KR20200126371A - 스펀본드 부직포 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평균 단섬유 직경이 세경이면서 방사성이 양호하여 생산성이 높은 폴리올레핀계 섬유를 포함하고, 텍스쳐가 균일하며, 표면이 매끄러워서 질감이나 촉감이 우수하고, 또한 높은 유연성을 갖는 스펀본드 부직포를 제공한다. 본 발명은 폴리올레핀계 수지를 포함하는 섬유에 의해 구성된 스펀본드 부직포이며, 상기한 섬유의 평균 단섬유 직경이 6.5 내지 11.9㎛이고, 반사광 휘도에 의한 섬유 분산도가 10 이하이며, 또한 적어도 편면의 KES법에 의한 표면 조도 SMD가 1.0 내지 2.6㎛인 스펀본드 부직포에 관한 것이다.

Description

스펀본드 부직포

본 발명은 폴리올레핀계 수지를 포함하는 섬유에 의해 구성되고, 특히 위생 재료 용도로서의 사용에 적합한 스펀본드 부직포에 관한 것이다.

일반적으로, 종이 기저귀나 생리대 등의 위생 재료용의 부직포에는, 질감, 촉감, 유연성 및 높은 생산성이 요구되고 있다. 특히, 종이 기저귀의 톱 시트는 피부에 직접 접촉하는 소재인 것으로부터, 촉감이나 유연성에 대한 요구가 높은 용도의 하나이다.

이와 같이, 질감, 촉감 및 유연성을 향상시키는 수단으로서는, 종래부터 부직포를 구성하는 섬유의 섬유 직경을 컨트롤하는 방법이 효과적인 것이 알려져 있다. 예를 들어, 섬유의 섬도와 흡착력을 특정한 범위로 함으로써, 섬유 자체의 구부림 유연함을 향상시킨 스펀본드 부직포가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).

또한, 비교적 용융 유속이 큰 폴리프로필렌계 수지를 원료로서 사용하고, 드래프트비를 1500 이상으로 함으로써, 단섬유 섬도를 1.5데니어 이하까지 세경화하여, 유연성과 강도를 양립시키는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 2 참조).

일본 특허 공개 2013-159884호 공보 일본 특허 제4943349호 공보

그러나, 특허문헌 1에 개시된 방법에서는, 비교적 용융 유속이 작은, 즉 고점도의 폴리프로필렌계 수지를 원료로서 사용하고, 방사 속도를 5,000m/분과 같이 고속화함으로써 섬유를 세경화하고 있기 때문에, 실 끊어짐이 발생하기 쉬워, 안정적으로 생산을 하는 것이 곤란하였다.

또한 특허문헌 1에 있어서는, 70℃ 이상의 융점을 갖는 에스테르 화합물을 함유시킴으로써, 부직포에 미끌미끌감을 부여하여 촉감을 향상시키는 것도 나타나 있다. 그러나, 이 제안에서는 확실히 마찰 계수는 저하되기는 하지만, 요구되는 레벨에 비추어 보면 부직포의 매끄러움은 충분히 만족할 수 있는 것은 아니고, 더한층의 촉감의 향상이 요구되고 있었다.

한편, 특허문헌 2에 개시된 방법에서는, 비교적 용융 유속이 큰 폴리프로필렌계 수지를 원료로서 사용하고, 드래프트비를 1500 이상으로 함으로써 세경화하고 있기 때문에, 저점도의 원료를 큰 구멍 직경의 구금에서 방사할 필요가 있다. 이에 의해, 구금 배압이 걸리기 어려워, 균일한 방출을 할 수 없어 실 끊어짐이나 섬유 직경 불균일이 발생하기 쉽다고 하는 과제가 있는 외에, 텍스쳐 균일성에도 개선의 여지가 있었다.

따라서 본 발명의 목적은, 상기 과제를 감안하여, 단섬유 직경이 세경이면서 방사성이 양호하여 생산성이 높은 폴리올레핀계 섬유를 포함하고, 텍스쳐가 균일하며, 표면이 매끄러워서 질감이나 촉감이 우수하고, 또한 높은 유연성을 갖는 스펀본드 부직포를 제공하는 데 있다.

본 발명의 스펀본드 부직포는, 폴리올레핀계 수지를 포함하는 섬유에 의해 구성된 스펀본드 부직포이며, 상기한 섬유의 평균 단섬유 직경이 6.5 내지 11.9㎛이고, 반사광 휘도에 의한 섬유 분산도가 10 이하이며, 또한 적어도 편면의 KES법에 의한 표면 조도 SMD가 1.0 내지 2.6㎛인, 스펀본드 부직포이다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 바람직한 형태에 의하면, 상기한 스펀본드 부직포의 겉보기 밀도는 0.05 내지 0.3g/㎤이다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 바람직한 형태에 의하면, 상기한 스펀본드 부직포의 적어도 편면의 KES법에 의한 평균 마찰 계수 MIU는, 0.1 내지 0.5이다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 바람직한 형태에 의하면, 상기한 스펀본드 부직포의 KES법에 의한 평균 마찰 계수의 변동 MMD는, 0.008 이하이다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 바람직한 형태에 의하면, 상기한 스펀본드 부직포의 용융 유속은, 155 내지 850g/10분이다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 바람직한 형태에 의하면, 상기한 폴리올레핀계 수지에 탄소수 23 이상 50 이하인 지방산 아미드 화합물이 함유되어 있는 것이다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 바람직한 형태에 의하면, 상기한 지방산 아미드 화합물의 첨가량은, 0.01 내지 5.0질량％이다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 바람직한 형태에 의하면, 상기한 지방산 아미드 화합물은 에틸렌비스스테아르산아미드이다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 바람직한 형태에 의하면, 상기한 스펀본드 부직포는 폴리프로필렌계 수지를 포함하는 섬유에 의해 구성되어 이루어지는 것이다.

본 발명에 따르면, 단섬유 직경이 세경이면서 방사성이 양호하고 생산성이 높은 폴리올레핀 섬유를 포함하고, 텍스쳐가 균일하고, 표면이 매끄러워서 질감이나 촉감이 우수하고, 또한 높은 유연성을 갖는 스펀본드 부직포가 얻어진다. 이들 특성으로부터, 본 발명의 스펀본드 부직포는, 특히 위생 재료 용도로서 적합하게 사용할 수 있다.

본 발명의 스펀본드 부직포는, 폴리올레핀계 수지를 포함하는 섬유에 의해 구성된 스펀본드 부직포이며, 상기한 섬유의 평균 단섬유 직경이 6.5 내지 11.9㎛이고, 반사광 휘도에 의한 섬유 분산도가 10 이하이며, 또한 적어도 편면의 KES법(Kawabata Evaluation System)에 의한 표면 조도 SMD가 1.0 내지 2.6㎛인 스펀본드 부직포이다.

이와 같이 함으로써, 텍스쳐가 균일하고, 표면이 매끄럽고 거친 느낌이 작아, 질감이나 촉감이 우수하고, 또한 유연성이 우수한 스펀본드 부직포로 할 수 있다. 이하에, 이들의 상세에 대하여 설명한다.

[폴리올레핀계 수지]

본 발명에서 사용되는 폴리올레핀계 수지에 대해서, 예를 들어, 폴리프로필렌계 수지 및 폴리에틸렌계 수지를 들 수 있다.

폴리프로필렌계 수지로서는, 예를 들어, 프로필렌의 단독 중합체 혹은 프로필렌과 각종 α-올레핀의 공중합체 등을 들 수 있다.

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

방사성이나 강도의 특성의 관점에서, 특히 폴리프로필렌계 수지가 바람직하게 사용된다.

본 발명에서 사용되는 폴리올레핀계 수지에 대해서, 프로필렌의 단독 중합체의 비율이 60질량％ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70질량％ 이상이며, 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 올레핀계 수지나 열가소성 엘라스토머 등을 함유하는 수지 조성물을 사용할 수도 있다.

또한, 상기 폴리올레핀계 수지를 조합한 복합형 섬유로서도 사용된다. 복합형 섬유의 복합 형태로서는, 예를 들어, 동심 코어-시스형, 편심 코어-시스형 및 해도형 등의 복합 형태를 들 수 있다. 그 중에서도, 방사성이 우수하고, 열접착에 의해 섬유끼리를 균일하게 접착시킬 수 있는 점에서, 동심 코어-시스형의 복합 형태로 하는 것이 바람직한 양태이다.

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 따라서 첨가할 수 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 방사를 행하기 쉬워진다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 원료인 폴리올레핀계 수지의 용융 유속(이하, MFR이라고 기재하는 경우가 있다.)은, 바람직하게는 155 내지 850g/10분이며, 보다 바람직하게는 155 내지 600g/10분이며, 더욱 바람직하게는 155 내지 400g/10분이다.

이 폴리올레핀계 수지의 MFR은, ASTM D1238(A법)에 의해 측정되는 값을 채용한다.

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

MFR이 다른 2종류 이상의 수지를 임의의 비율로 블렌드하여, 폴리올레핀계 수지의 MFR을 조정하는 것도 당연 가능하다. 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. 상기 범위로 함으로써, 블렌드한 폴리올레핀계 수지에 부분적으로 점도 불균일이 발생하여, 섬도가 불균일화하거나, 방사성이 악화되거나 하는 것을 방지할 수 있다.

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

본 발명의 스펀본드 부직포에는, 미끄럼성이나 유연성을 향상시키기 위해서, 구성 섬유인 곳의 폴리올레핀계 수지를 포함하는 폴리올레핀계 섬유에, 탄소수 23 이상 50 이하의 지방산 아미드 화합물이 함유되어 있는 것이 바람직한 양태이다.

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

본 발명에서 사용되는 탄소수 23 이상 50 이하의 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, 탄소수 23 이상 50 이하의 지방산 아미드 화합물로서, 테트라도코산산아미드, 헥사도코산산아미드, 옥타도코산산아미드, 네르본산아미드, 테트라코사엔타펜산아미드, 니신산아미드, 에틸렌비스라우르산아미드, 메틸렌비스라우르산아미드, 에틸렌비스스테아르산아미드, 에틸렌비스히드록시스테아르산아미드, 에틸렌비스베헨산아미드, 헥사메틸렌비스스테아르산아미드, 헥사메틸렌비스베헨산아미드, 헥사메틸렌히드록시스테아르산아미드, 디스테아릴아디프산아미드, 디스테아릴세바스산아미드, 에틸렌비스올레산아미드, 에틸렌비스에루크산아미드, 및 헥사메틸렌비스올레산아미드 등을 들 수 있고, 이들은 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 수지를 포함하는 섬유에 의해, 높은 생산성을 유지하면서, 미끄럼성이나 유연성이 우수한 스펀본드 부직포를 얻을 수 있다.

본 발명에서는, 이 폴리올레핀계 수지를 포함하는 섬유에 대한 지방산 아미드 화합물의 첨가량은, 0.01 내지 5.0질량％인 것이 바람직한 양태이다. 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.

여기에서 말하는 첨가량이란, 본 발명의 스펀본드 부직포를 구성하는 폴리올레핀계 수지 전체에 대하여 첨가한 지방산 아미드 화합물의 질량 퍼센트를 말한다. 예를 들어, 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 것인데, 예를 들어 에틸렌비스스테아르산아미드의 경우에는, 클로로포름-메탄올 혼합액 등을 사용하는 방법을 일례로서 들 수 있다.

[폴리올레핀계 수지를 포함하는 섬유]

본 발명의 스펀본드 부직포를 구성하는 섬유는, 평균 단섬유 직경이 6.5 내지 11.9㎛인 것이 중요하다. 평균 단섬유 직경을 6.5㎛ 이상으로 하고, 바람직하게는 7.5㎛ 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 8.4㎛ 이상으로 함으로써, 방사성의 저하를 방지하여, 안정적으로 품질이 좋은 스펀본드 부직포를 생산할 수 있다. 한편, 평균 단섬유 직경을 11.9㎛ 이하로 하고, 바람직하게는 11.2㎛ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 10.6㎛ 이하로 함으로써, 유연성을 향상시키고, 또한 균일성이 높은 스펀본드 부직포로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 상기한 스펀본드 부직포를 구성하는 섬유의 평균 단섬유 직경(㎛)은 이하의 수순에 의해 산출되는 값을 채용하는 것으로 한다.

(1) 폴리올레핀계 수지를 용융 방사하고, 이젝터로 견인·연신한 후, 네트 상에 부직 섬유 웹을 포집한다.

(2) 랜덤으로 소편 샘플(100×100㎜) 10개를 채취한다.

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

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

본 발명의 스펀본드 부직포를 구성하는 섬유는, 단섬유 직경의 CV값이 7％ 이하인 것이 바람직하다. 단섬유 직경의 CV값을 바람직하게는 7％ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 6％ 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 5％ 이하로 함으로써, 표면에 거친 느낌이 발생하는 것을 방지하여, 균일성이 높은 스펀본드 부직포로 할 수 있다. 단섬유 직경의 CV값에는, 방사 구금의 배압이나 실 냉각 조건, 연신 조건의 균일성이 지배적이며, 이들을 적절하게 조정함으로써 제어할 수 있다.

[스펀본드 부직포]

본 발명의 스펀본드 부직포의 반사광 휘도에 의한 섬유 분산도는, 10 이하인 것이 중요하다. 반사광 휘도에 의한 섬유 분산도는, 스펀본드 부직포를 0.1×0.1인치의 격자로 구획하여 식별한 경우의 섬유 분산 정도를 나타내는 지표이며, 섬유 분산도가 작은 쪽이, 섬유가 균일하게 분산되어, 텍스쳐 균일성이 우수한 부직포가 된다. 반사광 휘도에 의한 섬유 분산도를 10 이하로 하고, 바람직하게는 9.5 이하로 하고, 보다 바람직하게는 9 이하로 함으로써, 섬유를 충분히 개섬시켜서 텍스쳐를 균일화하여, 표면에 요철이 발생하거나, 물성에 변동이 발생하거나 하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 종이 기저귀 등의 제조 공정에서 일반적으로 사용되는 초음파 접착에 있어서도, 부분적으로 접착 불량이나 과접착을 발생시키지 않고, 안정적으로 균일한 접착이 가능하게 된다. 섬유 분산도는, 스펀본드 부직포의 용융 유속이나 섬유의 평균 단섬유 직경을 적절하게 조정함으로써 제어할 수 있다.

또한, 본 발명의 스펀본드 부직포의 반사광 휘도에 의한 섬유 분산도는, 보다 상세하게는, 이하의 수순에 의해 측정되는 값을 채용하는 것으로 한다.

(1) 흑색 대지(AC 카드 흑색 ＃350)에 스펀본드 부직포를 붙인다.

(2) 풀컬러 200dpi로 스캔하고, 스펀본드 부직포의 컬러 스캔 화상을 제작하고, JPG 형식으로 보존한다.

(3) 스캔 화상으로부터 6×6인치(1200×1200 픽셀)의 화상을 잘라낸다.

(4) 0.1×0.1인치(20×20 픽셀)의 격자 단위로 분할한다.

(5) 각각의 격자에 있어서, 이하의 식을 사용하여, 각 화소에 대하여 YUV 컬러 스페이스에서 정의된 휘도의 평균값(평균 휘도)을 산출하고, 그들 평균 휘도의 표준 편차를 구한다.

·(각 화소의 휘도)=0.29891×R+0.58661×G+0.11448×B

여기서, R, G, B는 각각 RGB 컬러 모델의 적색, 녹색, 청색의 휘도를 나타내고 있다.

(6) 스펀본드 부직포의 폭 방향 등간격으로 1m당 3점에서 행하고, 각 점의 표준 편차의 평균값을 구하고, 소수점 이하 둘째자리를 반올림하여 섬유 분산도로 한다.

본 발명의 스펀본드 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, 스펀본드 부직포가 과도하게 치밀화하여 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 스펀본드 부직포로 할 수 있다. KES법에 의한 표면 조도 SMD는, 평균 단섬유 직경이나 단섬유 직경의 CV값, 섬유 분산도 등을 적절하게 조정함으로써 제어할 수 있다.

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

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

(2) 시험편을 시료대에 세트한다.

(3) 10gf의 하중을 가한 표면 조도 측정용 접촉자(소재: φ 0.5㎜ 피아노 선, 접촉 길이: 5㎜)로 시험편의 표면을 주사하고, 표면의 요철 형상의 평균 편차를 측정한다.

(4) 상기 측정을, 모든 시험편의 세로 방향(부직포의 길이 방향)과 가로 방향(부직포의 폭 방향)에서 행하고, 이들 계 6점의 평균 편차를 평균하여 소수점 이하 둘째자리를 반올림하고, 표면 조도 SMD(㎛)로 한다.

본 발명의 스펀본드 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 보다 양호한 스펀본드 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 섬유 분산도 등을 조정하거나, 폴리올레핀계 수지에 활제를 첨가하거나 함으로써 제어할 수 있다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 적어도 편면의 KES법에 의한 평균 마찰 계수의 변동 MMD는, 0.002 내지 0.008인 것이 바람직하다. 평균 마찰 계수의 변동 MMD를 바람직하게는 0.008 이하로 하고, 보다 바람직하게는 0.0077 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 0.0075 이하로 함으로써, 스펀본드 부직포의 표면의 거친 느낌을 보다 저감할 수 있다. 한편, 평균 마찰 계수의 변동 MMD를 바람직하게는 0.002 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 0.004 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 0.005 이상으로 함으로써, 생산 설비가 복잡화하거나, 생산성이 극단적으로 저하되거나 하는 것을 방지할 수 있다. KES법에 의한 평균 마찰 계수의 변동 MMD는, 평균 단섬유 직경이나 단섬유 직경의 CV값, 섬유 분산도 등을 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.

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

(2) 시험편을 시료대에 세트한다.

(3) 50gf의 하중을 가한 접촉 마찰자(소재: φ 0.5㎜ 피아노선(20개 병렬), 접촉 면적: 1㎠)로 시험편의 표면을 주사하고, 평균 마찰 계수를 측정한다.

(4) 상기 측정을, 모든 시험편의 세로 방향(부직포의 길이 방향)과 가로 방향(부직포의 폭 방향)에서 행하고, 이들 계 6점의 평균 편차를 평균하여 소수점 이하 넷째자리를 반올림하고, 평균 마찰 계수 MIU로 한다. 또한, 상기한 계 6점의 평균 마찰 계수의 변동을 또한 평균하여 소수점 이하 넷째자리를 반올림하고, 평균 마찰 계수의 변동 MMD로 하였다.

또한, 본 발명에 있어서는, 스펀본드 부직포의 질감에 대해서, 관능 시험에 의해 평가된다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 MFR은, 155 내지 850g/10분인 것이 바람직하다. MFR을 바람직하게는 155 내지 850g/10분으로 하고, 보다 바람직하게는 155 내지 600g/10분, 더욱 바람직하게는 155 내지 400g/10분으로 함으로써, 섬유가 연신될 때의 세화 거동이 안정되어, 생산성을 높게 하기 위하여 빠른 방사 속도로 연신 했다고 해도, 안정된 방사가 가능하게 된다. 또한 세화 거동을 안정시키는 것에 의해 실 흔들림을 억제하여, 시트상으로 포집할 때의 불균일이 발생하기 어려워진다. 또한, 안정적으로 빠른 방사 속도로 연신하는 것이 가능하게 되기 때문에, 섬유의 배향 결정화를 진척시켜서, 높은 기계 강도를 갖는 섬유로 할 수 있다.

본 발명에 관계되는 스펀본드 부직포의 용융 유속(MFR)은 ASTM D1238(A법)에 의해 측정되는 값을 채용한다.

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

본 발명의 스펀본드 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 스펀본드 부직포를 얻을 수 있다. 한편, 단위 면적당 중량을 바람직하게는 100g/㎡ 이하, 보다 바람직하게는 50g/㎡ 이하, 더욱 바람직하게는 30g/㎡ 이하로 함으로써, 위생 재료용의 부직포로서의 사용에 적합한 적당한 유연성을 갖는 스펀본드 부직포로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 스펀본드 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 3장 채취한다.

(2) 표준 상태에 있어서의 각각의 질량(g)을 잰다.

(3) 그의 평균값을 1㎡당의 질량(g/㎡)으로 나타낸다.

본 발명의 스펀본드 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 0.8mm로 함으로써, 유연성과 적당한 쿠션성을 구비하고, 위생 재료용의 스펀본드 부직포로서, 특히 종이 기저귀 용도에서의 사용에 적합한 스펀본드 부직포로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 스펀본드 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 10kPa로 부직포의 폭 방향 등간격으로 1m당 10점의 두께를 0.01㎜ 단위로 측정한다.

(2) 상기 10점의 평균값의 소수점 이하 셋째자리를 반올림한다.

또한, 본 발명의 스펀본드 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 패킹하여 스펀본드 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, 보풀 일기나 층간 박리의 발생을 억제하여, 실용에 견딜 수 있는 강력이나 취급성을 구비한 스펀본드 부직포로 할 수 있다.

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

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

본 발명의 스펀본드 부직포의 강연도는, 70㎜ 이하인 것이 바람직하다. 강연도를 바람직하게는 70㎜ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 67㎜ 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 64㎜ 이하로 함으로써, 위생 재료용의 스펀본드 부직포로서, 특히 종이 기저귀 용도에서의 사용에 적합한 적당한 유연성을 얻을 수 있다. 또한, 강연도가 극단적으로 낮은 경우에는 취급성이 떨어질 경우가 있기 때문에, 강연도는 10㎜ 이상인 것이 바람직하다. 강연도는, 단위 면적당 중량, 단섬유 직경 및 열압착 조건(압착률, 온도 및 선압 등)에 의해 조정할 수 있다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 KES법에 의한 평균 굴곡 강성 B는, 0.001 내지 0.02gf·㎠/㎝인 것이 바람직하다. KES법에 의한 평균 굴곡 강성 B를 바람직하게는 0.02gf·㎠/㎝ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 0.017gf·㎠/㎝ 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 0.015gf·㎠/㎝ 이하로 함으로써, 특히, 위생 재료용의 스펀본드 부직포로서 사용하는 경우에, 충분한 유연성을 얻을 수 있다. 또한, KES법에 의한 평균 굴곡 강성 B가 극단적으로 낮은 경우에는 취급성이 떨어지는 경우가 있기 때문에, 평균 굴곡 강성 B는 0.001gf·㎠/㎝ 이상인 것이 바람직하다. KES법에 의한 평균 굴곡 강성 B는, 단위 면적당 중량, 단섬유 직경 및 열압착 조건(압착률, 온도 및 선압 등)에 의해 조정할 수 있다.

본 발명의 스펀본드 부직포의 단위 면적당 중량당의 5％ 신장시 응력(이하, 단위 면적당 중량당의 5％ 모듈러스라고 기재하는 경우가 있다.)은, 0.06 내지 0.33(N/25㎜)/(g/㎡)인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.13 내지 0.30(N/25㎜)/(g/㎡)이며, 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, 스펀본드 부직포의 단위 면적당 중량당의 5％ 신장시 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 3장 채취한다.

(2) 시험편을 파지 간격 200㎜으로 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, 다음 식에 기초하여 단위 면적당 중량당의 5％ 모듈러스를 산출하고, 소수점 이하 셋째자리를 반올림한다.

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

[스펀본드 부직포의 제조 방법]

이어서, 본 발명의 스펀본드 부직포를 제조하는 방법의 바람직한 형태에 대해서 구체적으로 설명한다.

본 발명의 스펀본드 부직포는, 스펀본드법에 의해 제조되는 장섬유 부직포이다. 부직포의 제조 방법은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 스펀본드법, 플래시 방사법, 습식법, 카드법 및 에어레이드법 등을 들 수 있다. 특히 스펀본드법은, 생산성이나 기계적 강도가 우수한 외에, 단섬유 부직포에서 일어나기 쉬운 보풀 일기나 섬유의 탈락을 억제할 수 있다. 또한, 포집한 스펀본드 부직 섬유 웹 혹은 열압착한 스펀본드 부직포(어느 쪽이든 S로 표기한다)를 SS, SSS 및 SSSS로 복수층 적층함으로써, 생산성이나 텍스쳐 균일성이 향상되기 때문에 바람직한 양태이다.

스펀본드법에서는, 먼저 용융한 열가소성 수지를 방사 구금으로부터 장섬유로서 방출하고, 이것을 이젝터에 의해 압축 에어로 흡인 연신한 후, 이동하는 네트 상에 섬유를 포집하여 부직 섬유 웹을 얻는다. 또한 얻어진 부직 섬유 웹에 열접착 처리를 실시하여, 스펀본드 부직포가 얻어진다.

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

본 발명에서는, 폴리올레핀계 수지를 압출기에서 용융하고, 계량하여 방사 구금에 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.

방사 구금의 배압은, 0.1 내지 6.0MPa로 하는 것이 바람직하다. 배압을 바람직하게는 0.1 내지 6.0MPa로 하고, 보다 바람직하게는 0.3 내지 6.0MPa로 하고, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 6.0MPa로 함으로써, 토출 균일성이 악화되어서 섬유 직경 변동이 발생하거나, 내압성을 높이기 위하여 구금이 대형화하거나 하는 것을 방지할 수 있다. 방사 구금의 배압은 구금의 토출 구멍 직경이나 토출 구멍 심도, 방사 온도 등에 의해 조정할 수 있고, 그 중에서도 토출 구멍 직경의 기여가 크다.

방출된 장섬유의 사조는, 다음으로 냉각된다. 방출된 사조를 냉각하는 방법으로서는, 예를 들어, 냉풍을 강제적으로 사조에 분사하는 방법, 사조 둘레의 분위기 온도에서 자연 냉각하는 방법, 및 방사 구금과 이젝터 간의 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, 3,500 내지 6,500m/분인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 4,000 내지 6,500m/분이며, 더욱 바람직하게는 4,500 내지 6,500m/분이다. 방사 속도를 3,500 내지 6,500m/분으로 함으로써, 높은 생산성을 갖게 되고, 또한 섬유의 배향 결정화가 진행하여, 고강도의 장섬유를 얻을 수 있다. 통상으로는 방사 속도를 높여 가면, 방사성은 악화되어서 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 부직 섬유 웹을 얻는다.

본 발명에서는, 부직 섬유 웹에 대하여 네트 상에서 그의 편면으로부터 열 플랫 롤을 맞닿게 해서 가접착시키는 것도 바람직한 양태이다. 이와 같이 함으로써, 네트 상을 반송 중에 부직 섬유 웹의 표층이 말리거나 불려 날리거나 하여 텍스쳐가 악화되는 것을 방지하거나, 사조를 포집하고 나서 열압착할 때까지의 반송성을 개선할 수 있다.

계속해서, 얻어진 부직 섬유 웹을 열접착함으로써, 의도하는 스펀본드 부직포를 얻을 수 있다.

부직 섬유 웹을 열접착하는 방법은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 상하 한 쌍의 롤 표면에 각각 조각(요철부)이 실시된 열엠보스 롤, 한쪽 롤 표면이 플랫(평활)한 롤과 다른 쪽 롤 표면에 조각(요철부)이 실시된 롤의 조합을 포함하는 열엠보스 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 것으로부터, 상하 한 쌍의 롤 표면에 각각 조각(요철부)이 실시된 열엠보스 롤, 또는 한쪽 롤 표면이 플랫(평활)한 롤과 다른 쪽 롤 표면에 조각(요철부)이 실시된 롤의 조합을 포함하는 열엠보스 롤을 사용하는 것이 바람직한 양태이다.

열엠보스 롤의 표면 재질로서는, 충분한 열압착 효과를 얻고, 또한 한쪽 엠보스 롤의 조각(요철부)이 다른 쪽 롤 표면에 전사되는 것을 방지하기 위해서, 금속제 롤과 금속제 롤을 쌍으로 하는 것이 바람직한 양태이다.

이러한 열엠보스 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％ 이상함으로써, 스펀본드 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, 위생 재료용의 스펀본드 부직포로서, 특히 종이 기저귀 용도에서의 사용에 적합한 적당한 유연성을 얻을 수 있다. 초음파 접착을 사용하는 경우에도, 접착 면적률은 마찬가지의 범위인 것이 바람직하다.

여기에서 말하는 접착 면적이란, 접착부가 스펀본드 부직포 전체에 차지하는 비율을 의미한다. 구체적으로는, 한 쌍의 요철을 갖는 롤에 의해 열접착하는 경우에는, 상측 롤의 볼록부와 하측 롤의 볼록부가 겹쳐서 부직 섬유 웹에 맞닿는 부분(접착부)의 스펀본드 부직포 전체에 차지하는 비율을 의미한다. 또한, 요철을 갖는 롤과 플랫 롤에 의해 열접착하는 경우에는, 요철을 갖는 롤의 볼록부가 부직 섬유 웹에 맞닿는 부분(접착부)의 스펀본드 부직포 전체에 차지하는 비율을 의미한다. 또한, 초음파 접착하는 경우에는, 초음파 가공에 의해 열 용착시키는 부분(접착부)의 스펀본드 부직포 전체에 차지하는 비율을 의미한다.

열엠보스 롤이나 초음파 접착에 의한 접착부의 형상은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형, 평행사변형, 마름모꼴, 정육각형 및 정팔각형 등을 사용할 수 있다. 또한 접착부는, 스펀본드 부직포의 길이 방향(반송 방향)과 폭 방향으로 각각 일정한 간격으로 균일하게 존재하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 스펀본드 부직포의 강도의 변동을 저감할 수 있다.

열접착 시의 열엠보스 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 스펀본드 부직포를 얻을 수 있다. 또한, 열엠보스 롤의 표면 온도를 폴리올레핀계 수지의 융점에 대하여 바람직하게는 -15℃ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 -20℃ 이하로 함으로써, 과도한 열접착을 억제하고, 위생 재료용의 스펀본드 부직포로서, 특히 종이 기저귀 용도에서의 사용에 적합한 적당한 유연성을 얻을 수 있다.

열접착 시의 열엠보스 롤의 선압은, 50 내지 500N/㎝으로 하는 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 스펀본드 부직포를 얻을 수 있다. 한편, 열엠보스 롤의 선압을 바람직하게는 500N/㎝ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 400N/㎝ 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 300N/㎝ 이하로 함으로써, 위생 재료용의 스펀본드 부직포로서, 특히 종이 기저귀 용도에서의 사용에 적합한 적당한 유연성을 얻을 수 있다.

또한 본 발명에서는, 스펀본드 부직포의 두께를 조정하는 것을 목적으로, 상기 열엠보스 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 롤이며, 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 이들의 혼합물을 포함하는 수지제의 롤 등을 들 수 있다.

실시예

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

(1) 폴리올레핀계 수지의 용융 유속(MFR)(g/10분):

폴리올레핀계 수지의 MFR은, 하중이 2.16kg이고, 온도가 230℃인 조건에서 측정하였다.

(2) 방사 속도(m/분):

상기 평균 단섬유 직경과 사용하는 폴리올레핀계 수지의 고체 밀도로부터, 길이 10,000m당의 질량을 평균 단섬유 섬도(dtex)로 하고, 소수점 이하 둘째자리를 반올림하여 산출하였다. 평균 단섬유 섬도와, 각 조건에서 설정한 방사 구금 단공으로부터 토출되는 수지의 토출량(이하, 단공 토출량이라고 약기한다.)(g/분)으로부터, 다음 식에 기초하여 방사 속도를 산출하였다.

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

(3) 스펀본드 부직포의 반사광 휘도에 의한 섬유 분산도:

스펀본드 부직포의 반사광 휘도에 의한 섬유 분산도의 측정에 있어서, 화상 스캔에는 컬러 복합기 「DocuCentre-VI C4471 PFS」(후지제록스 가부시키가이샤)를 사용하였다.

(4) 스펀본드 부직포의 KES법에 의한 표면 조도 SMD(㎛):

측정에는, 가토테크사제 자동화 표면 시험기 「KES-FB4-AUTO-A」를 사용하였다. 표면 조도 SMD는 스펀본드 부직포의 양면에서 측정하고, 표 1에는 이들 중 작은 쪽의 값을 기재하였다.

(5) 스펀본드 부직포의 KES법에 의한 평균 마찰 계수 MIU, 스펀본드 부직포의 KES법에 의한 평균 마찰 계수의 변동 MMD:

측정에는, 가토테크사제 자동화 표면 시험기 「KES-FB4-AUTO-A」를 사용하였다. 평균 마찰 계수 MIU는 스펀본드 부직포의 양면에서 측정하고, 표 1에는 이들 중 작은 쪽의 값을 기재하였다.

(6) 스펀본드 부직포의 용융 유속(MFR)(g/10분):

스펀본드 부직포의 용융 유속은, ASTM D1238에 의해, 하중이 2160g이고, 온도가 230℃인 조건에서 측정하였다.

(7) 스펀본드 부직포의 질감

사이즈 100㎜×100㎜의 샘플을 채취하고, 패널리스트 20명이 부직포를 만지고, 각각이 스펀본드 부직포의 질감을 이하의 5단계의 기준으로 평가하였다. 계속해서, 각 패널리스트가 판단한 점수를 합계하여 스펀본드 부직포의 질감으로 하고, 80점 이상을 합격으로 하였다. 질감은 바람직하게는 85점 이상이며, 보다 바람직하게는 90점 이상이다.

5점: 매우 좋다(쿠션성, 유연성 모두 우수한 기분 좋음을 느낀다.)

4점: 좋다(5점과 3점의 중간)

3점: 보통(쿠션성, 유연성을 느낀다.)

2점: 나쁘다(3점과 1점의 중간)

1점: 매우 나쁘다(쿠션성, 유연성의 적어도 한쪽이 결여되었다고 느낀다.)

(실시예 1)

용융 유속(MFR)이 200g/10분, 융점이 163℃의 호모폴리머를 포함하는 폴리프로필렌 수지가 압출기에서 용융하고, 구멍 직경 φ가 0.30㎜이고, 구멍 심도가 2㎜인 직사각형 구금으로부터, 방사 온도가 235℃, 단공 토출량이 0.32g/분으로 방출하였다. 방출한 사조를 냉각 고화한 후, 이것을 직사각형 이젝터에 있어서, 이젝터 압력을 0.35MPa로 한 압축 에어에 의해 견인, 연신하고, 이동하는 네트 상에 포집하였다. 이에 의해, 폴리프로필렌 장섬유를 포함하는 부직 섬유 웹을 형성하였다. 또한, 형성한 스펀본드 부직 섬유 웹을 구성하는 섬유의 특성은, 평균 단섬유 직경은 10.1㎛이며, 이것으로부터 환산한 방사 속도는 4,411m/분이었다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊어짐은 보이지 않고 양호하였다.

계속해서, 형성한 스펀본드 부직 섬유 웹을, 이하 상롤, 하롤로 구성되는 상하 한 쌍의 열엠보스 롤을 사용하여, 선압: 300N/㎝, 열접착 온도: 130℃의 조건에서 열접착하여, 단위 면적당 중량 18g/㎡의 스펀본드 부직포를 얻었다.

(상롤): 금속제로 물방울 무늬의 조각이 이루어진, 접착 면적률 16％의 엠보스 롤

(하롤): 금속제 플랫 롤

얻어진 스펀본드 부직포에 대하여 평가한 결과를 표 1에 나타내었다.

(실시예 2)

호모폴리머를 포함하는 폴리프로필렌 수지를 MFR이 155g/10분, 융점이 163℃인 것으로 하고, 이젝터의 압력을 0.20MPa로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 스펀본드 부직포를 얻었다. 또한, 형성한 스펀본드 부직 섬유 웹을 구성하는 섬유의 특성은, 평균 단섬유 직경은 11.8㎛이며, 이것으로부터 환산한 방사 속도는 3,216m/분이었다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊어짐은 보이지 않고 양호하였다. 얻어진 스펀본드 부직포에 대하여 평가한 결과를 표 1에 나타내었다.

(실시예 3)

호모폴리머를 포함하는 폴리프로필렌 수지를 MFR이 800g/10분, 융점이 163℃의 것으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 스펀본드 부직포를 얻었다. 또한, 형성한 스펀본드 부직 섬유 웹을 구성하는 섬유의 특성은, 평균 단섬유 직경은 8.4㎛이며, 이것으로부터 환산한 방사 속도는 6,422m/분이었다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊어짐은 보이지 않고 양호하였다. 얻어진 스펀본드 부직포에 대하여 평가한 결과를 표 1에 나타내었다.

(실시예 4)

호모폴리머를 포함하는 폴리프로필렌 수지를 MFR이 800g/10분, 융점이 163℃인 것으로 하고, 단공 토출량을 0.21g/분으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 스펀본드 부직포를 얻었다. 또한, 형성한 스펀본드 부직 섬유 웹을 구성하는 섬유의 특성은, 평균 단섬유 직경은 7.2㎛이며, 이것으로부터 환산한 방사 속도는 5,668m/분이었다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊어짐은 보이지 않고 양호하였다. 얻어진 스펀본드 부직포에 대하여 평가한 결과를 표 1에 나타내었다.

(실시예 5)

호모폴리머를 포함하는 폴리프로필렌 수지를 MFR이 155g/10분인 것으로 하고, 이젝터의 압력을 0.38MPa로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 스펀본드 부직포를 얻었다. 또한, 형성한 스펀본드 부직 섬유 웹을 구성하는 섬유의 특성은, 평균 단섬유 직경은 10.1㎛이며, 이것으로부터 환산한 방사 속도는 4,393m/분이었다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊어짐은 보이지 않고 양호하였다. 얻어진 스펀본드 부직포에 대하여 평가한 결과를 표 1에 나타내었다.

(실시예 6)

호모폴리머를 포함하는 폴리프로필렌 수지를, 지방산 아미드 화합물로서, 에틸렌비스스테아르산아미드가 1.0질량％ 첨가된 것을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 스펀본드 부직포를 얻었다. 또한, 형성한 스펀본드 부직 섬유 웹을 구성하는 섬유의 특성은, 평균 단섬유 직경은 10.1㎛이며, 이것으로부터 환산한 방사 속도는 4,352m/분이었다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊어짐은 보이지 않고 양호하였다. 얻어진 스펀본드 부직포에 대하여 평가한 결과를 표 1에 나타내었다.

(비교예 1)

호모폴리머를 포함하는 폴리프로필렌 수지를 MFR이 60g/10분, 융점이 163℃인 것으로 하고, 단공 토출량을 0.43g/분으로 하고, 이젝터의 압력을 0.15MPa로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 스펀본드 부직포를 얻었다. 형성한 스펀본드 부직 섬유 웹을 구성하는 섬유의 특성은, 평균 단섬유 직경은 14.0㎛이며, 이것으로부터 환산한 방사 속도는 3,070m/분이었다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊어짐은 보이지 않고 양호하였다. 또한, 동일 조건에서 이젝터 압력을 0.35MPa로 한 경우, 실 끊어짐이 다발하고, 방사 불가였다. 얻어진 스펀본드 부직포에 대하여 평가한 결과를 표 1에 나타내었다. 얻어진 스펀본드 부직포는, 평균 단섬유 직경과 섬유 분산도가 크고, 이에 의해 표면 조도 SMD도 큰 것이었다.

(비교예 2)

단공 토출량을 0.43g/분으로 하고, 이젝터의 압력을 0.30MPa로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 스펀본드 부직포를 얻었다. 형성한 스펀본드 부직 섬유 웹을 구성하는 섬유의 특성은, 평균 단섬유 직경은 12.9㎛이며, 이것으로부터 환산한 방사 속도는 3,617m/분이었다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊어짐은 보이지 않고 양호하였다. 얻어진 스펀본드 부직포에 대하여 평가한 결과를 표 1에 나타내었다. 얻어진 스펀본드 부직포는, 섬유 분산도는 작지만, 평균 단섬유 직경이 크고, 이에 의해 표면 조도 SMD도 큰 것이었다.

(비교예 3)

일본 특허 공개 2013-159884호 공보의 실시예 1을 참고로 하여, 본원 발명의 스펀본드 부직포가 얻어질지 시도하였다. 용융 유속(MFR)이 35g/10분의 폴리프로필렌 수지를 압출기에서 용융하고, 구멍 직경 φ가 0.35㎜이고, 구멍 심도가 7㎜인 직사각형 구금으로부터, 방사 온도가 255℃, 단공 토출량이 0.56g/분으로 방출하였다. 방출한 사조를 냉각 고화한 후, 이것을 직사각형 이젝터에 있어서, 이젝터 압력을 0.35MPa로 한 압축 에어에 의해 견인, 연신하고, 이동하는 네트 상에 포집하였다. 이에 의해, 폴리프로필렌 장섬유를 포함하는 부직 섬유 웹을 형성하였다. 또한, 형성한 스펀본드 부직 섬유 웹을 구성하는 섬유의 특성은, 평균 단섬유 직경은 12.5㎛이며, 이것으로부터 환산한 방사 속도는 5,015m/분이었다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊어짐이 다발하여 불량하였다.

계속해서, 형성한 스펀본드 부직 섬유 웹을, 이하 상롤, 하롤로 구성되는 상하 한 쌍의 열엠보스 롤을 사용하여, 선압: 300N/㎝, 열접착 온도: 130℃의 조건에서 열접착하여, 단위 면적당 중량 17g/㎡의 스펀본드 부직포를 얻었다.

(상롤): 금속제로 물방울 무늬의 조각이 이루어진, 접착 면적률 6％의 엠보스 롤

(하롤): 금속제 플랫 롤

얻어진 스펀본드 부직포에 대해서, 실 끊어짐이 혼입되지 않는 부분을 선택하여 평가하였다. 결과를 표 1에 나타내었다. 얻어진 스펀본드 부직포는, 평균 단섬유 직경과 섬유 분산도가 크고, 이에 의해 표면 조도 SMD도 큰 것이었다.

(비교예 4)

일본 특허 공개 평8-3853호 공보의 실시예 5를 참고로 하여, 본원 발명의 스펀본드 부직포가 얻어질지 시도하였다. 용융 유속(MFR)이 70g/10분인 폴리프로필렌 수지를 압출기에서 용융하고, 구멍 직경 φ가 0.60㎜이고, 구멍 심도가 1.2㎜인 직사각형 구금으로부터, 방사 온도가 245℃, 단공 토출량이 0.35g/분으로 방출하였다. 방출한 사조를, 냉각 고화한 후, 이것을 밀폐형의 직사각형 이젝터에 있어서, 이젝터 압력을 0.35MPa로 한 압축 에어에 의해 견인, 연신하고, 이동하는 네트 상에 포집하였다. 이에 의해, 폴리프로필렌 장섬유를 포함하는 부직 섬유 웹을 형성하였다. 또한, 형성한 스펀본드 부직 섬유 웹을 구성하는 섬유의 특성은, 평균 단섬유 직경은 8.4㎛이며, 이것으로부터 환산한 방사 속도는 6,980m/분이었다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊어짐이 다발하여 불량하였다.

계속해서, 형성한 스펀본드 부직 섬유 웹을, 이하 상롤, 하롤로 구성되는 상하 한 쌍의 열엠보스 롤을 사용하여, 선압: 300N/㎝, 열접착 온도: 130℃의 조건에서 열접착하여, 단위 면적당 중량 17g/㎡의 스펀본드 부직포를 얻었다.

(상롤): 금속제로 물방울 무늬의 조각이 이루어진, 접착 면적률 21％의 엠보스 롤

(하롤): 금속제 플랫 롤

얻어진 스펀본드 부직포에 대해서, 실 끊어짐이 혼입되지 않는 부분을 선택하여 평가하였다. 결과를 표 1에 나타내었다. 얻어진 스펀본드 부직포는, 평균 단섬유 직경은 작지만, 섬유 분산도가 크고, 이에 의해 표면 조도 SMD도 큰 것이었다.

실시예 1 내지 6의 평균 단섬유 직경이 6.5 내지 11.9㎛이고, 반사광 휘도에 의한 섬유 분산도가 10 이하이고, 또한 KES법에 의한 표면 조도 SMD가 1.0 내지 2.6㎛인 실시예 1 내지 6의 스펀본드 부직포는, 텍스쳐가 균일하고, 표면이 매끄러워서 질감이나 촉감이 우수하고, 또한 높은 유연성을 갖고 있었다. 또한, 평균 단섬유 직경이 가늘어질수록 평균 마찰 계수는 증가하는 경향이었지만, 에틸렌비스스테아르산아미드를 첨가한 실시예 6의 스펀본드 부직포는, 평균 마찰 계수가 저감되어, 보송보송함이나 유연성이 증가되어 있어, 위생 재료 용도로서 특히 적합한 것이었다.

한편, 비교예 1과 비교예 3에 나타내는 평균 단섬유 직경과 섬유 분산도가 크고, KES법에 의한 표면 조도 SMD가 큰 스펀본드 부직포, 비교예 2에 나타내는 평균 단섬유 직경이 크고, KES법에 의한 표면 조도 SMD가 큰 스펀본드 부직포, 및 비교예 4에 나타내는 반사광 휘도에 의한 섬유 분산도가 크고, KES법에 의한 표면 조도 SMD가 큰 스펀본드 부직포는, 본 발명의 부직포와 비교하여 거친 느낌이 크고, 질감이나 촉감이 떨어지는 것이었다. 또한 비교예 3과 비교예 4에 나타내는 비교적 MFR이 작은 폴리프로필렌 수지를 사용한 스펀본드 부직포는, 높은 방사 속도에서의 방사성이 나빠서, 안정적으로 생산할 수 있는 것이 아니었다.

본 발명을 특정한 양태를 사용하여 상세하게 설명했지만, 본 발명의 의도와 범위를 벗어나는 일 없이 여러가지 변경 및 변형이 가능한 것은, 당업자에 있어서 명확하다. 또한 본 출원은, 2018년 2월 28일자로 출원된 일본 특허 출원(특원2018-034867) 및 2018년 7월 27일자로 출원된 일본 특허 출원(특원2018-141046)에 기초하고 있고, 그의 전체가 인용에 의해 원용된다.

본 발명의 스펀본드 부직포는, 생산성이 높고, 텍스쳐가 균일하고, 표면이 매끄러워서 질감이나 촉감이 우수하고, 또한 높은 유연성을 갖는 것으로부터, 1회용 종이 기저귀나 냅킨 등의 위생 재료 용도에 적합하게 이용할 수 있다. 위생 재료 중에서도 특히 종이 기저귀의 백시트에 적합하게 이용할 수 있다.

Claims (9)

1. 폴리올레핀계 수지를 포함하는 섬유에 의해 구성된 스펀본드 부직포이며, 상기 섬유의 평균 단섬유 직경이 6.5 내지 11.9㎛이고, 반사광 휘도에 의한 섬유 분산도가 10 이하이며, 또한 적어도 편면의 KES법에 의한 표면 조도 SMD가 1.0 내지 2.6㎛인, 스펀본드 부직포.
2. 제1항에 있어서, 겉보기 밀도가 0.05 내지 0.3g/㎤인, 스펀본드 부직포.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 편면의 KES법에 의한 평균 마찰 계수 MIU가 0.1 내지 0.5인, 스펀본드 부직포.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 편면의 KES법에 의한 평균 마찰 계수의 변동 MMD가 0.008 이하인, 스펀본드 부직포.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 용융 유속이 155 내지 850g/10분인, 스펀본드 부직포.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리올레핀계 수지에 탄소수 23 이상 50 이하인 지방산 아미드 화합물이 함유되어 이루어지는, 스펀본드 부직포.
7. 제6항에 있어서, 지방산 아미드 화합물의 첨가량이 0.01 내지 5.0질량％인, 스펀본드 부직포.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 지방산 아미드 화합물이 에틸렌비스스테아르산아미드인, 스펀본드 부직포.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리프로필렌계 수지를 포함하는 섬유에 의해 구성되어 이루어지는, 스펀본드 부직포.