KR20010020852A - 신축성을 갖는 복합쉬트, 그 복합쉬트의 제조방법,열가소성 엘라스토머로 이루어진 신축성웹 및 그신축성웹의 제조방법 - Google Patents

신축성을 갖는 복합쉬트, 그 복합쉬트의 제조방법,열가소성 엘라스토머로 이루어진 신축성웹 및 그신축성웹의 제조방법 Download PDF

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KR20010020852A
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야베 고스게
가부시끼가이샤 고분시가고견규쇼
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Abstract

복합쉬트는 부직포와 부직포상에 접합되어진 고무탄성체를 갖는다. 부직포는 비탄성파이버가 한방향으로 배열되어진 것이고 비탄성파이버의 배열방향과 직각인 방향에서의 신도가 100%이상이다. 고무탄성체는 비탄성파이버의 배열방향과 직각인 방향으로 방향성이 있는 패턴으로 부직포에 접합되어져 있다.
더욱이 본 발명의 일측면에 의하면 복합쉬트의 제조장치가 제공된다.
본 발명의 복합쉬트의 제조장치는 비탄성의 파이버가 한방향으로 배열된 부직포를 형성하는 방사장치와 방사장치에서 형성된 부직포를 파이버의 배열방향과 동방향으로 연신된 연신장치와 연신장치에서 연신된 부직포 상에 고무탄성체를 접합하는 접합장치를 가지고 있다. 접합장치는 이 고무탄성체를, 부직포를 구성하는 파이버의 배열방향과 직각인 방향으로 방향성을 갖게 해서 접합하는 것이다.
방사장치는 파이버를 형성해야 할 부직포의 세로방향으로 배열하는 것으로할 수도 있고 가로방향으로 배열하는 것으로 할 수도 있다. 또는 그것에 대해서 접합장치도 고무탄성체의 재료를 부직포의 가로방향에 따라서 토출하는 구성으로 된다.
본 발명의 복합쉬트의 제조장치는 상기 고무탄성체를 통기부를 갖는 웹으로 해서 형성하는 탄성웹 형성장치를 더욱 갖고 있더라도 좋다. 이 경우는 부직포와 고무탄성체와 별개의 공정으로 형성되어서 접합장치에 의해 양자가 접합된다. 또한 고무탄성체를 웹으로서 형성하는 경우 웹은 한방향으로 신장되고 웹재료의 유동개시온도이상의 온도로 가열되어서 복원력이 소실된 상태에서 부직포와 접합된다.
더욱이 본 발명의 복합쉬트의 제조장치의 접합장치로서는 열가소성 엘라스토머의 분말을 부직포상에 부착시킨 부착장치와 열가소성 엘라스토머의 분말이 부착된 부착포를 열가소성 엘라스토머의 유동개시온도이상의 온도로 가열하는 가열장치와 가열되어 있는 부직포를 열가소성 엘라스토머의 분말과를 압착하는 압착장치를 갖을 수도 있다. 이 경우 부착장치는 부직포의 파이버의 배열방향과 직각인 방향에 방향성을 가지고 또한 통기부를 갖는 패턴으로 열가소성 엘라스토머의 분말을 부직포 상에 부착시킨다.

Description

신축성을 갖는 복합쉬트, 그 복합쉬트의 제조방법, 열가소성 엘라스토머로 이루어진 신축성웹 및 그 신축성웹의 제조방법{COMPOSITE SHEET HAVING ELASTICITY, ELASTIC WEB MADE FROM THERMOPLASTIC ELASTOMER, AND METHOD AND APPARATUS OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 부직포와 신축성있는 탄성재료와를 접합시킨 복합쉬트, 특히, 신축성포대, 의류의 소매부리, 기저귀의 신축탄성부등, 통기성 또는 투습성을 필요로 하는 의료(衣料), 의료(醫療)·위생재료등에 알맞게 사용되는 복합쉬트, 그 제조방법 및 제조장치에 관한다.
신축성있는 복합쉬트, 그 복합쉬트의 제조방법, 열가소성 엘라스토머로 이루어진 신축성웹 및 그 신축성웹의 제조방법이고 더욱이 본 발명은 부직포와 신축성있는 탄성재료와를 접합시킨 복합쉬트 특히, 신축성포대, 의류의 소매부리, 기저귀의 신축탄성부등 통기성 또는 투습성을 필요로 하는 의료(衣料), 의료(醫療)·위생재료등에 알맞게 사용되는 복합쉬트 그 제조방법 및 제조장치에 관한다.
본 발명은 상기의 복합쉬트의 신축성있는 원료웹으로서 부직포와 접합되어져서 사용되어질 뿐만아니라, 단체(單體)로 신축성있는 웹으로서 이용될 수도 있는 신축성웹, 그 제조방법 및 제조장치에 관한다.
부직포와 탄성재료와의 복합쉬트에 관해서는 각종의 제안이 있다. (예컨대, 특개평 8-174764호 공보, 특개평 9-132856호 공보, 특개평 9-279453호 공보, 특개평 11-222759호) 그렇지만 이들의 복합쉬트는 이미 만들어진 고무탄성체 제품과 부직포를 접합한 것이고, 고무탄성체가 신장되어지는 방향으로 효율 좋게 배열되어 있지 않으므로 사용하고 있는 고무탄성체의 양의 비율에 비교해서 신축성이 좋지 않은 것이었다. 한편, 상기의 복합쉬트의 제법에 대해서 보면 탄성체와 일반적으로 성형작업성과 가공했을 때의 원료에 대한 제품 비율이 나쁘기 때문에 종래와 같이 이미 만들어져 있는 고무탄성체 제품을 부직포와 접합하는 방법에서는 복합쉬트를 염가로 제조하는 것은 곤란하다. 그 때문에 고무탄성체의 사용량을 적게 하고, 또한 부직포와 효율 좋게 접합시키는 것이 요망되고 있다. 또한 고무탄성체 제품의 제조공정은 부직포와의 접합공정과 별개의 공정이기 때문에, 전체로서 공정수가 많아지고 이 점도 복합쉬트를 염가로 제조하는 것을 곤란으로 하고 있는 요인으로 되어있다. 더욱이 고무탄성체 제품의 제조공정과 부직포와의 제조공정을 별개의 공정으로 하는 방법으로는 고무탄성체 제품은 롤에 일단 감겨져서 다음 공정으로 보내지고, 그 후, 다시 풀어져서 부직포와의 접합을 위해 장치에 공급된다.
이들의 권취 및 풀어내기에서는 신축성이 있는 고무탄성체 제품에 장력을 주는 것이 되기 때문에 고무탄성체 제품의 취급이 곤란하고 효율 좋은 제조방법이라고는 말할 수 없다.
또한, 신축성을 갖는 쉬트 중에는 사용되는 부위에 따라서는 세로방향 또는 가로방향의 어느쪽이든 한방향으로만 신축성이 필요한 것도 있고 이러한 복합쉬트도 요망되어지고 있다.
종래의 복합쉬트에서는 부직포가 단섬유로부터 되는 카드웹과 에어웹을 사용했을 때의 경우, 한방향으로만 늘어지도록 제조하면 표면강도가 약하고 단섬유의 빠짐이 발생하는 결점이 있다. 또한, 이러한 복합쉬트는 제조하는 데 시간을 요하기 때문에 생산성이 뒤떨어져 결과적으로 코스트가 비싸게 되어 버린다. 또한 쉬트의 경량화를 위해 부직포의 목부(目付)중량을 적게 하면 필요한 강도도 얻을 수 없게 되고 특히, 목부중량10g/㎥ 이하에서는 일반적인 장치로는 인장 강도가 부족하고 충분한 장력이 가해지지 않기 때문에 가공시에 파단이나 변형이 일어나고 가공이 곤란하다고 하는 문제가 있었다.
또한 이 분야에 있어서 선행기술로서 스펀본드(spun bond)부직포를 가볍게 엠보스가공한 후 세로방향으로 연신해서 폭을 줄이고 다시 엠보스가공하는 방법이 있다.(특개평 9-132856호 공보참조) 이 방법에서는 2회의 엠보스공정이 필요하기때문에 공정이 복잡하고 또한 작업성이 나쁘다. 또한 세로방향의 신장을 일정하게 유지하기 위해서는 엠보스조건이 미묘하기때문에 안정된 물성이 얻어지지 않는 것이 많다. 또한 부직포를 폭방향으로 줄어들게 하기 때문에 양측단에서의 두께가 두껍게 되는 경향이 있고 결과적으로 두께가 폭방향으로 균일한 제품을 제조하는 것이 곤란하게 되어 가공했을 때의 제품 수율이 저하된다는 결점이 있다.
특개평 9-279453호 공보, 특개평 9-279460호 공보도 이 분야의 선행기술을 개시한 것이지만 이들의 공보에 개시되어진 것은 연신방법이 적당하지 않고 폭의 수축을 따른 연신인 점에서 상기 특개평9-132856호 공보와 같이 균일한 제품이 얻어지기 어렵고 수율이 낮다고 하는 문제가 있다. 이들의 발명은 열가소성 엘라스토머와 복합되는 일 없이 부직포 단체로 신축성을 내기 위한 여러가지의 요건을 구하고 있다. 또 이들의 발명은 연신부율을 1.4∼4배로 하고 있지만 상기와 같이 폭의 축소를 따르는 것을 고려하면 후술하는 본 발명에서 정의하는 연신부율로서는 2배이하라고 상정할 수 있다.
더욱이 신축성을 갖는 복합쉬트는 의료품, 의료용품, 위생재료, 기저귀등으로서 인체나 동물에게 사용되어지지만 이들의 공통된 특성으로서, 무더움의 방지를 위한 통기성, 투습성이 있는 것이 필요하다. 또한 이들의 용도에 있어서는 포적(布的)인 부드러운 촉감을 갖는 것이 쉬트에 요구된다. 따라서 고무탄성체의 필름을 그대로 부직포등과 접합한 것으로는 무더움의 해소나 포적촉감을 확보할 수 없다.
그래서, 무더움이 없는 신축성복합쉬트의 원료가 되는 신축성웹으로서 열가소성 엘라스토머부직포 (특공 소61-55249호 공보등)나 엘라스토머로 이루어진 네트 (특공 소59-59901호 공보) 를 사용하든가 엘라스토머의 스트란드를 그대로 사용하는 방법이 채용되어지고 있다.
그러나 신축성웹을 부직포로 구성한 경우는 부직포를 구성하는 필라멘트배열이 랜덤에서 방향성이 없기 때문에 한방향으로의 신축성을 갖게 하기에는 유효하게 작동하고 있지 않는 필라멘트가 많게 된다. 그 때문에 신축성을 필요로 하지 않는 방향의 필라멘트가 쓸모없게 되어 버린다. 마찬가지로, 네트를 이용한 경우에도 신축성을 필요로 하지 않는 성분이 많아져 버린다. 또한 이들 부직포나 네트는 엘라스토머 수지 그 자체의 성형성이 좋지 않기 때문에 평량의 적은 웹을 얻기가 곤란하고 그런 의미에서도 필요이상으로 무거운 웹을 사용하는 결과가 되고 경제성이 좋지 않은 경우가 많았다. 더욱이 성형성이 좋지 않으므로 광폭의 웹의 제조가 곤란하였다. 또한 평량이 큰 웹은 신축에 있어서 필요이상의 힘이 필요해서 소프트한 신축성이 요구되는 용도에는 적합하지 않다.
한편, 엘라스토머의 스트란드를 그대로 사용하는 것은 다수본(多數本)의 스트란드를 풀어내기 위한 설비 및 장소가 필요하다. 또한 엘라스토머 스트란드는 신축성이 있기 때문에 고속으로 풀어내기가 곤란하고 더욱이 스트란드의 성형이나 핸들링도 번잡하게 된다.
신축성웹으로서는 통상은 한방향에서의 신축성이 좋은 경우가 많아서 그 용도나 부위에 따라 세로방향으로 신축하는 웹을 필요로 하는 경우와 가로방향으로 신축하는 웹을 필요로 하는 경우가 있다. 그러나 용도에 따라서는 모자나 장갑과 같이 세로와 옆, 또는 모든 방향에 신장성이 요구되어지는 일도 있다.
본 발명의 목적은 한방향으로는 큰 신축성을 갖지만 다른 방향으로는 거의 신축하지 않는 부직포와 엘라스토머와의 복합시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 고무탄성체를 유효하게 사용하면서 한방향으로 큰 신축성이 있고 게다가 통기성이 있는 복합쉬트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 성형성이 나쁜 열가소성 엘라스토머를 사용하면서도평량이 작고 또한 소망의 방향으로 신축성이 있고 상기의 본 발명의 복합쉬트의 웹으로서 알맞게 사용되어질 뿐만 아니라 단체로서도 사용할 수가 있는 신축성웹을 제공하는 것이다.
도1은, 본 발명의 제1의 실시형태에 의한 복합쉬트의 사시도이다.
도2는, 세로방향으로 필라멘트를 배열한 부직포를 제조하기에 알맞게 사용되는 멜트 블로우방식의 방사장치의 일례의 개략사시도이다.
도3은, 도1에 표시한 방사장치에 의해서 제조된 부직포(웹)를 그 필라멘트의 방향으로 연신시킨 세로 연신장치의 일례의 개략구성도이다.
도4는, 부직포의 일면에 열가소성의 엘라스토머의 스트란드를 가로방향으로 접합하는 것에 사용되는 접합장치의 일례의 일부를 파단(破斷)한 개략측면도이다.
도5a 및 도5b는, 도2에 표시한 근접 연신 유니프를 상세하게 설명하는 도이다.
도6은, 스펀본드방식의 방사장치의 일례의 개략단면구성도이다.
도7은, 웹의 세로 연신장치의 다른 예의 개략구성도이다.
도8은, 웹의 세로 연신장치의 다시 다른 예의 개략구성도이다.
도9a는, 본 발명의 제2의 실시형태로 사용되는 부직포의 가로방향에 엘라스토머을 접합하는 접합장치의 분사헤드를 아래에서 본 도이다.
도9b는, 도9a에 표시한 분사헤드의 측단면도이다.
도9c는, 도9a에 표시한 분사헤드를 정면에서 바라본 단면도이다.
도10은, 본 발명의 제3의 실시형태에 의한 복합쉬트의 사시도이다.
도11은, 가로방향으로 배열되어 있는 성분이 많은 미배향(未配向)방향 필라멘트를 가로방향으로 연신하는 경우에 알맞은 풀리식의 가로 연신장치의 일례의 개략사시도이다.
도12는, 홈(溝)롤식에 의한 가로 연신장치의 예를 나타내는 도이다.
도13은, 웹의 접합장치의 일례의 개략사시도이다.
도14는, 본 발명의 제4의 실시형태에 의한 복합쉬트의 사시도이다.
도15는, 도13에 표시한 복합쉬트의 제조방법의 일례를 나타내는 공정도이다.
도16은, 필름에 슬리트를 형성하는 장치의 일례의 개략구성도이다.
도17은, 도16에 표시한 커터의 정면도이다.
도18a는, 도 13에 표시한 복합쉬트에 사용되는 망상화(網狀化) 필름의 신장 전의 평면도이다.
도18b는, 도13에 표시한 복합쉬트에 사용되는 망상화 필름의 평면도이다.
도19는, 웹을 가로방향으로 신장시키는 장치의 다른 예의 개략측면도이다.
도20은, 웹을 가로방향으로 신장시키는 다시 다른 예의 웹 인취부(引取部)의 신장 풀리 및 벨트를 단면으로 나타내는 평면도이다.
도21a는, 가로방향으로 신축성있는 웹의 다른 예의 평면도이다.
도21b는, 도21a에 나타나는 웹의 신장전의 평면도이다.
도22a는, 가로방향으로 신축성이 있는 웹의 다시 다른 예의 평면도이다.
도22b는, 도22a에 나타나는 웹의 신장 전의 평면도이다.
도23은, 본 발명의 제5의 실시형태에 의한 복합쉬트의 평면도이다.
도24는, 도23에 나타나는 복합쉬트의 제조방법의 일례를 나타내는 공정도이다.
도25a는, 도23에 나타나는 복합쉬트에 이용되는 망상화 필름의 신장전의 평면도이다.
도25b는, 도23에 나타나는 복합쉬트에 사용되는 망상화 필름의 평면도이다.
도26은, 도23에 나타나는 복합쉬트의 제조방법의 다른 예를 나타내는 공정도이다.
도27은, 웹의 가로신장열처리장치로서 사용되는 근접연신장치의 구성을 나타내는 도이다.
도28은, 엘라스토머 웹으로서 부직포를 사용한 본 발명의 제6의 실시형태에 의한 복합쉬트의 제조방법의 일례를 나타내는 공정도이다.
도29는, 엘라스토머 웹으로서 부직포를 이용한 본 발명의 제6의 실시형태에 의한 복합쉬트의 제조방법의 다른 예를 나타내는 공정도이다.
도30은, 도28에 나타나는 순서로 제조된 복합쉬트의 위치도를 파단한 개략사시도이다.
도31은, 함께 파이버가 세로방향으로 배열된 부직포끼리를 파이버를 직교시켜서 접합하는 경우의 접합방법을 설명하기 위한 도이다.
도32a∼도32e는, 본 발명의 제7의 실시형태에 의한 2방향 이상으로 신축성 있는 신축성웹을 제조하는 것에 사용되는 신축전의 원료웹의 여러 가지의 예를 나타내는 도이다.
도33은, 웹을 종횡 2축 방향으로 신장하고 열처리하는 장치의 일례의 개략평면도이다.
도34는, 본 발명의 제7의 실시형태에 의한 복수의 웹을 적층하는 것에 의해 적어도 2방향이상으로 신축성있는 신축성웹의 일례의 평면도이다.
도35는, 본 발명의 제8의 실시형태에 의한 복합쉬트의 평면도이다.
도36은 도35에 나타나는 복합쉬트의 제조방법의 일례를 나타내는 공정도이다.
도37은, 도35에 나타나는 복합쉬트를 제조하는 장치의 일례의 개략구성도이다.
도38은, 도35에 나타나는 복합쉬트를 제조하는 장치의 다른 예의 개략구성도이다.
도39는, 도35에 나타나는 복합쉬트의 고무탄성체의 패턴의 변경예를 나타내는 도이다.
도40은 , 본 발명의 제9의 실시형태에 의한 복합쉬트의 평면도이다.
도41a는, 가로 연신 부직포상에 세로방향으로 스트란드를 성형하는 장치의 개략측면도이다.
도41b는, 도41a와 같은 장치의 개략평면도이다.
도42a는, 부직포와 스트란드와를 적층하는 직교적층기의 일례의 스트란드의 보냄을 나타낸 측면도이다.
도42b는 도42a에 표시한 직교적층기의 부직포의 보냄을 나타낸 도이다.
파이버는 통상의 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에스테르등의 합성섬유용 폴리머로 된 것 또한 면이나 견등의 천연섬유의 파이버로 된 것이지만 레이온이나 아세테이트등의 반합성섬유인 파이버라도 좋다.
본 발명의 부직포는 일정 방향으로 적어도 100%이상의 신도를 가질 필요가 있다. 이와 같이 100%이상의 신도가 있는 부직포의 예로서 파이버가 한방향으로 배열된 부직포인 경우가 있어 그 배열방향과 직각방향의 부직포의 신도가 100%이상으로 된다. (특개평 8-174764호, 특개평10-34242호)
본 발명의 100%이상의 신도는 파이버가 배열된 방향과 직각방향이고 파이버의배열방향은 수%로부터 수%의 신도로 신장응력도 크고 이 방향에서는 치수안정성이 있는 복합쉬트로 된다.
본 발명의 부직포는 스펀본드 부직포 또는 멜트 블로우 부직포를 연신한 부직포나 본 발명인들의 선발명의 세로연신부직포, 가로연신부직포(특개 평 3-36948호, 특개 평10-204767호 등)에 상술한 부직포 또는 도어를 개직한 한방향으로 배열된 부직포등의 장섬유필라멘트로 된 부직포가 사용된다. 이들의 장섬유필라멘트는 수백회의 반복 신축에 대해서도 섬유의 누락이 없고 말하자면 린트 풀리한 용도로 적합하다. 또한 연신된 부직포는 연신방향에 강도, 치수안전성이 있고 더욱이 연신된 부직포는 광택이 있는 부직포로 됨에 의해 의료등에서 이 연신에 의한 특성도 이용할 수가 있다.
본 발명에 있어서 한방향으로 연신된 부직포로 표현했지만 2방향으로 연신된 부직포이더라도 연신배율이 높게 된것에 종횡의 밸런스가 무너져있는 경우도 본 발명의 한방향으로 연신된 부직포에 포함된다.
또한 본 발명에 있어서 부직포가 한방향으로 단섬유가 배열되어 있는 것에 의해 배열된 부직포도 적합하다. 단섬유로 된 부직포는 면적(綿的)느낌에서 감촉이 좋고피부에 직접 닿는 용도등으로 선호된다. 단섬유로 이루어진 파이버가 배열된 부직포로서는 완성된 카드의 웹등이 있다.
본 발명의 부직포는 한방향에 적어도 100%이상 바람직하게는 200%이상의 신도가 요구된다. 이들의 부직포의 한방향의 신도가100%이상이면 엘라스토머와의 복합쉬트로서는 200%이상의 반복해서 신축성을 보이는 것을 실험결과 확인되었다.
본 발명의 복합쉬트는 부직포와 이 부직포상에 접합된 고무탄성체가 있다. 부직포는 비탄성파이버가 한 방향으로 배열되고 이들의 비탄성파이버의 배열방향과 직각인 방향에서의 신도가 100%이상인 것이다. 결국 파이버의 배열방향으로는 거의 변형하지 않지만 파이버의 배열방향과 직각인 방향으로는 크게 변형가능한 부직포이다. 한편, 고무탄성체는 비탄성파이버의 배열방향과 직각인 방향으로 방향성을 갖는 패턴으로 부직포에 접합되어 있다. 이것에 의해 부직포의 목부량(目付量) 및 고무탄성체의 사용량을 적게 해도 파이버의 배열방향으로는 거의 변형하지 않지만 그것과 직각인 방향으로는 큰 신축성을 보이는 복합쉬트로 된다.
본 발명의 복합쉬트의 바람직한 태양(態樣)에 의하면 고무탄성체는 비탄성파이버의 배열방향과 직각인 방향으로 배열되어진 열가소성 엘라스토머의 스트란드이다. 엘라스토머의 사용량을 적게 하고 상기의 신축특성을 유효하게 발명시키기 위해서는 엘라스토머의 스트란드를 서로 간격을 두고 배열하는 것이 바람직하다. 또한, 상기의 신축특성을 가장 살리는 것은 큰 신축성이 있는 방향과 거의 신축성이 없는 방향이 거의 직교하는 경우이다. 이 경우, 필요로 하는 신축특성에 대해서 파이버의 배열방향은 부직포의 세로 방향이라도 되고 가로 방향이라도 좋다.
본 발명의 복합쉬트의 다른 바람직한 태양에 의하면 상기 패턴은 비탄성파이버의 배열방향과 직각인 방향으로 긴 형상의 통기부를 갖는다. 이것에 의해 쉬트의 신축 때문에 고무탄성체를 이용하고 있더라도 통기성은 손상되지 않는다. 이 경우 열가소성 엘라스토머로 이루어진 웹을 상기의 고무탄성체로서 이용할 수가 있고 상기의 통기부는 통기공으로 형성된다.
더욱이 고무탄성체를 열가소성 엘라스토머로 이루어진 웹으로 했을 때 웹은 비탄성 파이버의 배열방향과 직각인 방향으로 신장된 상태에서 열가소성 엘라스토머의 유동개시온도이상의 온도로 유지되어 복원력이 소멸되어져 부직포 상에 접합된 것이라도 좋다. 이 경우 웹의 통기공은 미세하더라도 상관없다. 신장에 의해 통기공이 확대되기 때문이다. 웹의 신장방향은 비탄성파이버의 배열방향과 직각인 방향이므로 통기공도 그 방향으로 확대되고 결과적으로 복합쉬트의 신축방향에 있어서 엘라스토머의 사용 효율이 향상된다. 더욱이 웹이 부직포에 접합된 상태에서는 이미 웹의 신장장력(伸張張力)이 소실되어 있으므로 웹의 신장이 복합쉬트의 신축성에 영향을 미치는 일은 없다. 웹은 통기공으로 해서 비탄성파이버의 배열방향과 직각인 방향으로 긴 개구(開口)가 있는 필름이더라도 되고 비탄성파이버의 배열방향과는 직각인 방향으로 배열된 열가소성 엘라스토머의 파이버로 이루어진 부직포이여도 좋다.
본 발명의 복합쉬트의 다른 바람직한 태양으로는 고무탄성체는 상기의 패턴에서 부직포상에 도포된 열가소성 엘라스토머의 분말이 열가소성 엘라스토머의 유동개시온도이상의 온도에서 가열되어 부직포상에 밀착된 것이다.
본 발명의 복합쉬트의 제조방법은 비탄성파이버가 한방향으로 배열된 부직포를 형성하는 부직포형성공정과 부직포상에 비탄성파이버의 배열방향과 직각인 방향으로 방향성을 갖게 하여 고무탄성체를 접합하는 접합공정을 갖는다.
본 발명의 복합쉬트의 제조방법의 바람직한 태양에 의하면 상기 부직포형성공정은 비탄성파이버를 형성해야하는 부직포의 세로방향으로 배열하는 것을 포함하고 상기 접합공정은 열가소성 엘라스토머의 스프란드를 부직포의 폭방향으로 배열하는 것을 포함한다. 또한 상기 부직포 형성공정이 비탄성파이버를 형성해야하는 부직포의 폭방향으로 배열하는 것을 포함하고 상기 접합공정이 열가소성 엘라스토머의 스트란드를 부직포의 가로방향으로 배열하는 것을 포함해도 좋다. 접합공정에서 스트란드를 부직포의 폭방향으로 배열하는 경우에는 상기의 접합공정은 부직포를 원통형으로 포밍하는 공정과 원통형으로 포밍된 부직포를 그 축선(軸線)방향으로 이동시킨 공정과 이동하고 있는 부직포의 내면에서 가소화된 열가소성 엘라스토머를 원통형의 둘레방향에 따라서 부착시키는 공정과 부직포에 부착된 열가소성 엘라스토머를 고화시켜 고무탄성체로 하는 공정을 갖고 있더라도 좋다.
본 발명의 복합쉬트의 제조방법의 다른 바람직한 태양으로는 열가소성 엘라스토머로 이루어지고 또한 통기공을 갖는 웹을 비탄성파이버로 이루어진 부직포와는 별개로 준비하고 이 웹을 부직포와 접합한다. 상기의 웹은 부직포와 접합되기 전에 우선 한방향으로 신장하고 이 상태에서 열가소성 엘라스토머의 유동개시온도이상의 온도로 가열되어 웹의 복원력이 소실된다. 그리고 상기의 복합공정에서 복원력이 소실된 웹을 비탄성파이버의 배열방향과 웹의 신장방향이 직각이 되도록 부직포와 접합한다.
본 발명의 복합쉬트의 제조방법의 다른 바람직한 태양으로는 상기 접합공정에서 우선 열가소성 엘라스토머의 분말을 준비한다. 이어서 이 분말을 비탄성파이버의 배열방향과 직각인 방향에서 방향성을 갖고 또한 통기부를 갖는 패턴에서 부직포에 부착시켜 분말이 부착된 부직포를 열가소성 엘라스토머의 유동개시온도이상의 온도로 가열한다. 그리고 가열되어진 부직포를 분말과 압착한다. 이것에 따라 분말 상호간이 일체화됨과 동시에 열가소성 엘라스토머의 부직포로의 밀착성이 향상된다.
이상 서술한 본 발명의 복합쉬트의 제조방법에 의하면 상기의 본 발명의 복합쉬트가 간편하고 또한 효율 좋게 제조된다.
본 발명의 신축성웹은 1매 또는 서로 적층된 복수매(複數枚)의 신장웹을 갖는 것이다. 신장웹은 열가소성 엘라스토머로 이루어지고 또한 통기공을 갖는 1매 또는 복수매의 원료웹이 신장된 상태에서 열가소성의 유동개시온도이상의 온도로 유지한 것이고 신장된 상태에서의 복원력이 소실된 것이다. 복수매의 신장웹을 적층해서 신축성웹을 구성하는 경우는 복수매의 원료웹의 신장방향은 서로 동일 또는 다른 한방향이고 이와같이 한방향으로 신장되어서 복원력이 소실된 복수매의 신장웹은 신장방향이 교차하는 방향으로 적층되고 있다.
본 발명의 신축성웹에 의하면 원료웹은 신장된 상태에서 열가소성 엘라스토머의 유동개시온도이상의 온도로 가열되어서 복원력이 소실되고 있지만 신장에 의한 웹의 방향성은 남기 때문에 열가소성 엘라스토머를 유효하게 이용할 수 있음과 동시에 신장방향에 대한 소망하는 방향으로 신축성을 갖는 것이 된다. 또한 신장에 의한 웹의 두께가 얇아지므로 평량은 작은 것으로 된다. 더욱이 원료웹은 통기공을 갖고 있고 이 통기공은 웹의 신장에 의해 확대되기 때문에 통기공의 크기가 작은 것이더라도 신축성웹의 통기성은 손상되지 않는다.
이와 같은 신축성웹은 그것 단체에서도 사용할 수가 있지만 바람직하게는 다른 신축성소재, 예를 들면 부직포 등과 복합하고 본 발명의 복합쉬트에 있는 고무탄성체로 해서 사용할 수도 있다.
본 발명의 신축성웹의 제조방법은 열가소성 엘라스토머로 이루어지고 또한 통기공을 갖는 1매 또 복수매의 원료웹을 형성하는 공정과 그 원료웹을 적어도 한방향으로 신장하는 공정과 신장된 원료웹을 열가소성 엘라스토머의 유동개시온도이상의 온도에서 가열하고 신장된 상태에서 원료웹의 복원력을 소실시키는 공정을 갖는다. 복수매의 원료웹으로부터 신축성웹을 제조하는 경우는 원료웹을 신장하는 공정에서는 복수매의 원료웹을 서로 동일 또는 다른 한방향으로 신장하고 원료웹의 복원력을 소실시키는 공정의 후, 복원력이 소실된 복수매의 원료웹을 신장된 방향을 서로 교차시켜서 적층한다.
본 발명의 신축성웹의 제조방법에 의하면 상기 본 발명의 신축성웹이 간편하고 또한 효율이 좋게 제조된다. 원료웹의 신장은 원료웹을 균일하게 신장시키기 때문에 열가소성 엘라스토머의 유동개시온도보다도 낮은 온도로 하는 것이 바람직하다. 또한 얻어진 신축성웹의 두께를 보다 얇고 부드러운 신축성웹으로 하기 위해서는 원료웹이 열가소성 엘라스토머의 유동개시온도이상의 온도로 가열되어져 있는 상태에서 원료웹을 열프레스하는 공정을 가져도 된다.
또 본 발명에 있어서 복합쉬트 또한 웹의 신축방향이나 필라멘트 연신방향 등을 설명하는 경우에 사용하는 〔세로방향〕이라는 것은 부직포 또는 웹을 제조할 때 또는 부직포와 엘라스토머와를 접합할 때의 기계방향 즉, 부직포 또는 웹의 보내는 방향을 의미하고 〔가로방향〕이라는 것은 세로방향과 직각인 방향 즉, 부직포 또는 웹의 폭방향을 의미한다.
또 본 발명에서 말하는 신장은 두방향으로의 신장이여도 한방향의 신장배율이 타방향으로의 신장배율보다도 높고 양방향의 신장배율의 밸런스가 무너져있는 경우에는 한방향으로의 신장에 포함된다.
본 발명에 있어서 파이버는 단섬유 및 연속필라멘트의 양방을 포함하는 광의(廣義)의 파이버를 의미한다.
본 발명에 있어서 「비탄성파이버」는 고무탄성을 나타내지 않는 파이버를 의미한다. 고무탄성이란 실온 근방에서 물질을 신장한 후 신장의 응력을 제거하면 거의 원래의 길이로 탄성적으로 회복되는 성질을 말한다. 본 발명에서 말하는 「비탄성파이버」는 부직포를 구성하는 파이버를 신장한 후 신장의 응력을 제거해도 거의 신장시의 길이를 유지하는 파이버를 의미한다. 다만, 완전히 신장시의 길이를 유지할 필요는 없고 신장율이 50%이하, 바람직하게는 20%이하의 탄성회복을 나타내는 것도 포함된다.
본 발명에 사용되는 비탄성파이버로 이루어진 부직포는 파이버가 거의 한방향으로 연신되어 배열되어져 있는 것이 필요하다. 그 가장 커다란 이유는 파이버가 한방향으로 배열해 있는 것에 의해 그 배열방향과 직각방향으로의 변형이 용이하게 되기 때문이다. 또한 부직포는 파이버의 배열방향으로는 큰 변형이 곤란하기 때문에 이와 같은 부직포를 사용한 복합쉬트는 치수 안정성이 있고 또한 제품으로서도 알맞다. 따라서 부직포는 특별히 파이버가 한방향으로 배열되어 있다면 특별히 제한을 갖는 일은 없다.
또 파이버가 한방향으로 배열되어 있는 부직포란 파이버의 배열이 안전하게 한방향으로 배열되었을 뿐만 아니라 대부분의 파이버가 한방향으로 배열되는 것에 의해 거의 한방향으로 배열되어 있는 경우도 포함된다. 또 배열의 정도에 대해서는 여러 가지의 표현방법이 있지만 세로 강도와 가로 강도와의 비, 즉 세로 강도를 가로 강도로 나눈 값으로 나타나는 경우가 많고 이 값이 적어도 3이상이고 바람직하게는 10이상이다. 또한 파이버가 종가로방향으로 배열되어 연신된 부직포이더라도 한방향의 연신배율을 높게 하는 것에 따라 종횡의 밸런스가 무너져 있는 경우는 본 발명에서 말하는 파이버가 한방향으로 배열되어 연신된 부직포로 해서 사용할 수가 있다.
「신도」는 JIS-L1085에 준한다. 즉, 폭이 5㎝인 웹을 길이 방향으로 10㎝의 간격을 두고 파지(把持)해서 인장(引張)속도 30㎝/min으로 인장하여 파단했을 때의 원래의 길이에 대해서 신장을 %로 표시한 것이다.
본 발명에 있어서 「열가소성 엘라스토머」는 가열에 의해서 연화(軟化)되어유동하지만 실온 부근에서는 고무탄성을 나타내는 물질을 말한다.
본 발명에 있어서 「스트란드」란 통상 필라멘트로 불리우는 비교적 가는 엘들레스 또는 준엔들레스의 가요성(可撓性)재료 외에 비교적 두꺼운 엔들레스 또는 준엔들레스의 가요성 재료를 포함한 것이다. 필라멘트라고 하는 경우는 굵기가 굵은 경우에도 수백 tex정도지만 스트란드는 수천tex정도의 굵기인 것도 포함된다.
이 발명의 위의 또 다른 목적, 특징, 이점은 도면을 참조로 하여 실시예를 설명한 다음의 기재로부터 명백해 진다.
(제 1의 실시형태)
도1을 참조하면 부직포(502)의 표면에 열가소성의 엘라스토머(504)의 스트란드가 접합된 본 발명의 제1의 실시형태인 복합쉬트(501)가 보여진다. 부직포(502)는 비탄성의 필라멘트(503)가 기계방향 즉 부직포(502)의 제조시에 있어서 콘베어에 의한 반송방향인 세로방향으로 거의 평행으로 배열되고 게다가 세로방향으로 연신되고 형성되어진 것이다. 엘라스토머(504)의 스트란드는 필라멘트(503)의 배열방향과 거의 직각인 방향인 가로방향 즉 폭방향에 따라서 부직포(502)위에 접합된다.
이 복합쉬트의 (501)에 이용되는 부직포(502)는 플라멘트(503)이 세로방향으로 배열되어 연신되어 있으므로 세로방향으로의 변형은 작지만 플라멘트(503)의 배열방향과 거의 직각인 방향인 가로방향으로는 크게 변형이 가능하다. 즉 플라이멘트(503)가 한방향으로 배열되어서 연신된 부직포(502)는 그것 단체에서 플라이멘트(503)의 배열방향에는 거의 변형되지 않는 (수%정도의 신장) 성질이 있다. 필라멘트(503)의 배열방향과 직각인 방향에서의 부직포(502)의 파단신도(破斷伸度)는 100%이상, 바람직하게는 200%이상, 가장 바람직하게는 300%이상이다. 플라이멘트(503)이 배열되어 있지 않은 부직포는 100%이상의 파단신도를 내는 것이 곤란하고 열가소성의 엘라스토머와 복합하는 의미가 없다. 파단신도가 100%이상이면 엘라스토머와의 복합체로서는 200%이상의 반복해서의 신축성을 나타내는 것이 실험 결과 확인될 수 있었다.
부직포(502)는 필라이멘트(503)가 한방향으로 배열되어 있다면 특별하게 제한을 받는 것은 아니다. 또 플라이멘트(503)가 세로방향으로 배열되어 연신된 부직포이더라도 한방향의 연신배율을 높게 하는 것에 의해 종횡의 밸런스가 무너져있는 경우는 본 발명에서 말하는 한방향으로 연신된 부직포로서 이용할 수가 있다.
이 복합쉬트(501)은 플라이멘트(503)이 세로방향으로 연신되어 배열되어져 있으므로 세로방향으로의 변형은 작지만 연신방향과 거의 직각인 가로방향으로의 변형이 크다고 하는 특성이 있다. 게다가 부직포(502)는 엘라스토머(504)가 접합되어져 있으므로 이 엘라스토머(504)의 신축성에 의해 복합쉬트(501)은 가로방향으로 신축자재이다. 바꿔말하면 본 실시형태의 복합쉬트(501)은 세로방향으로는 거의 늘어나지 않지만 가로방향으로는 신축자재인 쉬트이다.
위에서 서술한 바와 같이 본 실시형태에서는 엘라스토머(504)를 복합쉬트(501)의 신축방향에서 스트란드로 해서 성형해서 이용하고 있다. 엘라스토머(504)를 스트란드에 성형하는 것은 고가인 엘라스토머를 작은 양으로 유효하게 사용할 수가 있다고 하는 점에서 바람직하다. 엘라스토머의 사용량을 적게 하는 관점에서는 엘라스토머(504)의 스트란드를 서로 간격을 두고 배열하는 것이 가장 바람직하다. 또한 엘라스토머(504)는 일반적으로 성형성이 나쁘고 특히, 반복의 신축에 견딜수 있는 열가소성 엘라스토머는 성형성이 나쁘다. 그래서 가장 단순한 스트란드의 성형법의 채용이 요망된다.
열가소성 엘라스토머로서는 폴리올레핀계, 합성고무, 폴리에스테르계, 폴리아미드계, 폴리우레탄계등의 엘라스토머가 사용된다. 이들 중에서 스틸렌과 올리핀계 모노머가 공중합된 합성고무계나 폴리우레탄계가 고배율로 신축하고 또한, 신축시의 응력이 작은 점에서 본 발명에 있어서 열가소성 엘라스토머로서 적당하다. 특히 SEBS의 합성고무가 가장 적당하다.
필라이멘트(503)에 적합한 폴리머로서는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리염화비닐계 수지, 폴리우레탄 불소계수지등의 열가소성수지 및 이들의 변성수지 등을 사용할 수가 있다. 또한 폴리비닐알코올계수지, 폴리아크릴로니프릴계수지 등, 습식 또는 건식의 방사수단을 적용해서 얻는 수지도 사용할 수가 있고 특히 폴리에스테르, 폴리프로필렌이 바람직하다.
필라멘트(503)은 장섬유(長纖維) 필라멘트이다. 여기서 말하는 장섬유 플라이멘트라는 것은 실질적으로 장섬유이면 좋고 평균 길이가 100㎜를 넘는 것을 말한다. 또한 플라이멘트(503)의 지름은 50㎛이상에서는 강직하고 교락(交絡)이 불충분하게 되므로 바람직하게는 30㎛이하, 더욱 바람직하게는 25㎛이하이다. 특히 강도가 강한 부직포를 목적으로 하는 경우는 플라이멘트 지름이 5㎛이하인 것이 바람직하다. 플라이멘트(503)의 지름 및 길이는 현미경사진에 의해 측정한다.
다음에 도2∼도4의 장치구성을 설명하면서 본 실시형태의 복합쉬트의 제조방법에 대해서 설명한다.
우선, 방사장치에 대해서 도2을 참조해서 설명한다.
도2에 나타나는 장치는 주로 멜트 블로우 다이스(1) 및 컨베어(7)에서 구성된 방사유니프와 연신실린더(11), 인취(引取)니프롤(14a, 14b)등에서 구성된 연신유니프가 있다.
멜트 블로우 (MB) 다이스(1)는 선단에 다수의 노즐(3)이 기어펌프 (도면에 표시 않음) 에서 송입된 용융수지(2)가 노즐(3)에서 압출되어진 것으로 다수의 플라이멘트(4)를 형성한다. 노즐(2)의 양측에는 에어챔버(5a, 5b)가 설치되어 있다. 수지의 융점이상으로 가열된 고압가열 에어는 이들 에어챔버(5a, 5b)로 보내져 에어챔버(5a, 5b)의 슬리트(6a, 6b)로 분출된다. 이것에 의해서 노즐(3)에서 압출된 플라이멘트(4)는 드래프트 가능한 용융상태로 유지되어 열풍의 분출에 의한 마찰력에 의해 플라이멘트 (4)로 드래프트가 부여되어 플라이멘트(4)가 세경화(細經化)된다. 상기의 구성은 통상의 MB법의 방사장치와 같다. 고압가열에어의 온도는 플라이멘트(4)의 방사습도보다도 80℃이상, 바람직하게는 120℃이상, 더욱 바람직하게는 200℃이상 높게 된다.
멜트 블로우 다이(1)을 사용해서 플라이멘트(4)를 형성하는 방법으로는 가열에어의 온도를 높게 하는 것에 의해 노즐(3)에서부터 압출된 직후의 플라이멘트(4)의 온도를 플라이멘트(4)의 융점보다도 충분히 높게 할 수가 있다. 그 결과 플라이멘트(4)의 분자배향을 작게 할 수가 있다.
에어챔버(5a, 5b)의 양(兩)에어의 유량(流量)에 차를 마련하고 한방향의 에어챔버(5a)에서의 유량을 타방향의 에어챔버(5b)에서의 그것보다 작게 하는 것에 의해 플라이멘트(4)의 유출방향을 노즐(3)로부터의 압출된 방향에 대해서 각도α만 경사시킨다. 이와 같이 플라이멘트(4)의 유출방향에 각도α를 부여하는 것은 멜트 블로우 다이스(1)자체를 경사하는 것에 의해서도 실현할 수 있고 또 양자를 변용할 수도 있다.
멜트 블로우 다이스(1)의 아래 방향에서는 노즐(3)에서 압출된 플라이멘트(4)를 반송하는 콘베어(7)이 배치된다. 여기서 멜트 블로우 다이스(1)과 콘베어(7)의 사이에서는 스프레이 노즐(8a,8b)가 설치되어 있다. 스프레이 노즐(8a,8b)는 플라이멘트(4)의 표측(表側) 및 이측(裏側)에서 각각 콘베어(7)측으로 향해서 무상(霧狀)의 물을 분무하는 것이고 이것에 의해 플라이멘트(4)가 냉각되고 응고된다. 스프레이 노즐(8a,8b)은 실제로는 각 복수개 설치하지만 번잡을 피하기 위해서 도2에서는 각 1개만을 나타내었다. 이 무상의 물의 분무하는 힘으로 플라이멘트(4)는 α보다 더욱 큰 각도β로 경사하고 콘베어(7)의 위에 웹(9)으로서 집적된다.
콘베어(7)은 수평면에서 각도ｒ의 경사를 마련하고 플라이멘트(4)의 착지점보다 인취방향을 낮게 해서 설치된다. 또 스프레이 노즐(8a,8b0에서 분출된 냉각매체는 반드시 수분을 포함할 필요는 없고 차가운 에어라도 된다. 상기와 같이 콘베어(7)의 경사 및 에어나 무상의 물의 힘등의 효과에 의해 콘베어(7)상의 웹(9)의 플라이멘트(4)는 세로방향으로 배열된다.
이와 같이 콘베어면에 맞춰 경사시켜서 플라이멘트(4)를 방사하는 것에 의해 플라이멘트(4)가 콘베어(7)상에서 양호하게 배열된다. 방사방향을 콘베어 면에 맞춰 경사시킨 유효한 방법으로서는 노즐(3)을 콘베어(7)에 대해서 기울이는 일, 유체(流體)의 보조에 의해 플라이멘트(4)를 사행(斜行)시키는 일, 또는 콘베어(7)을 플라이멘트(4)의 압출된 방향에 대해서 경사시키는 일 등이 있다. 또 상기 사행방법의 하나만으로는 충분히 배열시키는 일이 곤란한 경우에는 복수의 방법을 조합해서 실시해도 된다.
유체의 보조에 의해 플라이멘트(4)를 사행시키는 경우, 유체가 노즐(3)의 근방에서 사용될 때는 유체가 가열되어져 있는 일이 바람직하다. 또 노즐(3)의 근방에서 유체를 사용하지 않는 경우는 플라이멘트(4)를 노즐(3)의 근방에서 적극적으로 가열할 필요가 있다. 이것은 플라이멘트(4)가 드래프트에 의해 세경화될 때에 가능한 분자배향을 따르지 않도록 하기 위해서이다. 더욱이 방사단계에서는 플라이멘트(4)의 분자배향이 가능한 발생되지 않도록 하지만 각각의 플라이멘트(4)는 가능한 세로방향으로 배열되어 있는 것이 바람직하다.
플라이멘트(4)를 사행(斜行)시키기 위해서 사용되는 유체로서는 콘베어(7)의 근방에서는 냉유체(冷流體), 특히 무상의 물을 포함한 유체가 가장 바람직하다. 방사된 플라이멘트(4)를 급냉하는 것에 따라 열의 영향을 막고 결정화를 진행시키지 않도록 하기 때문이다. 가열유체 등의 열의 영향이 잔류하면 콘베어(7)상의 플라이멘트(4)가 열처리를 받게 되기 때문에 플라이멘트(4)의 결정화가 진행되고 후 공정에서의 연신성이 저하된다. 연신성은 특히 플라이멘트(4)가 폴리에스테르의 경우에는 열의 영향이 현저하고 폴리프로필렌에 있어서도 영향이 보여진다. 본 실시형태에서는 물을 내뿜고 있지만 이것은 용융되어 있는 플라이멘트(4)를 물로 냉각하는 것에 의해 급냉각 효과에 의해 고연신배율이나 고강도의 달성등의 연신적성이 향상된다. 더욱이 스프레이 노즐(8a,8b)에서 물을 내뿜는 것에 의해 웹(9)를 콘베어(7)에 첨부할 수 있으므로 방사의 안정성 및 플라이멘트(4)의 배열성의 향상에도 효과가 있다.
또 스프레이 노즐(8a,8b)에서 내뿜는 액체는 말하자면 방사 연신용 유제(紡絲延伸用油劑) 즉, 연신성이나 정전기 제거법등의 성질을 부여할 수가 있는 유제를 첨가해도 된다. 이것에 의해 플라이멘트(4)의 연신성이 향상되고 보푸라기가 적게 되어 연신후의 강도 및 신도도 향상된다.
냉각된 웹(9)는 자기점착성을 갖고 있지 않으므로 그 상태에서는 에어의 흐름 등에 의해 콘베어(7)상에서 비산(飛散)하는 경우도 있지만 콘베어(7)의 이측에 콘베어의 폭방향으로 직선상으로 설치한 부압흡인(負壓吸引) 노즐(10)에서 흡인하는 것에 의해 비산이 방지된다.
콘베어(7)의 종류로서는 도시한 플래트 밸트 타입의 콘베어 이외에도 멜트 블로우 부직포에 다용(多用)되고 있는 드럼 스크린 타입이 있다. 드럼 스크린 타입에 있어서 경사라는 것은 플라이멘트(4)의 노즐(3)에서의 분출방향이 수직에서 권취기방향으로 경사되어 있는 것을 의미한다. 콘베어(7)의 재질로서는 메틸와이어나 플라스틱와이어 등의 부직포의 제조에 사용되고 있는 각종의 소재를 사용할 수가 있고 또한, 그 망목(網目)을 구성하는 직방(織方)등에 대해서도 평직이나 능직 등 부직포의 제조에 사용되는 여러가지의 방법을 사용할 수가 있다. 게다가 특히 유효한 네트의 직방으로서 세로로 망목이 배열된 주자직(朱子織)이 있다. 이것에 의해 플라이멘트(4)의 세로 배열효과가 높아지고 웹(9)의 강도가 향상된다.
또한 부압흡인 노즐(10)에 의해 웹(9)를 흡인하는 것은 사행시켜서 불안정하게 되었던 웹(9)를 안정화시키는 일외에 웹(9)에 잔류하고 있는 열을 제거하는 효과도 있다. 이 경우의 부압흡인은 콘베어(7)의 폭방향으로 직선상으로 또 좁은 폭으로 하는 것이 중요하다. 결국, 멜트 블로우방식에 있어서 웹(9)의 부압흡인은 플라이멘트(4)의 배열을 높이는 일을 주안으로 하고 있고 더욱이 플라이멘트(4)가 콘베어(7)상에서 비산하는 일을 방지하고 콘베어(7)상에서의 플라이멘트(4)의 열을 제법해서 연신성을 높이는 일을 목적으로 하고 있다. 더욱이 부압흡인은 웹(9)에 부착한 수분도 제거하기 때문에 이어서 행해지는 연신공정에 있어서 수분의 영향을 저하시키는 효과도 있다. 폴리에스테르에 있어서는 수분이 연신성에 크게 영향을 주고 연신배율과 연신후의 웹강도가 낮게 되므로 부압흡인은 바람직한 것이다.
콘베어(7)상의 웹(9)는 연신온도에 가열된 연신 실린더(11)과 콘베어 적재면의 안쪽의 누름고무롤(12)에 의해 협지해져서 연신실린더(11)상으로 이동되고 더욱이 누름고무롤(13)에서 협지해지고 연신실린더(11)에 밀착된다. 연신실린더(11)에 밀착된 웹(9)는 연신실린더(11)와 그 후의 인취 니프 롤(14a,14b)(14b는 고무롤) 과의 속도차에 의해 세로방향으로 근접연신되고 세로 연신부직포(15)로 된다.
근접연신이라는 것은 인접한 2조의 롤의 표면속도의 차에 의해 웹을 연신하는 방법에 있어서 짧은 연신간거리 (연신의 개시점에서 종료점까지의 거리)를 유지해서 연신을 행하는 방식이고 연신간거리가 100㎜이상이 바람직하다. 특히 플라이멘트가 세로방향으로 직선적으로는 배열되어있지 않고 어느 정도 굴곡되어 있는 경우에는 근접연신에 있어서 가능한 연신간거리를 짧게 유지하는 것이지만 개개의 플라이멘트를 유효하게 연신하는 위에서 중요하다. 근접연신에 필요한 열량은 통상연신하는 롤을 가열하는 것에 의해 공급되고 더욱이 연신점에 있어서는 열풍이나 적외선에 의한 가열을 보조적으로 사용한다. 또한 온수, 증기 등을 사용할 수도 있다.
상기와 같이 연신실린더(11), 누름고무롤(13) 및 인취 니프 롤(14a, 14b)은 근접연신유니프를 구성하고 있다. 여기서 이 근접연신유니프에 대해서 도5a 및 도5b를 참조해서 보다 상세하게 설명한다.
연신실린더(11)은 웹(9)의 연신에 적합한 온도로 가열되어 있다. 예를 들면 웹(9)의 재료가 폴리프로필렌이면 110℃, 폴리에스테르이면 85℃이다. 누름고무롤(13)에 의해 웹(9)는 연신실린더(11)에 밀착하고 밀착의 정도가 적당하다면 연신점은 웹(9)가 연신실린더(11)에서 떨어진 점(b)에 있어서 폭방향으로 일직선으로 되고 현상적인 근접연신으로 된다. 밀착이 약한 경우에는 연신접이 연신실린더(11)측의 a점에 이행되고 불안정하게 된다. 또한 밀착이 너무 강하면 연신점은 b점과 c점과의 사이에서 변동하기 때문에 역시 불안정하다. 이 밀착성은 누름고무롤식(13)을 적외선히터등으로 가열하기도 하고 연신실린더(11)의 표면의 접착성을 바꾸는 일에 의해 변화시킬 수 있고 그것에 의해 연신점을 b점 근방에 고정할 수가 있다. 또 이들의 조건은 콘베어(7)의 속도나 웹(9)의 평량 등에 의해 변화된다. 그리고 연신점을 b점에 고정시키기 위해서는 도5a와 같이 열풍발생기(31)에 의해 b점 상에 단면이 직선상의 열풍을 세게 내부는 것이 유효하고 또한 도5b와 같이 적외선히터에 의한 빛을 선상(線狀)으로 집광하는 적외선 라인히터(32)에서 b선상(線上)을 가열하는 것도 효과가 있다.
이상과 같이해서 얻어진 세로 연신부직포(15)는, 예를 들어 도3에 나타나는 것과 같은 연신장치에 의해서 더욱이 세로방향으로 연신된다. 이하에 도(3)을 참조해서 세로 연신부직포(15)의 연신공정에 대해서 설명한다. 또 도3에 나타나는 연신장치에는 도2에 나타내는 방사장치에서 얻어진 세로연신부직포(15)를 공급해도 되고 근접연신접의 웹(9)을 공급해도 되므로 도3에서는 이들을 대표해서 간단하게 웹이라고 표기한다.
웹(41)은 니프 롤(42a,42b)에 의해 연신장치에 도입되고 예열 롤(43)에서 예열되어 웹(44)으로서 연신롤(45)로 유도된다. 연신롤(45)에는 니프 고무롤(46)이 대향(對向) 배치되어 있고 웹(47)은 연신롤(45)과 연신롤(48)의 사이에서 세로방향으로 연신된다. 연신간거리는 1단째의 연신롤(45)와 니프 롤(46)과의 니프점P와 2단째의 연신롤(48)과 니프롤(49)과의 니프점Q에서 결정되어진 웹의 주행거리PQ이고 그 사이에서 웹(47)은 연신된다.
이 장치에 의한 다단연신이 필요한 경우에는 연신 롤(48)과 연신 롤(51)사이에서 다시 연신을 실시한다. 이 경우의 연신간 거리는 점 (Q) 과 연신 롤 (51) 및 니프 롤 (52) 의 니프 점 (R) 으로 설정되는 웹 (50) 의 주행거리 (QR) 이다. 세로연신 후에 열처리가 필요한 경우에는 웹 (53)을 열처리 롤 (54) 로 열처리할 수 있다. 웹 (53) 은 니프 롤 (55a,55b) 에 의해 연신된 웹 (56) 으로서 인취된다.
상술한 바와 같이 부직포의 세로 연신에는 연신간 거리가 될 수 있는 한 짧은 장치가 적당하다. 도 3 에 나타낸 바와 같이 각 연신 롤 (45,48,51) 에 대하여 각각 니프 롤 (46,49 및 52)을 설치함으로써 연신점이 고정되어 연신이 안정되므로, 보다 고배율의 연신이 가능해진다. 니프 롤 (46) 등이 없는 경우에는 연신점은 P 점 보다 예열 롤 (43) 측으로 이동하여 연신간 거리가 길어질 뿐아니라 연신점이 이동하여 연신끊김의 원인이 된다. 종연신에 적합한 웹으로는 상기 원리로 부터 필라멘트가 될 수 있는 한 세로로 배열되어 있는 것이 적당하다. 즉, 필라멘트가 세로방향으로 길기 때문에 연신간 거리가 일정해도 양단이 파지되는 필라멘트의 비율이 많아지고, 또한 연신후의 웹의 강도가 향상된다. 도 3 에 나타내는 장치에 있어서, 연신을 위한 열은 기본적으로는 가열된 롤에 의해 부여되지만, 도 5a 또는 도 5b 에 나타낸 것과 마찬가지로 열풍이나 적외선도 병용할 수 있다. 또한, 웹의 주행거리 (PQ 또는 QR) 사이를 커버로 덮고, 그 내부를 증기가열할 수도 있다. 도 2 에 나타내는 방사장치에 의해 얻어진 웹의 폭이 좁은 경우일지라도 그것들을 병렬시켜 도 3 에 나타내는 연신장치를 사용하여 연신함으로써 폭이 넓은 연신웹으로 할 수 있다.
일반적으로 웹의 연신에 있어서는 연신점을 고정하는 것이 중요하다. 연신점이 일정하지 않으면 전체가 균일하게 연신되지 않기 때문에 연신배율을 높일 수 없으며, 또한 연신된 웹에 연신배율이 다른 부분이 혼재하여 충분한 웹강도가 얻어지지 않는다. 종연신부직포의 최종제품의 폭은 1 m에서 2 m 또는 그 이상인 것도 있다. 이 같은 폭넓은 연신부직포를 제조하는 경우에는 좁은 폭의 다이스로 방사하고, 그 방사웹 제조장치에서 예비연신을 실시하면 근접연신이 용이하다. 이 같이 예비연신된 웹을 평행하게 배열하여 다시 주연신을 실시함으로써 폭넓은 부직포가 얻어진다. 그 때, 주연신은 연신배율이 낮기 때문에 웹의 폭의 수축이 작아서, 오히려 예비연신웹을 평행으로능어놓을 때의 오버랩은 적어도 되므로 오버랩부가 두드러지지 않는다. 또한, 예비연신된 웹은 이미 세로로 연신되어 있으므로 주연신에서는 근접연신의 연신간 거리는 비교적 길어도 된다.
다단연신에 있어서, 2 단째 이후의 연신수단으로는 근접연신 뿐아니라 통상의 웹의 연신에 사용되는 각종 수단을 적용할 수 있다. 즉 롤연신, 온수연신, 증기연신, 열반연신 등과 같은 각종 연신방식을 들 수 있다. 근접연신이 반드시 필요하지는 않은 이유는 1 단째의 연신에서 이미 개개의 필라멘트가 길이방향으로 길게 걸쳐 있기 때문이다.
종연신부직포의 제법에 있어서 연신배율은 웹을 구성하는 필라멘트의 폴리머의 종류, 웹의 방사수단이나 배열수단 등에 따라 다르다. 그러나, 어떤 종류나 수단을 이용하는 경우에도 웹의 고배향도 및 고강도를 달성할 수 있는 연신배율이 선택된다. 상기 연신배율은 연신전의 웹의 연신방향으로 소정의 간격으로 부여된 마크에 의해 다음 식으로 정의된다.
연신배율 ＝ [연신후의 마크 사이의 길이] / [연신전의 마크 사이의 길이]
이 연신배율은 통상의 장섬유 필라멘트 얀의 연신과 같이 반드시 여기서의 필라멘트의 연신배율을 의미하지는 않는다.
이 같은 방법으로 세로방향으로 연신된 부직포는 이어서 접합장치에 의해 열가소성 엘라스토머가 용융상태 또는 농후 도프 즉 가소화된 상태로 분사부착되어 부직포와 엘라스토머가 접합된다. 이어서, 접합장치의 일례에 대하여 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4 에 나타내는 접합장치는 필라멘트가 세로방향으로 배열되어 연신된 부직포 (98)를 원통형 포밍하는 포밍부 (80) 와, 포밍부 (80)에서 원통형으로 된 부직포 (98) 의 내면측에 있어서 열가소성 엘라스토머를 방사하여 부직포 (98)를 향해 분사시키는 엘라스토머 분사부 (85)를 갖는다.
여기서 말하는 포밍부란 평면적이 형상을 가진 필름, 부직포 또는 웹등을 원통형의 형상으로 연속해서 형성하는 즉, 포밍하는 기능을 가진 부분이다. 이와 같은 포밍 기구는 필름, 부직포 또는 웹에서 자루를 제조하는 제대기(製袋機)로 사용되고 있고 그 형상이 세라복의 옷깃을 닮았기 때문에 세라포머 또는 간단히 포머 라고 불려진다.
포밍부 (80) 는 폭방향을 거의 연직방향으로 배치한 가이드원통 (83) 과, 이 가이드원통 (83) 의 상단 및 하단에 각각 부쳐진 안내장치 (81,82)를 갖는다. 각 안내장치 (81,82) 는 각각 제대(製袋)충전포장기에 있어서 포장용 필름을 원통형으로 포밍하는 데 사용되는 것과 동일한 것이면 되므로, 그 상세한 설명은 생략한다. 하방(下方)의 안내장치(81)은 한 장소에 축선방향으로 슬리트가 넣어진 원통형의 부직포(98)을 평면상으로 전개하는 것이다. 이와 같은 기능을 가진 것이라면 어떠한 형태의 것이라도 된다. 도4에서는 상방(上方)이 안내장치(82)를 상하 역방향으로 부친 것을 표시하고 있지만 이것에 한정되어지는 것은 아니고 인플레이션 필름성형으로 얻어진 통상의 필름을 전개하는 것에 일반적으로 사용되어지는 삼각 프레임을 이용한 전개기(展開機)등도 이용할 수가 있다. 또한, 가이드원통 (83) 의 하방에는 포밍부 (80)를 통과하여 얻어진 복합쉬트 (99)를 인출하기 위한 롤러쌍 (95) 이 배치되어 있다.
전술한 연신장치에 의해 세로방향으로 연신된 부직포 (98) 가 이 포밍부 (80) 에 공급되면 롤러쌍 (95) 에 의한 부직포 (98) 의 인취동작에 수반하여 부직포 (98) 는 상방의 안내장치 (81) 에 의해 원통형으로 포밍되고, 가이드원통 (83) 의 내벽을 따라 하방으로 보내어진다. 또한, 부직포 (98) 는 하방의 안내장치 (82) 에 의해 다시 쉬트상으로 펼쳐진 후, 롤러쌍 (95)을 경유하여 권취롤러 (96) 에 권취된다.
엘라스토머 분사부 (85) 는 거의 연직방향의 축을 중심으로 자유롭게 회전하도록 설치된 분사헤드 (87)를 갖는다. 분사헤드 (87) 는 이 장치의 프레임 (93) 에 고정된 지지축 (94) 의 외주에 지지축 (94) 과 동축위에서 자유롭게 회전하도록 축지지된 회전축 (86) 에 일체적으로 설치되어 있으며, 가이드원통 (83) 의 내측에 배치되어 있다.
회전축 (86) 의 상단부에는 풀리 (89) 가 장착되어 있으며, 도시하지 않은 회전구동원으로부터의 회전이 벨트 (90)를 통해 전달됨으로써 회전축 (86) 은 지지축 (94) 주변으로 회전된다. 여기에서 분사헤드87의 분해소제(掃除)의 용이함을 위해 풀리구동을 사용하였지만 지지축(94)을 회전구동원으로 직결하는 것에 의해 보다 간단한 구조로 할 수가 있다. 또한, 분사헤드 (87) 는 상면에 환상의 개구 (87a)를 가지고 하면이 막힌 중공원통형의 부재이며, 그 외주벽에는 분사헤드 (87) 의 중공부내와 외부를 연통하는 노즐 (87b) 이 형성되어 있다. 여기서는 원통형의 구조를 나타내었지만 분사헤드는 원심력에 의해 엘라스토머를 분사할 수 있는 구조면 좋고 비행기의 프로펠라형상 또는 단면이 삼각형, 사각형 또는 십자형의 중공형상으로 하고 중심 (重心)을 중심(中心)으로 회전하고 외주면에서 엘라스토머를 분사하는 구조로 할 수도 있다. 또한 다각주 (多角柱)형상으로 하는 것도 생각할 수 있다. 그러나 회전에 의해 주위에 기류의 흐트러짐이 생기는 일은 방사상태의 안정성을 손상할 우려가 있기 때문에 원통형의 구조가 바람직하다.
또한 분사헤드는 상부 개구를 가진 구조를 나타내지만 용융(溶融)엘라스토머를 대기중에 개방하는 일이 바람직하지 않은 경우에는 밀폐된 구조라고 할 수가 있다. 그 경우 지지축(94)를 이중구조로 해서 외관과 내관의 사이에서부터 분사헤드에 용융 엘라스토머를 공급하고 회전구동은 내관의 더욱 내측으로 전달축을 설치한 구조가 생각되어진다. 노즐 (87a) 의 수는 후술하는 엘라스토머의 스트랜드의 배열피치에 따라 복수개 형성될 수도 있다.
분사헤드 (87) 의 상방에는 선단 (하단)을 분사헤드 (87) 의 상면의 개구 (87a) 내와 마주 대하게 한 공급파이프 (88) 가 배치되어 있다. 공급파이프 (88) 는 압출기 또는 기어펌프 (도시하지 않음) 와 접속되어 있으며, 엘라스토머는 이 공급파이프 (88)를 통하여 용융상태 또는 농후 도프 즉 가소화된 상태로 분사헤드 (87) 안으로 공급된다. 분사헤드 (87) 의 상방 및 하방에는 각각 가열기 (91,92) 가 배치되어 있고, 이들 가열기 (91,92) 로 분사헤드 (87)를 가열함으로써 분사헤드 (87) 내에서의 엘라스토머의 온도가 노즐 (87b) 로부터의 분사에 적합한 온도로 유지된다.
이어서, 이 접합장치의 동작에 대하여 설명한다. 상술한 바와 같이 쉬트상의 부직포 (8) 는 상방의 안내장치 (81) 에 의해 원통형으로 포밍되어 가이드원통 (83) 의 내벽면을 따라 하방으로 보내어진다. 바꿔말하자면 원통형으로 포밍된 부직포 (98) 는, 가이드원통 (83) 내에서는 가이드원통 (83) 의 축선방향을 따라 이동된다.
이 때, 공급파이프 (88)에서 분사헤드 (87) 안으로 엘라스토머를 공급하면서 분사헤드 (87)를 회전시키면 분사헤드 (87) 로 공급된 엘라스토머는 원심력에 의해 노즐 (87b)에서 분산된다. 그 결과, 분사된 엘라스토머는 응고하기 전에 원통형으로 포밍된 부직포 (98) 의 내주면에 부착되어 부직포 (98) 위에서 응고하여 부직포 (98) 와 접합된다.
이 같이 분사헤드 (87) 의 회전에 의한 원심력을 이용하여 엘라스토머를 분사시킴으로써 엘라스토머는 가이드원통 (83) 의 둘레방향을 따라 부직포 (98) 의 내주면에 부착한다. 또한 그 동안 부직포 (98) 는 하방으로 보내어져 있으므로 엘라스토머는 부직포 (98) 의 내주면에 나선상으로 접합된다.
그 후, 부직포 (98) 는 하방의 안내장치 (82)를 통하여 쉬트상으로 펼쳐져서 부직포 (98) 와 엘라스토머의 복합쉬트 (99) 가 된다. 이 때, 부직포 (98) 의 이송속도와 분사헤드 (87) 의 회전속도를 적절히 설정함으로써 엘라스토머는 부직포 (98) 의 필라멘트의 배열방향과 거의 직각방향으로 스트랜드형상으로 배열되어 부직포 (98) 위에 부착한다. 그럼으로써 필라멘트의 섬유방향으로는 거의 신축하지 않지만 필라멘트의 배열방향으로는 신축하는 복합쉬트 (99) 가 얻어진다.
이 같이 부직포 (98)를 원통형으로 포밍하고, 그 내주면으로, 회전하는 분사헤드 (87) 로부터 엘라스토머를 분사하여 엘라스토머를 부직포 (98) 에 접합시키는 방법은, 엘라스토머를 스트랜드형상으로 간단하게 고속으로 성형할 수 있으므로, 본 발명의 복합쉬트의 제조에 적합하다. 또한 엘라스토머의 스트랜드는 복합쉬트의 신축방향인 가로방향으로 배열되어 있으므로, 소량의 엘라스토머로 가로방향의 신축특성을 효율적으로 발휘시킬 수 있다. 또한, 이 복합쉬트는 부직포 (98) 와 엘라스토머를 접합한 것이어서 부직포 (98) 의 밀도량이 적어도 그 신축특성이 저해되지 일은 없으며, 부직포 (98) 의 양도 적게 할 수 있다.
또 도4에 표시한 예에서는 안내장치(81)을 경유한 부직포(98)를 그대로 가이드원통(83)에 공급한 예를 나타내었다. 웹을 통상에 포밍하는 경우에는 안내장치(81)와 가이드원통(83)과의 사이에서 웹의 양측단 끼리를 열실하는 기구를 만든 경우가 많다. 그러나 본 발명에서는 부직포를 원통으로 가공하는 것이 목적은 아니므로 실기구는 필요하지 않다.
본 발명에 의하면 부직포(98)의 폭과 가이드원통(83)의 내주장(內周長)이 일치되어 있는 것이 이상적이다. 그러나 실제로는 부직포(98)의 단부의 부전(不) 또는 부직포(98)의 사행(蛇行)등에 의해 양자를 완전히 일치시키는 것은 어렵다. 그 때문에 부직포(98)의 폭을 가이드원통(83)의 내주장보다도 크게 하는 것이 요망된다. 이것은 부직포의 폭이 부족한 경우 가이드원통(83)의 내측에서의 부직포(98)의 양단간에 틈이 생겨버리기 때문이다. 틈의 부분에서는 엘라스토머가 직접 가이드원통(83)에 분사되고 고착되어 버린다. 엘라스토머가 고착된 부분은 부직포상에 분사된 부분과 잡아당겨져 합쳐져 버리고 부직포의 보냄을 저해하게 된다.
또한 엘라스토머의 성질에 의해 부직포(98)에 분사된 스트란드는 원심력에 의해 받아진 장력에 의한 신장이 개방되기 위해 부직포(98)을 스트란드의 축선방향으로 수축시키는 작용을 가진다. 그 때문에 부직포(98)의 폭과 가이드원통(83)의 내주장과를 일치시켰다고 해도 그 수축작용에 의해서 가이드원통(83)의 하부에서는 부직포의 폭이 작게 되어 틈이 생긴다. 이상에 의해 부직포(98)의 폭을 가이드원통(83)의 내주장보다도 크게 하는 것이 현실적이다.
또한 부직포(98)의 수축에 따르는 부족분이 보충되도록 부직포(98)의 폭의 여분인 분이 겹쳐진부분은 열실하지않고 자유한 상태 그대로 가이드원통(83)으로 보내주는 것이 바람직하다.
부직포(98)에 엘라스토머 스트란드를 분사해서 얻어진 복합쉬트를 원통형에서 평면형상으로 되돌리기 위해서는 원통형의 부직포의 측단을 절개하느 것이 필요하다. 그 때문에 부직포(98)의 보내기방향에 따라서 부직포(98)을 절개된 커터(부도시)가 설치된다. 부직포(98)을 열실하지않고 있는 경우에도 엘라스토머가 스파이랄형에 연속하고 있기 때문에 전개하려면 반드시 측단을 절개할 필요가 있다. 절개한 부직포는 하방의 안내장치(82)에 의해 평면적인 형상으로 전개된다.
부직포(98)의 전개할 때에는 복수의 커터를 사용하고 복수매의 복합쉬트로 잘라나누는 일도 가능하다. 이 경우 하방의 안내장치(82)는 보다 간단한 기구 예를 들면 복수조의 탄롤등으로 바꿔놓을 수 있다. 이것은 얻어진 복합쉬트의 폭이 좁아져 버리는 것이 문제가 아닌 경우에는 기구가 단순화된다고 하는 이점이 있다.
이상, 도 2 내지 도 4 에 나타낸 각 장치를 사용하여 필라멘트가 세로방향으로 배열되어 연신된 부직포 위에, 열가소성 엘라스토머가 필라멘트의 배열방향과 거의 직각인 방향으로 스트랜드형상으로 배열된 복합쉬트를 제조하는 방법을 설명하였다. 본 실시형태는 상술한 바와 같이 필라멘트가 세로방향으로 배열된 부직포를 사용하는 것인데, 이 같은 부직포를 제조할 수 있는 것이라면 방사장치 및 연신장치는 도 2 및 도 3 에 나타낸 것에 한정되는 것은 아니다. 이하, 방사장치 및 연신장치의 변경예에 관하여 설명한다.
먼저, 방사장치의 변경예에 관하여 도 6을 참조하여 설명한다. 도 2 에 나타내는 방사장치는 멜트 블로 다이스를 사용하여 필라멘트에 드래프트 장력을 부여한 것이었으나, 도 6 에 나타내는 방사장치는 좁은 의미의 스펀본드 (SB) 법에 의해 필라멘트에 드래프트 장력을 부여한 것이다. 그리고, 도 6에서 도 2 와 동일한 구성에 대하여는 도 2 와 동일한 부호를 붙여 설명한다.
SB 방사에서는 다수의 방사공을 갖는 스펀본드다이스 (21)에서 방사된 다수의 필라멘트 (22) 는 이젝터 (23) 로 에어 (24) 에 의해 흡인되어 이젝터 (23) 의 노즐에 의해 가속된 에어에 수반하여 컨베이어 (7) 위에 집적된다. 스펀본드다이스 (21) 의 하방에는 도면에 나타내는 바와 같이 내부에 히터 (27) 가 설치된 보온벽 (26) 이 형성되어 있다. 그럼으로써 필라멘트 (22) 의 융점 이상으로 가열한 가열에어 (28) 를 방사한 필라멘트 (22) 의 흐름에 수반시켜 노즐 바로 아래에서 필라멘트 (22) 가 냉각되지 않도록 한다.
필라멘트 (22) 는 이젝터 (23) 로 들어가기 직전에 스프레이 노즐 (8) 로부터의 안개형의 수분을 함유하는 에어에 의해 냉각되면서 이젝터 (23) 로 안내된다. 스프레이 노즐 (8) 이 없으면, 필라멘트 (22) 는 이젝터 (23) 내에서 서로 융착된다. 그리고, 스프레이 노즐 (8) 대신에 이젝터 (23) 에 있어서 에어 (24) 에 안개형으로 함유시킬 수도 있다.
이젝터 (23) 로 가속된 필라멘트 (22) 는 컨베이어 (7) 의 적재면에 경사져서 설치된 장벽판 (29) 에 의해 방향을 바꾸고, 그리고 부압흡입노즐 (10) 에 의해 흡인되어 도 2 에 나타내는 예와 마찬가지로 경사진 컨베이어 (7) 위에 집적된다. 그럼으로써, 필라멘트 (22) 의 배열성이 향상된다. 그리고, 도 6 에 있어서는 이젝터 (23) 가 수직으로 설치되어 있으나, 이젝터 (23) 의 방출방향 자체를 경사지게 하여도 된다.
도 6 에 나타내는 스펀본드다이스 (21) 의 노즐 바로 아래의 보온벽 (26) 은 히터 (27) 로 가열된 가열에어 (28) 의 도입로이며, 보온통의 역할을 한다. 단, 노즐 바로 아래를 고온으로 유지하는 다른 방법으로서, 적외선 램프 등으로 노즐 바로 아래를 직접 가열할 수도 있다. 모든 경우에 노즐 바로 아래를 고온으로 유지함으로써, 드래프트에 의해 필라멘트 (22) 가 세경화되어도 필라멘트 (22) 의 분자배향이 적은 점에 특징이 있다. 도 6 에 나타내는 가열에어 (28) 의 온도를 필라멘트 (22) 의 방사온도 (다이스온도) 보다 80 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 120 ℃ 이상 높게 함으로써, 필라멘트 (22) 의 분자배향이 작아져서 그 후의 연신성이 향상된다.
이어서, 도 7 을 참조하여 연신장치의 변경예에 대하여 설명한다. 도 7 에 나타내는 연신장치에서는, 웹 (61) 은 우선 가열실린더 (62) 에서 예열된다. 실린더 (62) 에는 가열실린더 (62) 의 표면속도와 동일한 표면속도로 회전하는 소구경 롤 (63) 이 밀착되어 배치된다. 웹 (61) 의 연신은 소구경 롤 (64) 과 소구경 롤 (65) 사이에서 실시된다. 그 후, 웹 (61) 은 실린더 (66) 에서 열처리되고, 냉각실린더 (67) 에서 냉각되어 니프 롤 (68) 을 거쳐 종연신 웹 (69) 으로서 인취된다. 이 같은 근접연신에서는 소구경 롤 (64 와 65) 에 의해 매우 짧은 거리로 연신이 실시되기 때문에, 폭수축도 작고, 연신점을 고정할 수도 있다.
이어서, 도 8을 참조하여 연신장치의 다른 변경예에 대하여 설명한다. 도 8 에 나타내는 연신장치에서는, 웹 (114) 은 핀치 롤 (122,122')에서 턴 롤 (123)을 거쳐, 가열되어 있는 압연 롤 (124,124') 로 안내된다. 각 압연 롤 (124,124') 의 간격은 웹 (114) 의 두께 이하로 조정되어 있다. 또한, 후단의 압연 롤 (124') 은 전단의 압연 롤 (124) 보다 느린 회전속도로 회전되고 있다. 웹 (114) 은 이들 2 개의 압연 롤 (124,124') 에 의해 눌리면서 각 압연 롤 (124,124') 의 회전속도차로 세로방향으로 연신 (압연) 된다. 그 후, 웹 (114) 은 후단의 압연 롤 (124') 로 열처리되면서 압착 롤 (125) 에 끼여져서 압연 웹 (126) 으로서 인취된다. 이 압연방식의 특징은 원반부직포의 섬유방향으로 다소의 불균일이 있어도 고배율로 연신할 수 있는 점에 있으며, 그리고 압연된 부직포가 전체적으로 펄형상의 광택을 띠게 할 수 있는 등 완전히 별개의 성능을 갖게 할 수도 있다.
(제 2 실시형태)
본 실시형태도 제 1 실시형태와 마찬가지로 필라멘트가 세로방향으로 배열되어 연신된 부직포 위에, 열가소성 엘라스토머가 필라멘트의 배열방향과 거의 직각인 방향으로 스트랜드형상으로 배열된 복합쉬트를 제조하는 예이다.
단, 본 실시형태에서는 부직포에 대한 엘라스토머의 접합공정이 제 1 실시형태와 다르다.
이하, 도 9a 내지 도 9c 에 나타내는 접합장치를 참조하여 본 실시형태에 대하여 설명한다.
도면에 있어서, 분사헤드의 분사구 (108) 는 열가소성 엘라스토머의 융액을 토출하는 것으로서, 이 분사구 (108) 의 주위에 에어공 (110-1,110-2,…,110-6) (통상은 3 내지 8 개) 이 형성되어 있다. 이들 에어공 (110-1,110-2,…,110-6) 은 에어를, 분사구 (108)에서 토출된 엘라스토머 (109) 와 분사구 (108)에서 수 핀치 내지 수십 핀치 이내로 교차시키도록 약간 비스듬하게 형성되어 있다. 그럼으로써, 엘라스토머 (109) 는 스파이럴형상으로 회전된다.
분사헤드의 하방에는 필라멘트가 세로방향으로 배열되어 연신된 부직포를 반송하는 스크린 메시 (112) 가 배치되어 있다.
에어공 (110-1,110-2,…,110-6) 의 외측에는 별도의 2 개의 에어공 (111,111')이, 스크린 메시 (112) 의 이동방향과 평행하게 또한 서로 에어의 분사방향이 마주 보도록 형성되어 있다. 각 에어공 (111,111')에서 분사된 에어는 서로 충돌하여 부직포의 반송방향과 직각인 방향으로 퍼지며, 그 에어의 분사력에 의해 회전되어 온 엘라스토머 (109) 는 부직포의 반송방향에 직각으로 흩어지면서 부직포에 부착된다. 그럼으로써, 부직포 위에는 부직포의 폭방향으로 배열한 성분을 많게 한 형태로 엘라스토머 (109) 의 스트랜드가 부직포와 접합된 복합쉬트가 얻어진다.
1 개의 분사구 (108) 에 의한 엘라스토머의 산포폭은 통상 100 내지 300 ㎜ 범위이기 때문에, 복합쉬트의 폭에 맞게 이 분사구 (108)를 복수개 형성하여도 된다. 또한, 부직포의 반송속도를 저하시키는 일 없이 엘라스토머의 밀도를 높게 하고자 할 경우에는, 분사헤드를 부직포의 반송방향으로도 다단으로 설치하면 된다.
필라멘트의 방사에 의한 부직포의 형성 및 이것에 의해 형성된 부직포의 연신은 제 1 실시형태에서 설명한 것과 동일한 장치를 사용하여 제 1 실시형태와 동일한 방법으로 실시할 수 있다.
(제 3 실시형태)
본 실시형태에서는 부직포의 필라멘트의 배열방향과 엘라스토머의 스트랜드의 배열방향을 상술한 제 1 및 제 2 실시형태와는 반대로 한 예에 대하여 설명한다.
본 실시형태에 의한 복합쉬트는 도 10 에 나타내는 바와 같이 부직포 (512) 의 필라멘트 (513) 는 가로방향으로 연신되어 배열되며, 이 부직포 (512) 위에 필라멘트 (513) 의 배열방향과 거의 직각방향으로 스트랜드형상으로 배열된 엘라스토머 (514) 가 접합된 복합쉬트 (155) 이다. 도 10 에 나타낸 복합쉬트 (511) 는 가로방향으로는 거의 신축하지 않지만 세로방향으로는 자유롭게 신축하는 특성을 갖는다.
본 실시형태의 복합쉬트의 제조시에도 필라멘트가 거의 일방향으로 배열된 부직포를 제조하는 방사공정과, 방사장치로 제조된 부직포를 가로방향으로 연신하는 연신공정과, 연신장치로 가로방향으로 연신된 부직포에 열가소성 엘라스토머를 접합하는 접합공정을 갖는다. 이들 각 공정 중 방사공정 및 접합공정에는 제 1 실시형태 또는 제 2 실시형태에서 사용한 장치를 이용할 수 있다.
즉, 부직포는 필라멘트를 가로방향으로 배열한 것이므로, 제 2 실시형태에서 사용한 접합장치 (도 9a 내지 도 9c 참조)를 이용하여 분사헤드의 분사구 (108) 로부터, 엘라스토머 대신에 필라멘트를 구성하는 폴리머를 토출시킴으로써 제조할 수 있다. 그럼으로써 분사헤드 (108) 의 하방에 배치된 스크린 메시 (112) 위에, 가로방향으로 배열된 성분을 많게 한 형태로 필라멘트가 축적되어 가로방향배열을 주체로 한 부직포를 얻을 수 있다.
또한 제 2 실시형태와 마찬가지로 제조하려는 부직포의 폭에 따라 분사구의 수를 증감할 수도 있고, 필라멘트의 밀도에 따라 복수의 분사헤드를 배치할 수도 있다.
그리고, 도 9a 내지 도 9c 에 나타낸 장치를 사용하여 부직포를 제조하는 경우, 세로방향에 있어서의 필라멘트의 밀도편차를 적게, 또한 필라멘트의 분자배향을 될 수 있는 한 적게 하기 위하여는 각 에어공에서 분사하는 에어의 온도를 필라멘트의 융점 보다 수십도 이상 높게 하는 것이 바람직하다. 또한 필라멘트를 구성하는 폴리머의 종류에 따라서는 2 종류의 에어공 중 일방의 종류의 에어공에서 분사하는 에어에 대하여만 가열하면 되는 경우도 있다.
한편, 엘라스토머는 세로방향으로 배열된 것이므로, 제 1 및 제 2 실시형태에서 사용한 방사장치 (도 2 참조)를 이용할 수 있다. 즉, 가로방향으로 연신된 부직포를 컨베이어 (7) 에 의해 반송하면서 멜트 블로 다이스 (1) 의 노즐 (3)에서 열가소성 엘라스토머를 압출하여 부직포에 엘라스토머를 접합시킨다.
이 경우, 엘라스토머는 컨베이어 (7) 위의 부직포에 접촉시킨 다음 응고시킬 필요가 있으므로, 도 2 에 나타낸 스프레이 노즐 (8a,8b) 은 필요 없다. 또한 접합후의 근접연신도 필요 없으므로 연신실린더 (11) 등의 연신유닛도 필요 없다. 그리고, 도 2 에 나타낸 장치를 이용하여 엘라스토머를 부직포에 접합하는 경우, 엘라스토머의 밀도는 부직포를 제조하는 경우의 필라멘트의 밀도에 비하여 낮아도 무관하므로 노즐 (3) 의 배열피치는 엘라스토머의 밀도에 따라 적절히 설정한다.
또한 엘라스토머의 접합에는 도 6 에 나타낸 스펀본드법에 의한 장치도 이용할 수 있고, 나아가서는 도 9a 내지 도 9c 에 나타낸 분사헤드를 90 도 회전시켜 에어공 (111,111') 의 에어로 퍼지는 패턴을 세로 (부직포의 진행방향과 평행) 로 퍼지도록 배치하여 이 분사헤드를 가로방향으로 다수 배열하여 엘라스토머를 세로방향으로 배열시킬 수도 있다.
이 같이 본 실시형태에서는 부직포가 보내어지는 과정에서 세로방향으로 엘라스토머의 스트랜드를 형성하면서 엘라스토머를 부직포에 직접 접합시키고 있다. 보다 상세하게 설명하면 본 실시형태에서는 엘라스토머의 스트랜드의 성형과정에서 엘라스토머가 아직 응고되지 않은 단계에서 엘라스토머를 부직포에 도달시켜 부직포에 도달된 엘라스토머를 부직포 위에서 응고시키면서 접합시키고 있다. 그럼으로써, 종방향으로 신축성이 있는 복합쉬트를 간편하면서 효율적으로 제조할 수 있다. 또한, 엘라스토머는 세로방향으로 스트랜드형상으로 배열되므로, 소량의 엘라스토머로 세로방향의 신축특성을 발휘시킬 수 있다. 그리고, 부직포의 양을 적게할 수 있는 점에 대하여도 제 1 실시형태와 동일하다.
이상 설명한 바와 같이 필라멘트의 방사 및 엘라스토머의 접합에 대하여는 상술한 각 실시형태에서 사용한 장치를 이용하여 실시할 수 있지만, 부직포의 연신에 대하여는 필라멘트의 배열방향이 상술한 실시형태와 다르기 때문에 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태에서 사용한 연신장치를 이용할 수 없다.
따라서 본 실시형태에서는 부직포를 폭방향으로 연신시키기 위하여, 예컨대 도 11 에 나타내는 풀리식 횡연신장치, 또는 도 12 에 나타내는 홈 롤식 횡연신장치가 사용된다. 이하, 본 실시형태에서 부직포의 횡연신에 사용하는 연신장치에 대하여 설명한다.
우선, 도 11을 참조하여 풀리식 횡연신장치에 대하여 설명한다. 미배향 필라멘트로 이루어지는 부직포 (127) 는 턴 롤 (128)을 거쳐 2 개의 연신풀리 (129,129') 로 안내된다. 2 개의 풀리 (129,129') 는 부직포 (127) 의 이송방향에 대하여 상류에서 하류를 향해 넓어지는 궤도를 갖도록 배치되어 있으며, 부직포 (127) 는 그 중 가장 좁아져 있는 부분으로 안내된다. 무단벨트 (또는 로프) (130,130') 는 풀리 (129,129') 의 궤도를 통과하도록 걸려 있다. 풀리 (129,129') 로 안내된 부직포 (127) 는 풀리 (129,129') 와 무단벨트 (130,130') 에 의해 폭방향 양단부를 끼이면서 이송되고, 풀리 (129,129') 가 만드는 궤도에 의해 가로방향으로 연신된다. 그리고, 가로방향으로 연신된 부직포 (127) 는 풀리 (129,129') 의 궤도 중 가장 넓어진 곳에서 벨트 (130,130')에서 떨어져서 턴 롤 (131)을 거쳐 인취된다. 끝이 넓어진 연신부는 챔버 (132) 로 덮여 있으며, 열풍이나 온욕, 적외선 등으로 가열된다. 열풍으로 가열하는 경우, 부직포 (127)를 관통하도록 가열하면 열효율이 좋다.
이어서, 도 12를 참조하여 홈 롤식에 의한 횡연신장치에 대하여 설명한다. 도 12 에 나타내는 예에서는 각각 산부와 골부가 번갈아 형성된 홈 롤 (134,134')을 일방의 홈 롤 (134) 의 산부와 타방의 홈 롤 (134') 의 골부가 맞물리도록 배치하며, 그 사이에 미배향 필라멘트로 이루어지는 부직포 (135)를 도입하여 산부와 골부로 형성되는 요철에 의해 부직포 (135)를 가로방향으로 연신한다. 그리고, 연신된 부직포 (135)를 폭내기 하고, 이 공정을 복수회 반복함으로써 연신배율을 높게 할 수도 있다.
이 방식에서는 부직포 (135) 폭방향 양단부의 연신효율이 악화되는 경향이 있다. 그 대책으로서는 홈 롤 (134,134') 의 양단부를 발포체나 초연질 고무 등의 저탄성체로 구성된 거의 홈 롤 (134,134') 의 산부와 동일한 높이의 롤로 하고, 이 저탄성체로 이루어지는 롤로 부직포 (135) 의 양단부를 파지하는 방법이 있다. 그럼으로써, 양단부의 연신효율을 좋게 할 수 있다. 또한 다른 방법으로서, 부직포 (135) 의 양단부를 실이나 얇은 테이프 (예컨대, 폴리올레핀의 연신테이프) 등을 이용하여 폭방향 외측으로 잡아당김으로써 연신을 실시하는 방법도 있다. 또한, 벨트나 로프를 걸어 돌리는 홈을 홈 롤 (134,134') 의 양단부에 형성하고, 그 벨트나 로프로 부직포 (135) 의 양단부를 파지하여 가로방향으로 연신하여도 된다.
이상, 제 1 내지 제 3 실시형태에서는, 엘라스토머의 스트랜드를 서로 간격을 두고 거의 일방향으로 배열한 예를 나타냈으나, 엘라스토머의 스트랜드를 그 일부가 교차하거나 서로 겹치도록 배열하거나 혹은 엘라스토머의 스트랜드를 틈없이 배열하여 웹으로 할 수도 있다. 또한, 이 경우 엘라스토머의 성형과 부직포로의 접합을 별개의 공정으로 실시할 수도 있다.
예컨대, 가로방향으로 방향성을 갖는 엘라스토머의 웹을 제조하기 위해서는, 도 9a 내지 도 9c 에 나타내는 장치를 사용할 수 있다. 엘라스토머의 웹의 형성과 부직포로의 접합을 별개의 공정으로 실시할 경우, 가로방향으로 방향성을 갖는 엘라스토머의 웹은 엘라스토머의 연화점온도 이상의 온도로 가열되면서 가로방향으로 잡아늘여져서 가로방향으로 배열을 갖는 웹이 형성된다. 그리고, 필라멘트가 세로방향으로 배열된 부직포를 반송하면서 엘라스토머의 웹을 부직포와 겹치게 하며, 그 후 캘린더 롤 법 혹은 엠보스 롤 법 등을 이용하여 열을 부여하면서 부직포와 엘라스토머의 웹을 접합함으로써 복합쉬트가 얻어진다.
도 13 에 엘라스토머의 웹과 부직포의 접합장치의 일례를 나타낸다. 도 13 에 나타내는 장치에서는 필라멘트가 세로방향으로 배열된 부직포 (141) 와, 가로방향으로 배열을 갖는 엘라스토머의 웹 (143) 은, 서로 겹쳐진 상태에서 핀치 롤 (144,144')을 경유한 후, 가열실린더 (145) 에 공급되어 가열실린더 (145) 와 열압착 롤 (146) 사이에서 열압착되어 복합쉬트 (147) 로 된다.
부직포 (141) 와 엘라스토머의 웹 (143) 의 접합에는 열을 사용하는 것이 가장 효율적이며 저렴한 방법이다. 그러나 엘라스토머의 종류에 따라서는, 일반적으로 사용되는 EVA 등의 접착성이 있는 제 3 층을 부직포 (141) 와 엘라스토머의 웹 (143) 사이에 개재시켜 양자를 접합할 수도 있다. 이 경우에는, 핀치 롤 (144,144') 의 어느 한쪽에 풀 욕을 설치하고, 이 풀 욕에 의해 접착제를 공급함으로써, 부직포 (141) 와 엘라스토머의 웹 (143)을 접합할 수 있다.
그리고, 도 13 에 나타낸 예에서는 부직포 (141) 의 필라멘트의 배열을 세로방향으로 하고, 엘라스토머의 웹 (143) 은 가로방향으로 배열을 갖는 것으로 하여 설명하였으나, 이들 배열방향은 반대여도 된다.
(제 4 실시형태)
도 14를 참조하면, 부직포 (521) 의 한쪽 면에 신축성 웹으로서 열가소성 엘라스토머로 이루어지는 망형상화 필름 (522) 이 접합된 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 복합쉬트 (520) 가 도시되어 있다. 부직포 (521) 는 비탄성 파이버 (521a) 가 거의 세로방향으로 배열되어 연신된 것이다. 망형상화 필름 (522) 에는 통기공으로서 가로방향으로 긴 다수의 개구 (522a) 가 그물눈형상으로 형성되어 있다.
이 복합쉬트 (520) 에 사용되는 부직포 (521) 는 파이버 (521a) 가 세로방향으로 배열되어 연신되어 있기 때문에, 세로방향으로의 변형은 작지만, 파이버 (521a) 의 배열방향과 거의 직각인 방향인 가로방향으로는 크게 변형가능하다. 즉, 제 1 실시형태에서 사용되고 있는 부직포와 동일한 성질을 갖는다.
이 같은 부직포 (521) 에 열가소성 엘라스토머로 이루어지는 망형상화 필름 (522) 이 접합됨으로써, 가로방향으로는 신축이 자유롭지만, 세로방향으로는 거의 늘어나지 않아서 치수안정성이 우수한 복합쉬트 (520) 가 얻어진다.
또한, 망형상화 필름 (522) 에는 다수의 개구 (522a) 가 형성되어 있기 때문에, 복합쉬트 (520) 에 신축기능을 갖게 하기 위하여 엘라스토머를 사용하였다 하더라도 통기성 및 투습성을 갖는다. 또한, 이들 개구 (522a) 는 가로방향으로 긴 형상이기 때문에, 신축방향, 즉 가로방향에서의 엘라스토머의 이용효율이 높아져서 적은 일래스터머의 양으로 효율이 좋은 신축특성을 얻을 수 있다.
열가소성 일래스터머로서는, 제 1 실시형태에서 사용한 것과 동일한 것을 사용할 수 있다.
파이버 (521a) 로서는, 부직포로 하였을 때에 통기성, 투습성을 갖는 구조로 할 수 있는 것이라면, 장섬유 필라멘트, 단섬유 (쇼트 파이버) 모두 사용할 수 있다. 장섬유 필라멘트로 구성한 부직포는 수백회의 반복신축에 대해서도 섬유의 누락이 없고, 소위 린트 프리의 용도에 적합하다. 장섬유 필라멘트로 구성한 부직포로서는, 스펀본드부직포, 멜트 블로 부직포를 연신한 부직포, 토우를 개섬한 부직포 등이 있다. 한편, 단섬유로 구성한 부직포는 면 같은 질감으로 감촉이 좋아서 피부에 직접 닿는 용도에 적합하다. 단섬유로 구성한 부직포로서는 카드 후의 웹 등이 있다.
파이버 (521a) 에 적합한 폴리머로서는, 제 1 실시형태에 있어서의 필라멘트에 적합한 폴리머와 동일한 것을 사용할 수 있으나, 폴리우레탄 등과 같은 고무탄성을 갖는 폴리머로 이루어지는 파이버는 제외한다.
이어서, 복합쉬트 (520) 의 제조방법의 일례에 대하여 도 15 의 공정도를 참조하면서 설명한다.
복합쉬트 (520) 의 제조방법은 크게 분류하여 부직포 (521)를 제조하는 공정과, 엘라스토머 웹 (신축성 웹)을 제조하는 공정과, 이들을 접합하는 공정으로 이루어진다.
부직포 (521)를 제조하는 공정에서는, 우선 적절한 방사장치를 사용하여 파이버 (521a) 가 거의 세로방향으로 배열한 웹을 얻는다 (단계 101). 이어서, 이 웹을 파이버 (521a) 의 배열방향으로 연신함으로써 종연신 부직포를 얻는다 (단계 1102).
한편, 엘라스토머 웹을 제조하는 공정에서는, 우선 엘라스토머로 이루어지는 필름에 가로방향의 슬래트를 형성한다 (단계 1103). 이어서, 슬래트가 형성된 필름을 가로방향으로 신장, 즉 잡아늘인다 (단계 1104). 그럼으로써, 필름은 종향방으로는 줄어듦과 동시에 슬래트가 형성된 부분이 가로방향으로 확대되어 도 14 에 나타내는 바와 같은 개구 (522a) 로 된다. 슬래트는 가로방향으로 형성되어 있기 때문에, 개구 (522a) 는 가로방향으로 보다 긴 것으로 된다. 또한, 슬래트를 지그재그형상으로 형성함으로써, 도 14 에 나타낸 바와 같은 개구패턴이 얻어진다.
이어서, 가로방향으로 잡아늘인 필름을 그 상태 그대로 필름을 구성하는 재료의 유동개시온도 이상의 온도로 가열 (열가열) 한다 (단계 1105). 이 상태를 유지함으로써 필름의 복원력은 소멸되고, 필름에 부여하고 있는 장력을 제거하여도 필름은 도 14 에 나타낸 형상을 유지하며, 그럼으로써 망형상화 필름 (522) 이 형성된다. 즉, 이 공정에서의 가열은 필름에 장력이 가해져 있는 상태에서 이 장력이 소실될 때까지 실시된다. 가열시간을 단축하기 위하여 가열온도는 상기 유동개시온도 이상 10 내지 20 ℃ 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 상기 유동개시온도 이상 30 내지 50 ℃ 이다.
유동개시온도는 엘라스토머의 하드 세그먼트가 비결정성 폴리머인 경우에는 유리전이온도이고, 그 온도 이상에서 엘라스토머의 유동이 시작된다. 하드 세그먼트가가 결정성 폴리먼인 경우에는, 그 유동개시온도는 결정의 융해온도이고, 그 온도 이상에서 엘라스토머의 유동이 시작된다. 열가소성 폴리머의 유리전이온도 및 융해온도는 JISK 7121 에 의한 DSC 장치에 의해 측정된다. 그리고, 유리전이온도 또는 융해온도는 하드 세그먼트의 폴리머 단체로 측정한 경우보다 열가소성 엘라스토머로 된 경우가 일반적으로 낮다.
열처리는 통상은 수축을 허용하지 않는 정장열처리가 일반적인데, 약간의 수축을 수반하는 열처리, 즉 수축열처리도 적용할 수 있다. 수축의 범위로서는 20 내지 30 % 이하가 바람직하고, 통상은 10 % 전후이다. 특히, 열처리의 시간이나 온도를 충분히 취할 수 없는 경우에는, 약간의 수축을 수반하는 열처리가 복원력을 소실시키는 데 효과가 있다.
최종적인 필름의 폭 (가로방향의 길이) 은 초기단계의 필름을 가로방향으로 잡아늘여서 얻어지기 때문에, 초기단계의 필름의 폭은 최종적인 필름의 폭 및 필름의 잡아늘림 배율을 고려하여 결정된다.
여기에서는 필름의 가로방향으로의 잡아늘림과 가열 (열처리)을 별개로 실시하였으나, 이들은 동시에 실시하여도 된다. 단, 필름이 고무탄성물질인 엘라스토머로 이루어지는 것으로서, 실온 또는 낮은 온도의 가열하에서 잡아늘임으로써 보다 균일하게 신장하기 때문에, 잡아늘임공정과 가열공정은 별개의 공정으로 하는 것이 바람직하다.
그리고, 다음과 같이 하여 얻어진 부직포 (521) 와 망형상화 필름 (522)을 각각의 폭방향의 위치를 일치시켜 접합한다 (단계 1106). 망형상화 필름 (522) 은 열가소성 엘라스토머로 이루어지기 때문에, 망형상화 필름 (522)을 가열하는 것만으로 망형상화 필름 (522) 이 부직포 (521) 에 용이하게 접착된다. 따라서, 접착제 등을 사용하는 일 없이 간단하면서 저렴하게 부직포 (521) 와 망형상화 필름 (522)을 접합시킬 수 있다.
그리고, 이 접합공정에 있어서, 신장전의 필름을 부직포 (521) 위에 공급하고, 이 필름을 신장시킨 상태에서 부직포 (521) 와 겹쳐서 가열하여, 필름의 복원력의 소실과, 필름과 부직포 (5621) 의 접합을 동시에 실시하여도 된다.
이하, 상술한 각 공정에 대하여 상세하게 설명한다.
(4-a) 부직포 제조공정
부직포 (521) 는 대표적으로는 통상의 부직포의 방사법인 멜트 블로법이나 스펀본드법을 사용하여 방사한 웹을 세로방향으로 연신함으로써 제조할 수 있다. 이들 방사나 연신에 대해서는 제 1 실시형태에서 나타낸 방사장치나 종연신장치와 동일한 것을 사용하여 제 1 실시형태와 동일한 방법으로 실시할 수 있으므로, 그 상세한 설명은 생략한다.
(4-b) 망형상화 필름 제조공정
망형상화 필름 (522) 은 열가소성 엘라스토머로 이루어지는 원막을 출발점으로 하여 전술한 바와 같이 이 원막에 슬래트를 형성하고, 가로방향으로 잡아늘이고, 가열하여 복원력을 소멸시킴으로써 제조된다. 원막으로서는, 일반적인 필름, 예컨대 T 다이법으로 만들어진 것이나 관형상막을 절개하여 만들어진 것 등이 사용된다.
우선, 원막에 대한 슬래트의 형성은, 예컨대 도 16 에 나타내는 장치로 실시할 수 있다. 도 16 에 있어서, 원막인 필름 (523) 은 실온인 채로 또는 예열되어 니프 롤러 (201,201') 의 사이를 거쳐 회전 롤러 (202) 위로 안내된다. 회전 롤러 (202) 의 주면에는, 예컨대 도 17 에 나타내는 바와 같이 빗변에 절삭날을 갖는 삼각날 (203a) 이 일렬로 늘어선 커터 (203) 가 방사상으로 고정되어 있다. 또한, 인접하는 커터 (203) 는 삼각날 (203a) 의 위치가 서로 삼각날 (203a) 의 배열피치의 반피치분만큼 어긋나서 배치되어 있다.
회전 롤러 (202) 의 표면속도는 니프 롤러 (201,201') 에 의한 필름 (523) 의 공급속도보다 빠르고, 커터 (203) 는 필름 (523)을 장력하에서 절막한다. 그럼으로써, 도 18a 에 나타내는 바와 같이 필름 (523) 에는 가로방향의 슬래트 (523a) 이 지그재그패턴으로 형성된다. 회전 롤러 (202) 를 통과하여 슬래트 (523a) 이 형성된 필름 (523) 은 니프 롤러 (204,204') 에 의해 인취되어 다음 공정으로 이송된다. 그리고, 니프 롤러 (204,204') 에 의한 필름 (523) 의 인취속도는 커터 (203) 의 날 끝의 주속 보다 빠르다. 이렇게 함으로써, 커터 (203) 의 날 끝이 필름 (523)에서 빠져나가기 쉬워진다.
이상과 같이 하여 필름 (523) 에 슬래트 (523a) 이 형성되면, 이어서 필름 (523)을 가로방향으로 잡아늘인다.
필름 (523) 의 가로방향으로의 잡아늘임에는, 예컨대 도 11 에 나타낸 바와 같은 풀리식 횡연신장치를 사용하여 다음과 같이 하여 필름의 폭을 넓힌다. 우선, 이 장치에 도 18a 에 나타낸 필름 (523)을 공급한다. 여기서, 챔버 (132) 내의 분위기는 필름 (523) 의 재료의 유동개시온도 이상의 온도로 가열되어 있어서, 필름 (523) 이 벨트 (130,130')에서 멀어지기 전에 필름 (523) 의 복원력이 소멸되어 있다. 그 결과, 턴 롤 (131)을 거쳐 인취된 후에도 필름 (523) 은 넓혀진 폭을 유지하며, 도 18b 에 나타내는 바와 같이 그물눈패턴으로 개구 (522a) 가 형성된 망형상화 필름 (522) 으로 된다.
그리고, 여기에서는 원막에 커터를 사용하여 슬래트를 형성한 예를 나타냈으나, 원막에 대한 슬래트의 형성방법은 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 일본 공개특허공보 평5-228669 호에 개시되어 있는 바와 같은 레이저 빔, 적외선 혹은 자외선을 필름으로 조사함으로써 슬래트를 형성하여도 된다.
(4-c) 접합공정
종연신 부직포와 망형상화 필름의 접합에는 캘린더 롤 법 혹은 엠보스 롤 법 등을 사용할 수 있다. 바람직하게는 도 13 에 나타낸 장치를 사용하여 일래스터머의 웹 (143) 대신에 망형상화 필름 (522)을 공급함으로써, 종연신 부직포와 망형상화 필름 (522)을 접합할 수 있다.
또한, 부직포 (521) 와 망형상화 필름 (522) 의 접합에는 상술한 방법외에 초음파접착이나 고주파접착 혹은 니들펀치나 워터제트 등의 물리적 접합방법을 사용할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시형태에서는, 열가소성 엘라스토머 웹의 신장 및 가열에 의해 웹의 복원력을 소멸시킨 상태에서 엘라스토머 웹과 비탄성 파이버로 이루어지는 부직포를 접합하고 있다. 이 같이 엘라스토머 웹을 신장함으로써, 엘라스토머 웹의 개구가 확대되어 충분한 통기성 및 투습성을 갖는 복합쉬트로 할 수 있다. 엘라스토머 웹의 신장배율은 통상은 2 배이며, 바람직하게는 3 배 이상이다.
또한, 엘라스토머 웹을 신장함으로써, 엘라스토머 웹은 두께가 얇아지고 또한 망을 구성하는 스트랜드가 가늘어져서 유연성이 증가하기 때문에, 의료 등의 용도에 특히 바람직한 신축성 복합쉬트로 된다. 신장한다는 것은, 엘라스토머 웹의 원반의 두께가 신장배율만큼 두꺼워도 된다는 것이다. 열가소성 엘라스토머에서는 두께가 얇은 웹을 균일한 두께로 제조하기가 어렵기 때문에, 신장에 의해 웹의 두께를 얇게 함으로써, 엘라스토머 웹의 원반을 용이하게 제조할 수 있다.
그리고, 본 실시형태에서는 엘라스토머 웹을 가로방향으로 신장시키고 있는데, 그럼으로써 좁은 원반폭으로부터 폭이 넓은 제품을 만들 수 있다. 따라서, 엘라스토머 웹의 가로방향으로의 신장은 설비비용도 저렴하고, 성형성이 나쁜 열가소성 엘라스토머를 사용한 폭이 넓은 웹의 제조에 적합하다.
또한, 본 실시형태에서는 부직포 (521) 와 망형상화 필름 (522)을 접합한 복합쉬트 (520)를 나타냈으나, 이 복합쉬트 (520)를 구성하는 망형상화 필름 (522) 은 신축성 웹으로서 그 단체로 사용할 수도 있다. 망형상화 필름 (522) 이 신축성 웹으로서 사용되는 경우, 망형상화 필름 (522) 은 주로 가로방향으로 신축성을 갖는 웹으로 된다. 세로방향으로는 신장응력을 가해도 고무탄성적인 신축거동이 가로방향에 비교하여 작아서 개구 (522a) 가 확대될 뿐 신축성은 적다.
또한, 상술한 바와 같이 망형상화 필름 (522) 은 필름 (523)을 가로방향으로 신장시켜 만들어지기 때문에, 폭이 넓은 신축성 웹으로 할 수 있다. 즉, 좁은 원반폭으로부터 폭이 넓은 제품을 만들 수 있기 때문에, 설비비도 저렴해지고, 성형성이 나쁜 열가소성 엘라스토머의 가공에 적합하다. 또한, 필름을 신장시켜 신축성 웹으로 하였기 때문에, 신장배율에 비례하여 두께가 얇고 부드러운 신축성 웹으로 된다. 그 결과, 촉감이 좋아져서 의료 등의 용도에 적합하게 사용할 수 있다.
필름의 신장방향은 신축성 웹이 목적으로 하는 신축방향으로 결정된다. 즉, 본 형태에서는 가로방향이다. 또한, 후술하는 바와 같은 세로방향으로의 신축을 목적으로 하는 신축성 웹의 경우에는 세로방향으로 신장되고, 종횡 양방향으로의 신축을 목적으로 하는 신축성 웹의 경우에는 종횡 양방향으로 신장된다.
필름을 신장한다는 것은, 원반인 필름의 두께가 신장배율만큼 두꺼워도 된다는 것이다. 열가소성 엘라스토머를 사용하여 얇은 원반을 균일한 두께로 제조하기는 어렵기 때문에, 이 같이 원반의 두께가 두꺼워도 된다는 것은, 원반의 제조도 용이하다. 신장배율은 바람직하게는 2 배 이상이고, 더 바람직하게는 3 배 이상이다.
열가소성 엘라스토머는 가열상태에서 소성변형하기 쉽기 때문에, 열처리후의 가열된 상태에서 열프레스함으로써 웹을 편평화할 수 있다. 따라서, 신장에 의해 얇아진 웹을 이 열프레스에 의해 더욱 얇게 할 수 있다. 열프레스에 의해 웹의 두께를 적어도 3 분의 2, 바람직하게는 2 분의 1 이하로 할 수 있다. 웹은 열프레스에 의한 편평화에 의해 보다 플렉시블해져서 소프트한 질감으로 부드러운 감촉의 웹으로 된다. 또한, 이 열프레스는 신장에 의한 복원력을 소실시키는 데에도 효과가 있다.
그리고, 본 실시형태에서는 필름을 가로방향으로 신장시키고 있으며, 이것에 사용되는 장치의 일례로서 도 11 에 나타낸 것을 예로 들었으나, 이하 도 19 및 도 20을 참조하여 필름을 가로방향으로 신장시키는 장치의 다른 예에 대하여 설명한다.
도 19 에 나타내는 장치는 신장풀리 (321) 로부터 벨트 (322), 즉 필름 (523) 이 떨어지는 위치를 조절할 수 있도록, 벨트의 교환 혹은 텐션조정용 풀리 (도시생략) 의 위치를 조정하거나 하여 턴 풀리 (325)를 이동가능하게 설치한 것이다. 풀리방식의 신장장치에서는 도 11 에도 나타낸 바와 같이 신장풀리 (321) 가 배치됨으로써, 신장풀리 (321) 사이의 간격이 점차 넓어지는 신장부 (A) 와, 신장풀리 (321) 사이의 간격이 거의 일정한 평행부 (B) 와, 신장풀리 (321) 사이의 간격이 점차 좁아지는 수축부 (C)를 구성한다. 도 13 에 나타내는 신장장치에서는 턴 풀리 (325) 가 평행부 (B) 와 수축부 (C)를 이동할 수 있도록 설치되어 있다. 따라서, 턴 풀리 (325)를 평행부 (B) 에 위치시키면 필름 (523) 은 도 11에서 설명한 것과 동일하게 신장되며, 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이 턴 풀리 (325)를 수축부 (C) 에 위치시키면, 필름 (523) 은 최대폭까지 신장한 후, 약간 수축되어 인취된다.
도 20 에 나타내는 신장장치는 신장풀리 (331,331') 로부터 벨트 (332,332'), 즉 필름 (523) 이 떨어지는 위치의 근방에, 필름 (523) 을 끼워 넣는 금속 롤 (336) 과 고무 롤 (337)을 설치하고 있다. 이 같이 금속 롤 (336) 및 고무 롤 (337)을 설치함으로써, 가열되어 복원력이 소실된 필름 (523) 은 가열상태로 프레스되어 보다 두께가 얇은 신축성 웹을 얻을 수 있다.
도 11, 도 19 및 도 20 에 나타낸 장치는 풀리방식의 신장장치이나, 웹의 가로방향으로의 신장에는 풀리방식 뿐만 아니라 텐터방식 등의 횡신장장치를 사용할 수도 있다.
이상, 가로방향으로 큰 신축성을 갖는 복합쉬트를 구성하거나 또는 그 단체로도 가로방향으로 신축성을 갖는 가로방향 신축 웹의 대표적인 예에 대하여 그 제조방법과 함께 설명하였으나, 가로방향 신축 웹의 통기공 (개구) 의 형상은 도 14 에 나타내는 것에 한정되지 않는다.
단, 가로방향 신축 웹을 복합쉬트에 사용하는 경우에는, 엘라스토머의 사용효율의 관점에서 복합쉬트의 신축방향과 비교하여 이것과 직교하는 방향에서의 일래스터머의 사용량이 적은 편이 바람직하다. 이하, 바람직한 개구패턴의 예를 몇가지 나타낸다.
도 21a 에 나타내는 예는 사다리형상 개구패턴을 갖는 사다리형상화 필름 (531) 의 예이다. 개구 (531a) 는 사다리형상화 필름 (531) 의 가로방향의 거의 전역에 걸친 길이를 가지며, 이 개구 (531a) 가 사다리형상화 필름 (531) 의 세로방향으로 늘어서서 배열되어 있다. 이 같은 사다리형상화 필름 (531)을 제조하기 위해서는, 도 21b 에 나타내는 바와 같이 그 원막이 되는 필름 (530) 의 폭방향의 거의 전역에 걸친 슬래트 (530a)을 세로방향으로 간격을 두고 형성하여 이것을 가로방향으로 신장하고, 열가소성 엘라스토머의 유동개시온도 이상의 온도로 가열하여 복원력을 소실시키면 된다.
도 22a 에 나타내는 예는 서로 굵기가 다른 줄기부분 (541b) 과 가지부분 (541c) 이 교차한 개구패턴을 갖는 가지형상화 필름 (541) 의 예이다. 가지형상화 필름 (541) 에 가로방향과 거의 평행한 줄기부분 (541b) 과, 이 줄기부분 (541b) 보다 두께가 가늘고, 줄기부분 (541b) 과 비스듬하게 교차한 가지부분 (541c)을 갖는다. 개구 (541a) 는 이들 줄기부분 (541b) 과 가지부분 (541c) 으로 둘러싸여 형성되어 있다. 이 같은 가지형상화 필름 (541)을 제조하기 위하여는 도 22b 에 나타내는 바와 같이 원막인 필름 (540) 에 가로방향의 슬래트 (40a)을 계단형상으로 배열하여 형성하며 이들을 가로방향으로 신장하고, 열가소성 엘라스토머의 유동개시온도 이상의 온도로 가열하여 복원력을 소실시키면 된다.
(제 5 실시형태)
도 23을 참조하면, 파이버 (551a) 가 거의 가로방향으로 배열되어 연신된 부직포 (551) 의 한쪽 면에 신축성 웹으로서 세로방향으로 긴 다수의 개구 (552a) 가 형성된 열가소성 엘라스토머로 이루어지는 망형상화 필름 (552) 이 접합된 복합쉬트 (520) 가 도시되어 있다.
본 실시형태의 복합쉬트 (550) 는 부직포 (551) 및 망형상화 필름 (552) 의 종과 횡의 관계를 제 4 실시형태와 반대로 한 것이다. 따라서, 그 특성도 제 4 실시형태에서 기술한 복합쉬트와 종과 횡의 관계가 반대로 되어 있다. 즉, 본 실시형태의 복합쉬트 (550) 는 세로방향으로는 신축이 자유롭지만 가로방향으로는 거의 신축하지 않아서 치수안정성이 우수한 것이다. 기타 통기성 (투습성)을 갖는 점, 엘라스토머의 이용효율이 높은 점 등은 제 4 실시형태와 동일하다. 또한 부직포 (551)를 구성하는 재료나 엘라스토머는 제 4 실시형태와 동일한 것을 사용할 수 있다.
이어서, 본 실시형태의 복합쉬트 (550) 의 제조방법에 일례에 대하여 도 24 의 공정도를 참조하면서 설명한다.
본 실시형태에서도 제 4 실시형태와 동일하게 복합쉬트 (550) 의 제조공정은 크게 분류하여 부직포 (551)를 제조하는 공정과, 엘라스토머 웹을 제조하는 공정과, 이들을 접합하는 공정으로 이루어진다.
부직포 (551)를 제조하는 공정에서는 우선, 적절한 방사장치를 사용하여 파이버가 거의 가로방향으로 배열된 웹을 얻는다 (단계 1111). 이어서, 이 웹을 파이버의 배열방향으로 연신하여 (단계 1112) 횡연신된 부직포 (551)를 얻는다.
한편, 엘라스토머의 웹을 제조하는 공정에서는 우선, 엘라스토머로 이루어지는 필름에 세로방향으로 긴 슬래트를 형성한다 (단계 1113). 이어서, 슬래트가 형성된 필름을 세로방향으로 잡아늘여서 필름의 재료의 유동개시온도 이상의 온도로 가열한다 (단계 1114). 그럼으로써 필름의 복원력이 소멸된다. 이어서, 슬래트가 형성된 필름의 폭을 넓힌다 (단계 1115). 이 때 필름은 그 재료의 유동개시온도 이상의 온도로 가열된다. 그럼으로써, 필름의 복원력이 소멸되어 도 23 에 나타낸 바와 같은 세로길이의 개구 (552a) 가 형성된 망형상화 필름 (552) 이 얻어진다.
그리고, 이상과 같은 방법으로 얻어진 부직포 (551) 와 망형상화 필름 (552)을 각각 폭방향의 위치를 일치시켜 접합하여 (단계 1116) 복합쉬트 (550) 로 한다.
이하, 상술한 각 공정에 대하여 상세하게 설명한다.
(5-a) 부직포 제조공정
부직포의 제법으로는 예컨대 일본 공개특허공보 평3-36948 호, 일본 공개특허공보 평7-6126 호, 일본 특허 제 2612203 호 공보, 재공표 특허 WO9617121 호, 일본 공개특허공보 평10-204764 호, 일본 공개특허공보 평11-222759 호에 개시된 방법을 들 수 있다.
본 실시형태에서는 파이버가 거의 가로방향으로 배열되어 연신하고 있는 부직포를 사용하고 있으므로, 부직포의 제조에는 제 4 실시형태와는 다른 장치가 사용된다. 그 일례로는 예컨대 도 9a 내지 도 9c 에 나타낸 장치를 들 수 있다. 이 장치를 사용하여 분사구 (108)에서 부직포를 구성하는 폴리머의 융액을 토출함으로써 스크린 메시 (112) 위에 가로방향으로 배열된 성분을 많게 한 상태에서 파이버가 축적되어 가로방향의 배열을 주체로 한 부직포가 얻어진다.
얻어진 부직포는 황방향으로 연신되어 횡연신 부직포로 된다. 부직포의 가로방향으로의 연신에 대하여도 도 11 에 나타낸 장치를 그대로 이용할 수 있다.
(5-b) 망형상화 필름의 제조공정
본 실시형태에서 사용되는 망형상화 필름 (552) 은 열가소성 엘라스토머로 이루어지는 필름을 출발점으로 하여 상술한 바와 같이 필름에 슬래트를 형성하고, 가로방향으로 잡아늘여서 폭을 넓힘으로써 제조된다.
우선, 필름에 세로방향의 슬래트를 형성한다. 슬래트의 형성은 제 4 실시형태와 마찬가지로 필름을, 주면에 커터가 설치된 회전롤러 위를 통과시킴으로써 실시할 수 있다. 그리고, 본 실시형태에서는 세로길이의 슬래트를 형성하므로 커터는 제 2 실시형태에서 사용한 것과 직교하는 방향으로 장착된다. 그럼으로써 도 25a 에 나타내는 바와 같이 세로방향의 슬래트 (553a) 이 지그재그패턴으로 형성된 필름 (553) 이 얻어진다.
이어서, 필름을 세로방향으로 잡아늘이는데, 필름을 세로방향으로 잡아늘이는 데에는 제 4 실시형태에서 부직포의 종연신에 사용한 것과 동일한 장치, 또는 일반적인 종연신장치를 사용할 수 있다. 이 경우, 필름을 세로방향으로 잡아늘이면 잡아늘림 배율에 따라 필름의 폭이 좁아지고, 좁아진 만큼 슬래트가 벌어져서 필름이 망형상화된다. 이 때, 필름은 유동개시온도 이상의 온도로 가열되어 복원력이 소멸된다.
이어서, 슬래트가 형성된 필름의 폭을 넓히는데, 이 공정에서는 제 4 실시형태에 있어서의 필름의 폭넓힘에 사용한 장치와 동일한 장치, 즉 도 11 에 나타낸 장치를 사용하여 필름의 폭을 넓힐 수 있다. 이 때 필름은 그 재료의 유동개시온도 이상의 온도로 가열되어 복원력이 소멸되고, 그럼으로써 도 25b 에 나타내는 바와 같은 세로길이의 개구 (552a)를 갖는 망형상화 필름 (552) 이 얻어진다. 그리고, 이 때의 폭넓힘 배율은 세로방향으로 잡아늘였을 때의 배율 보다 작다. 즉 필름은 상대적으로 세로방향으로 신장된다.
여기서는 필름에 세로길이의 슬래트를 형성한 다음에 세로방향으로 잡아늘이고, 그 후 폭을 넓히는 예에 대하여 기술하였으나, 도 26 에 나타내는 바와 같이 우선, 필름을 세로방향으로 잡아늘인 (단계 1113') 다음 종슬래트를 형성하고 (단계 1114'), 이어서 슬래트가 형성된 필름을 가로방향으로 폭을 넓혀도 (단계 1115') 된다.
필름의 신장 및 열처리는 동시에 실시해도 되지만 제 4 실시형태와 동일하게 필름을 균일하게 신장시키는 것을 고려하면 필름의 신장은 열가소성 엘라스토머의 유동개시온도 보다 낮은 온도로 실시하고, 신장공정과 열처리공정을 별개의 공정으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 얻어진 필름 (웹) 의 두께를 보다 얇게 하기 위하여 열처리후의 필름에 대하여 가열된 상태에서 열프레스를 실시하여도 된다.
필름의 세로방향으로의 신장에는 통상의 필름이나 부직포의 연신에 되는 롤 연신법에 의한 것을 사용할 수 있다. 롤 연신에 있어서 웹 폭에 대하여 연신간 거리를 극단적으로 짧게 한 근접연신수단은 신장후의 필름의 폭이 좁아지지 않으므로 폭이 넓은 웹을 제조할 수 있음과 동시에 균일하게 신장할 수 있으며 또한 다른 연신법에 비하여 동일한 신장비율로 두께가 얇은 웹을 제조할 수 있으므로, 본 발명에 있어서의 세로방향으로의 신장에 가장 적합하다. 또한 근접연신수단은 장치도 간단하다. 근접연신수단으로는 본 발명자들에 의한 선발명인 일본 특허공보 평3-36948 호 및 일본 공개특허공보 평10-204767 호에 개시된 것이 특히 적합하다.
여기서, 필름을 세로방향으로 신장 및 열처리하는 장치에 대하여 도 27을 참조하여 설명한다. 도 27 에 있어서 슬래트 (553a) (도 25a 참조) 이 형성된 필름 (553) 은 턴 롤 (305)을 경유하여 신장실린더 (301) 로 안내된다. 신장실린더 (301) 는 가열되어 있어도 되지만 통상은 실온인 채 사용된다.
필름 (553) 의 이송방향에 대하여 신장실린더 (301) 의 하류측에는 신장실린더 (301) 와 간격을 두고 열처리실린더 (304) 가 배치되어 있다. 열처리실린더 (304) 는 필름 (553)을 유동개시온도 이상의 온도로 가열하기 위한 것으로서, 그 주면속도가 신장실린더 (301) 의 주면속도 보다 빠른 속도로 회전되고 있다. 그럼으로써 필름 (553) 은 양 실린더 (301,304) 의 주면속도비의 배율로 신장되고 그 상태에서 복원력이 소실된다. 또한 신장실린더 (301) 의 필름 (553) 이 떨어지는 위치, 및 열처리실린더 (304) 의 필름 (30) 이 도입되는 위치에는 각각 고무제의 니프 롤 (302,303) 이 배치되어 있으며, 그럼으로써 필름 (553) 의 신장점간 거리가 안정된다.
열처리실린더 (304)에서 열처리되어 복원력이 소실된 필름 (553) 은 열처리실린더 (304) 와 프레스 롤 (306) 에 의해 프레스되어 신축성 웹으로 되어 인취된다.
(5-c) 접합공정
파이버가 가로방향으로 배열되어 연신된 부직포와, 세로길이의 개구를 갖는 망형상화 필름의 접합은 제 4 실시형태와 동일한 방법으로 실시할 수 있다.
(제 6 실시형태)
상술한 제 4 및 제 5 실시형태에서는 엘라스토머 웹으로서 개구를 갖는 필름을 사용한 예를 나타내었으나 이에 한정되지 않고 열가소성 엘라스토머로 형성된 부직포를 사용할 수 있다.
엘라스토머 웹으로서 열가소성 엘라스토머 부직포를 사용한 경우의 복합쉬트의 제조공정의 예를 도 28 및 도 29 에 나타낸다.
도 28 에 나타내는 예에 있어서, 비탄성 부직포를 제조하는 공정의 파이버 방사공정 (단계 1121) 및 종연신공정 (단계 1122) 은 제 4 실시형태와 동일하다. 한편, 엘라스토머 부직포를 제조하는 공정에서는, 우선 엘라스토머의 파이버를 세로방향으로 배열시킨 부직포를 형성하고 (단계 1123), 이어서 이것을 가로방향으로 잡아늘여서 (단계 1124) 엘라스토머의 유동개시온도 이상의 온도로 가열한다 (단계 1125). 그리고, 비탄성 부직포와 엘라스토머 부직포를 접합하여 (단계 1126) 복합쉬트를 제조한다.
이 같이 하여 얻어진 복합쉬트를 도 30 에 나타낸다. 도 30 에 나타내는 복합쉬트 (560) 는 비탄성 파이버가 거의 세로방향으로 배열된 비탄성 부직포 (561) 와, 엘라스토머의 파이버가 거의 가로방향으로 배열된 엘라스토머 부직포 (562) 로 구성된다.
도 29 에 나타내는 예는 비탄성 부직포와 엘라스토머 부직포의 파이버의 배열을 도 30 에 나타낸 것과 반대로 한 복합쉬트를 제조하는 예이다. 도 29 에 나타내는 예에 있어서 비탄성 부직포를 제조하는 공정의 파이버 방사공정 (단계 1131) 및 횡연신공정 (단계 1132) 은 제 5 실시형태와 동일하다. 한편, 엘라스토머 부직포를 제조하는 공정에서는, 우선 엘라스토머의 파이버를 세로방향으로 배열시킨 부직포를 형성하고 (단계 1133), 이어서 이것을 세로방향으로 잡아늘여서 (단계 1134) 엘라스토머의 유동개시온도 이상의 온도로 가열한다 (단계1135). 그리고, 비탄성 부직포와 엘라스토머 부직포를 접합하여 (단계 1136) 복합쉬트를 제조한다.
엘라스토머 부직포는 통상의 멜트 블로법이나 스펀본드법에 의한 부직포 (일본 공개특허공보 소 61-55249 호) 혹은 본 발명자들에 의한 선발명 (일본 공개특허공보 평2-242960 호, 일본 공개특허공보 평10-204767 호 등) 의 방사법을 이용할 수도 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다. 엘라스토머 부직포의 신장 또한 비탄성 부직포와 엘라스토머 부직포의 접합은 제 4 실시형태 또는 제 5 실시형태에서 기술한 부직포와 엘라스토머를 접합하는 수단을 사용하여 실시할 수 있다.
엘라스토머 웹을 부직포로 구성하는 경우, 통기성 등을 위한 개구는 엘라스토머의 파이버간의 틈으로 형성되기 때문에 미세한 것으로 된다. 그러나, 개구가 미세한 것이라 하더라도, 그 후의 신장공정에서 개구가 확대되기 때문에 통기성이나 투습성이 손상되는 일은 없다. 또한, 엘라스토머 웹을 부직포로 구성한 경우의 엘라스토머의 파이버의 배열방향은 신장공정에서 확대된 후의 개구의 형상을 고려하면, 복합쉬트의 신축방향에 있어서의 엘라스토머의 사용효율의 관점에서는 접합되는 부직포의 비탄성 파이버의 배열방향과 직각이 되는 방향인 것이 바람직하다. 바꿔 말하면, 엘라스토머의 부직포의 신장공정에서는 엘라스토머의 파이버의 배열방향으로 엘라스토머 웹을 신장하는 것이 바람직하다. 그럼으로써, 엘라스토머 파이버로 이루어지는 부직포의 개구를 용이하게 일방향으로 긴 개구로 할 수 있다. 또한, 엘라스토머의 부직포라 하더라도, 필름의 경우와 마찬가지로 엘라스토머 부직포에 슬래트를 형성하여 개구부를 더욱 부가하여도 된다.
이 같이 엘라스토머 웹을 부직포로 구성한 경우라도, 그 신장 (신장응력소실을 위한 열처리도 포함한다) 및 비탄성 파이버로 이루어지는 부직포와의 접합에는 이들 파이버의 배열방향에 따라 상술한 여러 가지 장치를 적절히 선택하여 사용하고 상술한 방법으로 실시할 수 있다.
그리고, 비탄성 파이버로 이루어지는 부직포의 파이버의 배열방향과 엘라스토머의 파이버의 배열방향이 동등한 경우에는, 직교적층기라고 불리는 적층수단을 사용하여 양자를 접합할 수 있다. 직교적층기에서는 도 31 에 나타내는 바와 같이 비탄성 파이버로 이루어지는 부직포 (571) 의 반송방향에 대하여 직각방향으로부터 엘라스토머로 이루어지는 부직포 (581) 가 공급된다. 이들을 도시하지 않은 열압착장치에 의해 접합함으로써, 비탄성 파이버의 배열방향과 엘라스토머의 파이버의 배열방향이 직교한 복합쉬트를 얻을 수 있다. 이 방법에 의해 얻어지는 복합쉬트의 폭은 부직포의 폭이다. 따라서, 엘라스토머 파이버로 이루어지는 부직포 (581) 의 공급시에는, 비탄성 파이버로 이루어지는 부직포 (571) 의 폭에 맞춰 부직포 (581)를 절단한 상태에서, 먼저 공급한 부직포 (581a) 와의 겹침이 최소로 되도록 연속적으로 부직포에 겹쳐 나간다.
엘라스토머의 웹은 상술한 개구를 갖는 필름이나 부직포 외에 네트, 열가소성 엘라스토머의 얀으로 만든 편물이나 직물의 형태여도 된다.
(제 7 실시형태)
상술한 제 4 내지 제 6 실시형태에서는 비탄성 파이버와 엘라스토머 웹을 접합하여 세로방향 또는 가로방향 중 일방향으로 신축성을 갖는 복합쉬트로 한 예를 나타냈으나, 여기에서 사용하고 있는 엘라스토머 웹을 응용하여 2 방향 이상으로의 신축을 목적으로 하는 신축성 웹을 만들 수도 있다.
본 실시형태에서는 2 방향 이상으로의 신축을 목적으로 하는 신축성 웹에 대하여 설명한다. 이러한 종류의 신축성 웹은 그 구조의 점에서 단체 웹과 적층 웹으로 다시 분류된다.
(A) 단체 웹
도 32a 내지 도 32e 에 2 방향 이상으로 신축성을 갖는 신축성 웹을 제조하는 데 사용되는 신장전의 원료 웹의 여러 가지 예를 나타낸다.
도 32a 에 나타내는 예는, 열가소성 엘라스토머로 이루어지는 필름 (610) 에 원형의 복수의 펀칭공 (610a)을 형성한 것이다. 도 32b 에 나타내는 예는, 열가소성 엘라스토머로 이루어지는 필름 (611) 에 삼각형의 복수의 펀칭공 (611a)을 형성한 것이다. 도 32c 에 나타내는 예는, 열가소성 엘라스토머의 필라멘트로 이루어지는 부직포형의 원료 웹 (612) 이다. 도 32d 에 나타내는 예는, 열가소성 엘라스토머로 이루어지는 직사각형의 눈을 갖는 네트형상의 원료 웹 (613) 이다. 도 32e 에 나타내는 예는, 열가소성 엘라스토머로 이루어지는 마름모형의 눈을 갖는 네트형상의 원료 웹 (614) 이다.
이들 도 32a 내지 도 32e 에 나타내는 필름 (510,611) 및 원료 웹 (612,613,614) 은, 세로방향 및 가로방향의 2 축방향 또는 다축방향으로 신장되며, 그 상태에서 열처리되어 복원력을 소실시킴으로써 신축성 웹으로 된다.
여기서, 원료 웹을 세로방향 및 가로방향의 2 축방향으로 신장하여 열처리를 실시하는 경우에 사용되는 장치의 일례에 대하여, 필름의 2 축연신에 사용되고 있는 텐터연신장치를 사용한 것을 예로 들어 설명한다.
도 33 에 원료 웹을 종횡 2 축방향으로 신장하여 열처리하는 장치의 일례의 개략평면도를 나타낸다. 도 33 에 나타내는 바와 같이, 이 장치는 수평방향으로 간격을 두고 배치되는 2 개의 레일 (341)을 갖는다. 각 레일 (341) 은 각각 필름 (615) 의 이송방향으로 긴 주회궤도를 갖고 있으며, 각 레일 (341) 에는 이 주회궤도의 전주에 걸쳐 구성된 팬터그래프 기구를 통해 복수의 글립 (342) 이 부착되어 있다. 2 개의 레일 (341) 사이에 공급된 필름 (615) 은 글립 (342) 에 의해 그 양측단부가 파지되어 레일 (341)을 따라 팬터그래프 기구를 주회시킴으로써, 필름 (615) 은 도시한 화살표방향으로 이송된다.
각 레일 (341) 간의 간격은 글립 (342) 에 의한 필름 (615) 의 파지위치에서 필름 (615) 의 이송방향 하류를 향해 점차 넓어지며, 그 후 거의 평행 또는 점차 좁아진다. 필름 (615) 은 레일 (341) 간의 간격이 넓어지는 횡신장영역에서 가로방향으로 신장되고, 그 후의 열처리영역에서 열가소성 엘라스토머의 유동개시온도 이상의 온도로 가열되어 복원력이 소실된다. 도 33 에서는 열처리영역에 설치되는 열원을 도시하지 않았으나, 통상 열원으로서는 열풍이나 적외선 히터 등이 사용된다.
또한, 팬터그래프 기구는 상기 횡신장영역에서는 팬터그래프 기구의 주회에 의한 글립 (342) 의 이동에 따라 인접하는 글립 (342) 간의 간격이 넓어지도록 동작된다. 그럼으로써, 필름 (615) 은 가로방향으로의 신장과 동시에 세로방향으로도 신장된다.
텐터연신장치는, 횡신장영역 및 열처리영역의 온도를 자유롭게 조절할 수 있으며 또한 열처리시간을 길게 취할 수 있다는 이점이 있다.
도 33 에 나타낸 장치에서는 글립 (342) 에 의해 필름 (615) 의 양측연부를 파지하는 것을 나타냈으나, 이것으로 한정되지 않으며, 핀으로 필름을 찌름으로써 필름을 지지하는 것이나 그 외의 파지수단을 사용할 수 있다. 또한, 도 33 에는 글립 (342) 의 간격을 변경할 수 있는 팬터그래프 기구를 갖는 것을 나타냈으나, 팬터그래프 기구를 사용하지 않고 단지 글립 (342) 이 레일 (341) 의 주회궤도를 따라 이동하는 것만의 구성으로 하면, 필름을 가로방향으로만 신장시킬 수 있다.
2 축신장 및 다축신장에 의해 웹은 얇고 부드러워지고 또한 폭이 좁은 웹에서 폭이 넓은 웹이 얻어진다는 이점도 있다.
이상, 필름을 2 축방향으로 신장하는 수단으로서 텐터방식에 의한 예에 대하여 설명하였으나, 필름의 2 축방향으로의 신장은 텐터장치에 한정되지 않으며, 일본 특허공보 평1-60408 호, 일본 특허공보 평4-10851 호, 일본 특허공보 평3-72455 호 등에 개시된 풀리연신장치를 사용한 2 축신장수단을 사용하여도 된다. 또한, 튜블러 2 축연신이나 다축연신 등의 연신수단도, 본 발명의 2 방향 이상으로 신축성을 갖는 신축성 웹을 얻는 수단으로서 사용할 수 있다.
(B) 적층 웹
도 34를 참조하면, 각각 신축의 방향성이 다른 복수의 웹을 적층함으로써, 2 방향 이상으로 신축성을 갖는 신축성 웹이 도시되어 있다.
도 34 에 나타내는 신축성 웹 (620) 은, 도 25a 에 나타낸 것과 동일한 세로길이의 개구패턴을 가지며 세로방향으로 신장 및 열처리된 종신장 필름 (621) 과, 도 18b 에 나타낸 것과 동일한 세로길이의 개구패턴을 가지며 가로방향으로 신장 및 열처리된 횡신장 필름 (622)을 접합한 것이다. 종신장 필름 (621) 과 횡신장 필름 (622) 의 접합은 양자가 열가소성 엘라스토머로 이루어지는 것이기 때문에, 종신장 필름 (621) 및 횡신장 필름 (622) 의 적어도 일측을 가열하는 것만으로 용이하게 양자가 접착된다. 따라서, 접착제 등을 사용하지 않고 간단하면서 저렴하게 적층 웹을 얻을 수 있다.
도 34 에서는 웹으로서 필름을 사용한 경우를 예로 들어 설명하였으나, 웹으로서는 필름에 한정되지 않으며 제 6 실시형태에 나타낸 바와 같이 부직포를 사용하여도 된다.
열가소성 엘라스토머로 이루어지는 부직포는 통상의 부직포의 방사법인 스펀본드법이나 멜트 블로법을 이용하여 제조하는 것이 일반적이나, 이들로 한정되는 것은 아니며, 본 발명에는 장섬유 부직포 혹은 단섬유 부직포 중 어느 것이나 적용가능하다. 그 중에서도 본 발명자들에 의한 선발명인 일본 특허공보 평7-6126 호, 일본 특허 제 2612203 호 공보, 일본 공개특허공보 평10-204767 호 등에 개시된 방사법 및 연신법을 사용하여 제조하는 것이 바람직하다. 이러한 방법에 의해 제조된 부직포는 통기성 및 투습성을 갖는다. 부직포의 신장 및 열처리는 신장방향에 따라 필름과 동일한 방법으로 실시할 수 있다.
웹의 적층방법으로서는, 웹의 신장방향이 서로 다른 경우에는 도 13 에 나타낸 장치를 사용할 수 있고, 동일방향으로 신축성을 나타내는 웹을 서로 직교해서 적층하여 종횡양방향으로 신축성을 나타내는 적층 웹을 제조하기 위해서는 도 31을 사용하여 설명한 바와 같은 직교적층기를 사용할 수 있다. 직교적층기를 사용할 경우, 특히 본 출원인들에 의한 선발명인 일본 특허공보 소 53-38783 호, 일본 특허공보 소 50-40185 호, 일본 특허공보 소57-54582 호 등에 개시된 것이 가장 적합하다.
부직포끼리의 접합에는 상술한 방법 외에 초음파접착이나 고주파접착 혹은 니들펀치나 워터제트 등의 물리적 접합방법을 사용할 수 있다.
상술한 다축신장 웹이나 적층 웹에서는, 얻어지는 제품은 세로방향 및 가로방향 뿐만 아니라 45 도 방향이나 다른 방향으로도 신축성를 갖는 웹으로 할 수 있다.
(제 8 실시형태)
도 35를 참조하면, 비탄성 파이버 (711a) 가 거의 세로방향으로 배열되어 연신된 부직포 (711) 의 한쪽 면에 고무탄성체 (712) 가 파이버 (711a) 의 배열방향과 직각인 방향으로 스트라이프형상으로 패터닝되어 형성된, 본 발명의 제 8 실시형태에 의한 복합쉬트 (710) 가 도시되어 있다. 고무탄성체 (712) 는 서로 간격을 두고 배열되어 있으며, 이 고무탄성체 (712) 사이의 부분이 통기공으로서 기능한다.
이 복합쉬트 (710) 에 사용되는 부직포 (711) 의 구성 및 특성은 제 1 실시형태에서 설명한 것과 동일하므로, 그 상세한 설명은 생략한다.
이 같은 부직포 (711) 에 파이버 (711a) 의 배열방향과 직각인 방향으로 서로 간격을 두고 배열되어 고무탄성체 (712) 가 설치되어 있음으로써, 가로방향으로는 신축이 자유롭지만, 세로방향으로는 거의 신장하지 않아서 치수안정성이 우수한 복합쉬트(710)가 얻어진다.
또한 상술한 것과 같이 고무탄성체(712)를 파이버의 배열방향과 직각방향에 긴 형상으로 패터닝하는 것에서 복합쉬트(710)의 신축방향 즉 가로 방향에서의 고무탄성소재의 이용효율이 높아 지고 작은 고무탄성소재에서 유효한 신축성을 확보할 수가 있다. 고무탄성소재의 사용량이 적어도 된다고 하는 것은 단순히 고무탄성소재의 코스트가 싸지는 것만이 아니다. 그 부분만큼 복합쉬트(710)이 경량으로 되어 그 용도범위가 넓어지는 것을 의미한다.
고무탄성체(712)로서는 폴리올레핀계, 폴리스틸렌계, 합성고무, 폴리에스테르계, 폴리아미드계, 폴리우레탄계 등의 엘라스토머 또는 천연고무등 신축성이 있는 고무탄성소재가 사용되어진다. 이들 중에서 스틸렌과 올레핀계 모노머가 공중합된 합성고무계나 폴리우레탄계가 고배율로 신장되고 또한 신축성의 응력이 작은 점에서 본 발명에서 사용되어진 고무탄성체(712)로서 적당하다. 특히 SEBS의 합성고무가 가장 적당하다.
이어서, 상술한 복합쉬트(710)의 제조방법에 대해서 고무탄성소재(712)로서 열가소성 엘라스토머을 사용한 경우를 예로 들면 도36공정도를 참조하면서 설명한다.
우선 적당한 방사장치를 사용해서 파이버(711a)가 거의 세로방향으로 배열된 웹을 형성하고 이것을 세로방향 즉 파이버(711a)의 배열방향으로 연신해서 부직포(711)을 제조한다.(스테프1201)
이어서 이 부직포(711)상에 고무탄성소재의 분말 또는 고무탄성소재를 포함한 액체를 도35에 표시한 패턴으로 도포하고(스테프1202), 고무탄성소재가 패터닝된 부직포(711)을 고무탄성소재의 유동개시온도이상의 온도로 가열한다.(스테프1203)
고무탄성소재로서 열가소성 엘라스토머를 사용한 경우에는 부직포(711)로의 패터닝할 때에는 열가소성 엘라스토머를 사용한 경우에는, 부직포(711)로의 패터닝할 때에는 열가소성 엘라스토머를 분말의 상태에서 사용하는 것이 바람직하다. 열가소성 엘라스토머의 분말은 엘라스토머의 중합과정에서 직접 얻을 수 있고 그 상태에서 그대로 사용할 수가 있는 경우가 많다. 따라서 제조코스트도 싸지고 가공성의 좋지않은 고무탄성소재에서는 분말로부터 직접제품을 제조할 수가 있는 메리트가 많다.
최후로 고무탄성재료가 패터닝되어 가열된 부직포(711)을 유동개시온도이상에서 가열한 상태에서 압착하는 것에 의해(스테프1204) 고탄성소재가 부직포(711)와 밀착하고 복합쉬트(710)가 얻어진다. 이때 분말의 상태의 고무탄성소재를 사용했던 경우에는 분말 상호간이 일체화된다.
이하에서 상술한 각 공정에 대해서 상세하게 설명한다.
(8-a)부직포제조공정
파이버(711a)가 세로방향으로 배열되어 연신된 부직포(711)은 전술한 제1의 실시형태와 마찬가지의 방법으로 제조할 수가 있으므로 그 상세한 설명은 생략한다.
(8-b)고무탄성소재 패터닝공정
(8-c)가열공정
(8-d)압착공정
이들의 3개의 공정은 상술한 것과 같이 얻어진 부직포(711)을 반송하면서의 일련의 공정에서 행해지므로 도37의 장치를 참조해서 이들의 공정에 대해서 순번으로 설명한다.
도37에 표시한 장치는 고무탄성소재로서 열가소성 엘라스토머의 분말(712a)를 사용하고 부직포(711)를 연속해서 이동시키면서 열가소성 엘라스토머의 분말(712a)를 부직포(711)에 소정의 패턴으로 도포하고 가열 및 압착을 행하는 것에 의해 부직포와 고무탄성체와의 복합쉬트를 제조하는 것이다.
도37에 있어서 항아리(401)중에는 패터닝용 액체(409)가 수용되어 있고 이 패터닝용 액체(409)에 주면의 일부를 담가서 항아리롤러(402)가 설치되어 있다. 항아리(402)에는 부직포(711)에 설치해야하는 고무탄성체의 패턴에 대응하지만 철부(凸部)(403)가 주면에 설치된 전사롤러(403)가 접촉하고 있다. 또한 전사롤러(403)의 주면은 반송되어지는 부직포(711)와도 접촉하고 있다. 항아리(401)내의 패터닝용 액체(409)는 항아리롤러(402)를 끼워서 전사롤러(403)의 철부(403a)에 부착하고 이것이 부직포(711)와 접촉하는 것이고 부직포(711)의 표면에는 전사롤러(403)의 철부(403a)로 대응하는 패턴에서 패터닝용 액체(409)가 도포되어 진다.
패터닝용 액체(409)는 후술한 것과 같이 열가소성 엘라스토머의 분말(712a)를 선택적으로 부직포(711)의 표면에 부착시키기 쉽게 하기위한 것이고 패터닝용 액체(409)로서는 계면활성제를 포함한 물, 접착제로서는 특히 고무에멀젼 접착제, 증점제(增粘劑)등을 포함하는 액체가 사용되어진다.
부직포(711)의 이동방향에 대해서 전사롤러(403)의 하류측에는 열가소성 엘라스토머의 분말(712a)을 수납하는 호퍼(404)가 설치되어 있다. 호퍼(404)는 패터닝용 액체(409)가 도포된 부직포(711)의 위에 분말(712a)를 싣기 때문인 것이다. 호퍼(404)의 하단에는 부직포(711)의 폭과 동일한 폭을 갖는 노즐이 설치되어 있고 호퍼(404)내의 분말(712a)는 부직포(711)의 상면으로 고르게 실어진다.
분말(712a)이 실어진 부직포(711)는 그 후 반전롤러(405)에 의해 이동방향이 180。 반전되고 상하를 역으로 해서 이동되어진다. 이 때 패터닝용 액체(409)가 도포된 부분의 분말(712a)은 액체의 표면장력이나 점착력에 의해 부직포(711)에 부착된 상태로 되어 있다. 한편 패터닝용 액체(409)가 도포되어 있지않은 부분의 분말(712a)은 중력에 의해 낙하하고 반전롤러(405)의 아랫방향에 배치된 분말받이(406)에 보지되어진다. 그 결과 부직포(711)에는 패터닝액체(409)가 도포된 부분만으로 분말(712a)이 부착된다.
또 여기에서는 부직포(711)의 방향을 반전시켜서 불필요한 분말(712a)을 낙하시키고 있지만 분말(712a)을 부직포(711)의 상면 전체에 실은 후 부직포(711)를 향해서 에어를 분사시키면 부직포(711)의 고무탄성체(712)(도35)의 접합면도 상향된 체로 패터닝용 액체(409)가 도포되어 있지 않은 부분의 분말(712a)을 제거할 수가 있다.
이상과 같이 해서 열가소성 엘라스토머의 분말(712a)이 소정의 패턴에서 선택적으로 부착된 부직포(711)는 적외선히터(407a)가 있는 가열로(加熱爐)(407)를 통해서 열처리된다. 여기서 분말(712a)은 그 유동개시온도이상의 온도로 가열된다. 가열로(407)를 통과한 부직포(711)는 분말(712a)의 유동개시온도이상의 온도로 되어있는 상태에서 니프롤(408a, 408b)에 의해 압착처리가 행해진다. 이것에 의해 분말 상호간이 일체화되는 것과 함께 열가소성 엘라스토머의 부직포(711)와의 밀착성이 향상된다.
이상 설명한 것과 같이 부직포(711)로의 고무탄성체(712)의 접합을 일련의 공정에서 고무탄성소재를 부직포(711)로 직접패터닝하고 이것을 열처리해서 행하므로 가공성의 좋지않은 고무탄성체(712)를 단체로 제조하는 공정 및 부직포(711)와 고무탄성체(712)와의 첩합(貼合)공정을 행할 필요가 없어진다. 그 결과 복합쉬트(710)를 간편 또는 효율 좋게 제조할 수가 있게 된다.
본 실시형태에서는 패터닝용 액체(409)가 소정의 패턴으로 도포된 부직포(711)로 열가소성 엘라스토머의 분말(712a)을 선택적으로 부착시키는 방법으로서 분말(712a)을 부직포(711)의 전면으로 싣게 한 후 불필요한 부분의 분말(712a)을 제거하는 방법을 나타내지만 이하에 그 다른 예에 대해서 설명한다.
도38은 본 실시형태에 의한 복합쉬트를 제조하는 장치의 다른 예의 개략구성도이다. 도38에 있어서 도37과 같은 구성에 대해서는 도37과 동일의 부호를 부치고 그 상세한 설명을 생략한다.
도 38에 표시한 장치에서는 고무탄성체(712)(도35참조)가 접합된 면을 아랫방향으로 해서 부직포(711)가 반송되어진다. 부직포(711)의 반송경로중 전사롤러(403)와 가열로(407)와의 사이의 부직포(711)의 아랫방향에는 열가소성 엘라스토머의 분말(712a)을 수납한 분말유동조(411)가 설치되어 있다. 분말유동조(411)은 상면이 개구된 용기의 안에 에어의 내뿜기용의 팬(411a)을 갖춘 것이다. 이 팬(411a)의 동작에 의해 분말유동조(411)내에는 기류가 발생하고 이것에 의해 분말유동조(411)내의 분말(712a)은 부직포(711)을 향해서 내뿜어지고 있다.
패터닝용 액체(409)가 소정의 패턴에서 도포된 부직포(711)가 분말유동조(411)의 위방향을 통과하면 분말(712a)이 부직포(711)에 접촉된다. 이때 패터닝용 액체(409)가 도포된 부분에 접촉한 분말(712a)은 용액의 표면장력이나 점착력에 의해 부직포(711)에 부착된 상태로 된다. 한편 패터닝용 액체 (409)가 도포되어 있지 않은 부분에 접촉된 분말(712a)은 부직포(711)에 부착하는 일 없이 낙하된다. 그 결과 부직포(711)에는 패터닝용 액체(409)가 도포된 부분만으로 분말(712a)이 부착된다.
그 이후는 도37에 표시한 장치와 마찬가지로 열가소성 엘라스토머의 분말(712a)이 소정의 패턴에서 선택적으로 부착된 부직포(711)는 가열로(407)에서 열처리되고 니프롤러(408a,408b)에 의해 압착처리된다.
또 본 실시형태에서는 도35에 표시한 패턴에서 부직포(711)에 고무탄성체(712)를 설치한 예를 나타내지만 도37 또는 도38에 나타내는 장치의 전사롤러(403)에 설치되어진 철부(403a)의 패턴을 변경하는 것에 의해 고무탄성체(712)의 패턴을 임의로 변경할 수가 있다.
예를 들면 도39에 표시한 복합쉬트(715)에서는 고무탄성체(717)는 부직포(716)의 파이버(716a)의 배열방향에 직각인 방향으로 가늘고 긴 도상(島狀)의 패턴으로서 설치되고 있다. 이와같이 도상의 패턴에서 고무탄성체(717)를 설치해도 도35에 표시한 복합쉬트(710)와 마찬가지의 신축특성을 갖는다.
(제9의 실시형태)
도40을 참조하면 본 발명의 제9의 실시형태에 의한 복합쉬트(720)가 나타나고 있다. 도40에 표시한 복합쉬트(720)는 파이버(721a)가 거의 가로 방향으로 배열되어 연신된 부직포(721)의 편면(片面)에 세로방향으로 긴 다수의 개구(722a)가 있는 패턴에서 고무탄성체(722)를 설치한 것이다.
본 실시형태의 복합쉬트(720)는 부직포(721)와 고무탄성체(722)와의 세로와 가로와의 관계를 제8의 실시형태와 역으로 한 것이고 따라서 그 특성도 제8의 실시형태로 서술한 복합쉬트와 세로와 가로와의 관계가 역으로 되어 있다. 즉 본 실시형태의 복합쉬트(720)는 세로방향으로는 신축자재이지만 가로방향에는 거의 늘어나지않고 치수안정에 우수한 것이다. 그 외 통기성(투습성)이 있는 점, 엘리스토머의 이용효율이 높은 점등은 제8의 실시형태와 같다. 또한 부직포(711)를 구성하는 재료나 엘라스토머는 제8의 실시형태와 같은 것을 사용할 수가 있다.
본 실시형태의 복합쉬트(720)도 기본적으로는 제8의 실시형태의 복합쉬트와 마찬가지로 도36에 나타난 각 공정을 거쳐 제조된다. 다만 부직포(721)는 파이버(721a)가 거의 가로방향으로 배열되었던 것이므로 부직포(721)의 제조공정에 대해서는 제8의 실시형태와 다르다.
파이버(721a)가 가로방향으로 배열된 부직포(721)의 제법으로서는 예를 들면 특공 평3-36948호 공보, 특개 평7-6126호 공보, 특허 제2612203호 공보, 재공표 특허WO9617121호 공보, 특개 평 10-204764호 공보, 특개 평11-222759호 공보 등에 개시되어진 방법을 들수 있다. 부직포(721)는 이들의 다른 제법으로 만들어진 것이더라도 한방향의 신도가 100%이상의 것이면 사용할 수가 있다.
파이버(721a)가 가로방향으로 배열된 부직포는 다음에 가로방향으로 연신되어진다. 부직포의 가로방향으로의 연신에는 예를 들면 도11에 표시한 장치를 이용할 수가 있다.
파이버(721a)가 가로방향으로 배열되어 연신된 부직포(721)가 제조되었다면 그 후는 도37에 표시한 장치나 도38에 표시한 장치등을 사용해서 복합쉬트(720)를 제조한다. 즉 부직포(721)에 도40에 표시한 고무탄성체(722)의 패턴에서 열가소성 엘라스토머의 분말을 부착시켜 그것을 가열처리한 후 압착처리하는 것에 의해 복합쉬트(720)가 얻어진다.
이상 제8 및 제9의 실시형태에서는 부직포상에 고무탄성소재를 소정의 패턴에서 도포한 것에 의해 얻어진 복합쉬트에 대해서 설명했지만 부직포상에 도포된 고무탄성소재의 도포방법에 대해서는 상술한 실시형태에서 표시한 것으로 한정되는 것은 아니고 여러 가지의 방법을 채용할 수가 있다. 이하에 고무탄성소재의 도포방법 그 외의 예에 대해서 설명한다.
부직포로의 고무탄성소재의 패터닝방법으로서는 상술한 예와 같이 패터닝용 액체와 열가소성 엘라스토머의 분말과를 각각 부착시키는 방법 외에 열가소성 엘라스토머의 분말을 미리 분산제, 접착제 특히 고무에멀젼접착제, 고무라텍스, 증점제 등에 분산시켜놓고 이 분말분산액을 소정의 패턴으로 도포하는 것에 의해 부직포에 직접 패터닝하는 방법이 있다.
그 때의 분말분산액의 도포의 방법으로서는 분말분산액을 염료와 같은 것으로 해서 주지의 날염염색수단을 사용해서 도포하는 방법이 있다. 또한 패터닝용 액체를 사용하지 않고 통상의 분발도장의 방식, 예를 들면 정전도장 등의 방법을 사용할 수도 있다.
더욱이 패터닝할 때의 고무탄성소재의 형태로서는 열가소성 엘라스토머의 분말의 형태 외에 고무탄성소재를 함유한 액체의 형태여도 된다. 이 경우는 고무탄성소재를 함유하는 액체를 인쇄잉크와 같이 해서 주지의 인쇄장치에 의해 소정의 패턴으로 부직포에 도포하는 방법이나 고무탄성소재를 함유한 액체를 염료와 같이 해서 주지의 날염염색장치에 의해 소정의 패턴으로 부직포에 도포하는 방법이 있다.
고무탄성소재를 함유한 액체로서는 합성고무계 에멀젼, 천연고무라텍스, 고무를 용제로 용해한 액체 등을 들수 있다. 어느쪽이든 이들은 가교제를 첨가하고 필요에 따라서 다른 점착방지제 등의 첨가제을 부가해서 사용되어 진다.
부직포로의 고무탄성소재를 함유한 액체의 도포 후는 에멀젼중의 수분의 용액의 용제를 제거하기위해 또한 가교제의 반응을 촉진하기위해 건조나 열처리가 행해지고 이것에 의해 부직포에 고무탄성소재가 밀착된다. 또한 필요에 따라서 가열상태에서 프레스 등을 행하고 부직포와의 밀착을 높인다.
이상 설명한 것과 같이 본 발명에 의한 복합쉬트는 한방향으로 신축성을 가지고 있고 특히 결속테이프용 기재, 생리용품 신축부, 의료심지, 신축성 반창고기재, 신축성포대, 의료용 서포트, 종이기저귀 신축부, 퍼프재 기재, 옷깃부리, 소매 및 허리둘레 등 의료용 신축부재, 의료용수술복, 갭 등의 신축부, 인공피혁포, 장갑기포, 서스펜더, 벨트, 양말대님, 마스크기포, 암커버신축의료기포, 코르셋등 신축탄성부에 적당한 쉬트이다.
본 발명에 의해 소량의 고무탄성소재로 가장 효율 좋게 신축성을 발휘 할 수가 있고 게다가 간편 또는 효율적인 성형방법으로 복합쉬트가 생기므로 본 발명의 복합쉬트는 양산성에 우수하다.
또한 본 발명에서 사용한 부직포는 한방향으로 연신된 부직포이거 가장 효율적으로 한방향으로 필라멘트가 배열되어 있고 그 필라멘트으 배열방향과 직각방향으로 신도를 크게 얻기에 적당하고 부직포의 목부량이 적어도 그 신도특성이 손상되는 일이 없다. 따라서 부직포의 양을 저감할 수 있고 그 면에서도 코스트가 싼 쉬트를 제공할 수가 있다.
한편 본 발명에 신축성웹은 단체에서도 한방향 또는 적어도 두방향으로 신축성이 있는 것이지만 다른 신축성소재, 예를 들면 부직포 등과 복합된 것에 의해 상기의 용도에 썩 알맞게 사용되어진다.
이상 본 발명에 대해서 대표적인 실시형태를 예를 들어서 설명하였다. 이하에 본 발명에 대해서의 구체적인 실시예 및 비교예를 나타낸다.
복합쉬트의 실시예
(실시예1-1)
우선 세로연신 부직포와 같이 제조하였다.
〔n〕 0.63 dl/g 의 PET-(폴리에틸렌 테레프트레이트)용융수지를 노즐 지름 0.3㎜, 다이스 온도300℃로써, 도2에 표시한 멜트 블로우 다이스(1)에서 방출하였다. 이 때 한방향의 에어챔버(5a)로 부터는 4ℓ/분/노즐, 다른 방향의 에어챔버(5b)로 부터는 5ℓ/분/노즐에서 고압가열 에어를 분출시켰다. 노즐3의 경사각도α는 12도로 하였다. 또한 각도β가 45도가 되도록 스프레이 노즐(8a,8b)에 의해 노즐(3)로 부터는 250㎜의 위치로 무상의 물을 분무하엿다.
콘베어(7)는 10ｍ/분으로 주행한 2㎜의 스크린으로 되는 것이고 수평면으로 만든 각도ｒ가 25도가 되도록 설치하였다. 부압흡인 노즐(10)은 웹(9)와 같은 폭을 가진 것이고 필라멘트의 착지점에 있어서 콘베어(7)의 표면과의 갭이 8㎜가 되도록 설치하였다.
콘베어(7)상의 웹(9)를 85℃로 가열되어진 직경500㎜의 실린더로 예열한 후 누름고무롤(13)에서 니프해서 연신실린더(11)로 밀착시켜서 도5b에 나타낸 적외선 라인히터(32)에서 폭방향으로 연신점을 가열하고 웹을 세로방향으로 2.5배 연신하였다.
이어서, 도3에 나타난 연신장치를 사용해서 연신을 행하였다. 다만, 실시예에서는 연신 롤(51)을 열처리 롤로 해서 사용하고 열처리 롤(54)을 냉각 실린더로 해서 사용하였다. 즉, 예열 롤(43)과 연신 롤(45)의 온도를 85℃로 설정해서 PQ사이에서 웹을 2배로 연신하고 120℃의 연신 롤(48)과 165 ℃의 연신 롤(51)과의 사이를 커버로 덮고 내부를 증기실로 하는 것에 의해 그 사이에서 웹을 더욱 1.2배로 연신하고 연신 롤(51)과 냉각 실린더(54)와의 사이에서 3%수축시키는 일에 의해 세로 연신부직포를 얻었다.
얻어진 부직포의 목부는 35g/㎡, 세로방향의 신장은 10%, 세로방향의 강도는 2.3g/d, 가로방향 신장은 200%, 가로방향의 강도는 0.3g/d였다.
또한 부직포의 신장 및 강도는 각각 부직포의 파단시의 값을 나타낸다.
이어서, 상기와 같이 해서 얻어진 세로연신 부직포를 도4에 표시한 접합장치의 가이드 원통(83)으로 유도하고 분사헤드(87)로부터 엘라스토머를 분사시키면서 부직퍼를 보내는 것에서 엘라스토머을 부직포에 접합하고 복합쉬트을 제작하였다. 엘라스토머로서는 쉘화학사제의 SEBS, 크레이톤G(상품명 :쉘 재팬사제)를 사용하였다. 분사헤드는 외경이 200㎜, 노즐의 수가 2개인 것을 사용하고 이것을 1500rpm으로 회전시키고 엘라스토머를 분사시킨다. 가이드원통은 내경이 500㎜인 것을 사용하였다. 이 분사헤드에 의해 얻어진 엘라스토머의 직경은 약0.5㎜였다.
얻어진 복합쉬트는 세로방향의 신장이 10%, 가로방향의 신장이 300%의 특성이 있는 것이었다. 이 복합쉬트의 신장은 가로방향에 대해서는 탄성회복을 얻을 수있는 최대 신장, 가로방향에 대해서는 파단시의 신장을 나타낸다. 이하의 실시예에 대해서도 마찬가지로 복합쉬트의 신장을 나타낸 경우, 신장이 큰 방향에 대해서는 탄성회복을 얻을 수 있는 최대 신장을 나타내고 신장이 작은 방향에 대해서는 파단시의 신장을 나타낸다.
(실시예1-2)
실시예1-1과 마찬가지로 제조한 세로방향 연신부직포상에 도9a∼9b에 표시한 장치를 사용해서 제조된 가로방향으로 방향성을 가진 엘라스토머의 웹을 도13에 표시한 장치를 사용해서 접합하고 복합쉬트를 제조하였다. 또한 엘라스토머는 실시예1-1과 마찬지의 것을 사용하였다.
얻어진 복합쉬트는 세로방향의 신장이 10%, 가로방향의 신장이 200%의 특성을 가진 것이었다.
시판의 폴리프로필렌 스펀본드 부직포(목부량80g/㎡)을 도9의 가로연신장치를 사용하고 120℃의 열풍중에서 가로방향으로 2.5배 연신해서 38g/㎡의 가로연신 부직포을 얻었다. 이 부직포는 세로방향의 강도가 1.7g/tex, 세로방향의 신도가 108%, 가로방향의 강도가 13.5g/tex, 가로방향의 신도가 22%였다.
그리고 도41a 및 41b에 보여지듯이 가로연신 부직포(801)를 보내면서 폭방향으로 5㎜ 피치에서 배열된 다수의 모노 필라멘트 다이스(802)에서 열가소성 엘라스토머(803)을 압출하였다. 이것에 의해 부직포(801)상에 세로방향의 스트란드를 성형하였다. 열가소성 엘라스트머(803)으로서는 SEBS(스틸렌-에틸렌부틸렌-스틸렌)계 폴리머(쉘재팬사제,크레이톤G1657)을 사용하였다. 이 엘라스토머(803)가 고화되기 전에 니프롤(804)에서 핀치해서 냉각되는 것에 의해 엘라스토머(803)의 스트란드와 가로 연신부직포(801)가 일체화되고 세로 방향으로 큰 신축성을 보이는 복합쉬트가 얻어졌다. 이 엘라스토머(803)의 섬도는 500tex였다. 얻어진 복합쉬트의 세로방향의 신도는 270%이고 200%의 신장을 5회 반복해서 주어도 부직포(801)과 스트란드와의 일체성은 무너지지않았다. 또는 잔류변형도 18%였다.
(실시예1-4)
우선, 폴리에틸렌테레프트레이트수지(IV값 0.62)를 사용하고 특원 평10-34242호에 기재된 방식에 의해 세로방향으로 5.2배 연신한 부직포(평량g/㎡)를 의미한다. 부직포는 세로방향의 강도가 1.6g/d, 세로방향의 신도가 14%, 가로방향의 강도가 0.04g/d, 가로방향의 신도가 185%였다. 또한 부직포의 강도 및 신도는 JIS L1906(일반 장섬유 부직포시험방식)에 준해서 측정하고 강도의 표시는 여러 가지의 평량에 적응할 수 있도록 디니에(denier)로 환산해서 행하였다.
이어서, 이 세로연신 부직포는 도37에 표시한 장치에 공급하고 전사롤러(403)에 의해 부직포에 패터닝용 액체(409)를 도포하였다. 부직포에 부착시키는 패터닝용 액체(409)의 패턴은 도39에 표시한 고무탄성체의 패턴으로 하였다.
패터닝용 액체(409)는 폴리에틸렌옥사이드(스미또모세이까주식회사제 PEO-15)의 0.4%수용액이고 물의 점도를 증가하고 점착력을 갖게 한 것이다. 패터닝용 액체(409)의 도포 후, 호퍼(404)로부터 열가소성 엘라스토머의 분말(712a)을 부직포상에 낙하시켜 그 후, 반전롤러(405)에 의해 부직포를 반전시키는 것에서 분말(712a)을 도39에 표시한 패턴에서 부직포 상에 남겨졌다. 분말(712a)로서는 스틸렌과 에틸렌부틸렌의 공중합 폴리머(쉘재팬주식회사, 크레이톤G1652)를 사용하였다. 패터닝용 액체(409)가 도포된 부분만으로 분말(712a)이 부착된 부직포는 가열로(407)에서 230℃로 가열 후 니프 롤(408a, 408b)에서 프레스된다. 이것에 의해 분말(712a)을 편평화(偏平化)함과 동시에 엘라스토머와 부직포와의 밀착성을 높힌 복합쉬트로 된다.
얻어진 복합쉬트의 신도는 세로방향에 대해서는 16%, 가로방향에 대해서는 420%였다. 또한 이 복합쉬트의 가로방향으로의 200%의 반복신장을 10회 행했을 때 200%신장시의 응력 저하율은21%, 잔류변형가12%이고 가로방향 신축쉬트로서 충분히 실용에 견딜 수 있는 것이였다.
(실시예1-5)
폴리프로필렌수지(MFR520)를 사용하고 특공 평7-6126호 공보에 기재된 방식에 의해 방사한 가로배열 부직포를 가로방향으로 5.8배 연신한 부직포(평량 20g/㎡)를 의미한다. 부직포는 세로방향의 강도가 0.05g/d, 세로방향의 신도가 220%, 가로방향의 강도가 2.1g/d , 가로방향의 신도가 18%였다.
이어서, 이 가로연신부직포에 도40에 표시한 고무탄성체의 패턴에서 천연고무 라텍스에 가교제를 혼합한 플렉소인쇄에 의해서 부착시키고 복합쉬트를 얻었다. 천연고무라텍스는 고형분이 60%이고 0.2%의 암모니아를 함유한다. 가교제로서는 아연화와 황 및 반응촉진제를 포함하는 것을 라텍스 고형분100에 대해서 가교제 고형분5의 비율로 혼합해서 사용하였다. 가교는 110℃에서 3분간 행하였다.
얻어진 복합쉬트의 신도는 세로방향에 대해서는 540%, 가로방향에 대해서는 21%였다. 또 이 복합쉬트의 세로방향으로의200%의 반복신장을 10번 했더니 200%신장시의 응력저하율은 26%, 잔류왜(殘留歪)가 15%이고 세로방향 신축쉬트로서 충분히 실용에 견딜 수 있었다.
폴리에틸렌 테레프탈레이트 단섬유(0.25tex, 길이 50㎜)75%, 폴리에스테르계 저융점 단섬유(유니카사제, 상품명 멜디2080」)25%의 비율로 혼합한 단섬유의 원료를 방적의 카드기에 얹어 목부량이 50g/㎡의 완성된 카드의 웹을 얻었다. 이 웹을 180℃에서 엠보스해서 단섬유의 가로배열 부직포를 얻었다. 이 부직포는 세로방향의 강도가 12.7g/tex, 세로방향의 신도가28%, 가로방향의 강도가 1.1g/tex, 가로방향의 신도가 115%였다. 특공 소50-40185호 공보, 특공 소53-38783호 공보, 혹은 특공 평3-57222호 공보등에 기재되어져 있는 것과 마찬가지의 직교적층기에서 전술의 SEBS게 폴리머로 된 스트란드(100tex)을 부직포상에 가로방향으로 3㎜핀치에서 배열하고 140℃에서 가열압착해서 가로방향으로 큰 신축성이 있는 복합쉬트로 할 수가 있었다.
직교적층기에 의한 부직포와 스트란드와의 적층공정에 대해서 도42a 및 도42b를 참조해서 설명한다. 도41a에 보이듯이 그릴가합(架合)(851)내에서는 스트란드(853)가 감겨져서 다수의 보빙(852)이 설치되어 있고 그것보다 인출된 스트란드(853)이 정경즐(整經櫛)(854)을 통해서 니프롤(855)에 의해 인출되어지고 라티스(856)상에 일정 간격으로 나열된 스트란드(853)로 된다. 이 라티스(856)상의 스트란드(853)는 커터(857)에 의해 거의 부직포(861)의 폭에 상당하는 길이로 절단된 스트란드군(853')으로 된다. 한편 도42b에 보여지듯이 부직포(861)에는 키스롤(863)에 의해 접착제(862)가 부착되어 벨트(864)와 함께 일정 길이로 절단된 스트란드군(853')로 벨트 누름구(865)에 의해 눌러져서 부직포(861)측으로 이동된다. 이것에 의해 스트란드군(853')이 부직포(861)상에 가로방향으로 배열된다. 부직포(861)사의 스트란드군(853')은 열실린더 (866)에 의해 가열되고 니프롤(867)에서 좁혀지고 부직포(861)과 일체화되어 가로방향으로 큰 신축성을 나타내는 복합쉬트로 된다.
본 예에서는 직교적층기의 예를 나타내었지만 종래을에 의해 가로방향으로 스트란드를 배열시킬 수도 있다.
(비교예1-1)
종래의 MB제조설비에서 제작한 부직포 (세로방향의 신장25%, 가로방향의신장40%) 에 엘라스토머 부직포 (종가로방향 신장200%)를 카렌다롤을 사용해서 융착했다. 얻어진 복합쉬트는 세로방향 및 가로방향으로 각각 200%신장되지만 동시에 부직포가 서로 방향의 신장이 25%, 가로방향의 신장이 40%로 파괴되고 융착부가 박리(剝離)되었다.
(비교예1-2)
종래의 SB제조설비로 제작한 부직포 (세로방향의 신장25%, 가로방향의신장30%) 와 엘라스토머 기재를 접합하였다. 얻어진 복합쉬트는 비교예1과 같이 사용된 부직포의 신장이상의 변형을 주면 부직포가 파괴되고 융착부의 박리가 생긴다.
신축성웹의 실시예
(실시예2-1 : 가로신장필름)
우선 SEBS계 수지 ( 쉘 재팬사제, 상품명「크라톤G1657」) 로 이루어진 두께 200㎛의 필름에 도18a에 나타나는 것과 같은 지그재그패턴으로 길이가 5㎜, 가로방향의 피치가 2.5㎜의 슬리트를 형성하였다. 이어서, 슬리트가 형성되어진 필름을 도11에 보이는 장치에서 가로방향으로 3.5배로 신장하고 그위에 135℃로 열처리해서 필름의 복원력를 소실시키고 도20에 나타나는 열프레스기구롤 편평화하는 것에 의해 신축성웹을 얻었다. 얻어진 웹은 두께가 32㎛이고 가로방향으로 반복신축성이 있는 웹으로 할 수가 있었다.
(실시예2-2 : 세로신장 부직포)
폴리우레탄으로 이루어진 부직포 (경방주식회사제, 상표명「에스판시오네」의 평량50g/㎥품)을 도27에 나타내는 장치에 의해 세로방향으로 3.8배로 신장하고 138℃에서 열처리한 후 열프레스를 행하고 신축성웹을 얻었다.얻어진 웹은 세로방향으로의 200%의 반복신장에 견디는 웹으로 되었다.
(실시예2-3 : 2축신장필름)
스틸계 이소프렌계 코폴리머인 열가소성 엘라스토머 (그라레이사제, 상품명 「세프톤2063」)으로 된 두께300㎛의 필름에 도32a에 나타내는 것과 같은 직경이 1㎜의 펀칭구멍을 뚫었다. 이어서 그 필름을 도33에 나타내는 텐더링 2축신장 장치로 세로방향으로 2배, 가로방향으로 2.5배로 신장하고 145℃에서 세로방향 10%, 가로방향15%의 수축열처리를 행하고 신축성웹을 얻었다. 얻어진 웹은 세로방향 및 가로방향뿐만아니라 45도방향을 포함해서 모든 방향으로 300%의 반복신축에 견뎌내는 웹으로 되었다.
이 발명의 바람직한 실시 태양을 예로서 설명했지만 구조상의 변경, 기타의 실례를 이 발명의 정신 또는 범위의 어느 것에도 벗어남이 없이 수행함이 가능하다는 것을 이해해야한다.
.

Claims (45)

  1. 비탄성파이버가 한방향으로 배열된 전기 비탄성파이버의 배열방향과 직각인 방향에서의 신도가 100%이상인 부직포와,
    전기 부직포상에 전기 비탄성파이버의 배열방향과 직각인 방향으로 방향성을 가진 패턴으로 접합되어진 고무탄성체를 갖는 복합쉬트.
  2. 제1항에 있어서, 전기 고무탄성체는 전기 비탄성파이버의 배열방향과 직각인 방향으로 배열된 열가소성 엘라스토머의 스트란드인 복합쉬트.
  3. 제2항에 있어서, 전기 열가소성 엘라스토머의 스트란드는 서로 간격을 두고 전기 부직포상에 접합되어져 있는 복합쉬트.
  4. 제3항에 있어서, 스트란드가 거의 평행으로 배열되어 있는 복합쉬트.
  5. 제4항에 있어서, 전기 파이버의 배열방향이 전기 부직포의 세로방향이고 또한 전기 스트란드의 배열방향이 전기 부직포의 가로방향인 복합쉬트.
  6. 제4항에 있어서, 전기 파이버의 배열방향이 전기 부직포의 세로방향이고 또한 전기 스트란드의 배열방향이 전기 부직포의 세로방향인 복합쉬트.
  7. 제1항에 있어서, 전기 패턴은 전기 비탄성파이버의 배열방향과 직각인 방향으로 긴 형상의 통기부를 갖는 복합쉬트.
  8. 제7항에 있어서, 전기 고무탄성체는 열가소성 엘라스트머로 이루어지고 또한 전기 통기부로서 통기공이 있는 웹인 복합쉬트.
  9. 제8항에 있어서, 전기 웹은 전기 비탄성파이버의 배열방향과 직각인 방향으로 신장되어진 상태에서 전기 열가소성 엘라스토머의 유동개시온도이상의 온도로 유지되어 복원력이 소실되어지고 전기 부직포 상에 접합된 복합쉬트.
  10. 제9항에 있어서, 전기웹은 전기 통기공으로서 전기 비탄성파이버의 배열방향과 직각인 방향으로 긴 개구를 갖는 필름인 복합쉬트.
  11. 제9항에 있어서, 전기 웹은 전기 비탄성파이버의 배열방향과 직각인 방향으로 배열된 열가소성 엘라스토머의 파이버로 이루어진 부직포인 복합쉬트.
  12. 제7항에 있어서, 전기 고무탄성체는 전기 패턴에서 전기 부직포상에 도포된 열가소성 엘라스토머의 분말이 전기 열가소성 엘리스토머의 유동개시온도이상의 온도로 가열되어서 전기 부직포상에 밀착된 복합쉬트.
  13. 비탄성파이버가 한방향으로 배열된 부직포를 형성하는 부직포형성공정과,
    전기 부직포상에 전기 비탄성파이버의 배열방향과 직각인 방향으로 방향성을 가지게 해서 고무탄성체를 접합하는 접합공정을 갖는 복합쉬트의 제조방범.
  14. 제13항에 있어서, 전기 부직포 형성공정은 전기 비탄성파이버를 형성하는 부직포의 세로방향으로 배열하는 것을 포함하고,
    전기 접합공정은 열가소성 엘라스토머의 스트란드를 전기 부직포의 폭방향으로 배열하는 것을 포함하는 복합쉬트의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서, 전기 접합공정은,
    전기 부직포를 원통형으로 포밍하는 공정과,
    전기 원통형으로 포밍된 부직포를 전기 원통형의 축선방향으로 이동시키는 공정과,
    이동되어 있는 전기 부직포의 내면에 가소화한 열가소성 엘라스토머를 전기 원통형의 주방향(周方向)에 따라서 부착시키는 공정과,
    전기 부직포에 부착된 가소화한 열가소성 엘라스토머를 고화(固化)해서 전기 고무탄성체로 하는 공정을 갖는 복합쉬트의 제조방법.
  16. 제15항에 있어서, 전기 부직포를 원통형으로 포밍하는 공정과,
    전기 부직포가 내측에 공급되는 원통을 갖는 포밍부를 준비하는 공정과,
    전기 부직포를 전기 원통의 내벽에 따라서 공급하는 공정을 포함하는 복합쉬트의 제조방법.
  17. 제16항에 있어서, 전기 원통형으로 포밍된 부직포의 내면에 가소화한 열가소성 엘라스토머를 부착시키는 공정과,
    전기 원통의 축심부에 전기 원통의 축선둘레오 회전자재(自在)하게 설치하고 가소화한 전기 열가소성 엘라스토머가 내부에 공급되어짐과 동시에 외주면에 노즐이 개구된 분사베드부를 준비하는 공정과,
    전기 분사베드부를 회전시키면서 전기 노즐로부터 전기 가소화한 열가소성 엘라스토머를 분사해서 전기 원통으로 공급하고 또한 이동되어 있는 부직포에 부착시키는 공정을 포함하는 복합쉬트의 제조방법.
  18. 제 15항에 있어서, 전기 부직포 형성공정은 전기 비탄성파이버를 형성할 만한 부직포의 폭방향으로 배열하는 것을 포함하고,
    전기 접합공정은 열가소성 엘라스토머의 스트란드를 전기 부직포의 세로방향으로 배열하는 것을 포함하는 복합쉬트의 제조방법.
  19. 제15항에 있어서, 열가소성 엘라스토머로 이루어지고 또한 통기공이 있는 웹을 형성하는 공정과,
    전기 웹을 한방향으로 신장하는 공정과,
    신장되어 있는 전기 웹을 전기 열가소성 엘라스토머의 유동개시온도이상의 온도로 가열해서 전기 웹의 복원력을 소실시키는 공정과를 다시 가지고,
    전기 접합공정은 전기 복원력이 소실된 웹을 전기 비탄성파이버의 배열방향과 전기 웹의 신장방향이 직각이 되도록 전기 부직포와 접합하는 것을 포함되는 복합쉬트의 제조방법.
  20. 제19항에 있어서, 전기 웹을 형성하는 공정은,
    열가소성 엘라스토머로 이루어진 필름을 준비하는 공정과,
    전기 필름에 전기 통기공으로 된 슬리트를 형성하는 공정을 포함하는 복합쉬트의 제조방법.
  21. 제20항에 있어서, 전기 슬리트를 형성하는 공정은 전기 웹의 신장방향에 긴 슬리트를 형성하는 것을 포함하는 복합쉬트의 제조방법.
  22. 제15항에 있어서, 전기 접합공정은,
    열가소성 엘라스토머의 분말을 준비하는 공정과,
    전기 분말을 전기 부직포에 전기 비탄성파이버의 배열방향과 직각인 방향으로 방향성을 가지고 또한 통기부를 가진 패턴으로 부착시키는 공정과,
    전기 분말이 부착된 부직포를 전기 열가소성 엘라스토머의 유동개시온도이상의 온도에서 가열하는 공정과,
    전기 열가소성 엘라스토머의 유동개시온도이상의 온도에서 가열되어 있는 부직포와 전기 분말과 압착하는 공정을 갖는 복합쉬트의 제조방법.
  23. 제22항에 있어서, 전기 부직포에 전기 분말을 부착시키는 공정과,
    전기 부직포에 전기 패턴으로 액체를 도포하는 공정과,
    전기 액체가 도포된 부직포에 전기 분말을 분산시키는 공정을 갖는 복합쉬트의 제조방법.
  24. 제15항에 있어서, 전기 접합공정은,
    전기 부직포 상에 전기 고무탄성체를 구성하는 재료를 포함하는 가교제가 첨가된 액체를 전기 비탄성파이버의 배열방향과 직각인 방향으로 방향성을 가지고 또한 통기부를 갖는 패턴으로 도포하는 공정과,
    전기 액체가 도포된 부직포를 건조시키는 공정을 갖는 복합쉬트의 제조방법.
  25. 제24항에 있어서, 전기 액체가 도포된 부직포에 전기 가교제의 반응을 촉진시키는 열처리를 행하는 공정을 다시 갖는 복합쉬트 제조방법.
  26. 열처리 엘라스토머로 되고 또한 통기공을 갖는 1매 또는 복수매의 원료웹이 신장된 상태에서 전기 열가소성 엘라스토머의 유동개시온도이상의 온도로 유지된 것으로 전기 신장된 상태에서의 복원력이 소실된 1매 또는 적층된 복수매의 신장웹을 갖는 신축성웹.
  27. 제26항에 있어서, 전기 원료웹은 열가소성 엘라스토머의 파이버로 이루어진 부직포인 신축성웹.
  28. 제27b항에 있어서, 전기 원료웹은 열가소성 엘라스토머로 이루어진 구멍 뚫은 필름인 신축성웹.
  29. 제26항에 있어서, 전기 원료웹의 신장방향은 한방향이고 전기 원료웹의 통기공은 전기 신장방향으로 긴 슬리트인 신축성웹.
  30. 제26항에 있어서, 전기 복수매의 원료웹의 신장방향은 서로 동일 또는 다른 한방향이고 전기 복수매의 신장웹은 신장방향이 교차하는 방향으로 적층되어 있는 신축성웹.
  31. 열가소성 엘라스토머로 이루어지고 또한 통기공을 갖는 1매 또는 복수매의 원료웹을 형성하는 공정과,
    전기 원료웹을 적어도 한 방향으로 신장하는 공정과,
    신장되어 있는 전기 원료웹을 전기 열가소성 엘라스토머의 유동개시온도이상의 온도로 가열해서 신장된 상태에서의 전기 원료웹의 복원력을 소실시키는 공정을 갖는 신축성웹의 제조방법.
  32. 제31항에 있어서, 전기 원료웹을 형성하는 공증은 역가소성 엘라스토모의 파입로 된 부직포를 성형하는 것을 포함하는 신축성 웹의 제조방법.
  33. 제31항에 있어서, 전기 원료웹을 형성하는 공정은 열가소성 엘라스토머로 된 필름에 구멍을 형성하는 것을 포함하는 신축성웹의 제조방법.
  34. 제33항에 있어서, 전기 구멍은 슬리트이고 전기 원료웹을 신장하는 공정을 전기 필름을 전기 슬리트의 긴쪽 방향으로 신장하는 것을 포함하는 신축성웹의 제조방법.
  35. 제31항에 있어서, 전기 원료웹을 신장하는 공정은 전기 복수매의 원료웹을 서로 동일 또는 다른 한방향으로 신장하는 것을 포함하고,
    전기 복원력이 소실된 복수매의 원료웹을 신장된 방향을 서로 교차시켜서 적층하는 공정을 더욱 갖는 신축성웹의 제조방법.
  36. 제31항에 있어서, 전기 원료웹을 신장하는 공정은 전기 열가소성 엘라스토머의 유동개시온도보다도 낮은 온도로 전기 원료웹을 신장하는 것을 포함하는 신축성웹의 제조방법.
  37. 제31항에 있어서, 전기 원료웹이 전기 열가소성 엘라스토머의 유동개시온도이상의 온도로 가열되어 있는 상태에서 전기 원료웹을 열프레스하는 공정을 더욱 갖는 신축성웹의 제조방법.
  38. 비탄성파이버를 방사해서 전기 파이버가 한방향으로 배열되어진 부직포를 형성하는 방사장치와,
    전기 방사장치에서 형성된 부직포를 전기 파이버의 배열방향과 동방향으로 연신하는 연신장치와,
    전기 연신장치에서 연신되어진 부직포 상에 고무탄성체를 전기 파이버의 배열방향과 직각인 방향으로 방향성을 갖게 해서 접합하는 접합장치를 갖는 복합쉬트의 제조장치.
  39. 제 38항에 있어서, 전기 방사장치는 전기 파이버의 재료를 가소화한 상태에서 토출(吐出)하기 위해 형성해야 하는 부직포의 폭방향으로 배열되어진 복수의 노즐과 전기노즐에서 토출된 파이버를 전기 파이버의 토출방향으로 반송하는 반송수단을 갖고,
    전기 접합장치는 전기 부직포를 원통형에 포밍하기 위해 전기 부직포가 내면에 따라서 공급되어지는 원통부와, 전기 원통부에 공급된 부직포를 전기 원통부의 축선방향에 따라서 이동시키는 이동기구와, 전기 원통의 축심부에 전기 원통의 축선둘레로 회전자재하게 설치된 가소화된 전기 고무탄성체의 재료가 내부에 공급되어짐과 동시에 노즐이 외주면에 개구한 분사베드부를 갖는 복합쉬트의 제조장치.
  40. 제38항에 있어서 전기 방사장치는 전기파이버의 재료를 가소화된 상태에서 토출된 토출구와 전기 토출구에서 토출된 파이버의 재료를 형성해야하는 부직포의 폭방향으로 산포(散布)시키는 산포수단과 전기 산포 수단에 의해 산포된 파이버를 형성해야하는 부직포의 세로 방향으로 반송하는 반송수단을 갖고,
    전기 접합장치는 전기 방사장치에서 형성된 부직포를 세로방향으로 반송하는 부직포 반송수단과 전기 부직포반송수단에서 반송되어져 있는 부직포를 향해서 전기 고무탄성체의 재료를 토출하는 노즐을 갖는 복합쉬트의 제조장치.
  41. 제38항에 있어서, 전기 부직포에 접합되어진 전기 고무탄성체를, 통기부를 갖는 웹으로서 성형하는 탄성웹 형성장치를 다시 갖는 복합쉬트의 제조장치.
  42. 제41항에 있어서, 전기 탄성웹 형성장치는 전기 웹을 한방향으로 신장하는 신장수단과 신장되어 있는 전기 웹을 전기 웹의 재료의 유동개시온도이상의 온도로 가열해서 전기웹의 복원력을 소실시키는 가열수단을 갖고,
    전기 접합수단은 전기 웹의 신장방향과 전기 부직포의 파이버의 배열방향이 직각으로 되도록 전기 웹과 전기 부직포를 접합하는 복합쉬트의 제조장치.
  43. 제41항에 있어서, 전기 탄성웹 형성장치는 열가소성 엘라스토머로 이루어진 필름에 한방향으로 긴 슬리트를 형성하는 커터와, 전기 슬리트가 형성된 필름을 전기 슬리트의 길이 방향으로 신장하는 신장수단과, 신장되어 있는 전기 필름을 전기 열가소성 엘라스토머의 유동개시온도이상의 온도로 가열해서 전기 필름의 복원력을 소실시키는 가열수단을 갖고,
    전기 접합수단은 전기 필름의 신장방향과 전기 부직포의 파이버의 배열방향이 직각이 되도록 전기 필름과 전기 부직포를 접합하는 복합쉬트의 제조장치.
  44. 제38항에 있어서, 전기 접합정치는 전기 고무탄성체의 재료로서 열가소성 엘라스토머의 분말을 전기 부직포상에 전기 파이버의 배열방향과 직각인 방향으로 방향성을 가지고 또한 통기부를 갖는 패턴으로 부착시킨 부착장치와 전기 부착장치에 의해 분말이 부착된 부직포를 전기 열가소성 엘라스토머의 유동개시온도이상의 온도로 가열한 가열장치와 전기 가열장치에 의해 가열되어 있는 부직포와 전기 분말을 압착하는 압착장치를 갖는 복합쉬트의 제조장치.
  45. 제44항에 있어서, 전기 부착장치는 전기 부직포에 전기패턴에서 액체를 도포하는 도포 롤러와 전기 액체가 도포된 부직포 상에 전기 분말을 분산시키는 수단을 갖는 복합쉬트의 제조장치.
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