KR20190066019A

KR20190066019A - 스펀본드 부직포 및 그의 제조 방법

Info

Publication number: KR20190066019A
Application number: KR1020197010948A
Authority: KR
Inventors: 시노부 미조가미; 히로유키 마츠우라; 다쿠지 고바야시
Original assignee: 도레이 카부시키가이샤
Priority date: 2016-10-27
Filing date: 2017-10-26
Publication date: 2019-06-12
Also published as: JP7070404B2; KR102242725B1; TW201819705A; JPWO2018079635A1; WO2018079635A1

Abstract

가로 인장 강력이 우수하고, 또한 균형이나 품위가 양호한 스펀본드 부직포를 제공하는 것이다. 본 발명의 스펀본드 부직포는, 열가소성 연속 필라멘트로 구성되는 부분적으로 열 압착되어 이루어지는 스펀본드 부직포로서, 상기 부직포의 세로 방향에 대한 상기 필라멘트의 섬유 배향도 분포의 피크가 10 내지 50도에 있고, 상기 부직포의 인장 강력 세로/가로비가 1.3 내지 1.8인 것을 특징으로 하는, 스펀본드 부직포이다.

Description

스펀본드 부직포 및 그의 제조 방법

본 발명은, 하우스랩재로서의 사용에 적합한 스펀본드 부직포에 관한 것이다.

근년의 목조 주택 등의 건축에서는, 외벽재와 단열재의 사이에 통기층을 마련하여, 벽체 내에 침입한 습기를, 통기층을 통하여 외부로 방출시키는 통기층 공법이 보급되어 있다. 이 통기층 공법에는, 건물 외부로부터의 빗물의 침입을 방지하는 방수성과, 벽체 내에 발생하는 습기를 외부로 내보내는 투습성을 겸비한, 투습 방수 시트인 하우스랩재로서 스펀본드 부직포가 사용되고 있다.

투습 방수 시트는, 폴리에틸렌 유공 필름과 부직포가 적층 일체화되어 이루어지는 하우스랩재 등이 보급되어 있고, 이 시트의 강도 등을 규정하고 있는 것이, 일본 공업 규격 JIS A6111:2004이다. JIS 규격에는, 인장 강력의 세로, 가로 모두 100N/5cm 이상이 규정되고, 이 규격값을 만족하기 위해서는, 스펀본드 부직포의 인장 강력이 중요해진다. 일반적으로 가로 인장 강력보다도 세로 인장 강력이 강하기 때문에, 특히 가로 인장 강력의 향상이 요구된다.

하우스랩재는, 묶음 바늘(태커용 바늘, 스테이플이라고도 한다)에 의해 하지에 고정, 시공되어, 장기간에 있어서의 내구성이나, 고온 저온 조건 하에서의 내후성이 우수한 것과, 시공 시에 간단히 깨지거나 하지 않을 기계적 강도가 요구된다.

종래, 이러한 하우스랩재에 사용하는 부직포로서, 방수 테이프와의 점착성을 좋게 하기 위해서, 한쪽의 표면 평활성과 세로 방향으로 강한 인열 강력을 갖는 하우스랩재가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조.).

일본 특허 공개 제2014-40677호 공보

그러나, 이 특허문헌에 기재된 발명은, 웹의 진행 방향(부직포의 길이 방향)에 대하여 요동하는 노즐의 각도를, 예를 들어 60도로 함으로써, 가로 배향 경향이 되어 가로 방향의 인장 강도를 높게 한다. 이 결과, 이동 포집면 상의 웹이 벗겨지는 결점이 발생하여, 하우스랩재용 부직포로서, 안정적으로 우수한 균형이나 품위를 갖는 것이 아니라는 과제가 있다는 것을 본 발명자들은 알아냈다.

그래서 본 발명의 목적은, 가로 인장 강력이 우수하고, 또한 균형이나 품위가 양호한 스펀본드 부직포 및 그의 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 스펀본드 부직포는, 열가소성 연속 필라멘트로 구성되는 부분적으로 열 압착되어 이루어지는 스펀본드 부직포로서, 상기 부직포의 세로 방향에 대한 상기 필라멘트의 섬유 배향도 분포의 피크가 10 내지 50도에 있고, 상기 부직포의 인장 강력 세로/가로비가 1.3 내지 1.8인 것을 특징으로 하는, 스펀본드 부직포이다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 바람직한 형태에 따르면, 섬유 배향도 10 내지 50도의 섬유 비율이 60 내지 80％이다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 바람직한 형태에 따르면, 단위 면적당 중량당의 가로 인장 강력이 2.2N/5cm/(g/m²) 이상이다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 바람직한 형태에 따르면, 열가소성 연속 필라멘트가, 고융점 중합체의 둘레에 해당 고융점 중합체의 융점보다도 낮은 융점을 갖는 저융점 중합체를 배치한 복합형 필라멘트이다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 바람직한 형태에 따르면, 면적 비율 8 내지 30％의 부분적 열 압착부를 갖는다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 바람직한 형태에 따르면, 상기 스펀본드 부직포를 사용하여 하우스랩재로 할 수 있다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 제조 방법은, 하기 (a) 내지 (d)를 순차 실시하는 것을 특징으로 하는 스펀본드 부직포의 제조 방법이다.

(a) 열가소성 중합체를 방사 구금으로부터 용융 압출 후, 이것을 에어서커에 의해 견인, 연신하여 열가소성 연속 필라멘트를 얻는 공정

(b) 얻어진 필라멘트를 웹 진행 방향에 대하여, 5 내지 25도의 방향을 향한 분사 노즐을 ±10 내지 ±25도의 범위 내에서 요동시켜, 필라멘트를 개섬시키는 공정

(c) 개섬된 필라멘트를 이동하는 컨베이어 상에 퇴적시켜서 섬유 웹을 형성하는 공정

(d) 얻어진 섬유 웹에 부분적 열 압착을 실시하는 공정

본 발명의 스펀본드 부직포는, 우수한 가로 인장 강력을 구비하고, 균형이나 품위가 우수하며, 안정적으로 우수한 기계적 강도를 갖고 있다. 이 결과, 본 발명의 스펀본드 부직포는, 하우스랩재로서의 사용에 있어서, 묶음 바늘에 의해 하지에 고정, 시공된 후, 강한 바람이 불어 들어왔을 때 등, 큰 하중을 받아도 간단히 깨져 버릴 일이 없다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 제조 방법에 따르면, 우수한 가로 인장 강력을 구비하고, 균형이나 품위가 우수하며, 안정적으로 우수한 기계적 강도를 갖고 있는 스펀본드 부직포를 용이하게 제조할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태를 나타내는, 스펀본드 부직포의 제조 공정의 개략도이다.
도 2는, 본 발명의 실시 형태의, 웹 진행 방향에 대하여 소정의 각도로 요동하는 노즐의 개략도이다.

본 발명의 스펀본드 부직포는, 부직포의 세로 방향에 대한 열가소성 연속 필라멘트의 섬유 배향도 분포의 피크가 10 내지 50도에 있는 것이 중요하다. 바람직하게는 15 내지 45도, 보다 바람직하게는 20 내지 40도이다. 이 섬유 배향도의 피크가 10도보다도 작으면, 인장 강력의 세로/가로비가 커져, 가로 인장 강력을 향상시키는 것이 용이하지 않다. 한편, 이 섬유 배향도의 피크가 50도보다도 크면, 세로 인장 강력이 저하된다.

여기서, 상기의 「섬유 배향도」란, 세로 방향에 대한 필라멘트의 평균적인 경사 각도(예각)를 말한다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 부직포에서 랜덤하게 소편 샘플 15개를 채취하여, 주사형 전자 현미경으로 100 내지 1000배의 사진을 촬영하고, 각 샘플로부터 15개씩, 총 225개의 섬유에 대해서, 세로 방향을 0도로 하고, 가로 방향을 90도로 했을 때의 경사 각도(예각)를 측정하고, 그것들의 평균값의 소수점 이하 첫째 자리를 반올림하여 구해진다. 상기에서 측정한 섬유 하나 하나의 경사 각도의 소수점 이하 첫째 자리를 반올림하여, 정수 표기의 경사 각도라 하고, 횡축에 섬유의 경사 각도, 종축에 도수를 취하여 그래프화하고, 가장 도수가 많은 경사 각도를 「섬유 배향도 분포의 피크」라 하였다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 세로 방향이란, 폭의 부직포 혹은 폭의 방향이 기지인 부직포에 있어서는, 폭 방향(가로 방향)과 직교하는 방향을 가리킨다. 커트 샘플 등에서 가로 방향(폭의 방향)과 세로 방향(폭의 방향과 직교하는 방향)의 양방향의 위치는 알 수 있어도, 어느 것이 가로 방향이고 어느 것이 세로 방향인지 구별이 되지 않는 경우에는, 스펀본드 부직포에서는 일반적으로 세로 방향 쪽이 가로 방향보다도 인장 강력이 세다는 점에서, 인장 강력이 센 쪽을 세로 방향으로 할 수 있다. 또한, 커트 샘플 등에서 폭의 방향을 전혀 모르는 경우에는, 이하의 방법으로 세로 방향을 확정할 수 있다.

먼저 커트 샘플에 대해서, 45° 간격으로 4가지의 인장 시험을 실시한다. 계속해서, 이들 중 가장 센 2개의 방향의 사이에서 15° 간격으로 인장 시험을 실시한다. 또한 가장 센 2개의 방향의 사이에서 5° 간격으로 인장 시험을 실시한다. 마지막으로 가장 센 2개의 방향에서 1° 간격으로 인장 시험을 실시하고, 가장 인장 강력이 센 방향을 세로 방향으로 한다.

본 발명 스펀본드 부직포의 인장 강력 세로/가로비는 1.3 내지 1.8인 것이 중요하고, 바람직하게는 1.32 내지 1.75, 보다 바람직하게는 1.35 내지 1.70이다. 인장 강력 세로/가로비는, 세로 방향의 인장 강력을 가로 방향의 인장 강력으로 제산하여 구해진다.

본 발명의 스펀본드 부직포는, 가로 방향(부직포의 폭 방향)의 인장 강력(이하, 가로 인장 강력이라고도 한다.)이 90N/5cm 이상인 것이 바람직하다. 가로 인장 강력을 90N/5cm 이상, 보다 바람직하게는 95N/5cm 이상으로 함으로써 하우스랩재 용도에 적합한 우수한 기계적 강도가 얻어지고, 묶음 바늘에 의해 하지에 고정, 시공된 후, 강한 바람이 불어 들어왔을 때의 하중에 견딜 수 없어 쉽게 깨져 버리는 것이 방지된다.

또한, 가로 인장 강력은 150N/5cm 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 145N/5cm 이하로 함으로써, 세로, 가로 모두에 하우스랩재 용도에 적합한 우수한 기계적 강도가 얻어진다. 또한, 상기의 가로 인장 강력은, JIS L 1913:2010 「일반 부직포 시험 방법」의 6.3 「인장 강도 및 신장률」의 6.3.1 「표준시」에 준거하여 측정된다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 섬유 배향도 10 내지 50도의 섬유 비율은 60 내지 80％인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 60 내지 75％, 더욱 바람직하게는 60 내지 70％이다. 상기, 섬유 배향도 10 내지 50도의 섬유 비율을 60 내지 80％로 함으로써, 세로, 가로 모두가 우수한 기계적 강도가 얻어지고, 또한 균형이나 품위가 양호한 스펀본드 부직포를 얻을 수 있다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 단위 면적당 중량당의 가로 인장 강력은 2.2N/5cm/(g/m²) 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.3(N/5cm)/(g/cm²) 이상, 더욱 바람직하게는 2.4(N/5cm)/(g/cm²) 이상이다. 단위 면적당 중량당의 가로 인장 강력은, 가로 인장 강력을 단위 면적당 중량으로 제산하여 구해진다.

단위 면적당 중량당의 가로 인장 강력이 2.2N/5cm/(g/m²) 이상으로 됨으로써, 하우스랩재 용도에 적합한 우수한 기계적 강도가 얻어진다. 또한, 단위 면적당 중량당의 가로 인장 강력이 3.8(N/5cm)/(g/cm²) 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3.7(N/5cm)/(g/cm²) 이하로 함으로써, 하우스랩으로서의 사용에 있어서, 실용에 제공할 수 있는 기계 강도와 취급성을 양립시킬 수 있다.

본 발명의 스펀본드 부직포를 구성하는 열가소성 연속 필라멘트는, 고융점 중합체의 둘레에 해당 고융점 중합체의 융점보다도 낮은 융점을 갖는 저융점 중합체를 배치한 복합형 필라멘트인 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써, 열 압착에 의해 열가소성 연속 필라멘트가 부직포 내에 있어서 견고하게 접착되고, 보풀이 이는 것을 억제할 수 있다. 또한, 하우스랩재로서의 사용에 적합한 기계적 강도를 부여할 수 있다. 또한, 이러한 복합형 필라멘트로 함으로써, 부직포를 구성하는 필라멘트끼리가 견고하게 접착되는 것에 더하여, 저융점 중합체로 이루어지는 섬유를 혼섬시킨 것에 비해서 부직포에 있어서의 접착점의 수도 많아지기 때문에, 스펀본드 부직포로서의 치수 안정성, 내구성도 향상시킬 수 있다.

상기의 열가소성 연속 필라멘트를 형성하는 중합체로서는, 예를 들어 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리올레핀, 혹은 이들의 혼합물이나 공중합체 등을 들 수 있다. 그 중에서도 폴리에스테르가, 보다 기계적 강도나 내열성, 내수성, 내약품성 등의 내구성이 우수하다는 점에서 바람직하다.

폴리에스테르는 산 성분과 알코올 성분을 포함한다. 산 성분으로서는, 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산 등의 방향족 카르복실산, 아디프산, 세바스산 등의 지방족 디카르복실산, 시클로헥산카르복실산 등의 지환족 디카르복실산 등을 사용할 수 있다. 또한, 알코올 성분으로서는, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 등을 사용할 수 있다. 폴리에스테르의 예로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리락트산, 폴리부틸렌숙시네이트, 또한 이들의 공중합체 등을 들 수 있다.

또한 상기의 열가소성 연속 필라멘트를 형성하는 중합체로서는, 생분해성 수지도, 사용이 끝난 후의 폐기가 용이하여 환경 부하가 작은 점에서 바람직하다. 생분해성 수지의 예로서는, 폴리락트산, 폴리부틸렌숙시네이트, 폴리카프로락톤, 폴리에틸렌숙시네이트, 폴리글리콜산, 폴리히드록시부틸레이트 등을 들 수 있다. 그 중에서도 폴리락트산은, 석유 자원을 고갈시키지 않는 식물 유래의 수지이며, 역학특성이나 내열성도 비교적 높고, 제조 비용도 낮으므로 바람직하다.

상기의 고융점 중합체와 저융점 중합체의 융점의 차로서는 10 내지 140℃가 바람직하다. 융점의 차를 10℃ 이상, 보다 바람직하게는 20℃ 이상, 더욱 바람직하게는 30℃ 이상으로 함으로써 원하는 열 접착성을 얻을 수 있다. 또한, 140℃ 이하, 보다 바람직하게는 120℃ 이하, 더욱 바람직하게는 100℃ 이하로 함으로써, 열 압착 시에 열 압착 롤에 저융점 중합체 성분이 융착되어 생산성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 상기 복합 섬유에 있어서의 고융점 중합체의 융점으로서는, 160 내지 320℃가 바람직하다. 160℃ 이상, 보다 바람직하게는 170℃ 이상, 더욱 바람직하게는 180℃ 이상으로 함으로써, 열이 가해지는 가공 공정에 있어서도 형태 안정성이 우수하다. 또한, 320℃ 이하, 보다 바람직하게는 300℃ 이하, 더욱 바람직하게는 280℃ 이하로 함으로써, 장섬유 부직포 제조 시에 용융하기 위한 열에너지를 다대하게 소비해서 생산성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.

이러한 고융점 중합체 및 저융점 중합체의 조합(고융점 중합체/저융점 중합체)의 구체예로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트/폴리락트산, 폴리에틸렌테레프탈레이트/공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 등을 들 수 있다. 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트의 공중합 성분으로서는, 이소프탈산 등이 바람직하다.

이러한 복합 섬유에 있어서의 저융점 중합체가 차지하는 비율로서는, 10 내지 70질량％가 바람직하다. 10질량％ 이상, 보다 바람직하게는 15질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 20질량％ 이상으로 함으로써, 원하는 열 접착성을 얻을 수 있다. 또한, 70질량％ 이하, 보다 바람직하게는 60질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 50질량％ 이하로 함으로써, 융착이 지나치게 진행되어 인열 강력이 저하되는 것을 억제할 수 있다.

이러한 복합 섬유의 복합 형태로서는 예를 들어, 동심 코어시스형, 편심 코어시스형, 해도형, 바이메탈형 등을 들 수 있다. 그 중에서도 동심 코어시스형이, 열 압착에 의해 섬유끼리를 견고하게 접착시킬 수 있다는 점에서 바람직하다.

또한, 열가소성 연속 필라멘트의 단면 형상으로서는, 원형, 편평, 다각형, X형이나 Y형 등의 다엽형, 중공형 등을 들 수 있다. 상기와 같은 복합 섬유에서 이형형의 단면 형상을 채용하는 경우는, 저융점 중합체 성분이 열 압착에 기여할 수 있도록 섬유 단면의 외주부 근방에 존재하는 것이 바람직하다.

본 발명의 스펀본드 부직포에는, 결정핵제나 소광제, 활제, 안료, 곰팡이 방지제, 항균제, 난연제, 친수제 등을 첨가해도 된다. 특히 장섬유 부직포의 열 압착 성형 시, 열전도성을 증가시킴으로써 장섬유 부직포의 접착성을 향상시키는 효과가 있는 산화티타늄 등의 금속 산화물이나, 열 압착 롤과 웹 사이의 이형성을 증가시킴으로써 접착 안정성을 향상시키는 효과가 있는 에틸렌비스스테아르산아미드 등의 지방족 비스아미드, 및/또는 알킬 치환형의 지방족 모노아미드를 첨가하는 것이 바람직하다. 이들 각종 첨가제는, 열가소성 연속 필라멘트 중에 존재시켜도 되고, 열가소성 연속 필라멘트의 표면에 존재시켜도 된다.

본 발명에 있어서, 열가소성 연속 필라멘트의 섬유 직경으로서는 10 내지 24㎛가 바람직하다. 10㎛ 이상, 보다 바람직하게는 12㎛ 이상으로 함으로써 단위 면적당 중량 균일성 및 기계적 강도가 우수한 부직포를 얻을 수 있다. 또한, 24㎛ 이하, 보다 바람직하게는 22㎛ 이하로 함으로써, 하우스랩재를 제조할 때, 폴리에틸렌 유공 필름과의 접합에 사용하는 핫 멜트 수지의 부직포 내부로의 과침투를 억제하는 것이 가능하고, 필름과 부직포의 접착 강도도 양호해서, 하우스랩재로서 바람직한 것이다. 또한, 복수 종류의 섬유가 혼섬되어 있는 경우는, 각각의 섬유의 평균 단섬유 직경이 상기 범위 내인 것이 바람직하다.

본 발명의 스펀본드 부직포는, 부분적으로 열 압착되어 이루어지는 것이 중요하다. 부분적으로 열 압착되어 이루어짐으로써, 섬유끼리를 일체화시켜, 하우스랩재로서의 사용에 있어서 장기 사용에 견딜 수 있는 기계적 강도가 얻어진다.

본 발명의 스펀본드 부직포는, 면적 비율 8 내지 30％의 부분적 열 압착부를 갖는 것이 바람직하다. 면적 비율을 8％ 이상, 보다 바람직하게는 9％ 이상, 더욱 바람직하게는 10％ 이상으로 함으로써 부직포의 강도가 향상되고, 또한 표면의 보풀이 이는 것을 억제할 수 있다. 또한 면적 비율을 30％ 이하, 보다 바람직하게는 28％ 이하, 더욱 바람직하게는 24％ 이하로 함으로써, 섬유간의 공극을 적절하게 남겨, 부직포의 인장 신도와 인열 강력의 저하를 억제할 수 있다.

여기서 부분적 열 압착부란, 적어도 시트 편면이 움푹 파인 곳을 형성하고 있어, 부직포를 구성하는 열가소성 연속 필라멘트끼리가 열과 압력에 의해 융착되어 형성되어 있다. 즉, 다른 부분에 비해서 열가소성 연속 필라멘트가 융착되어 응집되어 있는 부분이 부분적 열 압착부이다.

부분적 열 압착부의 면적 비율이란, 스펀본드 부직포의 표면 전체에 있어서의 부분적 열 압착부의 비율이며, 반복 단위가 배열됨으로써 부분적 열 압착부가 패턴 모양을 형성하고 있는 경우, 하나의 반복 단위에 포함되는 부분적 열 압착부의 면적을, 반복 단위의 면적으로 제산하여 구해지는 것이다. 부분적 열 압착부의 면적 비율은, 주사형 전자 현미경에 의한 스펀본드 부직포의 표면 관찰 화상을 이용하거나, 형상 해석 레이저 현미경이나 3D 형상 측정기 등 비접촉식의 형상 측정 기기에 의한 표면 형상 데이터를 이용하거나 해서 산출할 수 있다. 부분적 열 압착부의 면적 비율은, 적어도 5군데 이상의 반복 단위에서 측정한 면적 비율을 평균하여 구해진다.

본 발명의 스펀본드 부직포의, 인장 강력이나 인열 강력 등의 기계적 강도는, 부직포의 단위 면적당 중량에 따라서도 상이하다. 본 발명의 스펀본드 부직포의 단위 면적당 중량으로서는, 특정한 값으로 한정되지 않지만, 30 내지 60g/m²가 바람직하다. 단위 면적당 중량을 30g/m² 이상, 보다 바람직하게는 35g/m² 이상으로 함으로써, 기계적 강도가 우수하고, 하우스랩재로서의 사용에 적합한 스펀본드 부직포를 얻을 수 있다. 또한, 단위 면적당 중량을 60g/m² 이하, 보다 바람직하게는 55g/m² 이하로 함으로써, 하우스랩재로서 사용하는 경우, 시공 시에 작업자가 손에 들고 작업할 때 적합한 중량이 되고, 부직포의 강성이 너무 강하지 않고, 시공 시의 취급성이 우수한 것이 된다. 또한, 바람이 불어 들어올 때 큰 소리가 나는 것을 억제할 수 있다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 단위 면적당 중량 균일성은, 열가소성 연속 필라멘트의 섬유 직경에 따라서도 상이하다. 본 발명의 스펀본드 부직포의 단위 면적당 중량 CV는, 14.0％ 이하가 바람직하다. 단위 면적당 중량 CV를 14.0％ 이하, 보다 바람직하게는 13.0％ 이하, 더욱 바람직하게는 12.0％ 이하로 함으로써, 균형과 기계적 강도가 우수하고, 물성의 변동이 적으며, 하우스랩재로서의 사용에 필요한 물성을 안정적으로 만족하는 스펀본드 부직포를 얻을 수 있다. 또한, 단위 면적당 중량 CV는 2.0％ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.5％ 이상, 더욱 바람직하게는 3.0％ 이상으로 함으로써 제포 공정에서의 필라멘트 분사 노즐의 폭 방향의 간격을 극단적으로 좁게 하거나, 번잡한 개섬 장치를 도입하거나 해서 제조 공정이 번잡화되는 것을 방지할 수 있다.

(d) 얻어진 섬유 웹에 부분적 열 압착을 실시하는 공정

본 발명의 스펀본드 부직포의 제조 방법은, 예를 들어 도 1에 나타내는 바와 같이, 열가소성 중합체를 방사 구금(1)으로부터 용융 압출 후, 이것을 이젝터(2)와 에어서커(3)에 의해 견인, 연신하여 열가소성 연속 필라멘트로 하고, 이것을 노즐(4)로부터 송출하여 대전 수단(5)으로 대전 개섬한 뒤, 이동 포집면(6) 상에 퇴적시킨다. 이에 의해, 상기의 필라멘트에서 섬유 웹(7)으로 형성된다.

상기 열가소성 연속 필라멘트의 방사 속도는, 3500m/분 이상이 바람직하다. 방사 속도를 3500m/분 이상, 보다 바람직하게는 3800m/분 이상, 더욱 바람직하게는 4000m/분 이상으로 함으로써, 열 압착 시에 시트가 수축되거나, 주름이 발생하거나, 롤에 시트가 잡혀 반송성이 악화되거나 하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 방사 속도는 6000m/분 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5500m/분 이하, 더욱 바람직하게는 5000m/분 이하로 함으로써, 섬유가 과도하게 배향 결정화되는 것을 방지하고, 열 접착에서 실용에 제공할 수 있는 강도를 부여할 수 있다.

상기의 노즐(4)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 웹 진행 방향(길이 방향 D)에 대하여 좌우 어느 쪽으로 5 내지 25도의 범위 내의 각도 (α)를 향하는 것이 중요하다. 본 발명의 스펀본드 부직포의 제조 방법에서는, 노즐(4)을 요동시킴으로써 필라멘트를 개섬시키지만, 상기 각도 α는 노즐(4)을 요동시킬 때의 중심각이 된다. 각도 α는 5도 이상인 것이 중요하고, 바람직하게는 8도 이상, 보다 바람직하게는 10도 이상으로 함으로써, 섬유 배향도 분포의 피크를 10도 이상으로 하여, 가로 인장 강력이 우수하고, 또한 균형이나 품위가 양호한 부직포로 할 수 있다. 한편, 각도 α는 25도 이하로 하는 것이 중요하고, 바람직하게는 20도 이하, 보다 바람직하게는 15도 이하로 함으로써, 섬유 배향도 분포의 피크를 50도 이하로 하여, 세로 방향의 인장 강력(이후, 세로 인장 강력이라고도 한다.)의 저하를 억제할 수 있다.

상기의 노즐(4)의 각도 (α)는, 5 내지 25도의 범위 내에서 개별적으로 설정할 수 있지만, 웹 진행 방향(길이 방향 D)과 직교하는 방향으로 노즐을 일렬로 배열하는 경우는, 모든 노즐이 향하는 방향이 우측 방향 또는 좌측 방향으로 통일되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 필라멘트끼리가 간섭하여 균형이 악화되는 것을 방지할 수 있다. 또한 상기와 같은 노즐을 복수열 배열하는 경우는, 적어도 일렬의 노즐이 우측 방향을 향하고, 또한 적어도 일렬의 노즐이 좌측 방향을 향하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 균형이나 품위가 양호한 부직포가 되어, 단부의 단위 면적당 중량이 저하되거나, 웹 진행 방향(길이 방향 D)에 대한 우측 경사 방향과 좌측 경사 방향의 인장 강력에 차가 발생하거나 하는 것을 억제할 수 있다.

이때, 상기의 노즐(4)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 각도 α의 방향을 중심으로 ±10도 이상의 소정의 각도 (θ)에서, 연속하여 요동시키는 것이 중요하다. 상기의 필라멘트는, 이 연속 요동하는 노즐(4)을 통과한 뒤 상기의 대전 수단(5)으로 대전 개섬되어서 섬유 웹이 되지만, 요동 각도 θ를 ±10도 이상, 바람직하게는 ±13도 이상, 보다 바람직하게는 ±16도 이상으로 함으로써, 다발상의 섬유를 적게 하고, 컨베이어 상에 퇴적시킨 후의 섬유 웹의 균형을 향상시킬 수 있다. 이에 의해, 섬유 웹의 기계 강도의 변동을 저감시킬 수 있다. 한편, 상기 노즐(4)의 요동 각도 θ는, 각도 α에 대하여 ±25도 이하, 보다 바람직하게는 ±23도 이하, 더욱 바람직하게는 ±20도 이하로 함으로써, 이동 포집면 상에 퇴적시켜서 섬유 웹(7)을 형성할 때, 웹이 벗겨지는 결점 등의 발생을 억제할 수 있다.

상기 연속 요동하는 노즐(4)의 1초당의 요동(왕복)수는, 1.0회 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.5회 이상, 더욱 바람직하게는 2.0회 이상으로 함으로써 컨베이어 상에 퇴적시킨 후의 섬유 웹의 균형을 향상시킬 수 있다. 또한, 1초당의 요동(왕복)수는, 6.0회 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5.5회 이하, 더욱 바람직하게는 5.0회 이하로 함으로써, 열가소성 연속 필라멘트를 노즐의 속도로 추종시킬 수 있기 때문에, 섬유가 다발상으로 되는 것을 방지해 균형의 악화를 억제할 수 있다.

상기 열가소성 연속 필라멘트의 대전 방법은 하등 제한되는 것은 아니지만, 코로나 방전법에 의한 대전이나, 금속과의 마찰 대전에 의한 대전이 바람직한 것이다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 제조 방법에 있어서, 상기 이동하는 컨베이어의 속도는, 3m/min 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 4m/min 이상, 더욱 바람직하게는 5m/min 이상으로 함으로써 능력이 저하되고, 생산성이 낮은 것이 되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이동하는 컨베이어의 속도는, 100m/min 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 90m/min 이하, 더욱 바람직하게는 80m/min 이하로 함으로써, 이동 포집면 상의 웹이 벗겨지는 결점을 억제하거나, 롤에 시트가 잡혀 반송성이 악화되거나 하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 제조 방법에 있어서, 부분적 열 압착부를 마련하는 수단으로서는, 소정 온도로 가열한 엠보싱 롤에 의한 접착이나, 초음파 발진 장치에 의한 접착을 바람직하게 채용할 수 있다. 특히 소정 온도로 가열한 열 엠보싱 롤에 의한 접착은, 부직포의 강도를 향상시킨다는 점에서 바람직하다.

엠보싱 롤(9)에 의해 열 압착을 실시할 때, 엠보싱 롤(9)의 볼록부에 의해 열가소성 연속 필라멘트가 서로 융착되어 응집하는 부분이 열 압착부가 된다. 이 엠보싱 롤(9)은, 상기의 부직포를 부분적으로 열 압착할 수 있는 것이면 되고, 특정한 형상이나 구조인 것으로 한정되지 않는다. 예를 들어 도 1에 나타내는 바와 같이, 상측(또는 하측)에만 소정의 패턴의 볼록부를 갖는 롤(9a)을 사용하고, 다른 롤은 둘레면에 요철이 없는 플랫 롤(9b)을 사용할 수 있다. 이 경우에 있어서는, 열 압착부란 한쪽 롤(9a)의 상기의 볼록부와 다른 쪽 롤(9b)의 편평한 둘레면으로 열 압착되어, 부직포의 열가소성 연속 필라멘트가 응집된 부분을 말한다.

또한, 상기의 엠보싱 롤(9)에는, 예를 들어 표면에 복수의 평행하게 배치된 돌조가 형성되어 있는 한 쌍의 상측 롤(9a)과 하측 롤(9b)로 이루어지고, 양 롤(9a, 9b)이 서로 대면하는 열 압착 위치에서는, 그 상측 롤(9a)의 돌조와 그 하측 롤(9b)의 돌조가 서로 교차하도록 마련되어 있는 것을 사용할 수 있다. 이 경우, 부분적 열 압착부란 상측 롤(9a)의 돌조와 하측 롤(9b)의 돌조로 열 압착되어 부직포의 열가소성 연속 필라멘트가 응집된 부분을 말한다. 이 경우, 상측 롤(9a)의 돌조와 하측 롤(9b)의 오목 홈, 혹은 상측 롤(9a)의 오목 홈과 하측 롤(9b)의 돌조로 협지되는 부분은, 여기에서 말하는 열 압착부에는 포함되지 않는다. 이, 표면에 복수의 돌조를 구비한 한 쌍의 롤(9a, 9b)로 이루어지는 엠보싱 롤(9)을 사용한 경우, 상측 롤(9a)의 돌조와 하측 롤(9b)의 돌조로 평행사변형이나 직사각형의 열 압착부를 형성하는 것이, 부직포를 박리하지 않고 양호하게 접착시킬 수 있으므로, 바람직하다.

상기의 엠보싱 롤(9)의 가열 온도로서는, 열가소성 연속 필라멘트를 형성하는 중합체 중 가장 융점이 낮은 것의 융점에 대하여, 융점-60℃ 내지 융점-5℃로 하는 것이 바람직하다. 이 엠보싱 롤(9)의 가열 온도를 상기의 융점-60℃ 이상, 보다 바람직하게는 상기의 융점-50℃ 이상으로 함으로써 열 접착을 효율적으로 행할 수 있고, 가로 인장 강력을 향상시킬 수 있다. 한편, 엠보싱 롤(9)의 가열 온도를 상기의 융점-5℃ 이하, 보다 바람직하게는 상기의 융점-10℃ 이하로 함으로써, 부직포 제조 시에 섬유가 엠보싱 롤(9)에 융착됨으로써 발생하는 롤 오염의 억제가 가능하고, 또한 부분적 열 압착부 이외의 부직포 표면 섬유의 융착을 억제할 수 있다. 이에 의해, 하우스랩재로서 사용했을 때 질감이 너무 단단하지 않고, 시공 시의 취급성이 우수한 것이 되고, 또한 적당한 유연함을 구비하므로, 바람의 흡입 시에 큰 소리가 발생하는 것을 억제할 수 있다.

열 압착부의 형상으로서는, 원형, 삼각형, 사각형, 평행사변형, 타원형, 마름모형 등 이외에, 임의의 형상을 채용할 수 있다. 또한 열 압착부의 배열로서는, 등간격으로 규칙적으로 배치된 것, 랜덤하게 배치된 것, 상이한 형상이 혼재된 것이어도 된다. 그 중에서도 부직포의 균일성의 관점에서, 열 압착 부분이 등간격으로 배치된 것이 바람직하다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 제조 방법에서는, 얻어진 섬유 웹에 부분적 열 압착을 실시하기 전에, 반송성을 개선하는 것 등을 목적으로, 도 1에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 플랫 롤(8a, 8b)에 의해 압접 처리를 실시해도 된다.

상기의 플랫 롤(8b)에 의한 압접 처리는, 플랫 롤(8b)을 섬유 웹(7)에 접촉시키는 것이라면 하등 제한되는 것은 아니지만, 가열한 플랫 롤(8b)을 섬유 웹(7)에 접촉시키는 열처리 가공이 바람직하다.

이 열처리 가공에 있어서의 플랫 롤(8b)의 표면 온도는, 섬유 웹(7)의 표면에 존재하는 필라멘트를 구성하는, 가장 융점이 낮은 중합체의 융점보다 30 내지 120℃ 낮은 것이 바람직하다. 즉, 이 융점을 (Tm)이라 한 경우, 플랫 롤(8b)의 표면 온도는, (Tm-30) 내지 (Tm-120)℃가 바람직하고, (Tm-40) 내지 (Tm-110)℃가 보다 바람직하고, (Tm-50) 내지 (Tm-100)℃가 가장 바람직하다. 플랫 롤(8b)의 표면 온도가 (Tm-120)℃보다도 낮은 경우에는, 섬유 웹(7)의 열처리가 불충분해져, 목적한 시트 두께가 얻어지지 않는 문제나, 접착이 불충분해져, 반송성 개선의 효과가 얻어지지 않아 바람직하지 않다. 또한, 플랫 롤(8b)의 표면 온도가 (Tm-30)℃보다도 높은 경우에는, 열처리가 지나치게 강해져, 표층부의 구성 섬유가 융착 상태가 되어, 충분한 기계적 강도를 얻지 못하여 바람직하지 않다.

상기의 플랫 롤(8b)과 접촉시키는 방법으로서는, 도 1과 같이 섬유 웹을 플랫 롤(8b)에 연속적으로 접촉시켜서 열처리하는 방법이나, 한 쌍의 플랫 롤에 끼워 넣어서 열처리하는 방법 등을 사용할 수 있다.

실시예

다음으로, 실시예에 의해, 본 발명의 스펀본드 부직포를 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 기재된 것으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 실시예와 비교예에 있어서의 각 특성값은, 다음 측정 방법에 의해 측정하였다.

(1) 융점(℃)

펄킨 엘머사제 시차 주사형 열량계 DSC-2형을 사용하여, 승온 속도 20℃/분의 조건에서 측정하고, 얻어진 융해 흡열 곡선에 있어서 극값을 부여하는 온도를 융점으로 하였다. 또한 시차 주사형 열량계에 있어서 융해 흡열 곡선이 극값을 나타내지 않는 수지에 대해서는, 핫 플레이트 상에서 가열하고, 현미경 관찰에 의해 수지가 완전히 용융된 온도를 융점으로 하였다.

(2) 고유 점도 IV

폴리에틸렌테레프탈레이트 수지의 고유 점도 IV는 이하의 방법으로 측정하였다.

오르토클로로페놀 100ml에 대하여 시료 8g을 용해하고, 온도 25℃에 있어서 오스트발트 점도계를 사용하여 상대 점도 η_r을 하기 식에 의해 구하였다.

η_r＝η/η₀＝(t×d)/(t₀×d₀)

여기서, η: 중합체 용액의 점도

η₀: 오르토클로로페놀의 점도

t: 용액의 낙하 시간(초)

d: 용액의 밀도(g/cm³)

t₀: 오르토클로로페놀의 낙하 시간(초)

d₀: 오르토클로로페놀의 밀도(g/cm³)

이다.

계속해서, 얻어진 상대 점도 η_r로부터 하기 식

IV＝0.0242η_r+0.2634

에 의해, 고유 점도 IV를 산출하였다.

(3) 평균 단섬유 직경(㎛)

부직포에서 랜덤하게 소편 샘플 10개를 채취하여, 주사형 전자 현미경으로 500 내지 7000배의 사진을 촬영하고, 각 샘플로부터 10개씩, 총 100개의 섬유의 직경을 측정하여, 그것들의 평균값의 소수점 이하 첫째 자리를 반올림하여 구하였다.

(4) 단위 면적당 중량(g/m²)

50cm×50cm의 부직포를 3개 채취하여, 각 시료의 중량을 각각 측정하고, 얻어진 값의 평균값을 단위 면적당으로 환산하고, 소수점 이하 첫째 자리를 반올림하였다.

(5) 섬유 배향도(도)

부직포에서 랜덤하게 소편 샘플 15개를 채취하여, 주사형 전자 현미경으로 500배의 사진을 촬영하고, 각 샘플로부터 15개씩, 총 225개의 섬유에 대해서, 세로 방향을 0도로 하고, 가로 방향을 90도로 했을 때의 각도를 측정하고, 그것들의 평균값의 소수점 이하 첫째 자리를 반올림하여 섬유 배향도를 구하였다.

(6) 인장 강력(N/5cm)

JIS L 1913:2010 「일반 부직포 시험 방법」의, 6.3 「인장 강도 및 신장률」의 6.3.1 「표준시」에 준거하여, 이하의 방법으로 인장 강력을 측정하였다. 부직포의 세로 방향, 가로 방향에 대해서, 길이 300mm×폭 50mm의 시험편을 10점 채취하였다. 시험편을 정속 신장형 인장 시험기로, 잡기 간격 200mm, 인장 속도 200±10mm/min으로 인장 시험을 실시하고, 파단될 때까지의 최대 하중 시의 강도(N)를 0.1N 정도까지 구하고, 이것을 인장 강력(N/5cm)이라 하였다.

(7) 단위 면적당 중량 CV(％)

세로 방향, 가로 방향으로 5cm×5cm의 소편을 각각 16개씩, 합계 256개 채취하여, 각 시료(부직포)의 질량을 각각 측정하고, 얻어진 값의 평균값을 단위 면적당으로 환산하고, 소수점 이하 첫째 자리를 반올림하고, 부직포의 단위 면적당 중량을 구하였다. 이 단위 면적당 중량을 바탕으로, 이하의 식에 의해 CV값을 계산하고, 소수점 이하 둘째 자리를 반올림하였다.

·단위 면적당 중량 CV(％)＝(단위 면적당 중량의 표준 편차)/(단위 면적당 중량의 평균값)×100.

(8) 품위 평가

폭 방향 200cm, 길이 방향 1000m의 롤에 있어서, 벗겨지는 결점의 발생 개수를 눈으로 봐서 카운트하고, 이하와 같은 판단 기준으로 표면 품위를 평가하였다. 판정 기준은 「◎」과 「○」를 합격이라 하였다. 벗겨지는 결점이란, 이동하는 컨베이어 상에 퇴적시킨 섬유 웹이 반송 중에 기류 등의 영향을 받아, 표층만이 말려 올라가, 접힌 상태로 열 압착됨으로써, 단위 면적당 중량이 큰 부분과 단위 면적당 중량이 작은 부분이 인접해서 발생하는 결점이다.

◎: 벗겨지는 결점의 발생 없음

○: 벗겨지는 결점의 발생 개수가 1개

△: 벗겨지는 결점의 발생 개수가 2개 이상 3개 이하

×: 벗겨지는 결점의 발생 개수가 4개 이상

[실시예 1]

(섬유 웹)

고유 점도 IV 0.65, 융점 260℃이고, 산화티타늄을 0.3질량％ 포함하는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 수분율 50ppm 이하로 건조한 것을 코어 성분이라 하였다. 또한, 고유 점도 IV 0.66, 이소프탈산 공중합률 10몰％, 융점 230℃이고, 산화티타늄을 0.2질량％ 포함하는 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 수분율 50ppm 이하로 건조한 것을 시스 성분이라 하였다.

상기의 코어 성분을 295℃, 시스 성분을 280℃에서 용융하고, 코어/시스의 복합비를 질량비로 80/20으로 하여 원형 단면의 동심 코어시스형으로 복합하고, 구금 온도 300℃에서 세공에 의해 방출한 후, 에어서커에 의해 방사 속도 4300m/분으로 방사하고, 열가소성 연속 필라멘트로 하였다. 그리고 이 필라멘트를, 웹 진행 방향에 대하여 각도 α를 15도의 우측 방향을 향하게 하고, 각도 α를 중심으로 ±18도의 각도 θ로 요동하는 노즐에 통과시켜, 노즐 출구에 설치된 금속 충돌판으로 필라멘트를 충돌시켜서 마찰 대전에 의해 섬유를 대전하여 개섬시켜, 이동하는 컨베이어(이동 포집면) 상에 섬유 웹으로서 포집하였다. 이때 포집한 섬유 웹이 단위 면적당 중량 40g/m²가 되도록, 컨베이어의 이동 속도를 조정하였다.

(열 압착)

상기 섬유 웹을 상하 1쌍의 플랫 롤에서 플랫 롤 표면 온도 150℃, 선압 60kg/cm에서 열 압착시킨 후, 한 쌍의 엠보싱 롤에 의해, 표면 온도 190℃, 선압 70kg/cm의 조건에서 부분적 열 압착을 실시하였다. 사용한 엠보싱 롤은, 표면에 복수의 평행하게 배치된 돌조가 둘레 방향으로 환상으로 형성되어 있는 상측의 롤과, 표면에 복수의 돌조가 나선상으로 형성되어 있는 하측 롤로 이루어진다. 양 롤이 서로 대면하는 열 압착 위치에서는, 상측 롤의 돌조와 하측 롤의 돌조가 교차되어 있고, 상측 롤의 돌조와 하측 롤의 돌조로 열 압착되는 압착부의, 부직포 전체에 대한 면적 비율이 18％가 되도록 조정되어 있다.

상기의 처리에 의해, 섬유 직경 16㎛, 단위 면적당 중량 40g/m²의 스펀본드 부직포를 얻었다. 얻어진 스펀본드 부직포는, 섬유 배향도 분포의 피크가 35도, 가로 인장 강력이 106N/5cm, 인장 강력 세로/가로비가 1.37이었다. 결과는 표 1에 나타낸다.

[실시예 2]

웹 진행 방향에 대하여 각도 α를 10도의 좌측 방향을 향하게 하고, 각도 α를 중심으로 ±18도로 요동하는 노즐을 통과시킨 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 섬유 웹을 포집하였다.

그 후, 실시예 1과 마찬가지의 열 압착 처리에 의해, 섬유 직경 16㎛, 단위 면적당 중량 40g/m²의 스펀본드 부직포를 얻었다. 얻어진 실시예 2의 스펀본드 부직포는, 섬유 배향도 분포의 피크가 30도, 가로 인장 강력이 97N/5cm, 인장 강력 세로/가로비가 1.54였다.

[실시예 3]

웹 진행 방향에 대하여 각도 α를 5도의 우측 방향을 향하게 하고, 각도 α를 중심으로 ±18도로 요동하는 노즐을 통과시킨 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 섬유 웹을 포집하였다.

그 후, 실시예 1과 마찬가지의 열 압착 처리에 의해, 섬유 직경 16㎛, 단위 면적당 중량 40g/m²의 스펀본드 부직포를 얻었다. 얻어진 실시예 3의 스펀본드 부직포는, 섬유 배향도 분포의 피크가 25도, 가로 인장 강력이 93N/5cm, 인장 강력 세로/가로비가 1.67이었다.

[실시예 4]

웹 진행 방향에 대하여 각도 α를 10도의 우측 방향을 향하게 하고, 각도 α를 중심으로 ±20도로 요동하는 노즐을 통과시킨 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 섬유 웹을 포집하였다.

그 후, 실시예 1과 마찬가지의 열 압착 처리에 의해, 섬유 직경 16㎛, 단위 면적당 중량 40g/m²의 스펀본드 부직포를 얻었다. 얻어진 실시예 4의 스펀본드 부직포는, 섬유 배향도 분포의 피크가 40도, 가로 인장 강력이 95N/5cm, 인장 강력 세로/가로비가 1.53이었다.

[실시예 5]

섬유 직경이 14㎛가 되도록 토출량을 조정하고, 웹 진행 방향에 대하여 각도 α를 10도의 좌측 방향을 향하게 하고, 각도 α를 중심으로 ±13도로 요동하는 노즐을 통과시키고, 또한 단위 면적당 중량이 40g/m²가 되도록 섬유 웹을 포집하는 컨베이어의 이동 속도를 조정한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 섬유 웹을 포집하였다.

그 후, 실시예 1과 마찬가지의 열 압착 처리에 의해, 섬유 직경 14㎛, 단위 면적당 중량 40g/m²의 스펀본드 부직포를 얻었다. 얻어진 실시예 5의 스펀본드 부직포는, 섬유 배향도 분포의 피크가 15도, 가로 인장 강력이 105N/5cm, 인장 강력 세로/가로비가 1.79였다.

[실시예 6]

웹 진행 방향에 대하여 각도 α를 15도의 좌측 방향을 향하게 하고, 각도 α를 중심으로 ±13도로 요동하는 노즐을 통과시킨 것 이외는 실시예 5와 마찬가지로 하여, 섬유 웹을 포집하였다.

그 후, 실시예 1과 마찬가지의 열 압착 처리에 의해, 섬유 직경 14㎛, 단위 면적당 중량 40g/m²의 스펀본드 부직포를 얻었다. 얻어진 실시예 6의 스펀본드 부직포는, 섬유 배향도 분포의 피크가 20도, 가로 인장 강력이 110N/5cm, 인장 강력 세로/가로비가 1.68이었다.

[실시예 7]

웹 진행 방향에 대하여 각도 α를 12도의 좌측 방향을 향하게 하고, 각도 α를 중심으로 ±15도로 요동하는 노즐을 통과시킨 것 이외는 실시예 5와 마찬가지로 하여, 섬유 웹을 포집하였다.

그 후, 상측으로 원형 패턴이 규칙적인 볼록부를 갖는 엠보싱 롤, 하측으로 요철이 없는 플랫 롤을 사용하여, 열 압착되는 압착부의 면적 비율을 10％로 한 열 압착 처리에 의해, 섬유 직경 14㎛, 단위 면적당 중량 40g/m²의 스펀본드 부직포를 얻었다. 얻어진 실시예 7의 스펀본드 부직포는, 섬유 배향도 분포의 피크가 15도, 가로 인장 강력이 100N/5cm, 인장 강력 세로/가로비가 1.75였다.

[실시예 8]

단위 면적당 중량이 55g/m²가 되도록 섬유 웹을 포집하는 컨베이어의 이동 속도를 조정한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 섬유 웹을 포집하였다.

그 후, 실시예 1과 마찬가지의 열 압착 처리에 의해, 섬유 직경 16㎛, 단위 면적당 중량 55g/m²의 스펀본드 부직포를 얻었다. 얻어진 실시예 8의 스펀본드 부직포는, 섬유 배향도 분포의 피크가 36도, 가로 인장 강력이 138N/5cm, 인장 강력 세로/가로비가 1.69였다.

[비교예 1]

웹 진행 방향에 대하여 각도 α를 0도, 각도 α를 중심으로 ±18도로 요동하는 노즐을 통과시킨 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 섬유 웹을 포집하였다.

그 후, 실시예 1과 마찬가지의 열 압착 처리에 의해, 섬유 직경 16㎛, 단위 면적당 중량 40g/m²의 스펀본드 부직포를 얻었다. 얻어진 비교예 1의 스펀본드 부직포는, 섬유 배향도 분포의 피크가 5도, 가로 인장 강력이 85N/5cm, 인장 강력 세로/가로비가 2.00이었다.

[비교예 2]

웹 진행 방향에 대하여 각도 α를 0도, 각도 α를 중심으로 ±25도로 요동하는 노즐을 통과시킨 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 섬유 웹을 포집하였다.

그 후, 실시예 1과 마찬가지의 열 압착 처리에 의해, 섬유 직경 16㎛, 단위 면적당 중량 40g/m²의 스펀본드 부직포를 얻었다. 얻어진 비교예 2의 스펀본드 부직포는, 섬유 배향도 분포의 피크가 8도, 가로 인장 강력이 130N/5cm, 인장 강력 세로/가로비가 1.22였다.

[비교예 3]

섬유 직경이 14㎛가 되도록 토출량을 조정하고, 웹 진행 방향에 대하여 각도 α를 0도, 각도 α를 중심으로 ±13도로 요동하는 노즐을 통과시키고, 또한 단위 면적당 중량이 40g/m²가 되도록 섬유 웹을 포집하는 컨베이어의 이동 속도를 조정한 것 이외는 실시예 5와 마찬가지로 하여, 섬유 웹을 포집하였다.

그 후, 실시예 1과 마찬가지의 열 압착 처리에 의해, 섬유 직경 14㎛, 단위 면적당 중량 40g/m²의 스펀본드 부직포를 얻었다. 얻어진 비교예 3의 스펀본드 부직포는, 섬유 배향도 분포의 피크가 2도, 가로 인장 강력이 89N/5cm, 인장 강력 세로/가로비가 2.13이었다.

[비교예 4]

웹 진행 방향에 대하여 각도 α를 30도의 우측 방향을 향하게 하고, 각도 α를 중심으로 ±18도로 요동하는 노즐을 통과시킨 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 섬유 웹을 포집하였다.

그 후, 실시예 1과 마찬가지의 열 압착 처리에 의해, 섬유 직경 16㎛, 단위 면적당 중량 40g/m²의 스펀본드 부직포를 얻었다. 얻어진 비교예 4의 스펀본드 부직포는, 섬유 배향도 분포의 피크가 55도, 가로 인장 강력이 110N/5cm, 인장 강력 세로/가로비가 1.18이었다.

[비교예 5]

섬유 직경이 14㎛가 되도록 토출량을 조정하고, 웹 진행 방향에 대하여 각도 α를 30도의 좌측 방향을 향하게 하고, 각도 α를 중심으로 ±13도로 요동하는 노즐을 통과시키고, 또한 단위 면적당 중량이 40g/m²가 되도록 섬유 웹을 포집하는 컨베이어의 이동 속도를 조정한 것 이외는 실시예 5와 마찬가지로 하여, 섬유 웹을 포집하였다.

그 후, 실시예 1과 마찬가지의 열 압착 처리에 의해, 섬유 직경 14㎛, 단위 면적당 중량 40g/m²의 스펀본드 부직포를 얻었다. 얻어진 비교예 5의 스펀본드 부직포는, 섬유 배향도 분포의 피크가 50도, 가로 인장 강력이 115N/5cm, 인장 강력 세로/가로비가 1.17이었다.

상기의 각 실시예와 비교예의 스펀본드 부직포의 특성을, 다음의 표 1에 나타낸다.

표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 내지 8의 각 스펀본드 부직포는, 모두 섬유 배향도 분포의 피크가 10 내지 50도이고, 인장 강력 세로/가로비는 1.3 내지 1.8을 충족하고 있기 때문에, 우수한 가로 인장 강력을 갖고, 또한 균형이나 품위가 양호한 스펀본드 부직포이며, 하우스랩재로서 적합한 것이다.

이에 비해, 비교예 1, 3의 스펀본드 부직포는, 모두 섬유 배향도 분포의 피크가 10도 미만에 있고, 인장 강력 세로/가로비는 1.3 내지 1.8을 충족하는 것이 아니고, 가로 인장 강력이 낮아 하우스랩재로서 적합한 것이 아니다. 또한, 비교예 2, 4, 5의 스펀본드 부직포는, 벗겨지는 결점의 발생이 많아，양호한 품위를 얻을 수 없어 하우스랩재로서 적합한 것이 아니다.

본 발명을 특정한 양태를 사용하여 상세하게 설명했지만, 본 발명의 의도와 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경 및 변형이 가능하다는 것은, 당업자에게 명확하다. 또한 본 출원은, 2016년 10월 27일자로 출원된 일본 특허 출원(일본 특허 출원 제2016-210317)에 기초하고 있고, 그의 전체가 인용에 의해 원용된다.

본 발명의 스펀본드 부직포는 가로 인장 강력이 우수하고 균형이나 품위를 겸비하므로, 하우스랩재로서 유용하다. 또한, 본 발명의 스펀본드 부직포의 용도는, 상기에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 필터, 필터 기재, 전선 누름 권재 등의 공업 자재, 벽지, 지붕 밑 피복재, 차음재, 단열재, 흡음재 등의 건축 자재, 랩핑재, 주머니재, 간판재, 인쇄기재 등의 생활 자재, 방초 시트, 배수재, 지반 보강재, 차음재, 흡음재 등의 토목 자재, 전면 커버재, 차광 시트 등의 농업 자재, 천정재 및 스페어 타이어 커버재 등의 차량 자재 등에 사용할 수 있다.

1: 방사 구금
2: 이젝터
3: 에어서커
4: 노즐
5: 대전 수단
6: 이동 포집면
7: 섬유 웹
8a, 8b: 플랫 롤
9: 엠보싱 롤
9a: 한쪽 롤(상측 롤)
9b: 다른 쪽 롤(하측 롤)
10: 부직포
11: 가열 압접부
α: 노즐 각도
θ: 요동 각도
D: 웹 진행 방향(길이 방향)

Claims

열가소성 연속 필라멘트로 구성되는 부분적으로 열 압착되어 이루어지는 스펀본드 부직포로서, 상기 부직포의 세로 방향에 대한 상기 필라멘트의 섬유 배향도 분포의 피크가 10 내지 50도에 있고, 상기 부직포의 인장 강력 세로/가로비가 1.3 내지 1.8인 것을 특징으로 하는, 스펀본드 부직포.
제1항에 있어서, 섬유 배향도 10 내지 50도의 섬유 비율이 60 내지 80％인, 스펀본드 부직포.
제1항 또는 제2항에 있어서, 단위 면적당 중량당의 가로 인장 강력이 2.2N/5cm/(g/m²) 이상인, 스펀본드 부직포.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열가소성 연속 필라멘트가, 고융점 중합체의 둘레에 해당 고융점 중합체의 융점보다도 낮은 융점을 갖는 저융점 중합체를 배치한 복합형 필라멘트인, 스펀본드 부직포.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스펀본드 부직포가, 면적 비율 8 내지 30％의 부분적 열 압착부를 갖는, 스펀본드 부직포.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 스펀본드 부직포를 사용하여 이루어지는 하우스랩재.
하기 (a) 내지 (d)를 순차 실시하는 것을 특징으로 하는 스펀본드 부직포의 제조 방법.
(a) 열가소성 중합체를 방사 구금으로부터 용융 압출 후, 이것을 에어서커에 의해 견인, 연신하여 열가소성 연속 필라멘트를 얻는 공정
(b) 얻어진 필라멘트를 웹 진행 방향에 대하여, 5 내지 25도의 방향을 향한 분사 노즐을 ±10 내지 ±25도의 범위 내에서 요동시켜, 필라멘트를 개섬시키는 공정
(c) 개섬된 필라멘트를 이동하는 컨베이어 상에 퇴적시켜서 섬유 웹을 형성하는 공정
(d) 얻어진 섬유 웹에 부분적 열 압착을 실시하는 공정