KR100500003B1 - 면패스너용루프재및그제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고정기구로서 이용되는 면 패스너용 루프재에 관한 것으로서, 면 패스너용 루프재는 부직기부(1)와, 이 부직기부(1)의 적어도 한쪽 면에 형성된 다수의 루프(2)로 이루어지고, 부직기부(1)는 다수의 섬유가 집적되어 이루어진 것으로, 루프(2)의 표면의 적어도 일부에 미끄럼 방지제가 부착되어 있고, 루프(2) 표면이 요철 상태가 되어 있으며 또한, 루프(2) 자체의 열가소성에 의한 변형으로 루프(2) 표면이 요철 상태가 되어 있어, 이 요철에 의해 접합한 면 패스너용 후크재의 돌기물이 루프(2)에서 떨어지기 어려워 높은 접합력을 얻을 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

면 패스너용 루프재 및 그 제조방법{LOOP MATERIAL OF HOOK-AND-LOOP FASTENER AND MANUFACTURING PROCESS THEREOF}

본 발명은 고정기구로서 이용되는 면 패스너(hook-and-loop fastener) 중, 그 루프재에 관한 것으로서, 특히 기저귀와 수술복 등의 일회용 물품에 적용하기 위한 면 패스너용 루프재에 관한 것이다. 또, 본 발명은 이러한 면 패스너용 루프재를 제조하기 위한 하나의 방법에 관한 것이다.

면 패스너는 루프 또는 아치형의 걸어맞춤부를 표면에 다수 갖는 시트형상 또는 테이프형상 루프재와 버섯형상 또는 갈고리형상의 돌기물을 표면에 다수 갖는 시트형상 또는 테이프형상 후크재로 이루어지며, 후크재의 돌기물을 루프재의 걸어맞춤부에 걸리게 함으로써 고정기구로서 기능하는 것이다. 면 패스너는 다른 고정기구에 비해 그 사용의 간편함때문에 의류, 일용품, 내장재, 산업 자재를 비롯한 다양한 분야에서 사용되고 있다. 일반적으로 면 패스너의 후크재로서는 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 합성수지제의 시트형상물 또는 테이프형상물로서, 그 표면에 버섯형상 또는 갈고리형상의 다수의 돌기물을 형성시킨 것이 이용되고 있다. 한편, 면 패스너의 루프재로서는 나일론, 폴리에스테르, 폴리프로필렌 등의 합성 멀티필라멘트(multifilament) 또는 모노필라멘트(monofilament)를 제편직(製編織)으로서 얻어진 표면에 다수의 루프(파일)를 갖는 파일직물 또는 편물이 이용되고 있다.

이러한 면 패스너용 후크재와 루프재를 압착 접합한 경우, 상당히 높은 접합력(높은 박리력과 높은 전단력)을 얻을 수 있다. 또, 반복하여 여러번 압착 접합한 경우에 있어서도 높은 접합력을 유지할 수 있고, 높은 걸어맞춤 내구성을 갖는 것이다. 그러나, 기저귀나 수술복 등의 일회용 물품에 사용하는 경우, 일회 내지는 수회의 압착 접합으로 폐기되는 일이 많고, 그 정도로 높은 걸어맞춤 내구성을 필요로 하지 않는 경우가 많다. 따라서 일회용 물품에 상기한 면 패스너를 이용하는 것은 과잉품질이라고 말할 수 있어 부적당하다. 또, 너무 좋은 품질을 갖기 때문에 가격적으로도 고가이며, 일회용 물품에 사용하는 것은 부적당하다.

이러한 것 때문에, 기저귀와 수술복 등의 일회용 물품에 사용하는 면 패스너의 후크재 및 루프재로서 다양한 것이 제안되고 있다. 특히, 면 패스너용 루프재로서는 주름부를 갖는 장섬유 부직포로 이루어지는 것(일본국 특개평 6-33359호 공보), 또는 부직웹(nonwoven web)에 니들 펀치를 실시하여 그 표면에 루프를 형성시킨 것(일본국 특개평 7-171011호 공보 및 일본국 특개평 9-317호 공보)이 제안되고 있다. 이러한 부직포로 이루어지는 면 패스너용 루프재는 가격적으로도 저렴하고 높은 걸어맞춤 내구성을 갖는 것이 아니기 때문에 일회용 물품에 사용하는 데에는 적당하다.

그러나, 이들 면 패스너용 루프재는 모두 섬유로 형성된 주름부 또는 루프에 후크재의 돌기물을 건 것이기 때문에 접합력이 낮다고 하는 결점이 있었다. 즉, 섬유표면은 일반적으로 평활하고 마찰계수도 작은 것이기 때문에, 걸린 후크재의 돌기물이 떨어지기 쉽고, 높은 접합력을 얻을 수 없는 결점이 있었다. 따라서, 이들 면 패스너용 루프재를 이용하여 후크재와 압착접합하면, 접합후에 있어서 전단력(후크재 및 루프재의 면방향으로 생성되는 외력)의 하중이 부가되거나 또는 박리력(후크재와 루프재의 면방향과 수직으로 생성되는 외력)이 부가되면, 접합이 떨어져버리는 결점이 생기는 것이다. 일회용 물품에 있어서도 높은 걸어맞춤 내구성은 필요없지만, 높은 접합력은 필요하다.

그래서 본 발명은 부직포제의 면 패스너용 루프재에 있어서 적어도 그 한쪽 면에 형성되어 있는 루프 표면을 다양한 수단으로 요철 상태로 이루어, 후크재의 돌기물과 루프가 걸린 후에 있어서 돌기물과 루프의 마찰저항을 크게하고 또한 루프에서 돌기물이 떨어지기 어렵게 하고자 하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로서는 루프 표면에 미끄럼 방지제를 부착시킴으로써 루프 표면을 요철 상태로 하는 수단 및 루프를 구성하는 섬유로서 저융점 중합체와 고융점 중합체로 이루어지는 복합 섬유를 채용하고, 저융점 중합체에 연화 또는 용융에 의한 변형을 부여하여, 루프 표면을 요철 상태로 하는 수단이 있다. 전자는 다수의 섬유가 집적되어 이루어지는 부직기부(nonwoven base)와, 상기 부직기부의 적어도 한쪽 면에 상기 섬유의 일부가 돌출함으로써 형성된 다수의 루프로 이루어지고, 이 루프 표면의 적어도 일부에는 미끄럼 방지제가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 면 패스너용 루프재에 관한 것이다. 후자는 고융점 중합체와 저융점 중합체가 복합되어 이루어지는 복합 섬유로서, 그 섬유 표면의 적어도 일부가 저융점 중합체로 형성되어 있는 복합 섬유가 집적되어 이루어지는 부직기부와, 상기 부직기부의 적어도 한쪽 면에 상기 복합 섬유의 일부가 돌출됨으로써 형성된 다수의 루프로 이루어지고, 이 루프 표면의 적어도 일부에는 상기 저융점 중합체의 연화 또는 용융에 의한 요철이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 면 패스너용 루프재에 관한 것이다.

본 발명에 따른 면 패스너용 루프재는 다수의 섬유가 집적되어 이루어지는 부직기부와, 이 부직기부의 적어도 한쪽 면에 형성된 다수의 루프로 이루어진다. 이러한 면 패스너용 루프재는 일반적으로 30∼100 g/㎡ 정도, 바람직하게는 50∼80 g/㎡ 정도의 중량을 갖는 것이다. 이러한 면 패스너용 루프재를 개념적으로 나타내면, 도 1과 같고, "1"은 부직기부이고, "2"는 루프이다. 부직기부는 다수의 섬유가 집적되어 이루어진 것으로서, 섬유로서는 장섬유 또는 단섬유가 이용되며, 또한 장섬유와 단섬유를 혼합하여 이용하여도 좋다. 이 섬유의 일부는 루프를 형성하기 위해서도 이용되는 때문에 일반적으로는 장섬유를 이용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 단섬유를 이용하면, 단섬유의 일단이 부직기부에서 돌출하기 쉽고, 반고리형상의 루프를 형성하기 어려운 경향이 있다. 또, 단섬유로 형성된 루프는 면 패스너용 후크재와 접합한 후, 박리할 때에 부직기부에서 탈락하기 쉽고, 면 패스너용 후크재에 단섬유가 부착되기 쉽기 때문이다. 또한, 면 패스너용 후크재에 단섬유가 부착되면, 후크재의 돌기물의 성능이 저하해 단 1회 사용이라면 문제 없지만, 2회 이상 사용하는 경우에는 2회째 이후는 높은 접합력을 얻을 수 없게 된다.

섬유소재로서는 천연섬유, 재생섬유, 합성섬유 등 종래 공지된 것이 이용된다. 합성섬유로서는 1종류의 중합체로 이루어지는 단상 섬유로서도 좋고, 2종 이상의 중합체가 복합되어 이루어지는 복합 섬유라도 좋다.

단상 섬유로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트와 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 섬유, 나일론6과 나일론66 등의 폴리아미드계 섬유, 폴리에틸렌과 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 섬유, 폴리유산과 폴리부틸렌숙시네이트 또는 폴리에틸렌숙시네이트 등의 생분해성 폴리에스테르 섬유 등의 열가소성 섬유를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 단순히 폴리에스테르라고 할 때는 생분해성이 아닌 방향족계 폴리에스테르를 의미하고 생분해성 폴리에스테르라고 할 때는 생분해성의 지방족 폴리에스테르를 의미하고 있다. 이러한 열가소성 섬유 중에서도 저신장성으로 형태 안정성이 뛰어난 폴리에스테르계 섬유, 특히 폴리에스테르계 장섬유를 이용하는 것이 가장 바람직하다. 왜냐하면 이 섬유는 루프를 형성하는 것이기도 하기 때문에 후크재와 걸어맞출 때에 신장하기 어려운 쪽이 바람직하기 때문이다.

또, 복합 섬유로서는 고융점 중합체와 저융점 중합체가 복합되어 이루어지는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 고융점 중합체/저융점 중합체의 조합으로서는 폴리에스테르/폴리올레핀, 고융점 폴리에스테르/저융점 폴리에스테르, 폴리아미드/폴리올레핀, 고융점 폴리아미드/저융점 폴리아미드, 폴리프로필렌/폴리에틸렌, 고융점 생분해성 폴리에스테르/저융점 생분해성 폴리에스테르 등을 들 수 있다. 또, 복합 형태로서는 심초형(sheath-core type)(편심심초형 및 동심심초형의 양자를 포함함), 사이드바이사이드형(side-by-side type), 해도형(sea-island type), 단면다엽형(sectional multi-foliate type) 등을 들 수 있다. 이러한 복합 형태에 있어서, 저융점 중합체가 섬유 표면의 적어도 일부를 형성하고 있는 것을 이용하는 것이 바람직하다.

복합 섬유로서 특히 바람직한 것은 심초형 복합 섬유로서, 심성분이 고융점 중합체인 폴리에스테르로 구성되고, 초성분이 저융점 중합체인 폴리올레핀으로 구성되어 있는 것이 좋다. 이것도 심성분이 폴리에스테르이기 때문에, 저신장성으로 형태안정성이 뛰어나기 때문이다. 폴리에스테르로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 주된 반복 단위가 에틸렌테레프탈레이트인 공중합 폴리에스테르 등을 이용할 수 있다. 에틸렌테레프탈레이트에 공중합되는 성분으로서는 종래 공지된 산성분 및/또는 글리콜 성분을 이용할 수 있다. 산성분으로서는 이소프탈산과 아디프산 등을 이용할 수 있고, 글리콜 성분으로서는 프로필렌글리콜과 디에틸렌글리콜 등을 이용할 수 있다. 또, 폴리올레핀으로서는 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌초산 비닐 공중합체 등을 이용할 수 있다.

복합 섬유로서 심초형 복합 섬유를 이용하는 경우, 심성분과 초성분의 중합 비율(중합비)는 심성분:초성분=1 : 0.2∼5의 범위인 것이 바람직하다. 초성분의 양이 이 범위를 넘어서 너무 많으면, 열의 부여에 의해 복합 섬유 전체가 변형하기 쉬워져 표면에 요철이 생기기 어렵게 된다. 역으로 초성분의 양이 이 범위를 넘어서 너무 적으면, 열을 부여하여도 복합 섬유 표면의 변형량이 적어 표면에 단차가 있는 요철이 생기기 어려워진다.

상기한 각종 섬유(단상 섬유와 복합 섬유 등)의 섬도(纖度)는 2∼10 데니어(denier)정도가 바람직하고, 특히 5 데니어 정도인 것이 가장 바람직하다. 2 데니어 미만이면, 섬유의 인장 강도가 낮아져 후크재와의 접합 후에 외력이 부하되면 루프가 절단되기 쉬워져 접합력이 저하하기 때문이다. 또, 10 데니어를 초과하면, 섬유의 강성이 높아져 루프재의 유연성이 저하한다. 또, 상기한 각종 섬유의 횡단면 형상은 원형으로 제한되지않으며 삼각형, 사각형, 우물정자형, 타원형, 편평형, 십자형, 다엽형 등의 이형 단면 형상이라도 좋다. 또, 각종 섬유는 중공 섬유(단면형상은 원형이라도 이형이어도 좋다)라도 좋다. 특히, 중공 섬유는 구부림에 의한 회복력이 크기 때문에 중공 섬유로 형성된 루프는 다양한 변형을 받아도 당초 루프 형상으로 되돌아가기 쉽기 때문에 바람직한 것이다. 또, 단면 이형의 섬유 중이라도 구부림에 의한 회복력이 큰 것은 중공 섬유와 동일한 이유로 바람직한 것이다.

부직기부는 상기한 바와 같은 섬유가 집적되어 이루어진 것이지만, 섬유 상호간은 어떤 수단으로 접착 및/또는 얽힘으로서 어느 정도 고정되고 형태 안정성이 부여되고 있는 것이 바람직하다. 섬유 상호간을 접착하는 데에는 종래의 부직포 제조 시에 이용되고 있는 임의의 수단을 채용하면 좋다. 예를 들면, 바인더 수지를 부여함으로서 섬유 상호간을 접착하여도 좋고 또는 섬유로서 열가소성 섬유를 이용한 경우에는, 이 열가소성 섬유의 연화 또는 용융에 의한 자기융착에 의한 섬유 상호간을 접착하여도 좋고 또는, 섬유로서 고융점 중합체와 저융점 중합체가 복합되어 있어 섬유표면의 적어도 일부가 저융점 중합체로 형성되어 있는 복합 섬유를 이용한 경우에는, 이 저융점 중합체의 연화 또는 용융에 의한 융착에 의해 섬유 상호간을 접착하여도 좋다. 또한 이들 수단을 병용하여도 좋다. 또, 섬유 상호간을 얽어매는 데에도 종래의 부직포제조 시에 이용되고 있는 임의의 수단을 채용하면 좋다. 예를 들면, 니들 펀치(needle punching)와 워터 니들링(water needling)을 실시함으로서 섬유 상호간을 얽어매어도 좋다. 또한, 섬유 상호간의 얽힘과 접착을 병용하여도 좋다. 예를 들면, 바인더 수지에 의한 섬유 상호간의 접착, 열가소성 섬유의 자기 융착에 의한 섬유 상호간의 접착 또는 복합 섬유의 저융점 중합체의 융착에 의한 섬유상호간의 접착, 니들 펀치에 의한 섬유 상호간의 얽힘이라고 하는 3가지 수단을 병용하여도 좋다.

섬유 상호간을 접착할 때에 이용되는 바인더 수지로서는 아크릴산 메틸, 아크릴산 에틸, 아크릴산 부틸, 메타크릴산 메틸, 메타크릴산 에틸, 메타크릴산 부틸, 아크릴로니트릴, 스티렌, 염화비닐, 초산비닐 등의 모노머를 1종 또는 2종 이상 원하는 몰비로 배합하여 중합하여 얻어지는 중합체 또는 공중합체, 또는 이들 중합체 또는 공중합체를 가교제에 의해 가교한 가교형 중합체 등을 이용할 수 있다. 부직기부에서 바인더 수지의 부착량은 3∼25 중량%가 바람직하고, 특히 5∼20 중량%가 보다 바람직하다. 바인더 수지의 부착량이 3 중량% 미만이 되면, 부직기부의 형태 안정성이 저하할 경향이 생긴다. 또, 루프가 부직기부에서 탈락하기 쉬워지거나, 루프와 후크재의 돌기물과의 접합 후에 있어서, 외력에 의해 루프가 신장하기 쉬워지는 경향이 생긴다. 한편, 바인더 수지의 부착량이 25 중량%를 넘으면, 부직기부의 유연성이 저하하는 경향이 생긴다. 또한, 열가소성 섬유의 자기융착에 의한 섬유 상호간의 접착 또는 복합 섬유의 저융점 중합체의 융착에 의한 섬유 상호간의 접착 또는 니들 펀치에 의한 섬유 상호간의 얽힘 등과 병용할 때는, 이들 수단에 의해 부직기부의 형태 안정성이 유지되기 때문에 바인더 수지의 부착량은 3 중량% 미만이라도 좋고, 또한 0 중량%라도 좋다는 것은 말할 필요도 없다.

열가소성 섬유의 연화 또는 용융에 의한 자기 융착에 의해 섬유 상호간을 접착하는 경우 및 복합 섬유의 저융점 중합체의 융착에 의해 섬유 상호간을 접착하는 경우, 일반적으로 부직기부의 한쪽 면에만 루프를 형성하고 부직기부의 다른 면(루프가 형성되어 있지 않은 면으로 이하 「비루프면(non-loop side)」이라고 하고, 또 루프가 형성되어 있는 면을 이하 「루프면(loop side)」이라고 함)에서 열을 부여하여 자기융착 등에 의한 섬유 상호간의 접착을 실시하는 것이 바람직하다. 루프면에서 열을 부여하면, 루프가 연화 또는 용융되어 그 형태가 변화할 위험이 있기 때문이다.

부직기부의 적어도 한쪽 면에 형성되는 다수의 루프는 부직기부를 구성하고 있는 섬유의 일부가 돌출함으로서 형성되는 것이다. 여기에서 루프라는 것은 부직기부 중에 존재하는 섬유의 일부가 부직기부 밖으로 돌출하여 생성된 반고리 형상의 것으로 그 반고리의 양단은 부직기부에 매입되어 있는 것을 의미하고 있다. 예를 들면, 도 2 내지 도 6 및 도 8 내지 도 12에 보여지는 반고리 형상의 것이 루프이다. 또한 도 2 내지 도 6 및 도 8 내지 도 12는 부직기부의 일부와 수 개의 루프를 나타낸 현미경사진(배율 40배)에 기초한 개략도이다. 또한, 다수의 루프는 부직기부의 한쪽 면에만 형성되는 것이 일반적이지만, 양면에 형성되는 것도 드물게 있다.

도 2 내지 도 6에 나타난 루프 표면의 적어도 일부에는 미끄럼 방지제가 부착되어 있다. 이들 루프에서 미세한 절(節)과 같이 보여지는 것이 미끄럼 방지제이다. 미끄럼 방지제는 각 루프 표면 전체에 부착되어 있어도 좋고, 부분적으로 부착되어 있어도 좋다. 부분적으로 부착되어 있는 쪽이 절과 같은 형태가 되어 단차가 생기기 때문에 후크재의 돌기물이 미끄러지기 어렵워지고 루프재와 후크재와의 접합력이 높아진다. 미끄럼 방지제로서는 루프가 형성되어 있는 섬유 표면의 마찰 저항을 증대시키는 물질이라면 어떠한 것이라도 이용할 수 있다. 특히, 상기한 바인더 수지와 동일한 것을 이용하는 것이 바람직한다. 예를 들면, 아크릴산 메틸, 아크릴산 에틸, 아크릴산 부틸, 메타크릴산 메틸, 메타크릴산 에틸, 메타크릴산 부틸, 아크릴로니트릴, 스티렌, 염화비닐, 초산비닐 등의 모노머를 1종 또는 2종 이상을 중합하여 얻어지는 중합체 또는 공중합체 또는 이 중합체 또는 공중합체의 가교물을 이용하는 것이 바람직하다. 2종 이상의 모노머를 공중합할 경우에는 각 모노머를 원하는 몰비로 배합하여 실시하는 것은 말할 필요도 없다. 특히, 폴리아크릴산계 중합체 또는 폴리메타크릴산계 중합체 등의 가교물로 이루어지는 고무계 중합체는 그 탄력성에 의해 미끄럼방지 효과가 향상하기 때문에 바람직하다.

루프 표면에 부착시키는 미끄럼 방지제의 양은 미끄럼 방지제가 부착된 루프중량에 대해서 3∼25 중량%가 바람직하고, 특히 5∼20 중량%가 보다 바람직하다. 미끄럼 방지제의 부착량이 3 중량% 미만이 되면, 루프 표면에 절과 같은 솟아오른 부분이 다수형성 되기 어렵워져 충분한 미끄럼방지 효과를 발휘할 수 없게 된다. 한편, 미끄럼 방지제의 양이 25 중량%를 넘으면, 루프 표면에 균일한 미끄럼 방지제의 막이 형성되어 절과 같이 솟아오른 부분이 적어지기 때문에 미끄럼방지 효과가 저하하는 경향이 생긴다. 루프 표면에 미끄럼 방지제를 부착시키는 수단으로서는 가열·건조 등에 의해 미끄럼 방지제를 생성하는 조성물 또는 미끄럼 방지제를 용해 또는 분산시킨 용액(이하, 「미끄럼 방지제액(antislipping agent solution)」이라 함)을 루프에 분무, 도포 또는 함침한 후, 가열 또는 건조시키고 부착시키면 좋다. 특히, 미끄럼 방지제로서 바인더 수지와 동일한 물질을 이용한 경우에는 부직기부 전구체와 루프로 이루어지는 재료 전체를 미끄럼 방지제액 중에 함침시키면, 부직기부 전구체의 섬유 상호간을 바인더 수지로 접착 결합할 수 있음과 동시에 루프 표면에도 미끄럼 방지제를 부착시킬 수 있다.

도 8 내지 도 12에 나타난 루프는 고융점 중합체와 저융점 중합체가 복합되어 이루어져 섬유 표면의 적어도 일부가 저융점 중합체로 형성되어 있는 복합 섬유로 이루어지는 것이다. 이들 루프 표면의 적어도 일부에는 저융점 중합체의 연화 또는 용융에 의한 요철이 형성되어 있다. 이 요철은 현미경사진으로는 약간의 농담에 의해 확인할 수 있고 도 8 내지 도 12에 있어서는 진한 부분은 굵고, 옅은 부분은 가는 요철을 나타낸다. 이러한 요철은 각 루프 표면 전체에 형성되어 있어도 좋고, 부분적으로 형성되어도 좋다. 이러한 요철을 형성하기 위해서는 복합 섬유 속의 저융점 중합체를 연화 또는 용융시키고 부분적으로 가압하고 또는 가압하지 않고서 복합 섬유 상호간을 융착시킨 후, 이 융착을 파괴(박리)하면 좋다. 그렇게 하면, 파괴부분에서 요철이 형성되기 때문이다. 복합 섬유로서는 초성분이 저융점 중합체로 이루어지는 심초형 복합 섬유를 채용하면, 섬유 표면의 모든 부분에서 요철을 형성할 수 있는 가능성이 생기고 요철을 다수 두는 것이 가능하다. 그 외에 복합 섬유로서는 저융점 중합체가 섬유 표면의 일부를 구성하고 있는 사이드바이사이드형 복합 섬유와 해도형 복합 섬유 또는 다엽단면형 복합 섬유를 이용할 수도 있다.

부직기부의 표면에 형성된 루프의 수에 대해서는 후술하는 실시예에서 박리력 및 전단력의 측정 방법에 의해 4회 접합 박리를 반복한 후에 있어서도 35 gf/㎝ 이상의 박리력 및 200 gf/㎠ 이상, 바람직하게는 400 gf/㎠ 이상 전단력을 유지할 수 있게 하는 것이 바람직하다. 물론, 이 박리력 및 전단력은 루프 표면에 부착된 미끄럼 방지제의 종류와 양 또는 루프 표면의 요철의 정도와 수 또는 후크재의 종류에 의해 변화하는 것이기 때문에 루프수에 대해서는 이들 사정을 참고한 후, 적정 결정하면 좋다. 일반적으로는 현미경 사진으로 관찰하여 대략 30 개/㎠ 이상인 것이 바람직하다. 또, 루프의 길이, 즉, 부직기부 표면에 돌출한 반고리의 길이는 이것도 현미경사진을 관찰하여 대략 0.5∼8 ㎜ 정도인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 루프는 일반적으로 부직기부의 표면에 무작위로 형성되어 있다. 즉, 루프가 일정 간격인 동시에 일정 방향을 향하여 규칙적으로 형성되어 있는 것이 아니라, 무작위 간격인 동시에 무작위 방향을 향하여 형성되어 있다. 이렇게 무작위로 형성되어 있음으로서 후크재에 만들어져 있는 돌기물(버섯형상 돌기물과 갈고리형상 돌기물)의 형태를 선택하지 않고, 대략 양호한 접합력(고박리력 및 고전단력)을 얻을 수 있다. 예를 들면, 루프가 규칙적으로 형성되어 있으면, 그 규칙성에 합치하는 돌기물을 갖는 후크재와 접합할 때는 강고한 접합력을 얻을 수 있지만, 그 규칙성에 합치하지 않는 돌기물을 갖는 후크재와 접합할 때에는 양호한 접합력을 얻을 수 없게 된다.

본 발명에 따른 면 패스너용 루프재에 설치된 루프에는 그 표면의 적어도 일부에 미끄럼 방지제가 부착되어 있고 또는 그 표면이 저융점 중합체의 연화 또는 용융에 의한 요철이 형성되어 있어, 이 루프가 후크재의 돌기물과 접합한 경우, 루프와 돌기물과의 마찰저항이 커져, 양자가 떨어지기 어려워진다는 작용을 나타낸다.

따라서, 본 발명에 따른 면 패스너용 루프재를 이용하여 후크재와 접합하면, 기저귀와 수술복 등의 일회용 물품 또는 그 외의 다양한 물품의 고정기구를 강력하게 접합할 수 있고, 사용할 때에 고정기구에서 떨어지기 어려운 효과를 나타낸다. 또, 본 발명에 따른 면 패스너용 루프재는 부직포제이기 때문에 걸어맞춤 내구성에 대해서는 편직물제에 미치지 못하지만, 가격적으로 저렴하다. 따라서, 본 발명에 따른 면 패스너용 루프재는 걸어맞춤 내구성을 그다지 필요로 하지 않고, 가격적으로 저렴한 것이 요구되는 일회용 물품에 이용하는 것에 적합하다.

또, 본 발명에 따른 면 패스너용 루프재의 부직기부에 바인더 수지를 부여하여 섬유 상호간을 결합해 둔 경우에는 부직기부의 형태 안정성이 향상된다. 또, 섬유로서 열가소성 섬유, 또는 고융점 중합체와 저융점 중합체가 복합되어 이루어지는 복합 섬유로서 그 섬유 표면의 적어도 일부가 저융점 중합체로 형성되어 있는 복합 섬유를 사용하여 부직기부의 비루프면에 존재하는 섬유 상호간 또는 복합 섬유 상호간을 열융착해 둔 경우에도, 부직기부의 형태 안정성이 향상된다. 또한, 이 양자를 병용한 경우에는 또한, 부직기부의 형태 안정성이 향상된다. 이렇게 부직기부의 형태안정성을 향상시켜 둔 경우에는 루프 자체도 안정되고 걸어맞춤 내구성도 어느 정도 나오고, 면 패스너용 루프재의 취급성도 향상된다고 하는 효과를 나타낸다.

본 발명에 따른 면 패스너용 루프재 제조 방법의 하나는 기본적으로 다수의 섬유가 집적되어 이루어지는 부직웹을 형성하고, 이 부직웹에 니들 펀치 등의 수단으로 루프를 형성하고, 그 후 이 루프 표면에 미끄럼 방지제를 부착시킨다고 하는 구성으로 이루어진다.

부직웹의 형성은 종래 공지의 임의의 수단을 채용할 수 있다. 니들 펀치도 종래 공지의 임의의 수단을 채용하면 좋다. 펀치침으로서 바브침(가시 붙은 침)을 이용한 경우라도 포크침(가시 없는 침으로 선단이 포크형상으로 되어 있는 침)을 이용한 경우라도 부직웹의 비펀치면(펀치침이 위치하는 측의 반대면)에 루프가 형성된다. 니들 펀치 시에서 펀치 밀도(부직웹에 펀치침이 관통하는 횟수이고, 단위는 회/㎠로 나타냄)는 30∼180 회/㎠ 정도인 것이 바람직하고, 특히 40∼120 회/㎠인 것이 보다 바람직하다. 펀치 밀도가 180 회/㎠를 넘으면, 펀치침의 관통 횟수가 지나치게 많아져 일단 형성된 루프가 파괴되기 쉬워진다. 또, 펀치 밀도가 30 회/㎠ 미만이면, 루프수가 적어져 원하는 접합력을 얻을 수 없게 되는 경우가 있다. 그리고, 이렇게 하여 형성된 루프 표면에 미끄럼 방지제를 부착시키는 것에는 루프면에 미끄럼 방지제액을 분무한 후 건조하는 방법, 니들 펀치를 마친 부직웹 전체를 미끄럼 방지제액 중에 함침한 후 건조하는 방법, 표면에 미끄럼 방지제액을 부착시킨 롤에 루프면을 접촉시킨 후 건조하는 방법(이른바 키스 코터법(coating method with a kiss roller)) 등을 이용할 수 있다.

또, 니들 펀치를 대신하여 또는 니들 펀치와 병용하여 기모가공기(起毛加工機)를 이용하여 루프를 형성하여도 좋다. 기모가공기는 부직웹 표면의 섬유를 걸어 걸려 나온 루프를 형성하는 것이다. 따라서, 루프가 형성되는 면은 기모가공기에 의해 처리된 부직웹면이 된다. 기모가공기를 이용하는 경우에는 부직웹 중 섬유 상호간은 어떠한 수단으로 어느 정도 고정되어 있는 쪽이 바람직하다. 섬유 상호간이 고정되어 있지않으면, 부직웹 표면의 섬유가 기모가공기에 의해서 떨어질 가능성이 높기 때문이다.

이러한 제조 방법 중, 가장 바람직한 구체적 제조 방법의 하나로서 이하와 같은 방법을 들 수 있다. 이 방법은 2.86 ㎝ 이상의 다수의 열가소성 장섬유를 집적하여 부직웹을 얻는 공정과, 상기 부직웹에 니들 펀치를 실시함으로서 상기 열가소성 장섬유 상호간을 얽어맨 부직기부 전구체를 얻음과 동시에 상기 부직기부 전구체의 한쪽 면에만 다수의 루프를 형성하는 공정과, 상기 루프 표면의 적어도 일부에 미끄럼 방지제를 부여하는 공정과, 상기 부직기부 전구체의 다른 면(즉, 비루프면)에만 열을 부여하여 상기 부직기부 전구체를 구성하고 있는 열가소성 장섬유 상호간의 적어도 일부를 융착시켜 부직기부를 얻는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 면 패스너용 후크재의 제조 방법이라고 하는 것이다.

이 방법을 도 7에 기초하여 구체적으로 설명하면, 다음과 같다. 우선, 상술한 폴리에스테르계 장섬유, 폴리아미드계 장섬유 또는 폴리올레핀계 장섬유 등의 열가소성 장섬유를 준비한다. 그리고, 이 열가소성 장섬유를 다수 집적시키고 부직웹(3)을 얻는다. 이러한 부직웹(3)은 열가소성 장섬유를 방사하여 바로 집적시키는 방법(이른바 스판본드법(spun bonded process))을 채용하여 형성하는 것이 바람직하다.

다음에 이 부직웹(3)에 니들 펀치를 실시한다. 니들펀치는 펀치침(5)이 이식된 침판(4)을 상하로 움직여 부직웹(3)에 펀치침(5)을 관통시켜 실시하는 것이다. "6"은 구멍 스크린으로 부직웹(3)을 담지하는 것이다. 구멍 스크린(6)의 구멍은 펀치침(5)과 대응시켜 설치되어 있고, 부직웹(3)를 관통하여 안쪽에서 나온 펀치침(5)을 받기 위한 것이다. 이 니들 펀치에 의해 부직웹(3)의 단면에서 루프가 형성된다. 상술한 것과 같이 펀치침(5)으로서 바브침을 이용한 경우라도 포크침을 이용한 경우라도, 펀치침이 위치하는 측의 반대면에 루프가 형성된다. 또, 부직웹(3)에 니들 펀치를 실시하면, 루프를 제외한 부직웹 본체 중의 장섬유 상호간도 얽혀지고 어느 정도의 인장 강도를 갖는 부직기부 전구체가 된다.

이 후, 부직기부 전구체의 비루프면에만 열을 부여하여 열가소성 장섬유를 연화 또는 용융시키고 열가소성 장섬유 상호간의 적어도 일부를 융착시킨다. 구체적으로는 비루프면만이 가열롤에 접촉하는 것과 같은 수단을 채용하면 좋다. 상기한 것과 같이 비루프면은 펀치침이 위치하는 측면, 즉 도 7에서 부직웹(3)의 상측 면이 된다. 따라서 "9"로 나타낸 롤을 실온에서 롤로 하고, "8"로 나타낸 롤을 가열롤로 하면, 비루프면은 가열롤(8)에 의하여 열이 부여되고 주로 비루프면에 있어서 열가소성 장섬유 상호간이 융착되어진다. 또한, 롤(8)과 롤(9)의 사이에는 일정 클리어런스(clearance)가 설치되어 있어 니들 펀치에 의해 생성된 루프가 열의 작용으로 변형되거나 또는 부직기부 중에 매입되지 않도록 되어 있다.

이어서, 부직기부와 루프로 이루어지는 재료를 미끄럼 방지제액(7) 중에 침지하여 루프 표면의 적어도 일부에 미끄럼 방지제를 부여한다. 미끄럼 방지제로서는 상술한 다양한 중합체, 공중합체 또는 이들의 가교물(가교형 중합체)을 이용할 수 있고, 바인더 수지로서도 기능시킬 수 있다. 따라서, 바인더 수지로서도 기능하는 미끄럼 방지제를 이용하여 도 7에 나타난 침지법에 의해 루프 표면에 미끄럼 방지제를 부여하면, 동시에 부직기부에도 미끄럼 방지제(바인더 수지)가 부여되게 된다. 부직기부에 바인더 수지가 부여되면, 장섬유 상호간이 이 바인더 수지로 접착 결합되게 되고 부직기부의 인장 강도 등의 기계적 물성이 다시 향상된다. 즉, 도 7에 나타난 바와 같은 방법에 있어서는 루프 표면에 미끄럼 방지제를 부여하는 공정에 부직기부를 구성하고 있는 열가소성 장섬유 상호간에 바인더 수지를 부여하고 이 열가소성 장섬유 상호간을 접착 결합시키는 공정이 부가되게 된다.

또, 도 7에 있어서는 부직기부 전구체와 루프에 의해 이루어지는 재료를 롤(8)과 롤(9)의 사이로 통과시킨 후에, 루프 표면에 미끄럼 방지제를 부여하게 되어 있지만, 이 공정을 역으로 하여 미끄럼 방지제를 부여한 후에 롤(8)과 롤(9)의 사이를 통과시켜도 좋다. 또, 미끄럼 방지제를 부여함과 동시에 부직기부 전구체에 바인더 수지를 부여하여 부직기부 전구체를 구성하는 열가소성 섬유 상호간을 바인더 수지에 의해 접착 결합하여도 좋다. 이떻게 하여도 부직기부 전구체의 비루프면에만 열을 부여함으로써 주로 비루프면을 구성하는 열가소성 장섬유 상호간은 융착되고, 형태 안정성이 부여되어 부직기부가 된다. 또, 부직기부에 바인더 수지가 부여되어 열가소성 장섬유 상호간이 접착 결합되어 있는 경우에는 보다 형태 안정성이 뛰어난 부직기부가 된다. 이 경우에는 도 7에 나타난 순서와 같이 융착 후에 바인더 수지를 부여하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 열가소성 섬유 상호간의 융착에 의해 섬유 상호간의 실질적인 교점이 증가하고 있어 이러한 상태에서 바인더 수지를 부여하는 쪽이 교점이 효율적으로 접착 결합되어 형태 안정성이 뛰어난 부직기부를 얻기 쉽기 때문이다. 그러나, 부직기부 전구체에 바인더 수지를 부여한 후, 융착하여도 좋은 것은 상기한 것과 같다.

이상과 같이 하여 얻어진 부직기부의 한쪽 면에는 다수의 루프가 형성되어 있고 또한 이 루프 표면의 적어도 일부에는 미끄럼 방지제가 부착되어 있다. 이러한 미끄럼 방지제가 부착된 루프와 부직기부로 이루어지는 부직포제의 면 패스너용 루프재를 후크재와 압착 접합하면, 미끄럼 방지제 부착 루프와 후크재의 돌기물이 걸어맞춤한 후에 있어서 마찰 저항이 크고 비교적 높은 전단력이 부하되어도 루프재와 후크재가 떨어지기 어려운 것이다. 또한, 도 7에 나타난 방법에 의해 얻어진 면 패스너용 루프재는 일반적으로 롤(roll) 형상으로 감겨 빼내게 되는 것이기 때문에 현실적으로 일회용 물품에 적용하는 경우에는 일정형상의 테이프 또는 시트로서 이용되는 것은 말할 필요도 없다.

본 발명에 따른 면 패스너용 후크재의 제조 방법의 다른 하나는 기본적으로는 고융점 중합체와 저융점 중합체가 복합되어 있어 섬유 표면의 적어도 일부가 저융점 중합체로 형성되어 있는 복합 섬유를 다수 집적하여 이루어지는 부직웹을 형성하고 이 부직웹에 부분적으로 열을 부여하여 저융점 중합체를 연화 또는 용융시키고, 복합 섬유 상호간을 융착시켜, 이 후 니들 펀치와 기모가공기 등의 수단으로 복합 섬유 상호간의 융착을 박리하면서 루프를 형성하고, 루프 표면에서 융착의 박리에 의한 요철(저융점 중합체의 연화 또는 용융에 의한 요철)을 생기게 하는 구성으로 이루어진다. 부직웹의 형성수단, 니들 펀치의 수단 및 펀치 밀도 등은 상기한 제조 방법의 경우와 동일하다.

이러한 방법 중 가장 바람직한 방법을 도 13에 기초하여 구체적으로 설명하면, 다음과 같다. 우선, 고융점 중합체와 저융점 중합체가 복합되어 있고, 섬유 표면의 적어도 일부가 저융점 중합체로 형성되어 있는 2.86 ㎝ 이상의 복합 장섬유를 준비한다. 고융점 중합체/저융점 중합체의 조합과 복합 형태 등은 상기한 바와 같고, 특히 바람직한 것은 심초형 복합 장섬유로서 심성분이 폴리에스테르이고 초성분이 폴리올레핀으로 구성되는 복합 장섬유를 이용하는 것이 바람직하다. 이 복합 장섬유를 다수 집적시켜 부직웹(3)을 얻는다. 이러한 부직웹(3)도 고융점 중합체와 저융점 중합체를 복합 방사하여 바로 집적시키는 방법(이른바 스폰 본드법)을 채용하여 형성하는 것이 바람직하다.

다음에 이 부직웹(3)에 부분적으로 열을 부여한다. 그리고, 부분적으로 열을 부여한 부분에 있어서, 복합 장섬유의 표면에 노출되어 있는 저융점 중합체를 연화 또는 용융시키고, 복합 장섬유 상호간을 가융착시킨 가융착 구역(temporarily heat-bonded area)을 형성한다. 이 가융착 구역은 부직웹 중에 산점(散点)형상을 만들어, 각 가융착 구획 사이는 소정 간격을 두고 배치되어 있다. 여기에서 부직웹(3)에 열은 부여할 때의 온도는 저융점 중합체의 융점 이하로 일정 범위의 온도인 것이 바람직하다. 이 온도가 저융점 중합체의 융점을 넘으면, 가융착 구역에서 융착이 견고하게 되어, 후의 니들펀치 공정에서 가융착을 박리하기 어렵워진다. 또, 이 온도가 저융점 중합체의 융점 이하에서 일정 범위를 넘어 너무 낮아지면, 저융점 중합체의 연화 또는 용융에 의한 변형(요철)이 적어지는 경향이 생긴다. 따라서, 부직웹(3)에 열을 부여할 때의 온도는 (저융점 중합체의 융점 -15 ℃)∼(저융점 중합체의 융점 -45 ℃)의 범위인 것이 바람직하다.

부직웹(3)에 부분적으로 열을 부여하는 방법으로서는 요철롤(11)과 평활롤(12)로 이루어지는 엠보싱장치 또는 한쌍의 요철롤(11, 12)로 이루어지는 엠보싱장치를 사용하여 요철롤(11)을 가열하고 부직웹(3)에 그 볼록부를 누르면 좋다. 또한, 이 볼록부는 요철롤면에 산점형상으로 배치 설치되어 있는 것이다. 이 때, 요철롤(11)은 상기한 바와 같이 저융점 중합체의 융점 이하에서 일정 범위의 온도로 가열되어 있는 것이 바람직하다. 요철롤(11)의 개개의 볼록부의 선단면 형상은 구형, 타원형, 마름모꼴, 삼각형, T자형, 우물정자형, 장방형 등의 임의의 형상을 채용할 수 있다. 또, 가융착 구역은 초음파 용착(溶着)장치를 사용하여 형성하여도 좋다. 초음파 용착장치는 부직웹(3)의 소정 구역에서 초음파를 조사함으로서 그 구획에서 복합 장섬유 상호간의 마찰열로 저융점 중합체를 연화 또는 용융시키는 것이다. 이상과 같은 방법으로 부직웹(3)에 부분적으로 열을 부여하면, 복합 장섬유 표면에 존재하는 저융점 중합체가 연화 또는 용융하고 복합 장섬유 상호간을 가융착시켜 가융착 구역이 산점형상으로 배치된 부직플리스(nonwoven fleece)(10)가 얻어지는 것이다.

다음에 이 부직플리스(10)에 니들 펀치를 실시한다. 이 니들 펀치는 도 7을 인용하여 설명한 것과 동일한 요령으로 실시한다. 이 결과, 부직플리스(10) 중의 가융착 구역에서 복합 장섬유 상호간의 가융착이 박리된다. 즉, 니들 펀치에 의해 복합 장섬유가 부직플리스(10)의 상하방향으로 운동하기 때문에 이에 의해 가융착 구역이 파괴되고 복합 장섬유 상호간의 가융착이 떨어지게 되는 것이다. 그리고 펀치침(5)이 위치하는 측의 반대면에 복합 장섬유에 의한 루프가 형성된다. 따라서, 복합 장섬유 중의 가융착 부분도 루프의 일부를 형성하게 되기 때문에 이 부분에 있어서는 저융점 중합체의 연화 또는 용융에 의한 요철(가융착의 박리에 의한 요철)이 루프 중에 존재하는 것이다. 또, 부직플리스(10)에 니들 펀치를 실시하면, 루프를 제외한 부직플리스 본체 중의 복합 장섬유 상호간도 얽히게 되고 어느 정도의 인장 강도를 갖는 부직기부 전구체가 된다.

이 후, 부직기부 전구체의 비루프면에만 열을 부여하고 복합 장섬유 중의 저융점 중합체를 다시 연화 또는 용융시켜 복합 장섬유 상호간의 적어도 일부를 융착시킨다. 이 수단은 도 7을 인용하여 설명한 것과 동일한 수단으로 실시하면 좋다. 예를 들면, 복합 장섬유로서 폴리에스테르를 심성분으로 하고 폴리올레핀을 초성분으로 한 심초형 복합 장섬유를 이용한 경우에는 폴리올레핀의 성질에 기인하여 마찰계수가 상당히 작은(예를 들면, 마찰계수 0.08 이하) 비루프면을 얻을 수 있다. 또, 이 심초형 복합 장섬유를 이용한 경우에는 얻어진 면 패스너용 루프재도 유연성이 풍부한 것으로 예를 들면, 압축강연도가 700g 이하의 것을 얻을 수 있다. 또, 소망에 따라 부직기부 전구체 또는 부직기부에 바인더 수지를 부여하여 복합 장섬유 상호간을 접착 결합시켜도 좋다.

이상과 같이 하여 얻어진 부직기부의 단면에는 다수의 루프가 형성되어 있고 동시에 이 루프 표면의 적어도 일부에는 저융점 중합체의 연화 또는 용융에 의한 요철이 형성되어 있다. 이렇게 하여 표면이 요철 상태를 나타내는 루프와 부직기부로 이루어지는 부직포제의 면 패스너용 루프재를 후크재와 압착 접합하면, 루프와 후크재의 돌기물이 걸려진 후에 있어서 요철에 의한 마찰저항이 크고, 비교적 높은 전단력이 부하되어도 루프재와 후크재가 벗겨지기 어려운 것이다. 또한, 도 13에 나타난 방법에 의해 얻어진 면 패스너용 루프재는 일반적으로 롤형상으로 감겨 빼내지게 이루어진 것이기 때문에 현실적으로 일회용 물품 등에 적용하는 경우에는 일정 형상의 테이프 또는 시트로서 이용되는 것은 말할 필요도 없다.

이상 설명한 각종 제조 방법에 있어서 부직웹에 니들 펀치를 실시하여 루프를 형성시키는 수단으로서 이하와 같은 특수한 수단도 채용할 수 있다. 즉, 부직웹으로서 굵은 데니어의 섬유로 이루어지는 제 1 층과 가는 데니어의 섬유로 이루어지는 제 2 층이 적층되어 이루어지는 것을 준비한다. 그리고, 제 1 층쪽에서 제 2 층쪽을 향하여 니들 펀치를 실시하면, 제 1 층이 굵은 데니어의 섬유로 구성되어 있기 때문에 펀치침은 선택적으로 굵은 데니어의 섬유를 걸게 된다. 그리고, 펀치침에 걸린 굵은 데니어의 섬유는 제 2 층을 관통하고 제 2 층 표면(비펀치면)에 루프가 형성되는 것이다. 따라서, 루프가 굵은 데니어 섬유로 이루어지기 때문에 가는 데니어 섬유에 비해 강성이 크고, 루프에 면 패스너 후크재의 돌기물이 걸린 경우, 떨어지기 어렵고 높은 접합력을 얻을 수 있는 것이다. 또, 부직기부는 가는 데니어의 섬유를 비교적 다량으로 함유하는 것이 되기 때문에 치밀한 구조가 되어 형태 안정성이 뛰어난 것이다.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 실시예에 의해 특별히 한정되는 것은 아니다. 본 발명을 해석할 때는 루프 표면의 적어도 일부에 미끄럼 방지제를 부착시키거나 또는 복합 섬유 중의 저융점 중합체를 연화 또는 용융시키거나 하여 루프 표면에 요철 상태를 생기게 하고 면 패스너용 후크재의 돌기물과 루프를 떨어지기 어렵게 했다고 하는 기술적 사상에 기초하여 해석해야 한다. 또한, 실시예서 실시된 면 패스너용 루프재의 접합력(박리력과 전단력)의 평가 방법은 JIS L 3416의 면 패스너의 시험 방법에 준하여 실시된 것으로 구체적으로는 이하와 같다.

(1)박리력(gf/㎝)

폭 25 ㎜로 길이 100 ㎜의 면 패스너용 루프재(시험편)와 이 루프재와 동일한 크기의 면 패스너용 후크재(YKK사제 머쉬룸테이프)를 준비하고 루프재와 후크재를 정확하게 겹쳐 그 길이의 반정도인 50 ㎜ 길이가 각각 접합하도록 2.5 Kg의 철제 롤러를 2회 왕복 압연하여 압착 접합했다. 이것을 정속신장형(定速伸長型) 시험기(주식회사 동양 볼드인사제 텐시론 RTM-500)을 이용하여 접합되어 있지 않은 루프재의 단부 및 후크재의 단부를 각 처크(chuck)로 파지하고, 처크들사이의 간격 10 ㎝, 인장 속도 30 ㎝/분으로 각각의 면방향에 대해서 90도 방향에서 끌어 당겨 박리(90도 박리시험)하고 박리력을 구했다. 박리력은 루프재와 후크재가 박리할 때에 나타나는 극대치로 했다. 또, 걸어맞춤 내구성을 평가하기 위해서 압착 접합 후 박리한 루프재와 후크재를 사용하여 그 박리력도 구했다. 따라서, 당초의 박리력을 1회째의 박리력으로 하고 1회 접합 박리 후의 박리력을 2회째로 하며, 이하 동일하게 하여 5회째까지의 박리력을 구했다.

(2)전단력(gf/㎠)

박리력을 구한 경우와 동일한 루프재와 후크재를 준비했다. 그리고, 루프재의 좌단 50 ㎜ 길이와 후크재의 우단 50 ㎜ 길이가 접합하도록 서로 겹쳐 박리력을 구한 경우와 동일한 방법으로 압착 접합했다. 그리고, 박리력을 구한 경우와 동일한 정속신장형 시험기를 이용하여 압착 접합한 루프재의 우단과 후크재의 좌단을 각 처크로 파지하고, 처크들사이의 간격을 10 ㎝, 인장 속도 30 ㎝/분으로 각각의 면방향에서 수평으로 끌어당겨 전단력을 구했다. 전단력은 루프재와 후크재가 떨어지는 때에 나타나는 극대치로 했다. 또, 걸어맞춤 내구성을 평가하기 위해서 압착 접합 후 박리한 루프재와 후크재를 사용하여 그 전단력도 구했다. 따라서, 당초의 전단력을 1회째의 전단력으로 하고, 1회 접합 박리 후의 전단력을 2회째로 하며, 이하 동일하게 5회째까지의 전단력을 구했다.

실시예 1

섬도 5 데니어의 폴리에틸렌테레프탈레이트 장섬유를 집적하여 부직웹을 작성했다. 이 부직웹에 니들 펀칭기계(펀치침:포스터사제, 크라운바브침)로서 펀치밀도 120 회/㎠, 침깊이 9 ㎜이고, 니들 펀치를 실시하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 장섬유를 얽어매어 부직기부 전구체를 얻음과 동시에, 이 장섬유의 일부를 부직기부 전구체의 한쪽 면에서 돌출하여 루프를 형성시킨다. 이어서, 230 ℃로 가열된 가열롤과 실온의 롤이 일정 클리어런스를 두고 설치되어 있는 한쌍의 롤로 이루어지는 열접착장치를 이용하여 부직기부 전구체의 비루프면이 가열롤에 접촉하도록 하여 통과시킨다. 이에 의해 주로 부직기부 전구체의 비루프면에 존재하는 장섬유 상호간이 융착하고 어느 정도의 형태 안정성이 있는 부직기부가 얻어졌다.

이 후, 부직기부와 루프를 미끄럼 방지제인 아크릴계 수지인 에멀젼(폴리아크릴산계 중합체와 가교물 등으로 이루어지는 에멀젼, 다이닛폰인키화학공업주식회사제「본코트(Voncoat)」)중에 함침시킨 후 건조하고 루프에 대한 아크릴계 수지의 고형분 부착량이 8 중량%가 되도록 하여 면 패스너용 루프재를 얻었다. 또한, 부직기부에도 아크릴계 수지가 고형분으로 약 8 중량% 부착하고 장섬유 상호간이 양호하게 접착 결합되어 그 결과, 부직기부의 형태 안정성은 보다 향상했다. 이상과 같이 하여 얻어진 면 패스너용 루프재의 접합력(박리력과 전단력)을 측정하여 표 1에 나타냈다. 또, 표 1에는 사용한 섬유의 섬도, 니들링 시의 펀치밀도, 가열롤의 온도, 미끄럼 방지제의 부착량(미끄럼 방지제 부착 루프에 대한 미끄럼 방지제의 부착량)도 동시에 표시하였다.

실시예		1	2	3	4	5
섬유의 섬도(데니어)		5	5	5	5	8
펀치밀도(회/㎠)		120	240	40	120	120
가열롤의 온도(℃)		230	230	230	230	240
미끄럼 방지제의 부착량(중량%)		8	5	10	3	10
박리력gf/㎝	1회째	95	57	64	74	77
	2회째	70	55	58	82	68
	3회째	60	62	72	73	55
	4회째	60	50	50	70	62
	5회째	63	55	62	69	60
전단력gf/㎠	1회째	1400	950	1030	930	1160
	2회째	1400	920	1100	880	1350
	3회째	1580	1040	990	850	1230
	4회째	1200	990	1000	930	1270
	5회재	810	1020	1060	1010	1500

실시예 2∼5

실시예 2 및 3에 대해서는 펀치 밀도와 미끄럼 방지제의 부착량을 표 1에 나타낸 것으로 변경한 것이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 면 패스너용 루프재를 얻었다. 실시예 4에 대해서는 미끄럼 방지제의 부착량을 표 1에 나타낸 것으로 변경한 것이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 면 패스너용 루프재를 얻었다. 실시예 5에 대해서는 폴리에틸렌테레프탈레이트 장섬유의 섬도와 가열롤의 온도와 미끄럼 방지제의 부착량을 표 1에 나타낸 것으로 변경한 것이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 면 패스너용 루프재를 얻었다. 이상의 실시예 2∼5에서 얻어진 면 패스너용 루프재의 박리력과 전단력을 구하여 표 1에 나타냈다.

실시예 6∼10

실시예 6에 대해서는 폴리에틸렌테레프탈레이트 장섬유의 섬도와 펀치 밀도와 가열롤의 온도와 미끄럼 방지제의 부착량을 표 2에 나타낸 것으로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 면 패스너용 루프재를 얻었다. 실시예 7, 8 및 9에 대해서는 펀치 밀도와 미끄럼 방지제의 부착량을 표 2에 나타낸 것으로 변경한 것이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 면 패스너용 루프재를 얻었다. 실시예 10에 대해서는 가열롤을 이용하지 않은 것과 미끄럼 방지제의 부착량을 표 2에 나타낸 것으로 변경한 것이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 면 패스너용 루프재를 얻었다. 이상의 실시예 6∼10에서 얻어진 면 패스너용 루프재의 박리력과 전단력을 구하고 표 2에 나타냈다.

실시예 1∼10의 결과에서 알 수 있듯이, 실시예 1∼7의 방법으로 얻어진 면 패스너용 루프재는 거의 만족스러운 박리력 및 전단력을 갖는다. 한편, 실시예 8에서 얻어진 면 패스너용 루프재는 루프에 부착하고 있는 미끄럼 방지제의 양이 적기 때문에 박리강도 및 전단력의 양자 모두 약간 저하되어 있다. 실시예 9에서 얻어진 면 패스너용 루프재는 펀치 밀도가 많기 때문에 일단 형성한 루프가 피괴되어 전체로서 루프수가 적어져 있어 박리력 및 전단력 모두 대폭 저하되어 있다. 실시예 10에서 얻어진 면 패스너용 루프재는 가열롤을 이용하여 장섬유 상호간을 융착하고 있지 않기 때문에 형태 안정성이 부족하고 사용을 되풀이 하기가 어렵고 형태변화의 원인이 되어 대폭으로 박리력 및 전단력 모두 저하된다고 생각된다. 따라서, 실시예 8∼10에서 얻어진 면 패스너용 루프재에 대해서도 사용 용도에 따라서는 충분히 이용할 수 있다. 즉, 높은 박리력과 전단력을 필요로 하지 않는 경우, 또는 면 패스너용 후크재의 종류에 따라서는 충분히 만족하는 박리력 및 전단력을 나타내는 경우가 있고 이러한 경우에는 실시예 8∼10에서 얻어진 면 패스너용 루프재를 채용할 수 있다.

실시예		6	7	8	9	10
섬유의 섬도(데니어)		3	5	5	5	5
펀치밀도(회/㎠)		90	20	90	260	120
가열롤의 온도(℃)		220	230	230	230	-
미끄럼 방지제의 부착량(중량%)		10	10	2	10	15
박리력gf/㎝	1회째	82	45	15	15	82
	2회째	79	34	13	13	50
	3회째	70	42	13	14	32
	4회째	59	37	11	13	30
	5회째	87	39	17	13	25
전단력gf/㎠	1회째	1240	910	620	210	1020
	2회째	1152	870	550	200	880
	3회째	1460	800	440	170	700
	4회째	1460	820	340	140	520
	5회째	1420	820	330	120	440

실시예 11

심성분(고융점 중합체)로서 융점 256 ℃에서 극한 점도 0.64의 폴리에틸렌테레프탈레이트를 준비했다. 또, 초성분(저융점 중합체)로서 융점 130 ℃에서 용융지수값(ASTM D1238(E)에 기재된 방법에 준거하여 측정)이 25 g/10분인 고밀도 폴리에틸렌을 준비했다. 이 2종류의 중합체를 개별의 압출기(extruder)형 용융 압출기를 이용하여 복합 방사 구멍을 구비한 방사구금(spinneret)에 도입했다. 이 때, 복합 방사 구멍의 심부에는 용융한 폴리에틸렌테레프탈레이트가 도입되도록 하고, 초부에 용융시킨 고밀도 폴리에틸렌이 도입되도록 하여 심성분과 초성분의 중량비가 등량이 되도록 하고, 복합 용융 방사를 실시했다. 방사구금에서 방사된 필라멘트(絲條群)를 공지된 방법으로 냉각 및 개섬(diffusing)하여 이동하는 금속망제의 스크린 컨베이어 위에 퇴적시켜 눈금 70 g/㎡의 부직웹을 얻었다. 이 부직웹을 구성하고 있는 심초형 복합 장섬유의 섬도는 5 데니어이었다.

이어서, 이 부직웹을 100 ℃로 가열된 요철롤과 100 ℃로 가열된 평활롤 사이에 도입했다. 이 결과, 요철롤의 볼록부에 접촉한 부직웹 구역이 부분적으로 가열되고 복합 장섬유의 초성분이 연화 또는 용융하여 복합 장섬유 상호간이 가융착되었다. 그리고, 가융착 구역이 산점형상으로 배설된 부직플리스가 얻어졌다. 각 가융착 구역의 면적은 0.6 ㎟이고, 부직플리스 중에서 가융착 구역의 밀도는 20 개/㎠이며, 또 가융착 구역의 총면적은 부직플리스 표면적에 대하여 15 %였다.

이 부직플리스를 니들펀칭 기계(펀치침:포스터사제, 크라운바브침)으로 펀치밀도 120 회/㎠, 침깊이 9㎜으로 니들 펀치를 실시하여 복합 장섬유상호간의 가융착을 떼어냄과 동시에 복합 장섬유 상호간을 얽어매어 부직기부 전구체를 얻었다. 또, 이 때 이 복합 장섬유의 일부를 부직기부 전구체의 한쪽 면에서 돌출하여 루프를 형성시켰다. 이어서, 120 ℃로 가열된 가열롤과 실온의 롤이 일정 클리어런스를 두고 설치되어 있는 한쌍의 롤로 이루어지는 열접착 장치를 이용하여 부직기부 전구체의 비루프면이 가열롤에 접촉하도록 하여 통과시켰다. 이에 의해 주로 부직기부 전구체의 비루프면에 존재하는 복합 장섬유 상호간이 고밀도 폴리에스테르의 연화 또는 용융에 의해 융착하고 어느 정도 형태 안정성이 있는 부직기부가 얻어졌다. 이상과 같이 하여 얻어진 면 패스너용 루프재의 접합력(박리력과 전단력)을 측정하여 표 3에 나타냈다. 또, 표 3에는 사용한 섬유의 섬도, 심성분과 초성분의 중량비[심/초(비)], 니들링 시의 펀치밀도, 가열롤의 온도도 동시에 나타냄과 동시에 면 패스너용 루프재의 압축강연도(g) 및 비루프면의 마찰계수도 나타냈다.

실시예		11	12	13	14
섬유의 섬도(데니어)		5	5	5	8
심/초(비)		1/1	1/1	1/1	1/0.3
펀치밀도(회/㎠)		120	240	40	120
가열롤의 온도(℃)		120	125	120	125
박리력gf/㎝	1회째	120	67	63	67
	2회째	105	61	68	68
	3회째	83	54	52	73
	4회째	70	52	42	62
	5회째	59	55	40	56
전단력gf/㎠	1회째	730	850	1130	1100
	2회째	800	800	790	920
	3회째	1120	720	830	830
	4회째	1250	960	820	880
	5회째	840	990	990	720
마찰계수		0.072	0.060	0.065	0.071
압축강연도(g)		520	630	490	580

또한, 표 3, 표 4 및 표 5 중에서 나타난 마찰계수는 카토테크주식회사제의 마찰감도테스크(KES-SE)를 이용하여 면 패스너용 루프재(시험편)의 비루프면의 마찰계수를 구한 것이다. 이 마찰계수는 5회 측정을 실시하여 그 평균값을 나타낸 것이다. 또, 압축강연도(g)는 이하와 같은 방법으로 측정한 것이다. 즉, 폭 100 ㎜, 길이 50 ㎜의 시험편을 폭방향으로 둥굴게 하고, 양단을 접착 테이프로 고정하여 원통 형상의 시료를 작성한다. 이 원통형상 시료를 정속신장형 시험기(주식회사동양 볼드윈사제, 텐실론 RTM-500)를 이용하여 직경 10 ㎝의 압축 셀로 원통형상 시료의 높이 방향(축방향)에 속도 5 ㎝/분으로 압축하여 나타낸 최대 강력치를 압축강연도치로 한다. 그리고, 5회 측정을 실시하여 이 평균값을 압축강연도로 하여 나타냈다.

실시예 12∼19

실시예 12에 대해서는 펀치밀도와 가열롤의 온도를 표 3에 나타낸 것으로 변경한 것 이외에는 실시예 11과 동일한 방법으로 면 패스너용 루프재를 얻었다. 실시예 13에 대해서는 펀치밀도를 표 3에 나타난 것으로 변경한 것 이외에는 실시예 11과 동일한 방법으로 면 패스너용 루프재를 얻었다. 실시예 14에 대해서는 복합 장섬유의 섬도, 심성분과 초성분의 중량비 및 가열롤의 온도를 표 3에 나타낸 것으로 변경한 것 이외에는 실시예 11과 동일한 방법으로 면 패스너용 루프재를 얻었다. 실시예 15에 대해서는 복합 장섬유의 섬도, 심성분과 초성분의 중량비, 펀치밀도 및 가열롤의 온도를 표 4에 나타낸 것으로 변경한 것 이외에는 실시예 11과 동일한 방법으로 면 패스너용 루프재를 얻었다. 실시예 16에 대해서는 펀치밀도와 가열롤의 온도를 표 4에 나타난 것으로 변경한 것 이외에는 실시예 11과 동일한 방법으로 면 패스너용 루프재를 얻었다. 실시예 17 및 18에 대해서는 심성분과 초성분의 중량비, 펀치밀도 및 가열롤의 온도를 표 4에 나타낸 것으로 변경한 것 이외에는 실시예 11과 동일한 방법으로 면 패스너용 루프재를 얻었다. 실시예 19에 대해서는 펀치밀도와 가열롤의 온도를 표 5에 나타난 것으로 변경한 것 외에는 실시예 11과 동일한 방법으로 면 패스너용 루프재를 얻었다. 실시예 12∼19에 따른 방법으로 얻어진 면 패스너용 루프재의 접합력(박리력과 전단력) 등을 측정하여 표 3, 표 4 및 표 5에 나타냈다.

실시예		15	16	17	18
섬유의 섬도(데니어)		3	5	5	5
심/초(비)		1/2	1/1	1/6	1/0.2
펀치밀도(회/㎠)		90	15	90	90
가열롤의 온도(℃)		125	125	125	125
박리력gf/㎝	1회째	126	45	45	33
	2회째	121	34	23	16
	3회째	88	42	18	14
	4회째	72	37	20	21
	5회째	60	39	18	23
전단력gf/㎠	1회째	1040	910	1100	1020
	2회째	1025	870	420	340
	3회째	930	800	380	140
	4회째	880	820	350	60
	5회째	860	820	200	130
마찰계수		0.059	0.073	0.066	0.145
압축강연도(g)		680	650	750	350

실시예		19
섬유의 섬도(데니어)		5
심/초(비)		1/1
펀치밀도(회/㎠)		280
가열롤의 온도(℃)		125
박리력gf/㎝	1회째	6
	2회째	12
	3회째	8
	4회째	15
	5회째	13
전단력gf/㎠	1회째	160
	2회째	150
	3회째	140
	4회째	140
	5회째	130
마찰계수		0.072
압축강연도(g)		630

실시예 11∼19의 결과로 알 수 있듯이, 실시예 11∼15의 방법에서 얻어진 면 패스너용 루프재는 거의 만족스러운 박리력 및 전단력을 갖는다. 한편, 실시예 16에서 얻어진 면 패스너용 루프재는 펀치밀도가 적기 때문에 전체적으로 루프수가 적어지고 있어 박리력 및 전단력 모두 저하되었다. 실시예 17에서 얻어진 면 패스너용 루프재는 초성분의 중량이 심성분에 비해 너무 많기 때문에 복합 장섬유 전체가 변형되어 표면에 요철이 생기기 어렵기 때문에 박리력 및 전단력 모두 저하되는 것은 아닐까하고 생각된다. 또, 실시예 18에서 얻어진 면 패스너용 루프재는 초성분의 중량이 심성분에 비해 너무 적기 때문에 복합 장섬유 중의 저융점 중합체의 변형량이 적어져 표면에 요철이 생기기 어렵기 때문에 박리력 및 전단력 모두 저하되는 것은 아닐까하고 생각된다. 또, 실시예 19에서 얻어진 면 패스너용 루프재는 펀치밀도가 너무 높기 때문에 일단 형성된 루프가 피괴되어 전체적으로 루프수가 적어져 박리력 및 전단력 모두 저하되고 있다. 그러나, 실시예 16∼19에서 얻어진 면 패스너용 루프재에 대해서도 사용 용도에 따라서는 충분히 이용할 수 있다. 즉, 높은 박리력과 전단력을 필요로 하지 않는 경우, 또는 면 패스너용 후크재의 종류에 따라서는 충분히 만족스러운 박리력 및 전단력을 나타내는 경우가 있어 이러한 경우에는 실시예 16∼19에서 얻어진 면 패스너용 후크재를 채용할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 루프 표면을 다양한 수단으로 요철 상태로 이루어 후크재의 돌기물과 루프가 걸린 후에 돌기물과 루프의 마찰 저항을 크게 하고 또한 루프에서 돌기물이 떨어지기 어렵게 된다.

도 1은 본 발명의 일례에 관한 면 패스너용 루프재의 단면을 개념적으로 나타낸 도면,

도 2 내지 도 6은 각각 본 발명의 일례에 관한 면 패스너용 루프재의 루프 섬유형상을 나타낸 현미경사진에 기초한 개략도,

도 7은 본 발명에 관한 면 패스너용 루프재의 제조방법의 일례를 나타낸 개념도,

도 8 내지 도 12는 각각 본 발명의 일례에 관한 면 패스너용 루프재의 루프 섬유형상을 나타낸 현미경사진에 기초한 개략도, 및

도 13은 본 발명에 관한 면 패스너용 루프재의 제조방법의 일례를 나타낸 개념도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 부직기부 2: 루프

3: 부직웹 5: 펀치침

6: 구멍 스크린 7: 미끄럼 방지제액

8,9: 롤

Claims (6)

1. 다수의 섬유가 집적되어 이루어진 부직기부(nonwoven base)와, 상기 부직기부의 적어도 한쪽 면에 상기 섬유의 일부를 돌출시킴으로써 형성된 다수의 루프를 포함하고,

   상기 루프 표면의 적어도 일부에는 미끄럼 방지제가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 면 패스너용 루프재.
2. 면 패스너용 루프재의 제조 방법으로서,

   2.86 ㎝ 이상의 다수의 열가소성 장섬유를 집적하여 부직웹(nonwoven web)을 얻는 공정;

   상기 부직웹에 니들 펀치를 실시함으로써 상기 열가소성 장섬유 상호간을 얽어매어 부직기부 전구체를 얻음과 동시에 상기 부직기부 전구체의 한쪽 면에만 다수의 루프를 형성하는 공정;

   상기 루프 표면의 적어도 일부에 미끄럼 방지제를 부여하는 공정; 및

   상기 부직기부 전구체의 다른 면에만 열을 부여하여 상기 부직기부 전구체를 구성하고 있는 열가소성 장섬유 상호간의 적어도 일부를 융착시켜 부직기부를 얻는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   부직기부 전구체 또는 부직기부를 구성하고 있는 2.86 ㎝ 이상의 열가소성 장섬유 상호간에 바인더 수지를 부여하여, 상기 열가소성 장섬유 상호간을 접착 결합시키는 공정을 부가하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 고융점 중합체와 저융점 중합체가 복합되어 이루어지는 복합 섬유로서, 그 섬유 표면의 적어도 일부가 저융점 중합체로 형성되어 있는 복합 섬유가 집적되어 이루어지는 부직기부와, 상기 부직기부의 적어도 한쪽 면에 상기 복합 섬유의 일부를 돌출시킴으로써 형성된 다수의 루프로 이루어지고, 상기 루프 표면의 적어도 일부에는 상기 저융점 중합체의 연화 또는 용융에 의한 요철이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 면 패스너용 루프재.
5. 제 4 항에 있어서,

   복합 섬유는 심초형(sheath-core type) 복합 섬유이고, 심성분은 고융점 중합체인 폴리에스테르로 구성되며, 초성분은 저융점 중합체인 폴리올레핀으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 면 패스너용 루프재.
6. 면 패스너용 루프재의 제조 방법으로서,

   고융점 중합체와 저융점 중합체가 복합되어 이루어지는 2.86 ㎝ 이상의 복합 장섬유로서, 그 장섬유 표면의 적어도 일부가 저융점 중합체로 형성되어 있는 다수의 복합 장섬유를 집적하여 부직웹을 얻는 공정;

   상기 부직웹에 부분적으로 열을 부여함으로써 상기 복합 장섬유 상호간이 상기 저융점 중합체의 연화 또는 용융에 의해 가융착시킨 가융착 구역(temporarily heat-bonded area)을 상기 부직웹 중에 산점(散点)형상으로 설치시켜 부직플리스 (nonwoven fleece)를 얻는 공정;

   상기 부직플리스에 니들 펀치를 실시함으로써 상기 가융착을 박리하면서 상기 복합 장섬유 상호간을 얽어맨 부직기부 전구체를 얻음과 동시에 상기 부직기부 전구체의 한쪽 면에만 상기 저융점 중합체의 연화 또는 용융에 의해 표면에 요철이 생긴 다수의 루프를 형성하는 공정; 및

   상기 부직기부 전구체의 다른 면에만 열을 부여하고 상기 저융점 중합체를 연화 또는 용융시킴으로써 상기 부직기부 전구체를 구성하고 있는 상기 복합 장섬유 상호간의 적어도 일부를 용융시켜 부직기부를 얻는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.