 부여 할 수 있는 동시에, 부직포의 굽힘 강성 지수 및 압축 레질리언스를 상기 한 본 발명 특유의 값 범위로 조절하기 위한 하나의 요인이 된다. 즉, 엠보스 사이의 최단 거리가 1.5mm 미만 또는 3mm를 초과하게 되면, 부직포의 굽힘 강성 지수를 5~15cm^-1로 하고, 압축 레질리언스(RC%)를 60~75%로 하는 것이 곤란하게 된다. 따라서 엠보스 사이의 최단 거리는 1.5~3mm인 것이 바람직하고, 1.5mm ~ 2mm 또는 1.5mm~1.7mm라도 좋다.

본 발명에 있어서, 엠보스 형상은 삼각 기둥, 사각 기둥, 원통, 삼각뿔 대, 사각뿔 대, 원뿔대 직선 모양, 사선 모양, 정사각 격자모양 또는 물떼새 격자 모양 등 상기 한 엠보싱 면적율 및 엠보스 사이의 최단 거리를 규정할 수 있으며, 스펀 본드 부직포의 굽힘 강성 지수 및 압축 레질리언스(RC%)를 상기 한 본 발명 특유의 값으로 유지할 수 있는 범위에서 어떤 형상을 채용하는 것으로 해도 좋다. 또한, 엠보스 정상부 측의 각부(角部)에 이른바 R처리하거나, 모따기 가공을 실시하는 것으로 해도 좋다.예를 들면,도1 및 도2에 도시된 예에서, 각 엠보스(10)의 형상은 사각뿔 대로되어 있으며, 엠보스(10)의 정상부(11)는 정사각형으로 되어 있다. 또한, 도1 및 도2에 도시된 예에서, 엠보스(10)는 그 정상부11을 형성하는 정사각형의 하나의 대각선의 연장 방향이 스펀 본드 부직포를 구성하는 섬유의 흐름 방향 (도2의 좌우 방향 )과 일치하고, 정사각형의 다른 대각선의 연장 방향이, 흐름 방향의 직교 방향으로 (도2의 상하 방향)과 일치하도록 배치되어있다. 본 발명에 있어서, 엠보스 형상은 도1및 도2에 나타낸 바와 같은 도트 형이라도 좋다.

또한, 도3 및 도4는 도1 및 도2에 나타낸 패턴과는 다른 엠보스 패턴의 예를 나타내고 있다. 또한, 도3 및 도4에 나타난 각 패턴에 대해, 엠보싱 사이의 최단 거리를 부호 SD로 나타내고 있다. 본 발명은, 도3 및 도4에 도시된 엠보스 패턴도 채용할 수 있다.

우선,도3 (a)에 나타난 예에서, 각 엠보스의 형상은 사각뿔 대로 되어있다. 도3 (a)에 나타난 예에서, 엠보싱은, 그 정상부를 형성하는 정사각형의 두 대각선의 연장 방향이, 스펀 본드 부직포를 구성하는 섬유의 흐름 방향 (도2의 좌우 방향) 및 그 직교 방향 (도2의 상하 방향)에 대해 약 45도 기울어져 있다.

또한 도3 (b)에 도시된 예에서, 각 엠보스는 그 정상부의 중심 위치에 오목부가 형성되고, 정상부의 형상이 ㅁ자형으로 되어있다. 또한, 도3 (b)에 도시된 바와 같은 엠보스 패턴의 경우, 각 엠보싱의 정상부에 형성된 오목부의 폭을 "인접하는 엠보싱 사이의 최단 거리 SD"는 하지 않고, 어디 까지나 정상부가 ㅁ자형으로 된 엠보싱들 끼리의 간격을 "인접하는 엠보싱 사이의 최단 거리 SD"로 하여 측정한다.

또한, 도3 (c)에 도시된 예에서, 각 엠보싱 형상은 원뿔대로 되어있다.

도4 (a) 및 도4 (b)는, 선형상의 엠보스 패턴을 나타내고 있다.

구체적으로 설명하면, 도4 (a)는 정사각 격자 모양의 엠보스 패턴을 나타낸다. 본원 명세서에서 정사각 격자 패턴은 도4 (a)에 나타내는 바와 같이, 스펀 본드 부직포를 구성하는 섬유의 흐름 방향 (도4의 좌우 방향)을 따라 평행하게 연장되는 복수의 직선 상의 엠보스와 흐름 방향에 직교 방향 (도4의 상하 방향)을 따라 평행하게 연장되는 복수의 직선상의 엠보스가 서로 교차하여 격자 모양을 이루고, 격자 사이의 공간이 정사각형을 이루는 패턴을 의미한다. 정사각 격자 모양의 엠보스 패턴의 경우, 흐름 방향 또는 직교 방향으로 연장되는 직선상의 엠보스끼리의 간격을 "인접하는 엠보스사이의 최단 거리 SD"로 측정한다　　

도4 (b)는 물떼새 격자 모양의 엠보스 패턴을 나타내고 있다. 본원 명세서에서 물떼새 격자모양의 패턴이란, 도4 (b)에 나타내는 바와 같이, 제 1 방향을 따라 평행하게 연장되어 복수의 직선상의 엠보싱과 제 2방향을 따라 평행하게 연장되는 직선상의 엠보스가 서로 교차하여 격자 형상을 이루는 패턴을 의미한다. 여기서, 상기 제1방향 과 제2방향은 적어도 섬유의 흐름 방향 및 직교 방향과는 다른 방향이다. 특히 도4 (b)에 도시된 예에서, 물떼새 격자 모양의 엠보스 패턴은 제 1 방향이 섬유의 흐름 방향 및 직교 방향에 대해 약 45도 경사하고, 제2방향이 제1 방향에 직교하고, 격자 사이의 공간이 정사각형을 이루는 패턴으로 되어있다. 물떼새 격자 모양의 엠보스 패턴의 경우, 제1방향 또는 제2방향으로 연장되는 직선상의 엠보스끼리의 간격을 "인접하는 엠보스 사이의 최단 거리 SD"로 측정한다.

도5 (a)는, 정사각 격자 모양으로 배치된 도트 엠보스 패턴을 나타내고 있다. 즉, 도5 (a)에 도시된 패턴은 연속된 여러 정사각형의 모서리의 각각에 대응하는 위치에 사각뿔대 형의 엠보스를 배치하고 있다.

또한, 도5 (b)는 삼각 격자 모양으로 배치된 도트 엠보스 패턴을 나타내고 있다. 즉, 도5 (b)에 도시된 패턴에서는 연속하는 복수의 정삼각형 각의 각각 대응하는 위치에 원추대형의 엠보스를 배치하고 있다.

(3. 부직포의 화학 구성)

본 발명의 스펀 본드 부직포는 저 결정성 폴리프로필렌 및 고 결정성 폴리프로필렌을 함유하는 폴리 프로필렌계 수지 조성물을 이용하여 제조되는 것이 바람직하다. 저 결정성 폴리프로필렌이란, 입체 규칙성이 적당히 흐트러진 결정성 폴리 프로필렌을 의미하며, 구체적으로는 다음 특성(a)~(h)를 충족하는 폴리 프로필렌을 가리킨다. 결정 성 차별화의 기준을 융점으로 한 경우에는 융점이 100이상의 것을 고 결정성 폴리프로필렌으로 하고. 융점이 100 미만의 것을 저 결정성 폴리프로필렌이라고 한다.

[저 결정성 폴리프로필렌]

(a) 용융 유량(Melt Flow Rate)

본 발명에 사용되는 저 결정성 폴리프로필렌은 용융 유량 (MFR)이 30~70g/10분이다. 또한 저 결정성 폴리프로필렌의 용융 유량은 35~65g/10분인 것이 보다 바람직하고, 40~60g/10분 인 것이 특히 바람직하다.

(b) [mmmm] = 30~80몰%

본 발명에서 사용되는 저 결정성 폴리프로필렌은 [mmmm] (메소펜타드 분율)가 30~80몰%이다. [mmmm]가30몰% 미만이면, 용융 후의 고화가 매우 느리기 때문에 섬유가 권취(감기) 롤에 부착하여 연속 성형이 곤란하게 된다. 또한, [mmmm]이 80몰%를 초과하면 결정화도가 너무 높기 때문에 실 끊어짐을 일으키기 쉬워진다. 이러한 관점에서 [mmmmm]는 30~80몰%, 또는 40 ~70몰% 인 것이 바람직하고, 50~60몰% 인 것이 특히 바람직하다.

(c) [rrrr]/(1- [mmmm) ≤ 0.1

본 발명에서 사용되는 저 결정성 폴리프로필렌은 [rrrr]/(1- [mmmm])이 0.1 이하이다. [rrrr]은 라 세미 펜타드 분율을 의미한다. 따라서 [rrrr]/(1- [mmmm)는 저 결정성 폴리프로필렌의 규칙성 분포의 균일를 나타내는 지표가 된다. 이 값이 커지면 기존 촉매계를 이용하여 제조되는 폴리 프로필렌과 같이 고 입체 규칙성 폴리 프로필렌과 아 타크 틱(atactic) 폴리 프로필렌의 혼합물이 되고, 달라붙음의 원인이 된다. 이러한 관점에서 rrrr]/(1- [mmmm])은 0.1 이하의 양수(正數) 것이 바람직하고, 0.05 이하 또는 0.04 이하인 것이 보다 바람직하다.

(d) [rmrm]> 2.5몰%

본 발명에 사용되는 저 결정성 폴리프로필렌은 [rmrm] (라 세미 메소 라 세미 메조 펜타드 분율)이 2.5몰%를 초과하는 것이다. [rmrm]가 2.5몰% 이하이면 저 결정성 폴리프로필렌의 랜덤성이 감소하고 아이소타크틱(isotactic) 폴리 프로필렌 블록 사슬에 의한 결정화에 의해 결정화도가 높아져, 실 끊어짐을 일으키기 쉬워진다. 이러한 관점에서 [rmrm]는 바람직하게는 2.6몰% 이상, 보다 바람직하게는 2.7몰% 이상이다. 그 상한은 통상 10몰% 정도이다. 즉, 저 결정성 폴리프로필렌은 10몰% ≥ [rmrm]> 2.5몰% 인 것이 바람직하다.

(e) [mm] × [rr] / [mr] ² ≤ 2.0

본 발명에서 사용되는 저 결정성 폴리프로필렌은 [mm] * [rr] / [mr]²가 2.0 이하이다. 여기에서 [mm]는 메소트리아드 분율을 의미한다. [rr]은 라세믹트리아드 분율을 의미한다. [mr]는 트리아드 분율을 의미한다. 따라서 [mm] * [rr] / [mr]²은 중합체의 랜덤성 지표를 나타내며, 이 값이 작을수록 랜덤성이 높아져, 실 끊어짐과 달라붙음이 억제된다. 이러한 관점에서 [mm] * [rr] / [mr] ²는 0.2 ~ 2.0 인 것이 바람직하고, 0.25 ~ 1.8 또는 0.5 ~ 1.5인 것이 특히 바람직하다.

(f) 중량 평균 분자량(Mw) = 10000 ~ 200000

본 발명에서 사용되는 저 결정성 폴리프로필렌은 중량 평균 분자량(Mw)이 10000 ~ 200000이다. 중량 평균 분자량이 10000이상으로 인하여, 저 결정성 폴리프로필렌의 점도가 너무 낮지 않고 적당한 것으로 되기 때문에 방사(紡絲)시의 실 끊어짐이 억제된다. 또한 중량 평균 분자량이 200,000이하임으로 인하여, 저 결정성 폴리프로필렌의 점도가 너무 높지 않고 방사성이 향상된다. 이러한 관점에서, 중량 평균 분자량은 10,000~200,000 인 것이 바람직하고, 30000 ~ 100000 또는 40000 ~ 80000 인 것이 특히 바람직하다.

(g) 분자량 분포 (Mw/Mn) <4

상기 (a)~(g)의 화학적 특성에 부가하여, 본 발명에서 사용되는 저 결정성 폴리프로필렌은, 분자량 분포 (Mw/Mn)가 4미만인 것이 바람직하다. 분자량 분포가 0 이상 4미만이면, 방사하여 얻은 섬유의 달라붙음의 발생이 억제된다. 이 분자량 분포는 바람직하게는 3이하 또는 2이하이다.

(h) 비등 디 에틸 에테르 추출량 = 0~10중량%

본 발명에서 사용되는 저 결정성 폴리프로필렌은 비등 디 에틸 에테르 추출 양이 10000 ~ 200000이다. 비등 디 에틸 에테르 추출량은 달라붙음 성분의 지표가 된다.

부직포 표면의 달라붙음 성분의 누출(bleeding)을 억제하는 점에서, 0~10중량% 인 것이 바람직하고, 0 ~ 5 중량% 인 것이 더욱 바람직하다.

또한 승온 분별 크로마트 그래피(chromatography) (TREF)도 달라붙음 성분 양의 지표가 된다. TREF는 25℃이하의 용출 온도에서의 용출량이 0 ~ 20 중량%인 것이 바람직하고, 0~10중량% 또는 0 ~ 5 중량%인 것이 특히 바람직하다.

상기 (a)~(h)를 충족하는 저 결정성 폴리프로필렌을 고 결정성 폴리프로필렌과 함께 사용함으로써 고 결정성 폴리프로필렌의 단점을 보완하는 목적의 부직포의 제조에 적합한 원료 조성물이 얻어진다.

상기 한 화학 구성을 갖는 저 결정성 폴리프로필렌의 제조 방법으로서는, 메탈로센 촉매(metal ocene catalyst)를 사용하는 방법을 들 수 있다. 메탈로 센 촉매로는, 예를 들면, 2개의 가교기(架橋基)를 통해 가교 구조를 형성하고 있는 전이 금속 화합물과, 조(助) 촉매를 조합하여 얻어지는 메탈로센 촉매를 사용하면 좋다. 기타, 저 결정성 폴리프로필렌의 제조 방법으로는 예를 들면, 특허 제4242498 호에 기재된 폴리 프로필렌의 제조 방법을 참고로 할 수 있다.

[고 결정성 폴리프로필렌]

본 발명에서 사용되는 고 결정성 폴리프로필렌은 후술하는 폴리 프로필렌계 수지 조성물에 관한 물성을 만족시킬 수 있는 한, 종류는 특별히 한정되지 않는다. 고 결정성 폴리프로필렌으로는, 예를 들면, 프로필렌 단독 중합체, 프로필렌 랜덤 공중 합체, 프로필렌 블록 공중 합체 등을 들 수 있다. 고 결정성 폴리프로필렌은 용융 유량 (MFR)가 20~100g/10분이다. 고 결정성 폴리프로필렌의 MFR은 50~100g/10분 인 것이 바람직하고, 70~100g/10분 인 것이 보다 바람직하다. 고 결정성 폴리프로필렌은 융점이 100이상이며, 150 ~ 167℃ 또는 155 ~ 165℃ 이어도 좋다.

[폴리 프로필렌계 수지]

본 발명에서 사용되는 폴리 프로필렌계 수지는 상기 한 저 결정성 폴리프로필렌 및 고 결정성 폴리프로필렌을 혼합함으로써 얻을 수 있다. 본 발명에서 사용되는 폴리 프로필렌계 수지는 저 결정성 폴리프로필렌의 함유량이 저 결정성 폴리프로필렌 과 고 결정성 폴리프로필렌의 합을 기준으로하여 5 내지 50중량%이다. 저 결정성 폴리프로필렌의 함유량이 5중량% 미만이면, 고 결정성 폴리프로필렌의 단점을 보완할 수 없고, 쇼트 수를 증가시키지 않고 섬유의 미세 데닐(denier)화를 달성하는 것이 곤란하게 된다. 또한 저 결정성 폴리프로필렌을 소정량 이상 함유시켜 폴리 프로필렌계 수지를 형성함으로써 섬유가 끊어지기 어렵게 되고, 방사성이 향상되므로, 미세 데닐화 한 섬유를 안정적으로 생산할 수 있다. 이러한 관점에서, 저 결정성 폴리프로필렌의 함유량은 5 ~ 50중량% 인 것이 바람직하고, 10 ~ 50% 또는 20 ~ 50중량% 인 것이 특히 바람직하다.

본 발명에서 사용하는 폴리 프로필렌계 수지는, 용융 유량 (MFR)가 20~100g/10분 인 것이 바람직하다. 폴리 프로필렌계 수지 조성물의 MFR이 20g/10분 미만이면 방사성이 저하된다. 한편, 폴리 프로필렌계 수지 조성물의 MFR이 100g/10분을 초과하는 것 이면, 폴리 프로필렌계 수지로 이루어진 부직포의 압축 레질리언스가 저하해 버려, 이 압축 레질리언스(RC%)를 상기 한 60~75%라는 적정한 범위에 멈출 수 없다. 또한, 본 발명의 폴리 프로필렌계 수지로 이루어지는 부직포는, 굽힘 강성 지수가 비교적 높은 것이기 때문에 압축 레질리언스(RC%)가 60~75%의 범위에서 벗어나면 부직포의 감촉 대한 관능 평가에서 우수 결과를 얻을 수 없다. 따라서 폴리 프로필렌계 수지 조성물의 MFR은 20~100g/10분 인 것이 바람직하고, 20 ~ 90g/10분 또는 20~ 80g/10분 이어도 좋으며, 20 ~ 70g/10분 것이 특히 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 폴리 프로필렌계 수지는 상기 한 물성을 충족하는 한 다른 열가소성 수지나 첨가제를 함유하여도 좋다.

다른 열가소성 수지로는 올레핀계 중합체를 들 수 있으며, 구체적으로는 폴리 프로필렌, 프로필렌-에틸렌 공중 합체, 프로필렌-에틸렌-디엔 공중 합체, 폴리에틸렌, 에틸렌- 올레핀 공중 합체, 에틸렌-초산 비닐 공중 합체, 수소 첨가 스티렌계 엘라스토머 등을 들 수 있다. 이들은 한 종류 단독으로 사용하여도 좋고, 두 종류 이상을 조합하여 사용해도 좋다.

또한 첨가제로는 종래 공지된 첨가제를 배합할 수 있으며, 예를 들면, 윤활제, 발포제, 결정 핵제, 내후성 안정제, 자외선 흡수제, 광 안정제, 내열 안정제, 대전(帶電) 방지제, 이형제, 난연제, 합성 오일, 왁스, 전기적 성질 개량제, 슬립 방지제, 안티 블록킹제, 점도 조제제, 착색 방지제, 방묵제(防曇?), 안료, 염료, 가소제, 연화제, 노화 방지제, 염산 흡수제, 염소 포착제, 산화 방지제, 점착 방지제 등의 첨가제를 들 수 있다.

상기한 각종 첨가제 중에서도, 폴리 프로필렌계 수지로부터 형성된 부직포의 감촉을 양호하게 하기 위해, 본 발명의 부직포는, 표면 또는 이면의 적어도 한 쪽면을 형성하는 섬유층에 윤활제를 함유하는 것이 바람직하다. 윤활제는 부직포에 도포하는 것으로 해도 좋으며, 분무하여 부직포에 부착시키는 것으로 해도 좋다. 윤활제의 예로는 예를 들어, 에르카산 아미드(elucic acid amide), 올레인산 아미드, 스테아린산 아미드, 베헤닌산 아미드(behenic acid amide) 등의 지방산 아미드, 스테아린산 부틸 및 실리콘 오일을 들 수 있다. 첨가하는 윤활제의 양은 적절히 조정할 수 있는 데, 예를 들어 1000~3000ppm, 1500~2500ppm 또는 2000ppm 정도로 하면 좋다.

[실시예]

고 결정성 폴리프로필렌과 저 결정성 폴리프로필렌을 혼합하여, 폴리 프로필렌계 수지의 샘플인 수지 1 ~ 13을 제조 하였다.

고 결정성 폴리프로필렌으로는 일본 폴리 프로 사(Polypropylene Coporation) 제품의 상품명 : SA06을 사용 하였다. 또한 저 결정성 폴리프로필렌으로는 이데미츠 사(Idemitsu Kosan Co.Ltd.)의 상품명 : L-MODU S901을 사용 하였다. 상기 한 고 결정성 폴리프로필렌과 저 결정성 폴리프로필렌을 중량%를 기준으로 소정량 씩 혼합하고, 폴리 프로필렌계 수지의 샘플인 수지 1 ~ 13을 얻었다. 폴리 프로필렌계 수지의 샘플인 수지1 ~ 13은 각각 다음의 표 1에 나타낸 특성을 나타내고 있었다. 또한, 윤활제로는 에르카 아미드 [가오우(Kao.Corporation)사 제품의 상품명: 지방산 아마이드 E]을 사용했다.

	저 결정성수지 [중량%]	고결정성수지 MFR	저 결정성수지 MFR	윤활제(滑劑) [ppm]	방사성	지합지수(地合指)	직도(織度) [dtex]	단위면적당 중량 [g/m²]
수지1	5	40	60	2000	○	181	0.97	17.0
수지2	20	40	60	2000	◎	192	0.90	16.8
수지3	50	40	60	2000	◎	195	0.78	17.0
수지4	20	25	60	2000	○	190	0.92	17.2
수지5	20	80	60	2000	◎	182	0.91	17.0
수지6	20	40	40	2000	○	186	0.95	17.1
수지7	0	40	60	2000	○	193	1.44	17.2
수지8	70	40	60	2000	○	220	0.95	17.1
수지9	20	15	60	2000	△	198	1.28	17.1
수지10	20	120	60	2000	○	190	0.91	17.0
수지11	20	40	20	2000	△	197	1.33	17.1
수지12	20	40	80	2000	○	192	0.94	17.1
수지13	20	40	60	0	◎	192	0.90	17.0

표 1에 나타난 각종 수지를 방사(紡絲) 노즐에서 용융 방사하여 얻어진 필라멘트를 에어 노즐로 분산 판상에 분산 퇴적하여, 섬유 웹을 얻었다. 에어 노즐은 방사 노즐로부터 방사된 필라멘트를 인수하여, 압축 공기 흐름에 실어 분산 판을 향해 송출하는 것이다. 얻어진 섬유 웹을, 각각 가열되어 있는 엠보싱 롤과 스틸 롤에 끼워 누르고 엠보싱 가공을 실시하여, 스펀 본드 부직포를 얻었다. 스펀 본드 부직포의 제조에 사용된 수지 및 부직포의 제조에 사용된 엠보스의 물리 구성 (엠보싱 면적율, 엠보스 간 거리 격자 형상)를 다음 표 2에 나타낸다. 또한, 엠보스 패턴 배치에 관해서는, "정사각 격자 상"으로서는 도5 (a)에 나타난 배치의 것을 이용하고 "삼각 격자 상"으로 도5 (b)에 나타난 배치의 것을 사용 하였다. 또한, 얻어진 스펀 본드 부직포의 각각에 대하여 굽힘 강성 지수 압축 레질리언스 (압축 회복율), 보풀 및 감촉을 측정, 평가했다. 측정 평가의 결과를 다음 표 2에 나타낸다.

	사용수지	엠보스면적율[%]	엠보스간 거리[mm]	패턴배치	굽힘 강성지수[cm^-1]	압축회복율[%]	보풀일어남	감촉평가
실시예1	수지2	6.4	1.5	정사각 격자모양	6	69	4	◎
실시예2	수지3	8.3	2	정사각 격자모양	8	72	5	◎
실시예3	수지5	7.4	1.5	삼각격자모양	12	66	5	◎
실시예4	수지7	6.4	1.5	정사각 격자모양	13	61	4	○
실시예5	수지10	6.4	1.5	정사각 격자모양	9	72	4	○
실시예6	수지13	6.4	1.5	정사각 격자모양	6	66	4	○
비교예1	수지2	2.7	3.5	정사각 격자모양	3	63	2	○
비교예2	수지2	16.5	1.7	정사각 격자모양	28	32	5	×
비교예3	수지8	2.7	3.5	정사각 격자모양	3	52	1	○
비교예4	수지7	11.9	1,5	정사각 격자모양	24	45	5	×

[측정/평가 방법]

상기 표1 및 표2에 나타난 측정 결과 및 평가 결과를 유도하기 위한 측정 방법 및 평가 방법은, 다음과 같이 했다.

(1) 용융 유량 MFR [g/10분]

JIS-K7210 "플라스틱-열가소성 플라스틱의 용융 질량 플로우 레이트 (MFR) 및 용융 볼륨 플로우 레이트 (MVR) 시험 방법"의 표 1에 준하여, 멜트 인덱서 (동양 정기 사제품: MELT INDEXER S-101) 용융 유량 장치를 사용하고, 오리피스 직경 2.095mm 오리피스 길이 0.8mm, 하중 2160g에서 측정했다. 측정 온도는 230℃에서 측정하고, 일정 체적분을 토출하는 데 걸리는 시간에서 10분간당의 용융 폴리머 토출량(g)을 산출하여 구했다.

(2) 방사성

폴리 프로필렌 수지를 홀 직경 0.5mm, 홀 수 2675 구멍(홀)의 원형 방구(紡口)를 갖는 용융 방사 장치에 의해, 방사 온도230℃, 단공(單孔) 토출량 0.45g/min의 조건에서 노즐로부터 용융 수지를 압출하여, 130cm 하부에 설치한 에어 제트 (이젝터 압력 0.24MPa)를 통하여 방사한 경우의 실 파손(끊어짐)의 상태를 육안으로 평가했다. 실파손 없이 안정적으로 방사된 수지를 "◎"로 하고, 다소 실파손은 있으나 방사 상태가 양호한 것을 "○"로 하고, 실파손이 많은 방사 상태가 양호하지 않은 것을 「△ "이라고 평가했다.

(3) 지합(地合)지수

노무라 상사(Nomura Shoji Co) 제품의 FMT-MIII (광 투과 광 변동법)에 따라 지합지수를 측정했다. 샘플 형상은 20*20cm로 하고, 사용한 CCD 카메라의 조리개 (감도)는 12로 했다.

(4) 섬도(纖度) [dtex]

제조한 부직포의 양단 10cm를 제외하고 폭 방향으로 거의 5등분하여 1cm 각의 시험편을 샘플링하여 현미경으로 섬유의 직경을 각 20점씩 측정하고, 그 평균값에서 섬도(纖度)를 산출하였다.

(5) 단위면적당 중량 [g/m²]

제조한 부직포의 양단(兩端) 10cm를 제외하고, 세로 20cm*가로 20cm의 시험편을 임의로 5개 채취하여 질량을 측정하고, 그 평균값을 단위 면적당 중량으로 환산하여 구하였다.

(6) 엠보싱 면적율

제조한 부직포의 양단 10cm를 제외하고, 폭 방향으로 거의 5등분하여 1cm 각의 시험편을 샘플링하여, 현미경으로 부직포의 확대 이미지(畵像)를 촬영하고, 이미지 처리 프로그램을 사용하여 엠보스 가공에 대응하는 부직포 오목부의 면적율을 각 20 점씩 측정하고, 그 평균값을 산출했다.

엠보싱 면적율은 엠보스 가공에 의해 부직포에 형성된 오목부의 구성을 측정함으로써 구하였다. 엠보싱 면적율은 부직포에 형성된 오목부의 정상부 면적[mm²]및 도트수 밀도 [1/mm²]에 기초하여 다음 식에 의해 산출하였다.

엠보싱 면적율 [%] = 정상부 면적 [mm²] * 도트수 밀도 [1/mm²]

실시예1의 정상부 면적 [mm²]은 0.145mm²이며, 도트수 밀도 [1/mm²]는 0.444444이었다.

실시예2의 정상부 면적 [mm²]은 0.332mm²이며, 도트수 밀도는 0.25이었다.

실시예3의 정상부 면적 [mm²]은 0.145mm²이며, 도트수 밀도는 0.5132이었다.

실시예4의 정상부 면적 [mm²]은 0.145mm²이며, 도트수 밀도는 0.444444이었다.

실시예5의 정상부 면적 [mm²]은 0.145mm²이며, 도트수 밀도는 0.444444이었다.

실시예6의 정상부 면적 [mm²]은 0.145mm²이며, 도트수 밀도는 0.444444이었다.

비교예1의 정상부 면적 [mm²]은 0.332mm²이며, 도트수 밀도는 0.081633이었다.

비교예2의 정상부 면적 [mm²]은 0.478mm²이며, 도트수 밀도는 0.346021 이었다.

비교예3의 정상부 면적 [mm²]은 0.332mm²이며, 도트수 밀도는 0.081633이었다.

비교예4의 정상부 면적 [mm²]은 0.283mm²이며, 도트수 밀도는 0.444444이었다.

(7) 엠보스 간 거리

제조한 부직포의 양단 10cm를 제외하고 폭 방향으로 거의 5등분하여 1cm 각의 시험편을 샘플링하고, 현미경으로 부직포의 확대 이미지를 촬영하고 이미지 처리 프로그램을 사용하여 엠보스에 대응하는 부직포 오목부의 중심 거리를 각20점씩 측정하여 그 평균치를 산출했다.

(8) 굽힘 강성 지수

제조한 부직포의 양단 10cm를 제외하고 세로 20cm*가로 20cm의 시험편을 임의로 5개 채취하여 측정용 샘플로 하고, KES 시스템 (FB-2)을 이용하여, 섬유의 흐름 방향 및 직교 방향에 대해 각 샘플마다 각각 3점 측정하고, 5개 분량의 평균치를 취하여 굽힘 강도(B값) [g/cm²/cm] 를 구했다. 구한 굽힘 강도에 기초하여 다음 식에 따라 굽힘 강성 지수를 산출했다.

굽힘 강성 지수 [cm^-1] = [굽힘 강성 (B값) [g/cm²/cm]] / 단위면적당 중량 [g/m²] * 10000

(9) 압축 회복율

제조한 부직포의 양단 10cm를 제외하고 세로 20cm * 가로 20cm의 시험편을 임의로 5개 채취하여 측정 용 샘플로 하고, 고감도 조건, 즉, 최대 압축력을 10gf/cm²으로 KES 시스템 (FB- 3)을 이용하여 각 샘플마다 각각 3점 측정하고, 5장 분량의 평균치를 취하여 압축 회복율 (압축 레질리언스)을 구했다.

(10)보풀(일어남) 평가

부직포의 폭 방향으로 10cm 간격으로 측정 부분을 정하고, 루프 필름 Hyper-KLL (스미토모 3M사 제품)를 사용하여 부직포의 보풀을 평가했다. 육안 평가를 실시하여 다음과 같은 판정 기준으로 순위를 붙였다. 또한 보풀평가가 4 이상이면 실용상 문제가 없다고 판정되었다.

1 : 샘플이 파손될 정도로 섬유가 벗겨진다.

2 : 샘플의 표면으로부터 심하게 섬유가 벗겨져 있다.

3 : 여러 곳에서 섬유가 떠있는 것이 보이며, 일부에서는 섬유의 절단이 관측된다.

4 : 일부에서 섬유의 뜸이 보인다.

5 : 보풀이 일어나지 않는다.

(11) 감촉 평가

제조한 부직포의 양단 10cm를 제외하고, 세로 20cm*가로 20cm의 시험편을 임의로 5개 채취하여 측정용 샘플로 하고, 피험자(被驗者)에게 손으로 만진 때의 감촉을 관능 평가했다.

평가는 「◎」, 「○」, 「△」및 「×」의 4 단계로 평가했다.

기타, 폴리 프로필렌계 수지 자체의 특성의 측정 방법은 다음과 같이했다.

(12) 분자량 분포 (Mw/Mn)

GPC 측정장치

컬럼 : TOSO GMHHR-H (S) HT

검출기 : 액체 크로마트 그래프 용 RI 검출기 WATERS150C

측정조건

용매 : 1,2,4- 트리 클로로 벤젠

측정온도 : 145 ℃

유속 : 1.0ml/min

시료농도 : 2.2mg/ml

주입량 : 160μl

검량선 : Universal Calibration

해석 프로그램 : HT-GPC (Ver.1.0)

(13) 승온 분별(昇溫分別) 크로마트 그래피(chromatography) (TREF)

용해 : 시료 60mg에 o- 디클로로 벤젠 10ml를 가하고, 150℃로 설정 한 마그네틱 교반기 부착 알루미늄 블록 히터에서 60분 가열 교반 하였다.

분석 승온 분별 : 다음 조건에서 시료 용액의 강온(降溫) 결정화 및 그에 이어 승온시의 시료 용출량을 측정하고, 온도에 대한 시료 용출량을 플롯(plot)했다

컬럼 : 스테인리스제, 크로모솔브 (Chromosorb) P (30/60) 충전, 크기 4.2mmΦ* 150mm

충전 시료량 : 3mg 용매 [이동상 (移動相)] : o- 디클로로 벤젠 (Wako특급)

결정화 : 강온 범위ㆍ135 ℃ → 0 ℃, 강온 속도ㆍ5 ℃/hr, 0 ℃ 유지ㆍ30 분

용출 : 승온 범위 ㆍ0 ℃ → 135 ℃, 승온 속도ㆍ 40 ℃ / hr 이동상(相) 유속 1.0ml/min

0 ℃ 가용부(可溶部) 측정 시간 : 20 분

검출기 : IR (가승온(可昇溫) 플로우 셀 장착) 파장 3.41μm

(14) 비등 디 에틸 에테르 추출량

속스레(Soxhlet )추출기를 이용하여 다음의 조건에서 측정했다.

추출 시료 : 5 ~ 6g

시료 형상 : 분말상 (펠렛화 한 것은 분쇄하여 분말화하여 사용한다.)

추출 용매 : 디 에틸 에테르

추출 시간 : 10시간

추출 횟수 : 180회 이상

추출량의 산출 방법 : 다음 식에 의해 산출한다.

[디 에틸 에테르로 추출 된 양 (g) / 제조 분말 중량 (g)] * 100

(15) 메소펜타드 분율(Meso Pentad Fraction) [mmmm], 라세믹 펜타드 분율(Racemic Pentad Fraction)[rrrr], 라세믹 메조 라세믹 메조 펜타드분율 (Racemic-Meso-Racemic-Meso Pentad Fraction) [rmrm]13C-NMR 스펙트럼의 측정은 에이.잔베리(A.Zambelli) 등에 의해 "Macromolecules, 8,687 (1975)"에서 제안된 피크의 귀속에 따라 다음 장치 및 조건에서 실시했다.

장치: 일본 전자 (주) 제 JNM-EX400형 13C-NMR 장비

방법: 프로톤 완전 디커플링 법(Proton complete docoupling法)

농도: 220mg/ml

용매: 1,2,4 - 트리 클로로 벤젠 및 중(重) 벤젠 90:10 (용량비) 혼합 용매

온도: 130℃

펄스 폭: 45°

펄스 반복 시간: 4초

적산: 10000회

<계산식>

M = m/S*100

R = γ/S*100

S = Pββ+Pαβ+Pαγ

S: 전체 프로필렌 단위의 측쇄 메틸 탄소 원자의 신호 강도

P旬 : 19.8~22.5ppm

P飡 : 18.0~17.5ppm

P率 : 17.5~17.1ppm

γ : 라 세믹 펜타드 체인: (Racemic pentad chain) : 20.7~20.3ppm

m : 메소펜타드 체인 (Meso pentad chain) : 21.7~22.5ppm

(16) 융점 (Tm) 및 결정화 온도 (Tc)의 측정

시차(示差) 주사형(走査型) 열량계 (PerkinElmer 사 제품, DSC-7) 를 이용하여 미리 시료 10mg을 질소 분위기 하에서 230℃에서 3분간 용융한 후 10℃/분에서 0℃까지 강온(降溫)한다. 이 때 얻어진 결정화 발열 곡선의 최대 피크의 피크 톱을 결정화 온도로 했다. 또한 더 0 ℃에서 3분간 유지한 후 10 ℃/분으로 승온시킴으로써 얻은 융해 흡열 곡선의 최대 피크의 피크 톱을 융점으로 했다.。

[고찰]

표2에 나타난 비교예1~4의 스펀 본드 부직포에 관련하여, 굽힘 강성 지수에 착안하면, 굽힘 강성 지수가 높은 것 (비교예2 및 비교예4)은, 굽힘 강성 지수가 낮은 것 (비교예1 및 비교예3)에 비해 감촉 평가의 판정이 떨어지는 것을 알았다. 따라서, 굽힘 강성 지수가 높아짐에 따라, 스펀 본드 부직포의 감촉이 손상된다고 할 수 있다. 한편, 굽힘 강성 지수가 낮은 것 (비교예1 및 비교예3)은, 굽힘 강성 지수가 높은 것 (비교예2 및 비교예4)에 비해, 보풀이 많이 눈에 띄고, 실용함에 있어 문제가 있음을 알았다. 이 때문에, 보풀이 적고 실용성 있는 부직포로하기 위해서는, 어느 정도의 굽힘 강성 지수를 유지할 필요가 있다고 할 수 있다. 또한, 비교예2 및 비교예4의 굽힘 강성 지수가 높아지고 있는 원인의 하나로서, 엠보싱 면적율이 높아지고 있는 것에 있다고 생각되며, 반대로, 비교예1 및 비교예3의 굽힘 강성 지수가 낮아지는 원인의 하나로서, 엠보싱 면적율이 낮아지고 있는 것에 있다고 생각된다.

여기서, 표2에 나타난 실시예1~6을 보면, 굽힘 강성 지수가 모두 6 이상이며, 비교적 높은 굽힘 강성 지수를 가지고 있음에도 불구하고, 압축 회복율을 60~75%의 바람직한 범위로 유지되고 있음으로써, 보풀 평가에서는 실용상 문제없는 수준이라고 판정되며 감촉 평가에서는 감촉이 비교적 양호한 것으로 판정되었다. 이러한 실시예1~6과 같이 굽힘에 대한 강성이 높음에도 불구하고, 압축에 대한 복귀를 알맞은 것으로 함으로써, 보풀이 없는 감촉이 좋은 스펀 본드 부직포를 제조할 수 있는 것을 알았다. 실시예1 ~ 6 및 비교예1~4에 도시된 바와 같이, 부직포의 굽힘 강성 지수 및 압축 회복은 엠보싱 면적율 및 엠보스 간 거리에 크게 영향을 받는다고 할 수 있다. 실시예1~6에 나타낸 바와 같이, 부직포의 굽힘 강성 지수 및 압축 회복을 적절한 범위로하기 위해서는, 엠보싱 면적율을 6.4~8.3%로 하고, 엠보스 간 거리를 1.5 ~ 2mm로 하는 것이 바람직하였다.

또한, 실시예1과 실시예4는 엠보싱 면적율과 엠보스 간 거리가 동일한 값으로 되어 있는 반면, 사용 수지가 다르다. 즉, 실시예1에서는, 수지2 (저 결정 성 수지를 20 중량% 함유하는 것)을 사용하고, 실시예4에서는, 수지7 (저 결정 성 수지를 함유하지 않는 것)을 사용했다. 이 실시예1과 실시예4를 비교하면, 저 결정성 수지를 함유하는 실시예1의 부직포는, 굽힘 강성 지수가 비교적으로 낮게 되는 동시에 비교적 높은 압축 회복율을 나타냄으로써, 감촉 평가가 최량의 판정이 되고 있는 반면, 저 결정 성 수지를 함유하지 않는 실시예4의 부직포는 굽힘 강성 지수가 높아지는 반면, 압축 회복율이 저하하고, 감촉이 다소 손상 되어 있는 것이 였다. 이와 같이, 부직포에 부여 된 엠보스의 엠보싱 면적율과 엠보스 간 거리가 동일하더라도 부직포를 형성하는 수지에 포함되는 저 결정성 수지의 양에 따라서는 부직포의 굽힘 강성 지수 및 압축 회복율에 차이가 생기는 것을 알았다. 즉 부직포는 엠보싱 면적율과 엠보스 간 거리뿐만 아니라,저 결정 성 수지의 양이나 그 화학 구성을 조정하여 바람직한 값의 범위로함으로써, 부직포의 굽힘 강성 지수 및 압축 회복율이 특히 좋은 값의 범위가 되어, 그 감촉이 더욱 우수한 것으로 된다.

Claims

열가소성 수지를 연속적인 섬유로 방사하여 집적한 후, 상기 섬유의 흐름 방향과 직교 방향으로 나란한 다수의 엠보스를 구비하는 엠보싱 롤에 의해 상기 섬유 사이를 가열 및 가압함으로써 얻은 스펀 본드 부직포에 있어서,,
엠보싱 면적율은 5~12%이며,
인접하는 상기 엠보스 사이의 최단 거리는 1.5~3mm이며,
굽힘강성지수(KES굽힘강성시험기에 의한 굽힘강도(剛度) [g/cm²/cm]/단위면적당 중량[g/m2]*10⁴)은 5~15cm^-1이며,
KES 압축 특성 시험기에 의한 압축 레질리언스(RC%) 60~75%인 스펀 본드 부직포.
제1항에 있어서,
상기 열가소성 수지는 폴리 프로필렌계 수지이며,
상기 폴리 프로필렌계 수지는 저 결정성 폴리프로필렌과 고 결정성 폴리프로필렌;을 포함하고,
상기 저 결정성 폴리프로필렌의 함유량이, 저 결정성 폴리프로필렌과 고 결정성 폴리프로필렌의 함유량의 합계값을 기준으로 5 내지 50중량%이며,
상기 저 결정성 폴리프로필렌의 용융 유량(melt flow rate)이 30~70g/10분이며,
상기 고 결정성 폴리프로필렌의 용융 유량이 20~100g/10분인 스펀 본드 부직포.
제2항에 있어서,
상기 저 결정성 폴리프로필렌은
메소펜타드 분율(meso pentad fraction) [mmmm]이 30~80몰%이며,
라세믹 펜타드 분율(racemic pentad fraction)[rrrr] 과 [1 - mmmm]이
[rrrr]/[1 - mmmm]≤0.1의 관계를 충족하고,
라세믹 메소 라세믹 메소 펜타드 분율(racemic-meso-racemic-meso pentad fraction) [rmrm]가 2.5몰% 초과이며,
메소트리아드 분율(mesotriad fraction)[mm], 라세믹트리아드 분율(racemic triad fraction) [rr], 및 트리아드 분율[mr]이 [mm] * [rr] / [mr]² ≤ 2.0의 관계를 충족하고
중량 평균 분자량(Mw)이 10,000~200,000이며,
분자량 분포 (Mw/Mn)가 4 미만이며,
비등 디 에틸 에테르 추출량이 0~10중량%인 폴리 프로필렌인 스펀 본드 부직포.
제1항에서 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 폴리 프로필렌계 수지는 용융 유량이 20~100g/10분인 스펀 본드 부직포.
제1항에서 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 섬유의 섬유 직경은 1dtex 이하인 스펀 본드 부직포.
제1항에서 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 한쪽 면의 섬유층에 윤활제가 포함된 스펀 본드 부직포.