KR20170044637A - 멜트 블로 부직포 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열 처리에 의한 통기량의 극단적인 저하를 발생시키는 일 없이 옷감의 질이 양호하며 주름이나 표면 요철이 없고, 열 치수 안정성이 우수한 멜트 블로 부직포를 제공한다.
본 발명의 멜트 블로 부직포는 열 가소성 수지를 주성분으로 하는 섬유로 이루어지는 부직포로서, 겉보기 밀도가 0.1~0.4g/㎤이며, 또한 적어도 시트 편면의 KES 표면 거칠기가 1.2㎛ 이하이며, 200℃의 온도에 있어서의 건열 수축률이 2% 이하인 멜트 블로 부직포이다.
본 발명의 멜트 블로 부직포의 제조 방법은 열 가소성 수지를 주성분으로 하는 섬유로 이루어지는 부직 웹을 표면이 평활하며 가요성을 갖는 소재로 이루어지는 벨트로 이루어지는 2세트의 벨트 컨베이어의 사이에 끼워 넣어 반송하고, 반송로의 적어도 일부에 상기 2세트의 벨트 컨베이어의 일방 또는 양방의 표면 온도가 상기 열 가소성 수지의 냉결정화 온도 이상이며 또한 융점 -3℃ 이하로 가열된 열 처리 존을 갖고, 상기 열 처리 존에서 상기 부직 웹의 양면에 벨트 컨베이어가 접촉해서 상기 부직 웹을 가열하는 공정을 갖는 멜트 블로 부직포의 제조 방법이다.

Description

멜트 블로 부직포 및 그 제조 방법{MELT-BLOWN NONWOVEN FABRIC AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}
본 발명은 옷감의 질이 양호하며 주름이나 표면 요철이 없고, 열 치수 안정성이 우수한 멜트 블로 부직포 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
멜트 블로 부직포는 방사구금으로부터 방출(紡出)된 사조에 가열한 압축 공기를 블로잉하고, 섬유를 세화(細化)하여 자기융착시키고, 이렇게 해서 토출된 섬유를 포집 장치 상에 퇴적시켜서 제포(制布)되는 것이다. 멜트 블로 부직포를 구성하는 섬유는 압축 공기를 블로잉함으로써 세화되기 때문에 섬유의 배향 결정화가 진행되기 어려워 제포 후의 부직 웹을 그대로 고온 하에서 가공하거나 사용하거나 하면 변형이나 파단 등의 트러블이 발생할 우려가 있다. 이러한 트러블을 막기 위해서는 제포 후의 부직 웹에 열 치수 안정성을 부여해 두는 것이 중요하며, 그를 위한 수단으로서 일반적으로 가열에 의한 결정화 처리가 사용되고 있다.
종래, 이러한 부직포의 열 결정화 처리의 방법으로서는 예를 들면, 가열한 캘린더 롤이나 엠보스 롤에 의한 열 압착법, 열풍이나 스팀 등의 고온 가열 유체에 의한 열 처리 방법, 및 적외선 히터에 의한 열 처리 방법 등을 들 수 있다. 이들의 열 처리 방법 중에서 열 압착법은 부직 웹의 폭 줄어듦이나 주름의 발생에 의해 가공성이 나쁘다는 과제가 있다. 또한, 열 처리 후에 시트가 찌부러져서 고밀도화되고, 통기량이 극단적으로 저하한다는 과제가 있었다.
또한, 멜트 블로 부직포에서는 일반적으로 부직 웹의 양단부를 핀이나 클립 등의 텐터 장치에 의해 파지한 상태에서 고온 가열 유체나 적외선 히터에 의해 가열하는 긴장 열 처리의 방법이 취해지고 있다.
예를 들면, 텐터 장치에서 부직 웹의 양단부를 파지한 상태에서 온도 센서에 의한 온도 제어에 의해 부직 웹의 폭방향의 가열을 균일하게 행할 수 있는 열 처리장치가 제안되어 있다(특허문헌 1 참조). 그러나, 이 제안의 열 처리 장치에 의한 열 처리에서는 부직 웹의 파지되어 있는 부분이 부직 웹의 양단부만이기 때문에 섬유의 융착의 정도나 단위면적당 질량의 편차 등에 기인하는 부분적인 수축에 의해 옷감의 질의 악화나 시트(부직 웹)의 주름이 발생하기 쉽다는 과제가 있었다.
또한 별개로 유공 무단 벨트와 섬유 반송용 무단 벨트에 의해 부직 웹을 끼워 넣은 상태에서 유공 무단 벨트의 내면측으로부터 외측을 향해 열풍을 블로잉하고, 열풍 관통 부위의 섬유를 가열하는 부직 웹의 가공 장치 및 가공 방법이 제안되어 있다(특허문헌 2 참조). 그러나, 이 제안의 가공 장치에서는 열풍을 관통시키기 위해 유공 무단 벨트를 사용하고 있고, 비유공 부분에서는 열풍이 관통하지 않기 때문에 섬유의 열 처리 불균일이 생기기 쉬운 것 외, 유공 부분의 무늬가 부직 웹에 전사된다는 과제가 있었다. 또한, 부직 웹에의 추종성이 낮은 금속 벨트를 사용하고 있기 때문에 부직 웹의 파지가 약한 부분이 생기기 쉬워 이러한 부분에서는 섬유의 수축에 의해 옷감의 질이 악화된다는 과제도 있었다.
이렇게 열 처리 공정에 있어서 부직 웹의 옷감의 질의 악화, 주름의 발생 및 벨트 무늬의 전사에 의한 요철 형성이라는 과제를 발생시키는 일 없이 충분하게 열 치수 안정성을 부여할 수 있는 멜트 블로 부직포의 제조 방법은 지금까지 제안되어 있지 않다.
현재 부직포는 필터, 연마 천 및 전지 세퍼레이터 등 여러가지 공업 용도로 사용되고 있다. 이들 중 전지 세퍼레이터용으로 사용되는 부직포에서는 그 성능으로서는 일반적으로는 전극 간의 분리와 단락 방지와 전해액의 보액성이 요구되고 있고, 또한 2차 전지에 있어서는 전극 반응에 의해 생기는 가스의 통과성 등이 요구된다.
근래는 여러가지의 포터블 기기, 부착형의 센서 및 계측 기기류의 개발에 의해 전지의 사용 환경이 다양화되고 있고, 일부의 용도에서는 고온에서 충격 부하가 가해지는 과혹한 환경에서도 상기 성능을 충분히 발휘할 수 있는 전지 세퍼레이터가 요구되고 있다.
이러한 환경 하에 있어서 어닐 처리를 실시한 폴리페닐렌술피드 수지의 멜트 블로 부직포를 사용한 코인형 전지 세퍼레이터가 제안되어 있고(특허문헌 3 참조), 이 방법이면 부직포의 내열성이나 내수축성을 향상시키고 고온 하에서도 용융이나 변형이 없는 전지 세퍼레이터를 얻는 것이 가능하다. 그러나, 이 제안에서는 충격 부하가 가해지는 용도에서는 세퍼레이터가 파단되거나, 전극을 손상시키거나 할 우려가 있는 것 외, 어닐 처리품에서는 부직포의 두께의 변동이 크고, 전극과 세퍼레이터 간에 간극이 생겨 보액성이 저하하기 쉽다는 과제가 있었다.
이것에 대하여 별도로 폴리페닐렌술피드의 멜트 블로 부직포를 적층해서 이루어지는 전지 세퍼레이터가 제안되어 있다(특허문헌 4 참조). 분명히 이 방법에서는 세퍼레이터를 박막화하면서 두께의 변동을 저감하고, 전극과 세퍼레이터 간의 밀착성을 향상시킬 수 있지만 이 제안에서는 부직포의 특징인 보액량이 많다는 장점이 손상된다는 과제가 있었다. 또한, 섬유의 상호 접착에 의해 섬유 표면적이 감소하고, 고온 하에서 장시간 사용하면 보액성이 저하하기 쉽다는 과제가 있었다.
이렇게 종래의 전지 세퍼레이터에서는 고온에서 충격 부하가 가해지는 환경 하에서 장시간 사용해도 트러블의 발생 없이 충분히 방전 특성을 유지할 수 있는 전지 세퍼레이터는 달성되어 있지 않았다.
일본특허공개 2002-18970호 공보 일본특허공개 2011-219873호 공보 일본특허공개 2004-047280호 공보 일본특허공개 2002-343329호 공보
그래서 본 발명의 목적은 열 처리에 의한 통기량의 극단적인 저하를 발생시키는 일 없이 옷감의 질이 양호하며 주름이나 표면 요철이 없고, 열 치수 안정성이 우수한 멜트 블로 부직포 및 상기 멜트 블로 부직포를 제조하는 방법을 제공하는 것에 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 가압 처리에 의해 부직포를 고밀도화시키는 일 없이 전극과의 밀착성이 우수하고, 고온에서 충격 부하가 가해지는 환경 하에서의 사용에 적합한 부직포 전지 세퍼레이터를 제공하는 것에 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하고자 하는 것이며, 본 발명의 멜트 블로 부직포는 열 가소성 수지를 주성분으로 하는 섬유로 이루어지는 부직포로서, 겉보기 밀도가 0.1~0.4g/㎤이며, 또한 적어도 편면의 KES 표면 거칠기가 1.2㎛ 이하인 멜트 블로 부직포이다.
본 발명의 멜트 블로 부직포의 바람직한 실시형태에 의하면 상기 부직포의 200℃의 온도에 있어서의 건열 수축률은 2% 이하이다.
본 발명의 멜트 블로 부직포의 바람직한 실시형태에 의하면 상기 부직포의 길이방향 및 폭방향의 인장 강력은 모두 10N/15㎜ 이상이다.
본 발명의 멜트 블로 부직포의 바람직한 실시형태에 의하면 상기 부직포의 시트 양면의 KES 표면 거칠기는 1.6㎛ 이하이다.
본 발명의 멜트 블로 부직포의 바람직한 실시형태에 의하면 상기 부직포의 두께는 0.12~0.35㎜이다.
본 발명의 멜트 블로 부직포의 바람직한 실시형태에 의하면 상기 부직포를 구성하는 섬유의 주성분인 열 가소성 수지가 폴리페닐렌술피드 수지 또는 폴리에스테르 수지이다.
본 발명의 멜트 블로 부직포의 바람직한 실시형태에 의하면 상기 부직포를 사용하여 이루어지는 부직포 전지 세퍼레이터이다.
본 발명의 멜트 블로 부직포의 제조 방법은 열 가소성 수지를 주성분으로 하는 섬유로 이루어지는 부직 웹을 표면이 평활하며 가요성을 갖는 소재로 이루어지는 벨트로 이루어지는 2세트의 벨트 컨베이어 간에 끼워 넣어 반송하고, 반송로의 적어도 일부에 상기 2세트의 벨트 컨베이어의 일방 또는 양방의 표면 온도가 상기 열 가소성 수지의 냉결정화 온도 이상이며 또한 융점 -3℃ 이하로 가열된 열 처리 존을 갖고, 상기 열 처리 존에서 상기 부직 웹의 양면에 벨트 컨베이어가 접촉하여 상기 부직 웹을 가열하는 공정을 갖는 멜트 블로 부직포의 제조 방법이다.
본 발명의 멜트 블로 부직포의 제조 방법의 바람직한 실시형태에 의하면 상기 벨트의 벡크 평활도는 0.5초 이상이다.
본 발명의 멜트 블로 부직포의 제조 방법의 바람직한 실시형태에 의하면 상기 부직 웹의 반송 속도는 0.1~10m/분이다.
본 발명의 멜트 블로 부직포의 제조 방법의 바람직한 실시형태에 의하면 상기 열 처리 존에 있어서의 부직 웹과 벨트 컨베이어의 접촉 시간은 3초 이상이다.
본 발명의 멜트 블로 부직포의 제조 방법의 바람직한 실시형태에 의하면 상기 멜트 블로 부직포를 구성하는 섬유의 주성분은 폴리페닐렌술피드 수지 또는 폴리에스테르 수지이다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면 열 처리에 의한 통기량의 극단적인 저하를 발생시키는 일 없이 고온 하에서의 사용에 있어서도 열 수축이 없고, 옷감의 질이 양호하며 주름이나 표면 요철이 없는 멜트 블로 부직포를 얻을 수 있고, 또한 본 발명의 멜트 블로 부직포는 표면의 내마모성이나 더스트 제거성 및 역세정성이 우수하고, 전지 세퍼레이터나 필터 등의 산업 용도에의 이용이 가능해진다.
본 발명의 멜트 블로 부직포는 열 가소성 수지를 주성분으로 하는 섬유로 이루어지는 부직포로서, 그 겉보기 밀도가 0.1~0.4g/㎤이며, 또한 적어도 편면의 KES 표면 거칠기가 1.2㎛ 이하인 멜트 블로 부직포이다.
본 발명의 멜트 블로 부직포는 그 겉보기 밀도를 0.1~0.4g/㎤로 하는 것이 중요하다. 겉보기 밀도를 0.4g/㎤ 이하, 바람직하게는 0.38g/㎤ 이하, 보다 바람직하게는 0.35g/㎤ 이하로 함으로써 통기량의 저하를 억제하고, 압력 손실이 작은 필터로 할 수 있어 필터 라이프를 향상시킬 수 있다. 또한, 부직포의 보액량을 증가시키고, 전지 세퍼레이터로서 사용하는 경우에는 고용량의 전지를 얻을 수 있다. 한편, 겉보기 밀도를 0.1g/㎤ 이상, 바람직하게는 0.12g/㎤ 이상, 보다 바람직하게는 0.14g/㎤ 이상으로 함으로써 섬유끼리의 접착점의 감소에 의한 강력의 저하를 억제하여 실용에 견딜 수 있는 강력이나 핸들링성을 갖는 부직포로 할 수 있다.
본 발명의 멜트 블로 부직포는 적어도 편면의 KES 표면 거칠기가 1.2㎛ 이하인 것이 중요하다. KES 표면 거칠기를 1.2㎛ 이하로 함으로써 표면의 내마모성을 향상시킴과 아울러 필터로서 사용한 경우에 더스트 제거성이나 역세정성을 향상시킬 수 있어 필터 라이프를 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 멜트 블로 부직포를 PTFE막 등의 막이나 다른 부직포와 첩합하여 사용하는 경우에는 첩합성이 좋고, 내마모성도 우수한 부직포로 할 수 있다. 또한, 전지 세퍼레이터로서 사용한 경우에는 전지에 충격 부하가 가해졌을 때에 세퍼레이터가 전극 표면을 손상시키는 것을 막을 수 있는 것 외, 세퍼레이터와 전극의 접촉을 양호한 것으로 하여 전극과 부직포의 계면에 있어서의 전해액의 보액성을 높일 수 있다.
KES 표면 거칠기의 하한은 특별히 정하는 것은 아니지만 제조 시의 가열이나 가압의 강화에 의해 부직포에 변형이 발생하는 것을 막기 위해서 0.1㎛ 이상인 것이 바람직한 실시형태이다.
또한, 본 발명의 멜트 블로 부직포는 시트 양면의 KES 표면 거칠기를 1.6㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 시트 양면의 KES 표면 거칠기를 1.6㎛ 이하, 바람직하게는 1.4㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 1.2㎛ 이하로 함으로써 전지 세퍼레이터로서 사용한 경우에는 전지에 충격 부하가 가해졌을 때에 세퍼레이터가 전극 표면을 손상시키는 것을 막을 수 있는 것 외, 세퍼레이터와 전극의 접촉을 양호한 것으로 하여 전극과 부직포의 계면에 있어서의 전해액의 보액성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 멜트 블로 부직포는 200℃의 온도에 있어서의 건열 수축률은 2% 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1% 이하이다. 이렇게 함으로써 고온 환경 하에서도 사용 중의 치수 변화나 부직포 내부의 구조 변화가 없는 부직포로 할 수 있다. 또한, 가열에 의한 장력 완화 등으로 부직포가 신장하는 경우가 있고, 상기와 마찬가지로 고온 환경 하에서의 사용 중의 치수 변화나 부직포 내부의 구조 변화를 막기 위해서 건열 수축률은 바람직하게는 -2% 이상, 보다 바람직하게는 -1% 이상이며, 건열 수축률은 0%에 가까운 것이 바람직한 실시형태이다.
본 발명의 멜트 블로 부직포는 부직포의 길이방향 및 폭방향의 인장 강력이 모두 10N/15㎜ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 12N/15㎜ 이상, 더 바람직하게는 14N/15㎜ 이상으로 함으로써 전지에 충격 부하가 가해져도 세퍼레이터의 파단이나 손상이 발생하는 것을 막을 수 있다. 또한 인장 강력은 큰 것이 바람직한 실시형태이지만 과도하게 접착을 강화해서 섬유 간의 융착이 진행되고, 촉감이 단단한 것이 되는 것을 막기 위해서 인장 강력은 바람직하게는 300N/15㎜ 이하, 보다 바람직하게는 200N/15㎜ 이하이다.
본 발명의 멜트 블로 부직포는 부직포를 구성하는 섬유의 평균 단섬유 지름이 0.1~10㎛인 것이 바람직하다. 평균 단섬유 지름을 바람직하게는 10㎛ 이하, 보다 바람직하게는 8㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 6㎛ 이하로 함으로써 부직포의 단위면적당 질량의 균일성을 향상시켜 포집 효율이 우수한 필터로 할 수 있다. 또한, 전지 세퍼레이터로서 사용할 때에는 핀홀의 발생을 막고, 또한 부분적으로 전기 저항이 증가하는 것을 막을 수 있다.
한편, 평균 단섬유 지름을 바람직하게는 0.1㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.5㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 1㎛ 이상으로 함으로써 제조 과정에 있어서 폴리머를 잡아 늘려서 세화할 때에 섬유가 끊어져서 쇼트(폴리머 괴상물)가 발생하는 것을 억제할 수 있고, 또한 필터로서 사용할 때에는 압손의 상승을 막을 수 있다.
본 발명의 멜트 블로 부직포는 부직포의 두께가 0.12~0.35㎜인 것이 바람직하다. 부직포의 두께를 바람직하게는 0.35㎜ 이하, 보다 바람직하게는 0.32㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 0.30㎜ 이하로 함으로써 전지의 내부 저항의 증가를 억제함과 아울러 전지 내부에서 세퍼레이터가 전극을 강하게 압박하는 것을 억제하여 전지에 충격 부하가 가해졌을 때에 전극을 손상시키는 것을 막을 수 있다. 또한, 두께를 바람직하게는 0.12㎜ 이상, 보다 바람직하게는 0.14㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 0.18㎜ 이상으로 함으로써 세퍼레이터와 전극의 밀착성을 향상시키고, 고온 하에서 장시간 사용해도 보액성을 유지할 수 있다.
멜트 블로 부직포 이외의 부직포 형태로서 예를 들면 스펀본드 부직포, 플래시 방사 부직포, 습식 부직포, 카드 부직포 및 에어레이드 부직포 등을 들 수 있지만 스펀본드 부직포, 카드 부직포 및 에어레이드 부직포는 섬유 지름이 굵어 단위면적당 질량 균일성이 열화되기 때문에 표면 거칠기가 커지기 쉽다. 또한, 플래시 방사 부직포는 고밀도이기 때문에 통기량이 저하한다는 경향이 있다.
본 발명의 멜트 블로 부직포의 제조 방법은 열 가소성 수지를 주성분으로 하는 섬유로 이루어지는 부직 웹을 표면이 평활하며 가요성을 갖는 소재로 이루어지는 벨트로 이루어지는 2세트의 벨트 컨베이어 간에 끼워 넣어 반송하고, 반송로의 적어도 일부에 상기 2세트의 벨트 컨베이어의 일방 또는 양방의 표면 온도가 상기 열 가소성 수지의 냉결정화 온도 이상이며 또한 융점 -3℃ 이하로 가열된 열 처리 존을 갖고, 상기 열 처리 존에서 부직 웹의 양면에 벨트 컨베이어가 접촉하여 상기 부직 웹을 가열하는 공정을 갖는 멜트 블로 부직포의 제조 방법이다.
본 발명의 멜트 블로 부직포의 제조 방법은 열 가소성 수지를 용융하고, 그것을 방사구금으로부터 압출한 후, 압출된 용융 수지로 이루어지는 실 형상으로 가열 고속 가스 유체 등을 블로잉하여 섬유 형상으로 세화하고, 세화된 섬유를 이동하는 컨베이어 상에 포집해서 시트 형상으로 함(이하, 상기 공정을 "제포한다"라고 기재하는 경우가 있다)으로써 얻어진 부직 웹을 2세트의 벨트 컨베이어에 의해 끼워 넣고, 부직 웹의 전체면이 충분하게 파지된 상태에서 가열한 벨트 표면과의 접촉 가열에 의해 부직 웹이 열 처리되는 것이 중요하다. 이렇게 함으로써 종래의 부직 웹의 일부가 파지된 상태에서 행해지는 긴장 열 처리와 비교해서 섬유의 융착의 정도나 단위면적당 질량의 편차에 의한 부분적인 시트(부직 웹)의 수축을 억제하고, 옷감의 질의 악화나 주름을 발생시키는 일 없이 부직 웹을 열 처리할 수 있다.
「1세트의 벨트 컨베이어」란 무단 벨트와 벨트를 회전시키는 구동부를 구비한 일식의 벨트 컨베이어 설비를 의미한다.
제포된 후의 부직 웹이 열 처리되면 섬유끼리의 융착이 진행되어 두께가 얇아지는 점에서 열 처리되고 있는 사이 항상 부직 웹 전체가 파지된 상태를 유지하기 위해서 부직 웹을 끼워 넣은 2세트의 벨트 컨베이어의 벨트 간의 간극(클리어런스)은 2㎜ 이하이며, 또한 열 처리 후의 멜트 블로 부직포의 두께보다 작은 것이 바람직하다.
본 발명의 멜트 블로 부직포의 제조 방법은 부직 웹을 끼워 넣은 2세트의 벨트 컨베이어의 벨트 표면이 평활한 것이 중요하며, 컨베이어 벨트의 부직 웹과 접촉하는 면의 벡크 평활도가 0.5초 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1초 이상이며, 더욱 바람직하게는 2초 이상이다. 이렇게 함으로써 부직 웹으로 할 수 있다. 또한, 가열에 의해 연화된 부직 웹에 벨트 표면의 요철을 전사하는 것을 막을 수 있다. 또한, 벡크 평활도를 바람직하게는 1000초 이하, 보다 바람직하게는 500초 이하, 더욱 바람직하게는 300초 이하로 함으로써 열 처리 후의 멜트 블로 부직포가 벨트 표면에 첩부되어 가공성이 악화되는 것을 막을 수 있다.
또한, 본 발명의 멜트 블로 부직포의 제조 방법은 부직 웹을 끼워 넣은 컨베이어 벨트가 가요성을 갖는 소재로 이루어지는 벨트인 것이 중요하다. 「가요성을 갖는」이란 1매로 벨트 컨베이어의 벨트로서 사용가능한 정도의 가요성을 의미한다. 바람직한 벨트의 소재의 일례로서 유리 섬유 등의 섬유 소재가 심재로서 짜 넣어진 "테플론"(등록상표) 수지(폴리 4불화 에틸렌 수지) 벨트 등을 들 수 있다. 가요성을 갖는 벨트는 부직 웹의 두께 불균일에도 유연하게 추종할 수 있기 때문에 부직 웹을 벨트 컨베이어에 의해 끼워 넣었을 때에 부직 웹 전체를 충분하게 파지할 수 있다. 이것에 대하여 예를 들면 복수의 금속편을 서로 연결시키거나 금속판을 나란하게 하거나 한 것과 같은, 가요성을 갖고 있지 않은 벨트의 경우는 벨트의 유연성이 낮기 때문에 부직 웹의 미세한 두께 불균일에 추종할 수 없어 부분적으로 부직 웹의 파지가 약한 개소가 발생하기 쉬워진다.
또한, 부직 웹이 끼워 넣어지는 컨베이어 벨트의 두께는 0.1~3㎜인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1~2㎜이며, 더욱 바람직하게는 0.1~1㎜이다. 컨베이어 벨트의 두께를 이렇게 함으로써 컨베이어 벨트에 유연성을 갖게 하고, 부직 웹의 두께 불균일에도 유연하게 추종하여 부직 웹 전체를 충분하게 파지시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위이면 열 처리 전의 부직 웹이나 컨베이어 벨트의 표면에 이형제를 도포하거나, "테플론"(등록상표)(폴리 4불화 에틸렌) 시트 등의 이형 시트를 겹쳐서 가공하거나 함으로써 이형성을 향상시킬 수도 있다.
본 발명의 멜트 블로 부직포의 제조 방법에 있어서, 부직 웹의 열 처리 존에서는 2세트의 벨트 컨베이어의 일방 또는 양방의 표면 온도가 부직 웹의 주성분인 열 가소성 수지의 냉결정화 온도 이상으로 가열되어 있는 것이 중요하다. 표면 온도를 이렇게 함으로써 부직 웹을 구성하는 섬유를 열 결정화시켜 열 치수 안정성을 부여할 수 있다.
한편, 벨트 컨베이어의 표면 온도를 상기 열 가소성 수지의 융점 -3℃ 이하로 하는 것이 중요하며, 보다 바람직하게는 융점 -30℃ 이하, 더욱 바람직하게는 융점 -60℃ 이하로 함으로써 섬유의 열 결정화가 진행되기 전에 부직포가 연화되고, 섬유끼리가 융착해서 필름라이크가 되거나, 섬유의 결정화가 과도하게 진행되어 시트의 촉감이 빳빳하게 되거나 하는 것을 막을 수 있다.
또한, 열 처리 존에서 벨트 컨베이어 표면의 온도를 단계적으로 변화시키고, 서서히 부직 웹을 가열 또는 냉각할 수 있다. 또한, 열 처리 존의 앞에 벨트 컨베이어 표면의 온도가 상기 열 가소성 수지의 냉결정화 온도 이하인 예열 존을 설치할 수 있다.
열 처리 존에 있어서의 벨트 컨베이어와 부직 웹의 접촉 시간은 부직 웹을 구성하는 섬유의 열 가소성 수지의 종류나, 부직포의 단위면적당 질량과 두께에 따라 적당히 조정되는 것이지만 이 접촉 시간은 3초 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5초 이상이며, 더욱 바람직하게는 10초 이상이다. 접촉 시간을 이렇게 설정함으로써 부직 웹 전체를 충분히 열 처리하여 우수한 열 치수 안정성을 부여할 수 있다. 또한, 접촉 시간을 바람직하게는 600초 이하, 보다 바람직하게는 300초 이하, 더욱 바람직하게는 100초 이하로 함으로써 생산성의 저하를 막을 수 있다.
벨트 컨베이어에 의한 부직 웹의 반송 속도는 0.1m/분 이상으로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5m/분 이상이며, 더욱 바람직하게는 1m/분 이상이다. 반송 속도를 이렇게 설정함으로써 생산 능력의 저하를 억제할 수 있다. 한편, 부직 웹의 반송 속도를 바람직하게는 10m/분 이하, 보다 바람직하게는 8m/분 이하, 더욱 바람직하게는 6m/분 이하로 함으로써 섬유의 열 결정화가 진행되기 전에 급격한 가열에 의해 부직 웹이 연화되고, 두께가 찌부러지거나, 섬유끼리가 융착해서 필름라이크가 되거나 하는 것을 막을 수 있다.
본 발명에 의해 제조되는 멜트 블로 부직포를 구성하는 섬유의 주성분으로서는 예를 들면 폴리페닐렌술피드, 폴리에테르이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리페닐렌에테르, 폴리에스테르, 폴리아릴레이트, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리카보네이트, 폴리올레핀, 및 폴리에테르에테르케톤 등의 열 가소성 수지나, 이들을 공중합한 열 가소성 수지를 들 수 있다.
이들 중에서도 폴리페닐렌술피드 수지 및 폴리에스테르 수지를 주성분으로 하는 열 가소성 수지는 섬유의 예사성이 우수한 한편, 제포 후의 부직 웹은 열 치수 안정성이 매우 낮다는 과제가 있지만 본 발명의 멜트 블로 부직포의 제조 방법을 사용함으로써 열 치수 안정성을 부여할 수 있어 고온 하에서의 사용이 가능해지는 바람직한 실시형태의 일례이다.
본 발명에 있어서, 「주성분으로 하는」이란 「상기 성분을 85질량% 이상 함유하고, 상기 성분만으로 이루어지는 경우도 포함되는 것」을 의미한다.
또한, 멜트 블로 부직포를 구성하는 섬유에는 결정핵제, 매팅제, 안료, 방미 가공제, 항균제, 난연제, 광 안정제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 충전제, 활제 및 친수제 등을 첨가할 수 있다.
본 발명의 멜트 블로 부직포의 제조 방법에 의하면 부직 웹의 단위면적당 질량이 낮아도 옷감의 질을 악화시키거나 주름을 발생시키는 일 없이 열 처리 가공을 실시할 수 있지만 실용에 제공할 수 있는 기계적 강도의 멜트 블로 부직포를 얻기 위해서 단위면적당 질량은 10g/㎡ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20g/㎡ 이상이다. 한편, 부직 웹의 단위면적당 질량이 높으면 두께방향으로 가열 불균일이 생겨 내부까지 충분하게 열 결정화시킬 수 없게 될 가능성이 있는 점에서 단위면적당 질량은 보다 바람직하게는 400g/㎡ 이하이며, 더욱 바람직하게는 200g/㎡ 이하이다.
제포된 부직 웹의 두께는 2㎜ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.5㎜ 이하이다. 두께를 이렇게 설정함으로써 부직 웹의 두께방향 중앙부의 가열이 불충분해지는 것을 막고, 내부까지 열 결정화시켜 부직 웹 전체에 충분한 열 치수 안정성을 부여할 수 있다.
또한, 2세트의 벨트 컨베이어에 의해 부직 웹을 반송할 때에 2세트의 벨트 컨베이어의 양면으로부터 가해지는 압력을 조정하는 방법, 또는 벨트 컨베이어 출구 부근에 닙롤을 설치하고, 열 처리 후의 멜트 블로 부직포를 가압하는 방법, 또는 이들 2가지의 방법을 병용함으로써 열 처리 후의 멜트 블로 부직포의 겉보기 밀도가 0.1~0.4g/㎤가 되는 범위에서 두께를 목적의 용도에 따라 적당히 조정할 수 있다.
이어서, 본 발명의 멜트 블로 부직포를 제포하는 방법에 대해서 바람직한 실시형태를 설명한다.
멜트 블로법은 수지를 용융하고, 방사구금으로부터 압출한 후, 이 용융 수지에 가열 고속 가스 유체 등을 블로잉하여 잡아 늘림으로써 섬유 형상으로 세화하고, 이동하는 컨베이어 상에 포집해서 시트 형상으로 하는 공정을 요하는 부직포의 제조 방법이다.
본 발명의 멜트 블로 부직포를 구성하는 섬유의 주성분인 열 가소성 수지는 융점 +34.5℃의 온도에 있어서 ASTM D1238-70(측정 하중 5㎏중)에 의거하여 측정되는 MFR이 100~2000g/10분인 것이 바람직한 실시형태이다. MFR을 100g/10분 이상, 보다 바람직하게는 150g/10분 이상으로 함으로써 양호한 유동성을 취하고, 용이하게 섬유 형상으로 세화할 수 있다. 한편, MFR을 2000g/10분 이하, 보다 바람직하게는 1500g/10분 이하로 함으로써 구금의 배면압을 적당히 갖고, 방사 안정성이 우수한 것이 된다.
수지를 용융하는 압출기 및 방사구금의 온도는 사용하는 수지의 융점보다 10~50℃ 높은 온도인 것이 바람직하다. 수지를 용융하는 압출기의 온도가 지나치게 낮으면 수지가 고화 또는 저유동화하고, 또한 온도가 지나치게 높으면 수지의 열화가 촉진된다.
가열 고속 가스의 온도는 방사 온도보다 0℃ 이상 높게 함으로써 섬유를 효율적으로 세화할 수 있음과 아울러 섬유끼리의 자기융착에 의해 실용에 견딜 수 있는 강도의 멜트 블로 부직포를 얻을 수 있다. 또한, 가열 고속 가스의 온도를 방사온도보다 바람직하게는 30℃ 이하, 보다 바람직하게는 25℃ 이하, 더욱 바람직하게는 20℃ 이하로 설정함으로써 쇼트(폴리머 괴상물)의 발생을 억제하여 부직포를 안정되게 제조할 수 있다.
본 발명의 멜트 블로 부직포는 통기량이 높고, 내마모성이 우수하고, 표면의 평활성이 높아 더스트 제거성이나 역세정성이 우수한 점에서 필터 등의 산업 용도에 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 멜트 블로 부직포는 전지 세퍼레이터로서 사용했을 때에 고온에서 충격 부하가 가해지는 환경 하에서 사용해도 세퍼레이터의 용융이나 파단 및 전극의 손상이라고 하는 트러블의 발생이 없어 방전 특성이 우수하고, 타이어 공기압 감시 시스템 등의 용도에 바람직하게 사용할 수 있다.
(실시예)
이어서, 실시예에 의거하여 본 발명의 멜트 블로 부직포의 제조 방법에 대해서 구체적으로 설명한다. 본 발명은 이들의 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
[측정 방법]
(1) 멜트 플로 레이트(MFR)(g/10분):
폴리페닐렌술피드 수지의 MFR은 ASTM D1238-70에 의거하여 측정 온도가 315.5℃이며, 측정 하중이 5㎏인 조건에서 3회 측정하고, 그 평균값을 MFR로 했다.
(2) 고유 점도(IV):
폴리에틸렌테레프탈레이트 수지의 고유 점도 IV는 다음의 방법으로 3회 측정하고, 그 평균값을 취했다. 오쏘클로로페놀 100ml에 대하여 시료 8g을 용해하고, 온도 25℃에 있어서 오스트발트 점도계를 이용하여 상대 점도 ηr을 하기 식에 의해 구했다.
·ηr=η/η0=(t×d)/(t0×d0)
여기서, η은 폴리머 용액의 점도, η0은 오쏘클로로페놀의 점도, t는 용액의 낙하 시간(초), d는 용액의 밀도(g/㎤), t0은 오쏘클로로페놀의 낙하 시간(초), d0은 오쏘클로로페놀의 밀도(g/㎤)를 각각 나타낸다.
이어서, 상기의 상대 점도 ηr로부터 하기 식에 의해 고유 점도 IV를 산출했다.
·IV=0.0242ηr + 0.2634.
(3) 융점(℃):
사용한 열 가소성 수지의 융점은 시차 주사 열량계(TA Instruments사 제작 Q100)를 사용하여 다음의 조건에서 3회 측정하고, 흡열 피크 정점 온도의 평균값을 산출해서 측정 대상의 융점으로 했다. 섬유 형성 전의 열 가소성 수지에 있어서 흡열 피크가 복수 존재하는 경우는 가장 고온측의 피크 정점 온도로 한다. 또한, 섬유를 측정 대상으로 하는 경우에는 마찬가지로 측정하여 복수의 흡열 피크로부터 각 성분의 융점을 추정할 수 있다.
·측정 분위기: 질소류(150ml/분)
·온도 범위: 30~350℃
·승온 속도: 20℃/분
·시료량: 5mg.
(4) 평균 단섬유 지름(㎛):
컨베이어 벨트 상에 포집한 부직 웹으로부터 랜덤으로 소편 샘플 10개를 채취하고, 마이크로스코프로 1000~2000배로 표면 사진을 촬영하고, 각 샘플로부터 10개씩 계 100개의 섬유의 폭을 측정하고, 그 평균값을 산출했다. 단섬유의 폭 평균값으로부터 소수점 이하 제 2 위를 반올림해서 섬유 지름으로 했다.
(5) 부직포의 단위면적당 질량(g/㎡):
JIS L1913(2010년판) 6.2「단위면적당 질량」에 의거하여 20㎝×25㎝의 시험편을 시료의 폭 1m당 3매 채취하고, 표준 상태에 있어서의 각각의 질량(g)을 재고, 그 평균값을 1㎡당 질량(g/㎡)으로 나타냈다.
(6) 부직포 및 컨베이어 벨트의 두께(mm):
JIS L1906(2000년판) 5.1에 의거하여 직경 10㎜의 가압자를 사용하고, 하중 10㎪로 부직포 및 컨베이어 벨트의 폭방향 등간격으로 10점의 두께를 0.01㎜ 단위로 측정하고, 그 평균값의 소수점 이하 제 3 위를 반올림했다.
(7) 부직포의 겉보기 밀도(g/㎤):
부직포의 단위면적당 질량을 두께로 나누어 겉보기 밀도를 구했다.
(8) 부직포의 건열 수축률(%):
JIS L1913(2010년판) 6.10.3에 의거하여 측정했다. 항온 건조기 내의 온도를 200℃로 해서 10분간 열 처리했다.
(9) 벨트 표면의 벡크 평활도(초):
벡크 평활도 시험기를 사용해서 JIS P8119(1998년판)에 의거하여 컨베이어 벨트의 부직 웹 접촉면에 대해서 폭방향 등간격으로 10점의 측정을 실시하고, 그 평균값의 소수점 이하 제 2 위를 반올림한 값을 벡크 평활도로 했다.
(10) 부직포의 외관 평가:
열 처리 전의 부직 웹과 열 처리 후의 멜트 블로 부직포에 대해서 시트의 주름과 표면의 옷감의 질과 표면 요철을 목시로 비교했다. 표 1에서는 각각의 항목에 대해서 열 처리 전후에서 변화가 보여지지 않는 경우는 「○」, 약간 악화되어 있는 경우는 「△」, 악화되어 있는 경우는 「×」로 표기했다. 열 처리할 때에 부직 웹 전체가 충분히 파지되어 있는 경우는 열 처리 전후에서 외관에 변화는 보여지지 않았다. 한편, 부직 웹의 파지가 불충분하면 주름의 발생이나 옷감의 질의 악화가 보여졌다.
(11) KES 표면 거칠기(㎛):
부직포를 20㎝×20㎝로 잘라내고, 카토 테크사 제작 KES-FB4-AUTO-A 자동화 표면 시험기를 이용하여 시트 양면의 표면 거칠기를 측정했다. 시료는 400g의 하중을 가해서 세팅하고, 10g 가중을 가한 표면 거칠기 검출용 접촉자를 시료에 접촉시켜서 세로방향과 가로방향을 3회씩 측정하고, 그 평균을 표면 거칠기(㎛)로 했다.
(12) 부직포의 통기량(cc/㎠/초):
JIS L1913(2010년) 프라질 형법에 의거하여 15㎝×15㎝로 커팅한 섬유 시트 10매를 텍스 테스트사 제작의 통기성 시험기 FX3300을 사용하여 시험 압력 125㎩로 측정했다. 얻어진 값의 평균값으로부터 소수점 이하 제 2 위를 반올림해서 통기량으로 했다.
(13) 부직포의 내마모성:
JIS L0849(2013년판) 9.2에 의거하여 학진형 마찰 시험을 행했다. 부직포 표면을 마찰용 백면포를 부착한 마찰자로 500회 왕복 마찰하고, 시험 전후의 시험편의 표면 상태를 목시로 주사형 전자현미경(SEM)을 사용하여 관찰했다. 표 1에서는 SEM 관찰에서도 시험 전후에서 표면 상태에 변화가 보여지지 않는 경우는 「5」, 목시로는 불명료하지만 SEM 관찰에서는 약간 보풀 일기를 확인할 수 있는 경우는 「4」, 목시로 불명료하지만 SEM 관찰에서는 분명하게 보풀 일기를 확인할 수 있는 경우는 「3」, 목시로 보풀 일기를 확인할 수 있는 경우는 「2」, 시트 형태를 유지할 수 있지 않는 경우는 「1」로 표기했다.
(14) 부직포의 인장 강력(N/15㎜)
부직포의 인장 강력은 JIS P8113(2006년판) 9.1에 의거하여 샘플 사이즈 15㎜×28㎝, 그립 간격 18㎝, 인장 속도 20㎜/분의 조건에서 세로방향(길이방향)과 가로방향(폭방향)으로 각각 3점의 인장 시험을 행하고, 샘플이 파단했을 때의 강력의 평균값을 인장 강력(N/15㎜)으로 했다.
(15) 전지 특성 평가:
하기 실시예 6~10 및 비교예 3~6에서 제작한 코인형 리튬 전지에 대해서 -10℃의 온도 조건 하에서 부하 저항 100Ω으로 30mA의 전류를 5초간 흘렸을 때의 폐로 전압을 측정하고, 10개의 전지의 평균값을 표 1에 기재했다. 또한, 고온 저장 후의 전류 특성을 평가하기 위해서 제작한 전지를 120℃의 환경 하에서 10일간 방치한 후, 상기와 마찬가지의 순서로 폐로 전압을 측정하고, 결과를 고온 저장 시험 후의 폐로 전압으로서 표 1에 기재했다.
(16) 내충격 시험:
하기 실시예 6~10 및 비교예 3~6에서 제작한 코인형 리튬 전지를 외경 77㎝의 타이어의 내측에 첩부하고, 타이어를 속도 100km/hr로 회전하는 드럼에 압박해서 회전시키고, 14일간의 내충격 시험을 행했다. 시험 후의 전지에 대해서 상기 전지 특성 평가에 기재된 순서로 폐로 전압을 측정하여 표 3에 나타냈다.
[실시예 1]
(방사와 시트화)
MFR이 600g/10분으로 융점이 281℃인 폴리페닐렌술피드(PPS) 수지를 질소 분위기 중에서 150℃의 온도에서 24시간 건조시켜 사용했다. 이 폴리페닐렌술피드 수지를 압출기에서 용융하고, 방사 온도가 310℃이며, 공경(직경) φ이 0.40㎜인 방사구금으로부터 단공 토출량 0.23g/분으로 방출하고, 이것에 공기 가열기에서 가열한 325℃의 온도의 압축 공기를 압력 0.15㎫으로 블로잉하고, 상기 방사구금으로부터의 거리 100㎜의 위치에 있는 이동하는 벨트 컨베이어 상에 포집해서 단위면적당 질량이 80g/㎡이며, 두께가 0.40㎜인 부직 웹을 얻었다. 얻어진 부직 웹을 구성하는 섬유의 평균 섬유 지름은 4.6㎛이며, 1시간의 방사에 있어서 쇼트(폴리머 괴상물)의 발생은 없고, 방사성은 양호했다.
(부직포의 열 처리)
유리 섬유를 심재로서 짜 넣은 "테플론"(등록상표) 수지 벨트로 이루어지고, 벨트의 두께가 0.31㎜이며, 벨트 표면의 벡크 평활도가 2.6초인 2세트의 벨트 컨베이어를 벨트 간의 클리어런스가 0이 되도록 상하에 배치했다. 채취한 부직 웹을 이 벨트 컨베이어 간에 통과시키고, 전체면 파지한 상태에서 속도 2m/분으로 반송하고, 상하의 벨트 표면의 온도를 140℃로 가열한 길이 1m의 열 처리 존을 통과시켜서 30초간 열 처리를 실시했다. 건열 처리 후의 멜트 블로 부직포의 두께는 0.27㎜이며 열 수축률은 0%이며, 주름 발생, 옷감의 질의 악화 및 표면 요철의 발생은 보여지지 않았다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(부직포의 물성)
열 처리 후의 부직포의 겉보기 밀도는 0.30g/㎤이며, 인장 강력은 세로방향이 25.5N/15㎜이며, 가로방향이 18.7N/15㎜이며, 통기량은 14.1cc/㎠/초이며, 표면 거칠기는 비포집 네트면이 1.08㎛이며, 포집 네트면이 1.26㎛이었다. 또한, 학진형 마찰 시험의 전후에서 시험편의 표면 상태에 변화는 보여지지 않았다.
[실시예 2]
(방사와 시트화)
실시예 1과 동일한 조건에서 부직 웹을 제포했다.
(부직포의 열 처리)
실시예 1과 동일한 벨트 컨베이어를 사용하고, 반송 속도를 10m/분으로 하고, 열 처리 존에 있어서의 상하의 벨트의 표면의 온도를 200℃로 해서 6초간 열 처리했다. 열 처리 후의 멜트 블로 부직포의 두께는 0.22㎜이며, 건열 수축률은 0%이며, 실시예 1에서 얻어진 멜트 블로 부직포보다 두께가 감소하고 있고, 실시예 1에서 얻어진 멜트 블로 부직포와 비교해서 옷감의 질이 약간 열화되지만 주름이나 표면 요철의 발생은 보여지지 않았다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(부직포의 물성)
열 처리 후의 부직포의 겉보기 밀도는 0.36g/㎤이며, 인장 강력은 세로방향이 27.3N/15㎜이며, 가로방향이 20.2N/15㎜이며, 통기량은 13.2cc/㎠/초이며, 표면 거칠기는 비포집 네트면이 0.95㎛이며, 포집 네트면이 1.10㎛이었다. 또한, 학진형 마찰 시험의 전후에서 시험편의 표면 상태에 변화는 보여지지 않았다.
[실시예 3]
(방사와 시트화)
실시예 1과 동일한 폴리페닐렌술피드 수지를 원료로서 사용했다. 단공 토출량을 0.38g/분으로 하고, 열풍 압력을 0.15㎫로 한 것 이외는 실시예 1과 동일한 조건에서 방사하고, 방사구금으로부터의 거리 130㎜의 위치에 있는 이동하는 컨베이어 상에 포집해서 단위면적당 질량이 200g/㎡이며, 두께가 1.20㎜인 부직 웹을 얻었다. 얻어진 부직 웹의 평균 섬유 지름은 8.0㎛이며, 1시간의 방사에 있어서 쇼트(폴리머 괴상물)의 발생은 없고, 방사성은 양호했다.
(부직포의 열 처리)
채취한 부직포를 실시예 1과 동일한 조건에서 열 처리했다. 열 처리 후의 멜트 블로 부직포는 두께는 0.85㎜, 건열 수축률은 0%이며, 주름 발생이나 옷감의 질의 악화, 표면 요철의 발생은 보여지지 않았다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(부직포의 물성)
열 처리 후의 부직포의 겉보기 밀도는 0.24g/㎤이며, 인장 강력은 세로방향이 60.2N/15㎜이며, 가로방향이 44.3N/15㎜이며, 통기량은 3.8cc/㎠/초이며, 표면 거칠기는 비포집 네트면이 1.17㎛이며, 포집 네트면이 1.36㎛이었다. 또한, 학진형 마찰 시험의 전후에서 시험편의 표면 상태에 변화는 보여지지 않았다.
[실시예 4]
(방사와 시트화)
실시예 1과 동일한 조건에서 부직 웹을 제포했다.
(부직포의 열 처리)
유리 섬유를 심재로서 짜 넣은 "테플론"(등록상표) 수지 벨트로 이루어지고, 벨트 표면의 벡크 평활도가 1.0초인 2세트의 벨트 컨베이어를 사용하고, 실시예 1과 동일한 조건에서 열 처리를 행했다. 건열 처리 후의 멜트 블로 부직포의 두께는 0.27㎜이며, 열 수축률은 0%이며, 실시예 1에서 얻어진 멜트 블로 부직포와 비교해서 옷감의 질이 약간 열화되지만 주름이나 표면 요철의 발생은 보여지지 않았다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(부직포의 물성)
열 처리 후의 부직포의 겉보기 밀도는 0.30g/㎤이며, 인장 강력은 세로방향이 24.5N/15㎜이며, 가로방향이 18.3N/15㎜이며, 통기량은 15.5cc/㎠/초이며, 표면 거칠기는 비포집 네트면이 1.10㎛이며, 포집 네트면이 1.32㎛이었다. 또한, 학진형 마찰 시험의 전후에서 시험편의 표면 상태에 변화는 보여지지 않았다.
[실시예 5]
(방사와 시트화)
고유 점도가 IV 0.51이며, 융점이 260℃인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지를 질소 분위기 중에서 150℃의 온도에서 24시간 건조시켜 사용했다. 이 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 압출기에서 용융하고, 방사 온도가 300℃이며, 공경(직경) φ이 0.40㎜인 방사구금으로부터 단공 토출량 0.21g/분으로 방출하고, 공기가열기에서 가열한 320℃의 온도의 압축 공기를 압력 0.13㎫로 블로잉하고, 상기 방사구금으로부터의 거리 150㎜의 위치에 있는 이동하는 벨트 컨베이어 상에 포집해서 단위면적당 질량이 80g/㎡이며, 두께가 0.42㎜인 부직 웹을 얻었다. 얻어진 부직 웹의 평균 섬유 지름은 2.8㎛이며, 1시간의 방사에 있어서 쇼트(폴리머 괴상물)의 발생은 없고, 방사성은 양호했다.
(부직포의 열 처리)
채취한 부직 웹을 실시예 1과 동일한 조건에서 열 처리했다. 열 처리 후의 멜트 블로 부직포의 두께는 0.36㎜이며, 건열 수축률은 0%이며, 주름 발생, 옷감의 질의 악화 및 표면 요철의 발생은 보여지지 않았다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(부직포의 물성)
열 처리 후의 부직포의 겉보기 밀도는 0.22g/㎤이며, 인장 강력은 세로방향이 19.8N/15㎜이며, 가로방향이 14.5N/15㎜이며, 통기량은 11.0cc/㎠/초이며, 표면 거칠기는 비포집 네트면이 0.95㎛이며, 포집 네트면이 1.08㎛이었다. 또한. 학진형 마찰 시험의 전후에서 시험편의 표면 상태에 변화는 보여지지 않았다.
[비교예 1]
(방사와 시트화)
실시예 1과 동일한 조건에서 부직 웹을 제포했다.
(부직포의 열 처리)
부직 웹을 반송하는 벨트 간의 클리어런스를 1.0㎜로 한 것 이외는 실시예 1과 동일한 조건에서 열 처리했다. 벨트 간의 클리어런스의 쪽이 제포한 부직 웹의 두께 0.40㎜보다 크기 때문에 열 처리 중에 하측 벨트만이 부직 웹과 접촉하고 있고, 부직 웹은 파지되어 있지 않은 상태이었다. 열 처리 후의 멜트 블로 부직포는 열 처리 전과 비교해서 폭방향으로 30% 열 수축되어 있고, 두께는 0.37㎜이었다. 또한, 건열 수축률은 0%이며, 표면 요철의 발생은 보여지지 않았지만 옷감의 질이 악화되고, 시트 전체에 주름이 발생하고 있었다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(부직포의 물성)
열 처리 후의 부직포의 겉보기 밀도는 0.22g/㎤이며, 인장 강력은 세로방향이 14.6N/15㎜이며, 가로방향이 9.8N/15㎜이며, 통기량은 18.4cc/㎠/초이며, 표면 거칠기는 비포집 네트면이 3.30㎛이며, 포집 네트면이 3.92㎛이었다. 또한, 학진형 마찰 시험의 전후에서 시험편의 SEM 관찰을 실시한 결과, 표면에 보풀 일기가 발생하고 있었다.
[비교예 2]
(방사와 시트화)
실시예 1과 동일한 조건에서 부직 웹을 제포했다.
(부직포의 열 처리)
핀 텐터 장치에 의해 부직 웹 양단만을 핀으로 파지한 상태에서 속도 1m/분으로 반송하고, 온도 140℃의 열풍을 60초간 블로잉하여 열 처리를 행했다. 열 처리 후의 멜트 블로 부직포의 두께는 0.26㎜이며, 건열 수축률은 0%이었다. 또한, 표면 요철의 발생은 보여지지 않았지만 시트 전체에 주름이 발생하고, 옷감의 질이 악화되어 있었다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(부직포의 물성)
열 처리 후의 부직포의 겉보기 밀도는 0.31g/㎤이며, 인장 강력은 세로방향이 25.3N/15㎜이며, 가로방향이 18.8N/15㎜이며, 통기량은 16.8cc/㎠/초이며, 표면 거칠기는 비포집 네트면이 1.35㎛이며, 포집 네트면이 1.62㎛이었다. 또한, 학진형 마찰 시험의 전후에서 시험편의 표면을 비교하면 목시로도 보풀 일기가 발생하고 있는 것을 확인할 수 있었다.
[비교예 3]
(방사와 시트화)
실시예 1과 동일한 조건에서 부직 웹을 제포했다.
(부직포의 열 처리)
메쉬수가 50이며, 선 지름이 0.22㎜이며, 개구율이 32%인 SUS제작 평직 메쉬 벨트로 이루어지고, 벨트 표면의 벡크 평활도가 0초(측정 한계 이하)인 2세트의 벨트 컨베이어를 사용하여 실시예 1와 동일한 조건에서 열 처리를 행했다. 열 처리 후의 멜트 블로 부직포의 두께는 0.26㎜이며, 건열 수축률은 0%이었지만 약간 시트에 주름이 발생하고, 열 처리 중의 파지성이 불충분했기 때문에 옷감의 질의 악화나 주름짐이 보여졌다. 또한, 시트 표면에 벨트의 메쉬 무늬가 전사되어 요철이 발생했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(부직포의 물성)
열 처리 후의 부직포의 겉보기 밀도는 0.31g/㎤이며, 인장 강력은 세로방향이 26.1N/15㎜이며, 가로방향이 17.2N/15㎜이며, 통기량은 17.3cc/㎠/초이며, 표면 거칠기는 비포집 네트면이 2.11㎛이며, 포집 네트면이 2.29㎛이었다. 또한, 학진형 마찰 시험의 전후에서 시험편의 SEM 관찰을 실시한 결과, 표면에 보풀 일기가 발생하고 있었다.
(전지 특성 평가)
실시예 6과 동일한 조건에서 코인형 리튬 전지를 제작하고, 전지 특성 평가를 행했다. 부직포의 타발 가공성은 양호하며, 제작한 전지의 폐로 전압은 2.64V이며, 고온 저장 시험 후의 폐로 전압은 2.36V이었다. 또한, 내충격 시험 후의 폐로 전압은 1.33V이었다. 결과를 표 3에 나타낸다.
[비교예 4]
(방사와 시트화)
실시예 1과 동일한 폴리페닐렌술피드 수지를 원료로서 사용했다. 열풍 압력을 0.18㎫로 한 것 이외는 실시예 1과 동일한 조건에서 방사하고, 방사구금으로부터의 거리 100㎜의 위치에 있는 이동하는 컨베이어 상에 포집해서 단위면적당 질량이 80g/㎡이며, 두께가 0.39㎜인 부직 웹을 얻었다. 얻어진 부직 웹의 평균 섬유 지름은 3.6㎛이며, 1시간의 방사에 있어서 쇼트(폴리머 괴상물)의 발생은 없고, 방사성은 양호했다.
(부직포의 열 처리)
얻어진 부직 웹을 비교예 2와 동일한 조건에서 열 처리했다. 열 처리 후의 멜트 블로 부직포의 두께는 0.26㎜이며, 건열 수축률은 0%이었다. 또한, 표면 요철의 발생은 보여지지 않았지만 시트 전체에 주름이 발생하고, 옷감의 질이 약간 악화되어 있었다. 계속해서 열 처리 후의 멜트 블로 부직포를 온도 130℃로 가열한 금속 캘린더 롤에 의해 선압 50㎏/㎝, 속도 2m/분의 조건에서 캘린더 가공을 실시했다. 캘린더 가공 후의 부직포의 두께는 0.10㎜이며, 건열 수축률은 0%이었다. 또한, 캘린더 가공의 실시에 의해 열 처리 후에 보여진 시트 전체의 주름이 해소되고, 옷감의 질이나 표면 요철의 상태에는 변화는 없었다. 표 1의 부직포의 외관 평가는 캘린더 가공 후의 결과를 표기했다.
(부직포의 물성)
열 처리 후의 부직포의 겉보기 밀도는 0.80g/㎤이며, 인장 강력은 세로방향이 25.9N/15㎜이며, 가로방향이 19.4N/15㎜이며, 통기량은 3.1cc/㎠/초이며, 표면 거칠기는 비포집 네트면이 0.57㎛이며, 포집 네트면이 0.62㎛이었다. 또한, 학진형 마찰 시험의 전후에서 시험편의 표면 상태에 변화는 보여지지 않았다.
(전지 특성 평가)
실시예 6과 동일한 조건에서 코인형 리튬 전지를 제작하고, 전지 특성 평가를 행했다. 부직포의 타발 가공성은 양호하며, 제작한 전지의 폐로 전압은 2.61V이며, 고온 저장 시험 후의 폐로 전압은 2.39V이었다. 또한, 내충격 시험 후의 폐로 전압은 2.26V이었다. 결과를 표 3에 나타낸다.
Figure pct00001
(주석) "테플론"(등록 상표) 수지: 폴리 4불화 에틸렌 수지.
<정리>
표 1에 나타내어지는 바와 같이 가요성을 갖는 벨트로 이루어지는 벨트 컨베이어에 의해 충분하게 부직 웹 전체면을 파지한 상태에서 열 가소성 수지의 냉결정화 온도 이상, 융점 -3℃ 이하의 온도에서 접촉 열 처리함으로써 얻어진 멜트 블로 부직포는 시트의 주름이나 표면 요철이 없어 옷감의 질이 양호하며 열 치수 안정성이 우수한 부직포이었다.
또한, 본 발명의 멜트 블로 부직포는 비교예 1~3의 부직포와 비교해서 표면 거칠기가 작고, 내마모성이 우수하고, 또한 비교예 4의 캘린더 가공을 실시한 부직포와 비교해서 통기량이 높았다.
[실시예 6]
(방사와 시트화)
MFR이 600g/10분이며, 융점이 281℃인 폴리페닐렌술피드(PPS) 수지를 질소 분위기 중에서 150℃의 온도에서 24시간 건조시켜 사용했다. 이 폴리페닐렌술피드 수지를 압출기에서 용융하고, 방사 온도가 310℃이며, 공경(직경) φ이 0.40㎜인 방사구금으로부터 단공 토출량 0.23g/분으로 방출하고, 이것에 공기 가열기에서 가열한 325℃의 온도의 압축 공기를 압력 0.20㎫로 블로잉하여 상기 방사구금으로부터의 거리 100㎜의 위치에 있는 이동하는 벨트 컨베이어 상에 포집해서 단위면적당 질량이 80g/㎡이며, 두께가 0.38㎜인 부직포를 얻었다. 얻어진 부직 웹(부직포)을 구성하는 섬유의 평균 단섬유 지름은 2.6㎛이며, 1시간의 방사에 있어서 쇼트(폴리머 괴상물)의 발생은 없고, 방사성은 양호했다.
(부직포의 열 처리)
유리 섬유를 심재로서 짜 넣은 "테플론"(등록 상표) 수지 벨트로 이루어지고, 벨트의 두께가 0.34㎜이며, 벨트 표면의 벡크 평활도가 2.6초인 2대의 벨트 컨베이어를 벨트 간의 클리어런스가 0이 되도록 상하에 배치했다. 채취한 부직포를 이 벨트 컨베이어 간에 통과시키고, 전체면 파지한 상태에서 속도 2m/분으로 반송하고, 상하의 벨트 표면의 온도를 140℃로 가열한 길이 1m의 열 처리 존을 통과시켜서 30초간 열 처리를 실시했다. 건열 처리 후의 부직포의 두께는 0.27㎜이며, 건열 수축률은 0%이며, 주름 발생이나 옷감의 질의 악화, 표면 요철의 발생은 보여지지 않았다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(부직포의 물성)
열 처리 후의 부직포의 겉보기 밀도는 0.30g/㎤이며, 인장 강력은 세로방향이 28.0N/15㎜이며, 가로방향이 20.6N/15㎜이며, 표면 거칠기는 비포집 네트면이 0.93㎛이며, 포집 네트면이 1.06㎛이었다.
(전지 특성 평가)
얻어진 부직포를 직경 16㎜로 타발 가공하고, 이것을 세퍼레이터로서 사용하여 직경이 20㎜이며, 높이가 3.2㎜인 코인형 리튬 전지를 제작하고, 전지 특성 평가를 행했다. 부직포의 타발 가공성은 양호했다. 전지의 부극 단자판에는 니켈 도금 가공을 실시한 스테인레스 강판을 사용하고, 이 부극 단자판의 내측에 직경이 16㎜이며, 두께가 0.6㎜인 리튬판을 압착하여 부극으로 했다. 한편, 산화망간 92질량%에 도전제로서 흑연 7질량%와 결착제로서 폴리테트라플루오로에틸렌 1질량%를 혼합한 정극 합제를 조제하고, 이 정극 혼합제를 직경 16㎜이며, 두께 1.9㎜로 가압 성형해서 정극을 제작했다. 이들 부극과 정극에 사이에는 타발 가공된 부직포 세퍼레이터를 배치하고, 프로필렌카보네이트와 1,2-디메톡시에탄을 체적비 1:1로 혼합하고, LiClO4를 0.5mol/l 용해시킨 전해액을 주입한 상태에서 정극 상으로부터 스테인레스강제의 정극 캔을 씌우고, 폴리페닐렌술피드제의 환상 개스킷을 이용하여 압접 밀봉해서 전지로 했다. 제작된 전지의 폐로 전압은 2.70V이며, 고온 저장 시험 후의 폐로 전압은 2.49V이었다. 또한, 내충격 시험 후의 폐로 전압은 2.38V이었다. 결과를 표 3에 나타낸다.
[실시예 7]
(방사와 시트화)
실시예 6과 동일한 폴리페닐렌술피드 수지를 원료로서 사용했다. 열풍 압력을 0.18㎫로 한 것 이외는 실시예 6과 동일한 조건에서 방사하고, 방사구금으로부터의 거리 100㎜의 위치에 있는 이동하는 컨베이어 상에 포집해서 단위면적당 질량이 80g/㎡이며, 두께가 0.39㎜인 부직 웹(부직포)을 얻었다. 얻어진 부직 웹(부직포)의 평균 섬유 지름은 3.6㎛이며, 1시간의 방사에 있어서 쇼트(폴리머 괴상물)의 발생은 없고, 방사성은 양호했다.
(부직포의 열 처리)
채취한 부직 웹(부직포)을 실시예 6과 동일한 조건에서 열 처리했다. 열 처리 후의 멜트 블로 부직포의 두께는 0.28㎜, 건열 수축률은 0%이며, 주름 발생이나 옷감의 질의 악화, 표면 요철의 발생은 보여지지 않았다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(부직포의 물성)
열 처리 후의 부직포의 겉보기 밀도는 0.29g/㎤이며, 인장 강력은 세로방향이 27.1N/15㎜이며, 가로방향이 19.7N/15㎜이며, 표면 거칠기는 비포집 네트면이 1.03㎛이며, 포집 네트면이 1.15㎛이었다.
(전지 특성 평가)
실시예 6과 동일한 조건에서 코인형 리튬 전지를 제작하고, 전지 특성 평가를 행했다. 부직포의 타발 가공성은 양호하며, 제작한 전지의 폐로 전압은 2.68V이며, 고온 저장 시험 후의 폐로 전압은 2.47V이었다. 또한, 내충격 시험 후의 폐로 전압은 2.36V이었다. 결과를 표 3에 나타낸다.
[실시예 8]
(방사와 시트화)
실시예 7과 동일한 조건에서 부직 웹(부직포)을 제포했다.
(부직포의 열 처리)
채취한 부직 웹(부직포)을 실시예 6과 동일한 조건에서 열 처리한 후, 벨트 컨베이어 출구에 배치한 닙롤에 의해 상온에서 선압 20kgf/㎝로 니핑했다. 열 처리 후의 멜트 블로 부직포의 두께는 0.21㎜이며, 건열 수축률은 0%이며, 주름 발생이나 옷감의 질의 악화, 표면 요철의 발생은 보여지지 않았다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(부직포의 물성)
열 처리 후의 부직포의 겉보기 밀도는 0.38g/㎤이며, 인장 강력은 세로방향이 20.3N/15㎜이며, 가로방향이 16.6N/15㎜이며, 표면 거칠기는 비포집 네트면이 0.85㎛이며, 포집 네트면이 1.01㎛이었다.
(전지 특성 평가)
실시예 6과 동일한 조건에서 코인형 리튬 전지를 제작하고, 전지 특성 평가를 행했다. 부직포의 타발 가공성은 양호하며, 제작한 전지의 폐로 전압은 2.69V, 고온 저장 시험 후의 폐로 전압은 2.49V이었다. 또한, 내충격 시험 후의 폐로 전압은 2.37V이었다. 결과를 표 3에 나타낸다.
[실시예 9]
(방사와 시트화)
실시예 6과 동일한 폴리페닐렌술피드 수지를 원료로서 사용했다. 단공 토출량을 0.30g/분, 열풍 압력을 0.15㎫로 한 것 이외는 실시예 6과 동일한 조건에서 방사하고, 방사구금으로부터의 거리 130㎜의 위치에 있는 이동하는 컨베이어 상에 포집해서 단위면적당 질량이 80g/㎡이며, 두께가 0.46㎜인 부직 웹(부직포)을 얻었다. 얻어진 부직 웹(부직포)의 평균 섬유 지름은 6.0㎛이며, 1시간의 방사에 있어서 쇼트(폴리머 괴상물)의 발생은 없고, 방사성은 양호했다.
(부직포의 열 처리)
채취한 부직포를 실시예 6과 동일한 조건에서 열 처리했다. 열 처리 후의 멜트 블로 부직포의 두께는 0.32㎜이며, 건열 수축률은 0%이며, 주름 발생이나 옷감의 질의 악화, 표면 요철의 발생은 보여지지 않았다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(부직포의 물성)
열 처리 후의 부직포의 겉보기 밀도는 0.25g/㎤이며, 인장 강력은 세로방향이 19.6N/15㎜이며, 가로방향이 17.9N/15㎜이며, 표면 거칠기는 비포집 네트면이 1.15㎛이며, 포집 네트면이 1.27㎛이었다.
(전지 특성 평가)
실시예 6과 동일한 조건에서 코인형 리튬 전지를 제작하고, 전지 특성 평가를 행했다. 부직포의 타발 가공성은 양호하며, 제작한 전지의 폐로 전압은 2.68V이며, 고온 저장 시험 후의 폐로 전압은 2.45V이었다. 또한, 내충격 시험 후의 폐로 전압은 2.33V이었다. 결과를 표 3에 나타낸다.
[실시예 10]
(방사와 시트화)
실시예 6과 동일한 폴리페닐렌술피드 수지를 원료로서 사용했다. 실시예 7과 동일한 조건에서 방사하여 단위면적당 질량이 50g/㎡이며, 두께가 0.32㎜인 부직 웹(부직포)을 얻었다. 얻어진 부직 웹(부직포)의 평균 섬유 지름은 3.6㎛이며, 1시간의 방사에 있어서 쇼트(폴리머 괴상물)의 발생은 없고, 방사성은 양호했다.
(부직포의 열 처리)
채취한 부직포를 실시예 6과 동일한 조건에서 열 처리했다. 열 처리 후의 멜트 블로 부직포의 두께는 0.18㎜이며, 건열 수축률은 0%이며, 주름 발생이나 옷감의 질의 악화, 표면 요철의 발생은 보여지지 않았다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(부직포의 물성)
열 처리 후의 부직포의 겉보기 밀도는 0.28g/㎤이며, 인장 강력은 세로방향이 16.3N/15㎜이며, 가로방향이 11.1N/15㎜이며, 표면 거칠기는 비포집 네트면이 0.96㎛이며, 포집 네트면이 1.12㎛이었다.
(전지 특성 평가)
실시예 6과 동일한 조건에서 코인형 리튬 전지를 제작하고, 전지 특성 평가를 행했다. 부직포의 타발 가공성은 양호하며, 제작한 전지의 폐로 전압은 2.64V이며, 고온 저장 시험 후의 폐로 전압은 2.43V이었다. 또한, 내충격 시험 후의 폐로 전압은 2.33V이었다. 결과를 표 3에 나타낸다.
[비교예 5]
(방사와 시트화)
실시예 7과 동일한 조건에서 부직 웹(부직포)을 제포했다.
(부직포의 열 처리)
열 처리는 실시하지 않았다. 부직포의 두께는 0.39㎜이며, 건열 수축률은 80%이었다.
(부직포의 물성)
부직포의 겉보기 밀도는 0.21g/㎤이며, 인장 강력은 세로방향이 6.0N/15㎜이며, 가로방향이 3.4N/15㎜이며, 표면 거칠기는 비포집 네트면이 2.22㎛이며, 포집 네트면이 2.73㎛이었다.
(전지 특성 평가)
실시예 6과 동일한 조건에서 코인형 리튬 전지를 제작하고, 전지 특성 평가를 행했다. 부직포는 타발 가공 시에 보풀이 일기 쉬워 가공성 불량으로 발생했지만 문제 없이 가공할 수 있었던 것을 사용하여 전지를 제작했다. 제작한 전지의 폐로 전압은 2.69V이며, 고온 저장 시험 후의 폐로 전압은 1.99V이었다. 또한, 내충격 시험 후의 폐로 전압은 0.62V이었다. 결과를 표 3에 나타낸다.
[비교예 6]
(방사와 시트화)
실시예 6과 동일한 폴리페닐렌술피드 수지를 원료로서 사용했다. 실시예 7과 같은 조건에서 방사하고, 방사구금로부터의 거리 150㎜의 위치에 있는 이동하는 컨베이어 상에 포집해서 단위면적당 질량이 50g/㎡이며, 두께가 0.39㎜인 부직 웹(부직포)을 얻었다. 얻어진 부직 웹(부직포)의 평균 섬유 지름은 3.6㎛이며, 1시간의 방사에 있어서 쇼트(폴리머 괴상물)의 발생은 없고, 방사성은 양호했다.
(부직포의 열 처리)
핀 텐터 장치에 의해 부직 웹(부직포)의 양단만을 핀으로 파지한 상태에서 속도 1m/분으로 반송하고, 온도 14℃의 열풍을 60초간 블로잉하여 열 처리를 행했다. 열 처리 후의 멜트 블로 부직포의 두께는 0.21㎜이며, 건열 수축률은 0%이었다. 또한, 표면 요철의 발생은 보여지지 않았지만 시트 전체에 주름이 발생하여 옷감의 질이 악화되어 있었다. 결과를 표 2에 나타낸다.
(부직포의 물성)
열 처리 후의 부직포의 겉보기 밀도는 0.24g/㎤이며, 인장 강력은 세로방향이 11.9N/15㎜이며, 가로방향이 7.6N/15㎜이며, 표면 거칠기는 비포집 네트면이 1.59㎛이며, 포집 네트면이 1.72㎛이었다.
(전지 특성 평가)
실시예 6과 동일한 조건에서 코인형 리튬 전지를 제작하고, 전지 특성 평가를 행했다. 부직포는 타발 가공 시에 일부에서 보풀 일기가 발생하고, 가공성 불량으로 발생했지만 문제 없이 가공할 수 있었던 것을 사용하여 전지를 제작했다. 제작한 전지의 폐로 전압은 2.65V, 고온 저장 시험 후의 폐로 전압은 2.43V이었다. 또한, 내충격 시험 후의 폐로 전압은 0.87V이었다. 결과를 표 3에 나타낸다.
Figure pct00002
(주석) "테플론"(등록상표) 수지: 폴리 4불화 에틸렌 수지.
<정리>
표 2에 나타내어지는 바와 같이 가요성을 갖는 벨트로 이루어지는 벨트 컨베이어에 의해 충분하게 부직 웹 전체면을 파지한 상태에서 열 가소성 수지의 냉결정화 온도 이상, 융점 -3℃ 이하의 온도에서 접촉 열 처리함으로써 얻어진 멜트 블로 부직포는 시트의 주름이나 표면 요철이 없어 옷감의 질이 양호하며 열 치수 안정성 이 우수한 부직포이었다.
또한, 본 발명의 멜트 블로 부직포는 비교예 5의 열 처리를 실시하고 있지 않은 부직포와 비교해서 열 치수 안정성이 우수하고, 비교예 6의 핀 텐터 열 처리를 실시한 부직포와 비교해서 표면 거칠기가 작았다.
Figure pct00003
<정리>
표 3에 나타내어지는 바와 같이 본 발명의 멜트 블로 부직포를 사용하여 이루어지는 부직포 전지 세퍼레이터는 비교예 4의 캘린더 가공을 실시한 고밀도의 세퍼레이터와 비교해서 폐로 전압이 크고, 전류 특성이 우수하고, 또한 비교예 5의 건열 수축률이 큰 세퍼레이터, 비교예 6의 인장 강력이 작은 세퍼레이터 및 비교예 3의 표면 거칠기가 큰 세퍼레이터와 비교해서 고온 저장 시험 후 및 내충격 시험 후의 폐로 전압이 우수했다.

Claims (12)

  1. 열 가소성 수지를 주성분으로 하는 섬유로 이루어지는 부직포로서, 겉보기 밀도가 0.1~0.4g/㎤이며, 또한 적어도 시트 편면의 KES 표면 거칠기가 1.2㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 멜트 블로 부직포.
  2. 제 1 항에 있어서,
    200℃의 온도에 있어서의 건열 수축률이 2% 이하인 멜트 블로 부직포.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    길이방향 및 폭방향의 인장 강력이 모두 10N/15㎜ 이상인 멜트 블로 부직포.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    시트 양면의 KES 표면 거칠기가 1.6㎛ 이하인 멜트 블로 부직포.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    부직포의 두께가 0.12~0.35㎜인 멜트 블로 부직포.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    부직포를 구성하는 섬유의 주성분인 열 가소성 수지가 폴리페닐렌술피드 수지 또는 폴리에스테르 수지인 멜트 블로 부직포.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 멜트 블로 부직포를 사용하여 이루어지는 부직포 전지 세퍼레이터.
  8. 열 가소성 수지를 주성분으로 하는 섬유로 이루어지는 부직 웹을 표면이 평활하며 가요성을 갖는 소재로 이루어지는 벨트로 이루어지는 2세트의 벨트 컨베이어의 사이에 끼워 넣어 반송하고, 반송로의 적어도 일부에 상기 2세트의 벨트 컨베이어의 일방 또는 양방의 표면 온도가 상기 열 가소성 수지의 냉결정화 온도 이상이며 또한 융점 -3℃ 이하로 가열된 열 처리 존을 갖고, 상기 열 처리 존에서 상기부직 웹의 양면에 벨트 컨베이어가 접촉해서 상기 부직 웹을 가열하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 멜트 블로 부직포의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    벨트의 벡크 평활도가 0.5초 이상인 멜트 블로 부직포의 제조 방법.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    부직 웹의 반송 속도가 0.1~10m/분인 멜트 블로 부직포의 제조 방법.
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    열 처리 존에 있어서의 부직 웹과 벨트 컨베이어의 접촉 시간이 3초 이상인 멜트 블로 부직포의 제조 방법.
  12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    부직포를 구성하는 섬유의 주성분이 폴리페닐렌술피드 수지 또는 폴리에스테르 수지인 멜트 블로 부직포의 제조 방법.
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