KR101558327B1

KR101558327B1 - 유연성 시트의 제조방법

Info

Publication number: KR101558327B1
Application number: KR1020127008806A
Authority: KR
Inventors: 신노스케 모리타; 켄지 안도
Original assignee: 가오 가부시키가이샤
Priority date: 2009-10-09
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2015-10-07
Also published as: US8945452B2; EP2487287A1; EP2487287B1; JP5268854B2; WO2011043228A1; US20120181722A1; JP2011080172A; CN102510913B; KR20120095853A; EP2487287A4; CN102510913A

Abstract

본 발명의 유연성 시트의 제조방법은, 기재 시트(10)를 한 쌍의 제1구동롤(42,43)로부터 서로 맞물리는 한 쌍의 톱니홈 롤(2,3)의 맞물림 부분에 공급하고, 한 쌍의 톱니홈 롤(2,3)간에서 기재 시트(10)를 그 흐름 방향으로 연신 가공하는 연신 공정을 구비하고 있다. 또한 본 발명의 유연성 시트의 제조방법은, 제1구동롤(42,43)의 주속도(V1)와 톱니홈 롤(2,3)의 주속도(V2)의 관계를 V1＞V2로 하고 있다.

Description

유연성 시트의 제조방법{FLEXIBLE SHEET MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 유연성 시트의 제조방법에 관한 것이다.

종래부터, 서로 맞물리는 톱니홈이 회전축 방향을 따르도록 둘레면부에 마련된 한 쌍의 롤을 구비한 가공 수단을 사용하고, 상기 롤을 회전시켜 그들의 맞물림 부분에 부직포 등의 시트를 공급하여, 상기 시트에 가공을 실시하는 기술이 다양하게 제안되어 있다.

예를 들면, 특허문헌 1에는 톱니홈(기어(gear))의 맞물림 도(度)를 조정함으로써 부직포 등의 시트를 연신(延伸)하는 기술이 제안되어 있다.

그러나 특허문헌 1에 기재된 연신 기술과 같이 톱니홈을 가지는 한 쌍의 롤간에 시트를 통과시켜 연신 가공을 실시할 경우, 톱니홈의 깊이를 깊게 하면 연신 배율이 높은 가공을 실시할 수 있지만, 그 한편에 있어서 시트 전체적인 강도가 저하하기 쉽다는 문제가 있다.

또한 특허문헌 2에는 톱니홈(기어)의 맞물림 도의 조정과 더불어, 톱니홈(기어)에 의한 연신 전에, 부직포 등의 시트를 미리 연신 롤에 의해 연신하여, 연신 배율이 높은 가공을 실시하는 기술이 제안되어 있다.

그러나 특허문헌 2에 기재된 연신 기술은, 톱니홈을 가지는 한 쌍의 롤의 회전 속도를, 상기 한 쌍의 롤의 상류측에 위치하는 연신 롤의 회전 속도보다도 빠르게 설정하고 있기 때문에, 부직포 등의 시트에 흐름 방향의 텐션이 가해져, 톱니홈(기어)에 의한 연신 전에 부직포 등의 시트의 폭이 줄어들어 버린다. 또한 톱니홈을 가지는 한 쌍의 롤의 회전 속도가 빠르므로, 톱니홈의 깊이를 깊게 설정할 수 없어, 특허문헌 2에 기재된 연신 기술에서는 얻어지는 신축성 시트의 촉감을 향상시키는 것이 어렵다.

일본국 공개특허공보 2003-73967호 US2010065984A1

본 발명은 시트의 폭이 줄어들기 어렵고, 높은 유연성을 가지며, 촉감이 뛰어난 유연성 시트의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 기재 시트를 한 쌍의 제1구동롤로부터 서로 맞물리는 한 쌍의 톱니홈 롤(corrugated roller)의 맞물림 부분에 공급하고, 한 쌍의 상기 톱니홈 롤간에서 상기 기재 시트를 그 흐름 방향으로 연신 가공하는 연신 공정을 구비하는 유연성 시트의 제조방법을 제공하는 것이다.

또한 본 발명은 상기 제1구동롤의 주속도(周速度)(V1)와 상기 톱니홈 롤의 주속도(V2)의 관계를 V1＞V2로 한 유연성 시트의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 의하면, 시트의 폭이 줄어들기 어렵고, 높은 유연성을 가지며, 촉감이 뛰어난 유연성 시트의 제조방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 시트의 제조방법에 사용되는 시트의 가공 수단의 한 실시형태 및 그것을 사용한 시트의 제조 공정을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 나타내는 가공 수단에서의 한 쌍의 롤의 부분 확대도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 가공 수단에 있어서 한 쌍의 롤간에서 기재 시트에 연신 가공을 실시하고 있는 상태를 모식적으로 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 유연성 시트의 제조방법을 그 바람직한 실시 양태에 근거하여, 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1~도 3은 본 발명의 유연성 시트의 제조방법에 사용되는 가공 수단(이하, 간단히 가공 수단이라고도 칭함)의 한 실시형태를 모식적으로 나타낸 것이다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 가공 수단(1)은, 서로 맞물리는 톱니홈이 회전축 방향을 따르도록 둘레면부에 마련된 한 쌍의 톱니홈 롤(2,3)을 구비하고 있고, 톱니홈 롤(2,3)이 회전되고 있을 때에 그들의 맞물림 부분에 공급된 기재 시트(10)에 그 흐름 방향으로 연신 가공을 실시하여 유연성을 부여한다. 본 실시형태의 가공 수단(1)에서는 톱니홈 롤(2,3)은 같은 형태의 롤로 구성되어 있다. 톱니홈 롤(2,3)에 서로 맞물리는 톱니홈이 회전축 방향을 따르도록 둘레면부에 마련되어 있다는 것은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 톱니홈 롤(2,3)의 회전축과 톱니(20,30)가, 톱니홈 롤(2,3) 위에 연장되는 방향이 각각 평행해지도록 둘레면부에 마련되고, 톱니(20)와 톱니(20), 또는 톱니(30)와 톱니(30) 사이가 홈으로 되어 있으며, 맞물림 부분에서는, 서로의 톱니홈 롤의 톱니가 서로의 홈에 맞물리도록 마련되어 있는 것을 의미한다.

톱니홈 롤(2,3)은, 기재 시트(10)에 높은 유연성 등의 개량 효과가 나타나고, 연신 후의 기재 시트(11)의 강도를 유지하는 관점에서, 기재 시트(10)를 연신 배율 1.1~5.0배로 연신 가공하는 것이 바람직하고, 1.5~3.0배로 연신 가공하는 것이 더욱 바람직하다. 연신 가공의 연신 배율은, 도 2에 나타내는 인접하는 톱니(20,30)끼리의 피치(P) 및 톱니홈 롤(2,3)의 톱니(20,30)의 맞물림 깊이(D)에 의해 하기의 수학식 1로 구해진다.

연신 배율을 상기 범위로 하기 위해, 도 2에 나타내는 바와 같이, 각 톱니홈 롤(2,3)에서의 인접하는 톱니(20,30)끼리의 피치(P)는 1.0mm~5.0mm가 바람직하고, 각 톱니(20,30)의 근원에서의 폭(T1)은 상기 피치의 0.5배 미만이면서, 톱니(20,30)의 높이(H)는 인접하는 톱니의 피치 이상인 것이 바람직하다. 여기서, 톱니홈 롤에서의 인접하는 톱니끼리의 피치(P)란, 하나의 톱니의 중심선과 그것과 서로 이웃하는 톱니의 중심선의 거리를 말한다. 톱니홈 롤의 톱니의 폭이란, 하나의 톱니의 폭을 말한다. 톱니의 폭은 균등하지 않고, 톱니의 근원으로부터 톱니의 선단을 향해 가늘어지는 사다리꼴형의 톱니여도 된다. 톱니홈 롤의 톱니의 높이란, 톱니의 근원으로부터 선단까지의 길이를 말한다.

각 톱니홈 롤(2,3)에서의 인접하는 톱니끼리의 피치(P)는 늘어남의 균일화를 고려하면, 1.5~3.5mm가 더욱 바람직하고, 2.0~3.0mm가 특히 바람직하다. 또한 각 톱니홈 롤(2,3)에서의 톱니의 근본에서의 폭(T1)은, 톱니의 강도를 고려하면, 톱니끼리의 피치(P)의 0.25배 이상~0.5배 미만이 바람직하고, 0.3배 이상~0.4배 이하가 보다 바람직하다. 또한 각 톱니홈 롤의 톱니의 높이(H)는, 재료에 유연성을 부여하기 위해 연신 배율을 높게 하는 것을 고려하면, 톱니의 피치(P)의 1.0배 이상~2.0배 이하가 바람직하고, 1.25배 이상~1.75배 이하가 보다 바람직하다. 사다리꼴형의 톱니인 경우에는, 각 톱니홈 롤(2,3)에서의 톱니의 근본에서의 폭(T1)은 상술한 범위가 바람직하고, 각 톱니홈 롤(2,3)에서의 톱니의 선단에서의 폭(T2)은, 톱니의 강도를 고려하면, 톱니끼리의 피치(P)의 0.2배 이상~0.45배 이하가 바람직하다.

또한 각 톱니홈 롤(2,3)에서의 톱니(20,30)의 선단의 모퉁이부는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 모퉁이부로 기재 시트(10)에 데미지가 가해지지 않도록 모따기해 두는 것이 바람직하다. 모따기의 곡률반경은 0.1~0.3mm가 바람직하다. 또한 상술한 각 톱니홈 롤(2,3)의 폭(T2)의 값은 모따기 전의 값이다.

도 2에 나타내는 톱니홈 롤(2,3)의 톱니(20,30)의 맞물림 깊이(D)는, 재료에 뛰어난 유연성을 부여하는 것을 고려하면, 피치(P)가 상기 범위인 경우, 1.0mm이상이 바람직하고, 2.0mm이상이 보다 바람직하다. 동 관점에서, 맞물림 깊이(D)는 톱니의 피치(P) 이상이 되는 것이 바람직하다. 여기서, 톱니의 맞물림 깊이(D)란, 톱니홈 롤(2,3)끼리를 맞물리게 하여 회전시킬 때, 인접하는 톱니(20,30)끼리의 서로 겹치는 길이를 말한다.

톱니홈 롤(2,3)은 어느 한쪽의 회전축에 구동 수단(도시하지 않음)으로부터의 구동력이 전달됨으로써 맞물려 회전하는, 이른바 동반 회전 상태로 회전하고 있다. 또한 톱니홈 롤(2,3)의 각 축에 톱니(20,30)와는 별도로, 일반적인 JIS B1701에 규정되어 있는 기어를 구동 전달용의 기어로서 부착해도 된다. 그것에 의해, 톱니홈 롤(2,3)의 톱니(20,30)가 맞물리는 것이 아니라, 이들 기어가 맞물림으로써, 톱니홈 롤(2,3)에 구동이 전달되어 톱니홈 롤(2,3)을 회전시킬 수 있다. 이 경우, 톱니홈 롤(2,3)의 톱니(20,30)는 접촉하지 않는다.

본 실시형태에 있어서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 톱니홈 롤(2,3)의 상류측에, 기재 시트(10)의 원단(기재 시트 롤)을 부착한 기재 시트(10)를 풀어내는 피드 롤(feed roller)(41)과, 피드 롤(41)과 톱니홈 롤(2,3) 사이에 배치된 한 쌍의 제1구동롤(42,43)과, 톱니홈 롤(2,3)과 제1구동롤(42,43) 사이의 반송 경로상에 배치된 장력 검출기(도시하지 않음)와, 상기 장력 검출기의 검출 출력에 근거하여 제1구동롤(42,43)의 주속도(V1)를 제어하는 제어부(도시하지 않음)를 구비하고, 상기 장력 검출기의 검출 출력에 근거하여 제1구동롤(42,43)의 주속도(V1)를 서로 맞물린 상태에서의 톱니홈 롤(2,3)의 주속도(V2)에 대하여 소정 속도로 조정하여, 기재 시트(10)에 소망하는 장력을 부여한다. 상기 제어부에 의한 구체적인 제어 방법으로서는, 소망하는 장력보다도 큰 장력을 검출한 경우, 톱니홈 롤(2,3)의 주속도(V2)보다 제1구동롤(42,43)의 주속도(V1)를 약간 증가시킴으로써, 이 구간의 장력을 작게 하여 소망하는 장력에 가까워지도록 조정한다. 한편, 소망하는 장력보다 작은 장력을 검출한 경우, 톱니홈 롤(2,3)의 주속도(V2)보다 제1구동롤(42,43)의 주속도(V1)를 약간 감소시킴으로써, 이 구간의 장력을 크게 하여 소망하는 장력에 가까워지도록 조정한다.

또한 제1구동롤(42,43)의 주속도(V1)를 피드 롤(41)로부터 풀어내어지는 기재 시트(10)의 피드 속도(feed velocity)(V4)에 대하여 소정 속도로 조정하여, 기재 시트(10)에 소망하는 장력을 부여할 수도 있다.

본 실시형태에 있어서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 톱니홈 롤(2,3)의 하류측에, 톱니홈 롤(2,3) 사이에서 연신 가공된 기재 시트(11)를 톱니홈 롤(2,3)로부터 인출하여 다음 공정으로 반송하는 한 쌍의 제2구동롤(51,52)과, 제2구동롤(51,52)과 톱니홈 롤(2,3) 사이의 반송 경로상에 배치된 장력 검출기(도시하지 않음)와, 상기 장력 검출기의 검출 출력에 근거하여 제2구동롤(51,52)의 주속도를 제어하는 제어부(도시하지 않음)를 구비하고, 상기 장력 검출기의 검출 출력에 근거하여 제2구동롤(51,52)의 주속도(V3)를 톱니홈 롤(2,3)의 주속도(V2)에 대하여 소정 속도로 조정하여, 연신 가공한 기재 시트(11)를 톱니홈 롤(2,3)로부터 인출하는 동시에, 기재 시트(11)에 소망하는 장력을 부여한다. 상기 제어부에 의한 구체적인 제어 방법으로서는, 소망하는 장력보다도 큰 장력을 검출한 경우, 톱니홈 롤(2,3)의 주속도(V2)보다 제2구동롤(51,52)의 주속도(V3)를 약간 감소시킴으로써, 이 구간의 장력을 작게 함으로써 소망하는 장력에 가까워지도록 조정한다. 한편, 소망하는 장력보다 작은 장력을 검출한 경우, 톱니홈 롤(2,3)의 주속도(V2)보다 제2구동롤(51,52)의 주속도(V3)를 약간 증가시킴으로써, 이 구간의 장력을 크게 함으로써 소망하는 장력에 가까워지도록 조정한다.

여기서, 제1구동롤(42,43)의 주속도(V1)란, 각 롤(42,43) 표면에서의 속도를 말하고, 피드 롤(41)로부터 풀어내어진 기재 시트(10)의 피드 속도(V4)란, 풀어내어진 기재 시트(10) 표면에서의 속도를 말한다.

또한 제2구동롤(51,52)의 주속도(V3)란, 제1구동롤(42,43)의 주속도(V1)와 마찬가지로 각 롤(51,52) 표면에서의 속도를 말한다. 톱니홈 롤(2,3)의 주속도(V2)란, 톱니(20,30)의 선단이 아니라, 도 2에 나타내는 바와 같이, 톱니(20,30)의 선단으로부터 톱니(20,30)의 맞물림 깊이(D)의 절반까지 내측으로 들어간 위치(D1)(인접하는 톱니끼리가 서로 겹치는 길이의 절반의 위치)에서의 속도를 말한다.

가공 수단(1)은 제어 수단(도시하지 않음)을 구비하고 있고, 상기 제어 수단은 상기 구동 수단, 장력 검출기에 의한 장력의 검출, 및 그것에 근거하는 피드 롤(41), 제1구동롤(42,43), 톱니홈 롤(2,3) 및 제2구동롤(51,52) 각각의 속도 제어를 소정의 동작 시퀸스를 따라 제어한다.

다음으로, 본 발명의 유연성 시트의 제조방법의 한 실시 양태를, 가공 수단(1)을 사용하여 기재 시트에 유연 가공을 실시하는 유연성 시트의 제조방법에 근거하여 설명한다.

본 발명의 유연성 시트의 제조방법은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 기재 시트 롤로부터 기재 시트(10)를 한 쌍의 제1구동롤(42,43) 사이에 공급하고, 한 쌍의 제1구동롤(42,43)로부터 기재 시트(10)를 한 쌍의 톱니홈 롤(2,3)의 맞물림 부분에 공급하고, 한 쌍의 톱니홈 롤(2,3) 사이에서 기재 시트(10)를 그 흐름 방향으로 연신 가공하는 연신 공정을 구비하고 있다. 또한 본 실시 양태에 있어서는, 연신 가공된 기재 시트(11)를 한 쌍의 제2구동롤(51,52) 사이에 공급하고, 한 쌍의 제2구동롤(51,52) 사이에서 기재 시트(10)에 그 흐름 방향으로 장력을 가하면서 한 쌍의 톱니홈 롤(2,3) 사이로부터 인출하는 인출 공정을 구비하고 있다.

이하, 연신 공정, 및 인출 공정에 대하여 설명한다.

연신 공정의 전(前) 공정에서는 피드 롤(41)로부터 제1구동롤(42,43)에 기재 시트(10)가 공급된다. 본 실시 양태에 있어서는, 기재 시트(10)의 공급시의 제1구동롤(42,43)의 주속도(V1)와 기재 시트(10)의 피드 속도(V4)는 등속(V1=V4)이다. 연신 공정에서는, 도 1, 도 3에 나타내는 바와 같이, 한 쌍의 제1구동롤(42,43)로부터 기재 시트(10)를, 가공 수단(1)에서의 한 쌍의 톱니홈 롤(2,3)을 회전시키면서 그들의 맞물림 부분에 공급하여, 기재 시트(10)를 그 흐름 방향으로 연신 가공한다. 제1구동롤(42,43)의 주속도(V1)를 톱니홈 롤(2,3)의 주속도(V2)보다 고속으로 함으로써, 톱니홈 롤(2,3)에 공급하기 전에, 기재 시트(10)의 폭을 줄어들지 않도록 하여, 장력을 부여받은 기재 시트(10)를 톱니홈 롤(2,3)의 맞물림 부분에 공급할 수 있다. 제1구동롤(42,43)의 주속도(V1)를 톱니홈 롤(2,3)의 주속도(V2)보다 고속으로 함(V1＞V2)으로써, 바꿔 말하면, 톱니홈 롤(2,3)의 주속도(V2)를 제1구동롤(42,43)의 주속도(V1)보다 저속으로 함으로써, 장력을 부여받은 기재 시트(10)에 필요 이상으로 텐션이 가해지지 않으므로, 톱니홈 롤(2,3)의 톱니(20,30)의 맞물림 깊이(D)를 상술한 바와 같이 깊게 설정할 수 있다. 이러한 관점에서, 제1구동롤(42,43)의 주속도(V1)에 대한 톱니홈 롤(2,3)의 주속도(V2)의 비율 [(V2/V1)×100]은 60%~90%인 것이 바람직하고, 70%~85%인 것이 더욱 바람직하며, 70%~80%인 것이 한층 바람직하다. 또한 연신 공정에서는, 톱니홈 롤(2,3)의 주속도(V2)를 제1구동롤(42,43)의 주속도(V1)보다 저속으로 하고 있는데, 톱니홈 롤(2,3)의 톱니(20,30)의 맞물림 깊이(D)가, 상술한 바와 같이 깊기 때문에, 느슨함이 생기지 않고 기재 시트(10)를 톱니홈 롤(2,3)에 공급할 수 있다.

부여되는 장력은, 기재 시트(10)의 파단 하중의 10%이상 50%이하인 것이 바람직하고, 10%이상 40%이하인 것이 더욱 바람직하다. 기재 시트(10)에 부여되는 장력은, 예를 들면 기재 시트(10)의 파단 하중이 100mm폭당 약 60N인 경우에는, 연신 가공 전에 가하는 장력은 100mm폭당 6~30N이 바람직하고, 100mm폭당 6~24N이 더욱 바람직하다. 이것은 장력이 작을 경우는 연신 가공을 행해도 신축성이 충분히 발현되지 않는 경우가 있고, 반대로 장력이 클 경우는 이 구간에 있어서 재료가 늘어나 폭이 줄어들어, 연신 가공 후의 소망하는 시트 폭이 얻어지지 않을 경우가 있기 때문이다.

인출 공정에서는, 가공 수단(1)에서의 한 쌍의 제2구동롤(51,52)을 회전시키면서 그들 사이에 톱니홈 롤(2,3) 사이에서 연신 가공된 기재 시트(11)를 공급하고, 기재 시트(11)에 기재 시트(11)의 흐름 방향으로 장력을 가하면서 한 쌍의 톱니홈 롤(2,3) 사이로부터 인출한다. 구체적으로는, 제2구동롤(51,52)의 주속도(V3)를, 톱니홈 롤(2,3)의 주속도(V2)보다 고속으로 하고(V3＞V2), 기재 시트(11)에 소망하는 장력을 가하는 것이 바람직하다. 제2구동롤(51,52)의 주속도(V3)와 톱니홈 롤(2,3)의 주속도(V2)의 주속 차(差) ΔV(=V3-V2)에 의해, 기재 시트(11)에 장력이 가해진다. 기재 시트(11)에 장력을 가하면서 한 쌍의 톱니홈 롤(2,3)간으로부터 기재 시트(11)를 인출하는 관점에서, 제2구동롤(51,52)의 주속도(V3)에 대한 톱니홈 롤(2,3)의 주속도(V2)의 비율 [(V2/V3)×100]은 10%~90%인 것이 바람직하고, 30%~70%인 것이 더욱 바람직하며, 30%~50%가 한층 바람직하다. 또한 제2구동롤(51,52)의 주속도(V3)는 제1구동롤(42,43)의 주속도(V1)보다도 고속으로(V3＞V1) 설정하는 것이 바람직하다. 제2구동롤(51,52)의 주속도(V3)에 대한 제1구동롤(42,43)의 주속도(V1)의 비율 [(V1/V3)×100]은 30%~80%인 것이 바람직하고, 40%~60%인 것이 더욱 바람직하다. 가해지는 장력은 연신 가공 후의 기재 시트(11)의 파단 하중의 5%이상 50%이하인 것이 바람직하고, 5%이상 20%이하인 것이 더욱 바람직하다.

이와 같이, 연신 공정 후의 기재 시트(11)의 반송시에는, 상류의 연신에 의해 저하한 강도를 고려하여, 연신 가공 후의 상기 기재 시트(11)의 파단 하중을 기준으로 하는 것이, 인출 공정 후의 기재 시트(11)의 파단을 방지하는 면에서 바람직하다. 즉, 연신 공정에 의해 상류측의 제1구동롤(42,43)에 공급할 때의 장력보다, 연신 공정에 의해 하류측의 제2구동롤(51,52)에 공급할 때의 장력을 작게 하는 것이 바람직하다.

가공을 실시하는 기재 시트(10)로서는, 특별히 제한은 없고, 예를 들면 종이, 단층 부직포, 수지 필름, 2종 이상의 부직포의 적층체, 수지 필름과 부직포의 적층체 등을 들 수 있으며, 구체적으로는 폴리프로필렌 섬유, 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 조성물로 이루어지는 섬유, 및 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 바이컴포넌트(bicomponent) 섬유로부터 선택되는 폴리올레핀 섬유의 열가소성 중합체 부직포를 들 수 있다. 또한 가공 수단(1)에 의한 연신 가공에 의해 기재 시트(10)에 유연성을 부여하는 동시에, 더욱 신축성을 부여하는 관점에서 탄성 섬유를 포함하는 부직포가 바람직하다. 탄성 섬유를 포함하는 부직포로서는, 탄성 섬유를 포함하는 탄성 섬유층의 적어도 한 면에, 실질적으로 비탄성의 섬유로 구성된 비탄성 섬유층이 배치되고, 양 섬유층은, 탄성 섬유층의 구성 섬유가 섬유 형태를 유지한 상태에서, 열 융착에 의해 접합된 신축성 부직포(이하, 신축성 복합 부직포라 칭함)나, 서로 교차하지 않고 한 방향으로 연장되도록 배열한 다수의 탄성 필라멘트가, 실질적으로 비신장 상태에서, 그들의 전 길이에 걸쳐, 신장 가능한 부직포에 접합되어 있는 신축 부직포를 들 수 있다.

상기 탄성 섬유는 스티렌계 엘라스토머, 폴리올레핀계 엘라스토머, 폴리에스테르계 엘라스토머 또는 폴리우레탄계 엘라스토머 등의 열가소성 엘라스토머, 고무 등의 탄성 수지를 원료로 하는 섬유가 사용된다. 또한 비탄성 섬유는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에스테르(PET나 PBT), 폴리아미드 등으로 이루어지는 섬유가 사용된다.

신축성 복합 부직포로서는 각종 공지의 것을 사용할 수 있고, 예를 들면 일본국 공개특허공보 2008-179128호에 기재된 신축 시트, 일본국 공개특허공보 2007-22066호에 기재된 신축성 시트, 일본국 공개특허공보 2007-22066호에 기재된 신축성 부직포의 제조방법에 의해 제조되는 신축성 부직포, 일본국 특허 3054930호 공보 등을 사용할 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 가공 수단(1)을 사용하여 기재 시트에 유연 가공을 실시하는 본 실시 양태의 유연성 시트의 제조방법에 의하면, 제1구동롤(42,43)의 주속도(V1)를 톱니홈 롤(2,3)의 주속도(V2)보다 고속으로 함(V1＞V2)으로써, 바꿔 말하면, 톱니홈 롤(2,3)의 주속도(V2)를 제1구동롤(42,43)의 주속도(V1)보다 저속으로 함으로써, 장력을 부여받은 기재 시트에 필요 이상으로 텐션이 가해지지 않으므로, 톱니홈 롤(2,3)에의 공급 직전에서의 기재 시트(10)의 폭(W1)이 불필요하게 좁아지기 어려워, 기재 시트(10)의 최초의 폭(W0)에 대한 가공 후의 유연성 시트의 폭(W2)의 비율 [(W2/W0)×100]을 80%이상으로 할 수 있다(도 1 참조). 이와 같이, 기재 시트(10)의 최초의 폭으로부터의 폭 줄어듦에 의한 손실이 거의 없기 때문에, 경제성이 향상된다.

또한 본 실시 양태의 유연성 시트의 제조방법에 의하면, 톱니홈 롤(2,3)의 주속도(V2)를 제1구동롤(42,43)의 주속도(V1)보다 저속으로 함으로써, 장력을 부여받은 기재 시트에 가해지는 텐션을 낮게 할 수 있으므로, 연신 공정의 톱니홈 롤(2,3)로 찢어짐이나 데미지, 강도 저하가 발생하기 어려워, 톱니홈 롤(2,3)의 톱니(20,30)의 맞물림 깊이(D)를 깊게 설정할 수 있다. 따라서, 본 실시 양태의 유연성 시트의 제조방법에 의해 얻어지는 유연성 시트는 쿠션성이 높고, 유연성이 향상하는 동시에 촉감이 향상한다.

본 발명의 유연성 시트의 제조방법은, 상술한 실시 양태의 제조방법에 하등 제한되는 것은 아니며, 적절히 변경 가능하다.

예를 들면, 상술한 본 실시 양태의 유연성 시트의 제조방법에 사용되는 가공 수단(1)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 연신 공정에 있어서 톱니홈 롤(2,3)을 1쌍 마련하고 있는데, 기재 시트(10)의 흐름 방향으로 직렬로 복수 쌍 마련하고, 기재 시트(10)에 연신 공정을 반복하여 실시함으로써, 기재 시트(10)에 더욱 높은 유연성을 부여할 수 있다.

또한 상술의 본 실시 양태의 유연성 시트의 제조방법에 있어서는, 기재 시트(10)의 공급시의 제1구동롤(42,43)의 주속도(V1)와 기재 시트(10)의 피드 속도(V4)는 등속(V1=V4)인데, 제1구동롤(42,43)의 주속도(V1)를, 기재 시트(10)의 피드 속도(V4)보다 고속으로 하여, 다음 공정의 연신 공정 전에 기재 시트(10)를 예비 연신해도 된다. 즉, 제1구동롤(42,43)의 주속도(V1)와 기재 시트(10)의 피드 속도(V4)의 주속 차 ΔV(=V1-V4)에 의해, 기재 시트(10)가 예비 연신된다. 제1구동롤(42,43)의 주속도(V1)에 대한 기재 시트(10)의 피드 속도(V4)의 비율 [(V4/V1)×100]은 80%~100%인 것이 바람직하고, 90%~98%인 것이 더욱 바람직하다. 부여되는 장력은, 기재 시트(10)의 파단 하중의 10%이상 50%이하인 것이 바람직하고, 10%이상 20%이하인 것이 더욱 바람직하다. 기재 시트(10)에 부여되는 장력은, 예를 들면, 기재 시트(10)의 파단 하중이 100mm폭당 약 60N인 경우에는, 연신 가공 전에 가하는 장력은 100mm폭당 6~30N이 바람직하고, 100mm폭당 6~12N이 더욱 바람직하다.

또한 상술의 본 실시 양태의 유연성 시트의 제조방법에 사용되는 가공 수단(1)에는, 필요에 따라 히터를 마련해도 된다. 구체적으로는, 도 1에 나타내는 제1구동롤(42,43), 제2구동롤(51,52) 및 톱니홈 롤(2,3)에 히터를 마련해도 된다. 제1구동롤(42,43), 제2구동롤(51,52), 또는 톱니홈 롤(2,3)에 히터를 마련함으로써, 시트에 열을 부여함으로써 시트가 변형하기 쉬워져, 데미지를 주지 않고 연신하기 쉬우며, 보다 늘어나기 쉬워지는 효과를 발휘한다.

또한 상술한 본 실시 양태의 유연성 시트의 제조방법에 사용되는 가공 수단(1)에는, 필요에 따라 흡인 수단을 마련해도 된다. 구체적으로는, 도 1에 나타내는 제1구동롤(42,43) 및 제2구동롤(51,52)의 둘레면에 복수개의 개공 및 롤 내부에 그 개공과 통하는 통로를 마련하여 흡인로를 형성하고, 롤 외의 흡인 장치를 연결시킴으로써 흡인로를 통해 롤의 둘레면에 흡인력을 부여하여, 가공된 시트를 반송할 수 있도록 해도 된다.

본 발명의 제조방법에 의해 제조된 유연성 시트는 일회용 기저귀, 생리용 냅킨, 체액 흡수 패드 등으로 대표되는 흡수성 물품의 탑 시트, 백 시트, 입체 개더, 외장재 등의 구성 재료에 적합하게 사용할 수 있다.

<실시예>

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나 본 발명의 범위는 이러한 실시예에 제한되지 않는다.

도 1에 나타내는 가공 수단을 사용하여 유연성 시트를 얻었다. 하기 실시예 1~5의 유연성 시트는, 하기의 톱니홈 롤을 구비한 장치를 사용하고, 하기 가공 조건으로 각 롤간에 하기 기재 시트를 한 번만 통과시켜 가공을 실시하여 형성된 시트다. 얻어진 유연성 시트에 대하여 하기 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 1]

<톱니홈 롤의 형태 및 톱니의 맞물림 깊이> 톱니홈 롤(2,3)과도 같은 사양

톱니홈 롤의 톱니의 피치(P): 2.0mm

롤의 톱니의 폭(T1): 0.7mm(근원), 폭(T2): 0.5mm(선단)

롤의 톱니의 높이(H): 3.5mm

롤의 톱니의 P.C.D(Pitch Circle Diameter): 150mm

롤의 톱니의 맞물림 깊이(D): 3.0mm(톱니의 접촉이 있어 동반 회전으로 회전)

<기재 시트의 재질>

가공을 실시하는 기재 시트에는, 서로 교차하지 않고 한 방향으로 연장되도록 배열한 다수의 하기 탄성 필라멘트가, 실질적으로 비신장 상태에서, 그들의 전 길이에 걸쳐, 신장 가능한 하기 부직포에 접합되어 있는 신축성 복합 부직포를 사용하였다.

탄성 필라멘트: 스티렌계의 열가소성 엘라스토머 섬유, 섬유 지름 30㎛

탄성 필라멘트층의 평량: 40g/m²

신장 가능한 부직포: PET/PE 심(core)/초(sheath) 구조 섬유, 섬유 굵기 2dtex

신장 가능한 부직포의 평량: 10g/m²

복합 시트 평량: 50g/m²

기재 시트의 가공 전의 폭: 250mm

주속도의 비율, 및 기재 시트에 가하는 장력을, 표 1에 기재된 조건으로 설정하고, 기재 시트에 가공을 실시하였다. 표 1로부터 명백하듯이, 실시예 1은, 제1구동롤의 주속도(V1)를 톱니홈 롤의 주속도(V2)보다 고속으로 설정하고 있는 것에 특징이 있다.

[실시예 2]

롤의 톱니의 맞물림 깊이(D)를 2.8mm로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 조건의 톱니홈 롤을 사용하였다. 또한 기재 시트의 재질은 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다. 주속도의 비율, 및 기재 시트에 가하는 장력을 표 1에 기재된 조건으로 설정하고, 기재 시트에 가공을 실시하였다.

[실시예 3]

롤의 톱니의 맞물림 깊이(D)를 2.6mm로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 조건의 톱니홈 롤을 사용하였다. 또한 기재 시트의 재질은 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다. 주속도의 비율, 및 기재 시트에 가하는 장력을 표 1에 기재된 조건으로 설정하고, 기재 시트에 가공을 실시하였다.

[실시예 4]

롤의 톱니의 맞물림 깊이(D)를 2.4mm로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 조건의 톱니홈 롤을 사용하였다. 또한 기재 시트의 재질은 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다. 주속도의 비율, 및 기재 시트에 가하는 장력을 표 1에 기재된 조건으로 설정하고, 기재 시트에 가공을 실시하였다.

[실시예 5]

롤의 톱니의 맞물림 깊이(D)를 2.2mm로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 조건의 톱니홈 롤을 사용하였다. 또한 기재 시트의 재질은 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다. 주속도의 비율, 및 기재 시트에 가하는 장력을 표 1에 기재된 조건으로 설정하고, 기재 시트에 가공을 실시하였다.

[비교예 1]

롤의 톱니의 맞물림 깊이(D)를 2.0mm로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 조건의 톱니홈 롤을 사용하였다. 또한 기재 시트의 재질은 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다. 주속도의 비율, 및 기재 시트에 가하는 장력을, 표 1에 기재된 조건으로 설정하고, 기재 시트에 가공을 실시하였다. 표 1로부터 명백하듯이, 비교예 1은 실시예와 달리, 톱니홈 롤의 주속도(V2)를 제1구동롤의 주속도(V1)보다 고속으로 설정하고 있다.

[비교예 2]

롤의 톱니의 맞물림 깊이(D)를 1.8mm로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 조건의 톱니홈 롤을 사용하였다. 또한 기재 시트의 재질은 실시예 1과 동일한 것을 사용하였다. 주속도의 비율, 및 기재 시트에 가하는 장력을, 표 1에 기재된 조건으로 설정하고, 기재 시트에 가공을 실시하였다. 표 1로부터 명백하듯이, 비교예 2는 실시예와 달리, 톱니홈 롤의 주속도(V2)를 제1구동롤의 주속도(V1)보다 고속으로 설정하고 있다.

[평가]

실시예 및 비교예의 조건으로 유연성 시트를 제조할 때에, 기재 시트의 최초의 폭(WO)에 대한 톱니홈 롤에의 공급 직전에서의 기재 시트의 폭(W1)의 비율 [(W1/W0)×100], 및 기재 시트의 최초의 폭(W0)에 대한 가공 후의 유연성 시트의 폭(W2)의 비율 [(W2/W0)×100]을 측정하였다. 또한 실시예 및 비교예에서 얻어진 유연성 시트에 대하여, 두께, 쿠션성, 120% 신장시킨 시점에서의 하중(120% 강도)을 이하의 방법으로 측정하였다. 그들 결과를 이하의 표 1에 나타낸다.

[두께의 측정]

유연성 시트의 두께는 0.5cN/cm²의 하중으로 평판간에 실시예 및 비교예에서 얻어진 유연성 시트를 끼우고, 평판간의 거리를 키엔스(주)의 레이저 변위계 LK-G030으로 측정함으로써 구하였다. 상세하게는, 시트를 끼우기 전의 평판의 두께(높이)를 측정하고, 다음으로 시트를 끼우는 평판의 두께(높이)를 측정하여, 그 차를 시트의 두께로서 구하였다.

[쿠션성의 측정]

측정 전에 실시예 및 비교예에서 얻어진 유연성 시트를 계측 치수(2cm×2cm이상)로 컷트하여 24시간 이상 방치하고, 측정 전에 시트에 가해져 있는 일그러짐(strain)을 제거한다. 압축 측정기를 사용하여, 시트를 0.02mm/sec의 압축 속도로 최대 하중 50gf/cm²가 될 때까지 압축했을 때의 압축 워크량(a), 그 후 동 속도로 압력을 제거하여 하중이 0이 되었을 때의 회복 워크량(b)으로부터, 다음 식에 의해 압축 회복율(%)(쿠션성)을 산출하였다. 압축 회복율=(b/a)×100(%)

압축 측정기는, 예를 들면 카토테크(주) 제품 핸디 압축 시험기를 사용하여, 가압판 원형 2cm², 자동 반전, 앰프감(amplifier sensitivity) 설정(SENS2, STROKESET 5.0)으로 하고, 핸디 압축 측정 프로그램에 의해 데이터화하였다.

[120% 신장시의 응력의 측정]

실시예 및 비교예에서 얻어진 유연성 시트를, 그 기계 흐름 방향으로 200mm, 그와 직교하는 방향으로 25mm의 크기로 컷트하여 시험편을 얻었다. 시마즈 세이사쿠쇼 제품의 인장 시험기 AG-1kNIS에 시험편을 척간 거리: 150mm로 장착하였다. 시험편을 그 길이 방향으로 300mm/분의 속도로 인장했을 때의 하중-신도(伸度) 특성을 조사하였다. 각 3개의 시험편에 대하여 120% 신장시킨 시점에서의 응력을 측정하였다.

표 1에 나타내는 결과로부터 명백하듯이, 각 실시예의 유연성 시트는, 비교예의 유연성 시트에 비해, 기재 시트의 최초의 폭으로부터의 폭 줄어듦에 의한 손실이 거의 없는 것을 알 수 있다. 또한 각 실시예의 유연성 시트는, 비교예의 유연성 시트에 비해, 신축 특성에도 손색없고 두께가 있어 쿠션성도 양호하며, 촉감이 뛰어난 것을 알 수 있다.

본 발명의 유연성 시트의 제조방법에 의하면, 시트의 폭이 줄어들기 어렵고, 높은 유연성을 가지며, 촉감이 뛰어난 시트를 제조할 수 있다.

Claims

기재 시트를 한 쌍의 제1구동롤로부터 서로 맞물리는 한 쌍의 톱니홈 롤(corrugated roller)의 맞물림 부분에 공급하고, 한 쌍의 상기 톱니홈 롤간에서 상기 기재 시트를 그 흐름 방향으로 연신(延伸) 가공하는 연신 공정을 구비하는 유연성 시트의 제조방법으로서,
상기 제1구동롤의 주속도(周速度)(V1)와 상기 톱니홈 롤의 주속도(V2)의 관계를 V1＞V2로 한 것을 특징으로 하는 유연성 시트의 제조방법.
제1항에 있어서,
한 쌍의 상기 톱니홈 롤의 맞물림 부분에 공급되는 기재 시트는, 한 쌍의 상기 제1구동롤과 한 쌍의 상기 톱니홈 롤 사이에서 상기 기재 시트의 흐름 방향으로 장력을 부여받는 것을 특징으로 하는 유연성 시트의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
한 쌍의 톱니홈 롤의 맞물림 부분에 공급하여 연신 가공된 기재 시트를 한 쌍의 제2구동롤에 공급하고, 한 쌍의 상기 제2구동롤로 상기 기재 시트에 그 흐름 방향으로 장력을 가하면서 한 쌍의 상기 톱니홈 롤로부터 인출하는 인출 공정을 구비하며,
상기 제2구동롤의 주속도(V3)와 상기 제1구동롤의 주속도(V1)의 관계를 V3＞V1로 한 것을 특징으로 하는 유연성 시트의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
한 쌍의 상기 톱니홈 롤은, 상기 기재 시트를 연신 배율 1.1~5.0배로 연신 가공하는 것을 특징으로 하는 유연성 시트의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 기재 시트가 탄성 섬유를 포함하는 부직포로 이루어지고, 상기 연신 공정에 의해 상기 기재 시트에 그 흐름 방향으로 신축성을 부여하는 것을 특징으로 하는 유연성 시트의 제조방법.