KR101423797B1

KR101423797B1 - 신축성 부직포 및 테이프류

Info

Publication number: KR101423797B1
Application number: KR1020097003006A
Authority: KR
Inventors: 도모아키 기무라; 야스로 아라이다; 도루 오치아이; 스미토 기요오카
Original assignee: 가부시키가이샤 구라레
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2007-07-27
Publication date: 2014-07-25
Also published as: US8518841B2; JPWO2008015972A1; AU2007279816B2; EP2058424A4; KR20090048457A; WO2008015972A1; ES2446246T3; AU2007279816A1; EP2058424A1; TWI413514B; TW200824655A; CN101522972A; CN101522972B; AU2007279816A2; US20100035500A1; JP4943436B2; EP2058424B1

Abstract

열수축률이 상이한 복수의 수지가 상 구조를 형성한 복합 섬유를 포함하는 부직포로서, 상기 복합 섬유가 면방향에 대하여 대략 평행하게 배향되고, 또한 평균 곡률 반경 20 ∼ 200 ㎛ 이고, 두께 방향에 있어서 대략 균일하게 권축된 부직포를 제조한다. 이 부직포는 점착제를 실질적으로 함유하지 않고, 또한 각 섬유가 실질적으로 융착되어 있지 않다. 상기 복합 섬유는 폴리알킬렌테레프탈레이트계 수지와 변성 폴리알킬렌테레프탈레이트계 수지를 포함하고, 또한 사이드 바이 사이드형 또는 심초형 구조이어도 된다. 이 부직포는 특정 권축을 갖는 바이메탈형 복합 섬유가 적절히 얽혀 있기 때문에, 높은 신축성을 가짐과 함께, 가위 등을 사용하지 않고 손으로 용이하게 절단할 수 있어, 붕대나 서포터 등의 테이프류에 적합하다.

신축성, 유연성, 절단성, 부직포, 테이프류.

Description

신축성 부직포 및 테이프류{STRETCH NONWOVEN FABRIC AND TAPES}

본 발명은 절단이 용이하고, 신축성 및 자착성(自着性)을 갖고, 의료나 스포츠 분야에서 사용되는 붕대나 서포터 등의 테이프류에 적합한 부직포에 관한 것이다.

종래부터, 의료·스포츠 등의 분야에 있어서, 팔다리나 환부 등의 적용 부위를 적당히 압박, 고정, 보호하는 목적에서 각종 붕대나 서포터 등의 테이프류가 이용되고 있다. 이들 테이프류에 요구되는 기능으로서는, 신축성 또는 추종성, 땀흡수성, 통기성 등에 추가하여, 자착이나 점착에 의한 고정성을 들 수 있다. 이들 기능 중, 신축성이나 고정성을 충족시키는 목적에서, 일반적으로 붕대 표면에 고무계 또는 아크릴계의 라텍스류 등의 연질 성분이 도포되어 있지만 (특허 문헌 1 ∼ 5 참조), 이들 연질 성분은 피부에 대한 자극이나 통기성의 차단에 의한 물크러짐, 나아가서는 알레르기를 야기할 가능성도 포함하고 있어, 안전성의 관점에서는 바람직하지 않다.

그래서, 피부 자극성의 저감을 목적으로 하여, 저단백질 천연 고무 라텍스를 점착제로서 사용한 의료 재료 (특허 문헌 6 참조) 나, 특정 아크릴계 중합체를 점착제로서 사용한 자착성 붕대 (특허 문헌 7 참조) 가 제안되어 있다. 그러나, 이들 특허 문헌에 개시된 재료도 점착제를 사용하는 것에 변함은 없어, 근본적인 해결은 되어 있지 않은 것이 실정이다.

이와 같이, 붕대나 서포터 등의 테이프류로서 점착제를 부여하지 않고, 충분한 자착성과 적당한 신축성을 충족하는 제품은 존재하지 않았다. 또한, 사용시의 손에 의한 절단성에 대해서도, 횡방향의 인열(引裂)에 의한 것이 대부분이어, 한 손으로 용이하게 절단 가능하고, 또한 단부를 용이하게 고정시킬 수 있는 제품은 아직 개발되어 있지 않다.

특허 문헌 1: 일본 특허공보 소48-000309호

특허 문헌 2: 일본 공개특허공보 소63-068163호

특허 문헌 3: 일본 공개특허공보 소63-260553호

특허 문헌 4: 일본 공개특허공보 평01-190358호

특허 문헌 5: 일본 공개특허공보 평11-089874호

특허 문헌 6: 일본 공표특허공보 2003-514105호

특허 문헌 7: 일본 공개특허공보 2005-095381호

발명이 해결하고자 하는 과제

따라서, 본 발명의 목적은, 신축성을 가짐과 함께, 손으로 용이하게 절단 가능한 부직포 및 테이프류를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 점착제를 사용하지 않고, 단부 등을 중첩시킴으로써 용이하고 확실하게 자착할 수 있는 부직포 및 테이프류를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 통기성을 갖고, 피부 자극성을 저감할 수 있으며, 또한 폭방향으로 용이하게 절단하여 간편하게 팔다리나 환부에 고정 가능한 붕대나 서포터 등의 테이프류를 제공하는 것에 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명자들은, 상기 과제를 달성하기 위하여 예의 검토한 결과, 잠재적으로 가열 권축성을 갖는 복합 섬유를 고온 수증기로 삼차원 권축을 발현시켜 섬유 교락시킨 부직포가, 신축성을 가짐과 함께, 손으로 용이하게 절단할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명의 부직포는, 열수축률이 상이한 복수의 수지가 상(相) 구조를 형성한 복합 섬유를 포함하는 부직포로서, 상기 복합 섬유가 면방향에 대하여 대략 평행하게 배향되고, 또한 평균 곡률 반경 20 ∼ 200 ㎛ 이고, 두께 방향에 있어서 거의 균일하게 권축되어 있다. 상기 복합 섬유를 구성하는 수지의 연화점 또는 융점이 100℃ 이상이며, 또한 복합 섬유의 표면에 노출되는 수지가 비습열 접착성 수지이어도 된다. 본 발명의 부직포는 점착제를 실질적으로 함유하지 않고, 또한 각 섬유가 실질적으로 융착되어 있지 않은 부직포이어도 된다. 상기 복합 섬유는 폴리알킬렌아릴레이트계 수지와 변성 폴리알킬렌아릴레이트계 수지를 포함하고, 또한 병렬 (사이드 바이 사이드) 형 또는 편심 심초 (core/sheath) 형 구조이어도 된다. 상기 부직포에 있어서, 복합 섬유의 비율은 80 질량% 이상이어도 된다. 본 발명의 부직포는, 면방향에 있어서, 복수의 저밀도부와 복수의 고밀도부가 주기적으로 교대로 형성되어 있어도 된다. 또한, 상기 부직포는 적어도 일 방향에 있어서, 파단 강도가 5 ∼ 30N/50㎜ 정도이며, 파단 신도가 50% 이상이며, 50% 신장 후의 회복률이 80% 이상이며, 또한 곡면 미끄러짐 응력이 0.5N/50㎜ 이상이어도 된다. 또한, 두께 방향의 단면에 있어서, 두께 방향으로 삼등분한 각각의 영역에 있어서의 섬유 만곡률은 모두 1.3 이상이며, 또한 각 영역에 있어서의 섬유 만곡률의 최대치에 대한 최소치의 비율이, 예를 들어 75% 이상이어도 된다. 본 발명의 부직포는 테이프 형상 또는 띠 형상이며, 또한 길이 방향의 파단 강도가 폭방향의 파단 강도에 대하여 1.5 ∼ 50 배 정도이다. 본 발명의 부직포는 붕대나 서포터 등의 테이프류이어도 된다. 본 발명의 부직포는 열수축률이 상이한 복수의 수지가 상 구조를 형성한 복합 섬유를 포함하는 섬유를 웹화하는 공정과, 섬유 웹을 고온 수증기로 가열하여 평균 곡률 반경 20 ∼ 200 ㎛ 로 권축하는 공정을 포함하는 제조 방법에 의해 얻어지는 부직포이어도 된다.

본 발명에는, 열수축률이 상이한 복수의 수지가 상 구조를 형성한 복합 섬유를 포함하는 섬유를 웹화하는 공정과, 섬유 웹을 가열하여 권축하는 공정을 포함하는 상기 부직포의 제조 방법이 포함된다. 이 제조 방법은 섬유 웹의 일부의 섬유를 가볍게 얽히게 하는 공정을 거친 후, 고온 수증기로 처리하여 권축시키는 방법이어도 된다.

발명의 효과

본 발명에서는, 특정 권축을 갖는 복합 섬유가 적당히 얽혀 있기 때문에, 높은 신축성을 가짐과 함께, 가위 등을 사용하지 않고 손으로 용이하게 절단할 수 있다. 또한, 점착제를 사용하지 않고, 단부 등을 중첩시킴으로써 용이하고 확실하게 자착할 수 있기 때문에, 인체에 유해한 라텍스 등의 피부 자극성 물질을 사용하지 않고 안전하게 고정 가능하여, 인체와 접촉하는 용도에 사용되는 테이프류에 적합하다. 본 발명의 부직포는, 또한 통기성을 갖기 때문에, 붕대나 서포터 등의 테이프류로서 적합하고, 폭방향으로 용이하게 절단하여 간편하게 팔다리나 환부에 고정 가능하다.

또한, 본원 명세서에서는, 「자착」이란, 테이프 형상 또는 띠 형상 부직포를 보조 도구나 점착제를 사용하지 않고, 단부 등을 중첩시킴으로써 부직포 자체의 표면끼리가 파스너 효과로 걸어맞춰져 고정되는 것을 의미한다.

발명의 상세한 설명

[부직포]

본 발명의 부직포는 열수축률 (또는 열팽창률) 이 상이한 복수의 수지가 상 구조를 형성한 복합 섬유를 포함하고, 이 복합 섬유는 주로 면방향으로 배향되고, 이 배향축을 따라 코일 형상으로 평균 곡률 반경 20 ∼ 200 ㎛ 로 권축되어 있다. 이 부직포는, 자세한 것은 후술하는 바와 같이, 상기 복합 섬유를 포함하는 웹에 고온 (과열 또는 가열) 수증기를 작용시켜, 복합 섬유에 권축을 발현시키고, 섬유끼리를 융착되지 않고 (기계적으로) 얽히게 함으로써 얻어진다.

(부직포의 재질)

복합 섬유는 복수의 수지의 열수축률 (또는 열팽창률) 의 차이에서 기인하여, 가열에 의해 권축을 일으키는 비대칭 또는 층 형상 (이른바 바이메탈) 구조를 갖는 섬유 (잠재 권축 섬유) 이다. 복수의 수지는 통상 연화점 또는 융점이 상이하다. 복수의 수지는, 예를 들어 폴리올레핀계 수지 (저밀도, 중밀도 또는 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리 C_2-4 올레핀계 수지 등), 아크릴계 수지 (아크릴로니트릴-염화비닐 공중합체 등의 아크릴로니트릴 단위를 갖는 아크릴로니트릴계 수지 등), 폴리비닐아세탈계 수지 (폴리비닐아세탈 수지 등), 폴리염화비닐계 수지 (폴리염화비닐, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체, 염화비닐-아크릴로니트릴 공중합체 등), 폴리염화비닐리덴계 수지 (염화비닐리덴-염화비닐 공중합체, 염화비닐리덴-아세트산비닐 공중합체 등), 스티렌계 수지 (내열 폴리스티렌 등), 폴리에스테르계 수지 (폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트 수지 등의 폴리 C_2-4 알킬렌아릴레이트계 수지 등), 폴리아미드계 수지 (폴리아미드 6, 폴리아미드 66, 폴리아미드 11, 폴리아미드 12, 폴리아미드 610, 폴리아미드 612 등의 지방족 폴리아미드계 수지, 반방향족 폴리아미드계 수지, 폴리페닐렌이소프탈아미드, 폴리헥사메틸렌테레프탈아미드, 폴리p-페닐렌테레프탈아미드 등의 방향족 폴리아미드계 수지 등), 폴리카보네이트계 수지 (비스페놀 A 형 폴리카보네이트 등, 폴리파라페닐렌벤조비스옥사졸 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지 (셀룰로오스에스테르 등) 등의 열가소성 수지에서 선택해도 된다. 또한, 이들 각 열가소성 수지에는 공중합 가능한 다른 단위가 포함되어 있어도 된다.

이들 수지 중, 본 발명에서는, 고온 수증기로 가열 처리해도 용융 또는 연화되어 섬유가 융착되지 않는 점에서, 연화점 또는 융점이 100℃ 이상인 비습열 접착성 수지 (또는 내열성 소수성 수지 또는 비수성 수지), 예를 들어 폴리프로필렌계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지가 바람직하고, 특히 내열성이나 섬유 형성성 등의 밸런스가 우수한 점에서, 방향족 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지가 바람직하다. 본 발명에서는, 부직포를 구성하는 각 섬유를 고온 수증기로 처리해도 융착시키지 않기 위하여, 복합 섬유의 표면에 노출되는 수지는 비습열 접착성 섬유인 것이 바람직하다.

복합 섬유를 구성하는 복수의 수지는 열수축률이 상이하면 되고, 동일 계통의 수지의 조합이어도 되고, 이종의 수지의 조합이어도 된다.

본 발명에서는, 밀착성의 점에서, 동일 계통의 수지의 조합을 포함하고 있는 것이 바람직하다. 동일 계통의 수지 조합의 경우, 통상, 단독 중합체 (필수 성분) 를 형성하는 성분 (A) 와, 변성 중합체 (공중합체) 를 형성하는 성분 (B) 의 조합이 사용된다. 즉, 필수 성분인 단독 중합체에 대하여, 예를 들어 결정화도나 융점 또는 연화점 등을 저하시키는 공중합성 단량체를 공중합시켜 변성시킴으로써 단독 중합체보다 결정화도를 저하시키거나, 비결정성으로 하여, 단독 중합체보다 융점 또는 연화점 등을 저하시켜도 된다. 이와 같이 결정성, 융점 또는 연화점을 변화시킴으로써, 열수축률에 차이를 형성해도 된다. 융점 또는 연화점의 차이는, 예를 들어 5 ∼ 150℃, 바람직하게는 50 ∼ 130℃, 더욱 바람직하게는 70 ∼ 120℃ 정도이어도 된다. 변성에 사용되는 공중합성 단량체의 비율은 전체 단량체에 대하여, 예를 들어 1 ∼ 50 몰%, 바람직하게는 2 ∼ 40 몰%, 더욱 바람직하게는 3 ∼ 30 몰% (특히 5 ∼ 20 몰%) 정도이다. 단독 중합체를 형성하는 성분과 변성 중합체를 형성하는 성분의 복합 비율 (질량비) 은 섬유의 구조에 따라 선택할 수 있지만, 예를 들어 단독 중합체 성분 (A)/변성 중합체 성분 (B) = 90/10 ∼ 10/90, 바람직하게는 70/30 ∼ 30/70, 더욱 바람직하게는 60/40 ∼ 40/60 정도이다.

본 발명에서는, 잠재 권축성의 복합 섬유를 제조하기 쉬운 점에서, 복합 섬유는 방향족 폴리에스테르계 수지의 조합, 특히 폴리알킬렌아릴레이트계 수지 (a) 와 변성 폴리알킬렌아릴레이트계 수지 (b) 의 조합이어도 된다. 폴리알킬렌아릴레이트계 수지 (a) 는 방향족 디카르복실산 (테레프탈산, 나프탈렌-2,6-디카르복실산 등의 대칭형 방향족 디카르복실산 등) 과 알칸디올 성분 (에틸렌글리콜이나 부틸렌글리콜 등 C_2-6 알칸디올 등) 의 단독 중합체이어도 된다. 구체적으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 나 폴리부틸렌테레프탈레이트 (PBT) 등의 폴리 C_2-4 알킬렌테레프탈레이트계 수지 등이 사용되고, 통상 고유 점도 0.6 ∼ 0.7 정도의 일반적인 PET 섬유에 사용되는 PET 가 사용된다.

한편, 변성 폴리알킬렌아릴레이트계 수지 (b) 에서는, 필수 성분인 상기 폴리알킬렌아릴레이트계 수지 (a) 의 융점 또는 연화점, 결정화도를 저하시키는 공중합 성분, 예를 들어 비대칭형 방향족 디카르복실산, 지환족 디카르복실산, 지방족 디카르복실산 등의 디카르복실산 성분이나, 폴리알킬렌아릴레이트계 수지 (a) 의 알칸디올보다 사슬 길이가 긴 알칸디올 성분 및/또는 에테르 결합 함유 디올 성분을 사용할 수 있다. 이들 공중합 성분은 단독으로 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 이들 성분 중, 디카르복실산 성분으로서, 비대칭형 방향족 디카르복실산 (이소프탈산, 프탈산, 5-나트륨술포이소프탈산 등), 지방족 디카르복실산(아디프산 등의 C_6-12 지방족 디카르복실산) 등이 범용되고, 디올 성분으로서, 알칼디올(1,3-프로판디올 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜 등 C_3-6 알칸디올 등), 폴리옥시알킬렌글리콜 (디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜 등의 폴리옥시 C_2-4 알킬렌글리콜 등) 등이 범용된다. 이들 중, 이소프탈산 등의 비대칭형 방향족 디카르복실산, 디에틸렌글리콜 등의 폴리옥시 C_2-4 알킬렌글리콜 등이 바람직하다. 또한, 변성 폴리알킬렌아릴레이트계 수지 (b) 는 C_2-4 알킬렌아릴레이트 (에틸렌테레프탈레이트, 부틸렌테레프탈레이트 등) 를 하드 세그먼트로 하고, (폴리)옥시알킬렌글리콜 등을 소프트 세그먼트로 하는 엘라스토머이어도 된다.

변성 폴리알킬렌아릴레이트계 수지 (b) 에 있어서, 디카르복실산 성분으로서, 융점 또는 연화점을 저하시키기 위한 디카르복실산 성분 (예를 들어, 이소프탈산 등) 의 비율은 디카르복실산 성분의 전체량에 대하여, 예를 들어 1 ∼ 50 몰%, 바람직하게는 5 ∼ 50 몰%, 더욱 바람직하게는 15 ∼ 40 몰% 정도이다. 디올 성분으로서, 융점 또는 연화점을 저하시키기 위한 디올 성분 (예를 들어, 디에틸렌글리콜 등) 의 비율은 디올 성분의 전체량에 대하여, 예를 들어 30 몰% 이하, 바람직하게는 10 몰% 이하 (예를 들어, 0.1 ∼ 10 몰% 정도) 이다. 공중합 성분의 비율이 너무 낮으면, 충분한 권축이 발현되지 않아, 권축 발현 후의 부직포의 형태 안정성과 신축성이 저하된다. 한편, 공중합 성분의 비율이 너무 높으면, 권축 발현 성능은 높아지지만, 안정적으로 방사하는 것이 곤란해진다.

변성 폴리알킬렌아릴레이트계 수지 (b) 는, 필요에 따라 트리멜리트산, 피로멜리트산 등의 다가 카르복실산 성분, 글리세린, 트리메틸올프로판, 트리메틸올에탄, 펜타에리트리톨 등의 폴리올 성분 등을 병용하여 분기시켜도 된다.

복합 섬유의 횡단면 형상 (섬유의 길이 방향에 수직인 단면 형상) 은, 일반적인 중실(中實) 단면 형상인 환형 단면이나 이형 단면 [편평 형상, 타원 형상, 다각 형상, 3 ∼ 14 엽(葉) 형상, T 자 형상, H 자 형상, V 자 형상, 도그 본 (I 자 형상) 등] 에 한정되지 않고, 중공 단면 형상 등이어도 되지만, 통상 환형 단면이다.

복합 섬유의 횡단면 구조로서는, 복수의 수지에 형성된 상 구조, 예를 들어 심초형, 해도형, 블렌드형, 병렬형 (사이드 바이 사이드형 또는 다층 부착형), 방사형 (방사상 부착형), 중공 방사형, 블록형, 랜덤 복합형 등의 구조를 들 수 있다. 이들 횡단면 구조 중, 가열에 의해 자발 권축을 발현시키기 쉬운 점에서, 상 부분이 이웃하는 구조 (이른바 바이메탈 구조) 나, 상 구조가 비대칭인 구조, 예를 들어 편심 심초형, 병렬형 구조가 바람직하다.

또한, 복합 섬유가 편심 심초형 등의 심초형 구조인 경우, 표면에 위치하는 초부의 비습열성 접착성 수지와 열수축차를 갖고 권축 가능하면, 심부는 습열접착성 수지 (예를 들어, 에틸렌-비닐알코올 공중합체나 폴리비닐알코올 등의 비닐알코올계 중합체 등) 나, 낮은 융점 또는 연화점을 갖는 열가소성 수지 (예를 들어, 폴리스티렌이나 저밀도 폴리에틸렌 등) 를 포함하고 있어도 된다.

복합 섬유의 평균 섬도는, 예를 들어 0.1 ∼ 50dtex 정도의 범위에서 선택할 수 있고, 바람직하게는 0.5 ∼ 10dtex, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 5dtex (특히 1.5 ∼ 3dtex) 정도이다. 섬도가 너무 가늘면, 섬유 그 자체가 제조하기 어려워지는 것에 더하여, 섬유 강도를 확보하기 어렵다. 또한, 권축을 발현시키는 공정에 있어서, 깨끗한 코일 형상 권축을 발현시키기 어려워진다. 한편, 섬도가 너무 굵으면, 섬유가 강직해져, 충분한 권축을 발현하기 어려워진다.

복합 섬유의 평균 섬유 길이는, 예를 들어 10 ∼ 100㎜ 정도의 범위에서 선택할 수 있고, 바람직하게는 20 ∼ 80㎜, 더욱 바람직하게는 25 ∼ 75㎜ (특히 40 ∼ 60㎜) 정도이다. 섬유 길이가 너무 짧으면, 섬유 웹의 형성이 어려워지는 것에 더하여, 권축을 발현시키는 공정에 있어서, 섬유끼리의 교락이 불충분해져, 강도 및 신축성의 확보가 곤란해진다. 또한, 섬유 길이가 너무 길면, 균일한 단위 면적당 중량의 섬유 웹을 형성하는 것이 어려워질 뿐만 아니라, 웹 형성 시점에서 섬유끼리의 교락이 많이 발현하여, 권축을 발현할 때에 서로 방해하여 신축성의 발현이 곤란해진다. 또한, 본 발명에서는, 섬유 길이가 상기 범위에 있으면, 부직포 표면에서 권축된 섬유의 일부가 부직포 표면에 적당히 노출되기 때문에, 후술하는 부직포의 자착성을 향상시킬 수 있다.

이 복합 섬유는 열처리를 실시함으로써 권축이 발현 (표면화) 되어, 대략 코일 형상 (나선 형상 또는 코일 스프링 형상) 의 입체 권축을 갖는 섬유가 된다.

가열 전의 권축 수 (기계 권축 수) 는, 예를 들어 0 ∼ 30 개/25㎜, 바람직하게는 1 ∼ 25 개/25㎜, 더욱 바람직하게는 5 ∼ 20 개/25㎜ 정도이다. 가열 후의 권축 수는, 예를 들어 30 개/25㎜ 이상 (예를 들어 30 ∼ 200 개/25㎜) 이며, 바람직하게는 35 ∼ 150 개/25㎜, 더욱 바람직하게는 40 ∼ 120 개/25㎜ 정도이며, 45 ∼ 120 개/25㎜ (특히 50 ∼ 100 개/25㎜) 정도이어도 된다.

본 발명의 부직포는 고온 수증기로 권축되어 있기 때문에, 면방향에 대략 평행하게 배향된 복합 섬유의 권축이 두께 방향에 있어서 대략 균일 발현한다는 특징을 갖고 있다. 구체적으로는, 두께 방향의 단면에 있어서, 두께 방향으로 삼등분한 각각의 영역 중, 중앙부 (내층) 에 있어서, 1 바퀴 이상의 코일 크림프를 형성 하고 있는 섬유의 수가, 예를 들어 5 ∼ 50 개/5㎜ (면방향 길이)·0.2㎜ (두께) 이며, 바람직하게는 10 ∼ 50 개/5㎜ (면방향)·0.2㎜ (두께), 더욱 바람직하게는 20 ∼ 50 개/5㎜ (면방향)·0.2㎜ (두께) 이다. 본 발명에서는, 대부분의 권축 섬유의 축이 면방향으로 배향되고, 두께 방향에 있어서 권축 수가 균일하기 때문에, 고무나 엘라스토머를 함유하지 않아도 높은 신축성을 가짐과 함께, 점착제를 함유하지 않아도 실용적인 강도를 갖고 있다. 또한, 본원 명세서에 있어서, 「두께 방향으로 삼등분한 영역」이란, 부직포의 두께 방향에 대하여 직교하는 방향으로 슬라이스하여 삼등분한 각 영역을 의미한다.

또한, 본 발명의 부직포에 있어서, 권축이 두께 방향에 있어서 균일한 것은 섬유 만곡률이 균일한 것에 의해서도 평가할 수 있다. 섬유 만곡률이란, 섬유 (권축된 상태의 섬유) 의 양단의 거리 (L1) 에 대한 섬유 길이 (L2) 의 비 (L2/L1) 이며, 섬유 만곡률 (특히 두께 방향의 중앙의 영역에 있어서의 섬유 만곡률) 이, 예를 들어 1.3 이상 (예를 들어, 1.35 ∼ 5), 바람직하게는 1.4 ∼ 4 (예를 들어, 1.5 ∼ 3.5), 더욱 바람직하게는 1.6 ∼ 3 (특히 1.8 ∼ 2.5) 정도이다. 또한, 본 발명에서는, 후술하는 바와 같이, 부직포 단면의 전자 현미경 사진에 기초하여 섬유 만곡률을 측정하기 때문에, 상기 섬유 길이 (L2) 는 삼차원적으로 권축된 섬유를 늘려 직선 형상으로 한 섬유 길이 (실제 길이) 가 아니고, 사진에 찍힌 이차원적으로 권축된 섬유를 늘려 직선 형상으로 한 섬유 길이 (사진상의 섬유 길이) 를 의미한다. 즉, 본 발명에 있어서의 섬유 길이 (사진상의 섬유 길이) 는 실제의 섬유 길이보다 짧게 계측된다.

또한, 본 발명에서는, 두께 방향에 있어서 대략 균일하게 권축이 발현되어 있기 때문에, 섬유 만곡률이 두께 방향에서 균일하다. 본 발명에서는, 섬유 만곡률의 균일성은, 두께 방향의 단면에 있어서, 두께 방향으로 삼등분한 각각의 층에 있어서의 섬유 만곡률의 비교에 의해 평가할 수 있다. 즉, 두께 방향의 단면에 있어서, 두께 방향으로 삼등분한 각각의 영역에 있어서의 섬유 만곡률은 모두 상기 범위에 있고, 각 영역에 있어서의 섬유 만곡률의 최대치에 대한 최소치의 비율 (섬유 만곡률이 최대인 영역에 대한 최소의 영역의 비율) 이, 예를 들어 75% 이상 (예를 들어 75 ∼ 100%), 바람직하게는 80 ∼ 99%, 더욱 바람직하게는 82 ∼ 98% (특히 85 ∼ 97%) 정도이다.

섬유 만곡률 및 그 균일성의 구체적인 측정 방법으로서는, 부직포의 단면을 전자 현미경 사진으로 촬영하고, 두께 방향으로 삼등분한 각 영역에서 선택한 영역에 대하여 섬유 만곡률을 측정하는 방법이 사용된다. 측정하는 영역은, 삼등분한 표층 (표면 영역), 내층 (중앙 영역), 이층 (이면 영역) 의 각층에 대하여, 길이 방향 2㎜ 이상의 영역에서 측정한다. 또한, 각 측정 영역의 두께 방향에 대해서는, 각 층의 중심 부근에 있어서, 각각의 측정 영역이 동일한 두께폭을 갖도록 설정한다. 또한, 각 측정 영역은 두께 방향에 있어서 평행하게, 또한 각 측정 영역 내에 있어서 섬유 만곡률을 측정 가능한 섬유편이 100 개 이상 (바람직하게는 300 개 이상, 더욱 바람직하게는 500 ∼ 1000 개 정도) 포함되도록 설정한다. 이들 각 측정 영역을 설정한 후, 영역 내의 모든 섬유의 섬유 만곡률을 측정하고, 각 측정 영역마다 평균치를 산출한 후, 최대의 평균치를 나타내는 영역과 최소의 평균치를 나타내는 영역의 비교에 의해 섬유 만곡률의 균일성을 산출한다.

부직포를 구성하는 권축 섬유는, 전술한 바와 같이, 권축 발현 후에 있어서 대략 코일 형상의 권축을 갖는다. 이 권축 섬유의 코일로 형성되는 원의 평균 곡률 반경은, 예를 들어 10 ∼ 250 ㎛ 정도의 범위에서 선택할 수 있고, 예를 들어 20 ∼ 200 ㎛ (예를 들어, 50 ∼ 200 ㎛), 바람직하게는 50 ∼ 160 ㎛ (예를 들어, 60 ∼ 150 ㎛), 더욱 바람직하게는 70 ∼ 130 ㎛ 정도이다. 여기서, 평균 곡률 반경은 권축 섬유의 코일에 의해 형성되는 원의 평균적 크기를 나타내는 지표로서, 이 값이 큰 경우에는 형성된 코일이 루즈한 형상을 갖고, 바꿔 말하면 권축 수가 적은 형상을 갖고 있는 것을 의미한다. 또한, 권축 수가 적으면 섬유끼리의 교락도 적어지기 때문에, 충분한 신축 성능을 발현하기 위해서는 불리해진다. 반대로, 평균 곡률 반경이 너무 작은 코일 형상 권축을 발현시킨 경우에는, 섬유끼리의 교락이 충분히 행해지지 않아, 웹 강도를 확보하는 것이 곤란해질 뿐만 아니라, 이와 같은 권축을 발현하는 잠재 권축 섬유의 제조도 매우 어려워진다.

코일 형상으로 권축한 복합 섬유에 있어서, 코일의 평균 피치는, 예를 들어 0.03 ∼ 0.5㎜, 바람직하게는 0.03 ∼ 0.3㎜, 더욱 바람직하게는 0.05 ∼ 0.2㎜ 정도이다.

부직포 (섬유 웹) 에는, 상기 복합 섬유에 추가하여, 다른 섬유 (비복합 섬유) 가 포함되어 있어도 된다. 비복합 섬유로서는, 예를 들어 전술한 비습열 접착성 수지 또는 습열 접착성 수지를 포함한 섬유 외에, 셀룰로오스계 섬유 [예를 들어, 천연 섬유 (목면, 양모, 견, 마 등), 반합성 섬유 (트리아세테이트 섬유 등의 아세테이트 섬유 등), 재생 섬유 (레이온, 폴리노직, 큐프라, 리요셀 (예를 들어, 등록 상표명:「텐셀」등) 등)」 등을 들 수 있다. 비복합 섬유의 평균 섬도 및 평균 섬유 길이는 복합 섬유와 동일하다. 이들 비복합 섬유는 단독으로 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 이들 비복합 섬유 중, 레이온 등의 재생 섬유, 아세테이트 등의 반합성 섬유, 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌 섬유 등의 폴리올레핀계 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리아미드 섬유 등이 바람직하다. 특히, 혼방성 등의 점에서, 복합 섬유와 동종의 섬유이어도 되고, 예를 들어 복합 섬유가 폴리에스테르계 섬유인 경우, 비복합 섬유도 폴리에스테르계 섬유이어도 된다.

복합 섬유와 비복합 섬유의 비율 (질량비) 은, 예를 들어 복합 섬유/비복합 섬유 = 80/20 ∼ 100/0 (예를 들어, 80/20 ∼ 99/1), 바람직하게는 90/10 ∼ 100/0, 더욱 바람직하게는 95/5 ∼ 100/0 정도이다. 비복합 섬유를 혼면함으로써, 부직포의 강도와 손에 의한 절단성의 밸런스를 조정할 수 있다. 단, 복합 섬유 (잠재 권축 섬유) 의 비율이 너무 적으면, 권축 발현 후에 권축 섬유가 신축될 때, 특히 신장 후에 수축될 때에 비복합 섬유가 그 수축의 저항이 되기 때문에, 회복 응력의 확보가 곤란해진다.

부직포 (섬유 웹) 는, 또한 관용의 첨가제, 예를 들어 안정제 (구리 화합물 등의 열안정제, 자외선 흡수제, 광 안정제, 산화 방지제 등), 항균제, 냄새 제거제, 향료, 착색제 (염안료 등), 충전제, 대전 방지제, 난연제, 가소제, 윤활제, 결정화 속도 지연제 등을 함유하고 있어도 된다. 이들 첨가제는 단독으로 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 이들 첨가제는 섬유 표면에 담지되어 있어도 되고, 섬유 중에 함유되어 있어도 된다.

(부직포의 특성)

본 발명의 부직포는, 각 섬유가 실질적으로 융착되지 않고, 주로 복합 섬유의 권축이 발현되어 코일 형상으로 형상 변화됨으로써, 각 섬유가 서로 얽혀 구속 또는 걸린 구조를 갖고 있다. 그 외부 형상은 용도에 따라 선택할 수 있지만, 통상 테이프 형상 또는 띠 형상 등의 직사각형 시트 형상이다.

본 발명의 부직포는, 부직포를 구성하는 거의 (대부분) 의 섬유 (코일 형상 권축 섬유의 축심 방향) 가 부직포면 (시트면) 에 대하여 대략 평행하게 배향되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 본원 명세서에서는, 「면방향에 대하여 대략 평행하게 배향되어 있는」이란, 예를 들어 니들 펀치에 의한 교락과 같이, 국부적으로 다수의 섬유 (코일 형상 권축 섬유의 축심 방향) 가 두께 방향을 따라 배향되어 있는 부분이 반복하여 존재하지 않는 상태를 의미한다.

본 발명의 부직포는, 부직포의 면방향 (길이 방향) 으로 배향되고, 또한 코일 형상으로 권축된 복합 섬유를 포함하고 있고, 인접 또는 교차하는 복합 섬유는, 권축 코일부에서 서로 교락되어 있다. 또한, 부직포의 두께 방향 (또는 경사 방향) 에서도, 가볍게 복합 섬유가 교락되어 있다. 특히, 본 발명에서는, 복합 섬유 웹에 있어서, 코일 형상으로 수축되는 과정에서 복합 섬유가 교락되고, 교락된 코일부에 의해 섬유가 구속되어 있다. 그 때문에, 본 발명의 부직포는 폭방향이나 두께 방향보다, 교락되는 코일부에 의해 면방향 (길이 방향) 으로 크게 신장된다. 또한, 권축 코일부는 압착에 의해 용이하게 교락되기 때문에 자착성을 갖고 있다. 또한, 면방향 및 길이 방향으로 배향되어 있기 때문에, 길이 방향으로 장력을 부여하면, 교락된 코일부가 신장되어, 결국에는 풀리기 때문에, 절단도 용이하다. 이와 같이, 본 발명의 부직포는 신축성, 손에 의한 절단성, 자착성을 균형있게 구비하고 있다.

한편, 부직포를 구성하는 섬유끼리가 실질적으로 융착되지 않고, 두께 방향 (시트면에 대하여 수직 방향) 으로 배향되어 있는 섬유가 많이 존재하면, 이 섬유도 코일 형상의 권축을 형성하게 되기 때문에, 섬유끼리가 매우 복잡하게 얽히게 된다. 그 결과, 다른 섬유를 필요 이상으로 구속 또는 고정시켜, 섬유를 구성하는 코일의 신축을 더욱 저해하기 때문에, 부직포의 신축성을 저감시킨다. 따라서, 가능한 한 섬유를 시트면에 대하여 평행하게 배향시키는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명의 부직포에서는, 코일 형상의 섬유가 면방향에 대략 평행하게 배향되어 있기 때문에, 부직포는 면방향에 신축성을 갖는다. 이에 대하여, 두께 방향으로 늘인 경우, 섬유는 용이하게 풀리기 때문에, 면방향에서 보여지는 바와 같은 신축성 (축소성) 을 발현하지 않는다. 또한, 이와 같은 섬유의 배향은, 섬유가 조밀하여 배향을 육안으로 관찰하는 것이 곤란한 경우에도, 이와 같은 신축성의 관찰에 의해 용이하게 섬유의 배향성을 확인할 수 있다.

부직포의 밀도 (부피 밀도) 는, 예를 들어 0.01 ∼ 0.5g/㎤ 정도의 범위에서 선택할 수 있고, 예를 들어 0.03 ∼ 0.3g/㎤, 바람직하게는 0.05 ∼ 0.3g/㎤, 더욱 바람직하게는 0.06 ∼ 0.2g/㎤ (특히 0.07 ∼ 0.15g/㎤) 정도이다.

본 발명에서는, 특히 면방향 (또는 길이 방향) 에 있어서, 복수의 저밀도부와 복수의 고밀도부가 배열되어 있는 것이 바람직하고, 주기적으로 교대로 배향되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 규칙적이어도 되는 밀도차를 형성함으로써, 본 발명의 부직포는 손에 의한 절단성을 가지면서도, 신축성을 갖는 것이 가능해진다. 저밀도부 및 고밀도부의 구조에 대해서는, 주기적으로 교대로 형성되어 있으면 특별히 한정되지 않지만, 부직포가 테이프 형상 또는 띠 형상인 경우, 길이 방향을 따라 교대로 형성된 줄무늬이어도 되지만, 그물코 형상 또는 격자 형상 (지그재그 형상) 으로 교대로 형성된 구조가 바람직하다. 그물코 형상 또는 격자 형상 구조인 경우, 저밀도부와 고밀도부의 면적비는 상이해도 되고 (예를 들어, 저밀도부/고밀도부(%) = 90/10 ∼ 10/90, 바람직하게는 70/30 ∼ 30/70 정도) 에서 선택할 수 있고, 대략 동일한 정도의 면적비이어도 된다. 각 부의 평균폭은, 예를 들어 0.1 ∼ 10㎜, 바람직하게는 0.5 ∼ 5㎜, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 3㎜ 정도이다.

가열 전의 부직포 (섬유 웹) 의 단위 면적당 중량은, 예를 들어 10 ∼ 200g/㎡, 바람직하게는 20 ∼ 100g/㎡ 정도이다. 섬유 웹의 단위 면적당 중량이 너무 작으면 충분한 물성이 얻어지지 않고, 한편 너무 크면 균일한 권축이 발현되지 않는 경우가 있다.

본 발명의 부직포 (가열 후의 부직포) 의 단위 면적당 중량은, 예를 들어 10 ∼ 300g/㎡ 정도의 범위에서 선택할 수 있고, 바람직하게는 20 ∼ 250g/㎡, 더욱 바람직하게는 30 ∼ 200g/㎡ 정도이다. 부직포의 두께는, 예를 들어 0.1 ∼ 10㎜ 정도의 범위에서 선택할 수 있고, 예를 들어 0.2 ∼ 5㎜, 바람직하게는 0.3 ∼ 3㎜, 더욱 바람직하게는 0.4 ∼ 1.5㎜ 정도이다. 밀도나 두께가 이 범위에 있으면, 부직포의 신축성과 절단성의 밸런스가 좋아진다.

본 발명의 부직포는, 적어도 일 방향 (예를 들어, 테이프 형상인 경우의 길이 방향 등) 에 있어서, 파단 신도가 50% 이상이어도 되고, 바람직하게는 60% 이상 (예를 들어, 60 ∼ 300%), 더욱 바람직하게는 80% 이상 (예를 들어, 80 ∼ 250%) 정도이다. 파단 신도가 이 범위에 있으면, 부직포의 신축성이 높다.

본 발명의 부직포는, 적어도 일 방향에 있어서, 50% 신장 후에 있어서의 회복률 (50% 신장 회복률) 이 70% 이상 (예를 들어, 70 ∼ 100%) 이어도 되고, 예를 들어 80% 이상 (예를 들어, 80 ∼ 100%), 바람직하게는 90% 이상 (예를 들어, 90 ∼ 100%), 더욱 바람직하게는 95% 이상 (예를 들어, 95 ∼ 100%) 이다. 신장 회복률이 이 범위에 있으면, 신장에 대한 추종성이 향상되어, 예를 들어 붕대로서 사용한 경우에, 사용 지점의 형상을 충분히 추종함과 함께, 겹친 부직포끼리의 마찰에 의해 적당한 고정 및 조임이 가능해진다. 특히, 감아 여러 장의 부직포를 겹치면, 마찰에 의한 고정력이 전체로서 회복 응력에 대응하여, 단위 면적당 중량을 높이는 것과 유사한 거동을 나타낸다. 즉, 신장 회복률이 작은 경우에는, 사용 지점이 복잡한 형상을 하고 있어, 사용 중에 움직이거나 한 경우, 부직포가 그 움직임을 추종하지 못하고, 또한 몸의 움직임에 의해 변형된 지점이 원래대로 돌아가지 않아, 감은 지점의 고정이 약해진다.

본 발명의 부직포는, 적어도 일 방향에 있어서의 50% 신장 회복 거동에 있어서, 최초의 50% 신장 거동에 있어서의 25% 신장시 응력 [신장 응력 (X)] 과, 50% 신장 후의 복귀 거동에 있어서의 25% 신장시의 복귀시 응력 [회복 응력 (Y)] 의 비 (Y/X) 가 0.05 이상이어도 되고, 예를 들어 0.1 이상, 바람직하게는 0.3 이상, 더욱 바람직하게는 0.4 이상 (특히 0.5 ∼ 1.0) 정도이다. 이 비율이 높으면, 부직포를 늘인 후의 복귀시 응력을 높게 유지할 수 있어 테이프류로서 감았을 때에 더욱 강하게 고정시킬 수 있다. 이 비율이 낮으면, 복귀시 응력이 낮고, 고정력이 저하되어, 붕대 등의 용도에 적합하지 않다.

본 발명의 부직포는, 자착성 (점착제 등을 사용하지 않고, 부직포끼리의 접촉에 의해 접합 또는 교락되어 구속 또는 걸림 가능한 특성) 도 우수하여, 붕대 등의 테이프류로서 적합하다. 상세하게는, 예를 들어 붕대로서 이용하는 경우, 붕대를 피포체(被包體)에 한번 감은 후, 그 단부를 겹친다 (또는 잡아떼어 겹친다) 는 동작에 의해, 감겨진 부직포끼리가 늘어나면서 눌려 부직포끼리가 접합되고 고정되어, 자착성을 발현한다. 이 경우에 있어서, 접합부의 부직포끼리는 부직포의 파단 강도 이상의 강도로 접합되어 있는 것이 이상적이다. 그러나, 실용상은 피포 부위 상태에 따라 감는 방법을 변화시키는 경우가 많아, 감는 방법이 변화된 경우에는, 마찰력의 향상 등에 의해 고정력이 향상되기 때문에, 접합부의 강도가 파단 강도보다 작아도 실용적으로는 붕대의 고정이 가능하다. 또한, 접합부의 강도의 실측도 곤란하다. 그래서, 본 발명에서는, 이 자착성의 평가 방법으로서, 「곡면 미끄러짐 응력」을 이용하였다. 부직포를 붕대로서 이용했을 때에 소정의 자착성을 갖고, 실용상 문제가 없을 정도로 사용 가능하게 하려면, 곡면 미끄러짐 응력이 0.5N/50㎜ 이상인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1.0N/50㎜ 이상 (특히 3.0N/50㎜ 이상) 이다. 이 응력은 부직포의 자착성에 크게 관계하여, 클수록 부직포를 목적의 장소에 감아 잡아뗀 후, 강고하게 고정시킬 수 있다. 따라서, 이 응력이 너무 작으면, 부직포를 충분히 고정시키지 못하여 단부로부터 서서히 풀려 버린다. 또한, 곡면 미끄러짐 응력은 인장 시험기를 이용하여, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 의해 측정한다.

또한, 부직포의 표면에 일부 유리되는 상태에서 형성된 코일 또는 루프 형상섬유의 수가 많이 존재함으로써, 이들 부직포가 겹쳐졌을 때, 서로의 표면 섬유끼리가 교락됨으로써 고정성이 향상된다. 또한, 대상물 (손이나 손가락 등의 신체 등) 에 감은 후에 붕대를 절단한 경우, 절단 지점에 있어서의 프리한 섬유 (절단에 의해 노출되거나, 또는 단부가 형성된 유리 섬유) 가, 중첩시키는 상대방에 있어서의 부직포 표면의 코일 또는 루프 형상 섬유에 대하여, 더욱 자유 교락되는 것이 가능해지기 때문에, 특히 우수한 자착성이 발현된다. 부직포 표면에 존재하는 코일 또는 루프 형상 섬유의 개수는, 예를 들어 1㎠ 당 7 개 이상, 바람직하게는 8 ∼ 50 개, 더욱 바람직하게는 9 ∼ 45 개 (특히 10 ∼ 40 개) 정도이다. 또한, 본 발명에서는, 코일 또는 루프 형상 섬유의 개수의 구체적인 측정 방법은 실시예에 있어서 기재된 측정 방법을 사용한다.

또한, 본 발명의 부직포는, 적어도 일 방향 (예를 들어, 길이 방향) 에 있어서, 파단 강도는 예를 들어 5 ∼ 30N/50㎜, 바람직하게는 6 ∼ 25N/50㎜, 더욱 바람직하게는 7 ∼ 20N/50㎜ 정도이다. 파단 강도는 손에 의한 절단성에 크게 관계하여, 본 발명의 부직포는 손으로 용이하게 절단할 수 있는 것이 특징이지만, 붕대 등으로서 사용하는 경우, 인열에 대한 「인성」도 유지할 필요가 있다. 이 「인성」이란, 사용 중에 인열의 계기가 되는 칼집 (cut) 등이 발생했을 때, 이 칼집을 기점으로 하여 간단히 찢어지는 것이 억제되는 것을 의미한다. 즉, 인열이 시작되면 용이하게 파단으로 이행되기 때문에, 최종적인 손에 의한 절단성은 파단 강도에 의존한다고 할 수 있다. 따라서, 이 파단 강도가 너무 크면, 사용시에 한 손으로 부직포를 절단하는 것이 곤란해진다. 또한, 너무 작으면, 부직포의 강도가 부족하여 용이하게 파단되어, 취급성이 저하된다.

특히, 부직포가 붕대로서 사용되는 경우, 붕대를 그 길이 방향을 따라 신장시키면서 환부 등에 필요량을 감은 후에 절단하고, 그 절단 단(端)을 고정시키기 위하여 어느 정도의 강도가 필요하기 때문에, 붕대의 길이 방향에 있어서 상기 파단 강도의 범위를 만족하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 부직포를 이용하여 붕대를 제조하는 경우, 부직포를 붕대에 필요한 폭이나 길이에 맞추어 가공하는 것이 필요하게 되는데, 이 공정은 통상, 슬릿터 리와인더를 사용함으로써 용이하게 가공할 수 있다. 따라서, 본 발명에 있어서는, 양호한 생산성을 확보하는 점에서도, 부직포의 길이 방향에 있어서 파단 강도가 상기 범위에 있는 것이 바람직하다.

한편, 폭방향의 파단 강도는 긴 (길이) 방향보다 낮아도 되고, 예를 들어 0.05 ∼ 20N/50㎜, 바람직하게는 0.1 ∼ 15N/50㎜, 더욱 바람직하게는 0.5 ∼ 10N/50㎜ (특히 1 ∼ 8N/50㎜) 정도이어도 된다.

이와 같이, 본 발명의 부직포는, 면방향과 두께 방향의 이방성 뿐만 아니라, 통상, 제조 공정의 흐름 방향 (MD) 과 폭방향 (CD 방향) 사이에 이방성을 갖고 있다. 즉, 본 발명의 부직포는, 제조의 과정에 있어서, 코일 형상 권축 섬유의 축심 방향이 면방향과 대략 평행이 될 뿐만 아니라, 면방향과 대략 평행하게 배향된 코일 형상 권축 섬유의 축심 방향은 흐름 방향에 대해서도 대략 평행해지는 경향이 있다. 그 결과, 직사각형 형상 부직포가 제조되는 경우, 부직포 제조에 있어서의 흐름 방향과 폭방향 사이에서, 상기 신축 특성 및 파단 특성, 특히 파단 강도가 이방성을 갖는다. 붕대로서 사용하는 경우에는, 흐름 방향을 길이 방향 을 향하여 사용함으로써, 상기 파단 강도의 범위를 갖는 부직포를 얻는 것이 가능해진다. 구체적으로, 파단 강도에 대하여, 길이 방향 (흐름 방향) 의 파단 강도가 폭방향의 파단 강도에 대하여, 예를 들어 1.5 ∼ 50 배, 바람직하게는 2 ∼ 40 배, 바람직하게는 3 ∼ 30 배 정도이다. 또한, 길이 방향의 파단 강도를 1 로 했을 때, 폭방향의 파단 강도는, 예를 들어 0.01 ∼ 1, 바람직하게는 0.03 ∼ 0.8, 더욱 바람직하게는 0.05 ∼ 0.6 (특히 0.1 ∼ 0.5) 정도이다.

본 발명의 부직포는 발수성을 갖고 있는 것이 바람직하다. 특히, 붕대나 서포터 등의 인체와 접촉하는 용도에 사용했을 때, 환부를 덮고 있는 부분에 물이 부착되어 환부까지 침투하는 것을 방지할 수 있기 때문이다. 발수성의 발현은 후술하는 제조 공정 중에서, 물이나 수증기에 섬유가 노출됨으로써, 섬유에 부착된 친수성을 갖는 물질이 씻겨내려가, 섬유의 표면에 수지 본래의 성질이 발현하는 것에 의한다. 구체적으로 이 발수도는 JIS L1092 스프레이 시험에 있어서 3 점 이상 (바람직하게는 3 ∼ 5 점, 더욱 바람직하게는 4 ∼ 5 점) 을 나타내는 것이 바람직하다.

나아가서는, 이 물이나 수증기에 의한 세정 효과에 의해, 섬유에 부착되어 있는 섬유 유제도 씻겨내려감으로써, 본 발명의 부직포의 피부 자극성도 저감된다.

부직포의 통기도는, 프라질형법에 의한 통기도로 0.1㎤/㎠·초 이상이며, 예를 들어 1 ∼ 500㎤/㎠·초, 바람직하게는 5 ∼ 300㎤/㎠·초, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 200㎤/㎠·초 정도이다. 본 발명의 부직포는 통기도도 높기 때문에, 붕대 등의 인체에 사용하는 용도에 적합하다.

[부직포의 제조 방법]

본 발명의 부직포의 제조 방법은, 상기 복합 섬유를 함유하는 섬유를 웹화하는 공정과, 복합 섬유 웹을 가열하여 권축하는 공정을 포함한다.

먼저, 섬유를 웹화하는 공정에 있어서, 상기 복합 섬유를 함유하는 섬유를 웹화한다. 웹의 형성 방법으로서는, 관용의 방법, 예를 들어 스판 본드법, 멜트 블로우법 등의 직접법, 멜트 블로우 섬유나 스테이플 섬유 등을 사용한 카드법, 에어 레이법 등의 건식법 등을 이용할 수 있다. 이들 방법 중, 멜트 블로우 섬유나 스테이플 섬유를 이용한 카드법, 특히 스테이플 섬유를 이용한 카드법이 범용된다. 스테이플 섬유를 이용하여 얻어진 웹으로서는, 예를 들어 랜덤 웹, 세미랜덤 웹, 패럴렐 웹, 크로스랩 웹 등을 들 수 있다.

다음으로, 얻어진 섬유 웹은, 가열하여 권축하는 공정에 제공함으로써, 복합 섬유가 면방향에 대하여 대략 평행하게 배향되고, 또한 특정 곡률 반경으로 두께 방향에 있어서 대략 균일하게 권축된 부직포가 얻어지는데, 본 발명에서는, 가열하여 권축하는 공정에 있어서, 섬유가 비산되는 것을 억제하는 점 등에서, 얻어진 섬유 웹의 일부의 섬유를 가볍게 얽히게 하는 공정을 거치는 것이 바람직하다. 이와 같은 얽힘 공정에 있어서, 얽힘 방법은 기계적으로 교락시키는 방법이어도 되지만, 저압력수의 분무 또는 분사 (내뿜음) 에 의해 교락시키는 방법이 바람직하다. 본 발명에 있어서의 저압력수를 분무하는 방법은, 통상적인 수류 얽힘 부직포와 같이, 수류에 의해 섬유를 강고하게 교락하여 웹 강도를 확보하기 위한 방법이 아니라, 섬유 웹을 젖은 상태로 함으로써, 섬유를 느슨히 고정시켜 움직이기 어렵게 하는 방법이다. 이러한 저압력수를 이용한 얽힘 방법에 있어서, 섬유 웹에 대한 물의 분무는 연속적이어도 되지만, 간헐적 또는 주기적으로 분무하는 것이 바람직하다. 저압력의 물을 간헐적 또는 주기적으로 섬유 웹에 분무함으로써, 복수의 저밀도부와 복수의 고밀도부를 주기적으로 교대로 형성할 수 있다. 섬유 웹에 대하여 이와 같은 섬유 분포의 치우침을 발생시키면, 주로 섬유 밀도가 높은 부분에서 일부의 섬유를 가볍게 교락시킬 수 있어, 다음의 공정에서 사용하는 고온·고압의 수증기의 분무에 의한 섬유의 비산을 억제할 수 있다. 한편, 섬유 밀도가 낮은 부분에서는 섬유량이 적기 때문에 섬유 교락이 거의 없고, 또한 섬유끼리의 접촉에 의한 저항도 매우 낮기 때문에, 각 섬유가 자유도가 높은 상태가 되어, 고도의 섬유 수축을 확보하기 위하여 유효하게 작용한다.

즉, 이 공정에 있어서의 물의 분출 압력은 섬유 교락이 경도가 되도록 가능한 한 낮은 압력이 바람직하고, 예를 들어 0.1 ∼ 1.5㎫, 바람직하게는 0.3 ∼ 1.2㎫, 더욱 바람직하게는 0.6 ∼ 1.0㎫ 정도이다. 또한, 물의 온도는, 예를 들어 5 ∼ 50℃, 바람직하게는 10 ∼ 40℃, 예를 들어 15 ∼ 35℃ (상온) 정도이다.

물을 간헐적 또는 주기적으로 분무하는 방법으로서는, 섬유 웹에 밀도의 구배를 주기적으로 교대로 형성할 수 있는 방법이면 특별히 한정되지 않지만, 간편성 등의 점에서, 복수의 구멍으로 형성된 규칙적인 분무 영역 또는 분무 패턴을 갖는 판 형상물 (다공판 등) 을 개재하여, 스프레이 등에 의해 물을 분사하는 방법이 바람직하다.

구체적으로는, 섬유 웹 형성 공정에서 얻어진 섬유 웹은 벨트 컨베이어에 의해 다음 공정에 보내지고, 이어서 컨베이어 벨트 상에 탑재된 상태에서, 다공판을 포함한 드럼 (다공판 드럼) 과 벨트 사이를 통과시켜도 된다. 컨베이어 벨트는 통수성이어도 되고, 상기 다공판 드럼과 벨트 사이를 섬유 웹이 통과할 때에, 상기 드럼의 내측으로부터 웹을 통과하여, 컨베이어 벨트를 통과하도록, 스프레이 형상으로 물을 상기 압력으로 분출시킬 수 있다. 이와 같은 물을 웹에 분사함으로써, 벨트 상에 있는 웹을 구성하는 섬유를 다공판의 구멍에 대응하지 않는 비분무 영역으로 이동시킬 수 있어, 구멍에 대응하는 부위의 섬유량을 감소시킬 수 있다. 이 단계에서는, 드럼의 구멍에 대응하는 부위 (분무 영역) 에 웹의 구멍이 생기도록 하여, 섬유의 치우침을 일으켜도 된다.

다공판의 구멍의 배열 또는 배치 구조는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 그물코 형상 또는 격자 형상 (지그재그 형상) 으로 교대로 구멍을 배열한 구조이어도 된다. 각 구멍의 구멍 직경은, 통상 동일한 크기로 형성되고, 예를 들어 1 ∼ 10㎜, 바람직하게는 1.5 ∼ 5㎜ 정도이다. 인접하는 구멍의 피치도 통상, 동일한 길이이며, 예를 들어 1 ∼ 5㎜, 바람직하게는 1.5 ∼ 3㎜ 정도이다.

구멍 직경이 너무 작으면, 흐르는 수량이 저하되기 때문에, 섬유 웹의 섬유를 이동시킬 수 없는 경우가 있다. 한편, 구멍 직경이 너무 크면, 드럼의 형태를 확보하기 위하여, 피치를 넓게 할 필요가 생겨, 결과적으로 웹에 물이 접하지 않는 부분이 생겨, 품질 불균일이 생기거나 균일한 처리가 곤란해진다. 또한, 구멍의 피치가 너무 작으면, 필연적으로 구멍 직경을 작게 할 필요가 생겨, 수량을 확보할 수 없게 된다. 반대로, 피치가 너무 넓으면 역시 웹에 물이 접하지 않는 부분이 생겨 품질 불균일이 발생한다.

마지막으로, 섬유의 일부가 가볍게 얽힌 섬유 웹은 벨트 컨베이어에 의해 다음 공정으로 보내져, 가열하여 권축된다. 가열 방법으로서는, 건열 처리이어도 되지만, 고온 수증기로 처리하는 방법이 바람직하다. 고온 수증기로 처리하는 방법에서는, 벨트 컨베이어에 의해 이송되어 온 섬유 웹은 고온 또는 가열 수증기 (고압 스팀) 류에 노출되어, 복합 섬유 (잠재 권축 섬유) 에 권축을 발현시켜, 본 발명의 부직포가 얻어진다. 즉, 본 발명에서는, 이 권축 발현에 의해 복합 섬유가 코일 형상으로 형태를 바꾸면서 이동하여, 섬유끼리의 3 차원적 교락이 발현된다.

통상, 복합 섬유를 이용한 부직포의 제조 공정에 있어서는, 섬유를 고정시키는 공정 (얽힘 공정) 과 잠재 권축을 발현시키기 위한 가열 공정이 별개의 공정이기 때문에, 복합 섬유를 주체로 하는 섬유 웹은 최초의 니들 펀치 또는 수류 얽힘에 의한 섬유 교락 공정에서, 다음 공정으로의 공정 통과성이나 안정적인 형태를 확보한 후, 건열 처리 공정에서 권축을 발현시키는 것이 필요하게 된다. 이 때문에, 종래의 제조 방법에서는, 열처리 후의 섬유간의 결절(結節) 강도가 지나치게 커지고, 길이 방향에 있어서의 신장 응력도 높아져, 손으로 용이하게 절단하는 것이 곤란해진다. 본 발명에서는, 최저한의 섬유 교락을 실시한 섬유 웹에 대하여 열을 부여함 (특히, 고온 수증기 처리를 실시함) 으로써, 섬유의 권축과 교락을 동시에 발현시켜, 절단 용이성을 실현하였다.

구체적으로는, 저압의 물로 처리된 섬유 웹은 벨트 컨베이어에서 고온 수증기 처리에 제공되는데, 섬유 웹은 고온 수증기 처리와 동시에 수축된다. 따라서, 공급하는 섬유 웹은 고온 수증기에 노출되기 직전에는 목적으로 하는 부직포의 크기에 따라 오버 피드되어 있는 것이 바람직하다. 오버 피드의 비율은 목적의 부직포의 길이에 대하여 110 ∼ 300%, 바람직하게는 120 ∼ 250% 정도이다.

사용하는 벨트 컨베이어는, 기본적으로는 가공에 사용하는 섬유 웹의 형태를 흐트러뜨리지 않고 운반할 수 있으면 특별히 한정은 없지만, 엔드리스 컨베이어가 바람직하게 사용된다. 또한, 일반적인 단독 벨트 컨베이어이어도 되고, 필요에 따라 추가 1 대의 벨트 컨베이어를 조합하여, 양 벨트 사이에 섬유 웹을 끼우도록 하여 운반해도 된다. 이와 같이 운반함으로써, 섬유 웹을 처리할 때에, 고온 수증기, 컨베이어의 진동 등의 외력에 의해, 운반해 온 웹의 형태가 변형되는 것을 억제할 수 있다.

섬유 웹에 수증기를 공급하기 위해서는, 관용의 수증기 분사 장치가 사용된다. 이 수증기 분사 장치로서는, 원하는 압력과 양으로 웹 전체폭에 걸쳐 대략 균일하게 수증기를 분사할 수 있는 장치가 바람직하다. 2 대의 벨트 컨베이어를 조합한 경우, 일방의 컨베이어 내에 수증기 분사 장치가 장착되고, 통수성의 컨베이어 벨트, 또는 컨베이어 상에 탑재된 컨베이어 네트를 통과하여 웹에 수증기를 공급한다. 타방의 컨베이어에는 석션 박스를 장착해도 된다. 석션 박스에 의해, 웹을 통과한 과잉의 증기를 흡인 배출해도 되지만, 수증기를 섬유 웹에 대하여 충분히 접착시킴과 함께, 이 열에 의해 발현되는 섬유 권축을 보다 효율적으로 발현시키기 위해서는, 웹을 가능한 한 프리한 상태로 유지하는 것이 필요하기 때문에, 석션 박스에 의해 흡인 배출하지 않고 수증기를 공급하는 것이 바람직하다. 또한, 섬유 웹의 표리를 한번에 수증기 처리하기 위하여, 추가로 수증기 분사 장치가 장착되어 있는 컨베이어와는 반대측의 컨베이어에 있어서, 상기 수증기 분사 장치가 장착되어 있는 부위보다 하류부의 컨베이어 내에 별도의 수증기 분사 장치를 설치해도 된다. 하류부의 수증기 분사 장치가 없는 경우에 있어서, 부직포의 표리를 수증기 처리하고자 하는 경우에는, 한번 처리한 섬유 웹의 표리를 반전시켜 다시 처리 장치 내를 통과시킴으로써 대용해도 된다.

컨베이어에 사용하는 엔드리스 벨트는 웹의 운반이나 고온 수증기 처리의 방해가 되지 않으면 특별히 한정되지 않지만, 네트라면 대략 90 메시보다 성긴 네트 (예를 들어 10 ∼ 50 메시 정도의 네트) 가 바람직하다. 이 이상의 메시가 촘촘한 네트는 통기성이 낮아, 수증기가 통과하기 어려워진다. 벨트의 재질은 수증기 처리에 대한 내열성 등의 관점에서, 금속, 내열 처리한 폴리에스테르계 수지, 폴리페닐렌설파이드계 수지, 폴리아릴레이트계 수지 (전방향족계 폴리에스테르계 수지), 방향족 폴리아미드계 수지 등의 내열성 수지 등이 바람직하다.

수증기 분사 장치로부터 분사되는 고온 수증기는 기류이기 때문에, 수류 얽힘 처리나 니들 펀치 처리와는 달리, 피처리체인 웹 중의 섬유를 크게 이동시키지 않고 웹 내부로 진입한다. 이 웹 중으로의 수증기류의 진입 작용에 의해, 수증기류가 웹 내에 존재하는 각 섬유의 표면을 효율적으로 덮어, 균일한 열권축을 가능하게 하는 것으로 생각된다. 또한, 건열 처리에 비해서도, 섬유 내부에 대하여 충분히 열을 전동할 수 있기 때문에, 표면 및 두께 방향에 있어서의 권축의 정도가 대체로 균일해진다.

고온 수증기를 분사하기 위한 노즐은, 소정의 오리피스가 폭방향으로 연속적으로 늘어선 플레이트나 다이스를 이용하여, 이것이 공급되는 섬유 웹의 폭방향으로 오리피스가 늘어서도록 배치하면 된다. 오리피스열은 일렬 이상 있으면 되고, 복수열이 병행한 배열이어도 된다. 또한, 일렬의 오리피스열을 갖는 노즐 다이를 복수대 병렬로 설치해도 된다.

플레이트에 오리피스를 연 타입의 노즐을 사용하는 경우, 플레이트의 두께는 0.5 ∼ 1.0㎜ 정도이어도 된다. 오리피스의 직경이나 피치에 관해서는, 목적으로 하는 권축 발현과, 이 발현에 수반하는 섬유 교락이 효율적으로 실현될 수 있는 조건이면 특별히 제한은 없지만, 오리피스의 직경은 통상 0.05 ∼ 2㎜, 바람직하게는 0.1 ∼ 1㎜, 더욱 바람직하게는 0.2 ∼ 0.5㎜ 정도이다. 오리피스의 피치는 통상 0.5 ∼ 3㎜, 바람직하게는 1 ∼ 2.5㎜, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 1.5㎜ 정도이다. 오리피스의 직경이 너무 작으면, 노즐의 가공 정밀도가 낮아져, 가공이 곤란해진다는 설비적인 문제점과, 클로깅을 일으키기 쉬워진다는 운전상의 문제점이 생기기 쉽다. 반대로, 너무 크면, 충분한 수증기 분사력을 얻는 것이 곤란해진다. 한편, 피치가 너무 작으면, 노즐 구멍이 지나치게 조밀해지기 때문에, 노즐 자체의 강도가 저하된다. 한편, 피치가 너무 크면, 고온 수증기가 섬유 웹에 충분히 닿지 않는 케이스가 생기기 때문에, 강도의 확보가 곤란해진다.

사용하는 고온 수증기에 대해서도, 목적으로 하는 섬유의 권축 발현과 이것에 수반하는 적당한 섬유 교락이 실현 가능하면 특별히 한정은 없고, 사용하는 섬유의 재질이나 형태에 따라 설정하면 되지만, 압력은 예를 들어 0.1 ∼ 2㎫, 바람직하게는 0.2 ∼ 1.5㎫, 더욱 바람직하게는 0.3 ∼ 1㎫ 정도이다. 수증기의 압력이 너무 높거나 너무 강한 경우에는, 웹을 형성하는 섬유가 필요 이상으로 움직여 옷감의 질을 흐트러뜨리거나, 섬유가 필요 이상으로 교락되는 경우가 있다. 또한, 극단적인 경우에는 섬유끼리가 융착되어 버려, 목적으로 하는 신축성의 확보가 곤란해진다. 또한, 압력이 너무 약한 경우에는, 섬유의 권축 발현에 필요한 열량을 피처리물인 웹에 부여할 수 없게 되거나, 수증기가 섬유 웹을 관통하지 못하여, 두께 방향에 있어서의 섬유의 권축의 발현이 불균일해지기 쉽다. 또한, 노즐로부터의 수증기의 균일 분출의 제어도 곤란하다.

고온 수증기의 온도는, 예를 들어 70 ∼ 150℃, 바람직하게는 80 ∼ 120℃, 더욱 바람직하게는 90 ∼ 110℃ 정도이다. 고온 수증기의 처리 속도는, 예를 들어 200m/분 이하, 바람직하게는 0.1 ∼ 100m/분, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 50m/분 정도이다.

이와 같이 하여 섬유 웹 내의 복합 섬유의 권축을 발현시킨 후, 부직포에 수분이 잔류하는 경우가 있으므로, 필요에 따라 부직포를 건조시켜도 된다. 건조하게 관해서는, 건조용 가열체에 접촉한 부직포 표면의 섬유가 건조의 열에 의해 접착하여 신축성을 저하시키지 않는 것이 필요하고, 신축성을 유지할 수 있는 한 관용의 방법을 이용할 수 있다. 예를 들어, 부직포의 건조에 사용되는 실린더 건조기나 텐터와 같은 대형 건조 설비를 사용해도 되지만, 잔류되어 있는 수분은 미량이어, 비교적 경도인 건조 수단에 의해 건조 가능한 레벨인 경우가 많기 때문에, 원적외선 조사, 마이크로파 조사, 전자선 조사 등의 비접촉법이나 열풍을 분사하거나, 통과시키는 방법 등이 바람직하다.

이와 같이 하여 얻어진 부직포는, 그 제조 공정에 있어서 물에 적셔져, 고온 수증기 분위기 하에 노출된다. 즉, 본 발명의 부직포는 부직포 자체가 소위 세탁과 동일한 처리를 받게 되기 때문에, 방사 유제 등의 섬유에 대한 부착물이 세정된다. 따라서, 본 발명의 부직포는 위생적이며, 또한 높은 발수성을 나타낸다.

도 1 은 본 발명에 있어서의 곡면 미끄러짐 응력을 측정하기 위한 샘플을 조제하는 방법을 나타내는 모식도이다.

도 2 는, 본 발명에 있어서의 곡면 미끄러짐 응력을 측정하기 위한 샘플을 나타내는 모식 단면도이다.

도 3 은, 본 발명에 있어서의 곡면 미끄러짐 응력의 측정 방법을 나타내는 모식도이다.

도 4 는, 본 발명에 있어서의 섬유 만곡률의 측정 방법을 나타내는 모식도이다.

도 5 는, 실시예 1 에서 얻어진 부직포 표면의 전자 현미경 사진 (100 배) 이다.

도 6 은, 실시예 1 에서 얻어진 부직포에 있어서의 두께 방향 단면의 전자 현미경 사진 (100 배) 이다.

도 7 은, 비교예 3 에서 얻어진 부직포에 있어서의 두께 방향 단면의 전자 현미경 사진 (100 배) 이다.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 전혀 한정되는 것이 아니다. 또한, 실시예에 있어서의 각 물성값은 이하의 방법에 의해 측정하였다.

(1) 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지의 고유 점도

페놀과 테트라클로로에탄을 등질량으로 혼합한 용매를 이용하여, 폴리에틸렌테레프탈레이트 시료를 1g/0.1ℓ 의 농도로 용해시킨 용액에 대하여, 점도계를 이용하여 30℃ 에 있어서의 용매 및 용액의 유하 시간을 측정하고, 하기 식 (1) 로부터 고유 점도 [η] 을 산출하였다.

단,

t: 용액의 유하 시간 (초)

t_O: 용매의 유하 시간 (초)

C: 시료의 농도 (g/ℓ)

(2) 권축 수

JIS L1015 「화학 섬유 스테이플 시험 방법」 (8.12.1) 에 준하여 평가하였다.

(3) 평균 곡률 반경

주사형 전자 현미경 (SEM) 을 이용하여, 부직포 단면을 100 배로 확대한 사진을 촬영하였다. 촬영한 부직포 단면 사진에 찍혀 있는 섬유 중에서, 1 바퀴 이상의 나선 (코일) 을 형성하고 있는 섬유에 대하여, 그 나선을 따라 원을 그렸을 때의 원의 반경 (코일축 방향으로부터 권축 섬유를 관찰했을 때의 원의 반경) 을 구하여, 이것을 곡률 반경으로 하였다. 또한, 섬유가 타원 형상으로 나선을 그리고 있는 경우에는, 타원의 장경과 단경의 합의 1/2 을 곡률 반경으로 하였다. 단, 권축 섬유가 충분한 코일 권축을 발현하고 있지 않은 경우나, 섬유의 나선 형상이 비스듬히 관찰됨으로써 타원으로서 찍혀 있는 경우를 배제하기 위하여, 타원의 장경과 단경의 비가 0.8 ∼ 1.2 의 범위에 들어가는 타원만을 측정 대상으로 하였다. 또한, 측정은 임의의 단면에 대하여 촬영한 SEM 화상에 대하여 측정하고, n 수 = 100 의 평균치로서 나타내었다.

(4) 단위 면적당 중량

JIS L1913 「일반 단섬유 부직포 시험 방법」에 준하여 측정하였다.

(5) 두께 및 밀도

JIS L1913 「일반 단섬유 부직포 시험 방법」에 준하여 두께를 측정하고, 이 값과 (4) 의 방법으로 측정한 단위 면적당 중량으로부터 밀도를 산출하였다.

(6) 파단 강도 및 파단 신도

JIS L1913 「일반 단섬유 부직포 시험 방법」에 준하여 측정하였다. 또한, 파단 강도 및 파단 신도는 부직포의 흐름 (MD) 방향 및 폭 (CD) 방향에 대하여 측정하였다.

(7) 발수도

JIS L1092 「섬유 제품의 방수성 시험 방법」 (6.2 스프레이 시험) 에 준하여 평가하였다.

(8) 곡면 미끄러짐 응력

이하에 나타낸 방법에 의해 측정하였다.

먼저, 측정 대상이 되는 부직포를 MD 방향이 길이 방향이 되도록, 50㎜ 폭 × 600㎜ 길이의 크기로 잘라, 샘플 (1) 로 하였다. 다음으로, 도 1(1) 에 나타내는 바와 같이, 샘플 (1) 의 일방의 단부를 셀로판 테이프 (2) 로 권심 (3) (외경 30㎜ × 길이 150㎜ 의 폴리프로필렌 수지제 파이프 롤) 에 고정시킨 후, 이 샘플 (1) 의 다른 일방의 단부에 악어입 클립 (4) (파지폭 50㎜, 사용에 있어서 입부 내측에 0.5㎜ 두께의 고무 시트를 양면 테이프로 고정시켰다) 을 사용하여, 샘플 (1) 의 전체 폭에 대하여 균일하게 가중이 가해지도록 150g 의 추 (5) 를 장착하였다.

샘플 (1) 을 고정시킨 권심 (파이프 롤) (3) 을 샘플 (1) 및 추 (5) 가 매달리도록 들어올린 상태에서, 추 (5) 가 크게 흔들리지 않도록, 파이프 롤 (3) 을 5 바퀴 회전시켜 샘플 (1) 을 감아올려 추 (5) 를 들어올렸다 (도 1(2) 참조). 이 상태에서, 파이프 롤 (3) 에 감은 샘플 (1) 의 최외주 부분에 있어서의 원주 형상 부분과, 파이프 롤 (3) 에 감지 않은 샘플 (1) 의 평면 형상 부분의 접점 (파이프 롤 (3) 에 감겨 있는 샘플 (1) 의 부분과, 추 (5) 의 중력에 의해 수직 형상으로 되어 있는 샘플 (1) 의 부분의 경계선) 을 기점 (6) 으로 하고, 이 기점 (6) 이 움직여 어긋나지 않도록, 천천히 악어입 클립 (4) 및 추 (5) 를 떼어내었다. 다음으로, 이 기점 (6) 으로부터 파이프 롤을 반바퀴 (180˚) 회전시킨 지점 (7) 에서, 내층의 샘플을 손상시키지 않도록, 샘플 (1) 의 최외주 부분을 면도칼날로 절단하여, 칼집 (8) 을 형성하였다 (도 2 참조).

이 샘플 (1) 에 있어서의 최외층 부분과, 그 아래 (내층) 에서 파이프 롤 (3) 에 감겨 있는 내층 부분 사이의 곡면 미끄러짐 응력을 측정하였다. 이 측정에는 인장 시험기 (시마즈 제작소사(주) 제조, 「오토 그래프」) 를 사용하였다. 인장 시험기의 고정측 척대좌에 설치한 지그 (9) 에 파이프 롤 (3) 을 고정 (도 3 참조) 시키고, 샘플 (1) 의 단부 (악어입 클립 (4) 을 장착했던 단부) 를 로드 셀측의 척 (10) 으로 파지하여 인장 속도 200㎜/분으로 인장하고, 칼집 (8) 에서 샘플 (1) 이 어긋났을 (분리되었을) 때의 측정치 (인장 강도) 를 곡면 미끄러짐 응력으로 하였다. 또한, 곡면 미끄러짐 응력이 파단 강도를 초과할 정도로 지나치게 강하여, 샘플 (1) 이 어긋나기 전에 파단되어 버린 경우에는, 「파단」이라고 표기하였다.

(9) 50% 신장 회복률

JIS L1096 「일반 직물 시험 방법」에 준거하여 측정하였다. 단, 본 발명에 있어서의 평가에서는, 일률적으로 신도 50% 에서의 회복률로 하고, 또한 50% 신장 후 원래의 위치로 되돌아온 후에는 대기 시간 없이 다음의 동작으로 들어갔다. 또한, 측정은 부직포의 흐름 (MD) 방향 및 폭 (CD) 방향에 대하여 행하였다.

(10) 신장 응력 및 회복 응력

상기 (9) 의 신장 회복률 측정에 있어서의 최초의 신장 과정에 있어서, 25% 신장되었을 때의 신장 응력을 신장 응력 (X) 로 하고, 50% 신장 후의 복귀 과정에 있어서 25% 신도까지 되돌아왔을 때의 복귀 응력을 회복 응력 (Y) 로 하였다. 측정 결과로부터 Y/X 를 산출하였다. 또한, 측정은 부직포의 흐름 (MD) 방향 및 폭 (CD) 방향에 대하여 행하였다.

(11) 섬유 만곡률 및 그 균일성

부직포의 단면에 있어서의 전자 현미경 사진 (배율×100 배) 을 촬영하고, 촬영된 섬유가 찍힌 부분에 있어서, 두께 방향에 있어서, 표층, 내층, 이층의 3 개의 영역으로 삼등분하고, 각 층의 중심 부근에 있어서 길이 방향 2㎜ 이상이고, 또한 측정 가능한 섬유편이 500 개 이상 포함하도록 측정 영역을 설정하였다. 이들 영역에 대하여, 그 섬유의 일방의 단부와 다른 일방의 단부의 단부간 거리 (최단 거리) 를 측정하고, 다시 그 섬유의 섬유 길이 (사진상의 섬유 길이) 를 측정하였다. 즉, 섬유의 단부가 부직포 표면에 노출되어 있는 경우에는, 그 단부를 그대로 단부간 거리를 측정하기 위한 단부로 하고, 단부가 부직포 내부에 매몰되어 있는 경우에는, 부직포 내부에 매몰되는 경계 부분 (사진상의 단부) 을 단부간 거리를 측정하기 위한 단부로 하였다. 이 때, 촬영된 섬유 중 100 ㎛ 이상에 걸쳐 연속되어 있는 것을 확인할 수 없는 섬유 이미지에 관해서는 측정 대상외로 하였다. 그리고, 단부간 거리 (L1) 에 대한 그 섬유의 섬유 길이 (L2) 의 비 (L2/L1) 로부터 섬유 만곡률을 산출하였다. 또한, 섬유 만곡률의 측정은 두께 방향으로 삼등분한 표층, 내층, 이층마다 평균치를 산출하였다. 또한, 각 층의 최대치와 최소치의 비율로부터 섬유 만곡률의 두께 방향에 있어서의 균일성을 산출하였다.

도 4 에, 촬영된 섬유의 측정 방법에 대한 모식도를 나타낸다. 도 4(a) 는, 일방의 단부가 표면에 노출되고, 타방의 단부가 부직포 내부에 매몰된 섬유를 나타내고, 이 섬유의 경우, 단부간 거리 L1 은 섬유의 단부로부터 부직포 내부에 매몰되는 경계 부분까지의 거리가 된다. 한편, 섬유 길이 L2 는 섬유의 관찰 가능한 부분 (섬유의 단부로부터 부직포 내부에 매몰되기까지의 부분) 의 섬유를 사진상에서 이차원적으로 늘인 길이가 된다.

도 4(b) 는, 양 단부가 부직포 내부에 매몰된 섬유를 나타내고, 이 섬유의 경우, 단부간 거리 L1 은 부직포 표면에 노출된 부분에 있어서의 양 단부 (사진상의 양 단부) 의 거리가 된다. 한편, 섬유 길이 L2 는 부직포 표면에 노출되어 있는 부분의 섬유를 사진상에서 이차원적으로 늘인 길이가 된다.

(12) 부직포 표면의 루프 (또는 코일) 형상 섬유의 비율

부직포의 표면에 있어서의 전자 현미경 사진 (배율×100 배) 을 촬영하고, 촬영된 부직포 표면의 1㎠ 당 부직포 표면에 형성된 섬유 루프 (루프 형상으로 1 바퀴 이상 선회한 섬유) 또는 코일 형상의 섬유의 개수를 세었다. 즉, 분명한 단섬유로 연속된 루프를 형성하고 있는 섬유만을 루프 형상 섬유로서 계측하였다. 이와 같은 계측을 임의의 5 지점에 있어서 실시하고, 그 평균을 구하여, 소수점 이하를 사사오입하여 루프 형상 섬유의 비율로 하였다.

실시예 1

잠재 권축성 섬유로서, 고유 점도 0.65 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 (A 성분) 와, 이소프탈산 20 몰% 및 디에틸렌글리콜 5 몰% 를 공중합한 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 (B 성분) 를 포함한 사이드 바이 사이드형 복합 스테이플 섬유 ((주)쿠라레 제조, 「PN-780」, 1.7dtex × 51㎜ 길이, 기계 권축 수 12 개/25㎜, 130℃ × 1 분 열처리 후에 있어서의 권축 수 62 개/25㎜) 를 준비하였다. 상기 사이드 바이 사이드형 복합 스테이플 섬유를 100 질량% 이용하여, 카드법에 의해 단위 면적당 중량 32.1g/㎡ 의 카드 웹으로 하였다.

이 카드 웹을 컨베이어 네트 상에서 이동시켜, 직경 2㎜φ, 2㎜ 피치로 지그재그 형상으로 구멍 (원 형상) 이 뚫린 다공판 드럼과의 사이를 통과시키고, 이 다공판 드럼의 내부로부터 웹 및 컨베이어 넷을 향하여 0.8㎫ 로 스프레이 형상으로 수류를 분출하여, 섬유끼리가 실질적인 교락을 일으키지 않고, 섬유가 약간 움직일 정도로 적셨다.

이 카드 웹을 30 메시, 폭 500㎜ 의 수지제 엔드리스 벨트를 장비한 벨트 컨베이어로 이송하였다. 이 때, 다음의 수증기 처리 공정에서의 수축을 저해하지 않도록, 웹을 200% 정도로 오버 피드시켰다. 또한, 이 벨트 컨베이어의 벨트의 상부에는 동일한 벨트가 장비되어 있고, 각각이 동일한 속도로 동일 방향으로 회전하여, 이들 양 벨트의 간격을 임의로 조정 가능한 벨트 컨베이어를 사용하였다.

이어서, 벨트 컨베이어에 구비된 수증기 분사 장치에 카드 웹을 도입하고, 이 수증기 분사 장치로부터 0.4㎫ 의 수증기를 카드 웹에 대하여 수직으로 분출하 여 수증기 처리를 실시하여, 잠재 권축 섬유의 코일 형상 권축을 발현시킴과 함께, 섬유를 교락시켜 부직포를 얻었다. 이 수증기 분사 장치는 일방의 컨베이어 내에 컨베이어 벨트를 개재하여 수증기를 웹을 향하여 분사하도록 노즐이 설치되고, 다른 일방의 컨베이어에 석션 장치가 설치되어 있었다. 그러나, 이 석션은 가동시키지 않았다. 또한, 수증기 분사 노즐의 구멍 직경은 0.3㎜ 이며, 이 노즐이 컨베이어 폭방향을 따라 2㎜ 피치로 1 열로 늘어선 장치를 사용하였다. 가공 속도는 10m/분이며, 노즐과 석션측의 컨베이어 벨트의 거리는 10㎜ 로 하였다.

얻어진 부직포는 단위 면적당 중량이 75.5g/㎡ 였다. 이 부직포는 MD 방향 및 CD 방향의 어느 쪽으로도 신축되고, 또한 파단되지 않을 정도로 가볍게 손으로 늘인 후, 응력을 해제하면 즉시 원래의 형태로 되돌아왔다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 이 부직포를 MD 방향이 길이 방향이 되도록, 5㎝ 폭으로 길이 방향으로 슬릿하고, 롤 형상으로 감아올려 본 발명의 신축 자착성 붕대를 얻었다. 이 붕대를 3 바퀴 정도 손가락에 감은 후 강하게 늘인 결과, 용이하게 파단되고, 파단 부분은 손가락에 감겨 있는 부직포 상에 강하게 고정되어 있었다.

얻어진 부직포의 표면을 전자 현미경 (100 배) 으로 촬영한 결과를 도 5 에 나타낸다. 또한, 두께 방향의 단면을 전자 현미경 (100 배) 으로 촬영한 결과를 도 6 에 나타낸다. 도 5 및 도 6 의 결과로부터 명백하듯이, 실시예 1 에서 얻어진 부직포는 각 섬유가 두께 방향에 있어서 균일하게 대략 코일 형상으로 권축됨과 함께, 부직포의 면방향에 대하여 대략 평행하게 배향되어 있는 것을 관찰할 수 있었다. 얻어진 부직포의 평가 결과를 표 1 ∼ 3 에 나타낸다.

실시예 2

실시예 1 에서 사용한 카드 웹을 실시예 1 과 동일하게 다공판 드럼과 네트 사이를 통과시킬 때에 분출되는 수류 스프레이의 수압을 1.2㎫ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포는 단위 면적당 중량이 68.3g/㎡ 으로서, 이 부직포도 MD 및 CD 방향으로 잘 신축되고, 파단되지 않을 정도로 손으로 늘인 후, 응력을 해제하면 즉시 원래의 형태로 되돌아왔다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 이 부직포를 5㎝ 폭으로 길이 방향으로 슬릿하고, 롤 형상으로 감아올려, 본 발명의 붕대를 얻었다. 이 붕대를 3 바퀴 정도 손가락에 감고 강하게 늘인 결과, 파단되고, 파단 부분은 손가락에 감겨 있는 부직포 상에 고정되어 있었다.

얻어진 부직포에 대하여 전자 현미경으로 관찰한 결과, 실시예 2 에서 얻어진 부직포도 각 섬유가 두께 방향에 있어서 균일하게 대략 코일 형상으로 권축됨과 함께, 부직포의 면방향에 대하여 대략 평행하게 배향되어 있는 것을 관찰할 수 있었다. 얻어진 부직포의 평가 결과를 표 1 ∼ 3 에 나타낸다.

실시예 3

실시예 1 에서 이용한 사이드 바이 사이드형 복합 스테이플 섬유 95 질량% 와, 폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 (1.6dtex × 51㎜ 길이, 기계 권축 수 15 개/25㎜) 5 질량% 를 혼면하고, 카드법에 의해 단위 면적당 중량 34.3g/㎡ 의 카드 웹으로 하였다. 이 웹을 벨트 컨베이어로 이송할 때, 120% 정도로 오버 피드시킨 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 가공함으로써 부직포를 얻었다.

얻어진 부직포는, 수축에 의해 단위 면적당 중량이 62.7g/㎡ 로 상승되어 있고, MD 방향 및 CD 방향으로 잘 신축되고, 파단되지 않을 정도로 손으로 늘인 후 응력을 해제하면 즉시 원래의 형태로 되돌아왔다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 이 부직포를 5㎝ 폭으로 길이 방향으로 슬릿하고, 롤 형상으로 감아올려, 본 발명의 신축 자착성 붕대를 얻었다. 이 붕대를 3 바퀴 정도 손가락에 감고 강하게 늘인 결과, 파단되고, 파단 부분은 손가락에 감겨 있는 부직포 상에 고정되어 있었다.

얻어진 부직포에 대하여 전자 현미경으로 관찰한 결과, 실시예 3 에서 얻어진 부직포도 각 섬유가 두께 방향에 있어서 균일하게 대략 코일 형상으로 권축됨과 함께, 부직포의 면방향에 대하여 대략 평행하게 배향되어 있는 것을 관찰할 수 있었다. 얻어진 부직포의 평가 결과를 표 1 ∼ 3 에 나타낸다.

실시예 4

잠재 권축 섬유로서, 고유 점도 0.65 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 (A 성분) 와, 이소프탈산 30 몰% 및 디에틸렌글리콜 7 몰% 를 공중합한 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 (B 성분) 를 포함한 사이드 바이 사이드형 복합 스테이플 섬유 (1.7dtex × 51㎜ 길이, 기계 권축 수 12 개/25㎜, 130℃ × 1 분 열처리 후에 있어서의 권축 수 74 개/25㎜) 를 100 질량% 이용하여, 실시예 1 과 동일하게 단위 면적당 중량 38.3g/㎡ 의 카드 웹을 제작하였다. 이 웹을 실시예 1 과 동일한 방법으로 가공함으로써 부직포를 얻었다.

얻어진 부직포는 단위 면적당 중량이 108.0g/㎡ 였다. 이 부직포는 MD 방향 및 CD 방향의 어느 쪽으로도 잘 신축되고, 파단되지 않을 정도로 손으로 늘인 후 응력을 해제하면 즉시 원래의 형태로 되돌아왔다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 이 부직포를 5㎝ 폭으로 길이 방향으로 슬릿하고, 롤 형상으로 감아올려 본 발명의 신축 자착성 붕대를 얻었다. 이 붕대를 3 바퀴 정도 손가락에 감고 강하게 늘인 결과, 단위 면적당 중량이 높은 만큼 고강도였지만, 즉시 파단되고, 파단 부분은 손가락에 감겨 있는 부직포 상에 고정되어 있었다.

얻어진 부직포에 대하여 전자 현미경으로 관찰한 결과, 실시예 4 에서 얻어진 부직포도 각 섬유가 두께 방향에 있어서 균일하게 대략 코일 형상으로 권축됨과 함께, 부직포의 면방향에 대하여 대략 평행하게 배향되어 있는 것을 관찰할 수 있었다. 얻어진 부직포의 평가 결과를 표 1 ∼ 3 에 나타낸다.

실시예 5

잠재 권축 섬유로서, 고유 점도 0.65 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 (A 성분) 와, 이소프탈산 15 몰% 를 공중합한 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 (B 성분) 를 포함한 사이드 바이 사이드형 복합 스테이플 섬유 (1.7dtex × 51㎜ 길이, 기계 권축 수 12 개/25㎜, 130℃ × 1 분 열처리 후에 있어서의 권축 수 48 개/25㎜) 를 100 질량% 이용하여, 실시예 1 과 동일하게 단위 면적당 중량 33.4g/㎡ 의 카드 웹을 제작하였다. 이 웹을 실시예 1 과 동일한 방법으로 가공함으로써 부직포를 얻었다.

얻어진 부직포는 단위 면적당 중량이 58.1g/㎡ 였다. 이 부직포는 MD 방향 및 CD 방향의 어느 쪽으로도 잘 신축되고, 파단되지 않을 정도로 손으로 늘인 후 응력을 해제하면 즉시 원래의 형태로 되돌아왔다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 이 부직포를 5㎝ 폭으로 길이 방향으로 슬릿하고, 롤 형상으로 감아올려 본 발명의 신축 자착성 붕대를 얻었다. 이 붕대를 3 바퀴 정도 손가락에 감고 강하게 늘인 결과, 파단되고, 파단 부분은 손가락에 감겨 있는 부직포 상에 고정되어 있었다.

얻어진 부직포에 대하여 전자 현미경으로 관찰한 결과, 실시예 5 에서 얻어진 부직포도 각 섬유가 두께 방향에 있어서 균일하게 대략 코일 형상으로 권축됨과 함께, 부직포의 면방향에 대하여 대략 평행하게 배향되어 있는 것을 관찰할 수 있었다. 얻어진 부직포의 평가 결과를 표 1 ∼ 3 에 나타낸다.

실시예 6

실시예 1 에서 이용한 사이드 바이 사이드형 복합 스테이플 섬유를 100 질량% 이용하여, 카드법에 의해 단위 면적당 중량 18.3g/㎡ 의 카드 웹으로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포는 단위 면적당 중량이 40.2g/㎡ 였다. 이 부직포는 MD 방향 및 CD 방향의 어느 쪽으로도 잘 신축되고, 파단되지 않을 정도로 손으로 늘인 후 응력을 해제하면 즉시 원래의 형태로 되돌아왔다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 이 부직포를 5㎝ 폭으로 길이 방향으로 슬릿하고, 롤 형상으로 감아올려 본 발명의 신축 자착성 붕대를 얻었다. 이 붕대를 3 바퀴 정도 손가락에 감고 강하게 늘인 결과, 파단되고, 파단 부분은 손가락에 감겨 있는 부직포 상에 고정되어 있었다.

얻어진 부직포에 대하여 전자 현미경으로 관찰한 결과, 실시예 6 에서 얻어 진 부직포도 각 섬유가 두께 방향에 있어서 균일하게 대략 코일 형상으로 권축됨과 함께, 부직포의 면방향에 대하여 대략 평행하게 배향되어 있는 것을 관찰할 수 있었다. 얻어진 부직포의 평가 결과를 표 1 ∼ 3 에 나타낸다.

실시예 7

실시예 1 에서 이용한 사이드 바이 사이드형 복합 스테이플 섬유를 100 질량% 이용하여, 카드법에 의해 단위 면적당 중량 76.8g/㎡ 의 카드 웹으로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포는 단위 면적당 중량이 150.3g/㎡ 였다. 이 부직포는 MD 방향 및 CD 방향의 어느 쪽으로도 잘 신축되고, 파단되지 않을 정도로 손으로 늘인 후 응력을 해제하면 즉시 원래의 형태로 되돌아왔다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 이 부직포를 5㎝ 폭으로 길이 방향으로 슬릿하고, 롤 형상으로 감아올려 본 발명의 신축 자착성 붕대를 얻었다. 이 붕대를 3 바퀴 정도 손가락에 감고 강하게 늘인 결과, 파단되고, 파단 부분은 손가락에 감겨 있는 부직포 상에 고정되어 있었다.

얻어진 부직포에 대하여 전자 현미경으로 관찰한 결과, 실시예 7 에서 얻어진 부직포도 각 섬유가 두께 방향에 있어서 균일하게 대략 코일 형상으로 권축됨과 함께, 부직포의 면방향에 대하여 대략 평행하게 배향되어 있는 것을 관찰할 수 있었다. 얻어진 부직포의 평가 결과를 표 1 ∼ 3 에 나타낸다.

실시예 8

수증기의 분사압을 1.2㎫ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 부직포를 얻었다. 얻어진 부직포는 단위 면적당 중량이 79.3g/㎡ 였다. 이 부직포는 MD 방향 및 CD 방향의 어느 쪽으로도 잘 신축되고, 파단되지 않을 정도로 손으로 늘인 후 응력을 해제하면 즉시 원래의 형태로 되돌아왔다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 이 부직포를 5㎝ 폭으로 길이 방향으로 슬릿하고, 롤 형상으로 감아올려 본 발명의 신축 자착성 붕대를 얻었다. 이 붕대를 3 바퀴 손가락에 감고 강하게 늘인 결과, 파단되고, 파단 부분은 손가락에 감겨 있는 부직포 상에 고정되어 있었다.

얻어진 부직포에 대하여 전자 현미경으로 관찰한 결과, 실시예 8 에서 얻어진 부직포도 각 섬유가 두께 방향에 있어서 균일하게 대략 코일 형상으로 권축됨과 함께, 부직포의 면방향에 대하여 대략 평행하게 배향되어 있는 것을 관찰할 수 있었다. 얻어진 부직포의 평가 결과를 표 1 ∼ 3 에 나타낸다.

비교예 1

폴리에틸렌테레프탈레이트 섬유 (1.6dtex/51㎜ 길이, 기계 권축 수 15 개/25㎜) 100 질량% 를 포함한 단위 면적당 중량 32.3g/㎡ 의 카드 웹을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 부직포를 얻고자 했지만, 수증기에 노출되어도 섬유의 수축이 발현되지 않고, 거의 웹 상태인 채로서, 단체로 용이하게 운반할 수 있도록 부직포는 얻어지지 않았다.

비교예 2

실시예 1 에서 이용한 카드 웹을 구멍 직경 φ0.1㎜ 의 노즐을 이용하여, 수압 1 단째 2.9㎫, 2 단째 3.9㎫ 의 조건 (일반적인 수류 얽힘의 조건) 으로 편면을 수류 얽힘 처리한 후, 이 웹을 130℃ 의 열풍 건조기 내에서 열처리하여, 권축 발 현시킴으로써 부직포를 얻었지만, 얻어진 부직포는 신축성을 갖지만, 명백히 복귀 응력이 낮았다. 이 부직포를 5㎝ 폭으로 길이 방향으로 슬릿하고, 롤 형상으로 감아올려 붕대를 얻었다. 이 붕대를 3 바퀴 정도 손가락에 감고 강하게 늘인 결과, 파단되었지만, 강도가 높아 파단되기 어려웠다. 또한 파단 부분은 손가락에 감겨 있는 부직포 상에 고정되지 않았다.

얻어진 부직포에 대하여 전자 현미경으로 관찰한 결과, 비교예 2 에서 얻어진 부직포는 열풍으로 열처리하고 있기 때문에, 각 섬유가 두께 방향의 중앙 영역에 있어서, 코일 형상 권축의 발현이 낮고, 두께 방향에 있어서의 섬유의 권축 정도도 불균일한 것이 관찰되었다. 또한, 많은 섬유가 면방향에 대하여 수직으로 배향되어 있는 것도 관찰할 수 있었다. 얻어진 부직포의 평가 결과를 표 1 ∼ 3 에 나타낸다.

비교예 3

실시예 1 에서 사용한 카드 웹을 구멍 직경 φ0.1㎜ 의 노즐을 이용하여, 수압 1 단째 2.9㎫, 2 단째 3.9㎫ 의 조건 (일반적인 수류 얽힘의 조건) 으로 편면을 수류 얽힘 처리한 후, 이 웹을 실시예 1 과 동일하게, 다음의 수증기 처리 공정에서의 수축을 저해하지 않도록, 오버 피드시키면서 벨트 컨베이어에 구비된 수증기 분사 장치에 도입하고, 이 장치로부터 0.4㎫ 의 수증기를 카드 웹에 대하여 수직으로 분출하여 수증기 처리를 실시하여, 잠재 권축 섬유의 코일 형상 권축을 발현시킴과 함께 섬유를 교락시켜 부직포를 얻었다. 또한, 수증기 분사 노즐, 가공 속도, 노즐과 석션측의 컨베이어 벨트의 거리도 실시예 1 과 동일한 조건으로 하였 다. 얻어진 부직포를 5㎝ 폭으로 길이 방향으로 슬릿하고, 롤 형상으로 감아올려 붕대를 얻었다. 이 붕대를 3 바퀴 정도 손가락에 감고 강하게 늘인 결과, 파단되었지만, 강도가 높아 파단되기 어려웠다. 또한, 파단 부분은 손가락에 감겨 있는 부직포 상에 고정되지 않고, 손가락에 감은 붕대는 즉시 풀려버렸다.

얻어진 부직포의 두께 방향의 단면을 전자 현미경 (100 배) 으로 촬영한 결과를 도 7 에 나타낸다. 도 7 의 결과로부터 명백하듯이, 비교예 3 에서 얻어진 부직포는 각 섬유가 두께 방향에 있어서 균일하게 대략 코일 형상으로 권축되어 있는 것이 관찰되었다. 그러나, 일반적인 수류 얽힘의 조건으로 얽혀 있기 때문에, 많은 섬유가 면방향에 대하여 수직으로 배향되어 있는 것이 관찰되었다. 얻어진 부직포의 평가 결과를 표 1 ∼ 3 에 나타낸다.

비교예 4

잠재 권축 섬유로서, 고유 점도 0.65 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 (A 성분) 와, 이소프탈산 10 몰% 를 공중합한 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 (B 성분) 를 포함한 사이드 바이 사이드형 복합 스테이플 섬유 (1.7dtex × 51㎜ 길이, 기계 권축 수 12 개/25㎜, 130℃ × 1 분 열처리 후에 있어서의 권축 수 26 개/25㎜) 를 100 질량% 이용하여 단위 면적당 중량 31.5g/㎡ 의 카드 웹으로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 부직포를 얻었다.

얻어진 부직포는 단위 면적당 중량이 42.2g/㎡ 였다. 얻어진 부직포는 손으로 만진 감촉에 있어서도, 명백히 신장 회복성이 낮았다. 얻어진 부직포를 5㎝ 폭으로 길이 방향으로 슬릿하고, 롤 형상으로 감아올려 붕대를 얻었다. 이 붕대를 3 바퀴 정도 손가락에 감고 강하게 늘인 결과, 파단되었지만, 파단 부분은 손가락에 감겨 있는 부직포 상에 일단 고정되었지만 약간 손을 움직이자 즉시 해제되어 버렸다.

얻어진 부직포에 대하여 전자 현미경으로 관찰한 결과, 비교예 4 에서 얻어진 부직포는 각 섬유가 두께 방향에 있어서 균일하게 권축됨과 함께, 부직포의 면방향에 대하여 대략 평행하게 배향되어 있는 것을 관찰할 수 있었다. 그러나, 코일 형상 권축의 정도가 작고, 권축 반경이 큰 것이 관찰되었다. 얻어진 부직포의 평가 결과를 표 1 ∼ 3 에 나타낸다.

참고예

시판 중인 자착성 붕대 (존슨 앤드 존슨사 제조, 「밴드 에이드 BANDAID ( 등록상표) 이만큼 간단 붕대 < 늘어나는 타입 > 5㎝ 폭」) 를 준비하고, 신축성 및 자착성에 대하여 본 발명과 동일한 방법으로 측정하였다. 이 붕대는 신축성을 발현하기 위하여 요철 형상을 갖고 있으며, 또한 자착성을 발현하기 위하여, 표면에 비천연 고무계 성분의 점착제가 코팅되어 있었다. 또한, 측정에 있어서는 붕대의 길이 방향을 흐름 (MD) 방향으로 하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 측정의 결과, 이 붕대의 50% 신장 회복률은 99% 로 높고, 또한 곡면 미끄러짐 응력도 「파단」으로 큰 값을 갖고 있었다. 그러나, 실제로 붕대를 감은 후에 남은 부분을 잡아떼려 했을 때에, 좀처럼 떼어지지 않았다. 또한, 코팅되어 있는 점착제의 영향으로 표면이 끈적거려, 착용시에 주위의 티끌이나 먼지가 표면에 부착되었다.

표 1 ∼ 3 의 결과로부터, 본 발명의 신축 자착성 붕대는 신축성, 손에 의한 절단성이 우수함과 함께 종래의 점착제를 사용한 붕대와 동등한 자착성을 갖고 있는 것을 알 수 있다.

비교예 5

실시예 1 에서 이용한 카드 웹을 130℃ 의 열풍 건조기 내에서 3 분간 열처리하여, 코일 형상 권축을 발현시켰다. 이 방법으로 권축을 발현시킨 부직포는, 표면을 관찰하면, 섬유의 밀도가 높은 부분과 낮은 부분이 해도 형상으로 질감 불균일이 생겨 있었다. 또한, 이 질감 불균일은 실시예에 있어서 다공판 드럼을 사용하여 형성한 밀도 구배와는 달리, 고밀도 부분 또는 저밀도 부분이 대체로 직경 10㎜φ 이상의 크기를 갖고, 이들 부분이 불규칙하게 분포하여, 외관이 매우 뒤떨어져 있었다. 이 부직포를 실시예 1 과 동일하게 3 바퀴 정도 손가락에 감은 후 강하게 늘인 결과, 거의 늘어나지 않고 파단되었다. 부직포는 파단면에서 고정되어 있었지만, 고정력도 조임감도 약하여, 천천히 손가락을 움직이자, 손가락으로부터 빠져나가게 될 뿐만 아니라, 고정된 부분도 벗겨져 버렸다.

이와 같은 현상은 열전도성이 낮고 또한 자유도가 높은 열풍을 이용하여 섬유에 권축을 발현시키기 때문에, 권축시에 섬유끼리가 강하게 얽혀 집합하면서 권축되는 한편, 권축 개시전의 섬유 얽힘이 약한 부분은 얽힘이 강한 부분의 섬유끼리가 권축에 의해 반대측으로 잡아당겨지는 힘에 의해, 괴리됨으로써 발생한다고 추정할 수 있다.

이것에 대하여, 실시예와 같이, 고온 수증기를 사용하면, 부직포가 고온 수증기에 의해 압입되어 고정되면서 수축된다. 또한, 고온 수증기는 열풍에 비해 높은 열전도율을 갖고 있기 때문에, 섬유가 고정되면서도 확실히 수축이 발현되어, 열풍에 비해 균일하게 수축됨으로써, 열풍을 사용한 경우와 같은 명확한 질감 불균일의 발생이 억제되어 있다고 추정할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 부직포는 신축성을 가짐과 함께, 손으로 용이하게 절단 가능하기 때문에, 유연성과 절단성이 요구되는 각종 테이프류 등에 적합하다. 특히, 본 발명의 부직포는 통기성을 가짐과 함께, 점착제를 함유하지 않고, 자착성을 갖기 때문에, 인체에 접촉하는 용도, 예를 들어 의료나 스포츠 분야에서 사용되는 붕대나 서포터 등의 테이프류에 적합하다.

Claims

열수축률이 상이한 복수의 수지가 상 구조를 형성한 복합 섬유를 포함하는 부직포로서, 열수축률이 상이한 복수의 수지가 상 구조를 형성한 복합 섬유를 포함하는 섬유를 웹화하는 공정과, 섬유 웹을 고온 수증기로 가열하여 평균 곡률 반경 20 ~ 200 ㎛ 로 권축하는 공정을 포함하는 제조 방법에 의해 얻어지고, 상기 복합 섬유가 면방향에 대하여 대략 평행하게 배향되고, 또한 평균 곡률 반경 20 ∼ 200 ㎛ 이고 두께 방향에 있어서 대략 균일하게 권축되어 있는 부직포.
제 1 항에 있어서, 복합 섬유를 구성하는 수지의 연화점 또는 융점이 100℃ 이상이며, 또한 복합 섬유의 표면에 노출되는 수지가 비습열 접착성 수지인 부직포.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 점착제를 실질적으로 함유하지 않고, 또한 각 섬유가 실질적으로 융착되어 있지 않은 부직포.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 복합 섬유가 폴리알킬렌아릴레이트계 수지와 변성 폴리알킬렌아릴레이트계 수지를 포함하고, 또한 병렬형 또는 편심 심초형 구조인 부직포.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 복합 섬유의 비율이 80 질량% 이상인 부직포.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 면방향에 있어서, 복수의 저밀도부와 복수의 고밀도부가 주기적으로 교대로 형성되어 있는 부직포.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 적어도 일 방향에 있어서, 파단 강도가 5 ∼ 30N/50㎜ 이며, 파단 신도가 50% 이상이며, 50% 신장 후의 회복률이 80% 이상이며, 또한 곡면 미끄러짐 응력이 0.5N/50㎜ 이상인 부직포.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 두께 방향의 단면에 있어서, 두께 방향으로 삼등분한 각각의 영역에 있어서의 섬유 만곡률은 모두 1.3 이상이며, 또한 각 영역에 있어서의 섬유 만곡률의 최대치에 대한 최소치의 비율이 75% 이상인 부직포.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 테이프 형상 또는 띠 형상이며, 또한 길이 방향의 파단 강도가 폭방향의 파단 강도에 대하여 1.5 ∼ 50 배인 부직포.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 붕대 및 서포터에서 선택된 테이프류인 부직포.
열수축률이 상이한 복수의 수지가 상 구조를 형성한 복합 섬유를 포함하는 섬유를 웹화하는 공정과, 섬유 웹을 가열하여 권축하는 공정을 포함하는, 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 부직포의 제조 방법.
제 11 항에 있어서, 섬유 웹의 일부의 섬유를 가볍게 얽히게 하는 공정을 거친 후, 고온 수증기로 처리하여 권축시키는 부직포의 제조 방법.
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