KR100791865B1

KR100791865B1 - 탄성신축성을 갖는 복합 시이트의 제조 방법

Info

Publication number: KR100791865B1
Application number: KR1020010053256A
Authority: KR
Inventors: 단게사토루
Original assignee: 유니챰 가부시키가이샤
Priority date: 2000-08-31
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2008-01-07
Also published as: AU6550001A; TW518283B; US6736917B2; ATE340547T1; CN1345991A; MY126091A; JP3658301B2; ES2270964T3; DE60123351T2; DE60123351D1; AU781448B2; DE60123351T3; EP1184014A3; CA2355924C; EP1184014B2; ES2270964T5; BR0104944A; EP1184014A2; CA2355924A1; EP1184014B1

Abstract

본 발명은 탄성신축 가능한 범위가 넓은 복합 시이트의 제조 방법을 제공한다.

탄성신축성의 제1 웨브(41a)의 적어도 한면에 열가소성 합성수지로 구성된 비탄성적으로 신장가능한 제2 웨브(52a)를 간헐적으로 접합시켜 탄성신축성의 복합 시이트(1)를 제조하는 공정에, 제1 웨브(41a)를 신장시키는 공정, 제1 웨브(41a)를 수축시키는 공정 및 수축시킨 제1 웨브(41a)에 제2 웨브(52a)를 접합시키는 공정이 포함된다.

Description

탄성신축성을 갖는 복합 시이트의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING COMPOSITE SHEET HAVING ELASTICITY}

도 1은 복합 시이트의 사시도.

도 2는 복합 시이트의 제조공정의 일례.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1　: 복합 시이트

41　: 섬유

41ａ: 제1 웨브

71　: 제1차 신장 공정

52　: 섬유

52ａ: 제2 웨브

82　: 제2차 신장 공정

본 발명은, 탄성신축성의 웨브와 비탄성적으로 신장가능한 섬유 웨브로 구성된 탄성신축성 복합 시이트의 제조 방법에 관한 것이다.

일본 특허 공표 번호 평(平)8-504693호의 공보에는 이러한 종류의 복합 시이트의 일례인 다층 탄성 패널과 그 제조 방법이 개시되어 있다. 이 다층 탄성 패널의 제조 방법에서는, 고무탄성층과 비탄성　섬유층이 중첩되어 간헐적으로 접합되고, 그 후에 비탄성 섬유층이 파괴 신장 한계 부근까지 신장되어, 마지막으로 중첩된 것은 이완된다.

상기 종래의 제조 방법으로 얻어진 복합 시이트(탄성 패널)에 있어서, 이완후의 고무탄성층의 치수는 신장전의 치수로까지 되돌아가는 일은 없고, 이들의 치수의 차가 복합 시이트에서 영구왜곡되어 나타나는 일이 있다. 이러한 영구왜곡은, 복합 시이트의 신장방향에 있어서의 치수를 신장전의 치수보다도 크게 하는 제1 인자가 된다. 또한, 비탄성　섬유층은, 신장에 따라 소성변형되어, 신장전의 치수보다도 신장후의 치수가 커진다. 이 때의 치수의 차는, 고무탄성층이 이완된 때에는 비탄성 섬유층의 겉보기 부피의 증대로 나타나고, 그 부피의 증대가 고무탄성층의 이완, 즉 탄성적인 수축을 저지하여, 복합 시이트의 치수를 신장전의 치수보다도 크게하는 제2 인자가 된다. 이들 제1 및 제2 인자로 인해서, 복합 시이트를 다시 비탄성 섬유층의 파괴 신장　한계 부근까지 신장할 때의 신장율은, 복합 시이트를 최초로 그 파괴 신장 한계 부근까지 신장했을 때의 신장율 보다도 작아진다.

본 발명은, 상기 공지의 제조 방법에서 볼 수 있는 상기 제1 인자의 영향을 억제하여, 탄성신축 가능한 범위를 넓게 할 수 있는 복합 시이트의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 하고 있다.

상기 과제해결을 위해 본 발명이 대상으로 하는 것은, 상하면을 갖는 탄성신축성의 제1 　웨브를 한　방향으로 연속적으로 공급하고, 상기 제1 　웨브의 적어도 한 면에 열가소성 합성 섬유로 된 비탄성적으로 신장가능한 제2 　웨브를 연속적으로 공급함과 동시에 상기 한　방향에 있어서 간헐적으로 접합하여 상기 한　방향으로의 탄성신축성을 갖는 복합 시이트를 제조하는 방법이다.

이러한 방법에 있어서 본 발명이 특징으로 하는 바는, 상기 복합 시이트를 제조하는 공정에 하기 공정이 포함된다는 것이다.

a. 상기 제1 웨브를 상기 한　방향으로 연속적으로 공급하고, 또한 상기 제1 　웨브의 탄성신축 범위 내에서 상기 한　방향으로 신장시키는 공정,

b. 신장시킨 상기 제1 웨브를 웨브의 탄성수축력에 의해서 수축시키는 공정 및

c. 수축 후의 상기 제1 웨브의 적어도 한면에 상기 제2 웨브를 중첩시키고, 상기 제1 웨브와 제2 웨브를 상기 한 방향에 있어서 간헐적으로 접합시키는 공정.

본 발명의 바람직한 실시형태의 하나로는, 상기 공정 c 후에 하기　공정 d, e가 포함되는 제조 공정이다.

d. 접합시킨 상기 제1 및 제2 웨브를 상기 제1 웨브의 탄성신축 범위 내에서 상기 한　방향으로 신장시키는 제2차 신장 공정 및

e. 신장시킨 상기 제1 및 제2 웨브를 상기 제1 웨브의 탄성수축력에 의해서 수축시키는 제2차 수축 공정.

첨부의 도면을 참조하여, 본 발명에 관한 탄성신축성 복합 시이트의 제조 방법을 상세히 설명하면, 이하와 같다.

도 1은, 본 발명에 관한 방법에 의해서 얻어진 탄성신축성 복합 시이트(1)의 사시도이다.

복합 시이트(1)는, 일회용 기저귀나 생리대, 일회용의 의료용 가운 등의 일회용 착용물품의 투액성 또는 불투액성 표면재로서 적합한 것으로서, 상층(2)과 하층(3)을 갖고, 이들 양층(2,3)이 접합부(4)에서 용착되어 일체화되고 있다. 복합 시이트(1)는 서로 직교하는 쌍두화살표 X-X, Y-Y 중의 적어도 Y-Y 방향으로 가상선으로 도시된 바와 같이 탄성적으로 신축가능하다.

복합 시이트(1)의 상층(2)은, X-X, Y-Y 방향 중 적어도 Y-Y 방향으로 비탄성적으로 신장가능하다. 이러한 상층(2)은, 접합부(4)와 (4)의 사이에서 연속하고 있는 열가소성 합성수지의 섬유, 보다 바람직하게는 장섬유, 더욱 바람직하게는 연속 섬유(6)의 집합체이며, 바람직한 상층(2)에서는, 섬유(6)끼리가 접합부(4)에서 서로 용착하고 있더라도 접합부(4)와 (4)의 사이에서 서로 용착하는 일이 없다면, 기계적으로 강하게 얽히는 일 없이 분리독립된다. 인접하고 있는 접합부(4) 사이의 개개 섬유(6)의 길이, 예컨대 접합부(4a)와 (4a) 사이의 섬유(6a)의 길이(L)는 이들 접합부(4a)와 (4a)의 사이의 직선거리보다도 길고, 섬유(6)의 전체는 도시되는 바와 같이 불규칙한 곡선을 그리면서 하층(3)의 상면에까지 뻗어있다. 복합 시이트(1)가 Y-Y 방향으로 신장되는 때에, 섬유(6)가 접합부(4)와 (4)의 사이에서 Y-Y 방향으로 직선적으로 연장되도록 방향을 바꾼다. 복합 시이트(1)가 수축하면, 섬유(6)는 다시 곡선을 그린다.

복합 시이트(1)의 하층(3)은 Y-Y방향, 바람직하게는 Y-Y방향과 X-X방향으로 탄성적으로 수축가능하다. 이러한 하층(3)은 열가소성 엘라스토머 등의 탄성소재로 구성된 단섬유나 장섬유, 연속 섬유의 집합체, 그와 같은 탄성소재로 된 필름 등에 의해서 형성되는 것으로서, 그것이 섬유로 구성된 것인 경우에는, 바람직하게는 섬유끼리가 기계적으로 얽히거나 용착하는 것에 의해서 교락하여 일체화되어 부직포나 직포의 형태를 나타내고 있다. 하층(3)은 복합 시이트(1)의 외력에 의해서 Y-Y 방향으로 신장될 때 탄성적으로 신장하며, 그 외력으로부터 해방되면, 복합 시이트(1)를 수축시킨다.

도 2는, 도 1에 예시한 복합 시이트(1)의 제조 공정도이다. 도면의 좌측에는 우측을 향하여 주행하는 제1 순환 벨트(31)와 제2 순환 벨트(32)가 제1차 신장 공정(71) 및 제1차 수축 공정(72)을 사이에 두고 병치되어 있고, 각 순환 벨트(31,32)의 상방에는 제1 압출기(33)와 제2 압출기(34)가 설치되어 있다. 각 압출기(33,34)는 순환 벨트(31,32)의 폭방향으로 일렬로 늘어선 다수의 노즐(37,38)을 갖는다. 압출기(33,34)의 바로 아래에는, 순환 벨트(31,32)를 통해 흡입용 덕트(31a,32a)가 설치되어 있다. 제1차 신장 공정(71)은, 한쌍의 제1 롤러(73)와 제1 롤러(73)보다 고속으로 회전하고 있는 한쌍의 제2 롤러(74)로 형성되어 있다. 제1차 수축 공정(72)은, 실질적으로 기계방향으로 배열되는 여러개의 제3 롤러(76)로 형성되고, 롤러(76)의 주속은 제2 롤러(74)와 거의 동일한 주속으로 시작되어 순차 저하하여, 최후의 것의 주속은 제1 롤러(73)의 그것과 동일하게 된다. 제1차 수축 공정(72)의 전후에는, 안내 롤러(75)가 설치되어 있다.

제1 압출기(33)의 노즐(37)로부터, 열가소성 엘라스토머로 구성된 탄성신축성의 다수 줄의 제1 연속 섬유(41)가 덕트(31a)의 흡입 작용하에 제1 순환 벨트(31)의 위에 토출된다. 제1 연속 섬유(41)는, 바람직하게는 제1 순환 벨트(31)상에서 서로 용착하여 부직포의 형태를 나타내는 제1 웨브(41a)로 되어 도면의 기계방향으로 진행하여, 제1차 신장 공정(71)에서 기계방향으로 소정 배율만큼 신장된다. 제1 웨브(41a)는, 제1차 수축 공정(72)으로 진행하여, 순차로 주속이 저하되는 제3 롤러(76)를 통과하는 동안 제1차 신장 공정(71)에 있어서의 신장이 풀려 수축한다. 수축 후의 제1 웨브(41a)는 제2 순환 벨트(32)로 진행한다. 제2 압출기(34)의 노즐(38)로부터 열가소성 합성수지로 된 비탄성적으로 신장가능한 다수 줄의 제2 연속 섬유(52)가 제1 웨브(41a)의 위에 덕트(32a)의 흡입 작용하에 토출되어, 제2 웨브(52a)를 형성한다.

서로 중첩되는 제1 웨브(41a)와 제2 웨브(52a)는, 가열된 한쌍의 엠보스 롤러(47)의 사이로 진행하여, 기계방향에 있어서 간헐적으로 형성되는 접합부(4)(도 1 참조)에서 용착 일체화되어, 도 1의 복합 시이트(1)를 형성한다.

복합 시이트(1)는, 필요에 따라 다시 기계방향으로 진행시켜 처리하고, 복합 시이트(1) 대신 제2 복합 시이트(1a)로 할 수도 있다. 기계방향에 있어서의 다음의 공정은 한쌍의 제4 롤러(84)와 한쌍의 제5 롤러(85)로 형성되는 제2차 신장 공정(82)으로서, 여기서는 복합 시이트(1)가 기계방향으로 소정 배율만큼 신장된다. 제2차 신장 공정(82)에서는, 제5 롤러(85)가 제4 롤러(84)보다 빠른 주속으로 회전하고 있다. 제5 롤러(85)를 통과한 복합 시이트(1)는 한쌍의 이송 롤러(57)까지 진행한다. 이송 롤러(57)는 제1 롤러(73)와 거의 동일한 주속으로 회전하고 있다. 제2차 신장 공정(82)에서 신장된 복합 시이트(1)는 제5 롤러(85)와 이송 롤러(57)로 형성되는 제2차 수축 공정(82)으로 신장이 해제되어 제1 웨브(41a)의 탄성회복력에 의해 수축되어, 제2 복합 시이트(1a)로 되어 롤형상으로 권취된다. 제2 복합 시이트(1a)는 도 1의 복합 시이트(1)를 1회만 탄성적으로 신축시킨 것으로, 복합 시이트(1)와 동일한 용도로서 제공할 수 있다.

복합 시이트(1)의 이러한 제조 공정에 있어서, 제1 연속 섬유(41)의 원료가 되는 열가소성 엘라스토머에는 예컨대 스티렌계 엘라스토머 SEPS 등이 사용되고, 예컨대 섬유 직경 18 μm의 제1 연속 섬유(41)에 의해서 평량 31.9 g/㎡을 갖는 제1 웨브(41a)를 형성할 수 있다. 이 제1 웨브(41a)는, 기계방향에 있어서 2.35 N/50 ㎜ 폭의 파단 강도와, 447%의 파단 연신도를 갖는다. 제1차 신장 공정(71)에서의 신장배율은, 이 제1 웨브(41a)의 탄성신축 범위 내에 있다. 또한, 제2차 신장 공정(82)에서의 신장배율은, 제1 웨브(41a)의 탄성신축 범위 내로서, 또한 제2 웨브(52a)의 파단연신도 이하에 있다. 예컨대, 100 ㎜ 길이의 제1 웨브(41a)는, 제1차 신장 공정(71)에서 120% 신장하여 220 ㎜의 것으로 할 수 있고, 이것은 제1차 수축 공정(72)에서 113.5 ㎜ 까지 수축한다. 즉, 120% 신장했을 때의 제1 웨브(41a)에는, 100 ㎜당 13.5 ㎜(13. 5%)의 영구왜곡이 발생한다. 이 영구왜곡의 원인은, 제1 웨브(41a)에 있어서의 제1 연속 섬유(41)의 재배열이 주된 것이라고 생각된다. 제1 웨브(41a)가 탄성필름으로 이루어진 경우에는, 이러한 영구왜곡이 일반적으로 작아진다.

제2 연속 섬유(52)의 원료가 되는 열가소성 합성수지에는, 폴리프로필렌이나 폴리프로필렌과 프로필렌, 에틸렌, 부텐의 터폴리머와의 예컨대 중량비 60 : 40의 혼합물, 폴리에스테르, 폴리에틸렌 등이 사용된다. 폴리프로필렌과 프로필렌의 터폴리머와의 혼합물로부터, 일례로서 섬유 직경 17.5 ㎛, 연신도 311%를 갖는 제2 연속 섬유(52)와, 이 섬유(52)로 구성된 평량 15.0 g/㎡의 제2 웨브(52a)를 얻을 수 있다.

이 제2 웨브(52a)와, 120% 신장 후에 수축시킨 길이 113.5 ㎜의 이전의 제1 웨브(41a)가 접합하고 있는 복합 시이트(1)는, 이것을 제2차 신장 공정(82)으로 100% 신장하고, 제2차 수축 공정(77)으로 수축시켜 제2 복합 시이트(1a)로 한 때에는, 100%의 신장량 중 93%가 탄성적으로 회복하고, 7%가 영구왜곡으로서 남았다.

이 복합 시이트(1)와 대비하는 의미로, 제1차 신장 전의 길이 113.5 ㎜의 제1 웨브(41a)와 길이 113.5 ㎜의 제2 웨브(52a)가 접합하고 있는 종래 기술의 탄성 패널은, 100% 신장하고 나서 수축시키면 80%가 탄성적으로 회복하고, 20%가 영구왜곡으로서 남고, 영구왜곡의 양은 복합 시이트(1)의 그것보다도 컸다. 이 비교로부터 분명한 바와 같이, 복합 시이트(1)는 종래 기술의 탄성 패널과 비교하여 탄성적 회복력이 우수하여, 높은 탄성신장율을 갖고, 탄성신축가능한 범위가 넓은 것이 된다.

본 발명에 관한 제조 방법에 있어서, 비탄성적으로 신장가능한 제2 웨브(52a)에는, 기계방향과 이것에 직교하는 방향 중 적어도 기계방향으로 40% 이 상, 보다 바람직하게는 70% 이상, 더욱 바람직하게는 100% 이상의 파단연신도를 갖는 것이 사용된다. 탄성신축성의 제1 웨브(41a)는 제2 웨브(52a)보다 높은 파단연신도를 갖고 있는 것이 바람직하고, 제2 웨브(52a)의 파단연신도에 있어서도 또 탄성신축성을 갖고 있는 것이 보다 바람직하다. 이와 같은 제1 웨브(41a)와 제2 웨브(52a)로 구성된 복합 시이트(1)라면, 제2 웨브(52a)의 파단연신도의 한계 근처까지 탄성적으로 신장시킬 수 있다. 제2 웨브(52a)는, 그것을 형성하고 있는 연속 섬유(52)가 기계적인 얽힘이나 용착에 의해서 교락하고 있는 경우에는, 제2차 신장 공정(76)에 있어서 그 교락의 많은 부분이 풀려서, 섬유(52)를 서로 분리독립시키는 것이 바람직하다. 그것에 따라 수축했을 때의 제2 웨브(52a)는 부피가 증가하고, 복합 시이트(1)의 촉감이 한층 유연하게 된다.

본 발명에서는, 제1 웨브(41a)의 상면과 하면에 제2 웨브(52a)를 겹쳐서 삼층구조의 복합 시이트(1)를 형성하는 것도 가능하다. 그 경우에, 제1 웨브(41a)의 상면에 접합하는 제2 웨브(52a)와 하면에 접합하는 제2 웨브(52a)는 같은 것이라도 좋지만, 평량이나 밀도, 연속 섬유(52)에 사용되는 열가소성 합성수지의 종류, 섬유의 직경, 섬유의 길이 등의 각종 성상 중 어느 것인가가 다르더라도 좋다. 예시의 제1 , 2 연속 섬유(41,52)는 길이 50 ㎜ 이하의 단섬유, 길이 50∼300 ㎜정도의 장섬유로 대신할 수 있다.

본 발명에 관한 탄성신축성을 갖는 복합 시이트의 제조 방법에서는, 신장 및 수축시켜 영구왜곡의 대부분을 제거한 탄성신축성의 웨브와 비탄성적으로 신장가능 한 웨브를 겹쳐서 일체화하기 때문에, 얻어지는 복합 시이트는, 탄성신축성의 웨브와 비탄성적으로 신장가능한 웨브를 겹쳐서 일체화한 종래의 제조 방법에 의한 탄성 패널에 비교하여, 탄성신축가능한 범위가 넓어진다.

Claims

상하면을 갖는 탄성신축성의 제1 웨브를 한방향으로 연속적으로 공급하고, 상기 제1 웨브의 한면 또는 양면에 열가소성 합성 섬유로 구성된 비탄성적으로 신장가능한 제2 웨브를 연속적으로 공급함과 동시에 상기 한방향에 있어서 간헐적으로 접합하여 상기 한방향으로의 탄성신축성을 갖는 복합 시이트를 제조하는 공정에,

a. 상기 제1 웨브를 상기 한방향으로 연속적으로 공급하고, 또한 상기 제1 웨브의 탄성신축 범위 내에서 상기 한방향으로 신장시키는 공정,

b. 신장시킨 상기 제1 웨브를 상기 웨브의 탄성수축력에 의해서 수축시키는 공정 및

c. 수축 후의 상기 제1 웨브의 한면 또는 양면에 상기 제2 웨브를 중첩시켜, 상기 제1 웨브와 제2 웨브를 상기 한방향으로 간헐적으로 접합시키는 공정

이 포함되는 것을 특징으로 하는 상기 탄성신축성을 갖는 복합 시이트의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 공정 c 후에,

d. 접합시킨 상기 제1 및 제2 웨브를 상기 제1 웨브의 탄성신축 범위 내에서 상기 한방향으로 신장시키는 제2차 신장 공정 및

e. 신장시킨 상기 제1 및 제2 웨브를 상기 제1 웨브의 탄성수축력에 의해서 수축시키는 제2차 수축 공정

이 포함되는 것이 특징인 방법.
제2항에 있어서, 상기 제2 웨브의 열가소성 합성 섬유는 섬유끼리의 기계적인 얽힘 및 용착 중 어느 하나를 갖고, 상기 공정 d에서는 상기 얽힘 및 용착의 적어도 일부가 풀려 상기 섬유끼리 분리되는 것이 특징인 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제1 웨브의 상면에 중첩되는 제2 웨브와 하면에 중첩되는 제2 웨브는, 평량, 밀도, 열가소성 합성수지의 종류, 섬유의 직경, 및 섬유의 길이로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 성상이 서로 다른 것이 특징인 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제1 웨브가 탄성신축성의 열가소성 합성 섬유로 된 부직포, 직포 및 탄성신축성의 열가소성 합성 수지로 된 필름 중 어느 하나인 것이 특징인 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제2 웨브의 열가소성 합성 섬유가 연속 섬유, 장섬유, 단섬유 중 어느 하나인 것이 특징인 방법.