KR100416109B1 - 부직포 합지 천공필름 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리올레핀게 폴리머를 사용한 용량 15g/㎡이하의 필름과, 필름의 압출 성형시 필름의 용융상태에서 냉각롤에 부직포를 직접 공급하여 합지하고, 기존의 천공라인에서 합지 필름을 천공하여 얻는 부직포 합지 천공필름 및 그 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따르면 칭량을 낮춘 플라스틱 필름과 부직포를 냉각롤에서 합지함에 의해 두 재료의 장점을 취하고 두 재료의 단점을 제한 부직포 합지 천공필름을 제공하고, 칭량을 낮춘 플라스틱 필름의 감손된 인장강도를 보전하여 가공성을 지니게 하며, 간단한 제조공정으로 부직포 합지체 천공필름을 제공하고, 원적외선 방사율을 증대시킨 부직포 합지 천공 필름을 제공한다.

Description

부직포 합지 천공필름 및 그 제조방법 {AIR HOLE FILM LAMINATED AND THE METHOD WITH NON-WOVEN FABRIC}

본 발명은 아기의 피부에 접촉되는 기저귀의 표피재, 일회용 생리대의 피부 접촉부 표피재를 포함하는 위생용 피부 접촉부 표피재 부직포 합지 천공 필름과 그 제조방법에 관한 것이다.

일회용 생리대의 피부 접촉면 표피재로서 사용되는 천공필름은 흡수층을 커버하도록 생리대에 표피층으로 조립되고, 표피층으로 조립된 천공필름은 분비물을 흡수층으로 전달하고 건조한 표면을 유지시킨다.

종래 생리대 천공필름으로 플라스틱 천공필름과 부직포 천공필름이 사용되고 있다.

플라스틱 천공필름을 일회용 생리대나 기저귀에 피부 접촉재로 사용하면 표면 감촉이 부드럽지 못하고 접촉부 피부에서 피부 호흡을 감소시키는 문제점과, 분비물을 모두 흡수층으로 흘려보내고 필름 표면에 분비물을 남기지 않는 장점을 동시에 나타낸다.

부직포 천공필름은 피부 접촉부의 통기성과 착용감이 양호한 반면, 동시에 부직포 섬유들이 분비물을 조금 머금게 되는 결점도 가지고 있다.본 발명은 상기와 같은 종래 두 종류 천공재료의 장점만을 취합한 천공필름을 제공하기 위한 것이다.

종래 일본 공개특허공보 평03-130478호 복합시트의 제조법에서 탄산칼슘등이 함유된 압출 폴리에틸렌 필름과 부직포를 적층한 복합시트를 합지하고 상면이 평탄한 원뿔대 펀지를 배열한 천공롤에서 필름의 천공을 실시하는 기술이 개시되고 있으나, 이러한 기술로서 초박형 부직포 합지 플라스틱필름을 제조할 수 없고, 제조 설비도 간결화된 설비를 사용 할 수 있게 하는 기술 혁신에 이르지 못하고 있으며; 대한민국 공개특허공보 제2000-38560호에서 두께 20㎛이하의 폴리에틸렌 필름과 부직포를 합지하는 장치가 개시되고 있으나 이 기술도 압출 성형한 플라스틱 필름을 냉각한 다음 예열롤에서 예열한 후 부직포와 합지하도록 하는 것으로서, 그 제조설비가 복잡하고 3~15g/㎡(비중 0.9인 폴리머의 두께 약 3.3~16.6㎛) 이하인 초박형 플라스틱 필름을 부직포에 합지할 수 없는 것이었다.

본 발명은 플라스틱 천공 필름의 부드러운 감촉을 증진하기 위해 용량 3~15g/㎡인 초박형 부직포 합지체 필름을 제안한다.

종래 플라스틱 천공 필름은 용량 20~30g/㎡의 필름을 천공한 것이었다. 위생용 천공 플라스틱 필름의 용량을 15g/㎡이하의 초박형으로 낮추면 부직포의 질감이 필름 외측으로 발현되어 부드러드운 감촉이 현저히 증대된다. 그러나 필름의 용량을 낮추면 필름의 강도가 약화되어 사용시 필름이 찢어질 수 있고 천공라인 또는 기저귀나 생리대 제조라인의 가공성을 현저히 저하시키므로 현실적으로 이용할 수 없는 상태가 된다.

따라서 플라스틱 필름의 용량을 초박형으로 낮추자면 가공성을 보전하는 대책을 함께 고려해야 한다.

본 발명은 초박형 플라스틱 필름과 부직포의 합지체 천공필름 및 그 제조방법을 제공하려는 것으로, 구체적으로 필름 폴리머 용량(用量)을 15g/㎡이하인 초박형으로 낮추어 플라스틱 필름의 유연성을 증대시키고; 냉각롤에서 플라스틱 필름과 부직포를 직접 합지함으로써 초박형 플라스틱 필름의 강도를 보전하고, 냉각롤에서 플라스틱 필름과 부직포를 직접 합지함에 의해 천공라인과 최종제품 제조라인에서의 가공성을 개선하는 부직포 합지 천공필름 및 그 제조방법을 제공하려는 것이다.

더 나아가 본 발명은 간단한 공정으로 부직포 합지 천공필름을 제공하고, 원적외선 방사량을 증대시킨 부직포 합지 천공 필름을 제공하려는 것이다.

도1은 부직포 합지 초박형 필름 제조장치도

도2는 천공핀의 배열도

<도면 주요 부호의 설명>

1:압출기 2:필름 3:냉각롤 4:부직포 5:합지체 a:금속롤 b:고무롤

본 발명은 플라스틱필름의 폴리머 용량을 초박형으로 낮춘 부직포 합지 필름 천공필름을 제공한다. 본 발명 초박형 플라스틱 필름, 자세히는 폴리머 용량 3~15g/㎡(비중 0.9의 폴리머를 기준으로 환산한 두께 3.3~16.6㎛)인 플라스틱 필름을 부직포에 합지한 일회용 생리대 또는 아기 기저귀용 부직포 합지 천공필름 제공한다. 본 발명은 플라스틱 필름의 용량을 초박형(3~15g/㎡)로 낮춤으로써 필름의 외측으로 부직포의 질감이 발현되어 부드러운 감촉이 크게 개선 하였다.

본 발명은 초박형 플라스틱필름 성형시 냉각롤에 부직포를 직접 공급하여 냉각롤에서 부직포를 직접 합지함으로써 초박형 필름과 부직포 합지 필름을 제공 하게 되었다. 본 발명은 플라스틱필름 성형시 냉각롤에서 부직포를 직접 합지함으로써 필름의 예열 과정을 생략하고 부직포를 합지하는 성과도 얻게 되었다. 본 발명은 플라스틱필름 성형시 냉각롤에서 부직포를 직접 공급하여 합지함으로써 제조 설비와 제조 공정이 현저히 간결화 되었다. 본 발명은 플라스틱필름 성형시 냉각롤에서 부직포를 직접 합지함으로써 최종제품 생산라인의 초박형 필름의 가공성도 개선되는 성과를 얻었다.

초박형 플라스틱 필름의 재료로 폴리에틸렌이 사용된다. 부직포와의 합지강도(접착강도)을 높이기 위해 에틸렌비닐 아세트공중합물(EVA)을 폴리에틸렌에 혼합하여 사용한다.

폴리에틸렌 필름에 합지되는 부직포로는 폴리프로필렌 스펀본드 부직포, 폴리프로필렌멜트브로운부직포, 폴리프로필렌스펀본드와 멜트브라운이 조합된 부직포; 폴리프로필렌 서멀본드 부직포를 포함하여 폴리프로필렌을 소재로한 부직포, 폴리에틸렌부직포, 에어레이드 부직포, 스판레이스부직포; 포리에스테르부직포; 폴리프로필렌과 비스코스와 폴리에스테르원사 세가지 중에서 두가지 이상이 혼합되어 만들어진 부직포, 상기부직포 표면에 친수처리와 소수처리를 한 부직포들이 본 발명에서 사용된다.

상기 부직포는 일회용 생리대 제조사 또는 아기 기저귀 제조사에서 일회용생리대의 기능에 부합되도록 선택된다. 예로서, 스판레이스, 비스코스, 폴리에스테르 부직포는 흡수성이 특성 좋아 생리 분비물 흡수력이 양호하다. 부직포의 흡수 특성 및 천공필름의 천공율은 생리대 제조사의 생리대의 구조설계 및 제품 특성 설계에 반영되고, 부직포의 용량과 가공공정의 선택에 영향을 미친다.

도1은 플라스틱필름의 성형시 냉각롤에 부직포를 직접 공급하여 부직포 합지 초박형 필름을 제조하는 장치도이다.

도1 장치에서 폴리에틸렌계 폴리머를 압출기(1)에서 250~330℃로 용융하고; T-die에서 초박형으로 필름(2)을 압출 성형하고; 스틸롤과 고무롤로 구성하는 냉각롤(3)에 용용상태의 성형 필름(2)을 투입하여 냉각시키는 과정에서 냉각롤에 부직포를 직접 공급한다. 도1 장치에서 용융상태의 필름은 냉각롤(3)에 냉각 경화되면서 부직포(4)와 접촉되고 가압되어 부직포가 합지된 초박형 필름이 제조된다.

상기 합지과정에서 부직포(4) 섬유가 용융상태에서 경화되기 전의 필름 두께 일부 층에 삽입되고 이 결합 상태로 폴리에틸렌필름의 수지가 경화됨으로써 폴리프로필렌 부직포가 폴리에틸엔 필름에 표면에 합지된 부직포합지 초박형 필름을 제조하게 되는 것이다.

상기 폴리에틸렌 필름의 두께가 박엽화 될수록 부직포와 필름의 합지 강도가 낮아진다. 부직포와 필름의 합지강도를 높이고 피부 감촉을 개선하기 위해 합지 필름을 무광필름으로 제조할 수 있다. 본 발명에서 초박형 필름을 무광필름으로 제조하기 위해 스틸롤(a)과 고무롤(b)로 구성되는 냉각롤(3)의 스틸롤(a) 표면에 40~180매쉬 조면을 조성하였다.

본 발명 합지체의 플라스틱 필름 조성물에 기능성 무기재를 첨가할 수 있다.

상기 부직포 합지 초박형 플라스틱 필름 성형 폴리머에 옥가루(마그네슘실리게이트), 황산바륨, SiO₂, CaCO₃을 포함하는 무기재나 키토산을 일정량 첨가한다.

상기 필름 첨가물은 원적외선을 방사하고 항균성, 소취작용 가지는 것으로 피부 친화력을 증대시킨다.

상기와 같이 제조된 부직포 합지 초박형 플라스틱 필름은 천공 라인에서 천공하여 일회용 생리대나 기저귀의 표피재로서 사용된다.

천공 밀도는 전후 좌우 간격이 2mm 내외이고, 구멍의 직경은 1mm 내외이다.

종래의 천공의 방법으로는 필름을 가열하여 연화 한 다음 천공 구멍이 분포된 롤에 필름을 연화된 필름을 접촉시키고 롤에 흡기력을 가하여 필름을 흡기력으로 천공하는 진공 천공법, 천공핀을 조밀하게 배열한 핀롤과 연삭롤 사이에 필름을 공급하여 천공부위를 연삭 하는 연삭 천공법, 뾰쪽한 자침을 조밀하게 배열한 자침롤에 필름을 공급하여 필름을 자침으로 천공하는 자침천공법 등이 있다.본 발명 부직포 합지 필름에 적절한 밀도로 천공을 실시하면 일회용 생리대나 기저귀용 표피재로 사용하였을 때 피부와의 밀착 면적이 감소하여 보다 개선된 착용감을 얻게 되는 것이다.

도2는 자침 천공롤의 예를 보인것이다. 도2에 보인 롤의 자침 간격은 2mm, 자침의 키는 5mm이다.

실시 예 1 :

압출기에서 폴리올레핀계 저밀도 폴리에틸렌(한양화학 LDPE 950)을 170℃, 220℃, 260℃, 300℃, 290℃의 단계적으로 온도를 가하여 용융하였다. 용융된 폴리머를 280℃로 가열되는 T-die에서 압출 하여 용량 7g/㎡인 필름으로 성형하였다. 상기 용융필름을 라인 스피드 40m/min인 냉각롤에 공급하였다. 냉각롤에 부직포를 공급하여 용량 7g/㎡인 폴리에틸렌필름과 부직포를 합지하였다. 상기 냉각롤중 금속롤 표면에 조도 80매쉬인 사각 엠보싱 무늬를 배열하여 성형된 필름을 무광필름으로 냉각 경화시켰다. 상기 냉각롤 중 고무롤에 15kg/㎠의 합지 압력을 가하였다. 부직포는 18g/㎡인 폴리프로필렌 원사 80%, 비스코스원사 20%가 함유된 서멀본드 부직포를 사용하였다.

본 실시예에서 제조된 부직포합지 필름을 도2에 인용된 타입의 자침롤 천공기에서 천공하였다. 천공 후 개공율을 25% 전후로 하였다.

실시예 2 :

실시예1과 같이 필름을 제조하되, 폴리에틸렌 100중량부에 대하여, 무기 항균제 1 중량부, 황상바륨 10 중량부, 옥가루 5 중량부를 첨가하여 천공필름을 제조하였다.

시험결과 :

실시예 1에서 얻은 부직포 합지 천공필름으로 합지체의 플라스틱 필름층이 외면에 되게 일회용 생리대를 A를 제조하고, 실시예 2에서 얻은 부직포 합지 천공필름으로 합지체의 플라스틱 필름층이 외면에 되게 일회용 생리대를 B를 제조하고, 제조된 생리대 A,B와 종래의 생리대C를 소비자에게 함께 제공하고 사용하게 한 다음 사용자 의견을 문의 하였다. 문의결과 생리대 C에 비하여 생리대 A,B는 생리 분비물이 천공필름 위에 남지 않았는 청결함을 보였고, 감촉 개선 되었음을 확인할 수 있었다.

실시예 1에서 제조된 부직포 합지 천공필름을 사용하여 합지체의 부직포가 외면이 되게 일회용 생리대 A'를 만들고, 실시예 2에서 제조된 부직포 합지 천공필름을 사용하여 합지체의 부직포가 외면이 되게 일회용 생리대 B'를 만들어 소비자 테스트를 한 결과 생리대 A',B'는 부직포 섬유 사이에 분비물이 머금지 않고 필름의 감촉이 부직포와 유사한 감촉으로 느껴짐을 확인하였다.실험실에서 실시 예 1의 천공필름으로 제조된 생리대 A와 실시 예 2의 천공필름으로 만든 생리대 B와, 종래 천공부직포를 사용한 생리대 C 위에 물을 30g씩 각각 적가 하여 흡수시키고 손으로 눌러본 결과, 생리대 A,B에서 물이 손에 묻어나지 않았으나, 생리대 C에서 손에 물이 묻어 축축하게 되었다.

실시예 2의 부직포 합지 천공필름의 원적외선 방사율를 측정한 결과 흑체복사대비 원적외선 방사율이 0.81이었고, 실시예 1의 경우 원적외선 방사율이 0.76이었다.

상기와 같이 본 발명은, 플라스틱 천공 필름의 부드러운 감촉을 증진하는 폴리머 용량 20~30g/㎡인 초박형 부직포 합지체 필름을 제공하고; 냉각롤에서 플라스틱 필름과 부직포를 직접 합지함에 의해 초박형 플라스틱 필름의 강도를 보전하고; 냉각롤에서 플라스틱 필름과 부직포를 직접 합지함에 의해 천공라인 또는 최종제품 제조라인에서의 가공성을 개선하고; 제조 공정과 제조설비가 간결화 되고; 원적외선 방사량을 증대시킨 부직포 합지 천공 필름을 제공하는 것으로, 종래 부직포합지 플라스틱 필름의 대체 제품으로 널리 이용될 것이 기대된다.

Claims (4)

1. 폴리올레핀계 폴리머를 초박형으로 성형하여 폴리머 용량이 3~15g/㎡인 플라스틱 필름과; 상기 초박형 필름의 압출 성형시 필름의 용융상태에서 냉각롤에 직접 공급하여 상기 초박형 필름에 합지된 부직포와; 상기 부직포합지 초박형 필름에 천공 구멍을 포함시켜 제조된 부직포 합지 천공필름.
2. 제1항에 있어서, 냉각롤에 엠보싱 패턴을 부여하여 부직포 합지 초박형 필름에 엠보싱 패턴을 조성한 부직포 합지 천공필름.
3. 제1항에 있어서, 폴리올레핀계 필름에 무기항균제; 황산바륨; 옥가루; CaCO₃; SiO₂; TiO₂를 포함하는 무기재 하나 이상을 첨가시켜 필름의 원적외선 방사량을 증진시킨 부직포 합지 천공필름.
4. 폴리올레핀계 폴리머를 용융하여 폴리머 용량 3~15g/㎡인 초박형 필름을 성형하면서; 필름의 용융상태에서 냉각롤에 부직포를 공급하여 부직포를 초박형 필름에 합지하고; 상기 합지 필름을 천공하는 과정을 특징으로하는 부직포 합지 천공필름의 제조방법.