KR20190043535A

KR20190043535A - 스판본드 부직포 및 그의 제조 방법

Info

Publication number: KR20190043535A
Application number: KR1020197004520A
Authority: KR
Inventors: 다이키 시마다; 유키 이케지리; 요헤이 나카노
Original assignee: 도레이 카부시키가이샤
Priority date: 2016-09-02
Filing date: 2017-08-25
Publication date: 2019-04-26
Also published as: EP3508640A4; JP6915547B2; US20200385907A1; EP3508640A1; JPWO2018043324A1; WO2018043324A1; CN109642377B; CN109642377A; KR102314596B1

Abstract

본 발명은 수지 용액을 유연했을 때에, 과침투에 의해 수지 용액이 뒤배임되거나, 막 물질이 박리되거나, 또한 지지체의 보풀 등에 의해 막의 불균일화나 핀 홀 등의 결점이 발생하거나 하는 일이 없는 우수한 제막성을 갖고, 나아가 제막 후에도 막 물질의 박리가 발생하는 일이 없는 견고한 막 접착성을 갖는 스판본드 부직포 및 그의 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 스판본드 부직포는, 열가소성 섬유에 의해 구성된 스판본드 부직포로서, 상기한 열가소성 섬유가, 고융점 중합체의 주위에, 그 고융점 중합체의 융점보다도 10 내지 140℃ 낮은 융점을 갖는 저융점 중합체를 배치한 복합형 섬유이고, 겉보기 밀도가 0.20 내지 0.60g/㎤인 비압착부를 갖고, 그 비압착부의 섬유 단면의 장축 길이를 a라고 하고, 단축의 길이를 b라고 할 때, 섬유 편평도 a/b가 1.5 내지 5이고, 또한 통기량이 하기 [식 1]을 만족시키는 스판본드 부직포이다.

Description

스판본드 부직포 및 그의 제조 방법

본 발명은 표면이 평활하고, 특히 제막성이 우수한 스판본드 부직포 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

근년의 수처리를 비롯하여, 부직포에 다양한 기능을 부여하기 위해, 막 기술이 왕성하게 적용되고 있다. 예를 들어, 정수장에는 정밀 여과막 또는 한외 여과막이 사용되고 있고, 해수 담수화에는 역침투막이 사용되고 있고, 반도체 제조 용수, 보일러 용수, 의료 용수 및 연구소용 순수 등에는 역침투막이나 나노 여과막이 사용되고 있고, 또한 하폐수 처리에는 정밀 여과막이나 한외 여과막을 사용한 막 분리 활성 오니법도 적용되어 있다. 또한, 에어 필터 용도로는, PTFE막 등의 치밀 구조를 갖는 여과막이 사용되고 있다.

수처리에 있어서의 분리막은 그 형상으로부터 평막과 중공사막으로 크게 구별되고, 주로 합성 중합체로 형성되는 평막에서는, 분리 기능을 갖는 막 단체에서는 기계적 강도가 떨어지기 때문에, 일반적으로 부직포나 직포 등의 지지체와 일체화하여 사용되는 경우가 많다.

이들 분리막은, 일반적으로 지지체인 부직포나 직포 등의 위에, 막의 원액이 되는 수지 용액을 유연하고, 고착시키는 방법에 의해 형성된다. 또한, 역침투막 등의 반투막에 있어서는, 먼저 부직포나 직포 등의 지지체 위에, 수지 용액을 유연하여 지지층을 형성시킨 후, 그 지지층 위에 반투막을 형성시키는 방법이 사용된다. 따라서, 지지체가 되는 부직포나 직포 등에는 수지 용액을 유연했을 때에 과침투에 의해 뒤배임되거나, 막 물질이 박리되거나, 나아가 지지체의 보풀 등에 의해 막의 불균일화나 핀 홀 등의 결점이 발생하거나 하는 일이 없는, 우수한 제막성이 요구된다.

또한, 해수 담수화 등에 사용되는 역침투 복합막의 경우는, 그 역침투 복합막이 내장되어 있는 해수 담수화 장치를, 어느 일정한 운전 압력으로 계속해서 연속 운전을 하는 경우도 있으면, 공급 해수의 수질이나 온도의 변화나 목표로 하는 조수량의 관리값의 변동 등에 대응하여, 운전 압력을 그때마다 변화시키는 운전을 하는 경우도 있다. 실제로는, 후자와 같은 운전이 일반적이지만, 그 경우, 역침투 복합막의 두께 방향으로 부여되는 운전 압력이 변동됨으로써, 역침투 복합막은 그 막 두께 방향에 있어서의 신축 동작을 반복한다. 이와 같은 용도로는, 분리막 지지체에는 높은 기계적 강도와 높은 치수 안정성이 요구되고, 또한 운전 중에 역침투 복합막의 지지막과 지지체가 박리되는 것을 방지하기 위해, 분리막 지지체에는 분리막을 형성했을 때의 높은 박리 강도가 요구된다.

종래의 분리막 지지체로서는, 예를 들어 분리막이나 유체 분리 소자로서 사용했을 때에 가해지는 압력 등으로 변형되거나, 파단되거나 하는 일이 없는 우수한 기계적 강도를 갖는 부직포를 포함하는 분리막 지지체가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조). 또한 별도로, 부분적 열 압착에 의해 형성된 고밀도 부분과, 부분적 열 압착되어 있지 않은 저밀도 부분을 포함함으로써, 막과의 접착 강도가 높은 분리막 지지체가 제안되어 있다(특허문헌 2 참조). 또한 별도로, 평균 섬도가 5dtex 이하이고, 섬유 단면이 편평 형상을 갖는 열가소성 합성 섬유를 사용한, 단위 면적당 중량이 10 내지 50g/㎡인 표면 보호용 부직포가 제안되어 있다(특허문헌 3 참조).

일본 특허 공개 제2013-71106호 공보 일본 특허 공개 제2011-05455호 공보 일본 특허 공개 제2004-50274호 공보

그러나, 특허문헌 1의 제안에서는, 상하 한 쌍의 플랫 롤에 의해 전체면 열 압착하고 있기 때문에, 시트 전체면이 극도로 고밀도화되고, 제막 원액이 되는 수지 용액의 점도가 높은 경우나, 특히 부직포의 단위 면적당 중량이 부분적으로 높은 개소에서는, 막의 박리가 발생하기 쉽다는 과제가 있다.

또한, 특허문헌 2의 제안에서는, 저밀도 부분에서 제막 원액이 되는 수지 용액의 과침투가 발생하기 쉽고, 특히 수지 용액의 점도가 낮은 경우나, 수지 용액의 압입압이 높은 제막 방법을 사용하는 경우에는, 용액이 뒤배임되어, 권취 시에 제막 결점이 발생한다는 과제가 있다.

또한, 특허문헌 3의 제안에서는, 분리막 지지체로서 사용했을 때에, 제막 원액인 수지 용액의 뒤배임에 의한 제막 결점이 발생하여, 분리막 지지체로서의 사용은 곤란하다는 과제가 있다.

그래서 본 발명의 목적은, 제막 원액이 되는 수지 용액을 유연했을 때에, 과침투에 의해 수지 용액이 뒤배임되거나, 막 물질이 박리되거나, 또한 지지체의 보풀 등에 의해 막의 불균일화나 핀 홀 등의 결점이 발생하거나 하는 일이 없는 우수한 제막성을 갖고, 나아가 제막 후에도 막 물질의 박리가 발생하는 일이 없는 견고한 막 접착성을 갖는 스판본드 부직포를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기한 특징을 갖는 스판본드 부직포를, 우수한 방사성으로, 안정적으로 제조 가능한 스판본드 부직포의 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 스판본드 부직포는, 열가소성 섬유에 의해 구성된 스판본드 부직포로서, 상기한 열가소성 섬유가, 고융점 중합체의 주위에, 상기한 고융점 중합체의 융점보다도 10 내지 140℃ 낮은 융점을 갖는 저융점 중합체를 배치한 복합형 섬유이고, 겉보기 밀도가 0.20 내지 0.60g/㎤인 비압착부를 갖고, 상기한 비압착부의 섬유 단면의 장축 길이를 a라고 하고, 단축 길이를 b라고 할 때, 섬유 편평도 a/b가 1.5 내지 5이고, 또한 통기량이 하기 [식 1]을 만족시키는 것을 특징으로 하는 스판본드 부직포이다.

본 발명의 스판본드 부직포의 바람직한 형태에 의하면, 상기한 스판본드 부직포의 압착율은 5 내지 40%이다.

본 발명의 스판본드 부직포의 바람직한 형태에 의하면, 상기한 스판본드 부직포의 단위 면적당 중량은 10 내지 150g/㎡이다.

본 발명의 스판본드 부직포의 바람직한 형태에 의하면, 상기한 열가소성 섬유의 단섬유 섬도는 0.5 내지 3dtex이다.

본 발명의 스판본드 부직포의 바람직한 형태에 의하면, 상기한 열가소성 섬유는 폴리에스테르 섬유이다.

본 발명에 있어서는, 상기한 스판본드 부직포를 사용하여 분리막 지지체로 할 수 있다.

본 발명의 스판본드 부직포의 제조 방법은, 하기 (a) 내지 (c)의 공정을 순차 실시하는 것을 특징으로 하는 스판본드 부직포의 제조 방법이다.

(a) 애스펙트비(긴 변 길이/짧은 변 길이)가 1.6 내지 8인 직사각 형상의 토출 구멍을 갖는 방사 구금으로부터, 고융점 중합체의 주위에, 상기한 고융점 중합체의 융점보다도 10 내지 140℃ 낮은 융점을 갖는 저융점 중합체를 배치한 복합형 섬유를 방출(紡出)하는 공정.

(b) 방출한 복합형 섬유를, 고속 흡인 가스에 의해 흡인 연신하고, 이동하는 네트 컨베이어 위에 포집하여 부직 웹화하는 공정.

(c) 얻어진 부직 웹을, 상기한 저융점 중합체의 융점보다도 5 내지 80℃ 낮은 온도에서 부분 열 접착하는 공정.

본 발명의 스판본드 부직포의 제조 방법의 바람직한 형태에 의하면, 상기한 공정 (a)의 복합형 섬유는 폴리에스테르 섬유이다.

본 발명에 따르면, 수지 용액을 유연했을 때에, 과침투에 의해 수지 용액이 뒤배임되거나, 막 물질이 박리되거나, 지지체의 보풀 등에 의해 막의 불균일화나 핀 홀 등의 결점이 발생하거나 하는 일이 없는 우수한 제막성을 갖고, 나아가 제막 후에도 막 물질의 박리가 발생하는 일이 없는 견고한 막 접착성을 갖는 스판본드 부직포가 얻어진다.

또한, 본 발명에 따르면, 표면이 평활하고, 표면에 수지층이나 기능막을 접합할 때의 접합 가공성이나 접착성이 우수한 스판본드 부직포가 얻어진다.

또한, 본 발명의 스판본드 부직포의 제조 방법에 의하면, 상기 특징을 갖는 스판본드 부직포를, 우수한 방사성으로, 안정적으로 제조할 수 있다.

본 발명의 스판본드 부직포는 열가소성 섬유에 의해 구성된 스판본드 부직포로서, 상기한 열가소성 섬유가, 고융점 중합체의 주위에, 상기한 고융점 중합체의 융점보다도 10 내지 140℃ 낮은 융점을 갖는 저융점 중합체를 배치한 복합형 섬유이고, 겉보기 밀도가 0.20 내지 0.60g/㎤인 비압착부를 갖고, 상기한 비압착부의 섬유 단면의 장축 길이를 a라고 하고, 단축의 길이를 b라고 할 때, 섬유 편평도 a/b가 1.5 내지 5이고, 또한 통기량이 하기 [식 1]을 만족시키는 스판본드 부직포이다.

본 발명의 스판본드 부직포는 스판본드법에 의해 제조되는 장섬유 부직포이다. 부직포의 제조 방법으로서, 스판본드법, 플래시 방사법, 습식법, 카드법 및 에어 레이드법 등을 들 수 있지만, 스판본드법은 생산성이나 기계적 강도가 우수한 것 외에, 단섬유 부직포에서 일어나기 쉬운 보풀을 억제할 수 있고, 분리막 지지체에 있어서는, 막의 불균일화나 핀 홀 등의 결점이 발생하거나 하는 일이 없는 우수한 제막성을 실현할 수 있다.

본 발명의 스판본드 부직포는 고융점 중합체의 주위에, 그 고융점 중합체의 융점보다도 10 내지 140℃ 낮은 융점을 갖는 저융점 중합체를 배치한 복합형 섬유를 포함하는 것이 중요하다. 고융점 중합체의 주위에, 고융점 중합체의 융점보다도 10 내지 140℃ 낮은 융점을 갖는 저융점 중합체를 배치한 복합형 섬유로 함으로써, 열 압착 시에 부직포 내부까지 충분히 열 접착시켜, 기계적 강도가 우수한 부직포로 할 수 있다. 또한, 섬유끼리가 견고하게 접착하기 때문에, 분리막 지지체에 있어서는, 보풀에 의한 수지 용액 유연 시의 막 결점을 억제할 수 있다.

또한, 고융점 중합체와 저융점 중합체의 융점차를 10℃ 이상으로 하고, 바람직하게는 20℃ 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 30℃ 이상으로 함으로써, 복합형 섬유의 중심부에 배치한 고융점 중합체의 강도를 손상시키는 일 없이, 기계적 강도의 향상에 이바지하는 열 접착성을 얻을 수 있다. 또한, 스판본드 부직포의 표면에 수지층이나 기능막을 접합하는 기재로서 사용하는 경우에도, 우수한 접합 가공성이나 우수한 접착성을 부여할 수 있다.

한편, 고융점 중합체와 저융점 중합체의 융점차를 바람직하게는 140℃ 이하로 하고, 바람직하게는 120℃ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 100℃ 이하로 함으로써, 열 롤을 사용한 열 압착 시에 그 열 롤에 저융점 중합체 성분이 융착하여 생산성이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 부직포 사용 시에 가해지는 열에 대한 변형을 억제할 수 있다.

본 발명의 스판본드 부직포는 겉보기 밀도가 0.20 내지 0.60g/㎤인 비압착부를 갖는 것이 중요하다. 본 발명에 있어서, 압착부란, 부직포의 양면의 섬유가 응집하고, 열 융착되어 있는 부분을 가리키고, 비압착부란, 상기한 압착부 이외의 부분을 가리킨다. 비압착부는 적어도 편면의 섬유가 열 융착되어 있지 않기 때문에, 압착부와 비교하여 단위 면적당의 부직포 섬유의 표면적이 크다. 이것에 의해, 비압착부는, 부직포와 수지 용액의 접착 강도를 좌우하거나, 필터로서 사용할 때에는 포집 효율에 영향을 미치는 중요한 부분이다.

비압착부의 겉보기 밀도를 0.20g/㎤ 이상으로 하고, 바람직하게는 0.25g/㎤ 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 0.30g/㎤ 이상으로 함으로써, 기계적 강도가 우수하고, 또한 외압에 의해 변형되기 어려운 부직포로 할 수 있다. 또한, 분리막 지지체에 있어서는, 분리막 제막 시에 공정 부재 등과 접촉했을 때에 보풀이 발생하거나, 수지 용액을 유연할 때에, 과침투에 의해 수지 용액이 뒤배임되거나 하여, 제막 결점이 되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 비압착부의 겉보기 밀도를 0.60g/㎤ 이하로 하고, 바람직하게는 0.55g/㎤ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 0.50g/㎤ 이하로 함으로써, 부직포의 통기성이나 투수성을 확보할 수 있다. 분리막 지지체에 있어서는, 제막 공정에서 수지 용액을 유연할 때에, 수지 용액이 내부에 침입하기 쉬워져, 박리 강력이 우수한 것으로 할 수 있다.

또한, 압착부의 겉보기 밀도를 바람직하게는 0.8 내지 1.38g/㎤로 하고, 보다 바람직하게는 1.0 내지 1.35g/㎤로 하고, 더욱 바람직하게는 1.2 내지 1.3g/㎤로 함으로써, 과접착에 의해 압착부에 천공이 발생하거나 인열 강력이 극단적으로 저하되거나 하지 않아, 기계적 강도가 우수한 부직포로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 스판본드 부직포는 비압착부의 섬유 단면의 장축 길이를 a라고 하고, 단축 길이를 b라고 할 때, 섬유 편평도 a/b가 1.5 내지 5를 만족시키는 것이 중요하다. 섬유 단면의 장축 길이 a란, 섬유 축방향에서 섬유 단면을 보았을 때, 섬유 단면에 외접하도록 그은 외접원의 직경이다. 또한, 섬유 단면의 단축 길이 b란, 상기한 외접원과 섬유 외주의 접점을 연결한 직선(외접원의 직경에 닿음)에 대하여, 연직으로 교차하는 방향으로 수선을 그을 때, 그 수선이 섬유 단면을 잘라내는 최대의 길이이다.

섬유 편평도를 1.5 이상으로 하고, 바람직하게는 1.7 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 2 이상으로 함으로써, 부직포의 한쪽의 표면으로부터 다른 한쪽의 표면(이면)까지 내부를 통과할 때의 유로 길이를 길게 할 수 있다. 분리막 지지체에 있어서는, 제막 공정에서 수지 용액을 유연할 때에, 과침투에 의해 수지 용액이 뒤배임되어, 제막 결점이 되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 부분 열 접착되어 있지 않은 비압착부에서도 두께를 저감시킬 수 있기 때문에, 분리막의 두께를 저감시키고, 유체 분리 소자 유닛당의 분리막 면적을 증대시킬 수 있다. 또한, 부직포 표면이 평활화됨으로써, 표면에 수지층이나 기능막을 접합하는 기재로서 사용하는 경우에도, 우수한 접합 가공성이나 우수한 접착성을 부여할 수 있다. 나아가, 섬유의 부직포 두께 방향의 투영 단면적을 크게 할 수 있기 때문에, 필터로서 사용하는 경우에는, 관성력에 의한 더스트 포집 효율을 향상시킬 수 있다.

한편, 섬유 편평도를 5 이하, 바람직하게는 4 이하로 하고, 보다 바람직하게는 3 이하로 함으로써, 방사성이 악화되거나, 방출 후의 섬유가 기류의 영향을 받아 단위 면적당 중량 분균일이 악화되거나 하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 스판본드 부직포의 통기량은, 다음의 [식 1]을 만족시키는 것이 중요하다.

분리막은 정밀 여과막, 한외 여과막, 나노 여과막 및 역침투막 등, 여과 정밀도에 따라 그 형태가 상이하고, 또한 예를 들어 역침투막 중에서도 여과 대상에 따라 해수 담수화, 간수 담수화 및 가정용 정수기 등의 용도로 나뉜다. 분리막 지지체의 단위 면적당 중량은, 이들 용도나 제막 방법에 따라 적절히 선택되는 것이지만, 통기량이 단위 면적당 중량과 겉보기 밀도를 포함하는 상기한 관계 [식 1]을 만족시키는 스판본드 부직포로 함으로써, 제막 공정에서 수지 용액을 유연할 때에, 과침투에 의해 수지 용액이 뒤배임되어, 제막 결점이 되는 것을 억제하는 본 발명의 효과를 충분히 발현하여, 제막성이 우수한 분리막 지지체로 할 수 있다.

이와 같은 효과를 향상시키기 위한 바람직한 범위는, [식 1]의 [통기량(cc/㎠·초)]≤490×exp(-0.0236×[단위 면적당 중량(g/㎡)]-2.85×[겉보기 밀도(g/㎤)])의 범위이고, 보다 바람직한 범위는 [통기량(cc/㎠·초)]≤460×exp(-0.0236×[단위 면적당 중량(g/㎡)]-2.85×[겉보기 밀도(g/㎤)])이다.

통기량이, 상기한 [식 1]을 만족시키는 스판본드 부직포를 얻기 위해서는, 고융점 중합체의 주위에, 그 고융점 중합체의 융점보다도 10 내지 140℃ 낮은 융점을 갖는 저융점 중합체를 배치한 복합형 섬유를 포함하고, 부직포의 겉보기 밀도가 0.20 내지 0.60g/㎤인 비압착부를 갖고, 또한 비압착부의 섬유 편평도가 1.5 내지 5인 것이 중요하다. 또한, 비압착부에 있어서, 섬유 단면의 장축 방향과 부직포 면방향이 이루는 각도의 절댓값이 0 내지 45°가 되도록 배치된 섬유가, 전체의 60% 이상 존재하고 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70% 이상, 더욱 바람직하게는 80% 이상 존재하고 있는 것이다.

본 발명의 스판본드 부직포의 압착부의 면적률, 즉 압착율은 5 내지 40%인 것이 바람직하다. 압착율을 5% 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 7% 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 10% 이상으로 함으로써, 부직포에 충분한 강도를 부여하고, 또한 표면에 보풀이 발생하는 것을 억제할 수 있다.

한편, 압착율을 40% 이하로 하고, 보다 바람직하게는 35% 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 30% 이하로 함으로써, 충분한 통기량이나 투수량을 확보할 수 있다. 또한, 분리막 지지체나 접합 기재에 있어서는, 제막 원액인 수지 용액이 부직포 내부로 침투하기 어려워지거나, 기능막이나 수지층의 접합성이 저하되거나 하여, 막 물질이나 수지층이 발생하기 쉬워지는 것을 방지할 수 있다. 감촉이 단단해져, 핸들링성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 스판본드 부직포의 압착부의 깊이는, 스판본드 부직포의 두께의 30 내지 70%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 35 내지 65%이고, 더욱 바람직하게는 40 내지 60%이다. 이와 같이 함으로써, 스판본드 부직포에 충분한 강도를 부여할 수 있다.

스판본드 부직포가 한 쌍의 요철 패턴을 갖는 조각 롤로 양면으로부터 부분 열 압착되거나 하여, 양면이 오목형으로 되어 있는 압착부를 갖는 경우, 양면의 압착부의 깊이의 합계값을, 스판본드 부직포의 압착부의 깊이로 한다. 여기서 압착부의 깊이란, 압착부를 단면 방향에서 보았을 때의 저부(오목부)와 외주부의 높이의 차이고, 주사형 전자 현미경에 의한 단면 화상을 사용한 치수 측정이나, 형상 해석 레이저 현미경이나 3D 형상 측정기 등의 형상 측정 기기에 의해 측정할 수 있다.

또한, 본 발명의 스판본드 부직포의 하나의 압착부의 면적은 0.2 내지 5.0㎟인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.3 내지 4.0㎟이고, 더욱 바람직하게는 0.4 내지 3.0㎟이다. 하나의 압착부의 면적을 0.2㎟ 이상으로 함으로써, 기계적 강도와 치수 안정성이 향상되어, 내구성이 우수한 스판본드 부직포를 얻을 수 있다. 또한, 하나의 압착부의 면적을 5.0㎟ 이하로 함으로써, 분리막 지지체나 접합 기재로서 사용할 때에, 압착부를 기점으로 제막 수지나 수지층, 기능막의 박리가 발생하기 쉬워지는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 스판본드 부직포의 압착부의 개수 밀도는 5 내지 50개/㎠인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 내지 45개/㎠이고, 더욱 바람직하게는 15 내지 40개/㎠이다. 압착부의 개수 밀도를 5개/㎠ 이상으로 함으로써, 스판본드 부직포의 기계적 강도와 치수 안정성이 향상되고, 내구성이 우수한 부직포를 얻을 수 있다. 또한, 압착부의 개수 밀도를 50개/㎠ 이하로 함으로써, 부직포의 두께가 극단적으로 얇아져, 통기성이나 투수성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 스판본드 부직포는, 부분 열 압착부를 갖지 않는 비엠보싱면의 베크 평활도가 1 내지 10초인 것이 바람직하다. 베크 평활도를 10초 이하로 하고, 보다 바람직하게는 8초 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 6초 이하로 함으로써, 분리막 지지체에 있어서, 제막 공정에서 수지 용액을 유연할 때에, 수지 용액이 더 내부에 침입하기 쉬워지고, 또한 고화한 후에도 우수한 앵커 효과를 발휘하고, 더 박리 강력이 우수한 것으로 할 수 있다.

또한, 베크 평활도를 1초 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 2초 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 3초 이상으로 함으로써, 분리막 지지체에 있어서, 제막 공정에서 수지 용액을 유연할 때에, 기재 요철에 의해 제막 수지의 두께가 불균일화되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 표면에 수지층이나 기능막을 접합하는 기재로서도, 접합 가공성이나 접착성이 우수한 것으로 할 수 있다.

본 발명의 스판본드 부직포의 단위 면적당 중량은 10 내지 150g/㎡인 것이 바람직한 양태이다. 단위 면적당 중량을 바람직하게는 10g/㎡ 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 30g/㎡ 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 50g/㎡ 이상으로 함으로써, 높은 기계적 강도를 갖고, 치수 안정성도 우수한 부직포로 할 수 있다. 또한 분리막 지지체에 있어서는, 제막 공정에서 수지 용액을 유연할 때에, 과침투에 의한 수지 용액이 뒤배임되어, 제막 결점이 되는 것을 방지하는 효과를 높일 수 있다.

한편, 단위 면적당 중량을 바람직하게는 150g/㎡ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 120g/㎡ 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 90g/㎡ 이하로 함으로써, 분리막 지지체에 있어서는, 분리막의 두께를 저감시키고, 유체 분리 소자 유닛당의 분리막 면적을 증대시킬 수 있다.

본 발명의 스판본드 부직포의 두께는 0.02 내지 0.50㎜인 것이 바람직하다. 부직포의 두께를 바람직하게는 0.02㎜ 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 0.04㎜ 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 0.06㎜ 이상으로 함으로써, 높은 기계적 강도를 갖고, 치수 안정성도 우수한 부직포로 할 수 있다. 분리막 지지체에 있어서는, 제막 공정에서 수지 용액을 유연할 때에, 과침투에 의해 수지 용액이 뒤배임되어, 제막 결점이 되는 것을 방지하는 효과를 높일 수 있다.

한편, 부직포의 두께를 바람직하게는 0.50㎜ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 0.40㎜ 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 0.30㎜ 이하로 함으로써, 분리막 지지체에 있어서는, 분리막의 두께를 저감시키고, 유체 분리 소자 유닛당의 분리막 면적을 증대시킬 수 있다.

본 발명의 스판본드 부직포를 구성하는 열가소성 섬유의 단섬유 섬도는 0.1 내지 3dtex인 것이 바람직하다. 단섬유 섬도를 바람직하게는 0.1dtex 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 0.3dtex 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 0.5dtex 이상으로 함으로써, 스판본드 부직포 제조 시에 방사성이 저하되는 일이 적고, 또한 부직포의 통기성이나 투수성을 확보할 수 있다. 분리막 지지체에 있어서는, 제막 공정에서 수지 용액을 유연할 때에, 수지 용액이 더 내부에 침입하기 쉬워져, 더 박리 강력이 우수한 것으로 할 수 있다.

한편, 열가소성 섬유의 단섬유 섬도를 바람직하게는 3dtex 이하로 하고, 보다 바람직하게는 2.5dtex 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 2dtex 이하로 함으로써, 옷감의 질의 균일성이나 표면의 평활성이 우수하고, 또한 고밀도의 스판본드 부직포를 얻을 수 있다. 분리막 지지체에 있어서는, 제막 공정에서 수지 용액을 유연할 때에, 과침투에 의해 수지 용액이 뒤배임되어, 제막 결점이 되는 것을 방지하는 효과를 높일 수 있다.

본 발명의 스판본드 부직포를 구성하는 열가소성 섬유의 수지로서는, 예를 들어 폴리에스테르계 중합체, 폴리아미드계 중합체, 폴리올레핀계 중합체 및 이들의 혼합물이나 공중합체 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 섬유의 예사성이 우수하고, 또한 기계적 강도, 강성, 내열성, 내수성 및 내약품성 등의 특성이 우수한 점에서, 본 발명의 스판본드 부직포를 구성하는 열가소성 섬유는 폴리에스테르계 중합체를 포함하는 폴리에스테르 섬유인 것이 바람직하다.

또한, 열가소성 섬유에는 결정핵제, 소광제, 안료, 곰팡이 방지제, 항균제, 난연제, 광안정제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 충전제, 활제 및 친수제 등을 첨가할 수 있다. 그 중에서도, 산화티타늄 등의 금속 산화물은, 섬유의 표면 마찰을 저감시켜 섬유끼리의 융착을 방지함으로써 방사성을 향상시키고, 또한 스판본드 부직포의 열 롤에 의한 열 압착 성형 시, 열전도성을 증가시킴으로써 부직포의 접착성을 향상시키는 효과가 있다. 또한, 에틸렌비스스테아르산아미드 등의 지방족 비스 아미드 및/또는 알킬 치환형의 지방족 모노아미드는 열 롤과 부직포 웹 사이의 이형성을 높여, 반송성을 향상시키는 효과가 있다.

폴리에스테르계 중합체는, 산성분과 알코올 성분을 포함하는 폴리에스테르이다. 산 성분으로서는, 테레프탈산, 이소프탈산 및 프탈산 등의 방향족 카르복실산, 아디프산이나 세바스산 등의 지방족 디카르복실산 및 시클로헥산카르복실산 등의 지환족 디카르복실산 등을 사용할 수 있다. 또한, 알코올 성분으로서는, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜 및 폴리에틸렌글리콜 등을 사용할 수 있다.

폴리에스테르계 중합체의 예로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리락트산 및 폴리부틸렌숙시네이트 등을 들 수 있고, 또한 이들의 공중합체를 들 수 있고, 그 중에서도, 폴리에틸렌테레프탈레이트가 바람직하게 사용된다.

또한, 본 발명에 있어서는, 생분해성 폴리머(수지)도, 사용 후의 폐기가 용이하여 환경 부하가 작은 점에서, 부직포를 구성하는 섬유의 폴리머로서 사용할 수 있다. 생분해성 수지로서는, 예를 들어 폴리락트산, 폴리부틸렌숙시네이트, 폴리카프로락톤, 폴리에틸렌숙시네이트, 폴리글리콜산 및 폴리히드록시부틸레이트 등을 들 수 있다. 생분해성 중에서 폴리락트산은 석유 자원을 고갈시키지 않는 식물 유래의 수지이고, 역학 특성이나 내열성도 비교적 높고, 제조 비용이 낮은 생분해성 수지인 점에서 바람직하게 사용된다. 특히 바람직하게 사용되는 폴리락트산으로서는, 폴리(D-락트산), 폴리(L-락트산), D-락트산과 L-락트산의 공중합체 및 이들의 블렌드체를 들 수 있다.

본 발명의 스판본드 부직포는 고융점 중합체의 주위에, 그 고융점 중합체의 융점보다도 10 내지 140℃ 낮은 융점을 갖는 저융점 중합체를 배치한 복합형 섬유를 포함한다. 고융점 중합체의 융점은 본 발명의 스판본드 부직포를 분리막 지지체로서 사용했을 때에, 지지체 위에 분리막을 형성할 때의 제막성이 양호하고, 내구성이 우수한 분리막을 얻을 수 있다는 관점에서, 160 내지 320℃인 것이 바람직하다. 고융점 중합체의 융점을 바람직하게는 160℃ 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 170℃ 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 180℃ 이상으로 함으로써, 내열성을 향상시킬 수 있다. 또한, 열에 대한 치수 안정성을 부여하고, 분리막 지지체에 있어서는, 제막 공정의 수지 용액 유연 시나 유체 분리 소자 제조 공정에서 열이 가해져도 치수 변화를 작은 것으로 하여, 양호한 제막성이나 가공성을 얻을 수 있다.

한편, 고융점 중합체의 융점을 바람직하게는 320℃ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 300℃ 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 280℃ 이하로 함으로써, 부직포 제조 시에 용융하기 위한 열에너지를 많이 소비하여 생산성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 복합형 섬유에 포함되는 저융점 중합체의 성분 비율은 10 내지 40질량%인 것이 바람직하다. 저융점 중합체의 성분 비율을 바람직하게는 40질량% 이하로 하고, 보다 바람직하게는 30질량% 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 25질량% 이하로 함으로써, 부직포 사용 시에 가해지는 열에 대한 변형을 억제할 수 있다.

한편, 복합형 섬유에 포함되는 저융점 중합체의 성분 비율을 10질량% 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 15질량% 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 20질량% 이상으로 함으로써, 부직포의 기계적 강도의 향상에 이바지하는 열 접착성을 얻을 수 있다. 또한, 섬유끼리가 견고하게 접착하기 때문에, 분리막 지지체에 있어서는, 보풀에 의한 수지 용액 유연 시의 막 결점을 억제할 수 있다.

고융점 중합체 및 저융점 중합체의 조합(고융점 중합체/저융점 중합체)으로서는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리락트산 및 폴리에틸렌테레프탈레이트/공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 조합을 들 수 있다. 또한, 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트의 공중합 성분으로서는, 이소프탈산 등이 바람직하게 사용되고, 이들 조합 중에서도 특히, 폴리에틸렌테레프탈레이트/이소프탈산 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트의 조합이 바람직하게 사용된다.

복합형 섬유의 복합 형태로서는, 효율적으로 섬유끼리의 열 접착점을 얻을 수 있는 점에서, 예를 들어 동심 코어 시스형, 편심 코어 시스형 및 해도형 등의 복합 형태를 들 수 있다. 그 중에서도, 동심 코어 시스형의 복합 형태로 하는 것이 바람직하고, 이와 같은 복합 형태로 함으로써, 열 압착에 의해 섬유끼리를 견고하게 접착시킬 수 있다. 또한, 부직포를 구성하는 섬유의 횡단면 형상으로서는, 편평 단면이나 타원형 단면의 횡단면 형상으로 하는 것이 바람직하다.

이어서, 본 발명의 스판본드 부직포의 제조 방법에 대하여 설명한다.

(a) 애스펙트비(긴 변 길이/짧은 변 길이)가 1.6 내지 8인 직사각 형상의 토출 구멍을 갖는 방사 구금으로부터, 고융점 중합체의 주위에, 그 고융점 중합체의 융점보다도 10 내지 140℃ 낮은 융점을 갖는 저융점 중합체를 배치한 복합형 섬유를 방출하는 공정.

(c) 얻어진 부직 웹을, 저융점 중합체의 융점보다도 5 내지 80℃ 낮은 온도에서 부분 열 접착하는 공정.

본 발명의 스판본드 부직포의 제조 방법에서는, 상기한 공정 (a)의 방사 구금의 토출 구멍의 형상은 직사각 형상인 것이 중요하다. 이와 같이 함으로써, 공정 (b)에서 고속 흡인 가스에 의해 흡인 연신된 후의 섬유의, 섬유 편평도를 1.5 내지 5로 할 수 있고, 나아가 공정 (c)에 있어서의 부분 열 접착으로 섬유가 찌부러지기 어려운 비압착부에서도, 섬유 편평도가 1.5 내지 5를 만족시키는 스판본드 부직포를 얻을 수 있다.

또한, 직사각 형상의 토출 구멍의 애스펙트비(긴 변 길이/짧은 변 길이)는 1.6 내지 8인 것이 중요하다. 직사각 형상의 토출 구멍의 애스펙트비란, 직사각 형상의 토출 구멍의 긴 변의 길이를 짧은 변의 길이로 나눈 값이다. 토출 구멍의 애스펙트비를 바람직하게는 1.6 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 3 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 5 이상으로 함으로써, 방출되는 섬유의 단면 형상을 더 편평으로 하고, 공정 (b)에서 고속 흡인 가스에 의해 흡인 연신된 후의 섬유의, 섬유 편평도를 1.5 이상으로 할 수 있다.

한편, 토출 구멍의 애스펙트비를 8 이하로 하고, 바람직하게는 7 이하로 하고, 보다 바람직하게는 6 이하로 함으로써, 방사성의 악화를 방지함과 함께, 방사 시의 구금 배압의 증가를 억제하여, 토출 구멍의 단공 단면적을 세섬도의 방사에 적합한 작은 것으로 할 수 있다.

본 발명의 스판본드 부직포의 제조 방법에 있어서, 복합형 섬유의 방사에는 통상의 복합 방법을 채용할 수 있다. 복합형 섬유의 복합 형태로서는, 효율적으로 섬유끼리의 열 접착점을 얻을 수 있는 점에서, 예를 들어 상기한 동심 코어 시스형, 편심 코어 시스형 및 해도형 등의 복합 형태를 들 수 있다. 그 중에서도, 동심 코어 시스형의 복합 형태로 하는 것이 바람직하고, 이와 같은 복합 형태로 함으로써, 열 압착에 의해 섬유끼리를 견고하게 접착시킬 수 있다.

직사각 형상의 토출 구멍의 코너에는, 라운딩을 하여 곡선상으로 하는 것이 바람직한 양태이다. 이와 같이 함으로써, 방사성을 향상시킬 수 있다.

또한, 직사각 형상의 토출 구멍의 짧은 변 길이는 0.15㎜ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.17㎜ 이상이고, 더욱 바람직하게는 0.20㎜ 이상이다. 토출 구멍의 짧은 변 길이를 이와 같이 함으로써, 방출한 사조의 실 냉각이 급격하게 진행되어, 실 끊어짐이나 연신 불량이 발생하거나, 구금 세정 시에 토출 구멍의 세정을 하기 어려워져, 폴리머나 탄화물이 잔류하거나 하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 스판본드 부직포의 제조 방법에 있어서, 포집 네트에 포집된 섬유의 섬유 편평도가 1.5 내지 5를 만족시키는 섬유로 하는 것이 바람직하다. 섬유 편평도가 바람직하게는 1.5 이상, 보다 바람직하게는 1.7 이상, 더욱 바람직하게는 2 이상을 만족시킴으로써, 공정 (c)에 있어서의 부분 열 접착으로 섬유가 찌부러지기 어려운 비압착부에서도, 섬유 편평도가 1.5 이상을 만족시키는 스판본드 부직포를 얻을 수 있고, 분리막 지지체에 있어서는, 제막 공정에서 수지 용액을 유연할 때에, 과침투에 의해 수지 용액이 뒤배임되어, 제막 결점이 되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 섬유 편평도를 바람직하게는 5 이하로 하고, 보다 바람직하게는 4 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 3 이하로 함으로써, 방사성이 악화되거나, 방출 후의 섬유가 기류의 영향을 받아 단위 면적당 중량 분균일이 악화되거나 하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 스판본드 부직포의 제조 방법은, 먼저, 용융한 열가소성 중합체를 방사 구금으로부터 방출하고, 이것을 고속 흡인 가스에 의해 흡인 연신한 후, 이동하는 네트 컨베이어 위에 섬유를 포집하여 부직 웹화한다.

이때, 후공정에 있어서의 열 압착 시에 섬유가 수축하여 주름이 발생하거나, 열 롤에 저융점 중합체 성분이 융착하여 생산성이 저하되거나 하는 일이 없도록, 부직 웹을 구성하는 섬유를 더 고도로 배향 결정화시키는 것이 바람직하다. 그 때문에, 방사 속도는 3000m/분 이상으로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3500m/분 이상이고, 더욱 바람직하게는 4000m/분 이상이다. 또한, 섬유의 과도한 배향 결정화를 억제함으로써, 스판본드 부직포의 기계적 강도의 향상에 이바지하는 열 접착성을 얻을 수 있는 점에서, 방사 속도는 500m/분 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5000m/분 이하이고, 더욱 바람직하게는 4500m/분 이하이다.

본 발명의 스판본드 부직포의 제조 방법에서는, 상기한 공정 (b)에서 얻어진 부직 웹을, 이어지는 상기한 공정 (c)에서, 저융점 중합체의 융점보다도 5 내지 80℃ 낮은 온도에서 부분 열 접착되는 것이 중요하다. 부분 열 접착이란, 상하에 소정의 패턴의 요철을 갖는 엠보싱 롤을 포함하는 엠보싱 장치를 사용하거나, 상측 또는 하측에만 소정의 패턴의 요철을 갖는 엠보싱 롤을 배치하고, 다른 한쪽의 측에 플랫 롤을 배치한 엠보싱 장치를 사용하거나 하여 열 압착하는 것, 혹은 초음파에 의해 열 융착시키는 초음파 접착 장치를 사용하여, 부분적으로 열 융착시키는 것을 가리킨다.

엠보싱 장치에 의한 부분적 열 압착에서는, 부분 압착부에서 충분한 열 압착 효과를 얻고, 또한 상하 한쪽의 롤의 엠보싱 패턴이 다른 한쪽의 롤에 전사되는 것을 방지하기 위해, 금속제 롤과 금속제 롤을 쌍으로 하는 것이 바람직한 양태이다.

엠보싱 장치에 의한 부분적 열 압착에서는, 상하 양쪽의 엠보싱 롤의 볼록부에 의해 가압되고, 섬유가 응집하여 융착되어 있는 부분이 압착부가 된다. 또한, 한쪽이 플랫 롤인 경우에는, 상하 한쪽의 엠보싱 롤의 볼록부에 의해 가압되고, 섬유가 응집하여 융착되어 있는 부분이 압착부가 된다. 또한, 초음파에 의한 부분 열 압착에서는, 초음파 가공에 의해 열 융착되어 있는 부분이 압착부가 된다. 본 발명에 있어서의 비압착부란, 상기한 엠보싱 장치나 초음파 접착 장치를 사용한 압착부 이외의 부분을 가리키는 것이다.

본 발명의 스판본드 부직포는 반송성의 개선이나 두께를 조정하는 것 등을 목적으로, 상기한 공정 (c)의 앞 및/혹은 뒤에, 상하 한 쌍의 플랫 롤에 의한 열 압착 가공을 실시하는 것도 바람직한 양태이다. 이 경우, 당해 열 압착 가공에 의해 압착부나 비압착부의 정의가 바뀌는 것은 아니다.

사용되는 상하 한 쌍의 플랫 롤이란, 롤의 표면에 요철이 없는 금속제 롤이나 탄성 롤이고, 금속제 롤과 금속제 롤을 한 쌍으로 하거나, 금속제 롤과 탄성 롤을 한 쌍으로 하거나 하여 사용할 수 있다. 여기서 탄성 롤이란, 금속제 롤과 비교하여 탄성을 갖는 재질을 포함하는 롤이다. 탄성 롤로서는, 페이퍼, 코튼 및 아라미드 페이퍼 등의 소위 페이퍼 롤이나 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 실리콘계 수지, 폴리에스테르계 수지 및 경질 고무 등이나, 이들 혼합물을 포함하는 수지제의 롤 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 평활성이 우수하고, 폭 방향의 두께 변동이 작은 부직포로 할 수 있는 점에서, 금속제 롤과 금속제 롤에 의한 조합 롤이 바람직하게 사용된다.

압착부의 형상은 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형, 평행사변형, 마름모형, 정육각형 및 정팔각형 등이 바람직하게 사용된다. 압착부는 부직포의 긴 변 방향과 폭 방향의 어디에도 일정한 간격으로 균일하게 존재하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 부직포 내의 강도의 변동을 저감시킴과 함께, 분리막 지지체나 접합 기재에 있어서는, 제막 수지나 수지층, 기능막의 접착 불균일이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 부직포 전체에 직물무늬 등의 모양을 부여하거나, 긴 변 방향 혹은 폭 방향으로 연속된 압착부를 갖는 엠보싱 패턴을 사용하거나 할 수도 있다.

부분 열 압착의 온도는, 저융점 중합체의 융점보다도 5 내지 80℃ 낮은 온도인 것이 중요하다. 저융점 중합체의 융점 -5℃ 이하의 온도에서, 바람직하게는 저융점 중합체의 융점 -10℃ 이하의 온도에서, 보다 바람직하게는 저융점 중합체의 융점 -20℃ 이하의 온도에서 열 압착함으로써, 과접착에 의해 인열 강력이 저하되어, 부직포가 무른 것이 되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 열 압착 시에 롤에 저융점 중합체 성분이 융착하여 생산성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.

한편, 저융점 중합체의 융점 -80℃ 이상의 온도에서, 바람직하게는 저융점 중합체의 융점 -70℃ 이상의 온도에서, 보다 바람직하게는 저융점 중합체의 융점 -60℃ 이상의 온도에서 열 압착함으로써, 부직포의 기계적 강도에 이바지하는 열 접착성을 얻을 수 있고, 층간 박리나 표면의 보풀을 억제할 수 있다. 또한, 상하의 롤의 온도에는 상기한 조건을 만족시키는 범위에서 온도 차를 마련할 수 있다.

부분 열 압착에 있어서의 선압은 98 내지 1960N/㎝인 것이 바람직하다. 선압을 바람직하게는 98N/5㎝ 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 294N/㎝ 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 490N/㎝ 이상으로 함으로써, 부직포의 기계적 강도에 이바지하는 열 접착성을 얻을 수 있다. 한편, 선압을 바람직하게는 1960N/㎝ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 980N/㎝ 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 686N/㎝ 이하로 함으로써, 과접착에 의해 인열 강력이 저하되어, 부직포가 무른 것이 되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 스판본드 부직포의 제조 방법에 있어서, 상기한 공정 (b)와 상기한 공정 (c)는, 하나의 제조 라인에서 연속해서 행할 수 있다. 또한, 상기한 공정 (b)에서 포집한 부직 웹을 상하 한 쌍의 플랫 롤 등에 의해 가접착한 후, 한번 권취하고, 다시 권출하여 상기한 공정 (c)의 부분 열 압착을 실시할 수도 있다. 그 중에서도, 생산성이 우수한 점에서, 상기한 공정 (b)와 상기한 공정 (c)는 하나의 제조 라인에서, 연속으로 행해지는 것이 바람직한 양태이다.

본 발명의 스판본드 부직포는 수지 용액을 유연했을 때에 막 물질이 박리되거나, 지지체의 보풀 등에 의해 막의 불균일화나 핀 홀 등의 결점이 발생하거나 하는 일이 없는 우수한 제막성을 갖고, 나아가 제막 후에도 막 물질의 박리가 발생하는 일이 없는 견고한 막 접착성을 갖는 점에서, 분리막 지지체로서 적합하게 사용된다.

또한, 본 발명의 스판본드 부직포는 접착성이 우수한 저융점 중합체를 배치한 복합형 섬유를 포함하고, 표면이 평활한 점에서, 표면에 수지층이나 기능막을 접합하는 기재로서도 바람직하게 사용된다. 수지를 접착 가공하는 방법으로서는, 필름 등의 수지막이나 소정의 형상을 갖는 수지재나 기능막 등을, 본 발명의 스판본드 부직포와 중첩하고, 가열 하에서 라미네이트 가공하는 방법이나, 용융 수지나 용매에 의해 유동성을 부여한 수지 용액을 다이로부터 토출하여 직접 부직포에 도포하는 방법 등을 사용할 수 있다. 또한, 딥 가공과 같이, 부직포 전체에 수지를 함침시켜, 고착시킬 수도 있다.

본 발명의 스판본드 부직포의 용도는, 상기한 용도에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 스판본드 부직포는, 예를 들어 필터, 필터 기재, 전선 눌러 감기재 등의 공업 자재, 벽지, 투습 방수 시트, 루핑재, 차음재, 단열재, 흡음재 등의 건축 자재, 랩핑재, 주머니재, 간판재, 인쇄 기재 등의 생활 자재, 방초 시트, 배수재, 지반 보강재, 차음재, 흡음재 등의 토목 자재, 부직포 터널재, 차광 시트 등의 농업 자재, 천정재 및 스페어 타이어 커버재 등의 차량 자재 등에 사용할 수 있다.

실시예

이어서, 실시예에 기초하여 본 발명의 스판본드 부직포와 그의 제조 방법에 대하여, 구체적으로 설명한다.

[측정 방법]

(1) 고유 점도 (IV):

폴리에틸렌테레프탈레이트 수지의 고유 점도 IV는 다음의 방법으로 측정했다. 오르토클로로페놀 100ml에 대하여 시료 8g을 용해하고, 온도 25℃에 있어서 오스트발트 점도계를 사용하여 상대 점도 η_r을, 하기의 식에 의해 구했다.

· η_r=η/η₀=(t×d)/(t₀×d₀)

(여기서, η는 폴리머 용액의 점도, η₀은 오르토클로로페놀의 점도, t는 용액의 낙하 시간(초), d는 용액의 밀도(g/㎤), t₀은 오르토클로로페놀의 낙하 시간(초), d₀은 오르토클로로페놀의 밀도(g/㎤)를 각각 나타낸다.)

이어서, 상기한 상대 점도 η_r로부터, 하기의 식에 의해 고유 점도 IV를 산출했다.

· IV=0.0242η_r+0.2634.

(2) 융점(℃):

사용한 열가소성 수지의 융점은 시차 주사 열량계(TA Instruments사제 Q100)를 사용하여, 다음의 조건에서 측정하고, 흡열 피크 정점 온도의 평균값을 산출하여, 측정 대상의 융점으로 했다. 섬유 형성 전의 수지에 있어서 흡열 피크가 복수 존재하는 경우는, 가장 고온측의 피크 정점 온도로 한다. 또한, 섬유를 측정 대상으로 하는 경우에는, 마찬가지로 측정하고, 복수의 흡열 피크로부터 각 성분의 융점을 추정할 수 있다.

· 측정 분위기: 질소류(150ml/분)

· 온도 범위: 30 내지 350℃

· 승온 속도: 20℃/분

· 시료량: 5㎎.

(3) 섬유의 편평도와 섬유 편평도 및 평균 단섬유 섬도(dtex):

부직포로부터 랜덤하게 소편 샘플 10개를 채취하고, 주사형 전자 현미경으로 500 내지 3000배의 단면 사진을 촬영하고, 섬유축에 대하여 연직 방향으로 촬영되어 있는 섬유를 선정하고, 각 샘플로부터 10개씩, 총 100개의 단섬유의 장축 길이 a(㎛), 단축 길이 b(㎛) 및 섬유 단면적(㎛²)을 측정하고, 각각 그것들의 평균값을 구했다. 섬유 단면의 장축 길이 a란, 섬유 단면에 외접하도록 그은 외접원의 직경이다. 또한 섬유 단면의 단축 길이 b란, 상기 외접원과 섬유 외주의 접점을 연결한 직선(외접원의 직경에 닿음)에 대하여, 연직으로 교차하는 방향으로 수선을 그을 때, 그 수선이 섬유 단면을 잘라내는 최대의 길이이다.

계속해서, 하기의 식에 의해 섬유 편평도 및 평균 단섬유 섬도(dtex)를 각각 구하고, 소수점 이하 제2 위를 반올림했다. 여기서 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지/공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지의 밀도는, 1.38g/㎤로 했다.

· 섬유 편평도=(장축 길이 a의 평균값)/(짧은 변 길이 b의 평균값)

· 평균 단섬유 섬도(dtex)=[섬유 단면적의 평균값(㎛²)]×[수지의 밀도(g/㎤)]/100.

(4) 부직포의 단위 면적당 중량(g/㎡):

부직포의 단위 면적당 중량은 JIS L1913(2010년판) 6.2 「단위 면적당의 질량」에 기초하여, 30㎝×50㎝의 시험편을, 폭 방향 등간격으로 1m당 3매 채취하고, 표준 상태에 있어서의 각각의 질량(g)을 측량하고, 그 평균값의 소수점 이하 제1 위를 반올림하여, 1㎡당의 질량(g/㎡)으로 나타냈다.

(5) 부직포의 두께(㎜):

부직포의 두께는 JIS L1906(2000년판)의 5.1에 기초하여, 직경 10㎜의 가압자를 사용하여, 하중 10㎪로 부직포의 폭 방향 등간격으로 1m당 10점의 두께를 0.01㎜ 단위로 측정하고, 그 평균값의 소수점 이하 제3 위를 반올림했다.

(6) 부직포의 비압착부의 겉보기 밀도(g/㎤):

상기한 (4)에서 구한 반올림 전의 부직포의 단위 면적당 중량(g/㎡)과, 상기한 (5)에서 구한 반올림 전의 부직포의 두께(㎜)로부터, 하기의 식을 사용하여 비압착부의 겉보기 밀도(g/㎤)를 산출하고, 소수점 이하 제3 위를 반올림했다.

· 비압착부의 겉보기 밀도(g/㎤)=[단위 면적당 중량(g/㎡)]/[두께(㎜)]×10^-3.

(7) 부직포의 압착률(%):

부직포의 압착률은, 부직포로부터 랜덤하게 소편 샘플 10개를 채취하고, 주사형 전자 현미경을 사용하여 20 내지 50배의 배율로, 각 샘플로부터 1매씩, 1매의 사진 중에 적어도 5개 이상의 압착부가 들어가도록 총 10매의 사진을 촬영하고, 각 사진으로부터 압착부의 면적과 엠보싱의 반복 패턴의 최소 단위의 면적을 구하고, 그것들을 평균했다. 그 후, 하기의 식을 사용하여 압착률(%)을 산출하고, 소수점 이하 제1 위를 반올림했다.

· 압착률(%)=(압착부의 면적)×(반복 패턴의 최소 단위에 포함되는 압착부의 개수)/(반복 패턴의 최소 단위의 면적).

(8) 부직포의 통기량(cc/㎠·초):

부직포의 통기량은 JIS L1913(2010년) 프래질형법에 준하여, 한 변이 10㎝인 정사각형의 시험편을, 부직포의 폭 방향 등간격으로 1m당 10점 채취하고, 텍스테스트사제의 통기성 시험기 FX3300을 사용하여, 시험 압력 125㎩로 측정했다. 얻어진 값을 평균하고, 소수점 이하 제2 위를 반올림하여 통기량(cc/㎠·초)으로 했다.

(9) 부직포의 인장 강력(N/5㎝):

부직포의 인장 강력은 JIS L1913(2010년판)의 6.3.1에 기초하여, 종방향, 횡방향을 긴 변으로 한 5㎝×30㎝의 시험편을, 각각 폭 방향 등간격으로 1m당 3점 채취하고, 정속 신장형 인장 시험기를 사용하여, 파지 간격이 20㎝이고, 인장 속도가 10㎝/분인 조건에서 인장 시험을 실시했다. 파단했을 때의 강력을 판독하여, 소수점 이하 제1 위를 반올림한 값을 인장 강력(N/5㎝)으로 했다.

(10) 부직포의 베크 평활도(초):

부직포의 베크 평활도는 베크 평활도 시험기를 사용하여, JIS P8119(1998년판)에 기초하여, 부직포의 비엠보싱면(플랫 롤면)에 대하여, 각각 폭 방향 등간격으로 1m당 5점의 측정을 실시했다. 계속해서, 5점의 평균값의 소수점 이하 제1 위를 반올림하여 베크 평활도로 했다.

(11) 제막 시의 캐스트액 뒤배임성:

캐스트액 뒤배임성은 제작한 폴리술폰막의 이면을 눈으로 보아 관찰하고, 캐스트액의 뒤배임성에 대하여, 다음의 5단계로 평가하고, 3 내지 5점을 합격으로 했다.

5점: 캐스트액의 뒤배임이 전혀 보이지 않는다.

4점: 약간 캐스트액의 뒤배임이 보인다(면적 비율 5% 이하).

3점: 일부에서 캐스트액의 뒤배임이 보인다(면적 비율 6 내지 25%).

2점: 캐스트액의 뒤배임이 보인다(면적 비율 26 내지 50%).

1점: 대부분에서 캐스트액의 뒤배임이 보인다(면적 비율 51% 이상).

(12) 막의 접착성:

제작한 폴리술폰막의 표면을 눈으로 보아 관찰하고, 막의 접착성에 대하여, 다음의 5단계로 평가하고, 5점을 합격으로 했다.

5점: 막의 박리가 전혀 보이지 않는다.

4점: 약간 막의 박리가 보인다(면적 비율 5% 이하).

3점: 일부에서 막의 박리가 보인다(면적 비율 6 내지 25%).

2점: 막의 박리가 보인다(면적 비율 26 내지 50%).

1점: 대부분에서 막의 박리가 보인다(면적 비율 51% 이상).

(13) 막의 박리 강도(N/5㎝):

폴리술폰막을 제막한 분리막 지지체로부터, 종방향을 긴 변 방향으로 한 50㎜×200㎜의 시험편을, 폭 방향 등간격으로 1m당 5점 채취하고, 그 일단의 폴리술폰층을 분리막 지지체로부터 떼고, 정속 신장형 인장 시험기의 파지부의 한쪽에 폴리술폰층을, 다른 한쪽에 분리막 지지체를 고정하고, 파지 간격이 100㎜이고, 인장 속도가 20㎜/분의 조건에서, 강력을 측정했다. 각각 시험편의 강력의 최댓값을 판독하여, 모든 최댓값을 평균하고, 소수점 이하 제2 위를 반올림한 값을, 분리막의 박리 강도로 했다.

또한, 폴리술폰막이 매우 견고하게 접착되어 있는 경우에는, 폴리술폰막을 분리막 지지체로부터 떼어 시험편을 제작하는 것이 곤란하거나, 또한 박리 강도가 3.0N/5㎝를 초과하는 경우에는 측정 중에 막이 파단되거나 하여 정량 평가를 행하는 것이 곤란했다. 이와 같은 경우, 표 1과 표 2에서는 박리 강력을 「>3.0」으로 표기한다.

[실시예 1]

(코어 성분)

고유 점도 (IV)가 0.65이고, 융점이 260℃이고, 산화티타늄의 함유량이 0.3질량%인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를, 수분율 50ppm 이하로 건조한 수지를 코어 성분으로서 사용했다.

(시스 성분)

고유 점도 (IV)가 0.66이고, 이소프탈산 공중합률이 11몰%, 융점이 230℃이고, 산화티타늄의 함유량이 0.2질량%인 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를, 수분율 50ppm 이하로 건조한 수지를 시스 성분으로서 사용했다.

(방사와 부직 웹 포집)

상기한 코어 성분 및 시스 성분을, 각각 295℃와 270℃의 온도에서 용융하고, 구금 온도가 300℃ 조건에서, 코어 성분과 시스 성분의 질량 비율을 80/20으로 하고, 동심 코어 시스형으로 복합하여 0.2㎜×1.0㎜의 직사각 형상의 단면 형상의 토출 구멍으로부터 방출한 후, 이젝터에 의해 방사 속도 4300m/분으로 방사하고, 이동하는 네트 컨베이어 위에 포집하여, 부직 웹을 얻었다.

(부분 열 압착)

포집된 부직 웹을, 상하 한 쌍의 금속제 플랫 롤 사이를 통과시키고, 롤의 표면 온도를 140℃로 하고, 선압이 490N/㎝의 조건에서 임시 열 압착했다. 그 후, 상부 롤이 도트 무늬의 볼록부가 규칙적으로 배열된 엠보싱 롤이고, 하부 롤이 플랫 롤인 상하 한 쌍의 금속제 롤 사이에 통과시키고, 롤의 표면 온도를 150℃로 하고, 선압이 588N/㎝인 조건에서 부분 열 압착했다. 얻어진 스판본드 부직포는 섬유 편평도가 2.2이고, 평균 단섬유 섬도가 2.0dtex이고, 압착률이 28.0%이고, 단위 면적당 중량이 70g/㎡이고, 두께가 0.23㎜이고, 겉보기 밀도가 0.31g/㎤이고, 통기량이 31.1cc/㎠·초이고, 그리고 베크 평활도가 6.6초였다.

(분리막 형성)

얻어진 스판본드 부직포 50㎝ 폭×10m 길이를, 12m/분의 속도로 권출하고, 비엠보싱면(플랫 롤면)에 폴리술폰(솔베이 어드밴스드 폴리머즈사제의 "Udel"(등록 상표)-P3500)의 22질량% 디메틸포름아미드 용액(캐스트액)을 45㎛ 두께로, 실온(20℃)에서 캐스트하고, 곧 순수 중에 실온(20℃)에서 10초간 침지한 후, 75℃의 온도의 순수 중에 120초간 침지하고, 계속해서 90℃의 온도의 순수 중에 120초간 침지하고, 100N/전체 폭의 장력으로 권취하여, 폴리술폰막을 제작했다. 이때, 캐스트액의 뒤배임은 없고, 권출로부터 권취 사이에 폴리술폰막의 절곡은 없고, 폴리술폰막의 박리도 보이지 않아, 제막성은 양호했다. 박리 강도는 시험 중에 폴리술폰막이 파단되어 버리기 때문에 측정 불가이고, 폴리술폰막은 견고하게 접착되어 있었다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 2]

(스판본드 부직포)

임시 열 압착의 온도를 150℃로 하고, 부분 열 압착의 온도를 190℃로 한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 스판본드 부직포를 제조했다. 얻어진 스판본드 부직포는 섬유 편평도가 2.2이고, 평균 단섬유 섬도가 2.0dtex이고, 압착률이 28.0%이고, 단위 면적당 중량이 70g/㎡이고, 두께가 0.17㎜이고, 겉보기 밀도가 0.41g/㎤이고, 통기량이 16.6cc/㎠·초이고, 그리고 베크 평활도가 9.0초였다.

(분리막 형성)

또한, 얻어진 스판본드 부직포에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 폴리술폰막을 제막했다. 이때, 캐스트액의 뒤배임은 없고, 권출로부터 권취 사이에 풀리술폰막의 절곡은 없고, 폴리술폰막의 박리도 보이지 않아, 제막성은 양호했다. 박리 강도는 시험 중에 폴리술폰막이 파단되어 버리기 때문에 측정 불가이고, 막은 견고하게 접착되어 있었다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 3]

(스판본드 부직포)

0.2㎜×0.4㎜인 직사각 형상의 단면 형상의 토출 구멍으로부터 방출한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 스판본드 부직포를 제조했다. 얻어진 스판본드 부직포는 섬유 편평도가 1.5이고, 평균 단섬유 섬도가 2.0dtex이고, 압착률이 28.0%이고, 단위 면적당 중량이 70g/㎡이고, 두께가 0.24㎜이고, 겉보기 밀도가 0.29g/㎤이고, 통기량이 36.9cc/㎠·초이고, 그리고 베크 평활도가 3.6초였다.

(분리막 형성)

또한, 얻어진 스판본드 부직포에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 폴리술폰막을 제막했다. 이때, 캐스트액의 뒤배임은 약간이고, 권출로부터 권취 사이에 폴리술폰막의 절곡은 없고, 폴리술폰막의 박리도 보이지 않아, 제막성은 양호했다. 박리 강도는 시험 중에 폴리술폰막이 파단되어 버리기 때문에 측정 불가이고, 막은 견고하게 접착되어 있었다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 4]

(스판본드 부직포)

단위 면적당 중량을 100g/㎡로 하고, 부분 열 압착의 온도를 170℃로 한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 스판본드 부직포를 제조했다. 얻어진 스판본드 부직포는 섬유 편평도가 2.2이고, 평균 단섬유 섬도가 2.0dtex이고, 압착률이 28.0%이고, 두께가 0.27㎜이고, 겉보기 밀도가 0.37g/㎤이고, 통기량이 12.6cc/㎠·초이고, 그리고 베크 평활도가 6.8초였다.

(분리막 형성)

또한, 얻어진 스판본드 부직포에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 폴리술폰막을 제막했다. 이때, 캐스트액의 뒤배임은 없고, 권출로부터 권취 사이에 폴리술폰막의 절곡은 없고, 폴리술폰막의 박리도 보이지 않아, 제막성은 양호했다. 박리 강도는 시험 중에 폴리술폰막이 파단되어 버리기 때문에 측정 불가이고, 막은 견고하게 접착되어 있었다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 5]

(원료)

실시예 1과 동일한 원료를 사용했다.

(방사와 부직 웹 포집)

상기한 코어 성분 및 시스 성분을, 각각 295℃와 270℃의 온도에서 용융하고, 구금 온도가 300℃ 조건에서, 코어 성분과 시스 성분의 질량 비율을 80/20으로 하고, 동심 코어 시스형으로 복합하고, 0.2㎜×1.0㎜의 직사각 형상의 토출 구멍으로부터 방출한 후, 이젝터에 의해 방사 속도 4200m/분으로 방사하고, 이동하는 네트 컨베이어 위에 포집하여, 부직 웹을 얻었다.

(부분 열 압착)

포집된 섬유 웹을, 상하 한 쌍의 금속제 플랫 롤 사이를 통과시키고, 롤의 표면 온도를 170℃로 하고, 선압이 490N/㎝인 조건에서 임시 열 압착했다. 그 후, 상부 롤이 도트 무늬의 볼록부가 규칙적으로 배열된 엠보싱 롤이고, 하부 롤이 플랫 롤인 상하 한 쌍의 금속제 롤 사이에 통과시키고, 롤의 표면 온도를 190℃로 하고, 선압이 588N/㎝인 조건에서 부분 열 압착했다. 얻어진 스판본드 부직포는 섬유 편평도가 1.8이고, 평균 단섬유 섬도가 1.2dtex이고, 압착률이 28.0%이고, 단위 면적당 중량이 30g/㎡이고, 두께가 0.08㎜이고, 겉보기 밀도가 0.38g/㎤이고, 통기량이 58.6cc/㎠·초이고, 그리고 베크 평활도가 8.0초였다.

(분리막 형성)

또한, 얻어진 스판본드 부직포에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 폴리술폰막을 제막했다. 이때, 캐스트액의 뒤배임은 일부이고, 권출로부터 권취 사이에 폴리술폰막의 절곡은 없고, 폴리술폰막의 박리도 보이지 않아, 제막성은 문제가 없었다. 박리 강도는 시험 중에 폴리술폰막이 파단되어 버리기 때문에 측정 불가이고, 막은 견고하게 접착되어 있었다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[비교예 1]

(스판본드 부직포)

구금으로부터 토출하는 수지의 토출량을 조정하여, φ0.3㎜의 환형의 토출 구멍을 갖는 구금을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 스판본드 부직포를 제조했다. 얻어진 스판본드 부직포는 섬유 편평도가 1.0이고, 평균 단섬유 섬도가 1.9dtex이고, 압착률이 28.0%이고, 단위 면적당 중량이 70g/㎡이고, 두께가 0.25㎜이고, 겉보기 밀도가 0.28g/㎤이고, 통기량이 53.0cc/㎠·초이고, 그리고 베크 평활도가 3.1초였다.

(분리막 형성)

또한, 얻어진 스판본드 부직포에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 폴리술폰막을 제막했다. 이때, 권출로부터 권취 사이에 폴리술폰막의 절곡은 없고, 폴리술폰막의 박리도 보이지 않았지만, 대부분에서 캐스트액의 뒤배임이 발생하여, 분리막 지지체로서는 사용이 곤란했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

[비교예 2]

(원료)

고유 점도 (IV)가 0.65이고, 융점이 260℃이고, 산화티타늄의 함유량이 0.3질량%인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를, 수분율 50ppm 이하로 건조한 것을 사용했다. 시스 성분은 사용하지 않고, 단성분으로 했다.

(방사와 부직 웹 포집)

상기한 원료를 295℃의 온도에서 용융하고, 구금 온도가 300℃ 조건에서, 0.2㎜×1.0㎜의 직사각 형상의 단면 형상의 토출 구멍으로부터 방출한 후, 이젝터에 의해 방사 속도 4400m/분으로 방사하고, 이동하는 네트 컨베이어 위에 포집하여, 부직 웹을 얻었다.

(부분 열 압착)

포집된 부직 웹을, 상하 한 쌍의 금속제 플랫 롤 사이를 통과시키고, 롤의 표면 온도를 160℃로 하고, 선압이 490N/㎝인 조건에서 임시 열 압착했다. 그 후, 상부 롤이 도트 무늬의 볼록부가 규칙적으로 배열된 엠보싱 롤이고, 하부 롤이 플랫 롤인 상하 한 쌍의 금속제 롤 사이에 통과시키고, 롤의 표면 온도를 240℃로 하고, 선압이 588N/㎝인 조건에서 부분 열 압착했다. 얻어진 스판본드 부직포는 섬유 편평도가 2.1이고, 평균 단섬유 섬도가 2.0dtex이고, 압착률이 28.0%이고, 단위 면적당 중량이 70g/㎡이고, 두께가 0.27㎜이고, 겉보기 밀도가 0.26g/㎤이고, 통기량이 38.2cc/㎠·초이고, 그리고 베크 평활도가 4.6초였다.

(분리막 형성)

또한 얻어진 스판본드 부직포에 대하여, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 폴리술폰막을 제막했다. 이때, 권출로부터 권취 사이에 폴리술폰막의 절곡은 없고, 폴리술폰막의 박리도 보이지 않았지만, 캐스트액의 뒤배임이 발생하여, 분리막 지지체로서는 사용이 곤란했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

[비교예 3]

(스판본드 부직포)

0.2㎜×0.3㎜의 직사각 형상의 단면 형상의 토출 구멍으로부터 방출한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 스판본드 부직포를 제조했다. 얻어진 스판본드 부직포는 섬유 편평도가 1.2이고, 평균 단섬유 섬도가 2.0dtex이고, 압착률이 28.0%이고, 단위 면적당 중량이 70g/㎡이고, 두께가 0.25㎜이고, 겉보기 밀도가 0.29g/㎤이고, 통기량이 47.6cc/㎠·초이고, 그리고 베크 평활도가 3.2초였다.

(분리막 형성)

[비교예 4]

(원료)

실시예 1과 동일한 원료를 사용했다.

(방사와 부직 웹 포집)

상기한 코어 성분 및 시스 성분을, 각각 295℃와 270℃의 온도에서 용융하고, 구금 온도가 300℃ 조건에서, 코어 성분과 시스 성분의 질량 비율을 80/20으로 하고, 동심 코어 시스형으로 복합하여 φ0.3㎜의 환형의 토출 구멍으로부터 방출한 후, 이젝터에 의해 방사 속도 4300m/분으로 방사하고, 이동하는 네트 컨베이어 위에 포집하여, 부직 웹을 얻었다.

(열 압착)

얻어진 부직 웹을, 상하 한 쌍의 금속제 플랫 롤 사이를 통과시키고, 롤의 표면 온도를 130℃로 하고, 선압이 490N/㎝인 조건에서 임시 열 압착했다. 얻어진 부직포 웹은 섬유 편평도가 1.0이고, 평균 단섬유 섬도가 1.2dtex이고, 단위 면적당 중량이 36g/㎡였다.

계속해서, 얻어진 스판본드 부직포를 2매 중첩하고, 그 적층 부직포를, 상이 경도(Shore D) 91의 수지제의 탄성 롤이고, 중이 금속 롤이고, 하가 경도(Shore D) 75의 수지제의 탄성 롤의 1조의 3개 플랫 롤의 중-하 사이에 통과시켜 열 압착하고, 다시 그 적층 부직포를 접어서 상-중 사이를 통과시켜 열 압착했다. 이때의 3개 플랫 롤의 표면 온도는 상이 130℃, 중이 190℃, 하가 140℃로 하고, 선압은 1862N/㎝로 했다. 얻어진 스판본드 부직포는 단위 면적당 중량이 72g/㎡이고, 두께가 0.08㎜이고, 겉보기 밀도가 0.90g/㎤이고, 통기량이 0.8cc/㎠·초이고, 표면의 베크 평활도가 35.0초이고, 그리고 이면의 베크 평활도가 12.2초였다.

(분리막 형성)

얻어진 스판본드 부직포에 대하여, 베크 평활도가 35.0초인 표면을 제막면으로 하고, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 폴리술폰막을 제막했다. 이때, 캐스트액의 뒤배임은 없었지만, 권출로부터 권취 사이에 일부에서 막의 절곡이나 라운딩이 있어, 가공 손실이 발생했다. 또한 약간 폴리술폰막의 박리가 발생하고 있었다. 눈으로 보아 박리가 보이지 않는 부분에서 폴리술폰막의 박리 강력을 측정한 결과, 1.5N/5㎝였다. 결과를 표 2에 나타낸다.

<정리>

표 1에 나타낸 바와 같이, 겉보기 밀도가 0.20 내지 0.60g/㎤이고, 섬유 편평도가 1.5 내지 5이고, 통기량이 [식 1]을 만족시키는 실시예 1 내지 5의 스판본드 부직포는 제막성이 양호하고, 폴리술폰막의 접착성이나 박리 강력이 우수해, 분리막 지지체로서 적합한 것이었다.

한편, 표 2에 나타낸 바와 같이, 섬유 편평도가 작은 비교예 1 및 3의 스판본드 부직포나, 단성분의 폴리에스테르 수지를 포함하는 비교예 2의 스판본드 부직포는, 캐스트액의 뒤배임에 의한 제막 결점이 발생하여, 분리막 지지체로서 사용이 곤란했다. 또한, 금속 롤과 탄성 롤에 의해 열 압착되어, 고밀도이고, 통기량이 현저하게 낮은 비교예 4의 스판본드 부직포는 제막 공정의 통과성에 과제가 있고, 폴리술폰막의 박리 강도도 낮은 것이었다.

Claims

열가소성 섬유에 의해 구성된 스판본드 부직포로서, 상기 열가소성 섬유가, 고융점 중합체의 주위에, 상기 고융점 중합체의 융점보다도 10 내지 140℃ 낮은 융점을 갖는 저융점 중합체를 배치한 복합형 섬유이고, 겉보기 밀도가 0.20 내지 0.60g/㎤인 비압착부를 갖고, 상기 비압착부의 섬유 단면의 장축 길이를 a라고 하고, 단축 길이를 b라고 할 때, 섬유 편평도 a/b가 1.5 내지 5이고, 또한 통기량이 하기 [식 1]을 만족시키는 것을 특징으로 하는 스판본드 부직포.
제1항에 있어서, 스판본드 부직포의 압착률이 5 내지 40%인 스판본드 부직포.
제1항 또는 제2항에 있어서, 스판본드 부직포의 단위 면적당 중량이 10 내지 150g/㎡인 스판본드 부직포.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 열가소성 섬유의 단섬유 섬도가 0.5 내지 3dtex인 스판본드 부직포.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 열가소성 섬유가 폴리에스테르 섬유인 스판본드 부직포.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 스판본드 부직포를 사용하여 이루어지는 분리막 지지체.
하기 (a) 내지 (c)의 공정을 순차 실시하는 것을 특징으로 하는 스판본드 부직포의 제조 방법.
(a) 애스펙트비(긴 변 길이/짧은 변 길이)가 1.6 내지 8인 직사각 형상의 토출 구멍을 갖는 방사 구금으로부터, 고융점 중합체의 주위에, 상기 고융점 중합체의 융점보다도 10 내지 140℃ 낮은 융점을 갖는 저융점 중합체를 배치한 복합형 섬유를 방출하는 공정.
(b) 방출한 복합형 섬유를, 고속 흡인 가스에 의해 흡인 연신하고, 이동하는 네트 컨베이어 위에 포집하여 부직 웹화하는 공정.
(c) 얻어진 부직 웹을, 상기 저융점 중합체의 융점보다도 5 내지 80℃ 낮은 온도에서 부분 열 접착하는 공정.
제7항에 있어서, 공정 (a)의 복합형 섬유가 폴리에스테르 섬유인 스판본드 부직포의 제조 방법.