KR102552774B1 - 스펀본드 부직포, 스펀본드 부직포의 제조 방법, 엠보스 롤 - Google Patents

스펀본드 부직포, 스펀본드 부직포의 제조 방법, 엠보스 롤 Download PDF

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나오스케 구니모토
고이치 시마다
시게유키 모토무라
겐이치 스즈키
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미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤
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Abstract

열가소성 중합체의 섬유를 포함하고, 두께 t, KES법에 의한 압축 시험으로 측정한 압축 일량 WC, KES법에 의한 압축 시험으로 측정한 압력 0.5gf/cm2에 있어서의 두께 TO, KES법에 의한 압축 시험으로 측정한 압력 50gf/cm2에 있어서의 두께 TM, 평량 W, 및 JIS-L1096:2010에 기재된 45° 캔틸레버법에 준거하여 측정된 세로 방향(MD)의 강연도 BRMD 및 가로 방향(CD)의 강연도 BRCD가, 하기 조건(A)∼(F)를 만족하는 스펀본드 부직포. ((A): t≥0.30mm; (B): WC≥0.22gf·cm/cm2; (C): TO-TM≥0.25mm; (D): W≤30g/m2; (E): BRMD≤40mm; (F): BRCD≤25mm)

Description

스펀본드 부직포, 스펀본드 부직포의 제조 방법, 엠보스 롤
본 발명은, 스펀본드 부직포, 스펀본드 부직포의 제조 방법, 엠보스 롤에 관한 것이다.
근년, 부직포는 통기성 및 유연성이 우수하므로 각종 용도에 폭넓게 이용되고 있다. 그 때문에, 부직포에는, 그 용도에 따른 각종 특성이 요구됨과 함께, 그 특성의 향상이 요구되고 있다.
특히, 스펀본드법에 의해 얻어지는 장섬유 부직포는, 예를 들어, 흡수성 물품(종이 기저귀, 생리대 등), 의료용 자재(수술 착용 가운, 드레이프, 위생 마스크, 시트, 의료용 거즈, 습포재의 기포(基布) 등) 등에 적용되고 있다. 흡수성 물품, 의료용 자재 등의 용도에서는, 피부에 직접 닿는 부분을 갖기 때문에, 특히, 높은 유연성이 요구되고 있다.
예를 들어, 특허문헌 1∼7에는, 유연성 등의 각종 특성을 부여한 스펀본드 부직포가 제안되어 있다.
일본 특허공개 소57-167442호 공보 일본 특허공개 평01-201567호 공보 일본 특허공개 평01-229871호 공보 국제 공개 제2007/091444호 일본 특허공개 2015-108213호 공보 일본 특허공개 2016-41858호 공보 일본 특허공개 2016-5545호 공보
근년, 스펀본드 부직포는, 벌키성 및 유연성에 대한 요구가 높아지고 있다. 그렇지만, 종래의 스펀본드 부직포에서는, 벌키성 및 유연성이 충분하지는 않는 경우가 있었다. 그 때문에, 스펀본드 부직포의 벌키성 및 유연성을 향상시키기 위해서, 더한 개선의 여지가 있는 것이 실정이다.
더욱이, 근년, 스펀본드 부직포에는, 벌키성 및 유연성뿐만 아니라, 스펀본드 부직포를 플리츠로 했을 때의 푹신한감, 피트감 등이 우수할 것, 즉, 굽힘 강성(강연도)이 작을 것이 요구되고 있다.
특허문헌 5에서는, 통기성이 우수한 부직포가 개시되어 있고, 그의 제조 방법에 주목하면, 스펀본드 부직포에 대해서 한 쌍의 기어 롤에 의해 입체 부형(賦形) 가공이 이루어지고 있다. 특허문헌 5에 기재되는 바와 같은, 기어 롤에 의한 요철의 맞물림을 이용한 입체 부형 가공을 행하면, 벌키성은 얻어지기 쉽지만, 요철 형상이 굽힘에 대한 응력을 생기게 하고, 그 결과, 굽힘 강성이 증가하는 경향이 있다.
또한, 특허문헌 6에 기재된 부직포의 제조 방법에서는, 사이드 바이 사이드형 장섬유 부직 웹을 조제한 후에, 열풍에 의한 섬유끼리를 접착하는 공정을 갖고 있다. 이와 같이 엠보스 부형 후에 열풍에 의한 열교락 공정을 행하면, 굽힘에 대한 응력이 증가하고, 그 결과, 부직포의 굽힘 강성이 증가하는 경향이 있다.
또한, 특허문헌 7에 기재된 제조 방법에서는, 엠보스 처리에 의한 스펀본드 부직포를 제작한 후, 가공 장치를 이용하여 기모(起毛) 처리를 행하고 있다. 그와 같은 2차 가공을 행하면, 촉감성은 향상되기 쉽지만, 기모 처리에 의해 형성된 요철 형상이 굽힘에 대한 응력을 생기게 하고, 그 결과, 굽힘 강성이 증가하는 경향이 있다.
본 개시의 목적은, 벌키하고, 유연성이 우수하며, 또한 굽힘 강성이 충분히 작은 스펀본드 부직포를 제공하는 것이다. 또한, 벌키하고, 유연성이 우수하며, 또한 굽힘 강성이 작은 스펀본드 부직포의 제조 방법을 제공하는 것이다. 더욱이, 벌키하고, 유연성이 우수하며, 또한 굽힘 강성이 충분히 작은 스펀본드 부직포가 얻어지는 엠보스 롤을 제공하는 것이다.
본 개시는, 예를 들어 이하의 ＜1＞∼＜16＞에 관계된다.
＜1＞
열가소성 중합체의 섬유를 포함하고, 두께 t, KES법에 의한 압축 시험으로 측정한 압축 일량 WC, KES법에 의한 압축 시험으로 측정한 압력 0.5gf/cm2에 있어서의 두께 TO, KES법에 의한 압축 시험으로 측정한 압력 50gf/cm2에 있어서의 두께 TM, 평량 W, 및 JIS-L1096:2010에 기재된 45° 캔틸레버법에 준거하여 측정된 세로 방향(MD)의 강연도 BRMD 및 가로 방향(CD)의 강연도 BRCD가, 하기 조건(A)∼(F)를 만족하는 스펀본드 부직포.
(A): t≥0.30mm
(B): WC≥0.22gf·cm/cm2
(C): TO-TM≥0.25mm
(D): W≤30g/m2
(E): BRMD≤40mm
(F): BRCD≤25mm
＜2＞
압착부와 비압착부를 갖는 ＜1＞에 기재된 스펀본드 부직포.
＜3＞
상기 압착부의 면적률이 5%∼18%인, ＜2＞에 기재된 스펀본드 부직포.
＜4＞
상기 섬유가 권축 섬유를 포함하는, ＜1＞∼＜3＞ 중 어느 하나에 기재된 스펀본드 부직포.
＜5＞
상기 열가소성 중합체가 올레핀계 중합체를 포함하는, ＜1＞∼＜4＞ 중 어느 하나에 기재된 스펀본드 부직포.
＜6＞
상기 올레핀계 중합체가 프로필렌계 중합체를 포함하는, ＜5＞에 기재된 스펀본드 부직포.
＜7＞
상기 섬유의 평균 섬유경이 5μm∼20μm인, ＜1＞∼＜6＞ 중 어느 하나에 기재된 스펀본드 부직포.
＜8＞
위생 재료에 이용하는, ＜1＞∼＜7＞ 중 어느 하나에 기재된 스펀본드 부직포.
＜9＞
스펀본드 부직포 적층체인, ＜1＞∼＜8＞ 중 어느 하나에 기재된 스펀본드 부직포.
＜10＞
열가소성 중합체를 용융 방사(紡絲)하여 연속 섬유군을 형성하는 것,
형성된 상기 연속 섬유군을 이동 포집 부재 상에 퇴적시켜 부직 웹을 형성하는 것,
형성된 상기 부직 웹을, 볼록부 및 오목부가 마련되고, 상기 볼록부의 면적률이 5%∼18%이고, 상기 볼록부의 정상면에 있어서의 면적에 대한 상기 볼록부의 정상면으로부터 상기 오목부의 저면까지의 깊이의 비로 표시되는 엠보스 어스펙트비가, 2.5mm/mm2∼7.0mm/mm2이며, 모재의 록웰 경도가 35HRC 이상인 엠보스 롤에 의해 열압착을 행하는 것
을 갖는, ＜1＞∼＜9＞ 중 어느 하나에 기재된 스펀본드 부직포의 제조 방법.
＜11＞
상기 엠보스 롤의 모재의 록웰 경도가 35HRC∼50HRC인, ＜10＞에 기재된 스펀본드 부직포의 제조 방법.
＜12＞
회전 방향으로 이웃하는 상기 볼록부간 거리에 대한 상기 깊이의 비가, 0.4mm/mm∼1.0mm/mm인, ＜10＞ 또는 ＜11＞에 기재된 스펀본드 부직포의 제조 방법.
＜13＞
상기 부직 웹이, 적어도 2층의 부직 웹인, ＜10＞∼＜12＞ 중 어느 하나에 기재된 스펀본드 부직포의 제조 방법.
＜14＞
부직 웹을 열압착하기 위한 엠보스 롤로서,
볼록부 및 오목부가 마련되고, 상기 볼록부의 면적률이 5%∼18%이고, 상기 볼록부의 정상면에 있어서의 면적에 대한 상기 볼록부의 정상면으로부터 상기 오목부의 저면까지의 깊이의 비로 표시되는 엠보스 어스펙트비가, 2.5mm/mm2∼7.0mm/mm2이며, 모재의 록웰 경도가 35HRC 이상인 엠보스 롤.
＜15＞
상기 엠보스 롤의 모재의 록웰 경도가 35HRC∼50HRC인, ＜14＞에 기재된 엠보스 롤.
＜16＞
회전 방향으로 이웃하는 상기 볼록부간 거리에 대한 상기 깊이의 비가, 0.4mm/mm∼1.0mm/mm인, ＜14＞ 또는 ＜15＞에 기재된 엠보스 롤.
본 개시에 의하면, 벌키하고, 유연성이 우수하며, 또한 굽힘 강성이 작은 스펀본드 부직포가 제공된다. 또한, 벌키하고, 유연성이 우수하며, 또한 굽힘 강성이 작은 스펀본드 부직포의 제조 방법이 제공된다. 더욱이, 벌키하고, 유연성이 우수하며, 또한 굽힘 강성이 작은 스펀본드 부직포가 얻어지는 엠보스 롤이 제공된다.
[도 1] 본 개시의 스펀본드 부직포 적층체를 제조하기 위한 장치의 일례를 나타내는 개략 모식도이다.
[도 2] 본 개시의 스펀본드 부직포 적층체를 제조하기 위한 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 모식도이다.
[도 3] 본 개시의 엠보스 롤의 일례를 나타내는 모식도이다.
[도 4a] 도 3에 나타내는 엠보스 롤이 구비하는 볼록부에 있어서의 A-A 단면도이다.
[도 4b] 도 3에 나타내는 엠보스 롤이 구비하는 볼록부에 있어서의 B-B 단면도이다.
[도 5] 도 3에 나타내는 엠보스 롤이 구비하는 볼록부에 있어서의 회전 방향으로부터 본 사시도이다.
이하, 본 개시의 스펀본드 부직포의 바람직한 태양의 일례에 대해 상세히 설명한다.
본 개시에 있어서, 「∼」를 이용하여 표시되는 수치 범위는, 「∼」의 전후에 기재되는 수치를 하한치 및 상한치로서 포함하는 범위를 의미한다.
본 개시의 스펀본드 부직포는, 열가소성 중합체의 섬유를 포함하고, 두께 t, KES법에 의한 압축 시험으로 측정한 압축 일량 WC, KES법에 의한 압축 시험으로 측정한 압력 0.5gf/cm2에 있어서의 두께 TO, KES법에 의한 압축 시험으로 측정한 압력 50gf/cm2에 있어서의 두께 TM, 평량 W, 및 JIS-L1096:2010에 기재된 45° 캔틸레버법에 준거하여 측정된 세로 방향(MD)의 강연도 BRMD 및 가로 방향(CD)의 강연도 BRCD가, 하기 조건(A)∼(F)를 만족한다.
(A): t≥0.30mm
(B): WC≥0.22gf·cm/cm2
(C): TO-TM≥0.25mm
(D): W≤30g/m2
(E): BRMD≤40mm
(F): BRCD≤25mm
KES(Kawabata Evaluation System)법이란, 부직포의 감촉(texture)을 계측하여, 객관적으로 평가하기 위한 방법의 하나이다.
압축 일량 WC, 압력 0.5gf/cm2에 있어서의 두께 TO, 및 압력 50gf/cm2에 있어서의 두께 TM은, 가토 테크 주식회사제의 압축 시험기 KES-FB3-A를 이용하여 KES법에 의해 측정한다. 구체적으로는, 압축 면적 2cm2의 원형 평면을 가지는 강제(鋼製) 가압판 사이에서, 압축 변형 속도 0.020mm/sec로, 0gf/cm2로부터 최대 압력 50gf/cm2까지 시료를 압축하고, 원래로 되돌리는 동안에서 측정을 행한다.
압축 일량 WC는, KES법에 의한 압축 시험에 있어서의 압축 일량을 나타낸다. 본 개시에 있어서, WC는, 0.22gf·cm/cm2 미만이면, 스펀본드 부직포의 유연성이 뒤떨어진다. 한편, WC의 수치가 클수록, 압축 일량이 커지기 때문에, 유연성이 우수함을 나타낸다. WC의 바람직한 하한은, 0.24gf·cm/cm2 이상이며, 보다 바람직한 하한은, 0.26gf·cm/cm2 이상이다. WC의 상한은, 조건(A), (C), 및 (D)를 만족하는 범위이면, 특별히 한정되는 것은 아니다. WC의 상한으로서는, 예를 들어, 1.00gf·cm/cm2 이하가 예시된다.
압력 0.5gf/cm2에 있어서의 두께 TO는, KES법에 의한 압축 시험에 있어서의 압력 0.5gf/cm2에서의 두께이며, 초기 두께를 나타낸다. TO는, 0.40mm 이상인 것이 바람직하고, 0.50mm 이상인 것이 보다 바람직하다.
압력 50gf/cm2에 있어서의 두께 TM은, KES법에 의한 압축 시험에 있어서의 압력 50gf/cm2에서의 두께이며, 최대 압축 시의 두께를 나타낸다. TM은, 0.10mm 이상인 것이 바람직하고, 0.15mm 이상인 것이 보다 바람직하다.
TO-TM은, 상기 TO와 상기 TM의 차이다. TO-TM이 클수록, 벌키성이 우수하다. TO-TM의 바람직한 하한은, 0.25mm 이상이며, 보다 바람직한 하한은, 0.30mm 이상이다. TO-TM의 상한은, 조건(A), (B), 및 (D)를 만족하는 범위이면, 특별히 한정되는 것은 아니다. TO-TM의 상한은, 예를 들어, 1.00mm 이하가 예시된다.
본 개시의 스펀본드 부직포의 두께 t는, 0.30mm 이상이다. 유연성의 향상의 관점에서, 0.35mm 이상인 것이 바람직하다. 두께 t의 상한은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 1.00mm 이하여도 된다.
또한, 본 개시의 스펀본드 부직포의 평량 W는, 30g/m2 이하이다. 평량 W는 15g/m2 이하여도 된다. 평량 W의 하한은, 유연성을 해치지 않는 범위이면, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 10g/m2 이상이어도 된다.
두께의 측정 방법에 대해서는, JIS L 1096:2010에 준하여 측정하면 된다. 두께 및 평량의 구체적인 측정 방법은 후술하는 실시예에서 설명한다.
본 개시의 스펀본드 부직포의 JIS-L1096:2010에 기재된 45° 캔틸레버법에 준거하여 측정된 세로 방향(MD)의 강연도 BRMD는 40mm 이하이다. 또한, 가로 방향(CD)의 강연도 BRCD는 25mm 이하이다. 굽힘 강성을 보다 작게 하는 관점에서, BRMD는, 35mm 이하인 것이 바람직하고, 33mm 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 마찬가지의 관점에서, BRCD는, 23mm 이하인 것이 바람직하고, 18mm 이하인 것이 보다 바람직하다.
강연도의 구체적인 측정 방법은, 후술하는 실시예에서 설명한다.
스펀본드 부직포를 형성하기 위한 수지는, 스펀본드법으로 부직포가 제조 가능한 수지이면, 특별히 한정되는 것은 아니다. 수지로서는, 구체적으로는, 예를 들어, 올레핀계 중합체, 폴리에스터계 중합체, 폴리아마이드계 중합체를 들 수 있다. 이들 수지 중에서도, 유연성이 우수한 관점에서, 올레핀계 중합체가 바람직하고, 프로필렌계 중합체가 보다 바람직하다. 올레핀계 중합체는, 올레핀을 구조 단위로서 포함하는 중합체이다. 올레핀계 중합체로서, 예를 들어 에틸렌, 프로필렌, 1-뷰텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐 등의 α-올레핀의 단독 혹은 공중합체를 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들어, 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌(소위 LLDPE: 에틸렌·α-올레핀 랜덤 공중합체), 고밀도 폴리에틸렌 등의 에틸렌계 중합체; 프로필렌 단독중합체, 프로필렌·α-올레핀 공중합체 등의 프로필렌계 중합체; 1-뷰텐 단독중합체, 1-뷰텐·α-올레핀 공중합체 등의 1-뷰텐계 중합체, 4-메틸-1-펜텐 단독중합체, 4-메틸-1-펜텐·α-올레핀 공중합체 등의 4-메틸-1-펜텐계 중합체 등의 결정성의 올레핀계 중합체이다. 특히, 프로필렌계 중합체는, 프로필렌을 구조 단위로서 가장 많이 포함하는 중합체이며, 예를 들어, 프로필렌 단독중합체, 프로필렌을 가장 많이 포함하는 공중합체를 들 수 있다.
프로필렌계 중합체는, 예를 들어, 프로필렌의 단독중합체, 및 프로필렌/올레핀 랜덤 공중합체(예를 들어, 프로필렌과, 탄소수 2∼8의 1종 또는 2종 이상의 α-올레핀의 랜덤 공중합체)가 바람직하다. 유연성이 우수한 관점에서, 프로필렌과 공중합하는, 바람직한 α-올레핀의 구체예로서는, 에틸렌, 1-뷰텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 4-메틸-1-펜텐 등을 들 수 있다. 프로필렌/올레핀 랜덤 공중합체에 있어서의 α-올레핀의 함유량은, 특별히 한정은 되지 않고, 예를 들어 1몰%∼10몰%인 것이 바람직하고, 1몰%∼5몰%인 것이 보다 바람직하다.
프로필렌계 중합체의 융점(Tm)은, 125℃ 이상이어도 되고, 125℃∼165℃여도 된다. 멜트 플로 레이트(MFR)(ASTM D-1238, 230℃, 하중 2160g)는, 10g/10분∼100g/10분이어도 되고, 20g/10분∼70g/10분이어도 된다.
프로필렌계 중합체는, 통상, 소위 타이타늄 함유 고체상 전이 금속 성분과 유기 금속 성분을 조합한 지글러-나타형 촉매, 혹은 사이클로펜타다이엔일 골격을 적어도 1개 갖는 주기율표 제4족∼제6족의 전이 금속 화합물 및 조촉매 성분으로 이루어지는 메탈로센 촉매를 이용하여, 슬러리 중합, 기상 중합, 벌크 중합으로, 프로필렌을 단독중합, 혹은 프로필렌과 소량의 α-올레핀을 공중합시키는 것에 의해 얻어진다.
프로필렌계 중합체에는, 필요에 따라서, 통상 이용되는 첨가제를 포함하고 있어도 된다. 첨가제로서는, 예를 들어, 산화 방지제, 내후 안정제, 내광 안정제, 대전 방지제, 친수제, 방담제, 블로킹 방지제, 활제, 핵제, 안료 등을 들 수 있다.
스펀본드 부직포를 형성하기 위한 섬유는, 1종류의 열가소성 중합체를 포함하는 섬유여도 되고, 2종 이상의 열가소성 중합체를 포함하는 복합 섬유여도 된다. 또한, 스펀본드 부직포를 형성하기 위한 섬유는, 비권축 섬유여도 되고, 권축 섬유여도 된다. 벌키하고, 유연성이 우수하며, 또한 굽힘 강성이 보다 작은 스펀본드 부직포로 하는 관점에서, 스펀본드 부직포에는, 권축 섬유를 포함하는 것이 바람직하다. 권축 섬유의 권축수는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 5개/25mm 이상을 들 수 있다. 벌키하고, 유연성이 우수하며, 또한 굽힘 강성이 보다 작은 스펀본드 부직포로 하는 관점에서, 권축수는, 20개/25mm 이상인 것이 바람직하고, 25개/25mm 이상인 것이 보다 바람직하다. 권축 섬유는, 예를 들어, 사이드 바이 사이드형, 심초형 등의 복합 섬유여도 된다.
스펀본드 부직포가 권축 섬유를 포함하고, 권축 섬유가 사이드 바이 사이드형, 심초형의 복합 섬유인 경우, 예를 들어, 이하의 태양을 바람직한 권축 섬유로서 들 수 있다. 제 1 열가소성 중합체 성분과 제 2 열가소성 중합체 성분을 갖고, 제 1 열가소성 중합체 성분의 융점이, 제 2 열가소성 중합체 성분의 융점보다도 5℃ 이상 높고, 제 1 열가소성 중합체 성분/제 2 열가소성 수지 성분의 질량비가, 5/95∼95/5(질량비)(보다 바람직하게는 5/95∼50/50(질량비), 더 바람직하게는 5/95∼30/70(질량비), 한편, 권축 섬유가 심초형의 복합 섬유인 경우, 상기 질량비는, 심부/초부의 비로 한다.)인 태양을 바람직한 일례로서 들 수 있다.
제 1 열가소성 중합체 성분과 제 2 열가소성 중합체 성분은, 프로필렌계 중합체여도 된다. 스펀본드 부직포에 포함되는 권축 섬유는, 스펀본드법에 의해, 복합 용융 방사를 행함으로써 얻어진다. 제 1 열가소성 수지 성분으로서, 프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체, 및 프로필렌 단독중합체의 혼합체, 또는 프로필렌 단독중합체인 것이 바람직하고, 제 2 열가소성 수지 성분으로서, 프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체인 것이 바람직하다.
스펀본드 부직포를 형성하는 섬유의 평균 섬유경은, 벌키하고, 유연성이 우수한 관점에서, 5μm∼20μm의 범위인 것이 바람직하다. 평균 섬유경의 하한은, 7μm 이상이어도 된다. 상기 평균 섬유경의 상한으로서는, 보다 바람직하게는 19μm 이하, 더 바람직하게는 18μm 이하이다.
스펀본드 부직포를 형성하는 섬유의 섬도는, 벌키하고, 유연성이 우수한 관점에서, 0.2dtex∼6.0dtex의 범위인 것이 바람직하다. 섬도의 상한으로서는, 보다 바람직하게는 4.0dtex 이하, 더 바람직하게는 3.0dtex 이하, 더 바람직하게는 2.5dtex 이하이다.
본 개시의 스펀본드 부직포는, 벌키하고, 유연성이 우수하며, 또한 굽힘 강성이 작은 관점에서, 압착부와 비압착부를 갖고 있어도 된다. 압착부의 면적률은, 5%∼18%인 것이 바람직하다. 압착부의 보다 바람직한 면적률은, 7% 이상이며, 15% 이하이다. 압착부의 면적률은, 스펀본드 부직포로부터 10mm×10mm의 크기의 시험편을 채취하고, 시험편의 엠보스 롤과의 접촉면을, 전자 현미경(배율: 100배)으로 관찰하여, 관찰한 부직포의 면적에 대해, 열압착된 부분의 면적의 비율로 한다.
본 개시의 스펀본드 부직포는, 전술한 조건(A)∼(F)를 만족하는 것이면, 목적으로 하는 용도에 따라서, 스펀본드 부직포 적층체로 해도 된다. 즉, 본 개시의 스펀본드 부직포 적층체는, 전술한 조건(A)∼(F)를 만족한다. 구체적으로는, 스펀본드 부직포의 적층 구조체는, 동일한 스펀본드 부직포를 적층한 스펀본드 부직포 적층체여도 되고, 상이한 스펀본드 부직포를 적층한 스펀본드 부직포 적층체여도 된다. 스펀본드 부직포 적층체에 있어서의 조건(A)∼(F)의 정의, 바람직한 정의, 특성, 예 등의 상세는, 전술한 스펀본드 부직포에 있어서의 조건(A)∼(F)의 정의, 바람직한 정의, 특성, 예 등의 상세와 마찬가지이다.
또한, 본 개시의 스펀본드 부직포, 또는 본 개시의 스펀본드 부직포 적층체는, 목적에 따라서, 예를 들어, 편포, 직포, 스펀본드 부직포 이외의 부직포, 필름(시트를 포함한다) 등의 재료와 첩합(貼合)해도 된다.
본 개시의 스펀본드 부직포, 및 스펀본드 부직포 적층체의 용도로서는, 위생용 재료, 의료(醫療)용 재료, 포장용 재료 등의 각종 용도를 들 수 있다. 본 개시의 스펀본드 부직포, 및 스펀본드 부직포 적층체가 적용되는 위생 재료로서는, 여러 가지 위생 재료를 들 수 있다. 구체적으로는, 일회용 기저귀, 일회용 팬츠, 생리 용품, 오줌받이 패드, 애완동물용 시트, 일회용 마스크 등을 들 수 있고, 이들의 재료로서 적용 가능하다. 이 외, 일회용 수술복, 레스큐 가운, 메디컬 가운, 수술용 캡, 일회용 캡, 의료용 필름 혹은 시트 등의 의료용 자재, 포장 자재로서도 적용 가능하다.
본 개시의 스펀본드 부직포를 얻기 위한 바람직한 제조 방법의 일례를 이하에 예시한다.
본 개시의 스펀본드 부직포의 제조 방법은 이하의 사항을 갖는다.
열가소성 중합체를 용융 방사하여 연속 섬유군을 형성하는 것.
형성된 상기 연속 섬유군을 이동 포집 부재 상에 퇴적시켜 부직 웹을 형성하는 것. 형성된 상기 부직 웹을, 볼록부 및 오목부가 마련되고, 상기 볼록부의 면적률이 5%∼18%이고, 상기 볼록부의 정상면에 있어서의 면적에 대한 상기 볼록부의 정상면으로부터 상기 오목부의 저면까지의 깊이의 비로 표시되는 엠보스 어스펙트비가 2.5mm/mm2∼7.0mm/mm2이며, 모재의 록웰 경도가 35HRC 이상인 엠보스 롤에 의해 열압착을 행하는 것.
이상의 사항을 갖는 것에 의해, 본 개시의 스펀본드 부직포의 제조 방법에서는, 벌키하고, 유연성이 우수하며, 또한 굽힘 강성이 작은 스펀본드 부직포가 얻어진다. 특히, 본 개시의 스펀본드 부직포의 제조 방법에서는, 엠보스 롤에 의한 열압착 후, 2차 가공을 실시할 필요 없이, 벌키하고, 유연성이 우수한 스펀본드 부직포가 얻어진다. 또한, 상기 2차 가공을 실시하고 있지 않기 때문에, 굽힘 강성도 작은 스펀본드 부직포가 얻어진다.
또한, 본 개시의 스펀본드 부직포의 제조 방법은, 예를 들어, 생산 속도가 500m/min을 초과하는 고속 제법에 적용했을 경우에도 안정적으로 제조할 수 있다.
엠보스 롤의 모재는, 록웰 경도가 35HRC∼50HRC여도 된다. 엠보스 롤은, 회전 방향으로 이웃하는 볼록부간 거리에 대한 오목부의 저면까지의 깊이의 비(오목부의 저면까지의 깊이/회전 방향으로 이웃하는 볼록부간 거리)가, 0.4mm/mm∼1.0mm/mm여도 된다.
부직 웹은, 적어도 2층의 부직 웹이어도 된다. 부직 웹이 2층인 경우, 이동 포집 부재 상에 퇴적시켜 하층의 부직 웹(제 1 부직 웹)을 형성하고, 하층의 부직 웹 상에 상층의 부직 웹(제 2 부직 웹)을 형성해도 된다.
여기에서, 도 1을 참조하여, 본 개시의 스펀본드 부직포의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 1은, 본 개시의 스펀본드 부직포 적층체를 제조하기 위한 장치의 일례를 나타내는 개략 모식도이다. 도 1에 나타내는 스펀본드 제조 장치(100)는, 제 1 방사부(11A)와 제 2 방사부(11B)를 구비한다. 제 1 방사부(11A)와 제 2 방사부(11B)는, 동일한 구성 부분을 갖고 있다. 제 1 방사부(11A) 및 제 2 방사부(11B)에 있어서의 동일한 구성 부분에는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
스펀본드 제조 장치(100)는, 열가소성 중합체를 압출하는 제 1 압출기(31A)와, 열가소성 중합체를 압출하는 제 2 압출기(31B)와, 용융된 열가소성 중합체를 용융 방사하는 방사 구금(33)과, 방사 구금(33)으로부터 용융 방사된 연속 섬유군(20)(20A, 20B)을 연신하는 이젝터(37)와, 연신된 연속 섬유군(20)을 포집하는 이동 포집 부재(51)와, 연속 섬유군(20)을 이동 포집 부재(51) 상에 효율 좋게 포집하기 위한 석션 유닛(39)과, 열압착하기 위한 엠보스 롤(53) 및 플랫 롤(55)과, 열압착 후의 스펀본드 부직포 적층체(60)를 권취하는 와인더(71)를 구비한다.
제 1 방사부(11A)에서는, 우선, 열가소성 중합체를 방사 구금(33)으로부터 용융 방사하여, 연속 섬유군(20A)을 형성한다. 연속 섬유군(20A)이 권축 연속 섬유군인 경우, 제 1 압출기(31A)로부터 제 1 열가소성 중합체를 압출하고, 제 2 압출기(31B)로부터 제 2 열가소성 중합체를 압출하여, 복합 방사해도 된다. 다음에, 연속 섬유군(20A)이, 냉각풍(35)에 의해 냉각되고, 이젝터(37)에 의해 연신된다. 연신된 연속 섬유군(20A)은, 이동 포집 부재(51)의 포집면의 하부에 마련된, 석션 유닛(39)에 의해, 이동 포집 부재(51) 상에 효율 좋게 포집되어, 제 1 부직 웹(40A)이 형성된다. 제 2 방사부(11B)에서도 마찬가지로 하여, 연속 섬유군(20B)이 형성된다. 연속 섬유군(20B)은, 제 1 부직 웹(40A) 상에 적층되어, 제 2 부직 웹(40B)이 형성되어, 적층 구조의 부직 웹이 형성된다. 제 1 부직 웹(40A)은 하층의 부직 웹이며, 제 2 부직 웹(40B)은 상층의 부직 웹이다. 적층 구조의 부직 웹은, 엠보스 롤(53) 및 플랫 롤(55)에 의해 열압착되어, 스펀본드 부직포 적층체(60)가 얻어진다. 그 후, 스펀본드 부직포 적층체(60)는, 와인더(71)에 의해 권취된다.
여기에서, 전술한 조건(D)를 만족하는 스펀본드 부직포에 있어서, 전술한 조건(A)∼(C), 및 (E) 및 (F)를 만족시키려면, 엠보스 롤(53)로서, 하기의 (1)∼(3)을 만족시키는 엠보스 롤을 사용하여, 열압착을 행하는 것이 바람직하다. 엠보스 롤의 상세에 대해서는 후술한다.
(1) 볼록부의 면적률: 5%∼18%,
(2) 엠보스 어스펙트비(볼록부의 정상면에 있어서의 면적에 대한 볼록부의 정상면으로부터 오목부의 저면까지의 깊이의 비로 표시되는 비): 2.5mm/mm2∼7.0mm/mm2,
(3) 모재의 록웰 경도: 35HRC 이상
도 1을 참조하여, 본 개시의 스펀본드 부직포의 제조 방법의 일례에 대해 설명했지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 방사부(11)는, 1개만 구비하고 있어도 되고, 2개 이상 구비하고 있어도 된다. 제 1 압출기(31A)와 제 2 압출기(31B)는, 양쪽 다 사용해도 되고, 어느 한쪽만을 사용해도 된다.
또한, 본 개시의 스펀본드 부직포의 제조 방법은, 도 2에 나타내는 냉각실이 밀폐형 구조인 방사부(12)를 구비한 제조 장치로 제조되어도 된다. 도 2는, 본 개시의 스펀본드 부직포 적층체를 제조하기 위한 장치의 다른 일례를 나타내는 개략 모식도이다. 도 2는, 도 1에 나타내는 스펀본드 제조 장치(100)에 있어서의 방사부(11)(방사부(11A) 및 방사부(11B))를 방사부(12)로 치환한 장치를 나타내고 있다. 즉, 방사부(11) 이외의 장치 구성은, 도 1에 나타내는 제조 장치와 동일하다. 또한, 도 1에 나타내는 제조 장치와 동일한 구성 부분에는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
방사부(12)는, 열가소성 중합체를 압출하는 제 1 압출기(32)와, 용융된 열가소성 중합체를 용융 방사하는 방사 구금(34)과, 방사 구금(34)으로부터 용융 방사된 연속 섬유군(22)을 냉각하는 냉각실(38C)과, 냉각풍(36)을 공급하는 냉각풍 공급부(38A 및 38B)와, 연속 섬유군(22)을 연신하는 연신부(38D)를 갖는다.
방사부(12)에서는, 열가소성 중합체가 압출되고, 용융된 열가소성 중합체가 방사 구금(34)에 도입된다. 다음에, 용융된 열가소성 중합체가 방사 구금(34)으로부터 용융 방사된다. 용융 방사된 연속 섬유군(22)은, 냉각실(38C)에 도입된다. 연속 섬유군(22)은, 냉각풍 공급부(38A) 및 냉각풍 공급부(38B) 중 어느 한쪽, 또는 양쪽으로부터 공급되는 냉각풍(36)에 의해 냉각된다. 냉각된 연속 섬유군(22)은, 냉각실(38C)의 하류측에 구비하는 연신부(38D)에 도입된다. 연신부(38D)는, 병목(bottleneck) 형상으로 마련되어 있다. 병목에서 냉각풍의 속도가 증가하는 것에 의해, 연신부(38D)에 도입된 연속 섬유군(22)이 연신된다. 연신된 연속 섬유군(22)은, 분산되어, 이동 포집 부재(51) 상에 포집된다. 그리고, 분산된 연속 섬유군(22)은, 이동 포집 부재(51)의 포집면의 하부에 구비되어 있는 석션 유닛(39)에 의해, 이동 포집 부재(51) 상에 효율적으로 포집되어, 부직 웹(42)이 형성된다.
도 2를 참조하여, 본 개시의 스펀본드 부직포의 제조 방법의 다른 일례에 대해 설명했지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 방사부(12)는, 1개만 구비하고 있어도 되고, 2개 이상 구비하고 있어도 된다. 도 2에서는, 압출기(32)는, 1개만 구비하고 있지만, 2개 이상 구비하고 있어도 된다. 또한, 도 1에 나타내는 방사 구금(33)으로부터 용융 방사되는 연속 섬유군(20) 및 도 2에 나타내는 방사 구금(34)으로부터 용융 방사되는 연속 섬유군(22)은, 권축 연속 섬유군이어도 된다.
한편, 이하의 설명에 있어서, 부호는 생략하고 설명한다.
용융 방사된 연속 섬유군이, 권축 연속 섬유군이면, 벌키하고, 유연성이 우수한 스펀본드 부직포가 얻어지기 쉬워진다. 또한, 권축 연속 섬유군은, 열가소성 중합체가, 제 1 열가소성 중합체 성분과, 제 1 열가소성 중합체 성분의 융점보다도 5℃ 이상 높은 제 2 열가소성 중합체 성분을 함유하고, 제 1 열가소성 중합체 성분과 제 2 열가소성 중합체 성분을 복합 용융 방사해도 된다.
부직 웹은, 목적에 따라서, 2층 이상의 적층 부직 웹이어도 된다. 부직 웹이 2층인 경우는, 제 1 연속 섬유군을 이동 포집 부재 상에 퇴적시켜, 제 1 부직 웹을 형성한 후, 제 2 연속 섬유군을 제 1 부직 웹 상에 퇴적시켜, 제 2 부직 웹을 형성해도 된다. 제 1 부직 웹 및 제 2 부직 웹 모두 권축 섬유를 포함하고 있으면, 전술한 조건(A)∼(F)를 만족하는 스펀본드 부직포 적층체가 얻어지기 쉽다. 한편, 본 개시에 있어서, 「부직 웹」은 단층의 부직 웹뿐만 아니라, 적층 부직 웹도 포함하는 개념이다.
부직 웹을 열압착하는 온도는, 부직 웹에 포함되는 섬유에 따라 설정하면 된다. 부직 웹에 포함되는 섬유가, 예를 들어, 폴리프로필렌계 중합체인 경우, 100℃∼200℃의 범위여도 된다. 열압착할 때의 선압은, 예를 들어, 100N/cm∼1500N/cm를 들 수 있다. 열압착할 때의 압착 속도는, 예를 들어, 1m/sec∼50m/sec를 들 수 있다.
엠보스 롤은, 볼록부 및 오목부가 마련되어 있고, 하기의 (1)∼(3)을 만족시키는 것이 중요하다.
(1) 볼록부의 면적률이 5%∼18%이다(본 명세서 중에 있어서, 볼록부의 면적률을 「엠보스 면적률」이라고 하는 경우가 있다).
(2) 엠보스 어스펙트비가, 2.5mm/mm2∼7.0mm/mm2이다.
엠보스 어스펙트비는, 볼록부의 정상면에 있어서의 면적과 볼록부의 정상면으로부터 오목부의 저면까지의 깊이의 비(볼록부의 정상면으로부터 오목부의 저면까지의 깊이/볼록부의 정상면에 있어서의 면적)로 표시된다.
(3) 모재의 록웰 경도: 35HRC 이상이다.
엠보스 롤이 상기 (1)∼(3)을 만족시키는 것은, 볼록부 정상면의 면적이 작고, 볼록부가 높고, 더욱이, 경도가 높은 볼록부이며, 적절한 양의 볼록부를 구비한 엠보스 롤임을 나타낸다. 즉, 엠보스 롤에는, 세장(細長)한 형상의 딱딱한 볼록부가 적절한 양으로 마련되어 있음을 나타낸다. 전술한 조건(A)∼(D)를 만족하는 스펀본드 부직포를 얻기 위해서, 단순히 세장한 볼록부가 마련된 엠보스 롤을 이용했을 경우, 볼록부가 파손되기 쉬워, 생산성이 뒤떨어진다. 이 때문에, 상기의 벌키하고, 유연성이 우수한 스펀본드 부직포는 얻어지기 어렵다. 따라서, 상기 (1)∼(3)을 모두 만족시키는 엠보스 롤에 의해 열압착을 행하는 것은, 엠보스 롤에 마련된 볼록부의 파손이 억제되기 때문에, 전술한 조건(A)∼(D)를 만족하는 스펀본드 부직포를 효율 좋게 생산하는 데 있어서 유용하다.
벌키하고, 유연성이 우수한 스펀본드 부직포를 얻는 점에서, 볼록부의 면적률의 바람직한 하한은, 7% 이상이다. 또한, 볼록부의 면적률의 바람직한 상한은 15% 이하이다.
엠보스 어스펙트비가, 2.5mm/mm2 미만이면, 벌키하고, 유연성이 우수한 스펀본드 부직포가 얻어지기 어렵다. 엠보스 어스펙트비가 7.0mm/mm2를 초과하는 엠보스 롤은 제조가 곤란하다. 벌키하고, 유연성이 우수하며, 또한 굽힘 강성이 작은 스펀본드 부직포를 제조하는 관점에서, 엠보스 어스펙트비의 바람직한 상한은, 6.0mm/mm2 이하이며, 보다 바람직한 상한은, 5.5mm/mm2 이하이다. 엠보스 어스펙트비의 바람직한 하한은, 3.0mm/mm2 이상이며, 보다 바람직한 하한은, 3.5mm/mm2 이상이다.
벌키하고, 유연성이 우수하며, 또한 굽힘 강성이 작은 스펀본드 부직포를 얻는 관점에서, 엠보스 롤의 모재의 록웰 경도는, 35HRC 이상이면 되고, 35HRC∼50HRC인 것이 바람직하다. 엠보스 롤의 모재의 록웰 경도가 35HRC 이상이면, 벌키하고, 유연성이 우수한 스펀본드 부직포가 효율 좋게 제조 가능해진다.
상기 (1)∼(3)의 조건을 모두 만족시키는 엠보스 롤의 제조 방법은 특별히 한정되지 않고, 공지된 방법에 의해 제조된다. 예를 들어, 상기 (3)의 조건을 만족시키는 모재의 표면에 대해, 조각(彫刻) 처리, 전주(電鑄) 처리, 샌드 블라스트 처리, 방전 가공 처리, 에칭 처리 등의 처리를 실시하는 것에 의해, 상기 (1) 및 (2)의 조건을 만족시키는 엠보스 롤을 얻는 방법을 들 수 있다.
벌키하고, 유연성이 우수하며, 또한 굽힘 강성이 작은 스펀본드 부직포를 얻는 관점에서, 엠보스 롤은, 회전 방향으로 이웃하는 볼록부간 거리에 대한 오목부의 저면까지의 깊이의 비(오목부의 저면까지의 깊이/회전 방향으로 이웃하는 볼록부간 거리)가, 0.4mm/mm∼1.0mm/mm인 것이 바람직하다. 이 비의 보다 바람직한 하한은, 0.5mm/mm 이상이며, 보다 바람직한 상한은 0.8mm/mm이다. 회전 방향으로 이웃하는 볼록부간 거리는, 이웃하는 볼록부 사이에 있어서의 중심간 거리(볼록부 피치라고도 칭한다)를 나타낸다(도 3을 참조).
벌키하고, 유연성이 우수하며, 또한 굽힘 강성이 작은 스펀본드 부직포를 얻는 관점에서, 볼록부 피치는, 0.5mm∼3.0mm인 것이 바람직하다. 마찬가지의 점에서, 볼록부의 정상면의 면적은, 0.1mm2∼1.0mm2인 것이 바람직하다.
엠보스 롤의 볼록부의 정상면의 형상은, 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 원형, 타원형, 삼각형, 사각형, 마름모형, 오각 이상의 다각형이어도 된다. 또한, 이들 형상으로 둘러싸인 형상이어도 된다. 더욱이, 이들 형상의 조합이어도 된다.
여기에서, 본 개시의 엠보스 롤의 일례에 대해, 도면을 참조하여 설명한다. 이하, 도 3∼도 5를 참조하여, 본 개시의 엠보스 롤의 일례에 대해 설명하지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
도 3은, 본 개시의 엠보스 롤의 일례를 나타내는 모식도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 엠보스 롤(200)은, 볼록부(201A) 및 볼록부(201B)를 다수 구비하고 있다. 볼록부(201A) 및 볼록부(201B)는, 각각 동일한 형상으로 마련되어 있고, 볼록부(201A) 및 볼록부(201B)의 정상면은, 각각 동일한 형상의 타원형이다. 엠보스 롤(200)은, 이웃하는 볼록부(201A)와 볼록부(201A) 사이, 이웃하는 볼록부(201A)와 볼록부(201B) 사이, 및 이웃하는 볼록부(201B)와 볼록부(201B) 사이에, 오목부(203)가 마련되어 있다. 볼록부(201A)의 볼록부군은, 엠보스 롤의 회전 방향으로, 볼록부(201A)의 타원의 방향이 동일한 방향으로 배치되어 있고, 1열 걸러서 타원의 방향이 동일하게 되도록 배치되어 있다. 볼록부(201B)의 볼록부군도, 볼록부(201A)의 볼록부군과 마찬가지의 배열로 마련되어 있다. 볼록부(201A)의 볼록부군 및 볼록부(201B)의 볼록부군은, 각각, 회전 방향에 있어서의 각 열마다, 배치되는 방향이 서로 상이하게 마련되어 있다.
엠보스 롤(200)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 볼록부(201A)의 볼록부군은, 회전 방향으로 이웃하는 볼록부간의 거리 P(즉, 볼록부 피치 P)를 갖도록 마련되어 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 회전 방향으로 이웃하는 볼록부간의 거리 P는, 타원의 중심간 거리이다. 타원의 중심은, 최단의 직경과 최장의 직경의 교점을 나타낸다.
도 4a는, 도 3에 나타내는 엠보스 롤이 구비하는 볼록부에 있어서의 A-A 단면도이다. 구체적으로는, 엠보스 롤(200)의 볼록부(201A)에 있어서의 A-A 단면도를 나타내고 있다. 도 4b는, 도 3에 나타내는 엠보스 롤이 구비하는 볼록부에 있어서의 B-B 단면도이다. 구체적으로는, 엠보스 롤(200)의 볼록부(201B)에 있어서의 B-B 단면도를 나타내고 있다. 도 5는, 도 3에 나타내는 엠보스 롤이 구비하는 볼록부에 있어서의 회전 방향으로부터 본 사시도이다. 구체적으로는, 도 3에 나타내는 엠보스 롤(200)의 볼록부(201A)를 회전 방향으로부터 본 사시도를 나타내고 있다. 도 4a, 도 4b, 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 볼록부(201A) 및 볼록부(201B)는, 각각 테이퍼각이 마련되어 있다. 또한, 도 4a, 도 4b, 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 볼록부(201A) 및 볼록부(201B)의 정상면으로부터 오목부(203)의 저면까지의 깊이 t를 갖고, 정상면의 면적 S를 갖는다.
엠보스 롤(200)은, 회전 방향으로 이웃하는 볼록부(201A)간의 거리 P에 대한 오목부(203)의 저면까지의 깊이 t의 비(t/P)가, 전술한 범위인 것이 바람직하다. 또한, 볼록부(201A)의 정상면에 있어서의 면적 S와 볼록부(201A)의 정상면으로부터 오목부(203)의 저면까지의 깊이 t의 비(t/S)로 표시되는 엠보스 어스펙트비가 전술한 범위인 것이 바람직하다. 볼록부(201A)의 정상면으로부터 오목부(203)의 저면까지의 깊이 t는, 엠보스 어스펙트비가 상기 범위를 만족하는 범위이면, 특별히 한정되는 것은 아니다. 이상, 볼록부(201A)를 대표하여 설명했지만, 볼록부(201B)에 대해서도 마찬가지이다.
본 개시의 엠보스 롤은, 본 개시의 스펀본드 부직포 및 스펀본드 부직포 적층체를 얻기 위한 부직 웹을 열압착하기 위해서 적합하다. 본 개시의 엠보스 롤은, 이것으로 한정되지 않고, 부직 웹을 열압착할 수 있으면, 스펀본드 부직포 및 스펀본드 부직포 적층체 이외의 부직 웹에 적용하는 것도 가능하다.
실시예
이하, 실시예에 의해, 본 개시의 스펀본드 부직포에 대해 설명하지만, 본 개시의 스펀본드 부직포는, 이하의 실시태양에 의해 전혀 한정되는 것은 아니다.
한편, 이하의 실시예에 있어서, 「%」는 질량%를 나타낸다.
실시예 및 비교예에 있어서의 물성치 등은, 이하의 방법에 의해 측정했다.
(1) 평량〔g/m2〕
스펀본드 부직포로부터 100mm(흐름 방향: MD)×100mm(흐름 방향과 직교하는 방향: CD)의 시험편을 10점 채취했다. 시험편의 채취 장소는, CD 방향에 걸쳐서 10개소로 했다. 그 다음에, 20℃, 상대 습도 50%RH 환경하에서, 채취한 각 시험편에 대해서 윗접시 전자 천칭(겐세이 공업사제)을 이용하여, 각각 질량〔g〕을 측정했다. 각 시험편의 질량의 평균치를 구했다. 구한 평균치로부터 1m2당의 질량〔g〕으로 환산하고, 소수점 둘째자리를 반올림하여 각 부직포 샘플의 평량〔g/m2〕으로 했다.
(2) 두께〔mm〕
스펀본드 부직포로부터 100mm(MD)×100mm(CD)의 시험편을 10점 채취했다. 시험편의 채취 장소는, 평량 측정용의 시험편과 마찬가지의 장소로 했다. 그 다음에, 채취한 각 시험편에 대해서 하중형 두께계(오자키 제작소사제)를 이용하여, JIS L 1096:2010에 기재된 방법으로 두께〔mm〕를 측정했다. 각 시험편의 두께의 평균치를 구하고, 소수점 둘째자리를 반올림하여 각 부직포 샘플의 두께〔mm〕로 했다.
［유연성의 평가］
(3) WC(압축 일량)〔gf·cm/cm2〕
부직포로부터 150mm(MD)×150mm(CD)의 시험편을 2점 채취했다. 한편, 채취 장소는 CD 방향에 걸쳐서 2개소로 했다. 그 다음에, 시험편을 가토 테크(주)제의 압축 시험기 KES-FB3-A에 의해, 측정 조건으로서 20℃, 상대 습도 50%RH 환경하에서, 압축자(압축 면적 2cm2의 원형 평면을 가지는 강제 가압판)를 이용하여, 압축 변형 속도 0.020mm/sec, 최대 압력 50gf/cm2로 압축 시험을 행하여, WC〔gf·cm/cm2〕를 측정했다.
각 시험편의 WC의 평균치를 구하고, 소수점 셋째자리를 반올림하여 각 부직포 샘플의 WC〔gf·cm/cm2〕로 했다.
［벌키성의 평가］
(4) TO(압력 0.5gf/cm2에 있어서의 두께)-TM(압력 50gf/cm2에 있어서의 두께)〔mm〕
부직포로부터 150mm(MD)×150mm(CD)의 시험편을 2점 채취했다. 한편, 채취 장소는 CD 방향에 걸쳐서 2개소로 했다. 그 다음에, 시험편을 가토 테크(주)제의 압축 시험기 KES-FB3-A에 의해, 측정 조건으로서 20℃, 상대 습도 50%RH 환경하에서, 압축자(압축 면적 2cm2의 원형 평면을 가지는 강제 가압판)를 이용하여, 압축 변형 속도 0.020mm/sec, 최대 압력 50gf/cm2로 압축 시험을 행하여, TO〔mm〕 및 TM〔mm〕을 측정했다.
각 시험편의 TO〔mm〕 및 TM〔mm〕의 평균치를 구하고, 소수점 셋째자리를 반올림하여 각 부직포 샘플의 TO〔mm〕 및 TM〔mm〕으로 했다. 각 부직포 샘플의 TO-TM〔mm〕을 계산했다.
［굽힘 강성의 평가］
(5) 강연도 BRMD 및 강연도 BRCD
이하의 방법에 의해 캔틸레버 시험을 실시하여, 스펀본드 부직포의 강연도〔mm〕를 측정함으로써, 굽힘 강성을 평가했다. 구체적으로는 JIS-L1096:2010의 8.19.1［A법(45° 캔틸레버법)］에 준거하여 측정했다.
스펀본드 부직포로부터, 세로 방향(MD)의 시험편으로서 2.5cm(CD)×15cm(MD)를 5매, 또한 가로 방향(CD)의 시험편으로서 2.5cm(MD)×15cm(CD)를 5매 각각 채취했다.
일단(一端)이 45도의 경사면을 가지는 표면이 매끄러운 수평대 상에, 얻어진 시험편의 짧은 변을 스케일 기선에 맞추어 놓았다. 다음에, 적당한 방법에 의해 시험편을 빗면의 방향으로 완만하게 미끄러뜨려, 시험편의 일단의 중앙점이 빗면과 접했을 때의, 시험편의 타단의 위치를 스케일에 의해 판독했다.
강연도는, 시험편이 이동한 길이(mm)로 표시되고, 세로 방향 및 가로 방향의 각각 5매를 측정하고, 세로 방향 및 가로 방향에 있어서의 각각의 평균치를 구하여, 세로 방향의 강연도를 BRMD, 가로 방향의 강연도를 BRCD로 했다.
＜실시예 1＞
(하층)
하기의 제 1 성분과 하기의 제 2 성분을, 스펀본드법에 의해 복합 용융 방사를 행하여, 사이드 바이 사이드형의 권축 복합 섬유(이하 「권축 섬유 A」로 한다)로부터 형성되는 하층의 부직 웹을, 이동 포집면 상에 퇴적시켰다. 이 사이드 바이 사이드형의 권축 복합 섬유는, 제 1 성분/제 2 성분의 질량비가 40/60이며, 평균 섬유경이 15μm였다. 이 부직 웹의 평량은, 11.4g/m2였다.
-권축 섬유 A의 제 1 성분-
융점 142℃, MFR 60g/10분(ASTM D1238에 준거하여 온도 230℃, 하중 2.16kg에서 측정. 이하, 특별히 특정하지 않는 한 마찬가지.)의 프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체와 융점 162℃, MFR 3g/10분의 프로필렌 단독중합체의 질량비(프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체/프로필렌 단독중합체)가 96 대 4인 혼합체.
-권축 섬유 A의 제 2 성분-
융점 142℃, MFR 60g/10분의 프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체
(상층)
하기의 제 1 성분과 하기의 제 2 성분을, 스펀본드법에 의해 복합 용융 방사를 행하여, 사이드 바이 사이드형의 권축 복합 섬유(이하 「권축 섬유 B」로 한다)로부터 형성되는 상층의 부직 웹을, 인라인으로, 하층의 부직 웹 상에 퇴적시켜, 적층 구조의 부직 웹을 제작했다. 이 사이드 바이 사이드형의 권축 복합 섬유는, 제 1 성분/제 2 성분의 질량비가 20/80이며, 평균 섬유경이 15μm였다. 이 부직 웹의 평량은, 5.6g/m2였다.
-권축 섬유 B의 제 1 성분-
융점 162℃, MFR 60g/10분의 프로필렌 단독중합체
-권축 섬유 B의 제 2 성분-
융점 142℃, MFR 60g/10분의 프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체
그 다음에, 적층 구조의 부직 웹을, 하기 엠보스 롤로 하기 엠보스 조건에 의해 열융착하여, 총평량이 17g/m2인 스펀본드 부직포 적층체를 얻었다. 압착부의 면적률은, 11%였다.
-엠보스 롤-
엠보스 면적률: 11%
엠보스 어스펙트비: 4.1mm/mm2
엠보스 모재의 록웰 경도: 37HRC
-엠보스 조건-
엠보스 온도: 140℃
엠보스 선압: 784N/cm
＜실시예 2＞
스펀본드 부직포 적층체에 있어서의 하층의 평량을 13.4g/m2, 상층의 평량을 6.6g/m2, 총평량을 20g/m2로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 스펀본드 부직포 적층체를 얻었다.
＜실시예 3＞
스펀본드 부직포 적층체의 하층의 평량을 15.4g/m2, 상층의 평량을 7.6g/m2, 총평량을 23g/m2로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 스펀본드 부직포 적층체를 얻었다.
＜실시예 4＞
엠보스 롤로서 하기의 엠보스 롤을 이용한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 스펀본드 부직포 적층체를 얻었다.
-엠보스 롤-
엠보스 면적률: 7%
엠보스 어스펙트비: 3.0
엠보스 모재의 록웰 경도: 36HRC
＜비교예 1＞
엠보스 롤로서 하기의 엠보스 롤을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 스펀본드 부직포 적층체를 얻었다.
-엠보스 롤-
엠보스 면적률: 18%
엠보스 어스펙트비: 1.9mm/mm2
엠보스 모재의 록웰 경도: 38HRC
＜비교예 2＞
엠보스 롤로서 하기의 엠보스 롤을 이용한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 스펀본드 부직포 적층체를 얻었다.
-엠보스 롤-
엠보스 면적률: 18%
엠보스 어스펙트비: 1.9mm/mm2
엠보스 모재의 록웰 경도: 38HRC
＜비교예 3＞
스펀본드 부직포 적층체의 하층의 평량을 20.0g/m2, 상층의 평량을 10.0g/m2, 총평량을 30g/m2로 하고, 더욱이, 엠보스 롤로서 하기의 엠보스 롤을 이용하고, 하기 엠보스 조건으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 스펀본드 부직포 적층체를 얻었다. 압착부의 면적률은, 11%였다. 이 때, 스펀본드 부직포 적층체는 얻어졌지만, 엠보스 모재 경도가 충분하지는 않으므로 설비 불량이 발생하여, 충분한 양산 안정성이 얻어지지 않았다.
-엠보스 롤-
엠보스 면적률: 11%
엠보스 어스펙트비: 4.1mm/mm2
엠보스 모재의 록웰 경도: 32HRC
-엠보스 조건-
엠보스 온도: 140℃
엠보스 선압: 343N/cm
＜비교예 4＞
스펀본드 부직포 적층체의 상층으로서, 제 2 성분만을 이용한 비권축 섬유(「비권축 섬유 A」로 한다)의 부직 웹으로 하고, 하층으로서, 제 2 성분만을 이용한 비권축 섬유(「비권축 섬유 B」로 한다)의 부직 웹으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 스펀본드 부직포 적층체를 얻었다.
-비권축 섬유 A의 성분-
융점 142℃, MFR 60g/10분의 프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체
-비권축 섬유 B의 성분-
융점 142℃, MFR 60g/10분의 프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체
＜비교예 5＞
스펀본드 부직포 적층체의 상층으로서, 하기 성분을 이용한 비권축 섬유(「비권축 섬유 A」로 한다)의 부직 웹으로 하고, 하층으로서, 하기 성분을 이용한 비권축 섬유(「비권축 섬유 B」로 한다)의 부직 웹으로 한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 스펀본드 부직포 적층체를 얻었다.
-비권축 섬유 A의 성분-
융점 142℃, MFR 60g/10분의 프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체
-비권축 섬유 B의 성분-
융점 142℃, MFR 60g/10분의 프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체
＜비교예 6＞
스펀본드 부직포 적층체의 상층으로서, 하기 성분을 이용한 비권축 섬유(「비권축 섬유 C」로 한다)의 부직 웹으로 하고, 하층으로서, 하기 성분을 이용한 비권축 섬유(「비권축 섬유 D」로 한다)의 부직 웹으로 하고, 엠보스 조건을 하기 조건으로 한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 스펀본드 부직포 적층체를 얻었다.
-비권축 섬유 C의 성분-
융점 162℃, MFR 60g/10분의 프로필렌 단독중합체
-비권축 섬유 D의 성분-
융점 162℃, MFR 60g/10분의 프로필렌 단독중합체
-엠보스 조건-
엠보스 온도: 160℃
엠보스 선압: 784N/cm
＜비교예 7＞
스펀본드 부직포 적층체의 하층의 평량을 10.0g/m2, 상층의 평량을 10.0g/m2, 총평량을 20g/m2로 하고, 더욱이, 상층으로서, 하기 성분을 이용한 비권축 섬유(「비권축 섬유 A」로 한다)의 부직 웹으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 스펀본드 부직포 적층체를 얻었다.
-비권축 섬유 A의 성분-
융점 142℃, MFR 60g/10분의 프로필렌·에틸렌 랜덤 공중합체
Figure 112021083491608-pct00001
표 1에 나타내는 바와 같이, 각 실시예는, 평량 W, 두께 t, KES법에 의해 측정한 WC, KES법에 의해 측정한 TO-TM, 및 강연도 BRMD 및 강연도 BRCD가, 본 개시의 스펀본드 부직포(부직포 적층체)의 범위 내이며, 벌키하고, 유연성이 우수하며, 또한 굽힘 강성이 작음을 알 수 있다.
＜비교예 8 및 9＞
비교예 8 및 9의 스펀본드 부직포는, 비권축 섬유로 이루어지고, 엠보스 처리 후의 스펀본드 부직포에 가공 장치 등을 사용하여 벌키성을 얻은 시판품이다. 결과를 표 2에 나타낸다.
Figure 112021083491608-pct00002
표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 비교예 8 및 9에 나타내는, 2차 가공 처리가 실시된 스펀본드 부직포는, WC 및 TO-TM의 값이 높기 때문에, 벌키성, 및 유연성은 양호함을 알 수 있지만, 강연도가 실시예에 비해 높아, 굽힘 강성이 큼을 알 수 있다. 더욱이, 비교예 8과 같이, 벌키성 및 유연성을 높이면, 강연도가 크게 증가하여, 목적으로 하는 작은 굽힘 강성이 얻어지지 않는 경향이 있다.
따라서, 비교예 8 및 9에 나타내는 바와 같이 종래의 스펀본드 부직포에서는, 양호한 벌키성 및 유연성과 작은 굽힘 강성은 트레이드오프의 관계이며, 이들을 양립시키는 것이 곤란했다.
한편, 본 실시예의 스펀본드 부직포에서는, 양호한 벌키성 및 유연성과 작은 굽힘 강성을 양립시킬 수 있었다.
한편, 각 도면에 붙인 부호는 이하와 같다.
53, 200 엠보스 롤, 201A, 201B 볼록부, 203 오목부, 60 스펀본드 부직포 적층체
2019년 1월 25일에 출원된 PCT/JP2019/002536의 개시는 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 원용된다.
본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허출원 및 기술규격은, 개개의 문헌, 특허출원 및 기술규격이 참조에 의해 원용되는 것이 구체적이고 개개로 기록된 경우와 동일한 정도로, 본 명세서 중에 참조에 의해 원용된다.

Claims (16)

  1. 열가소성 중합체의 섬유를 포함하고, 두께 t, KES법에 의한 압축 시험으로 측정한 압축 일량 WC, KES법에 의한 압축 시험으로 측정한 압력 0.5gf/cm2에 있어서의 두께 TO, KES법에 의한 압축 시험으로 측정한 압력 50gf/cm2에 있어서의 두께 TM, 평량 W, 및 JIS-L1096:2010에 기재된 45° 캔틸레버법에 준거하여 측정된 세로 방향(MD)의 강연도 BRMD 및 가로 방향(CD)의 강연도 BRCD가, 하기 조건(A)∼(F)를 만족하고,
    상기 섬유가 권축 섬유를 포함하고,
    압착부와 비압착부를 갖고,
    상기 압착부의 면적률이 7%~15%이며,
    스펀본드 부직포 적층체인, 스펀본드 부직포.
    (A): t≥0.30mm
    (B): WC≥0.22gf·cm/cm2
    (C): TO-TM≥0.25mm
    (D): W≤30g/m2
    (E): BRMD≤40mm
    (F): BRCD≤25mm
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열가소성 중합체가 올레핀계 중합체를 포함하는, 스펀본드 부직포.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 올레핀계 중합체가 프로필렌계 중합체를 포함하는, 스펀본드 부직포.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 섬유의 평균 섬유경이 5μm∼20μm인, 스펀본드 부직포.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    위생 재료에 이용하는, 스펀본드 부직포.
  6. 스펀본드 부직포의 제조 방법으로서,
    열가소성 중합체를 용융 방사하여 연속 섬유군을 형성하는 것,
    형성된 상기 연속 섬유군을 이동 포집 부재 상에 퇴적시켜 부직 웹을 형성하는 것,
    형성된 상기 부직 웹을, 볼록부 및 오목부가 마련되고, 상기 볼록부의 면적률이 5%∼18%이고, 상기 볼록부의 정상면에 있어서의 면적에 대한 상기 볼록부의 정상면으로부터 상기 오목부의 저면까지의 깊이의 비로 표시되는 엠보스 어스펙트비가, 2.5mm/mm2∼7.0mm/mm2이며, 모재의 록웰 경도가 35HRC 이상인 엠보스 롤에 의해 열압착을 행하는 것
    을 갖는 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 엠보스 롤의 모재의 록웰 경도가 35HRC∼50HRC인, 스펀본드 부직포의 제조 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    회전 방향으로 이웃하는 상기 볼록부간 거리에 대한 상기 깊이의 비가, 0.4mm/mm∼1.0mm/mm인, 스펀본드 부직포의 제조 방법.
  9. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 부직 웹이, 적어도 2층의 부직 웹인, 스펀본드 부직포의 제조 방법.
  10. 부직 웹을 열압착하기 위한 엠보스 롤로서,
    볼록부 및 오목부가 마련되고, 상기 볼록부의 면적률이 5%∼18%이고, 상기 볼록부의 정상면에 있어서의 면적에 대한 상기 볼록부의 정상면으로부터 상기 오목부의 저면까지의 깊이의 비로 표시되는 엠보스 어스펙트비가, 2.5mm/mm2∼7.0mm/mm2이며, 모재의 록웰 경도가 35HRC 이상인 엠보스 롤.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 엠보스 롤의 모재의 록웰 경도가 35HRC∼50HRC인, 엠보스 롤.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    회전 방향으로 이웃하는 상기 볼록부간 거리에 대한 상기 깊이의 비가, 0.4mm/mm∼1.0mm/mm인, 엠보스 롤.
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