KR102575116B1

KR102575116B1 - 섬유 구조체 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR102575116B1
Application number: KR1020207016049A
Authority: KR
Inventors: 가즈히로 마츠시타; 가즈히사 나카야마; 도루 오치아이
Original assignee: 주식회사 쿠라레
Priority date: 2017-11-10
Filing date: 2018-11-05
Publication date: 2023-09-06
Also published as: JPWO2019093272A1; WO2019093272A1; CN111328354B; TW201925565A; KR20200076738A; CN111328354A; JP7140774B2; TWI793209B; EP3708703A4; EP3708703A1

Abstract

본 발명은, 코일형 권축 섬유 (a) 및 비코일형 권축 섬유 (b) 를 포함하는 섬유 구조체로서, 그 섬유 구조체는, 코일형 권축 섬유 (a) 로 구성되는 낙합 부분 (A) 와 비코일형 권축 섬유 (b) 로 구성되는 낙합 부분 (B) 를 갖고, 섬유 구조체의 흐름 방향에 있어서의 적어도 하나의 낙합 부분 (B) 끼리 사이의 거리가, 상기 코일형 권축 섬유 (a) 의 겉보기 평균 섬유 길이 미만인 섬유 구조체에 관한 것이다.

Description

섬유 구조체 및 그 제조 방법

본 발명은, 붕대 등으로서 바람직하게 사용할 수 있는 섬유 구조체, 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

종래부터 의료나 스포츠 등의 분야에 있어서, 사지나 환부 등의 적용 부위를 적당히 압박, 고정, 보호할 목적에서 각종 붕대나 써포터 등의 테이프류가 사용되고 있다. 이들 테이프류에는, 신축성, 추종성, 흡한성, 통기성 등과 더불어, 자착(自着)이나 점착에 의한 고정성이 요구된다.

일반적으로 신축성이나 고정성을 충족시킬 목적에서 고무계 또는 아크릴계 라텍스류 등의 연질 성분이 붕대 표면에 도포되어 있다 (특허문헌 1 ∼ 5). 그러나, 이들 연질 성분은, 피부에 대한 자극이나 통기성의 차단에 의해 땀이 차고, 또한 알레르기를 야기시킬 가능성도 포함하고 있어, 안전성 관점에서 바람직하지 않다.

피부 자극성의 저감을 목적으로 하여, 저단백질 천연 고무 라텍스를 점착제로서 사용한 의료 재료 (특허문헌 6) 나, 특정한 아크릴계 중합체를 점착제로서 사용한 자착성 붕대 (특허문헌 7) 가 제안되어 있다. 그러나, 이들 의료 재료나 자착성 붕대에 있어서도 점착제를 사용하는 것에 대해서 변함은 없어, 근본적인 해결은 되지 않는다.

점착제를 부여하지 않고 자착 가능한 부직포로서, 잠재적으로 가열 권축성을 갖는 복합 섬유를 사용한, 신축성을 가짐과 함께 손으로 용이하게 절단할 수 있는 부직포 (특허문헌 8) 나, 반복적으로 사용할 수 있는 고응력 타입의 신축성 부직포 (특허문헌 9) 가 제안되어 있다.

일본 특허공보 소48-000309호 일본 공개특허공보 소63-068163호 일본 공개특허공보 소63-260553호 일본 공개특허공보 평01-19035호 일본 공개특허공보 평11-089874호 일본 공표특허공보 2003-514105호 일본 공개특허공보 2005-095381호 국제 공개 제2008/015972호 국제 공개 제2016/031818호

그러나, 특허문헌 8 에 기재된 부직포는, 세게 꽉 감을 때에는, 잘 찢어지는 것을 알 수 있었다. 또한, 특허문헌 9 에 기재된 부직포는, 고응력을 갖기 때문에, 세게 꽉 감은 경우에도 잘 찢어지지 않는다는 특성을 갖기는 하지만, 저신장인 경우에도 응력이 높은 경향이 있어, 초기의 붙임성에 개선의 여지가 있다는 것을 알 수 있었다.

따라서, 본 발명은, 저신장시에는 매우 저응력이며, 초기의 붙임성이 우수함에도 불구하고, 고신장시에는 매우 고응력이 되어, 세게 꽉 감을 수 있는, 잘 늘어나지만 잘 찢어지지 않는 섬유 구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 특허문헌 8 에 기재된 부직포는, 발현된 크림프끼리가 서로 얽힌 것이기 때문에, 강도가 낮아, 잘 늘어나지만, 자칫하면 끊어져 버리는 것을 알아냈다. 또한, 특허문헌 9 에 기재된 스판레이스법이나 니들 펀치법으로 낙합 (絡合) 하고, 이어서 고속 수증기로 처리함으로써 얻어진 부직포는, 시트 자체가 얽혀 버려, 발현된 크림프를 살리지 못하고, 수축성이 얻어지기 어렵다는 것을 알 수 있었다.

본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해서 예의 검토한 결과, 코일형 권축 섬유 (a) 로 구성되는 낙합 부분 (A) 와 비코일형 권축 섬유 (b) 로 구성되는 2 이상의 낙합 부분 (B) 를 갖고, 섬유 구조체의 흐름 방향에 있어서의 적어도 하나의 낙합 부분 (B) 끼리 사이의 거리가, 상기 코일형 권축 섬유 (a) 의 겉보기 평균 섬유 길이 미만인 섬유 구조체이면, 상기 목적을 달성할 수 있음을 알아냈다.

즉, 본 발명에는, 이하의 것이 포함된다.

[1] 코일형 권축 섬유 (a) 및 비코일형 권축 섬유 (b) 를 포함하는 섬유 구조체로서, 그 섬유 구조체는, 코일형 권축 섬유 (a) 로 구성되는 낙합 부분 (A) 와 비코일형 권축 섬유 (b) 로 구성되는 2 이상의 낙합 부분 (B) 를 갖고, 섬유 구조체의 흐름 방향에 있어서의 적어도 하나의 낙합 부분 (B) 끼리 사이의 거리가, 상기 코일형 권축 섬유 (a) 의 겉보기 평균 섬유 길이 미만인, 섬유 구조체.

[2] 상기 섬유 구조체의 표면에 있어서, 섬유 구조체의 표면적에 대한 상기 낙합 부분 (A) 의 면적 비율이 20 ∼ 85 ％ 인, [1] 에 기재된 섬유 구조체.

[3] 상기 낙합 부분 (A) 의 두께 (T_A) 와 상기 낙합 부분 (B) 의 두께 (T_B) 의 비가, T_A/T_B＝ 1.1 ∼ 10 인, [1] 또는 [2] 에 기재된 섬유 구조체.

[4] 섬유 구조체의 흐름 방향에 있어서 50 ％ 신장시 응력이 15 N/5㎝ 이하이고, 및 80 ％ 신장시 응력이 20 N/5㎝ 이상인, [1] ∼ [3] 중 어느 하나에 기재된 섬유 구조체.

[5] 섬유 구조체의 흐름 방향에 있어서의, 50 ％ 신장시 응력과 80 ％ 신장시 응력의 비율 80 ％ 신장시 응력/50 ％ 신장시 응력이 2.7 이상인, [1] ∼ [4] 중 어느 하나에 기재된 섬유 구조체.

[6] 상기 코일형 권축 섬유 (a) 는, 열 수축률이 상이한 복수의 수지가 상 (相) 구조를 형성한 복합 섬유로 구성되어 있는, [1] ∼ [5] 중 어느 하나에 기재된 섬유 구조체.

[7] 겉보기 중량이 50 ∼ 200 g/㎡ 인, [1] ∼ [6] 중 어느 하나에 기재된 섬유 구조체.

[8] [1] ∼ [7] 중 어느 하나에 기재된 섬유 구조체를 포함하는 붕대.

[9] [1] ∼ [8] 중 어느 하나에 기재된 섬유 구조체의 제조 방법으로서,

1) 섬유를 웨브화시키는 공정,

2) 웨브의 일부를 물의 분무 또는 분사에 의해 교락 (交絡) 시켜 낙합 부분 (B) 를 형성하는 공정, 및

3) 웨브를 고온 수증기로 가열하여 낙합 부분 (A) 를 형성하는 공정을 포함하는, 제조 방법.

본 발명의 섬유 구조체는, 초기의 붙임성이 우수하고, 세게 꽉 감을 수 있기 때문에, 붕대 등에 바람직하게 사용할 수 있다.

도 1 은, 실시예 1 에서 얻어진 섬유 구조체의 흐름 방향에 있어서의 낙합 부분 (B) 의 배열 패턴을 나타내는 개략도이다.
도 2 는, 곡면 미끄러짐 응력을 측정하기 위한 샘플을 조제하는 방법을 나타내는 모식도이다.
도 3 은, 곡면 미끄러짐 응력을 측정하기 위한 샘플을 나타내는 단면 모식도이다.
도 4 는, 곡면 미끄러짐 응력의 측정 방법을 나타내는 모식도이다.

[섬유 구조체]

본 발명의 섬유 구조체 (이하, 간단히 「섬유 구조체」라고도 한다) 는, 코일형 권축 섬유 (a) 로 구성되는 낙합 부분 (A) 와 비코일형 권축 섬유 (b) 로 구성되는 낙합 부분 (B) 를 갖는다. 본 발명의 섬유 구조체는, 낙합 부분 (A) 에 있어서는, 코일형 권축 섬유 (a) 가 서로 그것들의 권축 코일부에서 서로 얽혀 구속 또는 걸린 구조를 갖고 있다. 한편, 낙합 부분 (B) 에 있어서는, 비코일형 권축 섬유 (b) 의 권축에 따르지 않고, 섬유가 눌려 굳혀짐으로써 낙합 부분을 형성하고 있다. 코일형 권축 섬유 (a) 및 비코일형 권축 섬유 (b) 는, 섬유 구조체의 흐름 방향으로 배향되어 있는 것이 바람직하고, 코일형 권축 섬유 (a) 는, 이 배향축을 따라 코일형으로 권축되어 있는 것이 바람직하다.

섬유 구조체의 흐름 방향이란, 제조 공정에서의 섬유 구조체의 흐름 방향 (MD 방향) 이고, 섬유 구조체가 예를 들어 붕대와 같이 길이 방향 및 폭 방향을 갖는 경우에는, 길이 방향인 것이 바람직하다. 이 경우, 붕대인 섬유 구조체는, 그 길이 방향을 따라 신장시키면서 적용 부위에 감을 수 있다. 섬유 구조체가 길이 방향 및 폭 방향을 갖는 경우, MD 방향과 직교하는 방향인 CD 방향은, 바람직하게는 폭 방향이다.

본 발명의 섬유 구조체는, 낙합 부분 (A) 에 있어서 섬유끼리 비교적 약하게 교락되어 있음으로써, 저신장시에는 매우 저응력이며 초기의 붙임성이 우수하다. 또한, 낙합 부분 (B) 에 있어서 섬유끼리 강고하게 교락되어 있기 때문에, 고신장시에는 매우 고응력이 되어, 꽉 감을 수 있게 된다.

본 발명의 섬유 구조체는, 섬유 구조체의 흐름 방향에 있어서의 적어도 하나의 낙합 부분 (B) 끼리 사이의 거리 (이하, 간단히 「낙합 부분 (B) 사이의 거리」라고도 한다) 가 코일형 권축 섬유 (a) 의 겉보기 평균 섬유 길이 미만이다. 섬유 구조체의 흐름 방향에 있어서의 낙합 부분 (B) 끼리 사이의 거리란, 섬유 구조체의 임의의 하나의 낙합 부분 (B) 와, 이 낙합 부분 (B) 에 흐름 방향에 있어서 가장 가까이에 존재하는 다른 낙합 부분 (B) 의 사이에서의 흐름 방향에 있어서의 가장 짧은 거리를 말한다. 낙합 부분 (B) 사이의 거리가 코일형 권축 섬유 (a) 의 겉보기 평균 섬유 길이 이상인 경우, 낙합 부분 (B) 사이는 코일형 권축 섬유 (a) 의 권축 코일부에서만 교락되게 되어, 고신장시에는 교락된 코일부가 신장되고, 결국에는 풀리기 때문에, 해당 부분에서 잘 끊어지게 되는 경향이 있다. 한편, 낙합 부분 (B) 사이의 거리가 코일형 권축 섬유 (a) 의 겉보기 평균 섬유 길이 미만이면, 코일형 권축 섬유 (a) 의 적어도 일단 (一端) 은 낙합 부분 (B) 에 있어서 교락되게 되기 때문에, 고신장시에도 코일형 권축 섬유 (a) 가 풀리는 일이 없고, 고신장시의 고응력을 발휘하기 쉬워지는 경향이 있다. 상기 관점에서, 상기 코일형 권축 섬유 (a) 의 적어도 일부는, 그 양단이 낙합 부분 (B) 에 있어서 교락되어 있는 것이 바람직하다.

낙합 부분 (B) 사이의 거리를 구성하는 2 개의 낙합 부분 (B) 는, 적어도 그것들의 일부가 흐름 방향으로 배향된 코일형 권축 섬유 (a) 와 교락할 수 있게 배치되는 것이 바람직하다. 낙합 부분 (B) 가 코일형 권축 섬유 (a) 와 교락되는 경우, 고신장시에 높은 응력이 얻어지기 쉬운 경향이 있다. 낙합 부분 (B) 와 교락되는 코일형 권축 섬유 (a) 의 개수가 많을수록 낙합 부분 (B) 와 코일형 권축 섬유 (a) 의 강고한 교락이 발생하기 쉬워지는 경향이 있다. 낙합 부분 (B) 는, 섬유 구조체가 시트 형상인 경우, 시트면 내에 규칙적으로 형성되어 있어도 되고, 낙합 부분 (A) 와 낙합 부분 (B) 가 흐름 방향에 대하여 교대로 나열되는 보더 형상 패턴, 특정한 형상을 갖는 낙합 부분 (B) 가 규칙적으로 배치된 평면 격자 형상 패턴, 예를 들어 정방 격자 패턴, 사방 격자 패턴, 사각형 격자 패턴 등으로 배치되는 것이 바람직하다. 도 1 은, 후술하는 실시예 1 에서 얻어진 사방 격자 패턴을 갖는 섬유 구조체 (1) 의 낙합 부분 (B) (2), 낙합 부분 (A) (3) 및 낙합 부분 (B) 끼리 사이의 거리 (4) 를 나타낸다.

낙합 부분 (B) 가 보더 형상 패턴으로 배치되는 경우, 낙합 부분 (B) 의 폭(흐름 방향에 있어서의 길이) 은 예를 들어 0.5 ∼ 30 mm 여도 되고, 바람직하게는 1 ∼ 20 mm, 보다 바람직하게는 2 ∼ 10 mm, 더욱 바람직하게는 3 ∼ 8 mm 이다.

낙합 부분 (B) 가 평면 격자 형상 패턴으로 배치되는 경우, 흐름 방향에 대하여 수직인 방향에 있어서의 간격 (「낙합 부분 (B) 사이의 거리」에 대하여 수직인 방향의 간격) 은, 예를 들어 0.5 ∼ 30 mm 여도 되고, 바람직하게는 1 ∼ 20 mm, 보다 바람직하게는 2 ∼ 10 mm, 더욱 바람직하게는 3 ∼ 8 mm 이다.

낙합 부분 (B) 가 평면 격자 형상 패턴으로 배치되는 경우, 낙합 부분 (B) 의 형상으로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 장원형, 타원형, 원형, 정방형, 장방형 등이어도 되고, 바람직하게는 장원형이다. 장원형의 경우, 장축 방향의 길이는, 예를 들어 1 ∼ 80 mm 여도 되고, 바람직하게는 5 ∼ 60 mm, 보다 바람직하게는 10 ∼ 40 mm 이고, 단축 방향의 길이는, 예를 들어 1 ∼ 80 mm, 바람직하게는 3 ∼ 50 mm, 보다 바람직하게는 5 ∼ 30 mm 이다.

섬유 구조체는, 낙합 부분 (B) 끼리의 사이가 코일형 권축 섬유 (a) 의 겉보기 평균 섬유 길이 미만인 비율이 높을수록 고신장시의 고응력을 발휘하기 쉬운 경향이 있다. 그래서, 섬유 구조체는, 예를 들어 섬유 구조체의 흐름 방향에 있어서의 낙합 부분 (B) 끼리 사이 중 그 10 ％ 이상이, 그 사이의 거리가 코일형 권축 섬유 (a) 의 겉보기 평균 섬유 길이 미만이며, 섬유 구조체의 흐름 방향에 존재하는 낙합 부분 (B) 끼리 사이의 거리의 바람직하게는 30 ％ 이상, 보다 바람직하게는 60 ％ 이상, 더욱 바람직하게는 90 ％ 이상, 특히 바람직하게는 95 ％ 이상이, 그 사이의 거리가 코일형 권축 섬유 (a) 의 겉보기 평균 섬유 길이 미만이다.

코일형 권축 섬유 (a) 의 겉보기 평균 섬유 길이 (이하, 간단히 「겉보기 평균 섬유 길이」라고도 한다) 는, 코일형으로 권축된 섬유를 잡아 늘려서 직선형으로 한 섬유 길이 (실제 섬유 길이) 가 아니라, 코일형으로 권축된 상태에서의 섬유 길이 (겉보기 섬유 길이) 의 평균값을 말한다. 따라서, 겉보기 평균 섬유 길이는, 실제 섬유 길이보다 짧게 계측된다. 겉보기 평균 섬유 길이는, 섬유 구조체의 표면을 전자 현미경에 의해 측정하고, 섬유 구조체의 임의의 낙합 부분 (A) 표면의 1 ㎠ 당에 존재하는 코일형 권축 섬유 (a) 중 임의로 선택한 100 개의 겉보기 섬유 길이를 측정하고, 그 평균값을 구하였다.

겉보기 평균 섬유 길이는, 예를 들어 10 mm 이상이어도 되고, 바람직하게는 10 mm 초과이고, 보다 바람직하게는 11 mm 이상, 더욱 바람직하게는 12 mm 이상, 특히 바람직하게는 13 mm 이상이다. 한편, 겉보기 평균 섬유 길이는, 예를 들어 70 mm 이하여도 되고, 바람직하게는 55 mm 이하, 보다 바람직하게는 40 mm 이하, 더욱 바람직하게는 30 mm 이하, 특히 바람직하게는 21 mm 이하이다.

낙합 부분 (B) 사이의 거리는, 예를 들어 2.5 mm 이상이어도 되고, 바람직하게는 3 mm 이상, 보다 바람직하게는 3.5 mm 이상이다. 또한, 낙합 부분 (B) 끼리 사이의 거리의 적어도 하나는, 예를 들어 20 mm 이하여도 되고, 바람직하게는 20 mm 미만, 보다 바람직하게는 15 mm 이하, 더욱 바람직하게는 10 mm 이하이다. 낙합 부분 (B) 끼리 사이의 거리의 적어도 하나가, 상기 상한값과 하한값의 사이인 경우에는, 낙합 부분 (B) 끼리가 코일형 권축 섬유 (a) 에 의해 교락되어, 고신장시에 고응력이 되어, 세게 꽉 감았을 때에도 잘 찢어지지 않게 되는 경향이 있다.

또, 본 발명에 있어서, 낙합 부분 (B) 에는 코일형 권축 섬유 (a) 가 소량, 예를 들어 낙합 부분 (B) 의 전체 질량에 대하여 3 질량％ 까지 포함되어 있어도 되고, 또한 낙합 부분 (A) 에는 비코일형 권축 섬유 (b) 가 소량, 예를 들어 낙합 부분 (A) 의 전체 질량에 대하여 3 질량％ 까지 포함되어 있어도 된다. 또한, 1 개의 섬유가 코일형 권축 부분과 비코일형 권축 부분을 갖고 있어도 된다.

섬유 구조체는, 섬유 구조체의 표면에 있어서 섬유 구조체의 표면적에 대한 낙합 부분 (A) 의 면적 비율은, 예를 들어 20 ∼ 85 ％ 여도 되고, 30 ∼ 83 ％ 인 것이 바람직하고, 40 ∼ 81 ％ 인 것이 보다 바람직하다. 낙합 부분 (A) 의 면적은, 후술하는 실시예에 기재된 측정 방법에 의해 구한 값이다. 낙합 부분 (A) 의 면적 비율이 상기 범위에 있는 경우에는, 저신장시의 응력이 낮아져, 우수한 붙임성이 얻어지기 쉬운 경향이 있다.

섬유 구조체는, 낙합 부분 (A) 의 두께 (T_A) 와 낙합 부분 (B) 의 두께 (T_B) 의 비 (T_A/T_B) 는, 예를 들어 1.1 ∼ 10 이어도 되고, 바람직하게는 2 ∼ 7, 보다 바람직하게는 3 ∼ 5 이다. 낙합 부분 (A) 의 두께 (T_A) 와 낙합 부분 (B) 의 두께 (T_B) 의 비 (T_A/T_B) 가 상기 범위인 경우, 부드러움과 강도의 밸런스가 양호하다는 점에서 유리하다.

낙합 부분 (A) 의 두께 (T_A) 는, 예를 들어 1 ∼ 10 mm 여도 되고, 바람직하게는 1.5 ∼ 7 mm, 보다 바람직하게는 2 ∼ 5 mm 이다.

낙합 부분 (B) 의 두께 (T_B) 는, 예를 들어 0.2 ∼ 1 mm 여도 되고, 바람직하게는 0.3 ∼ 0.9 mm 이고, 보다 바람직하게는 0.4 ∼ 0.8 mm 이다.

낙합 부분 (A) 의 두께 (T_A) 와 낙합 부분 (B) 의 두께 (T_B) 는, JIS L1913 「일반 단섬유 부직포 시험 방법」에 준하여 두께를 측정하였다.

섬유 구조체의 겉보기 중량은, 바람직하게는 50 ∼ 200 g/㎡ 이고, 보다 바람직하게는 70 ∼ 180 g/㎡ 이다.

겉보기 중량 및 두께가 상기 서술한 범위에 있으면, 섬유 구조체의 신축성, 유연성, 질감 및 쿠션성의 밸런스가 양호해진다. 섬유 구조체의 낙합 부분 (A) 및 (B) 에 대한 밀도 (부피 밀도) 는, 상기 겉보기 중량 및 두께에 따른 값일 수 있다. 섬유 구조체의 낙합 부분 (A) 의 밀도 (부피 밀도) 는, 예를 들어 0.03 ∼ 0.15 g/㎤ 여도 되고, 바람직하게는 0.04 ∼ 0.1 g/㎤ 이다. 섬유 구조체의 낙합 부분 (B) 에 대한 밀도 (부피 밀도) 는, 상기 겉보기 중량 및 두께에 따른 값일 수 있고, 예를 들어 0.15 ∼ 1.5 g/㎤, 바람직하게는 0.2 ∼ 1 g/㎤ 이다.

섬유 구조체는, 섬유 구조체의 흐름 방향에 있어서의 50 ％ 신장시 응력이, 예를 들어 15 N/5㎝ 이하여도 되고, 바람직하게는 13 N/5㎝ 이하, 보다 바람직하게는 12 N/5㎝ 이하이다. 섬유 구조체의 흐름 방향에 있어서의 50 ％ 신장시 응력이 상기 상한값 이하인 경우, 저신장시에는 저응력이 되어, 초기의 붙임성이 우수한 경향이 있다. 섬유 구조체의 흐름 방향에 있어서의 50 ％ 신장시 응력의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 1 N/5㎝ 이상이면 된다.

섬유 구조체는, 섬유 구조체의 흐름 방향에 있어서의 80 ％ 신장시 응력이, 예를 들어 20 N/5㎝ 이상이어도 되고, 바람직하게는 25 N/5㎝ 이상, 보다 바람직하게는 30 N/5㎝ 이상이다. 섬유 구조체의 흐름 방향에 있어서의 80 ％ 신장시 응력이 상기 값 이상인 경우, 고신장시에는 고응력이 되어, 세게 꽉 감은 경우에도 잘 찢어지지 않는 경향이 있다. 섬유 구조체의 흐름 방향에 있어서의 80 ％ 신장시 응력의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 통상 예를 들어 50 N/5㎝ 이하이다.

섬유 구조체는, 섬유 구조체의 흐름 방향에 있어서의, 50 ％ 신장시 응력과 80 ％ 신장시 응력의 비율 80 ％ 신장시 응력/50 ％ 신장시 응력이, 예를 들어 2.7 이상이어도 되고, 바람직하게는 3.0 이상, 보다 바람직하게는 3.2 이상이다. 섬유 구조체의 흐름 방향에 있어서의 50 ％ 신장시 응력과 80 ％ 신장시 응력의 비율이 상기 하한값 이상인 경우, 저신장시에는 저응력이 되어, 초기의 붙임성이 우수하면서도, 고신장시에는 고응력이 되어, 세게 꽉 감은 경우에도 잘 찢어지지 않는 경향이 있다. 섬유 구조체의 흐름 방향에 있어서의, 50 ％ 신장시 응력과 80 ％ 신장시 응력의 비율 80 ％ 신장시 응력/50 ％ 신장시 응력은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 10 이하여도 되고, 바람직하게는 8 이하, 보다 바람직하게는 5 이하이다.

섬유 구조체의 흐름 방향에 있어서의 50 ％ 신장시 응력 및 80 ％ 신장시 응력은 각각 섬유 구조체의 흐름 방향으로 연신율 50 ％ 및 80 ％ 로 신장한 직후의 신장시 응력을 의미하고, JIS L 1913 「일반 부직포 시험 방법」에 준거하는 인장 시험에 의해 측정할 수 있다. 본 발명의 섬유 구조체의 흐름 방향에 있어서의 50 ％ 신장시 응력 및 80 ％ 신장시 응력은, 정속 신장형 인장 시험기로서 주식회사 시마즈 제작소 제조 AG-IS 를 사용하여 얻어진 값이다.

섬유 구조체는, 적어도 일 방향에 대한 50 ％ 신장 후에 있어서의 회복률 (이하, 50 ％ 신장 후 회복률이라고도 한다) 이, 예를 들어 70 ％ 이상이어도 되고, 바람직하게는 80 ％ 이상, 보다 바람직하게는 90 ％ 이상이다. 50 ％ 신장 후 회복률의 상한값은 특별히 한정되지 않지만, 통상 100 ％ 이하이다. 50 ％ 신장 회복률이 상기 범위인 경우, 신장에 대한 추종성이 향상되고, 예를 들어 섬유 구조체를 붕대로서 사용한 경우에, 사용 지점의 형상에 충분히 추종함과 함께, 겹친 섬유 구조체끼리의 마찰에 의한 자착성의 향상에 유리해진다. 신장 회복률이 과도하게 작은 경우에는, 사용 지점이 복잡한 형상을 하고 있거나 사용 중에 움직이거나 한 경우, 섬유 구조체가 그 움직임에 추종할 수 없고, 또한, 몸의 움직임에 따라 변형된 지점이 원래대로 되돌아가지 않고, 감은 섬유 구조체의 고정이 약해진다.

상기 적어도 일 방향은, 바람직하게는 상기 서술한 섬유 구조체의 흐름 방향이다. 섬유 시트가 예를 들어 붕대와 같이 길이 방향 및 폭 방향을 갖는 경우에는, 섬유 시트의 길이 방향인 것이 바람직하다.

50 ％ 신장 후 회복률은, JIS L 1913 「일반 부직포 시험 방법」에 준거하는 인장 시험에 있어서, 연신율이 50 ％ 에 도달한 후 곧바로 하중을 제거했을 때의, 시험 후의 잔류 변형 (％) 을 X 로 할 때, 하기 식 :

50 ％ 신장 후 회복률 (％) ＝ 100－X

로 정의된다.

섬유 구조체의 상기 적어도 일 방향 이외의 방향, 예를 들어 CD 방향이나, 섬유 구조체가 붕대와 같이 길이 방향 및 폭 방향을 갖는 경우의 폭 방향에 있어서의 50 ％ 신장 후 회복률은, 예를 들어 70 ％ 이상 (100 ％ 이하) 이어도 되고, 바람직하게는 80 ％ 이상이다.

섬유 구조체는, 바람직하게는 자착성을 나타낸다. 본 명세서에서 「자착성」이란, 섬유 구조체 표면의 섬유끼리의 중첩 (접촉) 에 의해 이것들이 서로 걸어맞춤 또는 밀착되어 걸림 또는 고정 가능한 성질을 말한다. 자착성을 갖는 것은, 섬유 구조체가 붕대 등인 경우에 유리하다. 예를 들어, 섬유 구조체가 붕대인 경우, 붕대를 적용 부위에 감은 후, 그 단부 (端部) 를, 그 아래에 있는 붕대의 표면에 겹친다는 동작에 의해, 감겨진 섬유 시트끼리 펴지면서 가압되어 섬유 구조체끼리 접합되고 고정되어 자착성을 발현한다.

섬유 구조체가 자착성을 가짐으로써, 섬유 구조체 표면에 엘라스토머나 점착제 등의 자착제로 이루어지는 층을 형성하거나, 감은 후의 선단부를 고정시키기 위한 고정구를 별도로 준비하거나 할 필요가 없어진다. 섬유 구조체는, 비 (非) 엘라스토머 소재로만 구성되어 있는 것이 바람직하고, 보다 구체적으로는 섬유로만 구성되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들어 일본 공개특허공보 2005-095381호 (특허문헌 7, 청구항 1, 단락 [0004] ∼ [0006]) 에는, 붕대 기재의 적어도 편면에 자착제로서 아크릴계 중합체나 라텍스를 부착시키는 것이 기재되어 있다. 그러나, 이와 같은 엘라스토머로 이루어지는 층을 섬유 시트 표면에 형성하는 것은, 적용 부위에 장시간 감았을 때, 혈행 저해나 통증 등의 문제를 일으키는 경우가 있다. 또한, 엘라스토머로 이루어지는 층은, 적용 부위에 감았을 때, 피부 자극이나 알레르기를 유발할 우려도 있다.

섬유 구조체의 자착성은, 곡면 미끄러짐 응력에 의해 평가할 수 있다. 섬유 구조체는, 곡면 미끄러짐 응력이 예를 들어 1 N/50mm 이상이어도 되고, 바람직하게는 3 N/50mm 이상이고, 또한 곡면 미끄러짐 응력은, 파단 강도보다 큰 것이 바람직하다. 또 원할 때에는, 감은 섬유 구조체를 푸는 것이 비교적 용이하다는 점에서, 곡면 미끄러짐 응력은, 바람직하게는 30 N/50mm 이하이고, 보다 바람직하게는 25 N/50mm 이하이다. 곡면 미끄러짐 응력은, 인장 시험기를 사용하여, 실시예의 항에 기재된 방법에 따라 측정할 수 있다 (도 2 ∼ 도 4).

섬유 구조체는, 바람직하게는 손 절취성을 갖는다. 본 명세서에서 「손 절취성」이란, 손에 의한 인장에 의해 파단 (절단) 할 수 있는 성질을 말한다. 섬유 구조체의 손 절취성은, 파단 강도에 의해 평가할 수 있다. 섬유 구조체가 시트 형상인 경우, 면 내에 있어서의 적어도 일 방향에 대한 파단 강도는, 손 절취성의 관점에서 바람직하게는 5 ∼ 100 N/50mm, 보다 바람직하게는 8 ∼ 60 N/50mm, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 40 N/50mm 이다. 파단 강도가 상기 범위임으로써, 손으로 비교적 용이하게 파단 (절단) 할 수 있는 양호한 손 절취성을 부여할 수 있다. 파단 강도가 지나치게 크면 손 절취성이 저하되어, 예를 들어 한 손으로 섬유 구조체를 절단하기가 곤란해지는 경향이 있다. 또한 파단 강도가 지나치게 작으면, 섬유 구조체의 강도가 부족하여 용이하게 파단되어, 내구성 및 취급성이 저하되는 경향이 있다. 파단 강도는, JIS L 1913 「일반 부직포 시험 방법」에 준거하는 인장 시험에 의해 측정할 수 있다.

상기 시트면 내에 있어서의 적어도 일 방향은, 섬유 구조체를 손으로 절단 할 때의 인장 방향으로, 바람직하게는 상기 섬유 구조체의 흐름 방향이다. 섬유 구조체가 예를 들어 붕대와 같이 길이 방향 및 폭 방향을 갖는 경우에는, 섬유 구조체의 길이 방향인 것이 바람직하다. 즉, 섬유 구조체가 붕대로서 사용되는 경우, 붕대를 그 길이 방향을 따라 신장시키면서 적용 부위에 감은 후에 길이 방향으로 파단시키는 것이 통상적이기 때문에, 흐름 방향은 인장 방향인 길이 방향인 것이 바람직하다.

상기 시트면 내에 있어서의 적어도 일 방향 이외의 방향, 예를 들어 CD 방향이나, 섬유 시트가 붕대와 같이 길이 방향 및 폭 방향을 갖는 경우의 폭 방향에 있어서의 파단 강도는, 예를 들어 0.1 ∼ 300 N/50mm 여도 되고, 바람직하게는 0.5 ∼ 100 N/50mm, 보다 바람직하게는 1 ∼ 20 N/50mm 이다.

손 절취성의 관점에서 섬유 구조체는, 비엘라스토머 소재로만 구성되어 있는 것이 바람직하고, 보다 구체적으로는 섬유로만 구성되어 있는 것이 바람직하다. 엘라스토머로 이루어지는 층 등을 섬유 구조체 표면에 형성하면, 손 절취성이 저하될 수 있다.

섬유 구조체는, 시트면 내에 있어서의 적어도 일 방향에 대한 파단 신도가, 예를 들어 50 ％ 이상이어도 되고, 바람직하게는 60 ％ 이상, 보다 바람직하게는 80 ％ 이상이다. 파단 신도가 상기 범위에 있는 것은, 섬유 구조체의 신축성을 높이는 데에 유리하다. 또한 섬유 구조체를 붕대로서 사용하는 경우에, 이것을 관절 등의 움직임이 큰 지점에 적용했을 때의 추종성을 높일 수 있다. 상기 시트면 내에 있어서의 적어도 일 방향에 대한 파단 신도는, 통상 300 ％ 이하이고, 바람직하게는 250 ％ 이하이다. 파단 신도 역시 JIS L 1913 「일반 부직포 시험 방법」에 준거하는 인장 시험에 의해 측정할 수 있다.

상기 시트면 내에 있어서의 적어도 일 방향은, 바람직하게는 상기 제 1 방향이다. 이 제 1 방향은 MD 방향일 수 있고, 섬유 구조체가 예를 들어 붕대와 같이 길이 방향 및 폭 방향을 갖는 경우에는, 섬유 구조체의 길이 방향인 것이 바람직하다.

상기 시트면 내에 있어서의 적어도 일 방향 이외의 방향, 예를 들어 CD 방향이나, 섬유 구조체가 붕대와 같이 길이 방향 및 폭 방향을 갖는 경우의 폭 방향에 있어서의 파단 신도는, 예를 들어 10 ∼ 500 ％ 여도 되고, 바람직하게는 100 ∼ 350 ％ 이다.

코일형 권축 섬유 (a) 는, 잠재적으로 가열 권축성을 갖는 복합 섬유 (이하, 간단히 「복합 섬유」라고도 한다) 로 구성할 수 있다.

복합 섬유는, 열 수축률 또는 열 팽창률이 상이한 복수의 수지가 상 구조를 형성한 복합 섬유이고, 열 수축률 또는 열 팽창률의 차이에서 기인되어, 가열에 의해 권축을 발생시키는 비대칭 또는 층상 (이른바 바이메탈) 구조를 갖는 섬유이다. 복수의 수지는 통상적으로 연화점 또는 융점이 상이하다. 복수의 수지는, 예를 들어 폴리올레핀계 수지 (예를 들어 저밀도, 중밀도 또는 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리 C_2-4 올레핀계 수지 등), 아크릴계 수지 (예를 들어 아크릴로니트릴-염화비닐 공중합체 등의 아크릴로니트릴 단위를 갖는 아크릴로니트릴계 수지 등), 폴리비닐아세탈계 수지 (예를 들어 폴리비닐아세탈 수지 등), 폴리염화비닐계 수지 (예를 들어 폴리염화비닐, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체, 염화비닐-아크릴로니트릴 공중합체 등), 폴리염화비닐리덴계 수지 (예를 들어 염화비닐리덴-염화비닐 공중합체, 염화비닐리덴-아세트산비닐 공중합체 등), 스티렌계 수지 (예를 들어 내열 폴리스티렌 등), 폴리에스테르계 수지 (예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트 수지 등의 폴리 C_2-4 알킬렌아릴레이트계 수지 등), 폴리아미드계 수지 (예를 들어 폴리아미드 6, 폴리아미드 66, 폴리아미드 11, 폴리아미드 12, 폴리아미드 610, 폴리아미드 612 등의 지방족 폴리아미드계 수지, 반방향족 폴리아미드계 수지, 폴리페닐렌이소프탈아미드, 폴리헥사메틸렌테레프탈아미드, 폴리 p-페닐렌테레프탈아미드 등의 방향족 폴리아미드계 수지 등), 폴리카보네이트계 수지 (예를 들어 비스페놀 A 형 폴리카보네이트 등), 폴리파라페닐렌벤조비스옥사졸 수지, 폴리페닐렌술파이드 수지, 폴리우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지 (예를 들어 셀룰로오스에스테르 등) 등의 열가소성 수지에서 선택해도 된다. 또한, 이들 각 열가소성 수지에는, 공중합할 수 있는 다른 단위가 포함되어 있어도 된다.

그 중에서도 고온 수증기로 가열 처리해도 용융 또는 연화되어 섬유가 융착되지 않는다는 관점에서, 연화점 또는 융점이 100 ℃ 이상인 비습열 접착성 수지 (또는 내열성 소수성 수지 또는 비수성 수지), 예를 들어 폴리프로필렌계 수지, 폴리에스테르계 수지 및 폴리아미드계 수지 등이 바람직하고, 특히 내열성이나 섬유 형성성 등의 밸런스가 우수하다는 점에서, 방향족 폴리에스테르계 수지 및 폴리아미드계 수지가 보다 바람직하다. 본 발명에서는, 섬유 구조체를 구성하는 각 섬유를 고온 수증기로 처리해도 융착시키지 않기 때문에, 복합 섬유의 표면에 노출되는 수지는 비습열 접착성 섬유인 것이 바람직하다.

복합 섬유를 구성하는 복수의 수지는, 열 수축률이 상이하면 되고, 같은 계통 수지의 조합이어도 되고, 이종 (異種) 수지의 조합이어도 된다.

본 발명에서는, 밀착성의 관점에서 같은 계통 수지의 조합으로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 같은 계통 수지의 조합인 경우, 통상적으로 단독 중합체를 형성하는 성분 (A) 와 변성 중합체 (공중합체) 를 형성하는 성분 (B) 의 조합이 사용된다. 즉, 단독 중합체에 대하여, 예를 들어 결정화도나 융점 또는 연화점 등을 저하시키는 공중합성 단량체를 공중합시켜 변성함으로써, 단독 중합체보다 결정화도를 저하시키거나, 비정성 (非晶性) 으로 하고, 단독 중합체보다 융점 또는 연화점 등을 저하시켜도 된다. 이와 같이 결정성, 융점 또는 연화점을 변화시킴으로써, 열 수축률에 차이를 둬도 된다. 융점 또는 연화점의 차이는, 예를 들어 5 ∼ 150 ℃ 여도 되고, 바람직하게는 50 ∼ 130 ℃, 더욱 바람직하게는 70 ∼ 120 ℃ 정도여도 된다. 변성에 사용되는 공중합성 단량체의 비율은, 전체 단량체에 대하여, 예를 들어 1 ∼ 50 몰％ 여도 되고, 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, 단독 중합체 성분 (A)/변성 중합체 성분 (B) 는, 예를 들어 90/10 ∼ 10/90 이어도 되고, 바람직하게는 70/30 ∼ 30/70, 더욱 바람직하게는 60/40 ∼ 40/60 정도이다.

잠재 권축성의 복합 섬유가 제조되기 쉬워진다는 관점에서, 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_2-6알칸디올 등) 의 단독 중합체여도 된다. 구체적으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 나 폴리부틸렌테레프탈레이트 (PBT) 등의 폴리 C_2-4 알킬렌테레프탈레이트계 수지 등이 사용되고, 통상적으로 고유 점도 0.6 ∼ 0.7 정도의 일반적인 PET 섬유에 사용되는 PET 가 사용된다.

한편, 변성 폴리알킬렌아릴레이트계 수지 (b) 에서는, 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 알칸디올 (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 엘라스토머여도 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％ 여도 되고, 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％ 이하여도 되고, 바람직하게는 10 몰％ 이하 (예를 들어 0.1 ∼ 10 몰％ 정도) 이다. 공중합 성분의 비율이 지나치게 낮으면, 충분한 코일형 권축이 발현되지 않아, 권축 발현 후 섬유 구조체의 형태 안정성과 신축성이 저하된다. 한편, 공중합 성분의 비율이 지나치게 높으면, 코일형 권축의 발현 성능은 높아지지만, 안정적으로 방사하기가 곤란해진다.

변성 폴리알킬렌아릴레이트계 수지 (b) 는, 필요에 따라 트리멜리트산, 피로멜리트산 등의 다가 카르복실산 성분, 글리세린, 트리메틸올프로판, 트리메틸올에탄, 펜타에리트리톨과 같은 폴리올 성분 등을 단량체 성분으로 포함해도 된다.

복합 섬유의 횡단면 형상 (섬유의 길이 방향에 수직인 단면 형상) 은, 일반적인 중실 (中實) 단면 형상인 환형 (丸型) 단면이나 이형 (異型) 단면 [편평형, 타원형, 다각형상, 3 ∼ 14 엽형, T 자형, H 자형, V 자형, 도그본 (I 자형) 등] 에 한정되지 않고, 중공 단면형 등이어도 되지만, 통상적으로 환형 단면이다.

복합 섬유의 횡단면 구조로는, 복수의 수지로 형성된 상 구조, 예를 들어, 심초 (core/sheath) 형, 해도 (海島) 형, 블렌드형, 병렬형 (사이드 바이 사이드형 또는 다층 첩합 (貼合) 형), 방사형 (방사상 첩합형), 중공 방사형, 블록형, 랜덤 복합형 등의 구조를 들 수 있다. 이들 횡단면 구조 중, 가열에 의해 자발 권축이 발현되기 쉬워진다는 관점에서, 상 부분이 서로 이웃하는 구조 (이른바 바이메탈 구조) 나, 상 구조가 비대칭인 구조, 예를 들어 편심 심초형, 병렬형 구조가 바람직하다.

또, 복합 섬유가 편심 심초형 등의 심초형 구조인 경우, 표면에 위치하는 초부의 비습열성 접착성 수지와 열수축차를 가지며 권축할 수 있으면, 심부는 습열 접착성 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) 로 구성되어 있어도 된다.

복합 섬유의 평균 섬도는, 예를 들어 1 ∼ 5 dtex 여도 되고, 바람직하게는 1.3 ∼ 4 dtex, 보다 바람직하게는 1.5 ∼ 3 dtex 이다. 섬도가 지나치게 가늘면, 섬유 그 자체가 제조되기 어려워지는 것에 더하여 섬유 강도를 확보하기 어렵다. 또한, 권축을 발현시키는 공정에 있어서, 깔끔한 코일형 권축을 발현시키기 어려워진다. 한편, 섬도가 지나치게 굵으면, 섬유가 강직해져, 충분한 권축을 발현시키기 어려워진다.

복합 섬유의 평균 섬유 길이 (실제 섬유 길이) 는, 예를 들어 20 ∼ 70 mm 여도 되고, 바람직하게는 25 ∼ 65 mm, 보다 바람직하게는 40 ∼ 60 mm 이다. 섬유 길이가 지나치게 짧으면, 섬유 웨브의 형성이 어려워지는 것에 더하여 권축을 발현시키는 공정에 있어서, 섬유끼리의 교락이 불충분해져, 강도 및 신축성의 확보가 곤란해진다. 또한, 섬유 길이가 지나치게 길면, 균일한 겉보기 중량의 섬유 웨브를 형성하기가 어려워질뿐 아니라, 웨브 형성 시점에서 섬유끼리의 교락이 많이 발현되어, 권축을 발현할 때에 서로 방해되어 신축성의 발현이 곤란해진다. 또한, 본 발명에서는, 섬유 길이가 상기 범위에 있으면, 섬유 구조체 표면에서 권축된 섬유의 일부가 섬유 구조체 표면에 적당히 노출되기 때문에, 섬유 구조체의 자착성을 향상시킬 수 있다.

복합 섬유는, 열 처리를 실시함으로써, 권축이 발현 (현재화) 되고, 대략 코일형 (나선형 또는 헬리컬 스프링형) 의 입체 권축을 갖는 섬유가 된다.

가열 전 권축수 (기계 권축수) 는, 예를 들어 0 ∼ 30 개/25mm 여도 되고, 바람직하게는 1 ∼ 25 개/25mm, 보다 바람직하게는 5 ∼ 20 개/25mm 이다. 가열 후 권축수는, 예를 들어 20 ∼ 120 개/25mm 여도 되고, 바람직하게는 25 ∼ 120 개/25mm 이다.

코일형 권축 섬유 (a) 는, 상기 서술한 바와 같이 대략 코일형의 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 ㎛), 보다 바람직하게는 70 ∼ 130 ㎛ 정도이다. 여기서, 평균 곡률 반경은, 권축 섬유의 코일에 의해 형성되는 원의 평균적 크기를 나타내는 지표이고, 이 값이 큰 경우에는, 형성된 코일이 루즈한 형상을 갖고, 바꿔 말하면 권축수가 적은 형상을 갖고 있음을 의미한다. 또한, 권축수가 적으면, 섬유끼리의 교락도 적어지기 때문에, 충분한 신축 성능을 발현시키기 위해서는 불리해지는 경향이 있다. 반대로, 평균 곡률 반경이 지나치게 작은 코일형 권축을 발현시킨 경우에는, 섬유끼리의 교락이 충분히 행해지지 않아, 웨브 강도를 확보하기가 곤란해질뿐 아니라, 이와 같은 권축을 발현시키는 잠재 권축 섬유의 제조도 매우 어려워지는 경향이 있다.

코일형 권축 섬유 (a) 에 있어서, 코일의 평균 피치는, 바람직하게는 0.03 ∼ 0.5 mm, 보다 바람직하게는 0.03 ∼ 0.3 mm, 더욱 바람직하게는 0.05 ∼ 0.2 mm 이다.

비코일형 권축 섬유 (b) 는, 상기 서술한 코일형 권축 섬유 (a) 에 사용하는 복합 섬유로 구성되어도 되고, 또는 복합 섬유 이외의 다른 섬유 (비복합 섬유) 로 구성되어도 된다. 코일형 권축 섬유 (a) 와 비코일형 권축 섬유 (b) 에 동일한 복합 섬유를 사용하는 경우, 제조 공정의 간편함에서 유리해지는 경향이 있다. 또한, 섬유 구조체는, 코일형 권축 섬유 (a) 및 비코일형 권축 섬유 (b) 를 구성하는 섬유의 종류에 관계없이, 다른 섬유 (비복합 섬유) 를 낙합 부분 (A) 및/또는 낙합 부분 (B) 에 있어서, 본 발명의 목적이 달성되는 범위의 양으로 포함할 수 있다.

비복합 섬유로는, 예를 들어 전술한 비습열 접착성 수지 또는 습열 접착성 수지로 구성된 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, 리오셀 (예를 들어, 등록 상표명 : 「텐셀」 등) 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, 폴리프로필렌 섬유나 폴리에틸렌 섬유 등의 폴리올레핀계 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리아미드 섬유 등이 바람직하다. 특히, 혼방성 등의 관점에서, 복합 섬유와 동종의 섬유여도 되고, 예를 들어 복합 섬유가 폴리에스테르계 섬유인 경우, 비복합 섬유도 폴리에스테르계 섬유여도 된다.

섬유 구조체가, 낙합 부분 (A) 및/또는 낙합 부분 (B) 에 있어서 복합 섬유와 비복합 섬유를 포함하는 경우, 복합 섬유와 비복합 섬유의 비율 (질량비) 은, 예를 들어 복합 섬유/비복합 섬유 ＝ 80/20 ∼ 100/0 (예를 들어 80/20 ∼ 99/1) 이어도 되고, 바람직하게는 90/10 ∼ 100/0, 더욱 바람직하게는 95/5 ∼ 100/0 정도이다. 비복합 섬유를 혼면함으로써, 섬유 구조체의 강도를 조정할 수 있다. 단, 복합 섬유 (잠재 권축 섬유) 의 비율이 지나치게 적으면, 권축 발현 후에 권축 섬유가 신축될 때, 특히 신장 후에 수축될 때에 비복합 섬유가 그 수축의 저항이 되기 때문에, 회복 응력의 확보가 곤란해지는 경향이 있다.

섬유 구조체 (섬유 웨브) 는, 추가로 관용되는 첨가제, 예를 들어, 안정제(구리 화합물 등의 열 안정제, 자외선 흡수제, 광 안정제, 산화 방지제 등), 항균제, 소취제 (消臭劑), 향료, 착색제 (염 (染) 안료 등), 충전제, 대전 방지제, 난연제, 가소제, 윤활제, 결정화 속도 지연제 등을 함유하고 있어도 된다. 이들 첨가제는, 단독으로 또는 2 종이상 조합하여 사용할 수 있다. 이들 첨가제는, 섬유 표면에 담지되어 있어도 되고, 섬유 중에 포함되어 있어도 된다.

[섬유 구조체의 제조 방법]

본 발명의 섬유 구조체의 제조 방법은, 1) 섬유를 웨브화시키는 공정 (이하, 웨브화 공정이라고도 한다), 2) 웨브의 일부를 물의 분무 또는 분사에 의해 교락시켜 낙합 부분 (B) 를 형성하는 공정 (이하, 낙합 공정 1 이라고도 한다), 및 3) 웨브를 고온 수증기로 가열하여 낙합 부분 (A) 를 형성하는 공정 (이하, 낙합 공정 2 라고도 한다) 을 포함한다.

웨브화 공정에 있어서, 웨브의 형성 방법으로는, 관용되는 방법, 예를 들어 스펀본드법, 멜트블로법 등의 직접법, 멜트블로 섬유나 스테이플 섬유 등을 사용한 카드법, 에어레이법 등의 건식법 등을 이용할 수 있다. 이들 방법 중, 멜트블로 섬유나 스테이플 섬유를 사용한 카드법, 특히 스테이플 섬유를 사용한 카드법이 범용된다. 스테이플 섬유를 사용하여 얻어진 웨브로는, 예를 들어, 랜덤 웨브, 세미 랜덤 웨브, 패럴렐 웨브, 크로스 랩 웨브 등을 들 수 있다.

다음으로, 얻어진 섬유 웨브는, 낙합 공정 1 에 있어서 그 일부를 물의 분무 또는 분사에 의해 교락시켜 낙합 부분 (B) 를 형성한다. 분무 또는 분사시키는 물은, 섬유 웨브의 일방 면으로부터 분출해도 되고, 양면으로부터 분출해도 되는데, 강한 교락을 효율적으로 행한다는 점에서는, 양면으로부터 분출하는 것이 바람직하다. 물이 분출된 부분은 낙합 부분 (B) 가 되고, 물이 분출되지 않은 부분은, 이후의 낙합 공정 2 에 의해 낙합 부분 (A) 가 된다.

낙합 부분 (B) 를 형성하는 방법으로는, 예를 들어 복수의 구멍으로 형성된 규칙적인 분무 역 (域) 또는 분무 패턴을 갖는 판형상물 (다공판, 슬릿판 등) 이나 드럼 (다공 드럼, 슬릿 드럼 등) 을 개재하여 스프레이 노즐 등에 의해 물을 분사하는 방법, 스프레이 노즐로부터의 물의 분사를 온 오프 전환함으로써 낙합 부분 (B) 를 형성하는 방법, 및 이것들을 조합시킨 방법 등을 들 수 있다. 이들 방법은, 섬유 웨브의 형상이나 크기, 형성하는 낙합 부분 (B) 의 형상이나 배열 패턴 등에 따라 스프레이 노즐을 연속적 또는 주기적으로 이동시키는 방식, 섬유 웨브를 엔드리스 컨베이어 등의 벨트 컨베이어에 의해 연속적 또는 주기적으로 이송시키는 방식 및 이것들을 조합시킨 방식을 적절히 선택하여 행할 수 있다. 예를 들어 스프레이 노즐을 상기 서술한 드럼 내에 설치하고, 물을 분사시키면서 드럼을 회전시킴과 함께 섬유 웨브를 이송시킴으로써, 낙합 부분 (B) 를 연속적으로 형성할 수 있다. 판형상물 및 드럼을 구성하는 재질은, 예를 들어 금속, 플라스틱, 목재 등이어도 된다.

낙합 부분 (A) 와 낙합 부분 (B) 가 흐름 방향에 대하여 교대로 나열된 보더 형상 패턴을 형성하는 경우, 낙합 부분 (B) 는, 예를 들어 흐름 방향에 대하여 수직인 방향으로 특정한 폭으로 슬릿을 갖는 판형상물 또는 드럼을 개재하여 스프레이 노즐로부터 섬유 웨브에 물을 분사함으로써 형성할 수 있다. 상기 슬릿 폭으로는, 예를 들어 0.5 ∼ 30 mm 여도 되고, 바람직하게는 1 ∼ 20 mm, 보다 바람직하게는 2 ∼ 10 mm, 더욱 바람직하게는 3 ∼ 8 mm 이다. 슬릿의 피치는, 예를 들어 2.5 mm 이상이고, 바람직하게는 3 mm 이상, 보다 바람직하게는 3.5 mm 이상이다. 한편, 슬릿의 피치는, 예를 들어 20 mm 이하여도 되고, 바람직하게는 20 mm 미만, 보다 바람직하게는 15 mm 이하, 더욱 바람직하게는 10 mm 이하이다.

또한, 상기 보더 형상 패턴을 형성하는 경우, 낙합 부분 (B) 는, 예를 들어 섬유 웨브를 연속적으로 이동시키면서, 흐름 방향에 대하여 직선형으로 배열한 스프레이 노즐로부터 물을 온 오프 전환하여 분사함으로써 형성할 수도 있다.

특정한 형상을 갖는 낙합 부분 (B) 가 규칙적으로 배치된 평면 격자 패턴을 형성하는 경우, 낙합 부분 (B) 는, 예를 들어 복수의 구멍이 규칙적으로 형성된 판형상물 또는 드럼을 개재하여 스프레이 노즐로부터 섬유 웨브에 물을 분사함으로써 형성할 수 있다.

구멍의 형상은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 장원형, 타원형, 원형, 정방형, 장방형 등이어도 되고, 바람직하게는 장원형이다. 장원형의 경우, 장축 방향의 길이는, 예를 들어 1 ∼ 80 mm, 바람직하게는 5 ∼ 60 mm, 보다 바람직하게는 10 ∼ 40 mm 이고, 단축 방향의 길이는, 예를 들어 1 ∼ 80 mm, 바람직하게는 3 ∼ 50 mm, 보다 바람직하게는 5 ∼ 30 mm 이다. 상기 복수의 구멍은, 평면 격자 패턴, 예를 들어 정방 격자 패턴, 사방 격자 패턴, 사각형 격자 패턴 등으로 배치할 수 있다. 구멍의 피치는, 예를 들어 2.5 mm 이상이어도 되고, 바람직하게는 3 mm 이상, 보다 바람직하게는 3.5 mm 이상이다. 한편, 구멍의 피치는, 예를 들어 20 mm 이하여도 되고, 바람직하게는 20 mm 미만, 보다 바람직하게는 15 mm 이하, 더욱 바람직하게는 10 mm 이하이다.

물의 분출 압력은, 예를 들어 4 MPa 이상이어도 되고, 바람직하게는 8 MPa, 보다 바람직하게는 10 MPa 이상, 더욱 바람직하게는 15 MPa 이상, 특히 바람직하게는 15 MPa 초과이다. 물의 분출 압력이 상기 하한값 이상인 경우에는, 섬유가 눌러 굳혀진 상태가 되고, 이후의 낙합 공정 2 에 있어서 스팀 제트를 실시했다 하더라도, 섬유가 고정되어 있어 움직이지 않고, 코일형의 권축이 발현되기 어렵기 때문에, 낙합 부분 (B) 를 형성하기 쉬워지는 경향이 있다. 한편, 물의 분출 압력의 상한은, 예를 들어 20 MPa 이하여도 된다.

물의 온도는, 바람직하게는 5 ∼ 50 ℃, 보다 바람직하게는 10 ∼ 40 ℃, 더욱 바람직하게는 15 ∼ 35 ℃ (상온) 이다.

물을 분무 또는 분사하는 방법으로는, 간편성 등의 관점에서, 규칙적인 분무 역 또는 분무 패턴을 갖는 노즐 등을 사용하여 물을 분사하는 방법이 바람직하다. 구체적으로는, 엔들리스 컨베이어 등의 벨트 컨베이어에 의해 이송되는 섬유 웨브에 대하여, 컨베이어 벨트 상에 재치 (載置) 된 상태에서 물을 분사할 수 있다. 컨베이어 벨트는 통수성이어도 되고, 섬유 웨브의 안측으로부터도 통수성 있는 컨베이어 벨트를 통과시켜, 물을 섬유 웨브에 분사해도 된다. 섬유 웨브의 안측으로부터도 물을 분사하는 경우, 섬유 웨브의 안측에도 분무 역 또는 분무 패턴을 갖는 판형상물이나 드럼을 개재하여 물을 섬유 웨브에 분사하는 것이 바람직하다. 또, 물의 분사에 의한 섬유의 비산을 억제하기 위해서, 미리 소량의 물로 섬유 웨브를 적셔 두어도 된다. 컨베이어에 의해 반송할 경우, 반송 속도는, 예를 들어 5 ∼ 40 m/분이어도 되고, 바람직하게는 10 ∼ 20 m/분이다.

물을 분무 또는 분사하기 위한 노즐은, 형성하는 낙합 부분 (B) 의 패턴에 따라 소정의 오리피스가 폭 방향으로 연속적으로 나열된 플레이트나 다이스를 사용하고, 이것을 공급되는 섬유 웨브의 폭 방향으로 오리피스가 나열되도록 배치하면 된다. 오리피스 열은 1 열 이상 있으면 되고, 복수 열이 병행된 배열이어도 된다. 또한, 1 열의 오리피스 열을 갖는 노즐 다이를 복수 대 병렬로 설치해도 된다. 노즐 피치는, 예를 들어 1.0 ∼ 2.5 mm 여도 된다. 또한, 노즐 직경은, 예를 들어 0.2 ∼ 0.5 mm 여도 된다.

낙합 공정 2 에서는, 섬유 웨브는 고온 수증기로 가열되고, 상기 서술한 낙합 공정에 있어서 물이 분출되지 않은 부분의 복합 섬유는 코일형으로 권축되어, 낙합 부분 (A) 가 형성되게 된다. 고온 수증기로 처리하는 방법에서는, 섬유 웨브는, 고온 또는 과열 수증기 (고압 스팀) 류에 노출되고, 이로써 복합 섬유 (잠재 권축 섬유) 에 코일형 권축이 발생한다. 섬유 웨브는 통기성을 갖고 있기 때문에, 일 방향으로부터의 처리여도, 고온 수증기가 내부로까지 침투하여, 두께 방향에 있어서 거의 균일한 권축이 발현되어, 균일하게 섬유끼리 교락된다. 고온 수증기의 온도는, 예를 들어 50 ∼ 150 ℃ 여도 되고, 바람직하게는 40 ∼ 130 ℃, 보다 바람직하게는 60 ∼ 120 ℃ 이다.

섬유 웨브의 낙합 공정 1 에 있어서 물이 분출되지 않은 부분의 복합 섬유는, 고온 수증기 처리와 동시에 수축된다. 따라서, 공급되는 섬유 웨브는, 고온 수증기에 노출되기 직전에는, 목적으로 하는 섬유 구조체의 면적 수축률에 따라 오버 피드되어 있는 것이 바람직하다. 오버 피드의 비율은, 목적하는 섬유 구조체의 길이에 대하여 바람직하게는 110 ∼ 250 ％ 이다.

섬유 웨브에 수증기를 공급하기 위해서, 관용되는 수증기 분사 장치를 사용할 수 있다. 수증기 분사 장치는, 원하는 압력과 양으로, 섬유 웨브 전체 폭에 걸쳐서 대체로 균일하게 수증기를 분출할 수 있는 장치인 것이 바람직하다. 수증기 분사 장치는, 섬유 웨브의 일방 면측에만 형성되어도 되고, 섬유 웨브의 겉과 안을 한 번에 수증기 처리하기 위해서, 또한 타방 면측에도 형성되어도 된다.

수증기 분사 장치로부터 분사되는 고온 수증기는, 기류이기 때문에, 수류 낙합 처리나 니들 펀치 처리와는 달리, 섬유 웨브 내의 섬유를 크게 이동시키지 않고 섬유 웨브 내부로 진입한다. 이 섬유 웨브 내로의 수증기류의 진입 작용에 의해 수증기류가 섬유 웨브 내에 존재하는 각 섬유의 표면을 효율적으로 덮어, 균일한 열 권축을 가능하게 한다. 또한, 건열 처리에 비해서도, 섬유 웨브 내부에 대하여 충분히 열을 전도할 수 있기 때문에, 면 방향 및 두께 방향에 있어서의 권축 정도가 대체로 균일해진다.

고온 수증기를 분사하기 위한 노즐도, 상기 수류 낙합의 노즐과 마찬가지로, 소정의 오리피스가 폭 방향으로 연속적으로 나열된 플레이트나 다이스를 사용하고, 이것을 공급되는 섬유 웨브의 폭 방향으로 오리피스가 나열되도록 배치하면 된다. 오리피스 열은 1 열 이상 있으면 되고, 복수 열이 병행된 배열이어도 된다. 또한, 1 열의 오리피스 열을 갖는 노즐 다이를 복수 대 병렬로 설치해도 된다.

사용하는 고온 수증기의 압력은, 0.1 ∼ 2 MPa (예를 들어 0.2 ∼ 1.5 MPa) 의 범위에서 선택할 수 있다. 수증기의 압력이 지나치게 높은 경우에는, 섬유 웨브를 형성하는 섬유가 필요 이상으로 움직여 질감을 흐트러뜨리거나, 섬유가 필요 이상으로 교락되거나 하는 경우가 있다. 압력이 지나치게 약한 경우에는, 섬유의 권축 발현에 필요한 열량을 섬유 웨브에 부여할 수 없게 되거나, 수증기가 섬유 웨브를 관통할 수 없어, 두께 방향에 있어서의 섬유의 권축 발현이 불균일해지거나 하기 쉽다. 고온 수증기의 온도는, 섬유의 재질 등에 따라 다르기도 하지만, 70 ∼ 180 ℃ (예를 들어 80 ∼ 150 ℃) 의 범위에서 선택할 수 있다. 고온 수증기의 처리 속도는, 200 m/분 이하 (예를 들어 0.1 ∼ 100 m/분) 의 범위에서 선택할 수 있다.

이와 같이 하여 섬유 웨브 내의 복합 섬유의 권축을 발현시킨 후, 섬유 구조체에 수분이 잔류하는 경우가 있으므로, 필요에 따라 섬유 구조체를 건조시키는 건조 공정을 설정해도 된다. 건조 방법으로는, 실린더 건조기나 텐터와 같은 건조 설비를 사용하는 방법 ; 원적외선 조사, 마이크로파 조사, 전자선 조사와 같은 비접촉법 ; 열풍을 분출하거나 열풍 안을 통과시키는 방법 등을 들 수 있다.

본 발명의 섬유 구조체는, 초기의 붙임성이 우수하고, 세게 꽉 감을 수 있고, 점착제를 함유하지 않고, 자착성을 갖기 때문에, 인체에 접촉하는 용도, 예를 들어, 의료나 스포츠 분야에서 사용되는 붕대나 써포터 등의 테이프류에 적합하다. 본 발명의 다른 요지는, 상기 섬유 구조체를 포함하는 붕대이다.

이하, 실시예를 나타내어 본 발명을 더 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이들 예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예

실시예 및 비교예에서 얻어진 섬유 구조체에 있어서의 각 물성값은 하기 방법에 의해 측정하였다.

(1) 겉보기 평균 섬유 길이

섬유 구조체의 표면을 전자 현미경에 의해 측정하고, 섬유 구조체의 임의의 낙합 부분 (A) 표면의 1 ㎠ 당에 존재하는 코일형 권축 섬유 (a) 중 임의로 선택한 100 개의 겉보기 섬유 길이를 측정하여, 그 평균값을 구하였다.

(2) 권축수

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

(3) 겉보기 중량

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

(4) 낙합 부분 (A) 의 두께 (T_A) (볼록부 높이)

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

(5) 낙합 부분 (B) 의 두께 (T_B) (베이스 높이)

(6) 낙합 부분 (A) 의 밀도

상기 서술한 (3) 에서 측정한 겉보기 중량과 (4) 에서 측정한 두께로부터 밀도를 산출하였다.

(7) 낙합 부분 (B) 의 밀도

상기 서술한 (3) 에서 측정한 겉보기 중량과 (5) 에서 측정한 두께로부터 밀도를 산출하였다.

(8) 낙합 부분 (A) 의 면적 비율

섬유 구조체의 0.5 ㎠ 당 존재하는 낙합 부분 (A) 의 면적 비율을 이하와 같이 결정하였다. 섬유 구조체의 표면을 0.5 ㎠ 에 걸쳐서 전자 현미경을 사용하여 300 배로 관찰하였다. 전자 현미경으로 관찰된 1 시야에 대해서, 크림프 섬유만 보인 경우를 1 로 하고, 크림프 섬유와 그 이외의 섬유가 혼재하고 있는 경우에는 0.5, 크림프 섬유가 존재하지 않는 경우를 0 으로 정의하여 합계를 구하고, 관찰된 시야 수에 대해 구한 합계를 낙합 부분 (A) 의 면적 비율로 하였다.

(9) 낙합 부분 (B) 끼리 사이의 거리의 측정 방법으로 자를 사용하여 낙합 부분 중앙의 가장 거리가 떨어져 있는 부분의 두 점 간 거리를 측정.

(10) 50 ％ 신장 회복률

JIS L1096 「일반 직물 시험 방법」에 준거하여 측정하였다. 단, 본 발명에 있어서의 평가에서는, 일률적으로 신도 50 ％ 에서의 회복률로 하고, 또 50 ％ 신장 후, 원래 위치로 되돌아간 후에는 대기 시간 없이 다음 동작에 들어갔다. 또, 측정은, 섬유 구조체의 흐름 (MD) 방향에 대해서 실시하였다. 정속 신장형 인장 시험기로서 주식회사 시마즈 제작소 제조 AG-IS 를 사용하였다.

(11) 신장시 응력

JIS L1096 「일반 직물 시험 방법」에 준거하여 측정하였다. 50 ％ 및 80 ％ 신장했을 때의 각 신장 응력을 측정하였다. 정속 신장형 인장 시험기로서 주식회사 시마즈 제작소 제조 AG-IS 를 사용하였다.

(12) 자착성

이하의 방법에 의해 곡면 미끄러짐 응력 (N/50mm) 을 측정하였다. 1 N/50mm 이상이면 자착성을 갖는 것으로 하였다.

먼저 섬유 시트를, MD 방향이 길이 방향이 되도록 50 mm 폭 × 600 mm 길이의 크기로 커팅하고, 샘플 (5) 로 하였다. 다음으로, 도 2(a) 에 나타내는 바와 같이, 샘플 (5) 의 일방 단부를 편면 점착 테이프 (6) 로 권심 (7) (외경 30 mm × 길이 150 mm 의 폴리프로필렌 수지제 파이프 롤) 에 고정시킨 후, 이 샘플 (5) 의 다른 일방 단부에 악어입 클립 (8) (클리핑 폭 50 mm, 사용시에 입부 내 측에 0.5 mm 두께의 고무 시트를 양면 테이프로 고정시킴) 을 사용하여, 샘플 (5) 의 전체 폭에 대하여 균일하게 가중이 가해지도록 150 g 의 추 (9) 를 장착하였다.

다음으로, 샘플 (5) 을 고정시킨 권심 (7) 을 샘플 (5) 및 추 (9) 가 매달리도록 들어 올린 상태에서, 추 (9) 가 크게 흔들리지 않도록 권심 (7) 을 5 바퀴 회전시켜 샘플 (5) 을 감아올려 추 (9) 를 들어 올렸다 (도 2(b) 참조). 이 상태에서, 권심 (7) 에 감은 샘플 (5) 의 최외주 부분에 있어서의 원기둥형 부분과, 권심 (7) 에 감지 않은 샘플 (5) 의 평면형 부분의 접점 (권심 (7) 에 감은 샘플 (5) 의 부분과, 추 (9) 의 중력에 의해 수직형으로 되어 있는 샘플 (5) 의 부분의 경계선) 을 기점 (10) 으로 하고, 이 기점 (10) 이 움직여 어긋나는 일이 없도록 천천히 악어입 클립 (8) 및 추 (9) 를 분리하였다. 다음으로, 이 기점 (10) 으로부터 권심 (7) 에 감은 샘플 (5) 을 따라 반 바퀴 (半周) (180°) 돌린 지점 (11) 에서, 내층의 샘플을 손상시키지 않도록 샘플 (5) 의 최외주 부분을 면도날로 절단하여, 절단 자국 (12) 을 형성하였다 (도 3 참조).

이 샘플 (5) 에 있어서의 최외층 부분과, 그 아래 (내층) 에서 권심 (7) 에 감겨 있는 내층 부분의 사이의 곡면 미끄러짐 응력을 측정하였다. 이 측정에는, 인장 시험기 (주식회사 시마즈 제작소 제조의 「오토그래프」) 를 사용하였다. 인장 시험기의 고정측 척 대좌 (臺座) 에 설치한 지그 (13) 에 권심 (7) 을 고정시키고 (도 4 참조), 샘플 (5) 의 단부 (악어입 클립 (8) 을 장착하고 있던 단부) 를 로드 셀측의 척 (14) 으로 클리핑하여 인장 속도 200 mm/분으로 인장하고, 절단 자국 (12) 에서 샘플 (5) 이 벗겨졌을 (분리되었을) 때의 측정값 (인장 강도) 을 곡면 미끄러짐 응력으로 하였다.

＜실시예 1＞

잠재 권축성 섬유로서 고유 점도 0.65 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지〔성분 (A)〕와, 이소프탈산 20 몰％ 및 디에틸렌글리콜 5 몰％ 를 공중합시킨 변성 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지〔성분 (B)〕로 구성된 사이드 바이 사이드형 복합 스테이플 섬유〔주식회사 쿠라레 제조, 「소피트 PN780」, 1.7 dtex × 51 mm 길이, 기계 권축수 29 개/25mm, 130 ℃ × 1 분 열 처리 후의 권축수 29 개/25mm〕를 준비하였다. 이 사이드 바이 사이드형 복합 스테이플 섬유를 100 질량％ 사용하여, 카드법에 의해 겉보기 중량 30 g/㎡ 의 카드 웨브로 하였다.

(낙합 공정 1)

이 카드 웨브를 컨베이어 네트 상에서 이동시키고, 장축 치수 50 mm, 단축 치수 5 mm, 15 mm 피치로 사방 격자 형상으로 구멍 (장원 형상) 이 뚫린 다공 드럼과의 사이를 통과시키고, 이 다공 드럼을 개재하여 웨브 및 컨베이어 네트를 향하여, 10 MPa 로 스프레이상으로 수류를 분사하여, 섬유의 낙합 공정을 실시하였다.

다음으로, 이 카드 웨브를 다음의 수증기에 의한 낙합 공정 2 에서의 수축을 저해하지 않도록 웨브를 200 ％ 정도로 오버 피드시키면서 낙합 공정 2 에 이송시켰다.

(낙합 공정 2)

이어서, 벨트 컨베이어에 구비된 수증기 분사 장치에 카드 웨브를 도입하고, 이 수증기 분사 장치로부터 0.5 MPa, 온도 약 160 ℃ 의 수증기를 카드 웨브에 대하여 수직으로 분출하여 수증기 처리를 실시하여, 잠재 권축 섬유의 코일형 권축을 발현시킴과 함께 섬유를 교락시켰다. 이 수증기 분사 장치는, 일방의 컨베이어 내에, 컨베이어 벨트를 개재하여 수증기를 카드 웨브를 향하여 분출하도록 노즐이 설치되어 있었다. 또, 수증기 분사 노즐의 구멍 직경은 0.3 mm 이고, 이 노즐이 컨베이어 폭 방향을 따라 2 mm 피치로 1 열로 나열된 장치를 사용하였다. 가공 속도는 8.5 m/분이고, 노즐과 석션측의 컨베이어 벨트의 거리는 7.5 mm 로 하였다. 마지막으로, 120 ℃ 에서 1 분간 열풍 건조시켜, 신축성이 있는 시트 형상의 섬유 구조체 (1) 를 얻었다.

얻어진 섬유 구조체 (1) 에 대해서 각종 측정을 실시하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 또한, 얻어진 섬유 구조체 (1) 의 흐름 방향에 있어서의 낙합 부분 (B) (2) 의 배열 패턴의 개략도를 도 1 에 나타낸다.

＜실시예 2＞

낙합 공정 1 에 있어서, 수압을 20 MPa 로 수류를 분사시킨 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 섬유 구조체를 제작하였다. 평가 결과를 표 1 에 나타낸다.

＜실시예 3＞

낙합 공정 1 에 있어서, 장축 치수 50 mm, 단축 치수 10 mm, 10 mm 피치로 사방 격자 형상으로 구멍 (장원 형상) 이 뚫린 다공 드럼과의 사이를 통과시킨 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 섬유 구조체를 제작하였다. 평가 결과를 표 1 에 나타낸다.

＜실시예 4＞

낙합 공정 1 에 있어서, 장축 치수 400 mm, 단축 치수 5 mm, 15 mm 피치로 보더 형상으로 구멍이 뚫린 다공 드럼과의 사이를 통과시킨 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 섬유 구조체를 제작하였다. 평가 결과를 표 1 에 나타낸다.

＜비교예 1＞

낙합 공정 1 을 실시하지 않은 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 섬유 구조체를 제작하였다. 평가 결과를 표 1 에 나타낸다.

＜비교예 2＞

낙합 공정 1 을 실시하지 않고, 대신에 카드 웨브를 컨베이어 네트 상에서 이동시키고, 직경 2 mmφ, 2 mm 피치로 사방 격자 형상으로 구멍 (원 형상) 이 형성된 다공 드럼과의 사이를 통과시키고, 이 다공 드럼의 내부로부터 웨브 및 컨베이어 네트를 향하여 0.8 MPa 로 스프레이상으로 수류를 분사하여, 섬유의 저밀도 영역과 고밀도 영역을 주기적으로 형성하는 편재화 공정을 실시하고, 이어서 이 카드 웨브를 76 메시, 폭 500 mm 의 수지제 엔드리스 벨트를 장비한 벨트 컨베이어에 이송시키면서, 직경 0.1 mm 인 오리피스가 웨브의 폭 방향으로 0.6 mm 간격으로 1 열로 형성된 노즐을 사용하고, 수압 4 MPa 로 물을 분사한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 섬유 구조체를 제작하였다. 평가 결과를 표 1 에 나타낸다.

실시예 1 ∼ 3 의 섬유 구조체는 비교예 2 에 비해 50 ％ 신장시 응력이 작아, 초기의 붙임성이 우수하고, 50 ％ 신장 회복률도 우수하였다. 또한, 실시예 1 ∼ 3 의 섬유 구조체는 비교예 1 에 비해 80 ％ 신장시에는 고응력이 되어, 세게 꽉 감을 수 있다. 즉, 실시예 1 ∼ 3 의 섬유 구조체는, 비교예 1 및 2 에 비해 저신장시 및 고신장시에 요구되는 성능을 균형있게 겸비하는 것이었다.

1 : 섬유 구조체
2 : 낙합 부분 (B)
3 : 낙합 부분 (A)
4 : 낙합 부분 (B) 끼리 사이의 거리
5 : 샘플
6 : 편면 점착 테이프
7 : 권심
8 : 악어입 클립
9 : 추
10 : 기점
11 : 기점으로부터 반주한 지점
12 : 절단 자국
13 : 지그
14 : 척

Claims

코일형 권축 섬유 (a) 및 비코일형 권축 섬유 (b) 를 포함하는 섬유 구조체로서, 그 섬유 구조체는,
웨브를 고온 수증기로 가열하여 형성되고 코일형 권축 섬유 (a) 로 구성되는 낙합 부분 (A) 와,
웨브의 일부를 물의 분무 또는 분사에 의해 교락 (交絡) 시켜 형성되고 비코일형 권축 섬유 (b) 로 구성되는 2 이상의 낙합 부분 (B) 를 갖고,
섬유 구조체의 흐름 방향에 있어서의 적어도 하나의 낙합 부분 (B) 끼리 사이의 거리가, 상기 코일형 권축 섬유 (a) 의 겉보기 평균 섬유 길이 미만인, 섬유 구조체.
제 1 항에 있어서,
상기 섬유 구조체의 표면에 있어서, 섬유 구조체의 표면적에 대한 상기 낙합 부분 (A) 의 면적 비율이 20 ∼ 85 ％ 인, 섬유 구조체.
제 1 항에 있어서,
상기 낙합 부분 (A) 의 두께 (T_A) 와 상기 낙합 부분 (B) 의 두께 (T_B) 의 비가, T_A/T_B＝ 1.1 ∼ 10 인, 섬유 구조체.
제 1 항에 있어서,
섬유 구조체의 흐름 방향에 있어서 50 ％ 신장시 응력이 15 N/5㎝ 이하이고, 및 80 ％ 신장시 응력이 20 N/5㎝ 이상인, 섬유 구조체.
제 1 항에 있어서,
섬유 구조체의 흐름 방향에 있어서의, 50 ％ 신장시 응력과 80 ％ 신장시 응력의 비율 80 ％ 신장시 응력/50 ％ 신장시 응력이 2.7 이상인, 섬유 구조체.
제 1 항에 있어서,
상기 코일형 권축 섬유 (a) 는, 열 수축률 또는 열 팽창률이 상이한 복수의 수지가 상 (相) 구조를 형성한 복합 섬유로 구성되어 있는, 섬유 구조체.
제 1 항에 있어서,
겉보기 중량이 50 ∼ 200 g/㎡ 인, 섬유 구조체.
제 1 항에 기재된 섬유 구조체를 포함하는, 붕대.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 섬유 구조체의 제조 방법으로서,
1) 섬유를 웨브화시키는 공정,
2) 웨브의 일부를 물의 분무 또는 분사에 의해 교락 (交絡) 시켜 낙합 부분 (B) 를 형성하는 공정, 및
3) 웨브를 고온 수증기로 가열하여 낙합 부분 (A) 를 형성하는 공정을 포함하는, 제조 방법.