KR20240005115A - 부직포 적층체, 신축성 부직포 적층체, 섬유 제품, 흡수성 물품 및 위생 마스크 - Google Patents

부직포 적층체, 신축성 부직포 적층체, 섬유 제품, 흡수성 물품 및 위생 마스크 Download PDF

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쇼이치 다카쿠
쇼 이이하마
고이치 시마다
시게유키 모토무라
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미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤
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Abstract

표면층과, 중간층과, 이면층을 이 순서로 갖고, 상기 표면층 및 상기 이면층은 각각 독립적으로, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유와 열가소성 수지(B)의 장섬유를 포함하는 스펀본드 부직포층이고, 상기 중간층은, 상기 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 장섬유를 50질량% 이상 포함하는 스펀본드 부직포층이며, 상기 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 저장 탄성률 및 상기 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 저장 탄성률이 각각 독립적으로 25.0MPa 이하인 부직포 적층체.

Description

부직포 적층체, 신축성 부직포 적층체, 섬유 제품, 흡수성 물품 및 위생 마스크{NONWOVEN FABRIC LAMINATE, STRETCHABLE NONWOVEN FABRIC LAMINATE, FIBER PRODUCT, ABSORBENT ARTICLE AND HYGIENIC MASK}
본 발명은 부직포 적층체, 신축성 부직포 적층체, 섬유 제품, 흡수성 물품 및 위생 마스크에 관한 것이다.
근년, 부직포는 통기성, 유연성이 우수하기 때문에 각종 용도에 폭넓게 이용되고 있다. 그 때문에, 부직포에는, 그 용도에 따른 각종 특성이 요구됨과 함께, 그 특성의 향상이 요구되고 있다.
예를 들면, 종이 기저귀, 생리대 등의 위생 재료, 습포재의 기포(基布) 등에 이용되는 부직포는, 내수성이 있고, 또한 투습성이 우수할 것이 요구된다. 또한, 사용되는 개소에 따라서는 신축성 및 벌키성을 가질 것도 요구된다.
부직포에 신축성을 부여하는 방법의 하나로서, 스펀본드 부직포의 원료로서 열가소성 엘라스토머를 이용하는 방법(예를 들면, 특허문헌 1; 일본 특허공표 평7-503502호 공보), 부직포를 형성하는 섬유로서 열가소성 폴리유레테인으로 이루어지는 섬유와 열가소성 폴리머로 이루어지는 섬유의 혼합 섬유를 이용하는 방법(예를 들면, 특허문헌 2; 일본 특허공개 2004-244791호 공보), 부직포를 형성하는 적층 구조로서 열가소성 엘라스토머의 장섬유와 열가소성 수지의 장섬유의 혼섬률이 서로 상이한 층을 적어도 2층 이용하는 방법(예를 들면, 특허문헌 3; 국제 공개 2008/108230호), 또한, 목적이 신축성을 부여하는 것과는 상이하지만, 수소 첨가 스타이렌 블록 공중합체 등으로 구성되는 점착성 섬유와 비점착성 섬유를 혼섬하여 이루어지는 장섬유 부직포(예를 들면, 특허문헌 4; 일본 특허공개 2004-197291호 공보) 등이 여러 가지 제안되어 있다.
또한, 종이 기저귀, 생리대 등의 위생 재료의 제조 공정에 있어서, 부직포끼리를 히트 실링하여 첩합(貼合)하는 경우가 있다. 제조를 고속화할 목적으로, 히트 실링 공정에 있어서 실링 시간을 단축하려고 하면, 실링 강도가 저하된다는 문제가 생긴다. 실링 온도를 올리면, 실링 부분이 단단해진다는 문제가 생긴다. 이 때문에 유연한 감촉을 유지하면서, 가능한 한 저온에서 히트 실링 가능한 부직포가 강하게 요구되고 있다.
그러나, 아직도, 용도에 따라서는, 양호한 신축 특성과 저온 히트 실링성을 양립시키는 부직포 적층체가 요망되고 있다.
일본 특허공표 평7-503502호 공보 일본 특허공개 2004-244791호 공보 국제 공개 2008/108230호 일본 특허공개 2004-197291호 공보
본 개시는, 양호한 신축 특성과 저온 히트 실링성을 겸비하는 부직포 적층체, 및 이것을 이용한 신축성 부직포 적층체, 섬유 제품, 흡수성 물품 및 위생 마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단에는, 이하의 태양이 포함된다.
<1> 표면층과, 중간층과, 이면층을 이 순서로 갖고,
상기 표면층 및 상기 이면층은 각각 독립적으로, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유와 열가소성 수지(B)의 장섬유를 포함하는 스펀본드 부직포층이고,
상기 중간층은, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 장섬유를 50질량% 이상 포함하는 스펀본드 부직포층이며,
상기 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 저장 탄성률 및 상기 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 저장 탄성률이 각각 독립적으로 25.0MPa 이하인 부직포 적층체.
<2> 상기 중간층은, 상기 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 장섬유를 80질량% 이상 포함하는 스펀본드 부직포층인 <1>에 기재된 부직포 적층체.
<3> 상기 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 융점 및 상기 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 융점이 각각 독립적으로 165℃ 이하인 <1> 또는 <2>에 기재된 부직포 적층체.
<4> 상기 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 융해열량 및 상기 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 융해열량이 각각 독립적으로 14mJ/mg 이하인 <1>∼<3> 중 어느 하나에 기재된 부직포 적층체.
<5> 상기 표면층 또는 상기 이면층에 있어서의 상기 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유와 상기 열가소성 수지(B)의 장섬유의 혼섬 질량비가, 10:90∼60:40(단, (A)+(B)=100질량%로 한다)인 <1>∼<4> 중 어느 하나에 기재된 부직포 적층체.
<6> 상기 혼섬 질량비가, 50:50∼60:40인 <5>에 기재된 부직포 적층체.
<7> 상기 열가소성 수지(B)가 프로필렌계 중합체를 포함하는 <1>∼<6> 중 어느 하나에 기재된 부직포 적층체.
<8> 상기 열가소성 수지(B)가, 프로필렌계 중합체 및 고밀도 폴리에틸렌으로 이루어지고, 상기 프로필렌계 중합체의 함유량은, 상기 프로필렌계 중합체 및 상기 고밀도 폴리에틸렌의 합계에 대해서 80질량%∼99질량%이며, 상기 고밀도 폴리에틸렌의 함유량은, 상기 프로필렌계 중합체 및 상기 고밀도 폴리에틸렌의 합계에 대해서 1질량%∼20질량%인 <1>∼<7> 중 어느 하나에 기재된 부직포 적층체.
<9> <1>∼<8> 중 어느 하나에 기재된 부직포 적층체를 연신 가공하여 얻어지는 신축성 부직포 적층체.
<10> <1>∼<8> 중 어느 하나에 기재된 부직포 적층체 또는 <9>에 기재된 신축성 부직포 적층체를 포함하는 섬유 제품.
<11> <1>∼<8> 중 어느 하나에 기재된 부직포 적층체 또는 <9>에 기재된 신축성 부직포 적층체를 포함하는 흡수성 물품.
<12> <1>∼<8> 중 어느 하나에 기재된 부직포 적층체 또는 <9>에 기재된 신축성 부직포 적층체를 포함하는 위생 마스크.
본 개시에 의하면, 양호한 신축 특성과 저온 히트 실링성을 겸비하는 부직포 적층체, 및 이것을 이용한 신축성 부직포 적층체, 섬유 제품, 흡수성 물품 및 위생 마스크가 제공된다.
도 1은 기어 연신 장치의 개략도이다.
본 개시에 있어서, 「∼」를 이용하여 나타내지는 수치 범위는, 「∼」의 전후에 기재되는 수치를 하한치 및 상한치로서 포함하는 범위를 의미한다.
또한, 본 개시에 있어서 장섬유란, 섬유 길이가 30mm 이상인 섬유를 나타낸다.
[부직포 적층체]
본 개시의 부직포 적층체는, 표면층과, 중간층과, 이면층을 이 순서로 갖고, 상기 표면층 및 상기 이면층은 각각 독립적으로, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유와 열가소성 수지(B)의 장섬유를 포함하는 스펀본드 부직포층이고, 상기 중간층은, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 장섬유를 50질량% 이상 포함하는 스펀본드 부직포층이며, 상기 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 저장 탄성률 및 상기 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 저장 탄성률이 각각 독립적으로 25.0MPa 이하이다. 한편, 본 개시의 부직포 적층체는, 표면층, 중간층 및 이면층 이외의 다른 층을 갖고 있어도 된다.
이하, 본 개시의 스펀본드 부직포층을 형성하는 조성에 대하여 설명한다.
<열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A) 및 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)>
본 개시에 따른 스펀본드 부직포의 표면층 및 이면층을 형성하는 섬유 성분의 하나인 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유의 원료가 되는 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)로서는, 여러 가지 공지된 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머를 이용할 수 있고, 또한 2종류 이상의 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머를 병용해도 된다.
또한, 본 개시에 따른 스펀본드 부직포의 중간층을 형성하는 섬유 성분의 하나인 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 장섬유의 바람직한 태양은, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유의 바람직한 태양을 적절히 적용할 수 있다. 중간층을 형성하는 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 장섬유는, 표면층 및 이면층을 형성하는 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유와 동일해도 되고, 상이해도 된다.
한편, 이하, 본 개시에 따른 스펀본드 부직포에 있어서, 수지 및 엘라스토머의 적어도 2종류 이상 사용하고 있는 것을 「혼섬 스펀본드 부직포」라고도 한다.
본 개시에 있어서, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머란, 예를 들면, 적어도 폴리유레테인이 물리적인 응집에 의해 의사(疑似) 가교를 형성하고 있는 하드 세그먼트를 형성하고, 다른 폴리머가 비결정성이고 유리 전이 온도가 낮은 소프트 세그먼트를 형성하고 있는 재료를 들 수 있다.
열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머로서는, 구체적으로는, JIS K6418:2007에 규정되는 폴리유레테인계 열가소성 엘라스토머(TPU)를 들 수 있다.
본 개시에 따른 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 저장 탄성률은 25.0MPa 이하이다. 한편, 본 개시에 따른 저장 탄성률이란 23℃에서의 저장 탄성률을 나타낸다. 23℃에서의 저장 탄성률을 이하, 「E'＠23℃」라고도 칭한다.
열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 저장 탄성률이 25.0MPa을 초과하면, 부직포 적층체의 신축 특성이 저하되기 쉬워지는 경향이 있다. 부직포 적층체의 신축 특성의 향상의 관점에서, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 저장 탄성률은, 22.0MPa 이하인 것이 바람직하고, 18.0MPa 이하인 것이 보다 바람직하다.
한편, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 저장 탄성률은, 표면층 및 이면층에 있어서도, 부직포 적층체의 신축 특성에 영향을 미칠 수 있는 것이다.
본 개시의 부직포 적층체에 이용하는 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 저장 탄성률의 측정은, 하기의 장치 및 조건에서 행할 수 있다.
장치: RSA-III(티에이 인스트루먼츠사제)
변형 모드: 인장 모드
온도 범위: -20℃∼120℃
승온 속도: 2℃/분
변형 주파수: 10Hz
초기 변형: 0.1%
측정 온도 간격: 0.3℃
환경: 질소 분위기하
본 개시의 부직포 적층체에 이용하는 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 융점은, 시차 주사형 열량계(DSC)를 이용하여, 질소 분위기하 -100℃에서 5분간 유지한 후 10℃/분으로 승온시키는 것에 의해 얻어진 융해 흡열 커브의 가장 고온측에 관측되는 피크의 피크 톱으로서 정의된다. 구체적으로는, 시차 주사형 열량계(퍼킨 엘머사제, DSC-7)를 이용하여, 시료 5mg을 질소 분위기하 -100℃에서 5분간 유지한 후, 10℃/분으로 승온시키는 것에 의해 얻어진 융해 흡열 커브의 가장 고온측에 관측되는 피크의 피크 톱으로서 구할 수 있다.
본 개시의 부직포 적층체에 이용하는 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 융점은, 저온 히트 실링성의 향상의 관점에서, 바람직하게는 165℃ 이하, 보다 바람직하게는 163℃ 이하이다.
본 개시의 부직포 적층체에 이용하는 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 융해열량은, 시차 주사형 열량계(DSC)를 이용하여, 질소 분위기하 -100℃에서 5분간 유지한 후 10℃/분으로 승온시키는 것에 의해 얻어진 융해 흡열 커브 중, 가장 큰 흡열 피크에 있어서의 융해열량으로서 정의된다. 구체적으로는, 시차 주사형 열량계(퍼킨 엘머사제, DSC-7)를 이용하여, 시료 5mg을 질소 분위기하 -100℃에서 5분간 유지한 후, 10℃/분으로 승온시키는 것에 의해 얻어진 융해 흡열 커브 중, 가장 큰 흡열 피크로부터 구할 수 있다.
본 개시의 부직포 적층체에 이용하는 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 융해열량은, 저온 히트 실링성의 향상의 관점에서, 바람직하게는 14.0mJ/mg 이하, 보다 바람직하게는 12.0mJ/mg 이하이다.
본 개시에 따른 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A) 중에서도, 응고 개시 온도가 바람직하게는 65℃ 이상, 보다 바람직하게는 75℃ 이상, 더 바람직하게는 85℃ 이상인 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머를 이용하면 된다. 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머의 응고 개시 온도의 상한치는 195℃가 바람직하다. 여기에서, 응고 개시 온도는, 시차 주사 열량계(DSC)를 이용하여 측정되는 값이고, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머를 10℃/분으로 230℃까지 승온하고, 230℃에서 5분간 유지한 후, 10℃/분으로 강온시킬 때에 생기는 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머의 응고에서 유래하는 발열 피크의 개시 온도이다. 응고 개시 온도가 65℃ 이상이면, 혼섬 스펀본드 부직포를 얻을 때에 섬유끼리의 융착, 실 절단, 수지 괴(塊) 등의 성형 불량을 억제할 수 있음과 함께, 열엠보싱 가공 시에는 성형된 혼섬 스펀본드 부직포가 엠보싱 롤러에 휘감기는 것을 방지할 수 있다. 또한, 얻어지는 혼섬 스펀본드 부직포도 끈적임이 적어, 예를 들면, 의료(衣料), 위생 재료, 스포츠 재료 등의 피부와 접촉하는 재료에 적합하게 이용된다. 한편, 응고 개시 온도를 195℃ 이하로 하는 것에 의해, 성형 가공성을 향상시킬 수 있다. 한편, 성형된 섬유의 응고 개시 온도는 이것에 이용한 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머의 응고 개시 온도보다도 높아지는 경향이 있다.
이와 같은 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머의 응고 개시 온도를 65℃ 이상으로 조정하기 위해서는, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머의 원료로서 사용하는 폴리올, 아이소사이아네이트 화합물 및 쇄연장제에 대하여, 각각 최적인 화학 구조를 갖는 것을 선택함과 함께, 하드 세그먼트의 양을 조정할 필요가 있다. 여기에서, 하드 세그먼트량이란, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머의 제조에 사용한 아이소사이아네이트 화합물과 쇄연장제의 합계 질량을, 폴리올, 아이소사이아네이트 화합물 및 쇄연장제의 총량으로 제산하고 100을 곱한 질량 퍼센트(질량%)값이다. 하드 세그먼트량은, 바람직하게는 20질량%∼60질량%이고, 보다 바람직하게는 22질량%∼50질량%이며, 더 바람직하게는 25질량%∼48질량%이다.
또한, 이러한 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머의 극성 용매 불용분의 입자수는, 바람직하게는 300만개/g 이하, 보다 바람직하게는 250만개/g 이하, 더 바람직하게는 200만개/g 이하이다. 여기에서, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머 중의 극성 용매 불용분이란, 주로, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머의 제조 중에 발생하는 피시아이, 겔 등의 괴상물이다. 해당 괴상물은, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머의 하드 세그먼트 응집물에서 유래하는 성분, 및 하드 세그먼트 및/또는 소프트 세그먼트가 알로파네이트 결합, 바이유렛 결합 등에 의해 가교된 성분 등과 같이, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머를 구성하는 원료 및 이 원료간의 화학 반응에 의해 생기는 성분이다.
극성 용매 불용분의 입자수는, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머를 다이메틸아세트아마이드 용매(이하, 「DMAC」로 약기한다.)에 용해시켰을 때의 불용분을, 세공 전기 저항법을 이용한 입도 분포 측정 장치에 100μm의 애퍼처를 장착하여 측정한 값이다. 100μm의 애퍼처를 장착하면, 미가교 폴리스타이렌 환산으로 2μm∼60μm의 입자의 수를 측정할 수 있다.
극성 용매 불용분의 입자수를, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머 1g에 대해서 300만개 이하로 하는 것에 의해, 상기 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머의 응고 개시 온도 범위 내에 있어서, 섬유 직경의 분포의 증대, 방사 시의 실 절단 등의 문제를 보다 억제할 수 있다. 또한 대형 스펀본드 성형 기계에서의 부직포의 성형에 있어서의 스트랜드 중으로의 기포의 혼입, 또는 실 절단의 발생을 억제한다는 관점에서는, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머의 수분치가 350ppm 이하가 바람직하고, 300ppm 이하가 보다 바람직하며, 150ppm 이하가 더 바람직하다.
또한 신축성의 관점에서는, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머를, 시차 주사 열량계(DSC)를 이용하여 열분석했을 때에 관측되는, 피크 온도가 90℃∼140℃의 범위에 있는 흡열 피크로부터 구해지는 융해열량의 총합(a)와, 피크 온도가 140℃ 초과 220℃ 이하의 범위에 있는 흡열 피크로부터 구해지는 융해열량의 총합(b)가, 하기 식(I)의 관계를 만족시키는 것이 바람직하고, 하기 식(II)의 관계를 만족시키는 것이 보다 바람직하며, 하기 식(III)의 관계를 만족시키는 것이 더 바람직하다.
a/(a+b)≤0.8 (I)
a/(a+b)≤0.7 (II)
a/(a+b)≤0.55 (III)
여기에서, 「a/(a+b)」는 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머의 하드 도메인의 융해열량비(단위: %)를 의미한다. 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머의 하드 도메인의 융해열량비가 80% 이하이면, 섬유, 특히 혼섬 스펀본드 부직포에 있어서의 섬유 및 부직포의 강도 및 신축성이 향상된다. 본 개시에서는, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머의 하드 도메인의 융해열량비의 하한치는 0.1% 정도가 바람직하다.
이러한 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머의 용융 점도는, 실 절단의 발생 억제의 관점에서, 온도 200℃, 전단 속도 100sec-1의 조건에서 측정했을 때에, 100 Pa·s∼3000Pa·s인 것이 바람직하고, 200Pa·s∼2000Pa·s인 것이 보다 바람직하며, 1000Pa·s∼1500Pa·s인 것이 더 바람직하다. 여기에서, 용융 점도는, 캐필로그래프(도요 세이키(주)제, 노즐 길이 30mm, 직경 1mm의 것을 사용)로 측정한 값이다.
이와 같은 특성을 갖는 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머는, 예를 들면, 일본 특허공개 2004-244791호 공보에 기재된 제조 방법에 의해 얻을 수 있다.
상기 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머를 이용하여 성형된 스펀본드 부직포는, 촉감이 우수하기 때문에, 예를 들면 위생 재료 등에 적합하게 이용할 수 있다.
극성 용매 불용분이 적은 상기 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머는, 상기 스펀본드 부직포 제조 시에, 불순물 등을 여과하기 위해서 압출기 내부에 설치된 필터가 막히기 어려워, 기기의 조정, 정비 빈도가 낮아진다. 이 때문에, 후술하는 바와 같이, 폴리올, 아이소사이아네이트 화합물 및 쇄연장제의 중합 반응을 행한 후, 여과하는 것에 의해 얻는 상기 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머는 공업적으로도 바람직하다.
<열가소성 수지(B)>
본 개시의 부직포 적층체의 적어도 표면층 및 이면층을 구성하는 혼섬 스펀본드 부직포를 형성하는 성분의 하나인 열가소성 수지로 이루어지는 장섬유의 원료가 되는 열가소성 수지(B)로서, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A) 이외의 여러 가지 공지된 열가소성 수지를 사용할 수 있다. 예를 들면, DSC를 이용하여 측정되는 융점(Tm)이 100℃ 이상인 결정성의 중합체, 혹은 유리 전이 온도가 100℃ 이상인 비결정성의 중합체 등을 들 수 있지만, 이들 열가소성 수지(B) 중에서도 결정성의 열가소성 수지가 바람직하다.
또한, 열가소성 수지(B) 중에서도, 공지된 스펀본드 부직포의 제조 방법에 의해 제조하여 얻어지는 부직포의 최대점 신도는 50% 이상이 바람직하고, 70% 이상이 보다 바람직하며, 100% 이상이 더 바람직하다. 또, 열가소성 수지(B)는, 거의 탄성 회복하지 않는 성질을 갖는 열가소성 수지(신장성 열가소성 수지)가 바람직하다. 이와 같은 열가소성 수지(신장성 열가소성 수지)를 이용하면, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유와 혼섬하여 얻어지는 혼섬 스펀본드 부직포, 혼섬 스펀본드 부직포를 적층함으로써 얻어지는 부직포 적층체 등이, 연신 가공에 의해 벌키감을 발현하고, 촉감이 좋아짐과 함께, 상기 부직포 적층체에 신장 정지 기능을 부여할 수 있다. 한편, 열가소성 수지(B)로 이루어지는 스펀본드 부직포의 최대점 신도의 상한은 반드시 한정되지는 않고, 예를 들면, 300% 이하이다.
열가소성 수지(B)로서는, 구체적으로는, 에틸렌, 프로필렌, 1-뷰텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐 및 1-옥텐 등의 α-올레핀의 단독중합체 또는 공중합체인 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌(소위 LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌(소위 HDPE), 폴리프로필렌(프로필렌 단독중합체), 폴리프로필렌 랜덤 공중합체, 폴리 1-뷰텐, 폴리 4-메틸-1-펜텐, 에틸렌·프로필렌 랜덤 공중합체, 에틸렌·1-뷰텐 랜덤 공중합체, 프로필렌·1-뷰텐 랜덤 공중합체, 에틸렌·프로필렌·1-뷰텐 랜덤 공중합체 등의 폴리올레핀, 폴리에스터(폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리뷰틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트 등), 폴리아마이드(나일론-6, 나일론-66, 폴리메타자일렌 아디프아마이드 등), 폴리염화 바이닐, 폴리이미드, 에틸렌·아세트산 바이닐 공중합체, 에틸렌·바이닐 알코올 공중합체, 에틸렌·(메트)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메트)아크릴산 에스터-일산화 탄소 공중합체, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리카보네이트, 폴리스타이렌, 아이오노머, 혹은 이들의 혼합물 등을 예시할 수 있다. 이들 중에서는, 고압법 저밀도 폴리에틸렌, 선상 저밀도 폴리에틸렌(소위 LLDPE), 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리프로필렌 랜덤 공중합체 등의 프로필렌계 중합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아마이드 등이 보다 바람직하다. 이들 열가소성 수지(B)는 1종 단독으로 이용해도, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
한편, (메트)아크릴산은, 아크릴산 또는 메타크릴산을 의미한다.
이들 열가소성 수지(B) 중에서도, 성형 시의 방사 안정성, 부직포의 연신 가공성 등의 관점에서, 폴리올레핀이 바람직하고, 프로필렌계 중합체가 보다 바람직하다.
한편, 본 개시에 있어서, 프로필렌계 중합체는, 프로필렌에서 유래하는 구성 단위를 전체에 대해서 50몰% 이상 포함하는 중합체를 의미한다.
프로필렌계 중합체로서는, 프로필렌의 단독중합체 또는 프로필렌과, 프로필렌과 α-올레핀의 합계에 대해서 0몰% 초과 10몰% 이하의 1종 또는 2종 이상의 α-올레핀의 공중합체가 바람직하다. α-올레핀으로서는, 에틸렌, 1-뷰텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 4-메틸-1-펜텐 등의 탄소수 2 이상(단, 탄소수 3을 제외한다)의 α-올레핀이 바람직하고, 탄소수 2∼20(단, 탄소수 3을 제외한다)의 α-올레핀이 보다 바람직하고, 탄소수 2∼8(단, 탄소수 3을 제외한다)의 α-올레핀이 더 바람직하며, 에틸렌이 특히 바람직하다.
프로필렌의 단독중합체 또는 프로필렌과 전술한 α-올레핀의 공중합체의 DSC를 이용하여 측정되는 융점은, 120℃ 이상인 것이 바람직하고, 140℃ 이상인 것이 보다 바람직하고, 155℃∼175℃인 것이 더 바람직하며, 157℃∼165℃인 것이 특히 바람직하다.
프로필렌의 단독중합체, 프로필렌과 전술한 α-올레핀의 공중합체, 후술하는 프로필렌계 중합체(a-1) 및 프로필렌계 중합체(a-2)의 융점은, 시차 주사형 열량계(DSC)를 이용하여, 질소 분위기하 -40℃에서 5분간 유지한 후 10℃/분으로 승온시키는 것에 의해 얻어진 융해 흡열 커브의 가장 고온측에 관측되는 피크의 피크 톱으로서 정의된다. 구체적으로는, 시차 주사형 열량계(퍼킨 엘머사제, DSC-7)를 이용하여, 시료 5mg을 질소 분위기하 -40℃에서 5분간 유지한 후, 10℃/분으로 승온시키는 것에 의해 얻어진 융해 흡열 커브의 가장 고온측에 관측되는 피크의 피크 톱으로서 구할 수 있다.
프로필렌계 중합체의 멜트 플로 레이트(MFR: ASTM D-1238, 230℃, 하중 2160g)는, 용융 방사할 수 있는 한, 특별히 한정은 되지 않는다. 예를 들면, 프로필렌계 중합체의 멜트 플로 레이트는, 1g/10분∼1000g/10분이 바람직하고, 5g/10분∼500g/10분이 보다 바람직하며, 10g/10분∼100g/10분이 더 바람직하다. 또한, 본 개시에 따른 프로필렌계 중합체의 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비 Mw/Mn은, 1.5∼5.0이 바람직하다. 방사성이 양호하고, 또한 섬유 강도가 특히 우수한 섬유가 얻어지는 관점에서, Mw/Mn은 1.5∼3.0이 바람직하다. Mw 및 Mn은, 공지된 방법에 따라, GPC(겔 퍼미에이션 크로마토그래피)를 이용함으로써 측정할 수 있다.
한편, 본 개시에 있어서, 양호한 방사성이란, 방사 노즐로부터의 토출 시 및 연신 중에 실 절단을 일으키기 어렵고, 필라멘트의 융착이 생기기 어려운 것을 말한다.
열가소성 수지(B)는, 프로필렌계 중합체로서, 융점이 상이한 2종류의 프로필렌계 중합체를 포함하고 있어도 되고, 융점이 상이한 2종류의 프로필렌계 중합체로 이루어지는 것이어도 된다. 이하, 융점이 상이한 2종류의 프로필렌계 중합체에 대하여, 보다 융점이 높은 프로필렌계 중합체를 프로필렌계 중합체(a-1)로 하고, 보다 융점이 낮은 프로필렌계 중합체를 프로필렌계 중합체(a-2)로 한다.
프로필렌계 중합체(a-1)의 융점은 120℃∼175℃인 것이 바람직하고, 프로필렌계 중합체(a-2)의 융점은 110℃∼165℃인 것이 바람직하다.
프로필렌계 중합체(a-1)은, 프로필렌계 중합체(a-2)보다도, DSC를 이용하여 측정되는 융점은 10℃ 이상 높은 것이 바람직하고, 20℃ 이상 높은 것이 보다 바람직하다.
프로필렌계 중합체(a-1)의 MFR에 대한 프로필렌계 중합체(a-2)의 MFR의 비(프로필렌계 중합체(a-2)/프로필렌계 중합체(a-1))는, 0.7∼1.5인 것이 바람직하고, 0.8∼1.2인 것이 보다 바람직하며, 0.9∼1.1인 것이 더 바람직하다.
프로필렌계 중합체(a-2)에 대한 프로필렌계 중합체(a-1)의 질량비(프로필렌계 중합체(a-1)/프로필렌계 중합체(a-2))는, 50/50∼5/95인 것이 바람직하고, 40/60∼10/90인 것이 보다 바람직하며, 30/70∼10/90인 것이 더 바람직하다.
프로필렌계 중합체(a-1)로서는 프로필렌의 단독중합체가 바람직하다. 프로필렌계 중합체(a-2)로서는 프로필렌과, 프로필렌과 α-올레핀의 합계에 대해서 0몰% 초과 10몰%의 1종 또는 2종 이상의 α-올레핀의 공중합체가 바람직하다. 프로필렌계 중합체(a-2)에 있어서의 α-올레핀으로서는, 프로필렌 이외이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 에틸렌, 1-뷰텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 4-메틸-1-펜텐 등이 바람직하고, 에틸렌이 보다 바람직하다.
열가소성 수지(B)는, 얻어지는 부직포 적층체의 연신 가공 적성의 관점에서, 프로필렌계 중합체로서, 프로필렌과 전술한 α-올레핀의 공중합체 및 폴리올레핀(프로필렌과 전술한 α-올레핀의 공중합체를 제외한다) 중 적어도 한쪽을 포함하고 있어도 되고, 융점이 120℃ 이상인 프로필렌의 단독중합체와 함께 프로필렌과 전술한 α-올레핀의 공중합체 및 폴리올레핀(융점이 120℃ 이상인 프로필렌의 단독중합체, 및 프로필렌과 전술한 α-올레핀의 공중합체를 제외한다) 중 적어도 한쪽을 포함하고 있어도 된다. 여기에 나타내는 폴리올레핀으로서는, 전술에 열거하여 나타낸 폴리올레핀, 후술하는 심초형 복합 섬유에 포함되는 폴리올레핀, 하기 (a)∼(f)를 만족시키는 융점 120℃ 미만의 프로필렌 단독중합체 등을 들 수 있다. 여기에서, 프로필렌과 전술한 α-올레핀의 공중합체, 및 폴리올레핀은 각각 독립적으로, 1종 단독이어도 되고, 2종 이상의 조합이어도 된다.
(a) [mmmm]=20몰%∼60몰%
(b) [rrrr]/(1-[mmmm])≤0.1
(c) [rmrm]>2.5몰%
(d) [mm]×[rr]/[mr]2≤2.0
(e) 중량 평균 분자량(Mw)=10,000∼200,000
(f) 분자량 분포(Mw/Mn)<4
(a)∼(d) 중, [mmmm]은 메소펜타드 분율이고, [rrrr]은 라세미 펜타드 분율이고, [rmrm]은 라세미 메소 라세미 메소펜타드 분율이며, [mm], [rr] 및 [mr]은 각각 트라이어드 분율이다. 이들 각 분율은, 에이 잠벨리(A. Zambelli) 등에 의해 「Macromolecules, 6, 925(1973)」에서 제안된 방법에 준거하여 산출할 수 있다.
또한, (a)∼(f)를 만족시키는 융점 120℃ 미만의 프로필렌 단독중합체로서는, 예를 들면, 국제 공개 2017/006972호에 기재되어 있는 중합체(II)를 들 수 있다.
열가소성 수지(B)가 2종 이상의 중합체를 포함하는 경우, 예를 들면, 열가소성 수지(B)가 2종 이상의 프로필렌계 중합체를 포함하는 경우, 신축 특성의 향상의 관점에서, 열가소성 수지(B)의 장섬유는, 길이 방향에 직교하는 단면 내에서 실질적으로 별개의 영역을 갖고, 그 별개의 영역이 길이 방향을 따라 존재하는 복합 섬유여도 된다. 이와 같은 복합 섬유로서는, 심초형 복합 섬유, 사이드 바이 사이드형 복합 섬유, 샌드위치형 복합 섬유 등을 들 수 있다. 심초형 복합 섬유는, 섬유 단면 내에서 심부와 초부의 중심을 비키어 놓은 편심의 심초형 복합 섬유여도 되고, 편심의 심초형 복합 섬유는, 심부와 초부의 심이 어긋나면서 심부가 초부에 둘러싸이는 편심형과, 편심된 심부가 초부에 둘러싸여 있지 않은 병렬형을 포함한다. 이와 같은 복합 섬유는, 예를 들면, 일본 특허공개 2005-205744호 공보에 기재된 방법에 의해 제조할 수 있다.
심초형 복합 섬유로서는, 약 65,000g/mol 미만의 중량 평균 분자량(Mw)을 갖는 폴리올레핀으로 이루어지는 초부와, Mw가 초부를 구성하는 폴리올레핀의 Mw보다 적어도 약 20,000g/mol 큰 중합체를 포함하는 심부를 포함하는 복합 섬유여도 된다. 심부를 구성하는 섬유로서는, 프로필렌, 에틸렌 등의 α-올레핀, 스타이렌, (메트)아크릴산, (메트)아크릴산 에스터 등의 단독중합체 또는 공중합체, 및 이들의 조합을 들 수 있다. 또한, 심초형 복합 섬유로서는, 예를 들면, 일본 특허공표 2014-502315호 공보에 기재된 코어 폴리머를 포함하는 코어와 시스 폴리머를 포함하는 시스를 갖는 2성분 폴리머 섬유를 들 수 있다.
프로필렌계 중합체에 HDPE를 첨가한 올레핀계 중합체 조성물은, 얻어지는 부직포 적층체의 연신 가공 적성을 더 향상시킬 수 있으므로 바람직하다. HDPE의 함유량은, 방사성 및 연신 가공성의 관점에서, 프로필렌계 중합체와 HDPE의 합계 100질량%에 대해서, 바람직하게는 1질량%∼20질량%, 보다 바람직하게는 2질량%∼15질량%, 더 바람직하게는 4질량%∼10질량%이다. 또한, 프로필렌계 중합체의 함유량은, 방사성 및 연신 가공성의 관점에서, 프로필렌계 중합체와 HDPE의 합계 100질량%에 대해서, 바람직하게는 80질량%∼99질량%, 보다 바람직하게는 85질량%∼98질량%, 더 바람직하게는 90질량%∼96질량%이다.
프로필렌계 중합체에 첨가되는 HDPE에는 특별히 제한은 없다.
예를 들면, HDPE의 밀도는 0.94g/cm3∼0.97g/cm3가 바람직하고, 0.95g/cm3∼0.97g/cm3가 보다 바람직하고, 0.96g/cm3∼0.97g/cm3가 더 바람직하다.
HDPE의 멜트 플로 레이트(MFR: ASTM D-1238, 190℃, 하중 2160g)는, 올레핀계 중합체 조성물이 방사성을 갖는 한 특별히 한정은 되지 않는다. 예를 들면, HDPE의 멜트 플로 레이트는, 신장성을 발현시키는 관점에서, 0.1g/10분∼100g/10분이 바람직하고, 0.5g/10분∼50g/10분이 보다 바람직하며, 1g/10분∼30g/10분이 더 바람직하다.
<첨가제>
본 개시에 있어서, 섬유 및 혼섬 스펀본드 부직포에는 임의 성분으로서, 각각 독립적으로 내열 안정제, 내후 안정제 등의 각종 안정제, 대전 방지제, 슬립제, 방담제, 활제, 염료, 안료, 천연유, 합성유, 왁스, 충전제 등을 첨가할 수 있다. 이들은 1종 단독으로 이용해도, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
안정제로서는, 예를 들면, 2,6-다이-t-뷰틸-4-메틸페놀(BHT) 등의 노화 방지제; 테트라키스[메틸렌-3-(3,5-다이-t-뷰틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트]메테인, 6-(3,5-다이-t-뷰틸-4-하이드록시페닐)프로피온산 알킬 에스터, 2,2'-옥사마이드비스[에틸-3-(3,5-다이-t-뷰틸-4-하이드록시페닐)]프로피오네이트, Irganox 1010(힌더드 페놀계 산화 방지제: 상품명) 등의 페놀계 산화 방지제; 스테아르산 아연, 스테아르산 칼슘, 1,2-하이드록시스테아르산 칼슘 등의 지방산 금속염; 글리세린 모노스테아레이트, 글리세린 다이스테아레이트, 펜타에리트리톨 모노스테아레이트, 펜타에리트리톨 다이스테아레이트, 펜타에리트리톨 트라이스테아레이트 등의 다가 알코올 지방산 에스터 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 이용해도, 2종 이상을 조합하여 이용해도 된다.
활제로서는, 예를 들면 팔미트산 아마이드, 올레산 아마이드, 에루크산 아마이드, 스테아르산 아마이드 등의 탄소수 15∼22의 지방산 아마이드를 들 수 있다.
충전제로서는, 예를 들면, 실리카, 규조토, 알루미나, 산화 타이타늄, 산화 마그네슘, 경석 분말, 경석 벌룬, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 염기성 탄산마그네슘, 돌로마이트, 황산 칼슘, 타이타늄산 칼륨, 황산 바륨, 아황산 칼슘, 탤크, 클레이, 마이카, 아스베스토, 규산 칼슘, 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 그래파이트, 알루미늄 분말, 황화 몰리브데넘 등을 들 수 있다.
이하, 부직포 적층체를 구성하는 표면층, 중간층, 및 이면층에 대하여 설명한다.
(표면층 및 이면층)
본 개시의 표면층 및 이면층은 각각 독립적으로, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유와 열가소성 수지(B)의 장섬유를 포함하는 스펀본드 부직포이다.
표면층 및 이면층에 포함되는 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유의 함유량은 각 층을 구성하는 장섬유의 전체량에 대해서, 60질량% 이하가 바람직하고, 58질량% 이하가 보다 바람직하다.
본 개시의 표면층 및 이면층의 구성은 동일해도 되고, 서로 상이해도 된다. 예를 들면, 표면층 및 이면층의 구성이 서로 상이한 경우, 예를 들면, 본 개시의 표면층 및 이면층은, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유, 열가소성 수지(B)의 장섬유, 이들의 함유 비율 등이 상이해도 된다.
표면층 및 이면층에 포함되는 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유의 함유량이 60질량% 이하인 것에 의해, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 점착성에 기인하는 스펀본드 부직포 제조 시의 문제를 억제할 수 있기 때문에, 연속 성형성(성형기 등에 점착하지 않는다)이 우수한 경향이 있다. 또한, 마찬가지의 이유로부터, 표면층 및 이면층에 포함되는 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유의 함유량은, 58질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
한편, 신축 특성을 유지하는 관점에서, 표면층 및 이면층에 포함되는 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유의 함유량은, 10질량% 이상인 것이 바람직하고, 20질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 30질량% 이상인 것이 더 바람직하며, 40질량% 이상인 것이 특히 바람직하다.
또한, 표면층 또는 이면층에 있어서의 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유와 열가소성 수지(B)의 장섬유의 혼섬 질량비(열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유:열가소성 수지(B)의 장섬유)는, 신축 특성의 향상의 관점에서, 10:90∼60:40(단, (A)+(B)=100질량%로 한다)인 것이 바람직하고, 50:50∼60:40(단, (A)+(B)=100질량%로 한다)인 것이 보다 바람직하다. 한편, 본 개시의 부직포 적층체의 표면층 및 이면층에서는, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유와 열가소성 수지(B)의 장섬유의 혼섬 질량비는, 동일해도, 상이해도 된다.
중간층(이하, 「중간층(D-1)」이라고도 칭한다.)을 협지하는 표면층(이하, 「표면층(C-1)」이라고도 칭한다.) 및 이면층(이하, 「이면층(C-2)」라고도 칭한다.)에서는, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유의 혼섬률은, 동일해도, 상이해도 되고, 적층 후의 컬 억제, 및 성형성 향상의 관점에서, 혼섬률이 동일하거나 또는 혼섬률의 차가 작은 것이 바람직하다.
보다 구체적으로는, 표면층(C-1) 및 이면층(C-2)에 있어서의 전술한 혼섬률의 차의 절대치는, 적층 후의 내컬성 향상, 및 부직포 적층체의 생산성 및 생산 효율의 향상의 관점에서, 40% 이하가 바람직하고, 30% 이하가 보다 바람직하고, 20% 이하가 더 바람직하며, 0%∼10%가 특히 바람직하다. 적층 후의 내컬성 향상, 및 부직포 적층체의 생산성 및 생산 효율의 향상의 관점에서, 표면층(C-1)의 평량에 대한 이면층(C-2)의 평량의 비율(이면층(C-2)/표면층(C-1))은, 2∼0.5가 바람직하고, 1.5∼0.67이 보다 바람직하고, 1.2∼0.83이 더 바람직하며, 1.1∼0.91이 특히 바람직하다.
열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유의 혼섬률을 높게 하면, 얻어지는 혼섬 스펀본드 부직포의 신축성, 유연성 등이 향상된다. 한편, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유의 혼섬률을 낮게 하면, 방사 안정성이 향상되고, 얻어지는 혼섬 스펀본드 부직포의 성형 장치(롤류, 부직포 포집 벨트)로의 휘감김을 억제할 수 있다.
상기한 바와 같이, 표면층 및 이면층을 구성하는 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유의 혼섬률을 변경하는 것에 의해, 얻어지는 혼섬 스펀본드 부직포의 품질 및 성형성을 조절할 수 있다. 따라서, 신축성, 유연성, 양호한 촉감 및 양호한 성형성을 겸비한 부직포 적층체를 얻기 위해서, 혼섬률을 각 층마다 변경해도 된다.
한편 「혼섬률」이란, 2종 이상의 섬유를 혼합하여 이루어지는 부직포층에 있어서의, 어떤 특정한 종류의 섬유가 포함되어 있는 비율, 또는 당해 부직포층에 있어서의 각종 섬유의 혼합 비율을 나타낸다. 즉, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)와 열가소성 수지(B)로 이루어지는 스펀본드 부직포층에 있어서의 「열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유의 혼섬률」이란, {열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유의 질량÷(열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유의 질량+열가소성 수지(B)의 장섬유의 질량)}이다. 또한, 「열가소성 수지(B)의 장섬유의 혼섬률」이란, {열가소성 수지(B)의 장섬유의 질량÷(열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A) 장섬유의 질량+열가소성 수지(B)의 장섬유의 질량)}이다. 또한, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)와 열가소성 수지(B)로 이루어지는 스펀본드 부직포층간에 있어서 「혼섬률이 상이하다」란, 각 부직포층에 있어서의 (A)와 (B)의 혼합 비율이 상이한 것을 나타내고 있다.
(중간층)
본 개시의 중간층은, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 장섬유를 50질량% 이상 포함하는 스펀본드 부직포층이다. 중간층을 형성하는 스펀본드 부직포층이, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 장섬유를 50질량% 이상 포함하는 것에 의해, 양호한 신축 특성이 얻어지기 쉽다. 또한, 신축 특성의 향상의 관점에서, 중간층에는, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 장섬유를 70질량% 이상 포함하는 것이 바람직하고, 80질량% 이상 포함하는 것이 보다 바람직하고, 90질량% 이상 포함하는 것이 더 바람직하며, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 장섬유만으로 이루어지는 것이 특히 바람직하다.
또한, 신축 특성을 해치지 않는 범위에서, 중간층은, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a) 이외의 섬유를 포함해도 된다. 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a) 이외의 섬유로서는, 특별히 한정되지 않고, 전술한 열가소성 수지(B), 기타 엘라스토머 수지 등이 바람직하고, 전술한 열가소성 수지(B)가 보다 바람직하다.
한편, 중간층을 형성하는 스펀본드 부직포층에 포함되는 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 장섬유는, 표면층 및/또는 이면층에 포함되는 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유와 동일해도 되고, 또는 상이한 장섬유여도 된다. 또한, 본 개시의 중간층의 층 구성은 표면층 또는 이면층과 동일해도 상이해도 되고, 또 중간층, 표면층, 및 이면층 각각의 층 구성은 모두 동일해도 상이해도 된다.
한편, 전술한 부직포 적층체의 중간층(D-1)은 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 장섬유로 이루어지는 것이 특히 바람직하며, 이 경우는, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 유연성과 신축 특성이 살려지고, 표면층(C-1) 및 이면층(C-2)에서는, 열가소성 수지(B)의 비점착성에 기인하는 연속 성형성(성형기 등에 점착하지 않는다)이 살려져, 신축 특성이 우수하고, 또한 연속 성형성이 우수한 부직포 적층체를 얻을 수 있다. 표면층(C-1) 및 이면층(C-2)가 없는 중간층(D-1)만의 구성, 즉 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)만으로 이루어지는 부직포는, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 점착성에 기인하는 성형기 등으로의 부착이 발생해 버려, 원하는 부직포를 채취할 수 없다.
(다른 층)
본 개시의 부직포 적층체는, 여러 가지 용도에 따라서, 다른 층과 적층해도 된다.
본 개시의 부직포 적층체에 적층하는 다른 층의 구체예로서는, 편포, 직포, 부직포, 필름 등을 들 수 있다. 본 개시의 부직포 적층체와 다른 층을 적층하는 경우, 열엠보싱 가공, 초음파 융착 등의 열융착법, 니들 펀치, 워터 제트 등의 기계적 교락법, 핫 멜트 접착제, 유레테인계 접착제 등을 이용하는 방법, 압출 라미네이트법 등을 비롯하여, 여러 가지 공지된 방법으로 본 개시의 부직포 적층체와 다른 층을 적층할 수 있다.
본 개시의 부직포 적층체에 적층되는 부직포로서는, 스펀본드 부직포, 멜트블론 부직포, 습식 부직포, 건식 부직포, 건식 펄프 부직포, 플래시 방사 부직포, 개섬 부직포 등, 여러 가지 공지된 부직포를 들 수 있다.
본 개시의 부직포 적층체에 적층되는 필름으로서는, 투습성 필름, 통기성 필름 등을 들 수 있다.
본 개시의 부직포 적층체의 평량은, 여러 가지 용도에 따라서 선택할 수 있다. 예를 들면, 기저귀 등 위생재 용도에 있어서는, 유연성 및 통기성의 관점에서, 그 평량은 적층체 합계로, 200g/m2 이하인 것이 바람직하고, 100g/m2 이하인 것이 보다 바람직하고, 80g/m2 이하인 것이 더 바람직하며, 15g/m2∼70g/m2인 것이 특히 바람직하다. 또한, 표면층(C-1), 이면층(C-2) 및 중간층(D-1)의 평량도 여러 가지 용도에 따라서 선택할 수 있지만, 신축 특성의 향상의 관점에서, 표면층 및 이면층과 중간층의 평량이 동일하거나 또는 차가 작은 것이 바람직하다. 부직포 적층체 전체의 평량이 일정한 경우에, 표면층(C-1) 및 이면층(C-2)의 평량을 크게 하면, 부직포 적층체 전체에서 차지하는 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유의 비율이 저하되어, 신축성이 저하된다. 반대로 표면층(C-1) 및 이면층(C-2)의 평량을 작게 하면, 신축성은 향상된다. 보다 구체적으로는, 중간층 평량과 표면층 평량의 비, 즉 중간층(D-1)/표면층(C-1)의 값, 및 중간층 평량과 이면층 평량의 비, 즉 중간층(D-1)/이면층(C-2)의 값이, 바람직하게는 4∼0.25, 보다 바람직하게는 3∼0.25, 더 바람직하게는 2∼0.5로 하는 것에 의해, 양호한 신축 특성이 얻어지는 경향이 있다.
(부직포 적층체의 제조 방법)
본 개시에 따른 부직포 적층체는, 적층 일체화될 때에는, 여러 가지 공지된 교락 방법으로 일체화된다. 적층 일체화를 오프라인에서 행하는 경우, 미교락으로 권취하는 예도 있을 수 있지만, 공지된 교락 방법으로 약간의 프리본딩을 실시하는 것에 의해 생산성을 개선할 수 있다. 그와 같은 교락 방법으로서는, 예를 들면, 섬유를 이동 벨트에 퇴적시킨 후 닙 롤로 눌러 굳히는 방법을 들 수 있다. 이때, 약간의 프리본딩을 실시할 수 있도록, 롤이 가열되어 있는 것이 바람직하다. 프리본딩을 실시하는 방법으로서는, 그 밖에도, 니들 펀치, 워터 제트, 초음파 등의 수단을 이용하는 방법, 엠보싱 롤을 이용하여 열엠보싱 가공하는 방법, 혹은 핫 에어 스루를 이용하는 방법 등을 예시할 수 있지만, 모두 통상보다 가벼운 편으로 교락하는 것이, 적층화 후의 감촉, 신축성의 면에서 바람직하다. 이러한 교락 방법은 단독으로 행해도 되고, 복수의 교락 방법을 조합하여 행해도 된다.
열엠보싱 가공에 의해 열융착하는 경우는, 통상, 본 개시에 따른 부직포 적층체의 엠보싱 면적률이 5%∼20%가 바람직하고, 10%∼20%가 보다 바람직하며, 비엠보싱 단위 면적이 0.5mm2 이상이 바람직하고, 4mm2∼40mm2가 보다 바람직하다. 비엠보싱 단위 면적이란, 사방이 엠보싱부로 둘러싸인 최소 단위의 비엠보싱부에 있어서, 엠보싱부에 내접하는 사각형의 최대 면적이다. 또한 각인 형상으로서는, 원, 타원, 장원, 정방, 마름모, 장방, 사각, 이들 형상을 기본으로 하는 연속한 형태가 예시된다. 이러한 범위의 엠보싱 면적률 및 비엠보싱 단위 면적을 만족시키도록 엠보싱부가 형성되면, 혼섬 스펀본드 부직포를 구성하는 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유와 열가소성 수지(B)의 장섬유의 섬유간 및 중간층이 되는 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 장섬유를 50질량% 이상 포함하는 스펀본드 부직포층과 혼섬 스펀본드 부직포층의 각 층간에서, 상기 엠보싱부에 결속점이 형성되어 실질적으로 결합된다. 또한, 혼섬 스펀본드 부직포층에서는, 엠보싱부 사이에 탄성을 갖는 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유, 및 실질적으로 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유보다 탄성이 작은(신장 섬유) 열가소성 수지(B)의 장섬유가 자유도가 큰 상태로 존재한다. 이와 같은 구조에 의해, 당해 혼섬 스펀본드 부직포는, 연신 가공 후에, 잔류 변형의 저감, 양호한 신축성 등이 발현된다.
한편 엠보싱 면적률이 큰 경우, 연신 가능한 범위는 작아지지만, 응력이 향상된다. 또한 엠보싱 면적률이 작은 경우, 연신 가능한 범위를 크게 할 수 있는 한편, 엠보싱 피치가 커져, 잔류 변형이 약간 커지는 경향이 있다.
본 개시에 따른 부직포 적층체는, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A), 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a) 및 열가소성 수지(B)를 이용하여, 공지된 스펀본드 부직포의 제조 방법, 예를 들면, 일본 특허공개 2004-244791호 공보 등에 기재된 방법에 의해 제조할 수 있다.
본 개시의 부직포 적층체는, 적어도 3계열의 방사 장치를 구비한 스펀본드 부직포 제조 장치를 이용하여 제조할 수 있다. 우선, 표면층을 구성하는 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A) 및 열가소성 수지(B)를 각각 별개의 압출기로 용융 하고, 이어서, 용융물을 각각 개별적으로 다수의 방사공(노즐)을 구비한 구금(다이)에 도입하고, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)와 열가소성 수지(B)를 상이한 방사공으로부터 독립적으로 동시에 토출시킨 후, 용융 방사된 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유와 열가소성 수지(B)의 장섬유를 냉각실에 도입한다. 냉각실에서 냉각풍에 의해 냉각한 후, 연신 에어에 의해 장섬유를 연신(견인)하고, 이동 포집면 상에 퇴적하여, 표면층을 구성하는 혼섬 스펀본드 부직포를 제조한다.
이어서, 다른 계열로, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)를 별개의 압출기로 용융하고, 이어서, 용융물을 다수의 방사공(노즐)을 구비한 구금(다이)에 도입하고, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)를 방사공으로부터 토출시킨 후, 용융 방사된 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 장섬유를 냉각실에 도입한다. 냉각실에서 냉각풍에 의해 냉각한 후, 연신 에어에 의해 장섬유를 연신(견인)하고, 상기 표면층을 구성하는 혼섬 스펀본드 부직포의 표면에 퇴적하여 중간층으로 한다.
여기에서, 중간층이 혼섬 스펀본드 부직포층인 경우는, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a) 및 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a) 이외의 수지를 각각 별개의 압출기로 용융하여, 상기와 마찬가지로 중간층을 제작한다.
그리고, 당해 중간층 상에, 상기 표면층을 구성하는 혼섬 스펀본드 부직포와 마찬가지인 방법으로 얻은 혼섬 스펀본드 부직포로 이루어지는 이면층을 적층하는 것에 의해 부직포 적층체를 제조할 수 있다.
열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A) 및 열가소성 수지(B)의 용융 온도는 각각의 연화 온도 또는 융해 온도 이상이고, 또한 열분해 온도 미만이면 특별히 한정은 되지 않고, 이용하는 원료 등에 따라 결정할 수 있다. 구금 온도는, 이용하는 원료에도 따르지만, 예를 들면, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)를 이용하고, 열가소성 수지(B)로서 프로필렌계 중합체 또는 프로필렌계 중합체와 HDPE의 올레핀계 중합체 조성물을 이용하는 경우는, 180℃∼240℃가 바람직하고, 190℃∼230℃가 보다 바람직하며, 200℃∼225℃가 더 바람직하다.
냉각풍의 온도는 장섬유가 고화되는 온도이면 특별히 한정은 되지 않고, 예를 들면, 5℃∼50℃가 바람직하고, 10℃∼40℃가 보다 바람직하며, 15℃∼30℃가 더 바람직하다. 연신 에어의 풍속은 100m/분∼10,000m/분이 바람직하고, 500m/분∼10,000m/분이 보다 바람직하다.
본 개시의 부직포 적층체는, 추가로 연신 가공되어 있어도 된다. 또한, 연신 가공 전에 부직포 적층체를 상기 교락 방법, 바람직하게는 엠보싱 가공에 의해 교락시켜 두어도 된다.
본 개시의 부직포 적층체는, 표면층 및 이면층을 구성하는 혼섬 스펀본드 부직포층을 구성하는 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유의 신장 회복률과 열가소성 수지(B)의 장섬유의 신장 회복률에 차가 있다. 따라서, 이러한 연신 가공을 행하면, 연신된 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유는 탄성 회복되어 연신 전의 길이 가까이로 복귀하는 데 비해, 열가소성 수지(B)의 장섬유는 연신된 상태에 가까운 길이에 머문다. 그 때문에, 열가소성 수지(B)의 장섬유가 부직포 적층체의 표면에 절첩된 상태가 되므로, 보다 벌키성이 있고, 또한 유연성이 풍부한 부직포 적층체가 된다.
[신축성 부직포 적층체]
본 개시의 신축성 부직포 적층체는, 상기 부직포 적층체를 연신하는 것에 의해 얻어지는, 신축성을 갖는 부직포 적층체이다.
본 개시의 신축성 부직포 적층체는, 상기 부직포 적층체를 연신 가공하는 것에 의해 얻을 수 있다. 연신 가공의 방법은 특별히 제한되지 않고, 종래부터 공지된 방법을 적용할 수 있다. 연신 가공의 방법은, 부분적으로 연신하는 방법이어도, 전체적으로 연신하는 방법이어도 된다. 또한, 1축 연신하는 방법이어도, 2축 연신하는 방법이어도 된다. 기계의 흐름 방향(MD)으로 연신하는 방법으로서는, 예를 들면, 2개 이상의 닙 롤에 부분적으로 융착된 혼합 섬유를 통과시키는 방법을 들 수 있다. 이때, 닙 롤의 회전 속도를, 기계의 흐름 방향의 순서로 빠르게 하는 것에 의해 부분적으로 융착된 부직포 적층체를 연신할 수 있다. 또한, 도 1에 나타내는 기어 연신 장치를 이용하여 기어 연신 가공할 수도 있다.
연신 배율의 하한은, 바람직하게는 50% 이상, 보다 바람직하게는 100% 이상, 더 바람직하게는 200% 이상이다. 연신 배율의 상한은, 바람직하게는 1000% 이하, 보다 바람직하게는 400% 이하이다.
1축 연신의 경우에는 기계의 흐름 방향(MD)의 연신 배율, 또는 이것에 수직인 방향(CD) 중 어느 하나가 상기 연신 배율을 만족시키는 것이 바람직하다. 2축 연신의 경우에는 기계의 흐름 방향(MD)과 이것에 수직인 방향(CD) 중, 적어도 한쪽이 상기 연신 배율을 만족시키는 것이 바람직하다.
이와 같은 연신 배율로 연신 가공하는 것에 의해, 중간층과 혼섬 스펀본드 부직포층을 형성하는 (장)섬유는 모두 연신되고, 혼섬 스펀본드 부직포층을 형성하는 장섬유는, 소성 변형되어, 상기 연신 배율에 따라서 신장된다(즉, 길어진다).
따라서, 부직포 적층체를 연신한 후, 응력이 해방되면, 중간층을 형성하는 (장)섬유는 탄성 회복되고, 혼섬 스펀본드 부직포층을 형성하는 장섬유는, 탄성 회복하지 않고서 습곡되어, 부직포 적층체에 벌키감이 발현된다. 게다가, 혼섬 스펀본드 부직포층을 형성하는 장섬유는 가늘어지는 경향이 있다. 그 때문에, 유연성 및 촉감이 좋아짐과 함께, 신장 정지 기능을 부여할 수 있다고 생각된다.
[섬유 제품]
본 개시의 섬유 제품은, 본 개시의 부직포 적층체 또는 신축성 부직포 적층체를 포함한다. 섬유 제품은 특별히 제한되지 않고, 일회용 기저귀, 생리 용품 등의 흡수성 물품, 위생 마스크 등의 위생 물품, 붕대 등의 의료(醫療) 물품, 의료(衣料) 소재, 포장재 등을 들 수 있다. 본 개시의 섬유 제품은, 본 개시의 부직포 적층체 또는 신축성 부직포 적층체를 신축 부재로서 포함하는 것이 바람직하다.
실시예
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예 및 비교예에 있어서의 물성치 등은, 이하의 방법에 의해 측정했다.
(1) 평량〔g/m2〕
부직포로부터 250mm(MD)×200mm(CD)의 시험편을 5점 채취했다. 한편, 채취 장소는 임의의 5개소로 했다. 이어서, 채취한 각 시험편을, 윗접시 전자 천칭(겐세이 공업사제)을 이용하여, 각각 질량(g)을 측정하고, 각 시험편의 질량의 평균치를 구했다. 구한 평균치로부터 1m2당의 질량(g)으로 환산하고, 소수점 둘째자리를 반올림하여 각 부직포 샘플의 평량〔g/m2〕으로 했다.
(2) 총합 평량〔g/m2〕
부직포 적층체를 구성하는 각 층의 평량〔g/m2〕의 합계를 총합 평량〔g/m2〕으로 했다.
(3) 방사성
실시예에 나타내는 스펀본드 부직포의 방사 시에 실 절단 횟수를 측정하고, 이하의 분류에 의해 평가했다.
A: 실 절단 없음
B: 실 절단 횟수 1회∼9회
C: 실 절단이 10회 이상(간헐적으로 발생)
(4) 50% 신장 시 응력〔N/50mm〕, 50% 회복 시 응력〔N/50mm〕 및 신축 특성
부직포 적층체로부터 50mm(MD)×200mm(CD)의 시험편을 5점 채취했다. 한편, 채취 장소는 임의의 5개소로 했다. 이어서, 채취한 각 시험편을, 만능 인장 시험기(인테스코사제, IM-201형)를 이용하여, 척간 100mm, 인장 속도 100mm/분, 연신 배율 100%의 조건에서 연신한 후, 즉시 동일한 속도로 원래 길이까지 회복시켰다. 이 조작을 2사이클 실시하여, 2사이클째의 신장 시에 연신 배율이 50%가 되었을 때의 응력을 50% 신장 시 응력으로 하고, 2사이클째의 회복 시에 연신 배율이 50%가 되었을 때의 응력을 50% 회복 시 응력으로 했다. 또한, 2사이클째에 있어서의 〔50% 회복 시 응력÷50% 신장 시 응력〕의 값을 측정하여, 신축 특성의 척도로 했다. 〔50% 회복 시 응력÷50% 신장 시 응력〕은 값이 클수록, 신축 특성이 우수한 것을 의미한다.
본 개시에 있어서, 신축 특성을 나타내는 값 〔50% 회복 시 응력÷50% 신장 시 응력〕(이하, 「신축 특성(회복/신장)」이라고도 칭한다.)은, 0.32 이상일 것이 요구되고, 0.47 이상인 것이 바람직하며, 0.50 이상인 것이 보다 바람직하다.
한편, 신축 특성은, 상기 5점에 대하여 평균치를 구하고, 소수점 셋째자리를 반올림했다.
(5) 저온 히트 실링성
부직포 적층체와, 시판 중인 종이 기저귀로부터 벗겨낸 부직포를 각 1매씩 중첩하고, 히트 실러를 이용하여, 온도 160℃, 압력 0.5MPa, 시간 20초의 조건에서 히트 실링한 샘플을 제작했다. 제작한 샘플로부터 250mm(MD)×50mm(CD)의 시험편 3매를 채취했다. 이어서, 시험편의 일부(MD 방향의 끝으로부터 20mm)의 양면에 검 테이프를 첩부했다. 그 후, 검 테이프를 시험편의 양방향으로 수동으로 인장하는 것에 의해, 부직포 적층체의 층간을 100mm 박리시켰다. 그 후, 박리된 각 층을 정속 신장형 인장 시험기에 세팅하고, 척간 100mm, 인장 속도 100mm/분의 조건에서 인장 시험을 행하여, 시험편에 걸리는 하중이 최대가 된 시점에 있어서의 시험편의 응력을 측정했다. 3매의 시험편의 평균치를 저온 히트 실링성(이하, 「저온 히트 실링성 ＠160℃」라고도 칭한다.)으로서 평가했다. 시험편이 기재 파괴를 일으킬 정도로 강고하게 고정되어 있는 경우는 「재파(材破)」로 했다. 또한, 시험편의 자중으로 부직포 적층체와 시판 중인 종이 기저귀로부터 벗겨낸 부직포가 박리된 경우는 「부착 없음」으로 했다.
<열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)(TPU(A-1))의 제조>
이하와 같이 해서 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)인 TPU(A-1)을 제조했다.
수 평균 분자량이 1932인 폴리에스터 폴리올: 71.7질량부, 1,4-뷰테인다이올(이하, 「BD」로 약기한다.): 4.8질량부, 펜타에리트리톨 테트라키스[3-(3,5-다이-t-뷰틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트](이하, 「산화 방지제-1」로 약기한다.): 0.3질량부, 폴리카보다이이미드: 0.3질량부를 혼합하고, MDI: 22.9질량부를 가하고, 충분히 고속 교반 혼합한 후, 160℃에서 1시간 반응시켰다. 이 반응물을 분쇄한 후, 당해 분쇄물: 100질량부에 대해서, 에틸렌비스스테아르산 아마이드: 0.8질량부, 트라이에틸렌 글라이콜-비스-[3-(3,5-다이-t-뷰틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트](이하, 「산화 방지제-2」로 약기한다.): 0.5질량부, 에틸렌비스올레산 아마이드(이하, 「EOA」로 약기한다.): 0.8질량부를 혼합한 후, 압출기(설정 온도: 210℃)로 용융 혼련하고 조립(造粒)하여, TPU(A-1)을 얻었다.
얻어진 TPU(A-1)의 물성은, 23℃에서의 저장 탄성률: 17.9MPa, 융점(고융점측)은 162.2℃, 융해열량은 11.4mJ/mg, 쇼어 A 경도: 82였다.
<다른 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(TPU(A-2))의 제조>
이하와 같이 해서 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)가 아닌 다른 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머인 TPU(A-2)를 제조했다.
수 평균 분자량이 1932인 폴리에스터 폴리올: 63.8질량부, BD: 7.3질량부, 산화 방지제-1: 0.3질량부, 폴리카보다이이미드: 0.3질량부를 혼합하고, MDI: 28.3질량부를 가하고, 충분히 고속 교반 혼합한 후, 160℃에서 1시간 반응시켰다. 이 반응물을 분쇄한 후, 당해 분쇄물: 100질량부에 대해서, 에틸렌비스스테아르산 아마이드: 0.4질량부, 및 산화 방지제-2: 0.5질량부를 혼합한 후, 압출기(설정 온도: 210℃)로 용융 혼련하고 조립하여, TPU(A-2)를 얻었다.
얻어진 TPU(A-2)의 물성은, 23℃에서의 저장 탄성률: 25.2MPa, 융점(고융점측)은 170.0℃, 융해열량은 14.1mJ/mg, 쇼어 A 경도: 86이었다.
<혼섬 스펀본드 부직포용의 열가소성 수지(B)의 조제>
이하와 같이 해서 열가소성 수지(B)인 열가소성 수지 조성물(B-1)을 얻었다.
MFR(ASTM D1238에 준거해서, 온도 230℃, 하중 2160g에서 측정) 60g/10분, 밀도 0.91g/cm3, 융점 160℃의 프로필렌 호모폴리머(이하, 「hPP」로 약기한다) 92질량%와 MFR(ASTM D1238에 준거해서, 온도 190℃, 하중 2160g에서 측정) 5g/10분, 밀도 0.97g/cm3, 융점 134℃의 고밀도 폴리에틸렌(이하, 「HDPE」로 약기한다) 8질량%를 혼합하여, 열가소성 수지 조성물(B-1)(이하, 「hpp/HDPE」라고도 칭한다)을 조제했다.
[실시예 1]
<혼섬 스펀본드 부직포(C-1-1) 및 (C-2-1)의 제조>
TPU(A-1)과 열가소성 수지 조성물(B-1)을 각각 독립적으로 75mmφ의 압출기 및 50mmφ의 압출기를 이용하여 용융한 후, 방사 구금을 갖는 스펀본드 부직포 성형기를 이용하여, 수지 온도와 다이 온도가 함께 210℃, 냉각풍 온도 20℃, 연신 에어 풍속 3160m/분의 조건에서 스펀본드법에 의해 용융 방사하여, TPU(A-1)로 이루어지는 장섬유 A와 열가소성 수지 조성물(B-1)로 이루어지는 장섬유 B의 혼섬 질량비가 55:45인 웹을 포집면 상에 퇴적시켰다.
한편, 상기 방사 구금은, A-1(장섬유 A)의 토출공과 B-1(장섬유 B)의 토출공이 교호로 배열된 노즐 패턴을 갖고, 장섬유 A의 노즐 직경이 0.75mmφ이고, 장섬유 B의 노즐 직경이 0.6mmφ이고, 노즐의 피치가 세로 방향 8mm, 가로 방향 11mm이고, 노즐수의 비는 장섬유 A용 노즐:장섬유 B용 노즐=1:1.45였다. 장섬유 A의 단공(單孔) 토출량은 1.07g/(분·공), 장섬유 B의 단공 토출량 0.59g/(분·공)으로 했다.
퇴적된 혼합 장섬유로 이루어지는 웹을, 벨트 상에 설치된, 비점착 소재로 코팅된 닙 롤로 가압하여, 혼섬 스펀본드 부직포(C-1-1) 및 (C-2-1)을 얻었다. 얻어진 혼섬 스펀본드 부직포(C-1-1) 및 (C-2-1)의 평량은 21.7g/m2였다.
<폴리유레테인 스펀본드 부직포(D-1-1)의 제조>
상기 혼섬 스펀본드 부직포(C-1-1) 및 (C-2-1)의 제법에 준하여, TPU(A-1): 장섬유 A만으로 이루어지는 평량 21.7g/m2의 폴리유레테인 스펀본드 부직포(D-1-1)을 얻었다. A-1(장섬유 A)의 노즐 직경은 0.6mmφ였다. 연신 에어 풍속은 6280m/분, 장섬유 A의 단공 토출량은 1.22g/(분·공)으로 했다.
<부직포 적층체의 제조>
상기 혼섬 스펀본드 부직포층(C-1-1)과 (C-2-1)을 각각 외층(표면층 및 이면층)으로 하고, 그들 사이에 상기 폴리유레테인 부직포층(D-1-1)을 중간층으로서 배치하여 합계 3층을 적층했다. 이것을 이하의 조건에서 엠보싱하고 적층 일체화 가공을 실시하여, 총합 평량 65.1g/m2의 3층의 부직포 적층체를 얻었다. 엠보싱 조건은 이하와 같다. 엠보싱 면적률 18%, 각인 면적 0.41mm2의 패턴의 엠보싱 롤, 및 플랫 롤을 함께 가열 온도를 115℃로 설정하고, 엠보싱 롤측에 (C-1-1)면, 플랫 롤측에 (C-2-1)면을 배치하고 엠보싱 가공을 행했다.
얻어진 부직포 적층체를 상기에 기재된 방법으로 평가했다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
[실시예 2]
<혼섬 스펀본드 부직포(C-1-2) 및 (C-2-2)의 제조>
TPU(A-1)과 열가소성 수지 조성물(B-1)을 각각 독립적으로 75mmφ의 압출기 및 50mmφ의 압출기를 이용하여 용융한 후, 방사 구금을 갖는 스펀본드 부직포 성형기를 이용하여, 수지 온도와 다이 온도가 함께 210℃, 냉각풍 온도 20℃, 연신 에어 풍속 3160m/분의 조건에서 스펀본드법에 의해 용융 방사하여, TPU(A-1)로 이루어지는 장섬유 A와 열가소성 수지 조성물(B-1)로 이루어지는 장섬유 B의 혼섬 질량비가 47:53인 웹을 포집면 상에 퇴적시켰다. 한편, 상기 방사 구금은, A-1(장섬유 A)의 토출공과 B-1(장섬유 B)의 토출공이 교호로 배열된 노즐 패턴을 갖고, 장섬유 A의 노즐 직경이 0.75mmφ이고, 장섬유 B의 노즐 직경이 0.6mmφ이고, 노즐의 피치가 세로 방향 8mm, 가로 방향 11mm이고, 노즐수의 비는 장섬유 A용 노즐:장섬유 B용 노즐=1:1.45였다. 장섬유 A의 단공 토출량은 0.78g/(분·공), 장섬유 B의 단공 토출량 0.59g/(분·공)으로 했다.
퇴적된 혼합 장섬유로 이루어지는 웹을, 벨트 상에 설치된, 비점착 소재로 코팅된 닙 롤로 가압하여, 혼섬 스펀본드 부직포(C-1-2) 및 (C-2-2)를 얻었다. 얻어진 혼섬 스펀본드 부직포(C-1-2) 및 (C-2-2)의 평량은 20.0g/m2였다.
<부직포 적층체의 제조>
상기 혼섬 스펀본드 부직포층(C-1-2)와 (C-2-2)를 각각 외층(표면층 및 이면층)으로 하고, 그들 사이에 상기 폴리유레테인 부직포층(D-1-1)을 중간층으로서 배치하여 합계 3층을 적층했다. 이것을 실시예 1과 동일한 조건에서 엠보싱 가공을 행함으로써 적층 일체화 가공을 실시하여, 총합 평량 60g/m2의 3층의 부직포 적층체를 얻었다.
얻어진 부직포 적층체를 상기에 기재된 방법으로 평가했다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 1]
<혼섬 스펀본드 부직포(C-1-3) 및 (C-2-3)의 제조>
TPU(A-2)와 열가소성 수지 조성물(B-1)을 각각 독립적으로 75mmφ의 압출기 및 50mmφ의 압출기를 이용하여 용융한 후, 방사 구금을 갖는 스펀본드 부직포 성형기를 이용하여, 수지 온도와 다이 온도가 함께 210℃, 냉각풍 온도 20℃, 연신 에어 풍속 3160m/분의 조건에서 스펀본드법에 의해 용융 방사하여, TPU(A-2)로 이루어지는 장섬유 A와 열가소성 수지 조성물(B-1)로 이루어지는 장섬유 B의 혼섬 질량비가 47:53인 웹을 포집면 상에 퇴적시켰다. 한편, 상기 방사 구금은, A-2(장섬유 A)의 토출공과 B-1(장섬유 B)의 토출공이 교호로 배열된 노즐 패턴을 갖고, 장섬유 A의 노즐 직경이 0.75mmφ이고, 장섬유 B의 노즐 직경이 0.6mmφ이고, 노즐의 피치가 세로 방향 8mm, 가로 방향 11mm이고, 노즐수의 비는 장섬유 A용 노즐:장섬유 B용 노즐=1:1.45였다. 장섬유 A의 단공 토출량은 0.78g/(분·공), 장섬유 B의 단공 토출량 0.59g/(분·공)으로 했다.
퇴적된 혼합 장섬유로 이루어지는 웹을, 벨트 상에 설치된, 비점착 소재로 코팅된 닙 롤로 가압하여, 혼섬 스펀본드 부직포(C-1-3) 및 (C-2-3)을 얻었다. 얻어진 혼섬 스펀본드 부직포(C-1-3) 및 (C-2-3)의 평량은 20.0g/m2였다.
<열가소성 폴리유레테인 스펀본드 부직포(D-1-2)의 제조>
실시예 1에 기재된 방법에 준하여, TPU(A-2): 장섬유 A만으로 이루어지는 평량 20.0g/m2의 열가소성 폴리유레테인 스펀본드 부직포(D-1-2)를 얻었다. A-2(장섬유 A)의 노즐 직경은 0.6mmφ였다. 연신 에어 풍속은 4490m/분, 섬유 A의 단공 토출량은 1.22g/(분·공)으로 했다.
<부직포 적층체의 제조>
상기 혼섬 스펀본드 부직포층(C-1-3)과 (C-2-3)을 각각 외층(표면층 및 이면층)으로 하고, 그들 사이에 상기 폴리유레테인 부직포층(D-1-2)를 중간층으로서 배치하여 합계 3층을 적층했다. 이것을 실시예 1과 동일한 조건에서 엠보싱 가공을 행함으로써 적층 일체화 가공을 실시하여, 총합 평량 60g/m2의 3층의 부직포 적층체를 얻었다.
얻어진 부직포 적층체를 상기에 기재된 방법으로 평가했다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 2]
<부직포 적층체의 제조>
상기 혼섬 스펀본드 부직포층(C-1-2)와 (C-2-2)를 각각 외층(표면층 및 이면층)으로 하고, 그들 사이에 (C-1-2) 및 (C-2-2)와 마찬가지의 방법에 의해 제작된 혼섬 스펀본드 부직포층을 중간층으로서 배치하여 합계 3층을 적층했다. 이것을 실시예 1과 동일한 조건에서 엠보싱하고 적층 일체화 가공을 실시하여, 총합 평량 60g/m2의 3층의 부직포 적층체를 얻었다.
얻어진 부직포 적층체를 상기에 기재된 방법으로 평가했다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
[비교예 3]
<혼섬 스펀본드 부직포(C-1-4) 및 (C-2-4)의 제조>
TPU(A-2)와 열가소성 수지 조성물(B-1)을 각각 독립적으로 75mmφ의 압출기 및 50mmφ의 압출기를 이용하여 용융한 후, 방사 구금을 갖는 스펀본드 부직포 성형기를 이용하여, 수지 온도와 다이 온도가 함께 210℃, 냉각풍 온도 20℃, 연신 에어 풍속 3160m/분의 조건에서 스펀본드법에 의해 용융 방사하여, TPU(A-2)로 이루어지는 장섬유 A와 열가소성 수지 조성물(B-1)로 이루어지는 장섬유 B의 혼섬 질량비가 47:53인 웹을 포집면 상에 퇴적시켰다. 한편, 상기 방사 구금은, A-2(장섬유 A)의 토출공과 B-1(장섬유 B)의 토출공이 교호로 배열된 노즐 패턴을 갖고, 장섬유 A의 노즐 직경이 0.75mmφ이고, 장섬유 B의 노즐 직경이 0.6mmφ이고, 노즐의 피치가 세로 방향 8mm, 가로 방향 11mm이고, 노즐수의 비는 장섬유 A용 노즐:장섬유 B용 노즐=1:1.45였다. 장섬유 A의 단공 토출량은 0.78g/(분·공), 장섬유 B의 단공 토출량 0.59g/(분·공)으로 했다.
퇴적된 혼합 장섬유로 이루어지는 웹을, 벨트 상에 설치된, 비점착 소재로 코팅된 닙 롤로 가압하여, 혼섬 스펀본드 부직포(C-1-4) 및 (C-2-4)를 얻었다. 얻어진 혼섬 스펀본드 부직포(C-1-4) 및 (C-2-4)의 평량은 20.0g/m2였다.
<부직포 적층체의 제조>
상기 혼섬 스펀본드 부직포층(C-1-4)와 (C-2-4)를 각각 외층(표면층 및 이면층)으로 하고, 그들 사이에 상기 (C-1-3) 및 (C-2-3)과 마찬가지의 방법에 의해 제작된 혼섬 스펀본드 부직포층을 중간층으로서 배치하여 합계 3층을 적층했다. 이것을 실시예 1과 동일한 조건에서 엠보싱하고 적층 일체화 가공을 실시하여, 총합 평량 60.0g/m2의 3층의 부직포 적층체를 얻었다.
얻어진 부직포 적층체를 상기에 기재된 방법으로 평가했다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A) 및 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 저장 탄성률이 25.0MPa 이하이고, 또한 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 장섬유를 50질량% 이상 포함하는 스펀본드 부직포층인 중간층을 마련한 실시예의 부직포 적층체에서는, 양호한 신축 특성 및 저온 히트 실링성을 겸비하고 있었다. 한편, 비교예의 부직포 적층체는, 신축 특성 및 저온 히트 실링성 중 적어도 한쪽이 실시예에 비해 뒤떨어져 있었다.
일본 특허출원 2018-193725의 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.
본 개시의 부직포 적층체는, 신축성, 저온 히트 실링성이 우수하여, 이러한 특징을 살려, 위생재용을 비롯하여, 의료(醫療)재용, 위생재용, 산업 자재용 등에 적합하게 사용할 수 있다. 구체적으로는, 위생재용으로서는, 일회용 기저귀 혹은 생리 용품 등의 흡수성 물품을 들 수 있고, 전개형 일회용 기저귀 혹은 팬츠형 일회용 기저귀에는, 톱 시트, 백 시트, 웨이스트 밴드(연장 테이프, 사이드 플랩), 패스트닝 테이프, 입체 개더, 레그 커프, 또한 팬츠형 일회용 기저귀의 사이드 패널 등의 부위에 적합하게 이용할 수 있다. 생리대로서는 톱 시트, 백 시트, 윙, 옆샘 방지 커프 등의 부위에 적합하게 이용할 수 있다. 이들 부위에 본 개시의 물품을 사용함으로써, 장착자의 움직임에 추종하여 장착자의 신체에 피트시킬 수 있다.
또, 종이 기저귀, 생리대 등의 위생 재료의 제조에 있어서의 히트 실링 공정에 있어서, 저온 히트 실링 가능한 것에 의해, 제조의 고속화와 유연한 감촉을 유지시킬 수 있다.
의료재용으로서는, 습포 기포로서 적당한 신축성, 양호한 촉감의 좋음, 신체의 움직임에 대한 추종성, 스킨케어성을 살려 다양한 부위에서의 사용이 가능해지고, 또한 치유 효과로 이어지는 것에 기대를 가질 수 있다. 마찬가지로 상처 치료용의 기재에 있어서는, 적당한 신축성을 가져, 환부로의 밀착성을 높일 수 있기 때문에 상처의 회복을 앞당기는 작용으로 이어진다고 기대할 수 있다. 또, 본 개시의 부직포 적층체는, 통상의 부직포와 마찬가지로 적당한 통기성을 갖고, 더욱이 우수한 신축성을 갖기 때문에, 일회용 수술복, 캡 및 레스큐 가운의 팔, 팔꿈치, 어깨, 소매 등의 가동 관절부 등, 통기성, 신축성이 요구되는 부분으로의 이용을 기대할 수 있다.

Claims (11)

  1. 표면층과, 중간층과, 이면층을 이 순서로 갖고,
    상기 표면층 및 상기 이면층은 각각 독립적으로, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유와 열가소성 수지(B)의 장섬유를 포함하는 스펀본드 부직포층이고,
    상기 중간층은, 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 장섬유로 이루어지는 스펀본드 부직포층이며,
    상기 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 저장 탄성률 및 상기 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 저장 탄성률이 각각 독립적으로 18.0MPa 이하이고,
    상기 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 하드 세그먼트량 및 상기 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 하드 세그먼트량이 20질량% 이상 ([4.8+22.9]/[4.8+22.9+71.7])×100 질량% 이하인 부직포 적층체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 융점 및 상기 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 융점이 각각 독립적으로 165℃ 이하인 부직포 적층체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 융해열량 및 상기 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(a)의 융해열량이 각각 독립적으로 14mJ/mg 이하인 부직포 적층체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 표면층 또는 상기 이면층에 있어서의 상기 열가소성 폴리유레테인계 엘라스토머(A)의 장섬유와 상기 열가소성 수지(B)의 장섬유의 혼섬 질량비가, 10:90∼60:40(단, (A)+(B)=100질량%로 한다)인 부직포 적층체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 혼섬 질량비가, 50:50∼60:40인 부직포 적층체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 열가소성 수지(B)가 프로필렌계 중합체를 포함하는 부직포 적층체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 열가소성 수지(B)가, 프로필렌계 중합체 및 고밀도 폴리에틸렌으로 이루어지고, 상기 프로필렌계 중합체의 함유량은, 상기 프로필렌계 중합체 및 상기 고밀도 폴리에틸렌의 합계에 대해서 80질량%∼99질량%이며, 상기 고밀도 폴리에틸렌의 함유량은, 상기 프로필렌계 중합체 및 상기 고밀도 폴리에틸렌의 합계에 대해서 1질량%∼20질량%인 부직포 적층체.
  8. 제 1 항에 기재된 부직포 적층체를 연신 가공하여 얻어지는 신축성 부직포 적층체.
  9. 제 1 항에 기재된 부직포 적층체 또는 제 1 항에 기재된 부직포 적층체를 연신 가공하여 얻어지는 신축성 부직포 적층체를 포함하는 섬유 제품.
  10. 제 1 항에 기재된 부직포 적층체 또는 제 1 항에 기재된 부직포 적층체를 연신 가공하여 얻어지는 신축성 부직포 적층체를 포함하는 흡수성 물품.
  11. 제 1 항에 기재된 부직포 적층체 또는 제 1 항에 기재된 부직포 적층체를 연신 가공하여 얻어지는 신축성 부직포 적층체를 포함하는 위생 마스크.
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