KR20200126370A

KR20200126370A - 적층 부직포

Info

Publication number: KR20200126370A
Application number: KR1020207024474A
Authority: KR
Inventors: 하지메 니시무라; 고노미 사카가미; 요헤이 나카노; 료이치 하네; 마코토 니시무라
Original assignee: 도레이 카부시키가이샤
Priority date: 2018-02-28
Filing date: 2019-02-22
Publication date: 2020-11-06
Also published as: JPWO2019167852A1; JP7173022B2; TW201945171A; CN111771021B; KR102490535B1; CN111771021A; WO2019167852A1; TWI749293B

Abstract

본 발명은, 폴리올레핀계 수지를 포함하는 섬유로 구성된 부직포이며, 내수성과 유연성을 겸비하고 있고, 또한 우수한 가공성을 갖는 부직포를 제공한다. 본 발명은, 폴리올레핀계 수지 (A)를 포함하는 섬유로 구성되는 스펀본드 부직포와 폴리올레핀계 수지 (B)를 포함하는 섬유로 구성되는 멜트블로우 부직포가 적층되어 이루어지는 적층 부직포이며, 상기 적층 부직포의 용융 유속이, 80 내지 850g/10분이고, 적어도 편면의 KES법에 의한 표면 조도 SMD가 1.0 내지 2.6㎛이고, 또한 단위 면적당 중량당의 내수압이 15㎜H₂O/(g/㎡) 이상인 적층 부직포에 관한 것이다.

Description

적층 부직포

본 발명은, 폴리올레핀계 수지를 포함하는 섬유로 구성되고, 내수성과 유연성이 우수하고, 건축 자재 용도로서 성형성이 우수한 적층 부직포에 관한 것이다.

근년, 부직포는 다양한 용도로 사용되고 있고, 앞으로도 성장이 예상되고 있다. 부직포의 용도로는, 산업 자재, 토목 자재, 건축 자재, 생활 자재, 농업 자재, 위생 자재 및 의료용 자재 등, 폭넓은 용도로 사용되고 있다.

부직포의 용도로서, 건축 자재 용도가 주목받고 있다. 근년의 목조 주택 등의 건축에서는, 외벽재와 단열재 사이에 통기층을 마련하여, 벽체 내에 침입한 습기를, 통기층을 통해 외부로 방출하는 통기층 공법이 보급되어 있다. 이 통기층 공법에는, 건물 외부로부터의 빗물의 침입을 방지하는 내수성과, 벽체 내에 발생하는 습기를 외부로 배출하는 투습성을 겸비한, 투습 방수 시트인 하우스 랩재로서 스펀본드 부직포가 사용되고 있다.

스펀본드 부직포는, 그의 구조로부터 투습성이 우수하다는 특징이 있지만, 내수성이 떨어진다는 과제가 있다. 그 때문에, 스펀본드 부직포를 내수성이 우수한 필름과 적층 일체화시킴으로써 투습 방수 시트로 하여, 하우스 랩재로서 사용되고 있다.

하우스 랩재는, 결속 바늘(터커용 바늘, 스테이플이라고도 함)에 의해 하지에 고정하여 시공되고, 장기간에 있어서의 내구성이나 고온 저온 조건 하에서의 내후성이 우수한 것과, 장기간에 사용에 견딜 수 있는 내구성(내가수분해성)이 있는 것 및 시공 시의 성형성이 우수한 것이 요구된다.

종래, 이러한 하우스 랩재에 사용되는 투습 방수 시트로서, 투습성과 내수성의 밸런스를 양호하게 하기 위해, 단섬유 직경이 3 내지 28마이크로미터이고 단위 면적당 중량이 5 내지 50g/㎡인 폴리에스테르계 부직포를 사용하여, 이 부직포에, 하드 세그먼트와 소프트 세그먼트를 갖는 블록 공중합 폴리에스테르를 포함하는, 두께가 7 내지 60마이크로미터인 피막을 적층한 하우스 랩재가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조.).

일본 특허 제3656837호 공보

그러나, 종래의 하우스 랩재는, 부직포와 필름의 적층체이기 때문에 시트는 딱딱하고, 성형성이 떨어진다는 과제가 있었다. 시트의 경도는 필름에 기인하고 있고, 접합하는 필름의 비율을 저감시키는 것이 유효한 수단이지만, 내수성의 관점에서 필름 비율의 저감에는 한계가 있었다.

그래서, 본 발명의 목적은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목은, 종래 사용되고 있던 필름이 없더라도 내수성과, 유연성을 겸비하고, 나아가, 성형성도 우수한 부직포를 제공하는 데 있다.

본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 폴리올레핀계 수지를 포함하는 섬유로 구성되는 스펀본드 부직포층과, 폴리올레핀계 수지를 포함하는 섬유로 구성되는 멜트블로우 부직포층이 적층되어 이루어지는 적층 부직포를 사용하여, 각각의 부직포층을 구성하는 섬유의 유동성을 적절하게 제어함으로써, 적층 부직포의 기계적 물성을 향상시킬 수 있다는 지견을 얻었다. 또한, 이 적층 부직포가, 목적으로 하는 높은 수준의 내수성이나 유연성, 가공성을 갖게 하는 것을 가능하게 하는 것도 판명되었다.

본 발명은 이들 지견에 기초하여 완성에 이른 것이고, 본 발명에 따르면, 이하의 발명이 제공된다.

본 발명의 적층 부직포는, 폴리올레핀계 수지 (A)를 포함하는 섬유로 구성되는 스펀본드 부직포층과 폴리올레핀계 수지 (B)를 포함하는 섬유로 구성되는 멜트블로우 부직포층이 적층되어 이루어지는 적층 부직포이며, 상기 적층 부직포의 용융 유속이, 80 내지 850g/10분이고, 적어도 편면의 KES법에 의한 표면 조도 SMD가 1.0 내지 2.6㎛이고, 또한 단위 면적당 중량당의 내수압이 15㎜H₂O/(g/㎡) 이상이다.

본 발명의 적층 부직포의 바람직한 양태에 의하면, 스펀본드 부직포층을 구성하는 폴리올레핀계 수지 (A)를 포함하는 섬유의 평균 단섬유 직경이, 6.5 내지 11.9㎛이다.

본 발명의 적층 부직포의 바람직한 양태에 의하면, 멜트블로우 부직포층의 함유량이, 적층 부직포 질량에 대하여 1질량％ 이상 15질량％ 이하이다.

본 발명의 적층 부직포의 바람직한 양태에 의하면, 적어도 편면의 KES법에 의한 평균 마찰 계수 MIU가, 0.1 내지 0.5이다.

본 발명의 적층 부직포의 바람직한 양태에 의하면, 적어도 편면의 KES법에 의한 평균 마찰 계수의 변동 MMD가, 0.008 이하이다.

본 발명의 적층 부직포의 바람직한 양태에 의하면, 상기한 폴리올레핀계 수지(A)에, 탄소수가 23 이상 50 이하인 지방산 아미드 화합물이 함유되어 이루어진다.

본 발명의 적층 부직포의 바람직한 양태에 의하면, 상기한 지방산 아미드 화합물의 첨가량이, 0.01 내지 5.0질량％이다.

본 발명의 적층 부직포의 바람직한 양태에 의하면, 상기한 지방산 아미드 화합물이, 에틸렌비스스테아르산아미드이다.

본 발명에 따르면, 폴리올레핀계 수지를 포함하는 섬유로 구성되어, 내수성 및 유연성이 우수하고, 그리고 가공성이 우수한 적층 부직포가 얻어진다. 이들 특성으로부터, 본 발명의 적층 부직포는, 특히 투습 방수 시트 등의 건축 자재 용도로서 적합하게 사용할 수 있다.

본 발명의 적층 부직포는, 내수성이 우수하다는 점에서, 투습 방수 시트로서의 사용에 있어서, 종래의 적층 부직포에 비해 저단위 면적당 중량화가 가능해진다.

또한, 내수성을 목적으로 접합하는 필름 중량을 저감시킬 수 있는 것 외에, 종래의 적층 부직포에서는 적용 곤란한 높은 내수성이 요구되는 용도로의 사용도 가능해진다.

또한, 유연성이 우수하다는 점에서, 건축 자재 용도로서 사용할 때, 특히 접합을 행하는 공정에 있어서 주름이 생기기 어려워, 성형성이 양호해진다.

본 발명의 적층 부직포는, 폴리올레핀계 수지 (A)를 포함하는 섬유로 구성되는 스펀본드 부직포층과, 폴리올레핀계 수지 (B)를 포함하는 섬유로 구성되는 멜트블로우 부직포층이 적층되어 이루어지는 적층 부직포이며, 상기 적층 부직포의 용융 유속이, 80 내지 850g/10분이고, 적어도 편면의 KES법(Kawabata Evaluation System)에 의한 표면 조도 SMD가 1.0 내지 2.6㎛이고, 또한 단위 면적당 중량당의 내수압이 15㎜H₂O/(g/㎡) 이상인 적층 부직포이다. 이하에, 이 상세를 상세하게 설명한다.

[폴리올레핀계 수지 (A), 폴리올레핀계 수지 (B)]

본 발명에 관한, 스펀본드 부직포층을 구성하는 섬유의 폴리올레핀계 수지 (A) 및 멜트블로우 부직포층을 구성하는 섬유의 폴리올레핀계 수지 (B)에 대하여, 그의 유동 특성을 나타내는 용융 유속(MFR이라고 약기하는 경우가 있음)은, ASTM D1238(A법)에 의해 측정되는 값을 채용한다.

또한, 이 규격에 의하면, 예를 들어 폴리프로필렌은 하중: 2.16㎏, 온도: 230℃에서, 폴리에틸렌은 하중: 2.16㎏, 온도: 190℃에서 측정하는 것이 규정되어 있다.

먼저, 상기한 스펀본드 부직포층을 구성하는 섬유의 폴리올레핀계 수지 (A)의 MFR은, 75 내지 850g/10분인 것이 바람직하다. MFR을 바람직하게는 75 내지 850g/10분으로 하고, 보다 바람직하게는 120 내지 600g/10분으로 하고, 더욱 바람직하게는 155 내지 400g/10분으로 함으로써, 스펀본드 부직포층을 방사할 때의 섬유의 세화 거동이 안정되어, 생산성을 높게 하기 위해 빠른 방사 속도로 연신했다고 해도, 안정된 방사가 가능해진다. 또한 세화 거동을 안정시킴으로써 실 흔들림을 억제하여, 시트상으로 포집할 때의 불균일이 발생하기 어려워진다. 또한, 안정적으로 빠른 방사 속도로 연신하는 것이 가능해지기 때문에, 섬유의 배향 결정화를 진행시켜, 높은 기계 강도를 갖는 섬유로 할 수 있다.

또한, 상기한 멜트블로우 부직포층을 구성하는 섬유의 폴리올레핀계 수지 (B)의 MFR은, 200 내지 2500g/10분인 것이 바람직하다. MFR을 바람직하게는 200 내지 2500g/10분으로 하고, 보다 바람직하게는 400 내지 2000g/10분으로 하고, 더욱 바람직하게는 600 내지 1500g/10분으로 함으로써, 안정된 방사를 행하기 쉬워지고, 또한 수㎛ 레벨의 폴리올레핀계 수지 (B)를 포함하는 섬유를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에서 사용되는 폴리올레핀계 수지 (A), (B)에 대하여, 예를 들어 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지 등을 들 수 있다.

폴리에틸렌 수지로서는, 예를 들어 에틸렌의 단독 중합체 혹은 에틸렌과 각종 α-올레핀의 공중합체 등을 들 수 있다.

또한, 폴리프로필렌 수지로서는, 예를 들어 프로필렌의 단독 중합체 혹은 프로필렌과 각종 α-올레핀의 공중합체 등을 들 수 있지만, 방사성이나 강도의 특성의 관점에서, 특히 폴리프로필렌 수지가 바람직하게 사용된다.

본 발명에서 사용되는 폴리올레핀계 수지에 대하여, 프로필렌의 단독 중합체의 비율이 60질량％ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70질량％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 80질량％ 이상이다. 상기 범위로 함으로써 양호한 방사성을 유지하고, 또한 강도를 향상시킬 수 있다.

본 발명에서 사용되는 폴리올레핀계 수지로서는, 2종 이상의 혼합물이어도 되고, 또한 기타의 폴리올레핀계 수지나 열가소성 엘라스토머 등을 함유하는 수지 조성물을 사용할 수도 있다. 당연히, MFR이 다른 2종류 이상의 수지를 임의의 비율로 블렌드하고, 폴리올레핀계 수지 (A) 및/또는 폴리올레핀계 수지 (B)의 MFR을 조정할 수도 있다. 이 경우, 주가 되는 폴리올레핀계 수지에 대하여 블렌드하는 수지의 MFR은, 10 내지 1000g/10분인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 내지 800g/10분, 더욱 바람직하게는 30 내지 600g/10분이다. 이와 같이 함으로써, 블렌드한 폴리올레핀계 수지에 부분적으로 점도 불균일이 발생하거나, 섬도가 불균일화되거나, 방사성이 악화되거나 하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 적층 부직포에 있어서는, 스펀본드 부직포와 멜트블로우 부직포의 각각을 구성하는 폴리올레핀계 수지 (A)와 폴리올레핀계 수지 (B)의 MFR의 비(MFR_B/MFR_A)가 1 내지 13의 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는, 1.5 내지 12의 범위이다. MFR의 비(MFR_B/MFR_A)가 상기 범위로 됨으로써 스펀본드 부직포에 멜트블로우 부직포를 적층할 때에 접착이 진행되기 쉬워, 박리 강력 등의 물성 향상 효과가 얻어진다.

본 발명에서 사용되는 폴리올레핀계 수지에는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 통상 사용되는 산화 방지제, 내후 안정제, 내광 안정제, 대전 방지제, 김서림 방지제, 블로킹 방지제, 활제, 핵제 및 안료 등의 첨가물, 혹은 다른 중합체를 필요에 따라 첨가할 수 있다.

또한, 후술하는 섬유를 방출할 때, 부분적인 점도 불균일의 발생을 방지하여, 섬유의 섬도를 균일화하고, 또한 섬유 직경을 후술하는 바와 같이 가늘게 하기 위해, 사용하는 수지에 대하여, 이 수지를 분해하여 MFR을 조정하는 것도 고려된다. 그러나, 예를 들어 과산화물, 특히, 디알킬 과산화물 등의 유리 라디칼제 등을 첨가하지 않는 것이 바람직하다. 이 방법을 사용한 경우, 부분적으로 점도 불균일이 발생하여 섬도가 불균일화되어, 충분히 섬유 직경을 가늘게 하는 것이 곤란해지는 것 외에, 점도 불균일이나 분해 가스에 의한 기포에 의해 방사성이 악화되는 경우도 있다.

본 발명에서 사용되는 폴리올레핀계 수지의 융점은, 80 내지 200℃인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100 내지 180℃이고, 더욱 바람직하게는 120 내지 180℃이다. 융점을 바람직하게는 80℃ 이상, 보다 바람직하게는 100℃ 이상, 더욱 바람직하게는 120℃ 이상으로 함으로써, 실용에 견딜 수 있는 내열성이 얻어지기 쉬워진다. 또한, 융점을 바람직하게는 200℃ 이하, 보다 바람직하게는 180℃ 이하로 함으로써, 구금으로부터 토출된 사조를 냉각하기 쉬워져, 섬유끼리의 융착을 억제하여 안정된 방사가 행해지기 쉬워진다.

본 발명의 적층 부직포에는, 미끄럼성이나 유연성을 향상시키기 위해, 스펀본드 부직포를 구성하는 상기한 폴리올레핀계 수지 (A)에, 탄소수가 23 이상 50 이하인 지방산 아미드 화합물이 함유되어 있는 것이 바람직한 양태이다.

지방산 아미드 화합물의 탄소수를 바람직하게는 23 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 30 이상으로 함으로써, 지방산 아미드 화합물이 과도하게 섬유 표면에 노출되는 것을 억제하여, 방사성과 가공 안정성이 우수한 것으로 하고, 높은 생산성을 유지할 수 있다. 한편, 지방산 아미드 화합물의 탄소수를 바람직하게는 50 이하로 하고, 보다 바람직하게는 42 이하로 함으로써, 지방산 아미드 화합물이 섬유 표면으로 이동하기 쉬워져, 적층 부직포에 미끄럼성과 유연성을 부여할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 탄소수가 23 이상 50 이하인 지방산 아미드 화합물로서는, 예를 들어 포화 지방산 모노아미드 화합물, 포화 지방산 디아미드 화합물, 불포화 지방산 모노아미드 화합물 및 불포화 지방산 디아미드 화합물 등을 들 수 있다.

구체적으로는, 탄소수가 23 이상 50 이하인 지방산 아미드 화합물로서는, 테트라도코산산아미드, 헥사도코산산아미드, 옥타도코산산아미드, 네르본산아미드, 테트라코사엔타펜산아미드, 니신산아미드, 에틸렌비스라우르산아미드, 메틸렌비스라우르산아미드, 에틸렌비스스테아르산아미드, 에틸렌비스히드록시스테아르산아미드, 에틸렌비스베헨산아미드, 헥사메틸렌비스스테아르산아미드, 헥사메틸렌비스베헨산아미드, 헥사메틸렌히드록시스테아르산아미드, 디스테아릴아디프산아미드, 디스테아릴세바스산아미드, 에틸렌비스올레산아미드, 에틸렌비스에루크산아미드 및 헥사메틸렌 비스 올레산 아미드 등을 들 수 있고, 이것들은 복수 조합하여 사용할 수도 있다.

본 발명에서는, 이들 지방산 아미드 화합물 중에서도, 특히 포화 지방산 디아미드 화합물인 에틸렌비스스테아르산아미드가 바람직하게 사용된다. 에틸렌비스스테아르산아미드는, 열 안정성이 우수하기 때문에 용융 방사가 가능하고, 이 에틸렌비스스테아르산아미드가 배합된 폴리올레핀계 수지 (A)에 의해, 높은 생산성을 유지할 수 있다. 또한, 섬유끼리의 미끄럼성이 향상되는 점에서, 포집 시에 섬유를 균일하게 분산시킬 수 있기 때문에, 부직포 평활성 향상에도 기여한다. 그 때문에, 부직포화한 경우에, 부직포의 개공 직경을 작게 할 수 있어, 내수성, 유연성이 우수한 적층 부직포를 얻을 수 있다.

본 발명에서는, 이 폴리올레핀계 수지 (A)에 대한 지방산 아미드 화합물의 첨가량은, 0.01 내지 5.0질량％인 것이 바람직하다. 지방산 아미드 화합물의 첨가량을 바람직하게는 0.01 내지 5.0질량％로 하고, 보다 바람직하게는 0.1 내지 3.0질량％로 하고, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 1.0질량％로 함으로써, 방사성을 유지하면서 적당한 미끄럼성과 유연성을 부여할 수 있다.

여기서 말하는 첨가량이란, 본 발명의 적층 부직포를 구성하는 스펀본드 부직포층을 구성하는 폴리올레핀계 수지 (A) 전체에 대하여 첨가한 지방산 아미드 화합물의 질량 퍼센트를 말한다. 예를 들어, 후술하는 바와 같은 코어 시스형 복합 섬유를 구성하는 시스부 성분에만 지방산 아미드 화합물을 첨가하는 경우에도, 코어 시스 성분 전체량에 대한 첨가 비율을 산출하고 있다.

폴리올레핀계 수지를 포함하는 섬유에 대한 지방산 아미드 화합물의 첨가량을 측정하는 방법으로서는, 예를 들어, 상기한 섬유로부터 첨가제를 용매 추출하고, 액체 크로마토그래프 질량 분석(LS/MS) 등을 사용하여 정량 분석하는 방법을 들 수 있다. 이때 추출 용매는 지방산 아미드 화합물의 종류에 따라 적절히 선택되는 것이지만, 예를 들어 에틸렌비스스테아르산아미드의 경우에는, 클로로포름-메탄올 혼합액 등을 사용하는 방법을 일례로서 들 수 있다.

[섬유]

본 발명에 관한 스펀본드 부직포층을 구성하는 폴리올레핀계 수지 (A)를 포함하는 섬유는, 그의 평균 단섬유 직경이 6.5 내지 11.9㎛인 것이 바람직하다. 평균 단섬유 직경을 바람직하게는 6.5㎛ 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 7.5㎛ 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 8.4㎛ 이상으로 함으로써, 방사성의 저하를 방지하여, 안정적으로 품질이 양호한 부직포층을 형성할 수 있다. 한편, 평균 단섬유 직경을 바람직하게는 11.9㎛ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 11.2㎛ 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 10.6㎛ 이하로 함으로써, 유연성이나 균일성이 높고, 멜트블로우 부직포층의 함유 비율을 낮게 한 경우에 있어서도, 실용에 견딜 수 있는 내수 특성이 우수한 적층 부직포로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기한 스펀본드 부직포층을 구성하는 폴리올레핀계 수지 (A)를 포함하는 섬유의 평균 단섬유 직경(㎛)은, 이하의 수순에 의해 산출되는 값을 채용하는 것으로 한다.

(1) 폴리올레핀계 수지 (A)를 용융 방출하고, 이젝터에 의해 견인·연신한 후, 네트 상에 부직포층을 포집한다.

(2) 랜덤하게 소편 샘플(100×100㎜) 10개를 채취한다.

(3) 마이크로스코프로 500 내지 1000배의 표면 사진을 촬영하고, 각 샘플로부터 10개씩, 총 100개의 폴리올레핀 섬유의 폭을 측정한다.

(4) 측정한 100개의 값의 평균값으로부터 평균 단섬유 직경(㎛)을 산출한다.

한편, 본 발명에 관한 멜트블로우 부직포를 구성하는 폴리올레핀계 수지 (B)를 포함하는 섬유는, 그의 평균 단섬유 직경이 0.1 내지 8.0㎛인 것이 바람직하고, 0.4 내지 7.0㎛의 범위인 것이 보다 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서는, 멜트블로우 부직포층을 구성하는 폴리올레핀계 수지 (B)를 포함하는 섬유의 평균 단섬유 직경(㎛)은, 이하의 수순에 의해 산출되는 값을 채용하는 것으로 한다.

(1) 폴리올레핀계 수지 (B)를 용융 방출하고, 열풍으로 세화한 후, 네트 상에 부직포층을 포집한다.

(2) 랜덤하게 소편 샘플(100×100㎜) 10개를 채취한다.

(3) 마이크로스코프로 500 내지 2000배의 표면 사진을 촬영하고, 각 샘플로부터 10개씩, 총 100개의 섬유의 폭을 측정한다.

또한, 본 발명에서는, 상기한 폴리올레핀계 수지를 조합한 복합형 섬유로서도 사용할 수 있다. 복합형 섬유의 복합 형태로서는, 예를 들어 동심 코어 시스형, 편심 코어 시스형 및 해도형 등의 복합 형태를 들 수 있다. 그 중에서도, 방사성이 우수하고, 시스 성분에 저융점 성분을 배치함으로써 열접착에 의해 섬유끼리를 균일하게 접착시킬 수 있는 점에서, 동심 코어 시스형의 복합 형태로 하는 것이 바람직한 양태이다.

[부직포층]

본 발명의 적층 부직포의 내수성은, 적층 부직포를 구성하는 스펀본드 부직포층과 멜트블로우 부직포층의 각 특성에 의해 제어할 수 있다. 스펀본드 부직포층의 내수성은, 구성하는 섬유의 평균 섬유 직경이나 부직포층 표면 섬유의 분산성에 의해 제어할 수 있다. 멜트블로우 부직포층의 내수성은, 구성하는 섬유의 평균 섬유 직경이나 적층 부직포에 있어서의 질량 비율, 멜트블로우 부직포층을 구성하는 섬유끼리의 융착 정도에 의해 제어할 수 있다.

[적층 부직포]

본 발명의 적층 부직포는, 스펀본드 부직포층과 멜트블로우 부직포층을 적층시켜 이루어지는 것이 중요하다. 이렇게 구성함으로써, 하우스 랩재용 부직포로서 요구되는 레벨 이상의 내수성을 부여할 수 있다.

본 발명의 적층 부직포의 MFR은, 80 내지 850g/10분인 것이 중요하다. MFR을 80 내지 850g/10분으로 하고, 바람직하게는 120 내지 600g/10분으로 하고, 보다 바람직하게는 155 내지 400g/10분으로 함으로써, 스펀본드 부직포층을 방사할 때의 섬유의 세화 거동이 안정되어, 생산성을 높게 하기 위해 빠른 방사 속도로 연신했다고 해도, 안정된 방사가 가능해진다. 또한 스펀본드 섬유의 세화 거동을 안정시킴으로써 실 흔들림을 억제하여, 시트상으로 포집할 때의 불균일이 발생하기 어려워진다. 또한, 상기한 스펀본드 부직포와 멜트블로우 부직포의 MFR의 비(MFR_B/MFR_A)가 작아져, 스펀본드 부직포에 멜트블로우 부직포를 적층할 때에 접착이 진행되기 쉬워, 박리 강력 등의 물성 향상 효과가 얻어진다.

본 발명의 적층 부직포의 MFR은, ASTM D1238(A법)에 의해 측정되는 값을 채용한다. 또한, 이 규격에 의하면, 예를 들어 폴리프로필렌은 하중: 2.16㎏, 온도: 230℃에서, 폴리에틸렌은 하중: 2.16㎏, 온도: 190℃에서 측정하는 것이 규정되어 있다. 또한 스펀본드 부직포를 구성하는 폴리올레핀계 수지와 멜트블로우 부직포를 구성하는 폴리올레핀계 수지가 다른 것 등, 복수 종류의 수지가 사용되어 있는 경우는, 각각의 폴리올레핀계 수지의 측정 온도 중에서 가장 높은 온도에서 측정된다.

본 발명의 적층 부직포는, 단위 면적당 중량당의 내수압이 15㎜H₂O/(g/㎡) 이상인 것이 중요하다. 단위 면적당 중량당의 내수압을 15㎜H₂O/(g/㎡) 이상, 보다 바람직하게는 17㎜H₂O/(g/㎡) 이상으로 함으로써, 실용에 견딜 수 있는 내수성을 유지하면서, 유연성이 우수한 적층 부직포로 할 수 있고, 또한 적층 부직포의 저단위 면적당 중량화도 가능해진다. 내수압의 상한에 대하여 특별히 제한은 없지만, 부직포 구조를 유지한 채 달성할 수 있는 상한은, 겨우 30㎜H₂O/(g/㎡)이다.

또한, 본 발명의 적층 부직포의 단위 면적당 중량당의 내수압은, JIS L1092(2009년) 「7.1.1A법(저수압법)」에 준하여, 이하의 수순에 의해 측정되는 값을 채용하는 것으로 한다.

(1) 적층 부직포로부터 폭 150㎜×150㎜의 시험편을, 적층 부직포의 폭 방향 등간격으로 5매 채취한다.

(2) 시험편을 측정 장치의 클램프(시험편의 물에 닿는 부분이 100㎠의 크기인 것)에 세트한다.

(3) 물을 넣은 수준 장치를 600㎜/min±30㎜/min의 속도로 수위를 상승시키고, 시험편의 이측에 3개소로부터 물이 나온 때의 수위를 ㎜단위로 측정한다.

(4) 상기한 측정을 5매의 시험편에서 행하고, 그의 평균값을 내수압으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서는, 적층 부직포의 표면의 매끄러움, 촉감의 양호함에 관하여, 상기한 KES법에 의한 표면 조도 SMD, KES법에 의한 평균 마찰 계수 MIU 및 KES법에 의한 평균 마찰 계수의 변동 MMD에 의해 평가된다.

본 발명의 적층 부직포는, 적어도 편면의 KES법에 의한 표면 조도 SMD가 1.0 내지 2.6㎛인 것이 중요하다. KES법에 의한 표면 조도 SMD를 1.0㎛ 이상으로 하고, 바람직하게는 1.3㎛ 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 1.6㎛ 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 2.0㎛ 이상으로 함으로써, 섬유가 과도하게 치밀화되어 질감이 악화되거나, 유연성이 손상되거나 하는 것을 방지할 수 있다.

한편, KES법에 의한 표면 조도 SMD를 2.6㎛ 이하로 하고, 바람직하게는 2.5㎛ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 2.4㎛ 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 2.3㎛ 이하로 함으로써, 표면이 매끄럽고 거친 느낌이 작아, 촉감이 우수한 적층 부직포로 할 수 있다. KES법에 의한 표면 조도 SMD는, 평균 단섬유 직경이나 적층 부직포의 MFR 등을 적절하게 조정함으로써 제어할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서 KES법에 의한 표면 조도 SMD는, 이하와 같이 측정되는 값을 채용하는 것으로 한다.

(1) 적층 부직포로부터 폭 200㎜×200㎜의 시험편을, 적층 부직포의 폭 방향 등간격으로 3매 채취한다.

(2) 시험편을 시료대에 세트한다.

(3) 10gf의 하중을 가한 표면 조도 측정용 접촉자(소재: φ0.5㎜ 피아노선, 접촉 길이: 5㎜)로 시험편의 표면을 주사하고, 표면의 요철 형상의 평균 편차를 측정한다.

(4) 상기한 측정을, 모든 시험편의 세로 방향(부직포의 길이 방향)과 가로 방향(부직포의 폭 방향)에서 행하고, 이것들의 총 6점의 평균 편차를 평균하여 소수점 이하 둘째 자리를 반올림하여, 표면 조도 SMD(㎛)라고 한다.

본 발명의 적층 부직포의 적어도 편면의 KES법에 의한 평균 마찰 계수 MIU는, 0.1 내지 0.5인 것이 바람직하다. 평균 마찰 계수 MIU를 바람직하게는 0.5 이하로 하고, 보다 바람직하게는 0.45 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 0.4 이하로 함으로써, 부직포 표면의 미끄럼성을 향상시켜, 촉감을 더 양호한 적층 부직포로 할 수 있다.

한편, 평균 마찰 계수 MIU를 바람직하게는 0.1 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 0.15 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 0.2 이상으로 함으로써, 활제를 과도하게 첨가하여 방사성이 악화되거나, 사조를 네트에 포집할 때에 사조가 미끄러져 텍스쳐가 악화되거나 하는 것을 방지할 수 있다. KES법에 의한 평균 마찰 계수 MIU는, 평균 단섬유 직경이나 적층 부직포의 MFR 등을 적절하게 조정하거나, 폴리올레핀계 수지에 활제를 첨가하거나 함으로써 제어할 수 있다.

본 발명의 적층 부직포의 적어도 편면의 KES법에 의한 평균 마찰 계수의 변동 MMD는, 0.008 이하인 것이 바람직하다. 평균 마찰 계수의 변동 MMD를 바람직하게는 0.008 이하로 하고, 보다 바람직하게는 0.0075 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 0.0070 이하로 함으로써, 적층 부직포의 표면의 거친 느낌을 더 저감시킬 수 있다.

KES법에 의한 평균 마찰 계수의 변동 MMD는, 평균 단섬유 직경이나 적층 부직포의 MFR 등을 적절하게 조정하거나, 폴리올레핀계 수지에 활제를 첨가하거나 함으로써 제어할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서 KES법에 의한 평균 마찰 계수 MIU, 평균 마찰 계수의 변동 MMD는, 이하와 같이 측정되는 값을 채용하는 것으로 한다.

(2) 시험편을 시료대에 세트한다.

(3) 50gf의 하중을 가한 접촉 마찰자(소재: φ0.5㎜ 피아노선(20개 병렬), 접촉 면적: 1㎠)로 시험편의 표면을 주사하고, 평균 마찰 계수를 측정한다.

(4) 상기한 측정을, 모든 시험편의 세로 방향(부직포의 길이 방향)과 가로 방향(부직포의 폭 방향)에서 행하고, 이것들의 총 6점의 평균 편차를 평균하여 소수점 이하 넷째 자리를 반올림하여, 평균 마찰 계수 MIU라고 한다. 또한, 상기한 총 6점의 평균 마찰 계수의 변동을 더 평균하여 소수점 이하 넷째 자리를 반올림하여, 평균 마찰 계수의 변동 MMD라고 했다.

또한, 본 발명에 있어서는, 적층 부직포의 유연성에 관하여, 통기량 및 관능 시험에 의해 평가된다.

본 발명의 적층 부직포의 단위 면적당 중량당의 통기량은, 0.2 내지 10cc/㎠·초/(g/㎡)인 것이 바람직하다. 단위 면적당 중량당의 통기량을 바람직하게는 8cc/㎠·초/(g/㎡) 이하로 하고, 보다 바람직하게는 6cc/㎠·초/(g/㎡) 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 4cc/㎠·초/(g/㎡) 이하로 함으로써, 하우스 랩 용도 등에서 필요해지는 통기성을 충분히 만족시킬 수 있다.

한편, 단위 면적당 중량당의 통기량을 바람직하게는 0.2cc/㎠·초/(g/㎡) 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 0.4cc/㎠·초/(g/㎡) 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 0.6cc/㎠·초/(g/㎡) 이상으로 함으로써, 스펀본드 부직포가 과도하게 치밀화되어, 유연성이 손상되거나 하는 것을 방지할 수 있다. 통기량은, 단위 면적당 중량, 단섬유 섬도, 멜트블로우층의 단위 면적당 중량 및 열압착 조건(압착율, 온도 및 선압) 등에 의해 조정할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 적층 부직포의 단위 면적당 중량당의 통기량은, JIS L1913(2010년)의 「6.8.1 프래질형법」에 준하여, 이하의 수순에 의해 측정되는 값을 채용하는 것으로 한다.

(1) 적층 부직포로부터 80㎝×100㎝의 시험편을 잘라낸다.

(2) 기압계의 압력 125㎩로, 시험편에 있어서 임의의 20점에 대하여 측정한다.

(3) 상기 20점의 평균값에 대하여, 소수점 이하 둘째 자리를 반올림하여 산출한다.

(4) 산출한 통기량(cc/㎠·초)을, 단위 면적당 중량(g/㎡)으로 나눈다.

본 발명의 적층 부직포는, 멜트블로우 부직포층의 함유량이 적층 부직포 질량에 대하여, 1질량％ 이상 15질량％ 이하인 것이 바람직하고, 2질량％ 이상 10질량％ 이하가 보다 바람직한 양태이다. 멜트블로우 부직포층의 함유량을 바람직하게는 1질량％ 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 2질량％ 이상으로 함으로써, 실용에 견딜 수 있는 내수성을 부여할 수 있다. 또한, 멜트블로우 부직포층의 함유량을 바람직하게는 5질량％ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 10질량％ 이하로 함으로써, 멜트블로우 부직포 특유의 경도를 경감시킬 수 있다.

또한, 적층 부직포에 있어서의 스펀본드 부직포층의 함유량을, 바람직하게는 85질량％ 보다 많고 99질량％ 미만으로 함으로써, 유연성과 가공성이 우수한 적층 부직포로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 멜트블로우 부직포층의 함유 비율은, 이하의 수순에 의해 측정되는 값을 채용하는 것으로 한다.

(1) 폭 100㎜×100㎜의 시험편을 적층 부직포의 폭 방향 등간격으로 3매 채취한다.

(2) 적층 부직포의 비압착부만을 채취한다.

(3) 채취한 시험편 및, 시험편으로부터 채취한 멜트블로우 부직포의 질량을 각각 측정한다.

(4) 적층 부직포에 있어서의 멜트블로우 부직포의 함유 비율을 산출한다.

본 발명의 적층 부직포의 단위 면적당 중량은, 10 내지 100g/㎡인 것이 바람직하다. 단위 면적당 중량을 바람직하게는 10g/㎡ 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 13g/㎡ 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 15g/㎡ 이상으로 함으로써, 실용에 제공할 수 있는 기계적 강도의 적층 부직포를 얻을 수 있다.

한편, 단위 면적당 중량을 바람직하게는 100g/㎡ 이하, 보다 바람직하게는 50g/㎡ 이하, 더욱 바람직하게는 30g/㎡ 이하로 함으로써, 하우스 랩재로서 사용하는 경우, 시공 시에 작업자가 손에 들고 작업할 때에 적합한 중량으로 되고, 시공 시의 취급성이 우수한 적층 부직포로 할 수 있다. 또한, 다른 용도로서 사용할 때에도 핸들링성이 우수한 적층 부직포로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 적층 부직포의 단위 면적당 중량은, JIS L1913(2010년)의 「6.2 단위 면적당의 질량」에 준하여, 이하의 수순에 의해 측정되는 값을 채용하는 것으로 한다.

(1) 20㎝×25㎝의 시험편을, 시료의 폭 1m당 3매 채취한다.

(2) 표준 상태에 있어서의 각각의 질량(g)을 측정한다.

(3) 그의 평균값을 1㎡당의 질량(g/㎡)으로 나타낸다.

본 발명의 적층 부직포의 두께는, 0.05 내지 1.5㎜인 것이 바람직하다. 두께를 바람직하게는 0.05 내지 1.5㎜, 보다 바람직하게는 0.08 내지 1.0㎜, 더욱 바람직하게는 0.10 내지 0.8㎜로 함으로써, 유연성과 적당한 쿠션성을 구비하고, 하우스 랩재로서 사용하는 경우, 시공 시에 작업자가 손에 들고 작업할 때에 적합한 중량으로 되어, 부직포의 강성이 지나치게 강하지 않아, 시공 시의 취급성이 우수한 적층 부직포로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 적층 부직포의 두께(㎜)는, JIS L1906(2000년)의 「5.1」에 준하여, 이하의 수순에 의해 측정되는 값을 채용하는 것으로 한다.

(1) 직경 10㎜의 가압자를 사용하여, 하중 10㎪로 부직포의 폭 방향 등간격으로 1m당 10점의 두께를 0.01㎜ 단위로 측정한다.

(2) 상기 10점의 평균값의 소수점 이하 셋째 자리를 반올림한다.

본 발명의 적층 부직포의 겉보기 밀도는, 0.05 내지 0.3g/㎤인 것이 바람직하다. 겉보기 밀도를 바람직하게는 0.3g/㎤ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 0.25g/㎤ 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 0.20g/㎤ 이하로 함으로써, 섬유가 밀하게 패킹되어 적층 부직포의 유연성이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 겉보기 밀도를 바람직하게는 0.05g/㎤ 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 0.08g/㎤ 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 0.10g/㎤ 이상으로 함으로써, 보풀이나 층간 박리의 발생을 억제하여, 실용에 견딜 수 있는 강력이나 유연성 및 취급성을 구비한 적층 부직포로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 겉보기 밀도(g/㎤)는, 상기한 반올림 전의 단위 면적당 중량과 두께로부터, 다음의 식에 기초하여 산출하고, 소수점 이하 셋째 자리를 반올림한 것으로 한다.

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

본 발명의 적층 부직포의 단위 면적당 중량당의 5％ 신장 시 응력(이하, 단위 면적당 중량당의 5％ 모듈러스라고 기재하는 경우가 있음.)은, 0.06 내지 0.33(N/25㎜)/(g/㎡)인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.13 내지 0.30(N/25㎜)/(g/㎡)이고, 더욱 바람직하게는 0.20 내지 0.27(N/25㎜)/(g/㎡)이다. 상기 범위로 함으로써, 실용에 제공할 수 있는 강도를 유지하면서, 유연하고 촉감이 우수한 스펀본드 부직포로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 적층 부직포의 단위 면적당 중량당의 5％ 신장 시 응력은, JIS L1913(2010년)의 「6.3 인장 강도 및 신장률(ISO법)」에 준하여, 이하의 수순에 의해 측정되는 값을 채용하는 것으로 한다.

(1) 25㎜×300㎜의 시험편을, 부직포의 세로 방향(부직포의 길이 방향)과 가로 방향(부직포의 폭 방향) 각각에 대하여 폭 1m당 3매 채취한다.

(2) 시험편을 파지 간격 200㎜로 인장 시험기에 세트한다.

(3) 인장 속도 100㎜/분으로 인장 시험을 실시하고, 5％ 신장 시의 응력(5％ 모듈러스)을 측정한다.

(4) 각 시험편에서 측정한 세로 방향과 가로 방향의 5％ 모듈러스의 평균값을 구하고, 다음의 식에 기초하여 단위 면적당 중량당의 5％ 모듈러스를 산출하고, 소수점 이하 셋째 자리를 반올림한다.

· 단위 면적당 중량당의 5％ 모듈러스((N/25㎜)/(g/㎡))＝[5％ 모듈러스의 평균값(N/25㎜)]/단위 면적당 중량(g/㎡).

[적층 부직포의 제조 방법]

이어서, 본 발명의 적층 부직포를 제조하는 방법의 바람직한 형태에 대하여, 구체적으로 설명한다.

본 발명의 적층 부직포는, 스펀본드(S)법과 멜트블로우(M)법에 의해 제조되는 부직포를 포함하는 적층 부직포이다. 본 발명의 적층 부직포의 제조 방법은, 스펀본드 부직포층과 멜트블로우 부직포층을 적층할 수 있는 방법이라면, 어느 방법에 따라서도 행할 수 있다. 예를 들어, 멜트블로우법에 의해 형성되는 섬유를, 스펀본드법으로 얻어지는 부직포층 상에 직접 퇴적시켜 멜트블로우 부직포층을 형성한 후, 스펀본드 부직포층과 멜트블로우 부직포층을 융착시키는 방법, 스펀본드 부직포층과 멜트블로우 부직포층을 중첩하고, 가열 가압에 의해 양 부직포층을 융착시키는 방법, 스펀본드 부직포층과 멜트블로우 부직포층을, 핫 멜트 접착제나 용제계 접착제 등의 접착제에 의해 접착하는 방법 등을 채용할 수 있다. 생산성의 관점에서는, 스펀본드 부직포층 상에, 직접 멜트블로우 부직포층을 형성하는 방법이 바람직한 양태이다.

또한, 목적에 따라, 스펀본드 부직포층(S)과 멜트블로우 부직포층(M)을, SM, SMS, SMMS, SSMMS 및 SMSMS로 적층한 구조로 할 수 있다.

스펀본드 부직포층은, 먼저, 용융된 열가소성 수지(폴리올레핀계 수지)를 방사 구금으로부터 장섬유로서 방출하고, 이것을 이젝터에 의해 압축 에어로 흡인 연신한 후, 이동하는 네트 상에 섬유를 포집하여 부직포층화한다.

방사 구금이나 이젝터의 형상은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 원형이나 직사각형 등, 다양한 형상의 것을 채용할 수 있다. 그 중에서도, 압축 에어의 사용량이 비교적 적고 에너지 비용이 우수한 것, 사조끼리의 융착이나 찰과가 일어나기 어렵고, 사조의 개섬도 용이한 점에서, 직사각형 구금과 직사각형 이젝터의 조합이 바람직하게 사용된다.

본 발명에서는, 폴리올레핀계 수지를 압출기에 있어서 용융하고, 계량하여 방사 구금으로 공급하고, 장섬유로서 방출한다. 폴리올레핀계 수지를 용융하여 방사할 때의 방사 온도는, 200 내지 270℃인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 210 내지 260℃이고, 더욱 바람직하게는 220 내지 250℃이다. 방사 온도를 상기 범위 내로 함으로써, 안정된 용융 상태로 하여, 우수한 방사 안정성을 얻을 수 있다.

방출된 장섬유의 사조는, 이어서 냉각된다. 방출된 사조를 냉각하는 방법으로서는, 예를 들어, 냉풍을 강제적으로 사조에 분사하는 방법, 사조 주위의 분위기 온도에서 자연 냉각하는 방법 및 방사 구금과 이젝터 사이의 거리를 조정하는 방법 등을 들 수 있고, 또는 이들 방법을 조합하는 방법을 채용할 수 있다. 또한, 냉각 조건은, 방사 구금의 단공당의 토출량, 방사 온도 및 분위기 온도 등을 고려하여, 적절히 조정하여 채용할 수 있다.

이어서, 냉각 고화된 사조는, 이젝터로부터 분사되는 압축 에어에 의해 견인되어, 연신된다. 방사 속도는, 3,000 내지 6,500m/분인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3,500 내지 6,500m/분이고, 더욱 바람직하게는 4,000 내지 6,500m/분이다. 방사 속도를 3,000 내지 6,500m/분으로 함으로써, 높은 생산성을 갖게 되고, 또한 섬유의 배향 결정화가 진행되어, 고강도의 장섬유를 얻을 수 있다. 통상으로는 방사 속도를 높여 가면, 방사성은 악화되어 사상을 안정적으로 생산할 수 없지만, 전술한 바와 같이 특정한 범위의 MFR을 갖는 폴리올레핀계 수지를 사용함으로써, 의도하는 폴리올레핀 섬유를 안정적으로 방사할 수 있다.

계속해서, 얻어진 장섬유를, 이동하는 네트 상에 포집하여 부직포층화한다. 본 발명에서는, 부직포층에 대하여, 네트 상에서 그의 편면으로부터 열 플랫 롤을 맞닿게 하여 가접착시키는 것도 바람직한 양태이다. 이와 같이 함으로써, 네트 상을 반송 중에 부직포층의 표층이 말리거나 불려 날리거나 하여 텍스쳐가 악화되는 것을 방지하여, 사조를 포집하고 나서 열압착할 때까지의 반송성을 개선할 수 있다.

이어서, 멜트블로우 부직포는, 종래 공지의 방법을 채용할 수 있다. 먼저, 폴리올레핀계 수지를 압출기 내에서 용융하여 구금부에 공급하고, 구금으로부터 압출한 사조에 열풍을 분사하여, 세화시킨 후, 포집 네트 상에 부직포층을 형성한다. 멜트블로우법에서는, 복잡한 공정을 필요로 하지 않고, 수㎛의 세섬유를 용이하게 얻을 수 있어, 높은 내수 특성을 달성하기 쉽게 할 수 있다.

계속해서, 얻어진 스펀본드 부직포층과 멜트블로우 부직포층을 적층하고, 이것들을 열접착함으로써, 의도하는 적층 부직포를 얻을 수 있다.

부직포층을 열접착하는 방법은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 상하 한 쌍의 롤 표면에 각각 조각(요철부)이 실시된 열 엠보스 롤, 한쪽의 롤 표면이 플랫(평활)한 롤과 다른 쪽의 롤 표면에 조각(요철부)이 실시된 롤의 조합을 포함하는 열 엠보스 롤 및 상하 한 쌍의 플랫(평활) 롤의 조합을 포함하는 열 캘린더 롤 등, 각종 롤에 의해 열접착하는 방법이나, 혼의 초음파 진동에 의해 열 용착시키는 초음파 접착 등의 방법을 들 수 있다.

그 중에서도, 생산성이 우수하고, 부분적인 열접착부에서 강도를 부여하고, 또한 비접착부에서 부직포만의 질감이나 촉감을 유지할 수 있는 점에서, 상하 한 쌍의 롤 표면에 각각 조각(요철부)이 실시된 열 엠보스 롤 또는 한쪽의 롤 표면이 플랫(평활)한 롤과 다른 쪽의 롤 표면에 조각(요철부)이 실시된 롤의 조합을 포함하는 열 엠보스 롤을 사용하는 것이 바람직한 양태이다.

열 엠보스 롤의 표면 재질로서는, 충분한 열압착 효과를 얻고, 또한 한쪽의 엠보스 롤의 조각(요철부)이 다른 쪽의 롤 표면에 전사하는 것을 방지하기 위해, 금속제 롤과 금속제 롤을 쌍으로 하는 것이 바람직한 양태이다.

이러한 열 엠보스 롤에 의한 엠보스 접착 면적률은, 5 내지 30％인 것이 바람직하다. 접착 면적을 바람직하게는 5％ 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 8％ 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 10％ 이상으로 함으로써, 적층 부직포로서 실용에 제공할 수 있는 강도를 얻을 수 있다. 한편, 접착 면적을 바람직하게는 30％ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 25％ 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 20％ 이하로 함으로써, 특히 건축 자재 용도에서의 사용에 적합한 적당한 유연성을 얻을 수 있다. 초음파 접착을 사용하는 경우에도, 접착 면적률은 마찬가지의 범위인 것이 바람직하다.

여기서 말하는 접착 면적이란, 접착부가 적층 부직포 전체에 차지하는 비율의 것을 의미한다. 구체적으로는, 한 쌍의 요철을 갖는 롤에 의해 열접착하는 경우는, 상측 롤의 볼록부와 하측 롤의 볼록부가 겹쳐서 부직포층에 맞닿는 부분(접착부)의 적층 부직포 전체에 차지하는 비율의 것을 의미한다. 또한, 요철을 갖는 롤과 플랫 롤에 의해 열접착하는 경우는, 요철을 갖는 롤의 볼록부가 부직포층에 맞닿는 부분(접착부)의 적층 부직포 전체에 차지하는 비율의 것을 의미한다. 또한, 초음파 접착하는 경우는, 초음파 가공에 의해 열 용착시키는 부분(접착부)의 적층 부직포 전체에 차지하는 비율의 것을 의미한다.

열 엠보스 롤이나 초음파 접착에 의한 접착부의 형상은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형, 평행사변형, 마름모꼴, 정육각형 및 정팔각형 등을 사용할 수 있다. 또한 접착부는, 적층 부직포의 길이 방향(반송 방향)과 폭 방향으로, 각각 일정한 간격으로 균일하게 존재하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 적층 부직포의 강도의 변동을 저감시킬 수 있다.

열접착 시의 열 엠보스 롤의 표면 온도는, 사용하고 있는 폴리올레핀계 수지의 융점에 대하여 －50 내지 －15℃로 하는 것이 바람직한 양태이다. 열 롤의 표면 온도를 폴리올레핀계 수지의 융점에 대하여 바람직하게는 －50℃ 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 －45℃ 이상으로 함으로써, 적절하게 열접착시켜 실용에 제공할 수 있는 강도의 적층 부직포를 얻을 수 있다. 또한, 열 엠보스 롤의 표면 온도를 폴리올레핀계 수지의 융점에 대하여 바람직하게는 －15℃ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 －20℃ 이하로 함으로써, 과도한 열접착을 억제하여, 적층 부직포로서, 특히 건축 자재 용도에서의 사용에 적합한 적당한 유연성·가공성을 얻을 수 있다.

열접착 시의 열 엠보스 롤의 선압은, 50 내지 500N/㎝인 것이 바람직하다. 롤의 선압을 바람직하게는 50N/㎝ 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 100N/㎝ 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 150N/㎝ 이상으로 함으로써, 적절하게 열접착시켜 실용에 제공할 수 있는 강도의 적층 부직포를 얻을 수 있다.

한편, 열 엠보스 롤의 선압을 바람직하게는 500N/㎝ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 400N/㎝ 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 300N/㎝ 이하로 함으로써, 적층 부직포로서, 특히 건축 자재 용도에서의 사용에 적합한 적당한 유연성·가공성을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 적층 부직포의 두께를 조정하는 것을 목적으로, 상기한 열 엠보스 롤에 의한 열접착 전 및/혹은 후에, 상하 한 쌍의 플랫 롤을 포함하는 열 캘린더 롤에 의해 열압착을 실시할 수 있다. 상하 한 쌍의 플랫 롤이란, 롤의 표면에 요철이 없는 금속제 롤이나 탄성 롤이고, 금속제 롤과 금속제 롤을 쌍으로 하거나, 금속제 롤과 탄성 롤을 쌍으로 하거나 하여 사용할 수 있다.

또한, 여기서 탄성 롤이란, 금속제 롤과 비교하여 탄성을 갖는 재질을 포함하는 롤이다. 탄성 롤로서는, 예를 들어 페이퍼, 코튼 및 아라미드 페이퍼 등의 소위 페이퍼 롤이나, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 실리콘계 수지, 폴리에스테르계 수지 및 경질 고무 및 이것들의 혼합물을 포함하는 수지제의 롤 등을 들 수 있다.

실시예

이어서, 실시예에 기초하여, 본 발명의 적층 부직포에 대하여 구체적으로 설명한다. 각 물성의 측정에 있어서, 특별한 기재가 없는 것은, 상기한 방법에 기초하여 측정을 행한 것이다.

(1) 폴리올레핀계 수지의 MFR(g/10분):

폴리올레핀계 수지 (A), 폴리올레핀계 수지 (B)의 MFR은, 하중이 2.16㎏, 온도가 230℃인 조건에서 측정했다.

(2) 적층 부직포의 MFR(g/10분):

적층 부직포의 MFR은, 하중이 2.16㎏이고, 온도가 230℃인 조건에서 측정했다.

(3) 방사 속도(m/분):

상기한 평균 단섬유 직경과, 사용하는 폴리올레핀계 수지 (A) 혹은 폴리올레핀계 수지 (B)의 고체 밀도로부터, 길이 10,000m당의 질량을 평균 단섬유 섬도(dtex)로 하고, 소수점 이하 둘째 자리를 반올림하여 산출했다. 평균 단섬유 섬도와, 각 조건에서 설정한 방사 구금 단공으로부터 토출되는 수지의 토출량(이하, 단공 토출량이라고 약기함.)(g/분)으로부터, 다음의 식에 기초하여, 방사 속도를 산출했다.

· 방사 속도(m/분)＝(10000×[단공 토출량(g/분)])/[평균 단섬유 섬도(dtex)].

(4) 적층 부직포의 내수압(㎜H₂O):

스위스·텍스 테스트사 내수압 시험기 「하이드로 테스터」(FX-3000-IV형)를 사용했다.

(5) 적층 부직포의 단위 면적당 중량당의 통기량((cc/㎠·초)/(g/㎡)):

상기한 방법에 기초하여, 통기량의 측정을 행하였다. 또한, 산출한 통기량(cc/㎠·초)을, 상기한 방법에 기초하여 구한 단위 면적당 중량(g/㎡)으로부터, 다음의 식으로부터 소수점 이하 둘째 자리를 반올림하여 단위 면적당 중량당의 통기량을 산출했다.

· 단위 면적당 중량당의 통기량＝통기량(cc/㎠·초)/단위 면적당 중량(g/㎡).

(6) 적층 부직포의 KES법에 의한 표면 조도 SMD(㎛):

측정에는, 가토 테크사제 자동화 표면 시험기 「KES-FB4-AUTO-A」를 사용했다. 표면 조도 SMD는 적층 부직포의 양면에서 측정하고, 표 1에는 이들 중 작은 쪽의 값을 기재했다.

(7) 적층 부직포의 KES법에 의한 평균 마찰 계수 MIU, 적층 부직포의 KES법에 의한 평균 마찰 계수의 변동 MMD:

측정에는, 가토 테크사제 자동화 표면 시험기 「KES-FB4-AUTO-A」를 사용했다. 평균 마찰 계수 MIU는 적층 부직포의 양면에서 측정하고, 표 1에는 이들 중 작은 쪽의 값을 기재했다.

(8) 부직포의 유연성(가공성):

부직포 촉감의 관능 평가로서, 유연성에 대하여, 다음의 기준으로 점수 부여를 행하였다. 이것을 10명이 행하여 그의 평균을 부직포 촉감으로서 평가했다. 각각의 점수가 높을수록 유연성이 우수하고, 각종 가공에 있어서의 가공성이 양호하다고 판단하고, 4.0점 이상을 합격이라고 했다.

<유연성(가공성)>

5점: 유연(가공성 양호)

4점: 5점과 3점의 중간

3점: 보통

2점: 3점과 1점의 중간

1점: 딱딱하다(가공성 불량).

[실시예 1]

(스펀본드 부직포층(하층))

MFR이 200g/10분, 융점이 163℃인 호모 폴리머를 포함하는 폴리프로필렌 수지를 압출기에서 용융하고, 구멍 직경 φ가 0.30㎜, 구멍 심도가 2㎜인 직사각형 구금으로부터, 방사 온도가 235℃, 단공 토출량이 0.32g/분인 조건에서 방출했다. 방출한 사조를 냉각 고화한 후, 이것을 직사각형 이젝터에 있어서, 이젝터 압력을 0.35㎫로 한 압축 에어에 의해 견인, 연신하고, 이동하는 네트 상에 포집했다. 이에 의해, 폴리프로필렌 장섬유를 포함하는, 단위 면적당 중량이 8.2g/㎡인 스펀본드 부직포층을 형성했다. 형성한 스펀본드 부직포층을 구성하는 섬유의 특성은, 평균 단섬유 직경은 10.1㎛이고, 이것으로부터 환산한 방사 속도는 4,400m/분이었다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊김은 보이지 않고 양호했다.

(멜트블로우 부직포층)

이어서, MFR이 1100g/분인 호모 폴리머를 포함하는 폴리프로필렌 수지를 압출기에서 용융하고, 구멍 직경 φ가 0.25㎜인 구금으로부터, 방사 온도가 260℃, 단공 토출량이 0.10g/분으로 방출했다. 그 후, 에어 온도가 290℃, 에어 압력이 0.10㎫인 조건에서 에어를 사조에 분사하고, 상기한 스펀본드 부직포층 상에 포집하여, 멜트블로우 부직포층을 형성했다. 이때, 동 조건에서 포집 네트 상에 별도 채취한 멜트블로우 부직포층의 단위 면적당 중량은 1.6g/㎡이고, 평균 섬유 직경은 1.5㎛였다.

(스펀본드 부직포층(상층))

또한, 이 멜트블로우 부직포층 상에, 하층의 스펀본드 부직포층을 형성한 조건과 동일한 조건에서, 폴리프로필렌 장섬유를 포집시켜, 스펀본드 부직포층을 형성했다. 이에 의해, 총 단위 면적당 중량 18g/㎡의, 스펀본드-멜트블로우-스펀본드 적층 섬유 웹을 얻었다.

(적층 부직포)

계속해서, 얻어진 적층 섬유 웹을, 상부 롤에 금속제로 물방울 무늬의 조각이 이루어진 접착 면적률 16％의 엠보스 롤을, 하부 롤에 금속제 플랫 롤로 구성되는 상하 한 쌍의 열 엠보스 롤을 사용하여, 선압을 300N/㎝, 열접착 온도를 130℃의 조건에서 열접착하여, 단위 면적당 중량이 18g/㎡인 적층 부직포를 얻었다. 얻어진 적층 부직포에 대하여, 두께, 겉보기 밀도, 내수압, 단위 면적당 중량당의 통기량, 표면 조도 SMD, 평균 마찰 계수 MIU 및 평균 마찰 계수의 변동 MMD를 측정하고, 또한 적층 부직포의 유연성을 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 2]

(스펀본드 부직포층(하층)·(상층))

단공 토출량을 0.21g/분으로 하고, 이젝터의 압력을 0.50㎫로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해, 폴리프로필렌 장섬유를 포함하는 스펀본드 부직포층을 형성했다. 형성한 스펀본드 부직포층을 구성하는 장섬유의 특성은, 평균 단섬유 직경은 7.2㎛이고, 이것으로부터 환산한 방사 속도는 5,700m/분이었다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊김은 보이지 않고 양호했다.

(멜트블로우 부직포층)

에어 압력을 0.20㎫로 한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 멜트블로우 부직포층을 형성했다. 얻어진 형성한 멜트블로우 부직포층을 구성하는 섬유의 특성은, 평균 섬유 직경이 1.0㎛였다.

(적층 부직포)

실시예 1과 마찬가지로 하여, 적층 부직포를 얻었다. 얻어진 적층 부직포에 대하여, 두께, 겉보기 밀도, 내수압, 단위 면적당 중량당의 통기량, 표면 조도 SMD, 평균 마찰 계수 MIU 및 평균 마찰 계수의 변동 MMD를 측정하고, 또한 적층 부직포의 유연성을 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 3]

(스펀본드 부직포층(하층)·(상층))

이젝터 압력을 0.50㎫로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해, 폴리프로필렌 장섬유를 포함하는 스펀본드 부직포층을 형성했다. 형성한 스펀본드 부직포층을 구성하는 장섬유의 특성은, 평균 단섬유 직경은 8.9㎛이고, 이것으로부터 환산한 방사 속도는 5,600m/분이었다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊김은 보이지 않고 양호했다.

(멜트블로우 부직포층)

실시예 2와 동일한 방법으로 멜트블로우 부직포층을 형성했다.

(적층 부직포)

실시예 1과 동일한 방법으로 적층 부직포를 얻었다. 얻어진 적층 부직포에 대하여, 두께, 겉보기 밀도, 내수압, 단위 면적당 중량당의 통기량, 표면 조도 SMD, 평균 마찰 계수 MIU 및 평균 마찰 계수의 변동 MMD를 측정하고, 또한 적층 부직포의 유연성을 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 4]

(스펀본드 부직포층(하층)·(상층))

실시예 1과 동일한 방법으로, 스펀본드 부직포층을 얻었다.

(멜트블로우 부직포층)

실시예 2와 동일한 방법으로, 멜트블로우 부직포층 섬유 웹을 얻었다.

(적층 부직포)

[실시예 5]

(스펀본드 부직포층(하층)·(상층))

단위 면적당 중량을 8.5g/㎡로 한 것 이외는, 실시예 2와 동일한 방법으로 스펀본드 부직포층을 얻었다.

(멜트블로우 부직포층)

단위 면적당 중량을 1.0g/㎡로 한 것 이외는, 실시예 2와 동일한 방법으로 멜트블로우 부직포층을 얻었다.

(적층 부직포)

[실시예 6]

(스펀본드 부직포층(하층)·(상층))

단위 면적당 중량을 8.5g/㎡로 한 것 이외는, 실시예 3과 동일한 방법으로 스펀본드 부직포층을 얻었다.

(멜트블로우 부직포층)

실시예 5와 동일한 방법으로, 멜트블로우 부직포층을 얻었다.

(적층 부직포)

[실시예 7]

(스펀본드 부직포층(하층)·(상층))

호모 폴리머를 포함하는 폴리프로필렌 수지에, 지방산 아미드 화합물로서, 에틸렌비스스테아르산아미드를 1.0질량％ 첨가한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 스펀본드 부직포층을 얻었다.

(멜트블로우 부직포층)

실시예 1과 동일한 방법으로, 멜트블로우 부직포층을 얻었다.

(적층 부직포)

[실시예 8]

(스펀본드 부직포층(하층)·(상층))

단위 면적당 중량을 13.6g/㎡로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 스펀본드 부직포층을 얻었다.

(멜트블로우 부직포층)

단위 면적당 중량을 2.8g/㎡로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 멜트블로우 부직포층을 얻었다.

(적층 부직포)

[비교예 1]

(스펀본드 부직포층(하층)·(상층))

MFR이 60g/10분, 융점이 163℃인 호모 폴리프로필렌 수지를 사용하고, 이젝터 압력을 0.20㎫로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 스펀본드 부직포층을 얻었다. 얻어진 스펀본드 부직포층을 구성하는 장섬유의 특성은, 평균 단섬유 직경은 11.8㎛이고, 이것으로부터 환산한 방사 속도는 3,200m/분이었다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊김은 보이지 않고 양호했다. 또한, 동일 조건에서 이젝터 압력을 0.35㎫로 한 경우, 실 끊김이 다발하여, 방사 불가였다.

(멜트블로우 부직포층)

실시예 2와 동일한 방법으로 멜트블로우 부직포층을 얻었다.

(적층 부직포)

[비교예 2]

(스펀본드 부직포층(하층)·(상층))

비교예 1과 동일한 방법으로 스펀본드 부직포층을 얻었다.

(멜트블로우 부직포층)

단위 면적당 중량을 2.0g/㎡로 한 것 이외는, 실시예 2와 동일한 방법으로 멜트블로우 부직포층을 얻었다.

(적층 부직포)

[비교예 3]

(스펀본드 부직포층(하층)·(상층))

MFR이 35g/10분, 융점이 163℃인 호모 폴리프로필렌 수지를 사용하고, 단공 토출량을 0.5g/분으로 하고, 이젝터 압력을 0.20㎫로 한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 스펀본드 부직포층을 얻었다. 얻어진 스펀본드 부직포층을 구성하는 장섬유의 특성은, 평균 단섬유 직경은 14.5㎛이고, 이것으로부터 환산한 방사 속도는 3,300m/분이었다. 또한, 동일한 조건에서 이젝터 압력을 0.35㎫로 한 경우, 실 끊김이 다발하여, 방사 불가였다.

(멜트블로우 부직포층)

실시예 2와 동일한 방법으로, 멜트블로우 부직포층을 얻었다.

(적층 부직포)

실시예 1 내지 8은, KES법에 의한 표면 조도 SMD가 1.0 내지 2.6㎛이고, 단위 면적당 중량당의 내수압은 15㎜H₂O/(g/㎡) 이상으로 우수한 내수 특성을 갖고 있었다. 특히 실시예 1 내지 7은, 멜트블로우 부직포층을 구성하는 섬유의 함유량이 적층 부직포 질량에 대하여 1 내지 10질량％인 점에서, 부직포의 유연성(가공성)도 우수했다. 또한, 스펀본드 부직포층을 구성하는 섬유에, 에틸렌비스스테아르산아미드를 첨가한 실시예 7의 적층 부직포는, 평균 마찰 계수가 저감되고, 유연성이 증가하여 가공성이 우수하고, 하우스 랩재용 부직포로서 특히 적합한 것이었다.

한편, 비교예 1 내지 3의 적층 부직포는, 표면 조도 SMD가 2.7㎛ 이상이고, 내수 성능이 떨어지고, 유연성도 낮은 것이었다.

본 발명을 특정한 양태를 사용하여 상세하게 설명했지만, 본 발명의 의도와 범위를 벗어나는 일 없이 다양한 변경 및 변형이 가능한 것은, 당업자에게 있어서 명확하다. 또한 본 출원은, 2018년 2월 28일자로 출원된 일본 특허 출원(특원2018-034868) 및 2018년 7월 27일자로 출원된 일본 특허 출원(특원2018-141050)에 기초하고 있고, 그의 전체가 인용에 의해 원용된다.

본 발명의 적층 부직포는, 생산성이 높고, 텍스쳐가 균일하고, 표면이 매끄럽고 질감이나 촉감이 우수하고, 더 높은 내수성을 갖는 점에서, 투습 방수 시트로서, 건축용 자재로서 적합하게 이용할 수 있다.

또한, 본 발명의 적층 부직포의 용도는, 상기에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 필터, 필터 기재, 전선 래핑재 등의 공업 자재, 벽지, 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, 전면 커버링재, 차광 시트 등의 농업 자재, 천정재 및 스페어 타이어 커버재 등의 차량 자재 등에 사용할 수 있다.

Claims

폴리올레핀계 수지 (A)를 포함하는 섬유로 구성되는 스펀본드 부직포층과 폴리올레핀계 수지 (B)를 포함하는 섬유로 구성되는 멜트블로우 부직포층이 적층되어 이루어지는 적층 부직포이며, 상기 적층 부직포의 용융 유속이, 80 내지 850g/10분이고, 적어도 편면의 KES법에 의한 표면 조도 SMD가 1.0 내지 2.6㎛이고, 또한 단위 면적당 중량당의 내수압이 15㎜H₂O/(g/㎡) 이상인, 적층 부직포.
제1항에 있어서, 스펀본드 부직포층을 구성하는 폴리올레핀계 수지 (A)를 포함하는 섬유의 평균 단섬유 직경이, 6.5 내지 11.9㎛인, 적층 부직포.
제1항 또는 제2항에 있어서, 멜트블로우 부직포층의 함유량이, 적층 부직포 질량에 대하여 1질량％ 이상 15질량％ 이하인, 적층 부직포.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 편면의 KES법에 의한 평균 마찰 계수 MIU가, 0.1 내지 0.5인, 적층 부직포.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 편면의 KES법에 의한 평균 마찰 계수의 변동 MMD가, 0.008 이하인, 적층 부직포.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리올레핀계 수지 (A)에, 탄소수가 23 이상 50 이하인 지방산 아미드 화합물이 함유되어 이루어지는, 적층 부직포.
제6항에 있어서, 상기 지방산 아미드 화합물의 첨가량이, 0.01 내지 5.0질량％인, 적층 부직포.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 지방산 아미드 화합물이, 에틸렌비스스테아르산아미드인, 적층 부직포.