KR20240105379A - 스펀본드 부직포 - Google Patents

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KR20240105379A
KR20240105379A KR1020247014484A KR20247014484A KR20240105379A KR 20240105379 A KR20240105379 A KR 20240105379A KR 1020247014484 A KR1020247014484 A KR 1020247014484A KR 20247014484 A KR20247014484 A KR 20247014484A KR 20240105379 A KR20240105379 A KR 20240105379A
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다이키 시마다
이타루 나카지마
겐 고이데
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도레이 카부시키가이샤
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Abstract

저단위 면적당 중량이라도 우수한 강도를 갖고, 유연성이나 촉감이 우수한 스펀본드 부직포를 제공하기 위해서, 본 발명의 스펀본드 부직포는, 폴리프로필렌계 수지를 주성분으로 하는 코어 시스형 복합 섬유를 포함하는 스펀본드 부직포이며, 상기 스펀본드 부직포는 융착부와 비융착부를 갖고, 상기 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 코어 성분의 배향 파라미터 Oc에 대한 상기 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 시스 성분의 배향 파라미터 Os의 비율(Os/Oc)이 0.10 내지 0.90이다.

Description

스펀본드 부직포
본 발명은, 스펀본드 부직포에 관한 것이다.
종이 기저귀나 생리대 등의 위생용품의 대부분은, 위생상의 문제로부터 사용 후에 소각 처분이나 매립 처분이 행해지고 있고, 자원의 소비나 티끌의 증가에 의한 환경 부하가 큰 것이 문제가 되고 있다. 이러한 문제에 대한 대응으로서, 제품의 박형화나 경량화가 진행되고 있다.
종이 기저귀의 주요한 소재로서 사용되고 있는 스펀본드 부직포에서도, 이전부터 저단위 면적당 중량화의 대처가 행해지고 있다. 예를 들어, 저단위 면적당 중량화하여도 내수성이 우수하고, 또한 유연함이나 인장 강도도 높은 부직포로서, 섬도가 0.7 내지 1.5dtex인 폴리프로필렌 스펀본드 부직포와 섬유 직경이 1 내지 3㎛인 폴리프로필렌 멜트블로우 부직포를 포함하고, 특정한 범위의 5％ 모듈러스 지수를 갖는 스펀본드/멜트블로우 적층 부직포가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조.).
일본 특허 제4245970호 공보
그러나, 특허문헌 1에 개시된 방법에서는 고강도화의 효과가 한정적이며, 근년 요구되는 저단위 면적당 중량화의 수준에 있어서는 실용에 제공할 수 있는 강도를 실현하는 것이 곤란하였다.
그래서, 본 발명의 목적은, 저단위 면적당 중량이라도 우수한 강도를 갖고, 유연성이나 촉감이 우수한 스펀본드 부직포를 제공하는 데 있다.
본 발명의 스펀본드 부직포는, 다음 구성을 갖는다.
[1] 폴리프로필렌계 수지를 주성분으로 하는 코어 시스형 복합 섬유를 포함하는 스펀본드 부직포이며, 상기 스펀본드 부직포는 융착부와 비융착부를 갖고, 상기 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 코어 성분의 배향 파라미터 Oc에 대한 상기 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 시스 성분의 배향 파라미터 Os의 비율(Os/Oc)이 0.10 내지 0.90인, 스펀본드 부직포.
[2] 상기 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 시스 성분의 배향 파라미터 Os가 1.0 이상 8.0 이하인, 청구항 1에 기재된 스펀본드 부직포.
[3] 상기 스펀본드 부직포가 시차 주사형 열량 측정법에서 단일의 융해 피크 온도 Tm(℃)을 갖는, [1] 또는 [2]에 기재된 스펀본드 부직포.
[4] 상기 스펀본드 부직포의 단위 면적당 중량당의 인장 강 신도 곱이 1.20(N/50mm)/(g/m2) 이상인, [1] 내지 [3] 중 어느 것에 기재된 스펀본드 부직포.
[5] 시스 성분의 폴리올레핀계 수지의 멜트 플로 레이트가 코어 성분의 폴리올레핀계 수지의 멜트 플로 레이트보다도 10g/10분 내지 200g/10분 큰, 청구항 [1] 내지 [4] 중 어느 것에 기재된 스펀본드 부직포.
본 발명에 따르면, 저단위 면적당 중량이라도 우수한 강도를 갖고, 유연성이나 촉감이 우수한 스펀본드 부직포가 얻어진다. 이들 특성으로부터, 본 발명의 스펀본드 부직포는, 특히 위생 재료 용도로서 적합하게 사용할 수 있다.
본 발명의 스펀본드 부직포는, 폴리프로필렌계 수지를 주성분으로 하는 코어 시스형 복합 섬유를 포함하는 스펀본드 부직포이며, 상기한 스펀본드 부직포는 융착부와 비융착부를 갖고, 상기한 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 코어 성분의 배향 파라미터 Oc에 대한 상기한 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 시스 성분의 배향 파라미터 Os의 비율(Os/Oc)이 0.10 내지 0.90이다.
이와 같이 함으로써, 저단위 면적당 중량이라도 우수한 강도를 갖고, 유연성이나 촉감이 우수한 스펀본드 부직포로 할 수 있다.
이하에, 이들 본 발명의 구성 요소에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명은, 그 요지를 벗어나지 않는 한, 이하에 설명하는 범위에 한정되는 것은 전혀 아니다.
[폴리프로필렌계 수지]
본 발명의 스펀본드 부직포를 구성하는 코어 시스형 복합 섬유는, 폴리프로필렌계 수지를 주성분으로 하여 이루어진다. 폴리프로필렌계 수지는, 폴리에틸렌계 수지 등의 다른 폴리올레핀계 수지와 비교하여 방사성이나 강도 특성이 우수한 점에서 적합하다. 또한, 본 발명에 있어서, 「폴리프로필렌계 수지」란, 반복 단위에서 차지하는 프로필렌 단위의 몰 분율이 60몰％ 내지 100몰％인 수지를 가리킨다. 「폴리에틸렌계 수지」에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 폴리프로필렌계 수지로서는, 프로필렌의 단독 중합체 혹은 프로필렌과 각종 α-올레핀의 공중합체 등을 들 수 있다. 여기서 「주성분」이란, 코어 시스형 복합 섬유 전체에 대하여 50질량％ 이상을 차지하는 것을 의미한다.
본 발명에서 사용되는 폴리프로필렌계 수지에 대해서, 프로필렌의 단독 중합체의 비율이 60질량％ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70질량％ 이상이며, 더욱 바람직하게는 80질량％ 이상이다. 이렇게 함으로써 양호한 방사성을 유지하고, 또한 강도를 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 사용되는 복합 섬유를 구성하는 소재(이하 「열가소성 수지」라고 칭하는 경우도 있음)로서는 폴리프로필렌계 수지와 함께 기타 수지를 포함하는 2종 이상의 혼합물이어도 된다. 상기 혼합물로서 폴리에틸렌, 폴리-4-메틸-1-펜텐 등의 기타 올레핀계 수지나 열가소성 엘라스토머 등을 함유하는 수지 조성물을 사용할 수도 있다.
본 발명에서 사용되는 폴리프로필렌계 수지에는, 본 발명의 효과를 더 높이기 위해서, 혹은 다른 특성을 부여하기 위해 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 통상 사용되는 산화 방지제, 내후 안정제, 내광 안정제, 내열 안정제, 대전 방지제, 대전 보조제, 방담제, 블로킹 방지제, 폴리에틸렌 왁스를 포함하는 활제, 결정 핵제 및 안료 등의 첨가물, 혹은 다른 중합체를 필요에 따라서 첨가할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 폴리프로필렌계 수지의 융점(Tmr)은 120℃ 내지 200℃인 것이 바람직하다. 이 융점(Tmr)을 바람직하게는 120℃ 이상, 보다 바람직하게는 130℃ 이상, 더욱 바람직하게는 140℃ 이상으로 함으로써, 실용에 견딜 수 있는 내열성을 얻기 쉬워진다. 또한, 융점을 바람직하게는 200℃ 이하, 보다 바람직하게는 180℃ 이하, 더욱 바람직하게는 170℃ 이하로 함으로써, 구금으로부터 토출된 사조를 냉각시키기 쉬워져, 섬유끼리의 융착을 억제하여 가는 섬유 직경에서도 안정된 방사가 행하기 쉬워진다. 여기서 폴리프로필렌계 수지의 융점(Tmr)이란, 폴리프로필렌계 수지를 시차 주사형 열량 측정법(DSC)에 의해 측정하여 얻어지는, 최대의(가장 고온의) 융해 피크 온도를 가리킨다.
본 발명의 코어 시스형 복합 섬유를 포함하는 스펀본드 부직포의 코어 성분의 폴리프로필렌계 수지의 멜트 플로 레이트(이하, MFR라 약칭하는 경우가 있다.)는, 10g/10분 내지 100g/10분인 것이 바람직하다. 폴리프로필렌계 수지의 MFR을 바람직하게는 10g/10분 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 20g/10분 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 30g/10분 이상으로 함으로써, 가는 섬유 직경이라도 안정적으로 방사할 수 있고, 촉감이 우수하고, 옷감의 질이 균일한 스펀본드 부직포로 할 수 있다. 한편, 코어 성분의 폴리프로필렌계 수지의 MFR을 바람직하게는 100g/10분 이하로 하고, 보다 바람직하게는 80g/10분 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 60g/10분 이하로 함으로써, 단사 강도의 저하를 억제하고, 강도가 우수한 스펀본드 부직포로 할 수 있다.
본 발명의 코어 시스형 복합 섬유를 포함하는 스펀본드 부직포의 시스 성분의 폴리프로필렌계 수지의 MFR은, 코어 성분의 폴리프로필렌계 수지의 MFR보다도 10g/10분 내지 200g/10분 큰 것이 바람직하다. 시스 성분의 폴리프로필렌계 수지의 MFR을, 코어 성분의 폴리프로필렌계 수지의 MFR보다도 바람직하게는 10g/10분 이상, 보다 바람직하게는 15g/10분 이상, 더욱 바람직하게는 20g/10분 이상 크게 함으로써, 방사 시에 코어 성분에 방사 응력을 집중시켜, 코어 성분의 배향을 촉진시킴과 함께, 시스 성분의 배향을 억제시킬 수 있다. 한편, 시스 성분의 폴리프로필렌계 수지의 MFR이, 코어 성분의 폴리프로필렌계 수지의 MFR보다도 200g/10분을 초과하여 크면, 코어 시스형 복합 섬유의 단사 강도가 저하됨과 함께, 열 접착 시에 과도하게 연화되기 쉬워져, 열 롤에 첩부되는 등의 조업상의 문제가 발생하기 때문에 바람직하지 않다. 시스 성분의 폴리프로필렌계 수지의 MFR은, 코어 성분의 폴리프로필렌계 수지의 MFR보다도 150g/10분을 초과하여 크지 않은 것이 보다 바람직하고, 코어 성분의 폴리프로필렌계 수지의 MFR보다도 100g/10분을 초과하여 크지 않은 것이 더욱 바람직하다.
또한, 해도형 복합 섬유의 코어 성분 또는 시스 성분의 폴리프로필렌계 수지의 MFR을 측정·해석하거나 할 때는, 「시스 성분」이라는 것을 「바다 성분」으로, 「코어 성분」이라는 것을 「섬 성분」으로 다르게 읽은 후에, 측정 등을 행하기로 한다.
본 발명에 관한 폴리프로필렌계 수지의 MFR은, ASTM D1238(A법)에 의해 측정되는 값을 채용한다. 이 규격에 의하면, 폴리프로필렌계 수지는 하중: 2.16kg, 온도: 230℃에서 측정하는 것이 규정되어 있다.
물론, MFR이 다른 2종류 이상의 수지를 임의의 비율로 블렌드하여, 본 발명에서 사용되는 폴리프로필렌계 수지의 MFR을 조정할 수도 있다. 이 경우, 주가 되는 폴리프로필렌계 수지(폴리프로필렌계 수지 중, 가장 큰질량％를 차지하는 폴리프로필렌계 수지를 가리킴)에 대하여 블렌드하는 수지의 MFR은, 10g/10분 내지 1000g/10분인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20g/10분 내지 800g/10분, 더욱 바람직하게는 30g/10분 내지 600g/10분이다. 이와 같이 함으로써, 블렌드한 폴리프로필렌계 수지에 부분적으로 점도 불균일이 발생하는 것을 방지하고, 단섬유 직경이나 단섬유 섬도를 균일화하거나, 가는 섬유라도 안정적으로 방사하거나 할 수 있다.
본 발명의 스펀본드 부직포에는, 미끄럼성이나 유연성을 향상시키기 위해서, 폴리프로필렌계 수지를 주성분으로 하는 코어 시스형 복합 섬유의 전체 혹은 시스 성분에, 탄소수 23 이상 50 이하의 지방산아미드 화합물이 함유되어 있는 것이 바람직한 양태이다.
폴리프로필렌계 수지에 혼합되는 지방산아미드 화합물의 탄소수를 바람직하게는 23 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 30 이상으로 함으로써, 지방산아미드 화합물이 과도하게 섬유 표면에 노출되는 것을 억제하고, 방사성과 가공 안정성이 우수한 것으로 하여, 높은 생산성을 유지할 수 있다. 한편, 지방산아미드 화합물의 탄소수를 바람직하게는 50 이하로 하고, 보다 바람직하게는 42 이하로 함으로써, 지방산아미드 화합물이 섬유 표면으로 이동하기 쉬워져, 스펀본드 부직포에 미끄럼성과 유연성을 부여할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 탄소수 23 이상 50 이하의 지방산아미드 화합물로서는, 포화 지방산모노아미드 화합물, 포화 지방산디아미드 화합물, 불포화 지방산모노아미드 화합물 및 불포화 지방산디아미드 화합물 등을 들 수 있다.
구체적으로는, 탄소수 23 이상 50 이하의 지방산아미드 화합물로서, 테트라도코산산아미드, 헥사도코산산아미드, 옥타도코산산아미드, 네르본산아미드, 테트라코사펜타엔산아미드, 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 지방산아미드 화합물 중에서도, 특히 포화 지방산디아미드 화합물인 에틸렌비스스테아르산아미드가 바람직하게 사용된다. 에틸렌비스스테아르산아미드는, 열 안정성이 우수하기 때문에 용융 방사가 가능하고, 이 에틸렌비스스테아르산아미드가 배합된 폴리프로필렌계 수지를 포함하는 섬유에 의해, 높은 생산성을 유지하면서, 미끄럼성이나 유연성이 우수한 스펀본드 부직포를 얻을 수 있다.
본 발명에서는, 이 지방산아미드 화합물의 첨가량은, 0.01질량％ 내지 5.0질량％인 것이 바람직한 양태이다. 지방산아미드 화합물의 첨가량을 바람직하게는 0.01질량％ 내지 5.0질량％로 하고, 보다 바람직하게는 0.1질량％ 내지 3.0질량％로 하고, 더욱 바람직하게는 0.1질량％ 내지 1.0질량％로 함으로써, 방사성을 유지하면서 적당한 미끄럼성과 유연성을 부여할 수 있다.
여기에서 말하는 첨가량이란, 본 발명의 스펀본드 부직포를 구성하는 폴리프로필렌계 수지를 주성분으로 하는 열가소성 수지 전체에 대하여 첨가한 지방산아미드 화합물의 질량 퍼센트를 말한다. 예를 들어, 코어 시스형 복합 섬유를 구성하는 시스부 성분에만 지방산아미드 화합물을 첨가하는 경우에도, 코어 시스 성분 전체량에 대한 첨가 비율을 산출하고 있다.
폴리프로필렌계 수지를 포함하는 섬유에 대한 지방산아미드 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. 이 때 추출 용매는 지방산아미드 화합물의 종류에 따라서 적절히 선택되는 것이지만, 예를 들어 에틸렌비스스테아르산아미드의 경우에는, 클로로포름-메탄올 혼합액 등을 사용하는 방법을 일례로서 들 수 있다.
[폴리프로필렌계 수지를 주성분으로 하는 코어 시스형 복합 섬유]
본 발명의 스펀본드 부직포를 구성하는 코어 시스형 복합 섬유의 복합 형태로서는, 예를 들어 동심 코어 시스형, 편심 코어 시스형 및 해도형 등의 복합 형태를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 방사성이 우수하고, 열 접착에 의해 섬유끼리를 균일하게 접착시킬 수 있는 점에서, 코어 시스형의 복합 형태로 하는 것, 즉, 상기한 복합 섬유가 코어 시스형 복합 섬유인 것이 바람직하고, 동심 코어 시스형의 복합 형태로 하는 것, 즉, 상기한 복합 섬유가 동심 코어 시스형의 코어 시스형 복합 섬유인 것이 보다 바람직한 양태이다.
본 발명의 스펀본드 부직포를 구성하는 코어 시스형 복합 섬유는, 평균 단섬유 섬도가 0.5dtex 내지 3.0dtex인 것이 바람직하다. 평균 단섬유 섬도를 바람직하게는 0.5dtex 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 0.6dtex 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 0.7dtex 이상으로 함으로써, 방사성의 저하를 방지하여, 생산 안정성이 우수한 스펀본드 부직포로 할 수 있다. 한편, 평균 단섬유 섬도를 바람직하게는 3.0dtex 이하로 하고, 보다 바람직하게는 2.0dtex 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 1.5dtex 이하로 함으로써, 촉감이 우수하고, 옷감의 질이 균일하고, 강도가 우수한 스펀본드 부직포로 할 수 있다. 평균 단섬유 섬도는 후술하는 방사 온도, 단공 토출량, 방사 속도 등에 의해 제어할 수 있다.
본 발명의 스펀본드 부직포를 구성하는 코어 시스형 복합 섬유는, 평균 단섬유 직경이 8㎛ 내지 20㎛인 것이 바람직하다. 평균 단섬유 직경을 바람직하게는 8㎛ 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 9㎛ 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 10㎛ 이상으로 함으로써, 방사성의 저하를 방지하여, 생산 안정성이 우수한 스펀본드 부직포로 할 수 있다. 한편, 평균 단섬유 직경을 바람직하게는 20㎛ 이하로 하고, 보다 바람직하게는 17㎛ 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 14㎛ 이하로 함으로써, 촉감이 우수하고, 옷감의 질이 균일하고, 강도가 우수한 스펀본드 부직포로 할 수 있다. 평균 단섬유 직경은 후술하는 방사 온도, 단공 토출량, 방사 속도 등에 의해 제어할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기한 스펀본드 부직포를 구성하는 코어 시스형 복합 섬유의 평균 단섬유 직경(㎛)은, 이하의 수순에 의해 산출되는 값을 채용하는 것으로 한다.
(1) 스펀본드 부직포로부터 랜덤하게 소편 샘플(100×100mm)을 10개 채취한다.
(2) 마이크로스코프 또는 주사형 전자 현미경으로 500 내지 2000배의 표면 사진을 촬영하고, 각 샘플로부터 10개씩, 계 100개의 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 폭(직경)을 측정한다. 코어 시스형 복합 섬유의 단면이 기형적인 경우에는 단면적을 측정하고, 동일한 단면적을 갖는 정원의 직경을 구한다.
(3) 측정한 100개의 직경의 값 평균하고, 소수점 이하 둘째자리를 반올림하여 평균 단섬유 직경(㎛)로 한다.
본 발명의 스펀본드 부직포를 구성하는 코어 시스형 복합 섬유는, 시스 성분의 질량 비율이 20질량％ 내지 80질량％인 것이 바람직하다. 시스 성분의 질량 비율이 바람직하게는 20질량％ 이상, 보다 바람직하게는 30질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 40질량％ 이상임으로써, 열 접착 시에 시스 성분끼리가 견고하게 융착되어, 실용에 제공할 수 있는 충분한 강도를 갖는 스펀본드 부직포로 할 수 있다. 한편, 시스 성분의 비율이 바람직하게는 80질량％ 이하, 보다 바람직하게는 70질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 60질량％ 이하임으로써, 고배향인 코어 성분의 비율을 증가시키고, 코어 시스형 복합 섬유의 단사 강도를 향상시켜, 실용에 제공할 수 있는 충분한 강도를 갖는 스펀본드 부직포로 할 수 있다.
본 발명의 스펀본드 부직포를 구성하는 코어 시스형 복합 섬유의 단면 형상으로서는, 환단면, 편평 단면 및 Y형이나 C형 등의 이형 단면을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 편평 단면이나 이형 단면과 같은 구조 유래의 굽힘 어려움이 없고, 유연성이 우수한 스펀본드 부직포로 할 수 있는 점에서, 환단면이 바람직한 양태이다. 또한 단면 형상으로서 중공 단면을 적용할 수도 있지만, 방사성이 우수하고, 가는 섬유 직경이라도 안정적으로 방사할 수 있는 점에서, 중실 단면이 바람직한 양태이다.
[스펀본드 부직포]
본 발명의 스펀본드 부직포는, 상기한 폴리프로필렌계 수지를 주성분으로 하는 코어 시스형 복합 섬유를 포함하는 스펀본드 부직포이며, 상기 스펀본드 부직포는 융착부와 비융착부를 갖고, 상기 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 코어 성분의 배향 파라미터 Oc에 대한 상기 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 시스 성분의 배향 파라미터 Os의 비율(Os/Oc)이 0.10 내지 0.90이다. 이와 같이 함으로써, 저단위 면적당 중량이라도 우수한 강도를 갖고, 유연성이나 촉감이 우수한 스펀본드 부직포로 할 수 있다.
먼저, 본 발명의 스펀본드 부직포는 융착부와 비융착부를 갖는다. 이와 같이 함으로써, 유연성이나 촉감을 유지하면서, 실용에 제공할 수 있는 충분한 강도를 갖는 스펀본드 부직포로 할 수 있다. 융착부란 코어 시스형 복합 섬유끼리가 융착되어 있는 개소를 가리키고, 비융착부란 코어 시스형 복합 섬유끼리가 융착되어 있지 않고 단면 형상을 유지하고 있는 개소를 가리킨다.
그리고, 본 발명의 스펀본드 부직포는, 상기한 배향 비율(Os/Oc)이 0.10 내지 0.90이다. 상기한 배향 비율(Os/Oc)이 바람직하게는 0.10 이상, 보다 바람직하게는 0.15 이상, 더욱 바람직하게는 0.20 이상임으로써, 방사 시에 섬유 내층에 과도하게 연신 응력이 집중되고, 방사 안정성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 상기한 배향 비율(Os/Oc)이 바람직하게는 0.90 이하, 보다 바람직하게는 0.85 이하, 더욱 바람직하게는 0.80 이하임으로써, 열 접착 시에 섬유 표층만을 연화시킬 수 있다. 그 중에서도 바람직하게는 0.70 이하, 특히 바람직하게는 0.50 이하이다. 배향 파라미터는, 라만 분광법으로 얻어지는 라만 스펙트럼에 있어서, 예를 들어 폴리프로필렌의 경우에는, 810cm-1과 840cm-1 부근의 라만 밴드의 강도로부터 구할 수 있다. 폴리프로필렌인 경우, 810cm-1과 840cm-1 부근의 라만 밴드는 입사광의 편광에 대하여 강한 이방성을 나타내는 것이 알려져 있다. 이들은, CH2 변각 진동과 C-C 신축 진동의 커플링 모드, CH2 변각 진동 모드에 각각 귀속된다. 이들 중, 810cm-1의 라만 밴드에 대해서는, 진동 모드의 라만 텐서의 주축은 분자의 주쇄 방향에 대하여 평행하고, 한편, 840cm-1의 라만 밴드에서는 직교하고 있다. 따라서, 이들 라만 밴드의 편광 방향에 대한 밴드 강도비로부터, 분자쇄의 배향이 얻어진다.
본 발명에서 말하는 배향 파라미터 I는, I810/I840(I810: 810cm-1 부근의 라만 밴드 강도, I840: 840cm-1 부근의 라만 밴드 강도)의 값으로서 구해진다.
본 발명에 있어서는, 상기 배향 비율을 상기와 같이 함으로써, 섬유 내층의 분자 배향을 잔류시키면서, 섬유끼리를 견고하게 열 접착시킬 수 있기 때문에, 실용에 제공할 수 있는 강도를 갖는 스펀본드 부직포로 할 수 있다. 또한, 상기 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 시스 성분의 배향 파라미터 Os를 작게 함으로써, 유연성이 우수한 스펀본드 부직포로 할 수 있다.
여기서, 본 발명에 있어서의 코어 시스형 복합 섬유의 배향 파라미터란, 수치가 클수록 분자쇄가 특정한 방향으로 배향되어 있는 것을 나타내고, 수치가 작을수록 코어 시스형 복합 섬유를 구성하는 폴리프로필렌계 수지의 분자쇄가 랜덤하게 배향되어 있는 것을 나타내는 지표(단위 없음)이다. 또한, 이 배향 파라미터는 완전히 랜덤하게 배향되어 있을 때, 1.0이 된다.
그리고, 본 발명에 있어서, 스펀본드 부직포의 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 시스 성분이 배향 파라미터 Os 및 코어 성분이 배향 파라미터 Oc는, 이하의 방법으로 측정된다. 또한, 본 발명에서는 해도형 복합 섬유도 코어 시스형 복합 섬유에 포함되는 것으로 하고, 해도형 복합 섬유의 경우에 있어서는, 상기한 코어 시스형 복합 섬유의 경우와 마찬가지로, 배향 파라미터 Os, Oc를 측정·해석하거나 할 때, 「시스 성분」이라는 것을 「바다 성분」으로, 「코어 성분」이라는 것을 「섬 성분」으로 다르게 읽은 후에, 측정 등을 행하기로 한다.
(1) 비융착부의 중앙 부근(주위의 융착부로부터 대략 등거리가 되는 개소)의 코어 시스형 복합 섬유를 샘플링하고, 섬유편의 시료를 비스페놀계 에폭시 수지로 수지 포매한다.
(2) 수지가 경화된 후, 마이크로톰에 의해 절편을 잘라낸다. 절편 두께는 2㎛로 한다. 이 때, 절단면이 타원형으로 되도록 섬유축으로부터 기울여 절단하고, 이후에는 타원형의 단축의 두께가 일정 두께를 나타내는 개소를 선택하여 측정한다. 또한, 절단 각도가 4° 이내로 함으로써, 2㎛의 막 두께 내에서는 섬유축과 평행으로 간주할 수 있다.
(3) 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 절편 섬유 표층으로부터 중심부에 걸쳐서, 섬유축 방향(평행 방향) 및 섬유축 방향에 직교하는 방향(수직 방향)의 편광을 입사하고, 라만 스펙트럼의 라인 측정을 행한다.
(4) 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 코어 성분, 시스 성분 각각의 위치에 있어서, 평행 방향, 수직 방향 각각에 대해서, 810cm-1 부근 및 840cm-1 부근의 라만 밴드 강도 I810 및 I840을 산출하고, 그 강도비 I810/I840을 산출한다.
(5) 이하의 식 (a)에 기초하여 배향 파라미터를 산출한다. 코어 성분이 독립한 복수의 영역으로 분할되어 있는 경우에는, 모든 영역에서 배향 파라미터를 측정하고, 가장 높은 값을 채용한다.
배향 파라미터=(I810/I840)평행/(I810/I840)수직 (a)
(6) 코어 시스형 복합 섬유의 섬유축 방향으로 장소를 옮겨서 3군데에서 마찬가지의 측정을 행하여, 배향 파라미터의 평균값을 산출하고, 소수점 이하 둘째자리를 반올림한다.
또한, 비융착부의 중앙 부근(주위의 융착부로부터 대략 등거리가 되는 개소)의 코어 시스형 복합 섬유를 샘플링하는 것이 곤란한 경우에는, 이하의 수순으로 측정할 수도 있다.
(1) 스펀본드 부직포의 시료를 비스페놀계 에폭시 수지로 수지 포매한다.
(2) 수지가 경화된 후, 스펀본드 부직포의 비융착부의 중앙 부근(주위의 융착부로부터 대략 등거리가 되는 개소)이 절단면으로 되도록 마이크로톰에 의해 절편을 잘라낸다. 절편 두께는 2㎛로 한다. 절단 각도가 섬유축으로부터 4° 이내인 개소를 선택하여 이후의 측정을 행한다.
(3) 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 절편 섬유 표층으로부터 중심부에 걸쳐서, 섬유축 방향(평행 방향) 및 섬유축 방향에 직교하는 방향(수직 방향)의 편광을 입사하고, 라만 스펙트럼의 라인 측정을 행한다.
(4) 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 코어 성분, 시스 성분 각각의 위치에 있어서, 평행 방향, 수직 방향 각각에 대해서, 810cm-1 부근 및 840cm-1 부근의 라만 밴드 강도 I810 및 I840을 산출하고, 그 강도비 I810/I840을 산출한다.
(5) 이하의 식 (a)에 기초하여 배향 파라미터를 산출한다. 코어 성분이 독립된 복수의 영역으로 분할되어 있는 경우에는, 모든 영역에서 배향 파라미터를 측정하고, 가장 높은 값을 채용한다
배향 파라미터=(I810/I840)평행/(I810/I840)수직 (a)
(6) 스펀본드 부직포의 다른 비융착부에 대하여 3군데에서 마찬가지의 측정을 행하여, 배향 파라미터의 평균값을 산출하고, 소수점 이하 둘째자리를 반올림한다.
본 발명의 스펀본드 부직포는, 상기한 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 시스 성분의 배향 파라미터 Os가 1.0 내지 8.0인 것이 바람직하다. 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 시스 성분의 배향 파라미터 Os가, 바람직하게는 1.0 이상, 보다 바람직하게는 1.5 이상, 더욱 바람직하게는 2.0 이상임으로써, 열 접착 시에 섬유 표층이 과도하게 연화되어 열 롤에 첩부되는 등의 조업상의 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 한편, 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 시스 성분의 배향 파라미터 Os가, 바람직하게는 8.0 이하, 보다 바람직하게는 6.0 이하, 더욱 바람직하게는 5.0 이하임으로써, 유연성을 향상시킴과 함께, 열 접착 시에 섬유 표층이 연화되기 쉬워져, 섬유끼리를 견고하게 열 접착시킬 수 있기 때문에, 강도가 우수한 스펀본드 부직포로 할 수 있다. 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 시스 성분의 배향 파라미터 Os는, 상기한 폴리프로필렌계 수지의 MFR, 융점, 첨가제, 코어 시스형 복합 섬유의 시스 성분의 질량 비율, 및/또는 후술하는 방사 온도, 방사 속도 등에 의해 제어할 수 있다.
본 발명의 스펀본드 부직포는, 상기한 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 코어 성분의 배향 파라미터 Oc가 4.0 이상인 것이 바람직하고, 5.0 이상인 것이 보다 바람직하고, 6.0 이상인 것이 더욱 바람직하다. 그 중에서도 8.0 내지 20.0인 것이 바람직하다. 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 코어 성분의 배향 파라미터 Oc가 통상 4.0 이상, 바람직하게는 5.0 이상, 보다 바람직하게는 6.0 이상, 더욱 바람직하게는 8.0 이상, 특히 바람직하게는 9.0 이상, 가장 바람직하게는 10.0 이상임으로써, 섬유 내층의 강도를 향상시켜, 열 접착 후에 실용에 제공할 수 있는 강도를 갖는 스펀본드 부직포로 할 수 있다. 또한 열 접착 시에 섬유 표층이 과도하게 연화되어 열 롤에 첩부되는 등의 조업상의 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 한편, 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 코어 성분의 배향 파라미터 Oc가, 바람직하게는 20.0 이하, 보다 바람직하게는 19.0 이하, 더욱 바람직하게는 18.0 이하임으로써, 유연성을 향상시킴과 함께, 방사 시의 섬유 내층에의 과도한 연신 응력 집중을 억제하여, 방사 안정성을 향상시킬 수 있다. 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 코어 성분의 배향 파라미터 Oc는, 상기한 폴리프로필렌계 수지의 MFR, 융점, 첨가제, 코어 시스형 복합 섬유의 시스 성분의 질량 비율, 및/또는 후술하는 방사 온도, 방사 속도 등에 의해 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 스펀본드 부직포는, 시차 주사형 열량 측정법(DSC)에서 단일의 융해 피크 온도 Tm(℃)을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서, 「스펀본드 부직포가 시차 주사형 열량 측정법에서 단일의 융해 피크 온도 Tm(℃)을 갖는」이란, 하기 측정 방법의 (3)에 기재된 융해 흡열 피크가, 실질적으로 1개의 피크밖에 관측되지 않는 것을 말한다. 이와 같이 함으로써, 열 접착 시에 저융점 성분이 용융되어 열 롤에 첩부되는 등의 조업상의 문제를 발생시키지 않고, 섬유끼리를 충분한 온도에서 견고하게 열 접착시킬 수 있기 때문에, 실용에 제공할 수 있는 강도를 갖는 스펀본드 부직포가 얻어지기 쉬워진다.
여기서 시차 주사형 열량 측정법(DSC)에 의해 얻어지는 스펀본드 부직포의 융해 피크 온도 Tm(℃)은, 이하의 수순에 의해 산출되는 값을 채용하는 것으로 한다.
(1) 스펀본드 부직포의 섬유편을 시료량 0.5 내지 5mg 샘플링한다.
(2) 시차 주사형 열량 측정법(DSC)을 사용하여, 승온 속도 20℃/분으로, 상온으로부터 온도 200℃까지 승온하여 DSC 곡선을 얻는다.
(3) DSC 곡선으로부터 융해 흡열 피크의 피크 톱 온도를 판독하여, 스펀본드 부직포의 융해 피크 온도 Tm(℃)으로 한다.
본 발명의 스펀본드 부직포는, 적어도 편면의 KES법에 의한 표면 조도 SMD가 1㎛ 내지 3㎛인 것이 바람직하다. KES법에 의한 표면 조도 SMD가, 바람직하게는 1.0㎛ 이상, 보다 바람직하게는 1.3㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 1.6㎛ 이상임으로써, 스펀본드 부직포가 과도하게 치밀화되어 질감이 악화되거나, 유연성이 손상되거나 하는 것을 방지할 수 있다. 한편, KES법에 의한 표면 조도 SMD가, 바람직하게는 3.0㎛ 이하, 보다 바람직하게는 2.8㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 2.5㎛ 이하임으로써, 표면이 매끄러워 거친 느낌이 작고, 촉감이 우수한 스펀본드 부직포로 할 수 있다. KES법에 의한 표면 조도 SMD는, 상기한 코어 시스형 복합 섬유의 평균 단섬유 직경, 스펀본드 부직포의 옷감의 질, 및/또는 후술하는 열 접착의 조건(접착부의 형상, 압착률, 온도 및 선압 등) 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 200mm×200mm의 시험편을, 스펀본드 부직포의 폭 방향 등간격으로 3매 채취한다.
(2) 시험편을 시료대에 세팅한다.
(3) 10gf(0.098N)의 하중을 가한 표면 조도 측정용 접촉자(소재: φ0.5mm 피아노선, 접촉 길이: 5mm)로 시험편의 표면을 주사하여, 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 반올림하여, 표면 조도 SMD(㎛)로 한다.
또한, 스펀본드 부직포의 길이 방향(세로 방향)이란, 스펀본드 부직포의 제조 공정에 있어서 스펀본드 부직포가 권취 장치에 인취되는 방향을 말하고, 기계 방향이라고도 한다. 가로 방향은, 길이 방향에 대하여 스펀본드 부직포의 폭 방향을 말한다.
본 발명의 스펀본드 부직포의 KES법에 의한 마찰 계수 MIU는, 0.01 내지 0.30인 것이 바람직하다. 마찰 계수 MIU가, 바람직하게는 0.30 이하, 보다 바람직하게는 0.20 이하, 더욱 바람직하게는 0.15 이하임으로써, 부직포 표면의 미끄럼성을 향상시켜, 촉감이 우수한 스펀본드 부직포로 할 수 있다. 한편, 마찰 계수 MIU가, 바람직하게는 0.01 이상, 보다 바람직하게는 0.03 이상, 더욱 바람직하게는 0.05 이상임으로써, 방사한 사조를 포집 컨베이어에 포집할 때에 사조끼리가 미끄러져 옷감의 질 균일성이 악화되는 것을 방지할 수 있다. KES법에 의한 마찰 계수 MIU는, 상기한 폴리프로필렌계 수지의 첨가제, 코어 시스형 복합 섬유의 평균 단섬유 직경, 스펀본드 부직포의 옷감의 질, 및/또는 후술하는 열 접착의 조건(접착부의 형상, 압착률, 온도 및 선압 등) 등을 적절하게 조정함으로써 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 KES법에 의한 마찰 계수 MIU는, 이하와 같이 측정되는 값을 채용하는 것으로 한다.
(1) 스펀본드 부직포로부터 폭 200mm×200mm의 시험편을, 스펀본드 부직포의 폭 방향 등간격으로 3매 채취한다.
(2) 시험편을 시료대에 세팅한다.
(3) 50gf(0.49N)의 하중을 가한 접촉 마찰자(소재: φ0.5mm 피아노선(20개 병렬), 접촉 면적: 1cm2)로 시험편의 표면을 주사하여, 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, 마찰 계수 MIU로 한다.
본 발명의 스펀본드 부직포의 MFR은, 10g/10분 내지 300g/10분인 것이 바람직하다. 스펀본드 부직포의 MFR이 바람직하게는 10g/10분 이상, 보다 바람직하게는 15g/10분 이상, 더욱 바람직하게는 20g/10분 이상임으로써, 가는 섬유 직경에서도 안정적으로 방사할 수 있고, 촉감이 우수하고, 옷감의 질이 균일하고, 강도를 우수한 스펀본드 부직포로 할 수 있다. 한편, 스펀본드 부직포의 MFR이 바람직하게는 300g/10분 이하, 보다 바람직하게는 200g/10분 이하, 더욱 바람직하게는 100g/10분 이하임으로써, 강도의 저하를 억제함과 함께, 열 접착 시에 과도하게 연화되기 쉬워져 열 롤에 첩부되는 등의 조업상의 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 관한 스펀본드 부직포의 MFR은, ASTM D1238(A법)에 의해 측정되는 값을 채용한다. 이 규격에 의하면, 폴리프로필렌계 수지는 하중: 2.16kg, 온도: 230℃에서 측정하는 것이 규정되어 있다.
본 발명의 스펀본드 부직포의 단위 면적당 중량은, 10g/m2 내지 100g/m2인 것이 바람직하다. 단위 면적당 중량이 바람직하게는 10g/m2 이상, 보다 바람직하게는 13g/m2 이상, 더욱 바람직하게는 15g/m2 이상임으로써, 실용에 제공할 수 있는 충분한 강도를 갖는 스펀본드 부직포로 할 수 있다. 한편, 단위 면적당 중량이 바람직하게는 100g/m2 이하, 보다 바람직하게는 50g/m2 이하, 더욱 바람직하게는 30g/m2 이하임으로써, 위생 재료용의 부직포로서의 사용에 적합한 유연성을 갖는 스펀본드 부직포로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 스펀본드 부직포의 단위 면적당 중량은, JIS L1913: 2010 「일반 부직포 시험 방법」의 「6.2 단위 면적당 질량」에 준하여, 이하의 수순에 의해 측정되는 값을 채용하는 것으로 한다.
(1) 20cm×25cm의 시험편을, 시료의 폭 1m당 3매 채취한다.
(2) 표준 상태에 있어서의 각각의 질량(g)을 계량한다.
(3) 그 평균값을 1m2당 질량(g/m2)으로 표시한다.
본 발명의 스펀본드 부직포의 두께는, 0.05mm 내지 1.5mm인 것이 바람직하다. 두께가, 바람직하게는 0.05mm 내지 1.5mm, 보다 바람직하게는 0.08mm 내지 1.0mm, 더욱 바람직하게는 0.10mm 내지 0.8mm임으로써, 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(mm)는 JIS L1906: 2000 「일반 장섬유 부직포 시험 방법」의 「5.1」에 준하여, 이하의 수순에 의해 측정되는 값을 채용하는 것으로 한다.
(1) 직경 10mm의 가압자를 사용하여, 하중 10kPa로 부직포의 폭 방향 등간격으로 1m당 10점의 두께를 0.01mm 단위로 측정한다.
(2) 상기 10점의 평균값의 소수점 이하 셋째자리를 반올림한다.
또한, 본 발명의 스펀본드 부직포의 겉보기 밀도는, 0.05g/cm3 내지 0.30g/cm3인 것이 바람직하다. 겉보기 밀도가, 바람직하게는 0.30g/cm3 이하, 보다 바람직하게는 0.25g/cm3 이하, 더욱 바람직하게는 0.20g/cm3 이하임으로써, 섬유가 밀하게 패킹되어 스펀본드 부직포의 유연성이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 겉보기 밀도가, 바람직하게는 0.05g/cm3 이상, 보다 바람직하게는 0.08g/cm3 이상, 더욱 바람직하게는 0.10g/cm3 이상임으로써, 보풀 일기나 층간 박리의 발생을 억제하여, 실용에 견딜 수 있는 충분한 강도나 취급성을 구비한 스펀본드 부직포로 할 수 있다. 겉보기 밀도는, 코어 시스형 복합 섬유의 평균 단섬유 직경, 및/또는 후술하는 열 접착의 조건(접착부의 형상, 압착률, 온도 및 선압 등) 등을 적절하게 조정함으로써 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 겉보기 밀도(g/cm3)는 상기 반올림 전의 단위 면적당 중량과 두께로부터, 다음 식에 기초하여 산출하여, 소수점 이하 셋째자리를 반올림한 것으로 한다
겉보기 밀도(g/cm3)=[단위 면적당 중량(g/m2)]/[두께(mm)]×10-3.
본 발명의 스펀본드 부직포의 강연도는, 65mm 이하인 것이 바람직하다. 강연도가, 바람직하게는 65mm 이하, 보다 바람직하게는 60mm 이하, 더욱 바람직하게는 55mm 이하임으로써, 위생 재료용의 스펀본드 부직포로서, 특히 종이 기저귀 용도에서의 사용에 적합한 우수한 유연성을 얻을 수 있다. 또한, 강연도가 극단적으로 낮으면 취급성이 떨어지기 때문에, 강연도는 10mm 이상인 것이 바람직하다. 강연도는, 상기한 폴리프로필렌계 수지의 MFR, 첨가제, 코어 시스형 복합 섬유의 평균 단섬유 직경, 스펀본드 부직포의 단위 면적당 중량, 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 코어 성분의 배향 파라미터 Oc에 대한 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 시스 성분의 배향 파라미터 Os의 비율(Os/Oc), 및/또는 후술하는 열 접착의 조건(접착부의 형상, 압착률, 온도 및 선압 등) 등을 적절하게 조정함으로써 제어할 수 있다.
본 발명의 스펀본드 부직포의 단위 면적당 중량당의 인장 강 신도 곱은, 1.20(N/50mm)/(g/m2) 이상인 것이 바람직하고, 1.20(N/50mm)/(g/m2) 내지 10.0(N/50mm)/(g/m2)인 것이 보다 바람직하다. 단위 면적당 중량당의 인장 강 신도 곱이 바람직하게는 1.20(N/50mm)/(g/m2) 이상, 보다 바람직하게는 1.3(N/50mm)/(g/m2) 이상, 더욱 바람직하게는 1.4(N/50mm)/(g/m2) 이상임으로써, 유연하여 촉감이나 질감이 좋고, 또한 저단위 면적당 중량에서도 강도가 우수한 스펀본드 부직포로 할 수 있다. 한편, 단위 면적당 중량당의 인장 강 신도 곱이 바람직하게는 10.0(N/50mm)/(g/m2) 이하임으로써, 스펀본드 부직포의 유연성이 저하되거나, 질감이 손상되거나 하는 것을 방지할 수 있다. 단위 면적당 중량당의 인장 강 신도 곱은, 상기한 폴리프로필렌계 수지의 MFR, 첨가제, 코어 시스형 복합 섬유의 평균 단섬유 직경, 스펀본드 부직포의 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 코어 성분의 배향 파라미터 Oc에 대한 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 시스 성분의 배향 파라미터 Os의 비율(Os/Oc), 및/또는 후술하는 방사 속도, 열 접착의 조건(접착부의 형상, 압착률, 온도 및 선압 등) 등을 적절하게 조정함으로써 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 스펀본드 부직포의 단위 면적당 중량당의 인장 강 신도 곱은, JIS L1913: 2010 「일반 부직포 시험 방법」의 「6.3 인장 강도 및 신장률(ISO법)」에 준하여, 이하의 수순에 의해 측정되는 값을 채용하는 것으로 한다.
(1) 50mm×300mm의 시험편을, 장편측이 부직포의 세로 방향(부직포의 길이 방향), 가로 방향(부직포의 폭 방향)이 되는 각각의 방향에서, 부직포의 폭 1m당 3매 채취한다.
(2) 시험편을 파지 간격 200mm로 인장 시험기에 세팅한다.
(3) 인장 속도 100mm/분으로 인장 시험을 실시하고, 최대 강력, 최대 강력 시의 신도를 측정한다. 여기서, 신도는 100분율(％) 환산하지 않는 것으로 한다.
(4) 각 시험편에서 측정한 최대 강력, 최대 강력 시의 신도의 평균값을 구하고, 다음 식에 기초하여 단위 면적당 중량당의 인장 강 신도 곱을 산출하여, 소수점 이하 셋째자리를 반올림한다
단위 면적당 중량당의 인장 강 신도 곱((N/50mm)/(g/m2))=[최대 강력의 평균값(N/50mm)]×[최대 강력 시의 신도의 평균값(-)]/단위 면적당 중량(g/m2).
본 발명의 스펀본드 부직포의 단위 면적당 중량당의 가로 방향(부직포의 폭 방향)의 인장 강력은, 0.40(N/25mm)/(g/m2) 이상인 것이 바람직하고, 0.40(N/25mm)/(g/m2) 내지 2.00(N/25mm)/(g/m2)인 것이 보다 바람직하다. 단위 면적당 중량당의 인장 강력이 바람직하게는 0.40(N/25mm)/(g/m2) 이상, 보다 바람직하게는 0.60(N/25mm)/(g/m2) 이상, 더욱 바람직하게는 0.80(N/25mm)/(g/m2) 이상임으로써, 실용에 제공할 수 있는 강도를 갖는 스펀본드 부직포로 할 수 있다. 한편, 단위 면적당 중량당의 가로 방향의 인장 강력이 바람직하게는 2.00(N/25mm)/(g/m2) 이하임으로써, 스펀본드 부직포의 유연성이 저하되거나, 질감이 손상되거나 하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 스펀본드 부직포의 인장 강력은 세로 방향(부직포의 길이 방향)과 가로 방향(부직포의 폭 방향)이 있지만, 일반적으로는 가로 방향의 인장 강력쪽이 세로 방향의 인장 강력보다도 작아지는 점에서, 단위 면적당 중량당의 가로 방향의 인장 강력이 0.4 내지 2.00(N/25mm)/(g/m2)임으로써, 세로 방향에 있어서도 실용에 제공할 수 있는 강도를 갖는 스펀본드 부직포로 할 수 있다. 단위 면적당 중량당의 가로 방향의 인장 강력은, 상기한 폴리프로필렌계 수지의 MFR, 첨가제, 코어 시스형 복합 섬유의 평균 단섬유 직경, 스펀본드 부직포의 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 코어 성분의 배향 파라미터 Oc에 대한 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 시스 성분의 배향 파라미터 Os의 비율(Os/Oc), 및/또는 후술하는 방사 속도, 열 접착의 조건(접착부의 형상, 압착률, 온도 및 선압 등) 등을 적절하게 조정함으로써 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 스펀본드 부직포의 단위 면적당 중량당의 가로 방향의 인장 강력은, JIS L1913: 2010 「일반 부직포 시험 방법」의 「6.3 인장 강도 및 신장률(ISO법)」에 준하여, 이하의 수순에 의해 측정되는 값을 채용하는 것으로 한다.
(1) 25mm×200mm의 시험편을, 장편측이 부직포의 가로 방향(부직포의 폭 방향)이 되도록, 부직포의 폭 1m당 3매 채취한다.
(2) 시험편을 파지 간격 100mm로 인장 시험기에 세팅한다.
(3) 인장 속도 100mm/분으로 인장 시험을 실시하고, 최대 강력을 측정한다.
(4) 각 시험편에서 측정한 최대 강력의 평균값을 구하고, 다음 식에 기초하여 단위 면적당 중량당의 인장 강력을 산출하고, 소수점 이하 셋째자리를 반올림한다.
단위 면적당 중량당의 가로 방향의 인장 강력((N/25mm)/(g/m2))=[최대 강력의 평균값(N/25mm)]/단위 면적당 중량(g/m2).
본 발명의 스펀본드 부직포의 단위 면적당 중량당의 세로 방향의 5％ 신장 시 응력은, 0.40(N/25mm)/(g/m2) 이상인 것이 바람직하고, 0.40(N/25mm)/(g/m2) 내지 2.00(N/25mm)/(g/m2)인 것이 보다 바람직하다. 단위 면적당 중량당의 세로 방향의 5％ 신장 시 응력이 바람직하게는 0.40(N/25mm)/(g/m2) 이상, 보다 바람직하게는 0.50(N/25mm)/(g/m2) 이상, 더욱 바람직하게는 0.60(N/25mm)/(g/m2) 이상임으로써, 스펀본드 부직포의 생산 시나 위생 재료 용도로서의 가공 시의 장력에 의한 신장을 억제하여, 높은 수율로 안정적으로 생산할 수 있다. 또한 단위 면적당 중량당의 세로 방향의 5％ 신장 시 응력이 바람직하게는 2.00(N/25mm)/(g/m2) 이하임으로써, 스펀본드 부직포의 유연성이 저하되거나, 질감이 손상되거나 하는 것을 방지할 수 있다. 단위 면적당 중량당의 세로 방향의 5％ 신장 시 응력은, 상기한 폴리프로필렌계 수지의 MFR, 첨가제, 코어 시스형 복합 섬유의 평균 단섬유 직경, 스펀본드 부직포의 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 코어 성분의 배향 파라미터 Oc에 대한 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 시스 성분의 배향 파라미터 Os의 비율(Os/Oc), 및/또는 후술하는 방사 속도, 열 접착의 조건(접착부의 형상, 압착률, 온도 및 선압 등) 등을 적절하게 조정함으로써 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 스펀본드 부직포의 단위 면적당 중량당의 세로 방향의 5％ 신장 시 응력은, JIS L1913: 2010 「일반 부직포 시험 방법」의 「6.3 인장 강도 및 신장률(ISO법)」에 준하여, 이하의 수순에 의해 측정되는 값을 채용하는 것으로 한다.
(1) 25mm×200mm의 시험편을, 장편측이 부직포의 세로 방향(부직포의 길이 방향)이 되도록, 부직포의 폭 1m당 3매 채취한다.
(2) 시험편을 파지 간격 100mm로 인장 시험기에 세팅한다.
(3) 인장 속도 100mm/분으로 인장 시험을 실시하고, 5％ 신장 시의 응력(5％ 신장 시 응력)을 측정한다.
(4) 각 시험편에서 측정한 5％ 신장 시 응력의 평균값을 구하고, 다음 식에 기초하여 단위 면적당 중량당의 세로 방향의 5％ 신장 시 응력을 산출하고, 소수점 이하 셋째자리를 반올림한다
단위 면적당 중량당의 세로 방향의 5％ 신장 시 응력((N/25mm)/(g/m2))=[5％ 신장 시 응력의 평균값(N/25mm)]/단위 면적당 중량(g/m2).
[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. 스펀본드법은, 생산성이나 기계적 강도가 우수할 뿐 아니라, 단섬유 부직포에서 일어나기 쉬운 보풀 일기나 섬유의 탈락을 억제할 수 있다. 또한, 포집된 스펀본드 부직 섬유웹 혹은 열 압착된 스펀본드 부직포(모두 S라 표기함)를, SS, SSS 및 SSSS와 복수층 적층함으로써, 생산성이나 옷감의 질 균일성이 향상되기 때문에 바람직한 양태이다.
스펀본드법에서는, 먼저 용융된 열가소성 수지를 방사 구금으로부터 장섬유로서 방출하고, 이것을 이젝터에 의해 압축 에어로 흡인 연신한 후, 이동하는 넷 상에 섬유를 포집하여 부직 섬유웹을 얻는다. 또한 얻어진 부직 섬유웹에 열 접착 처리를 실시하여, 스펀본드 부직포가 얻어진다.
방사 구금이나 이젝터의 형상은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 원형이나 직사각형 등, 각종 형상의 것을 채용할 수 있다. 그 중에서도, 압축 에어의 사용량이 비교적 적어 에너지 비용이 우수한 것, 사조끼리의 융착이나 찰과가 일어나기 어렵고, 사조의 개섬도 용이한 점에서, 직사각형 구금과 직사각형 이젝터의 조합이 바람직하게 사용된다.
본 발명에서는, 열가소성 수지를 압출기에 있어서 용융시키고, 계량하여, 제조해야 할 코어 시스형 복합 섬유용의 방사 구금에 공급하여, 장섬유로서 방출한다. 열가소성 수지를 용융시켜 방사할 때의 방사 온도는, 180℃ 내지 250℃인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 200℃ 내지 240℃이고, 더욱 바람직하게는 220℃ 내지 230℃이다. 방사 온도를 상기 범위 내로 함으로써, 안정된 용융 상태로 하여, 우수한 방사 안정성을 얻을 수 있다.
방출된 장섬유의 사조는, 다음에 냉각된다. 방출된 사조를 냉각시키는 방법으로서는, 예를 들어 냉풍을 강제적으로 사조에 분사하는 방법, 사조 주위의 분위기 온도에서 자연 냉각시키는 방법, 및 방사 구금과 이젝터간의 거리를 조정하는 방법 등을 들 수 있거나, 또는 이들 방법을 조합하는 방법을 채용할 수 있다. 또한, 냉각 조건은, 방사 구금의 단공당 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 3000m/분 내지 6000m/분인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3500m/분 내지 5500m/분이며, 더욱 바람직하게는 4000m/분 내지 5000m/분이다. 방사 속도를 3000m/분 내지 6000m/분으로 함으로써, 높은 생산성을 갖게 되고, 또한 섬유의 배향 결정화가 진행되어, 고강도의 장섬유를 얻을 수 있다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 폴리프로필렌계 수지를 주성분으로 하는 코어 시스형 복합 섬유는, 방사 안정성이 우수하고, 빠른 방사 속도에서도 안정적으로 생산할 수 있다.
계속해서, 얻어진 장섬유를, 이동하는 넷 상에 포집하여 부직 섬유웹을 얻는다.
본 발명에서는, 상기한 부직 섬유웹에 대하여, 넷 상에서 그 편면으로부터 열 플랫 롤을 맞대어 가접착시키는 것도 바람직한 양태이다. 이와 같이 함으로써, 넷 상을 반송 중에 부직 섬유웹의 표층이 말리거나 불어내지거나 하여 옷감의 질이 악화되는 것을 방지하거나, 사조를 포집하고 나서 열 압착할 때까지의 반송성을 개선할 수 있다.
계속해서, 얻어진 부직 섬유웹을, 융착시킴으로써 융착부를 형성시켜, 의도하는 스펀본드 부직포를 얻을 수 있다.
부직 섬유웹을 융착시키는 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 열 융착시키는 방법, 혼의 초음파 진동에 의해 열 융착시키는 방법 및 부직 섬유웹에 열풍을 관통시켜 코어 시스형 복합 섬유의 표면을 연화 또는 융해시켜, 섬유 교점끼리를 열 융착시키는 등의 방법을 들 수 있다.
그 중에서도, 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 바람직하다. 이렇게 함으로써, 높은 생산성으로, 스펀본드 부직포의 강도를 향상시키는 융착부와, 질감이나 촉감을 향상시키는 비융착부를 마련할 수 있다.
열 엠보스 롤의 표면 재질로서는, 충분한 열 압착 효과를 얻고, 또한 한쪽의 엠보스 롤의 조각(요철부)이 다른 쪽의 롤 표면에 전사되는 것을 방지하기 위해서, 금속제 롤과 금속제 롤을 한 쌍으로 하는 것이 바람직한 양태이다.
이러한 열 엠보스 롤에 의한 엠보스 접착 면적률은, 5 내지 30％인 것이 바람직하다. 접착 면적을 바람직하게는 5％ 이상, 보다 바람직하게는 8％ 이상, 더욱 바람직하게는 10％ 이상으로 함으로써, 스펀본드 부직포로서 실용에 제공할 수 있는 강도를 얻을 수 있다. 한편, 접착 면적을 바람직하게는 30％ 이하, 보다 바람직하게는 25％ 이하, 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 전체에서 차지하는 비율을 의미한다. 구체적으로는, 한 쌍의 요철을 갖는 롤에 의해 열 접착하는 경우에는, 상측 롤의 볼록부와 하측 롤의 볼록부가 겹쳐서 부직 섬유웹에 맞닿는 부분(접착부)의 스펀본드 부직포 전체에서 차지하는 비율을 의미한다. 또한, 요철을 갖는 롤과 플랫 롤에 의해 열 접착하는 경우에는, 요철을 갖는 롤의 볼록부가 부직 섬유웹에 맞닿는 부분(접착부)의 스펀본드 부직포 전체에서 차지하는 비율을 의미한다. 또한, 초음파 접착하는 경우에는, 초음파 가공에 의해 열 용착시키는 부분(접착부)의 스펀본드 부직포 전체에서 차지하는 비율을 의미한다. 열 접착 시에 접착부에 충분한 열이 가해져, 접착부의 코어 시스형 복합 섬유 전체가 융착되어 있는 경우, 접착부와 융착부의 면적은 동등하다고 간주할 수 있다.
열 엠보스 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 저감시킬 수 있다.
열 접착 시의 열 엠보스 롤의 표면 온도는, 사용하고 있는 시스 성분을 구성하는 열가소성 수지의 융점(이후, Tms(℃)라 기재하는 경우가 있음)에 대하여 30℃ 낮은 온도로부터 10℃ 높은 온도(즉, (Tms-30℃) 내지 (Tms+10℃))로 하는 것이 바람직한 양태이다. 열 롤의 표면 온도를 상기 열가소성 수지의 융점에 대하여 바람직하게는 -30℃(즉, (Tms-30℃), 이하 마찬가지) 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 -20℃(Tms-20℃) 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 -10℃(Tms-10℃) 이상으로 함으로써, 견고하게 열 접착시켜 실용에 제공할 수 있는 강도의 스펀본드 부직포를 얻을 수 있다. 또한, 열 엠보스 롤의 표면 온도를 상기 열가소성 수지의 융점에 대하여 바람직하게는 +10℃(Tms+10℃) 이하로 하고, 보다 바람직하게는 +5℃(Tms+5℃) 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 +0℃(Tms+0℃) 이하로 함으로써, 과도한 열 접착을 억제하고, 위생 재료용의 스펀본드 부직포로서, 특히 종이 기저귀 용도에서의 사용에 적합한 적당한 유연성을 얻을 수 있다.
열 접착 시의 열 엠보스 롤의 선압은, 50N/cm 내지 500N/cm로 하는 것이 바람직하다. 롤의 선압을 바람직하게는 50N/cm 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 100N/cm 이상으로 하고, 더욱 바람직하게는 150N/cm 이상으로 함으로써, 견고하게 열 접착시켜 실용에 제공할 수 있는 강도의 스펀본드 부직포를 얻을 수 있다. 한편, 열 엠보스 롤의 선압을 바람직하게는 500N/cm 이하로 하고, 보다 바람직하게는 400N/cm 이하로 하고, 더욱 바람직하게는 300N/cm 이하로 함으로써, 위생 재료용의 스펀본드 부직포로서, 특히 종이 기저귀 용도에서의 사용에 적합한 적당한 유연성을 얻을 수 있다.
또한 본 발명에서는, 스펀본드 부직포의 두께를 조정할 것을 목적으로, 상기 열 엠보스 롤에 의한 열 접착 전 및/혹은 후에, 상하 한 쌍의 플랫 롤을 포함하는 열 캘린더 롤에 의해 열 압착을 실시할 수 있다. 상하 한 쌍의 플랫 롤이란, 롤의 표면에 요철이 없는 금속제 롤이나 탄성 롤이며, 금속제 롤과 금속제 롤을 한 쌍으로 하거나, 금속제 롤과 탄성 롤을 한 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.
본 발명의 스펀본드 부직포는, 유연성이나 촉감이 우수하고, 옷감의 질이 균일하며, 실용에 제공할 수 있는 충분한 강도를 가지며, 또한 생산성이 우수하다는 점에서, 위생 재료, 의료 재료, 생활 자재 및 공업 자재 등에 폭넓게 사용할 수 있다. 특히 위생 재료에서는 1회용 기저귀, 생리 용품 및 찜질재의 기포 등, 의료 재료에서는 방호복이나 서지컬 가운 등으로서 적합하게 사용할 수 있다.
실시예
이어서, 실시예에 기초하여, 본 발명의 스펀본드 부직포에 대하여 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명이 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 물성의 측정에 있어서, 특별한 기재가 없는 것은, 상기한 방법에 기초하여 측정을 행한 것이다.
[측정 방법]
(1) 수지의 멜트 플로 레이트(MFR)(g/10분):
수지의 MFR은, 하중이 2.16kg이며, 온도가 230℃인 조건에서 상기한 방법에 의해 측정하였다.
(2) 스펀본드 부직포를 구성하는 코어 시스형 복합 섬유의 평균 단섬유 직경(㎛):
가부시키가이샤 키엔스제 전자 현미경 「VHX-D500」을 사용하여, 상기 방법에 의해 측정하였다.
(3) 방사 속도(m/분):
상기 평균 단섬유 직경과 수지의 고체 밀도(0.91g/cm3)로부터, 길이 10000m당 질량을 평균 단섬유 섬도(dtex)로서, 소수점 이하 둘째자리를 반올림하여 산출하였다. 평균 단섬유 섬도와, 각 조건에서 설정한 방사 구금 단공으로부터 토출되는 수지의 토출량(이하, 단공 토출량이라 약기한다.)(g/분)으로부터, 다음 식에 기초하여, 방사 속도를 유효 숫자 두 자리로서 산출하였다
방사 속도(m/분)=(10000×[단공 토출량(g/분)])/[평균 단섬유 섬도(dtex)].
(4) 스펀본드 부직포의 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 배향 파라미터:
측정 장치에는, 아타이 붓산 가부시키가이샤제 트리플 라만 분광 장치 「T-64000」을 사용하여, 상기 방법에 의해 측정하였다. 측정 조건은, 다음과 같이 실시하였다.
·측정 모드: 현미 라만(편광 측정)
·대물 렌즈: ×100
·빔 직경: 1㎛
·광원: Ar+ 레이저/514.5nm
·레이저 파워: 60mW
·회절 격자: Single 1800gr/mm
·크로스 슬릿: 100㎛
·검출기: CCD/Jobin Yvon 1024×256.
(5) 스펀본드 부직포의 융해 피크 온도 Tm(℃):
측정 장치에는 Perkin-Elmer사제 「DSC8500」을 사용하고, 상기한 방법에 의해 측정하였다. 측정 조건은, 다음과 같이 실시하였다.
·장치 내 분위기: 질소(20mL/분)
·온도·열량 교정: 고순도 인듐(Tm=156.61℃, ΔHm=28.70J/g)
·온도 범위: 20℃ 내지 200℃
·승온 속도: 20℃/분
·시료량: 약 0.5 내지 4mg
·시료 용기: 알루미늄제 표준 용기.
또한, 표 중 스펀본드 부직포가 단일의 융해 피크 온도 Tm(℃)을 관측한 경우에는, 그 값을, 복수의 융해 피크 온도 Tm(℃)을 관측한 경우에는, 각각의 값을 기재하였다.
또한, 실시예에 있어서 사용한 폴리프로필렌계 수지의 융점은, 사용하는 폴리프로필렌계 수지를 샘플링 이외에는 상기 융해 피크 온도의 측정법과 마찬가지로 융해 피크 온도를 측정하고, 얻어지는 최대의 (가장 고온의) 융해 피크 온도로 하였다.
(6) 스펀본드 부직포의 세로 방향의 강연도(mm):
스펀본드 부직포의 강연도는, JIS L1913: 2010 「일반 부직포 시험 방법」의 「6.7 강연도(JIS법 및 ISO법)」의 「6.7.4 걸리법」에 기재된 방법에 준하여, 부직포의 세로 방향(길이 방향)의 측정을 행하였다. 또한, 어느 스펀본드 부직포도, 세로 방향(길이 방향)의 강연도쪽이 가로 방향(폭 방향)의 강연도보다도 컸다. 세로 방향의 강연도는 작을수록 유연성이 우수한 방향에 있지만, 65mm 이하를 합격으로 하였다.
(7) 스펀본드 부직포의 단위 면적당 중량당의 인장 강력(N/25mm/(g/m2)):
측정 장치에는 가부시키가이샤 에이·앤·디(A&D)제 「RTG-1250」을 사용하여, 상기한 방법에 의해 측정하였다. 단위 면적당 중량당의 가로 방향의 인장 강력은 높을수록 세로 방향에 있어서도 강도가 높은 방향에 있지만, 0.80(N/25mm)/(g/m2) 이상을 합격으로 하였다.
(8) 스펀본드 부직포의 단위 면적당 중량당의 인장 강 신도 곱(N/50mm/(g/m2)):
측정 장치에는 가부시키가이샤에이앤디(A&D)제 「RTG-1250」을 사용하고, 상기한 방법에 의해 측정하였다. 단위 면적당 중량당의 인장 강 신도 곱은 클수록 스펀본드 부직포가 유연하여 촉감이나 질감과 강도의 밸런스가 우수한 방향에 있지만, 1.20(N/50mm)/(g/m2) 이상을 합격으로 하였다.
(실시예 1)
멜트 플로 레이트(MFR)가 35g/10분, 융점이 163℃인 호모 폴리머를 포함하는 폴리프로필렌 수지를 코어 성분으로 하고, MFR이 60g/10분, 융점이 163℃인 호모 폴리머를 포함하는 폴리프로필렌 수지를 시스 성분으로서 사용하여, 각각 압출기에서 용융되고, 구멍 직경 φ가 0.40mm이며, 구멍 심도가 0.8mm인 방사 구금으로부터, 방사 온도가 235℃, 단공 토출량이 0.40g/분으로, 시스 성분 비율 30질량％의 동심 코어 시스형 복합 섬유를 방출하였다. 방출한 사조를 냉각 고화한 후, 이것을 이젝터에 있어서 압축 에어에 의해 견인, 연신하고, 이동하는 넷 상에 포집하여, 폴리프로필렌계장 섬유를 포함하는 스펀본드 부직 섬유웹을 형성하였다. 또한, 형성한 부직 섬유웹을 구성하는 코어 시스형 복합 섬유의 특성은, 평균 단섬유 직경은 14.0㎛이며, 그것으로부터 환산한 방사 속도는 2900m/분이었다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊어짐은 보이지 않고 양호하였다.
계속해서, 형성한 부직 섬유웹을, 이하 상 롤, 하 롤로 구성되는 상하 한 쌍의 열 엠보스 롤을 사용하여, 선압: 500N/cm, 열 접착 온도: 140℃의 조건에서 열 접착하고, 융착부와 비융착부를 갖는 단위 면적당 중량 15g/m2의 스펀본드 부직포를 얻었다.
(상 롤): 금속제로 물방울 무늬의 조각이 이루어진, 접착 면적률 11％의 엠보스 롤
(하 롤): 금속제 플랫 롤
얻어진 스펀본드 부직포는 옷감의 질이 균일하고, 촉감이 우수한 것이었다. 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 2)
단위 면적당 중량을 10g/m2로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해, 융착부와 비융착부를 갖는 스펀본드 부직포를 얻었다. 형성한 스펀본드 부직 섬유웹을 구성하는 섬유의 특성은, 평균 단섬유 직경은 14.0㎛이며, 그것으로부터 환산한 방사 속도는 2900m/분이었다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊어짐은 보이지 않고 양호하였다. 얻어진 스펀본드 부직포는 옷감의 질이 균일하고, 촉감이 우수한 것이었다. 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 3)
단위 면적당 중량을 30g/m2로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해, 융착부와 비융착부를 갖는 스펀본드 부직포를 얻었다. 형성한 스펀본드 부직 섬유웹을 구성하는 섬유의 특성은, 평균 단섬유 직경은 14.0㎛이며, 그것으로부터 환산한 방사 속도는 2900m/분이었다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊어짐은 보이지 않고 양호하였다. 얻어진 스펀본드 부직포는 옷감의 질이 균일하고, 촉감이 우수한 것이었다. 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 4)
시스 성분 비율을 50질량％로 하고, 열 접착 온도를 145℃로 한 것 이외는 실시예 1과 동일한 방법에 의해, 융착부와 비융착부를 갖는 스펀본드 부직포를 얻었다. 형성한 스펀본드 부직 섬유웹을 구성하는 섬유의 특성은, 평균 단섬유 직경은 14.0㎛이며, 그것으로부터 환산한 방사 속도는 2900m/분이었다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊어짐은 보이지 않고 양호하였다. 얻어진 스펀본드 부직포는 옷감의 질이 균일하고, 촉감이 우수한 것이었다. 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 5)
이젝터에 있어서 압축 에어의 압력을 조정한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해, 융착부와 비융착부를 갖는 스펀본드 부직포를 얻었다. 형성한 스펀본드 부직 섬유웹을 구성하는 섬유의 특성은, 평균 단섬유 직경은 11.2㎛이며, 그것으로부터 환산한 방사 속도는 4400m/분이었다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊어짐은 보이지 않고 양호하였다. 얻어진 스펀본드 부직포는 옷감의 질이 균일하고, 촉감이 우수한 것이었다. 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 6)
MFR이 170g/10분, 융점이 161℃인 호모 폴리머를 포함하는 폴리프로필렌 수지를 시스 성분으로서 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해, 융착부와 비융착부를 갖는 스펀본드 부직포를 얻었다. 형성한 스펀본드 부직 섬유웹을 구성하는 섬유의 특성은, 평균 단섬유 직경은 14.0㎛이며, 그것으로부터 환산한 방사 속도는 2900m/분이었다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊어짐은 보이지 않고 양호하였다. 얻어진 스펀본드 부직포는 옷감의 질이 균일하고, 촉감이 우수한 것이었다. 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 7)
MFR이 30g/10분, 융점이 148℃인 호모 폴리머를 포함하는 폴리프로필렌 수지를 시스 성분으로서 사용하고, 상하 한 쌍의 열 엠보스 롤에 의한 열 접착 온도를 130℃로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해, 융착부와 비융착부를 갖는 스펀본드 부직포를 얻었다. 형성한 스펀본드 부직 섬유웹을 구성하는 섬유의 특성은, 평균 단섬유 직경은 14.0㎛이며, 그것으로부터 환산한 방사 속도는 2900m/분이었다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊어짐은 보이지 않고 양호하였다. 얻어진 스펀본드 부직포는 옷감의 질이 균일하고, 촉감이 우수한 것이었다. 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 8)
MFR이 20g/10분, 융점이 163℃인 호모 폴리머를 포함하는 폴리프로필렌 수지를 코어 성분으로서 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해, 융착부와 비융착부를 갖는 스펀본드 부직포를 얻었다. 형성한 스펀본드 부직 섬유웹을 구성하는 섬유의 특성은, 평균 단섬유 직경은 14.0㎛이며, 그것으로부터 환산한 방사 속도는 2900m/분이었다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊어짐은 보이지 않고 양호하였다. 얻어진 스펀본드 부직포는 옷감의 질이 균일하고, 촉감이 우수한 것이었다. 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 1)
멜트 플로 레이트(MFR)가 35g/10분, 융점이 163℃인 호모 폴리머를 포함하는 폴리프로필렌 수지만을 사용한 단성분 섬유로 하고, 열 접착 온도를 150℃로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해, 융착부와 비융착부를 갖는 스펀본드 부직포를 얻었다. 형성한 스펀본드 부직 섬유웹을 구성하는 섬유의 특성은, 평균 단섬유 직경은 14.0㎛이며, 그것으로부터 환산한 방사 속도는 2900m/분이었다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊어짐이 2회 발생하였다. 얻어진 스펀본드 부직포에 대하여 평가한 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 열 접착 온도를 155℃로 한 경우, 시트 단부가 열 롤에 첩부되는 문제가 발생하고, 반송성이 불량하였다.
(비교예 2)
MFR이 45g/10분, 융점이 163℃인 호모 폴리머를 포함하는 폴리프로필렌 수지를 시스 성분으로서 사용하고, 열 접착 온도를 150℃로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해, 융착부와 비융착부를 갖는 스펀본드 부직포를 얻었다. 형성한 스펀본드 부직 섬유웹을 구성하는 섬유의 특성은, 평균 단섬유 직경은 14.0㎛이며, 그것으로부터 환산한 방사 속도는 2900m/분이었다. 방사성에 대해서는, 1시간의 방사에 있어서 실 끊어짐은 보이지 않고 양호하였다. 얻어진 스펀본드 부직포에 대하여 평가한 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 1 내지 8의, 폴리프로필렌계 수지를 주성분으로 하는 코어 시스형 복합 섬유를 포함하고, 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 코어 성분의 배향 파라미터 Oc에 대한 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 시스 성분의 배향 파라미터 Os의 비율(Os/Oc)이 0.10 내지 0.90을 만족시키는 스펀본드 부직포는, 저단위 면적당 중량이라도 우수한 강도를 갖고, 유연성이나 촉감이 우수한 것이었다.
한편, 비교예 1의 단일의 폴리프로필렌 수지를 포함하는 스펀본드 부직포나 비교예 2의 Os/Oc가 0.90보다도 큰 스펀본드 부직포는, 강도나 유연성이 떨어지는 것이었다.

Claims (5)

  1. 폴리프로필렌계 수지를 주성분으로 하는 코어 시스형 복합 섬유를 포함하는 스펀본드 부직포이며, 상기 스펀본드 부직포는 융착부와 비융착부를 갖고, 상기 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 코어 성분의 배향 파라미터 Oc에 대한 상기 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 시스 성분의 배향 파라미터 Os의 비율(Os/Oc)이 0.10 내지 0.90인, 스펀본드 부직포.
  2. 제1항에 있어서, 상기 비융착부의 코어 시스형 복합 섬유의 시스 성분의 배향 파라미터 Os가 1.0 이상 8.0 이하인, 스펀본드 부직포.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스펀본드 부직포가 시차 주사형 열량 측정법에서 단일의 융해 피크 온도 Tm(℃)을 갖는, 스펀본드 부직포.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스펀본드 부직포의 단위 면적당 중량당의 인장 강 신도 곱이 1.20(N/50mm)/(g/m2) 이상인, 스펀본드 부직포.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 시스 성분의 폴리프로필렌계 수지의 멜트 플로 레이트가 코어 성분의 폴리프로필렌계 수지의 멜트 플로 레이트보다도 10g/10분 내지 200g/10분 큰, 스펀본드 부직포.
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