KR20010095125A

KR20010095125A - 복합 시이트 및 이의 제조 방법

Info

Publication number: KR20010095125A
Application number: KR1020010016713A
Authority: KR
Inventors: 단게사토루; 오하타히로유키
Original assignee: 다카하라 게이이치로; 유니챰 가부시키가이샤
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2001-11-03
Also published as: SG85236A1; CN1181969C; CA2342291A1; AU3136701A; EP1138475B1; US6995100B2; BR0101746A; US20010027074A1; US20060063450A1; CA2342291C; US6998004B2; EP1138475A2; ID29726A; JP2001288666A; MY128652A; ATE542666T1; JP3658271B2; EP1138475A3; CN1322623A; TW587994B

Abstract

본 발명은 직경의 편차가 작은 신장성 연속 섬유로 이루어진 층을 형성할 수 있는 복합 시이트의 제공을 목적으로 한다.

탄성 신축층(3)의 적어도 한 면에 신장성 연속 섬유(6)로 이루어진 신장층(2)이 한 방향으로 간헐적으로 접합되어 복합 시이트(10)를 형성한다. 연속 섬유(6)는 거의 이의 한 방향으로 배향되고, 이의 한 방향과 이에 직교하는 방향에서의 인장 강도의 비(S₁/S₂)가 3.0 이상이 된다.

Description

복합 시이트 및 이의 제조 방법{COMPOSITE SHEET AND METHOD OF PREPARATION THEREOF}

본 발명은 신축성 웨브와 신장성 연속 섬유로 이루어진 신장성 웨브에 의해서 형성되는 복합 시이트 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

일본 특허 공개 공보 평성 제6-184897호에 개시된 복합 신축성 재료는, 인장시킴으로써 목을 붙인 재료를 인장한 상태로 인장한 신축성 시이트에 대하여 비직선형으로 배열된 적어도 3점에서 접합되고, 그러한 후에 신축성 시이트를 이완시킴으로써 제조된다. 이 제조 방법에 따르면, 목을 붙인 재료는 그것이 섬유로 이루어지는 것이라면, 신축성 시이트의 이완에 따라 많은 주름이 형성되고, 신축성 시이트의 신축성을 손상하는 일 없이, 이 시이트의 고무형 표면을 천과 같은 촉감이 좋은 것으로 바꿀 수 있다.

상기 공지 기술에 의하면, 목을 붙인 재료의 일례는 열가소성 합성 섬유가 서로 용착되어 이루어지는 스펀 본드 부직포를 한 방향으로 인장시킨 것이다. 랜덤 분포되어 이 부직포를 형성하고 있는 섬유는 한 방향으로 인장됨으로써, 어떤 것은 그 한 방향을 향하여 소성 변형되면서 신장되고, 또한 어떤 것은 그 한 방향을 향하여 연장되도록 그 방향을 바꿀 뿐이다. 그러한 결과로서 인장된 섬유는 가늘어지는 한편, 방향을 바꾼 것 뿐인 섬유는 굵기가 변하지 않으므로, 얻어지는 복합 신축성 재료는 섬유 직경의 편차가 크고 촉감이 고르지 않거나, 외관이 일정하지 않게 되는 일이 있다.

본 발명에서는, 상기 공지 기술과 같이, 신축층과 신장성 섬유로 이루어진 신장층으로 형성되고, 신장층에서의 섬유 직경의 편차가 작은 복합 시이트와 이의 제조 방법의 제공을 과제로 하고 있다.

도 1은 복합 시이트의 사시도.

도 2는 하중/신장도 곡선.

도 3은 복합 시이트의 제조 공정도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 신장층

3 : 신축층

6 : 연속 섬유

10 : 복합 시이트

31 : 압출기(제1압출기)

32 : 컨베이어(제1컨베이어 벨트)

36 : 제2컨베이어(제2컨베이어 벨트)

52 : 신장성 웨브

53 : 신축성 웨브

X : 제2방향

Y : 제1방향

상기 과제 해결을 위해서, 본 발명은 신규한 복합 시이트와 이의 제조 방법을 제안한다.

상기 복합 시이트에 관해서 본 발명이 대상으로 하는 것은, 상하면을 갖는 탄성 신축층의 적어도 한 면에 신장성 연속 섬유로 이루어진 신장층이 서로 직교하는 제1방향과 제2방향 중의 적어도 상기 제1방향에서 간헐적으로 접합됨으로써 형성된 복합 시이트이다.

이러한 복합 시이트에서, 본 발명이 특징으로 하는 것은, 상기 연속 섬유가 거의 상기 제1방향으로 배향하고, 상기 복합 시이트의 상기 제1방향에서의 인장 강도(S₁)와 상기 제2방향에서의 인장 강도(S₂)의 비 S₁/S₂가 3.0 이상인 것에 있다.

또한, 상기 제조 방법에 관해서, 본 발명이 대상으로 하는 것은, 상하면을 갖는 탄성 신축성 웨브의 적어도 한 면에 신장성 연속 섬유로 이루어진 신장성 웨브를 서로 직교하는 제1방향과 제2방향 중의 적어도 상기 제1방향에서 간헐적으로 접합됨으로써 복합 시이트를 제조하는 방법이다.

이러한 제조 방법에서, 본 발명이 특징으로 하는 것은, 상기 연속 섬유가 실질적으로 비결합의 상태로 중첩됨으로써 상기 신장성 웨브를 형성하고 있는 것으로서, 상기 연속 섬유를 거의 상기 한 방향으로 배향시킨 후, 상기 신장성 웨브를 상기 신축성 웨브에 접합시키는 것에 있다.

이 제조 방법의 바람직한 구체예에서, 용융 압출기로부터 상기 연속 섬유를 압출시켜 한 방향으로 주행하는 컨베이어 위에 포집하여 상기 신장성 웨브를 형성한 후, 상기 연속 섬유를 거의 상기 한 방향으로 배향시키도록 처리하여 상기 신축성 웨브와 중첩되고, 그러한 후에 이들 양 웨브를 상기 한 방향에서 간헐적으로 접합시킴으로써 상기 복합 시이트를 얻는다.

또한, 바람직한 구체예의 다른 하나에서, 상기 연속 섬유를 상기 한 방향으로 배향시키는 공정이 속도 V₁로 주행하는 상기 컨베이어 및, 상기 컨베이어에 이어서 속도 V₂로 주행하는 제2컨베이어를 포함하고, 이들 컨베이어의 주행 속도비(V₂/V₁)는 1.05∼10이다.

첨부의 도면을 참조하여, 본 발명에 의한 복합 시이트와 이의 제조 방법을 상세하게 설명하면 이하와 같다.

도 1에 사시도로 표시된 복합 시이트(10)는 스티렌계 엘라스토머의 연속 섬유(40)로 이루어진 탄성 신축층(3)의 상면에, 신장성 폴리프로필렌 연속 섬유(6)로 이루어진 신장층(2)이 접합부(4A)에서 용착됨으로써 형성되어 있다. 복합 시이트(10)는 X 방향과, 이것에 직교하는 Y 방향을 가지고, 신축층(3)이 X, Y 방향 중의 적어도 Y 방향으로 탄성적으로 신축한다. 신장층(2)의 연속 섬유(6)는 거의 Y 방향을 향하여 연장되도록 배향되어 있다. 신축층(3)의 인장 강도가 X 방향과 Y 방향에서 차이가 없는 경우, 연속 섬유(6)의 배향의 정도는 Y 방향에서의 인장 강도(S₁)와 X 방향에서의 인장 강도(S₂)의 비 S₁/S₂로 나타내는 것이 가능하고, 본 발명의 바람직한 복합 시이트(10)에서는 S₁/S₂가 적어도 3.0이 되도록 연속 섬유(6)가 배향되어 있다. 또한, 연속 섬유(6)는 접합부(4A)를 제거하면 용착이나 접착에 의해서 서로 접합되는 일 없이 중첩되어 있을 뿐이거나, 또는 복합 시이트(10)가 Y 방향으로 약간 인장되면 서로 떨어지도록 매우 약하게 접합되어 있어 실질적으로는 중첩되고 있을 뿐인 상태와 같다.

이러한 복합 시이트(10)는 이것을 양 층(2, 3)의 파단 신장도 이하이면서 신축층(3)의 탄성 한계 내에서 Y 방향으로 신장하면, 신축층(3)이 탄성적으로 신장하는 한편, 신장층(2)이 비탄성적으로 신장되어 연속 섬유(6)가 가늘고 길어지도록 소성 변형된다. 신장하는 힘을 풀면, 복합 시이트(10)는 신축층(3)의 수축력에 의해서 원래의 치수 부근까지 수축하고, 이 때에, 길게 신장된 연속 섬유(6)에는 많은 주름이 형성되어 신장층(2)은 신장 전의 상태보다도 부피가 크고 촉감이 유연해진다.

도 2는 최초에 150%까지 신장된 복합 시이트(10)를 재차 신장시켰을 때의 하중/신장도 곡선으로서, 복합 시이트(10)의 구성은 다음과 같다. 또한, 복합 시이트(10)를 최초에 신장시킬 때의 비율을 초기 신장율(E_I)로 정의한다.

신장층: 신장성 연속 섬유: 폴리프로필렌/프로필렌, 에틸렌, 부텐

삼원공중합체=60/40(중량비)

섬유 직경: 15.2 ㎛

평량: 15 g/㎡

신축층: 신축성 연속 섬유:스티렌계 엘라스토머

섬유 직경: 16.4 ㎛

평량 : 60 g/㎡

복합 시이트: 강도비(S₁/S₂): 4.9

도 2에서, 곡선은 느리게 상승한 후에 거의 동일한 하중으로 신장도 100%의 변곡점(P)까지 도달하고, 거기에서 급격히 상승한다. 복합 시이트(10)에서는, 우선 신장층(2)의 연속 섬유(6)의 주름이 신장되고, 그와 동시에 신축층(3)이 탄성적으로 변곡점(P)까지 신장된다. 변곡점(P) 이후에서는 연속 섬유(6)가 소성 변형되어 가늘고 길어지도록 신장되고, 신축층(3)이 계속해서 탄성적으로 신장된다. 이와 같이 복합 시이트(10)에서는, 최초에 150%까지 신장하면, 2번째의 신장에서는 신장도 100%까지의 범위에서 낮은 응력으로 신축되는 신축층(3)의 특성이 나타나고, 신장층(2)은 그 특성에 거의 영향을 주는 일이 없다. 복합 시이트(10)를 2번째로 신장시켰을 때에 관찰되는 변곡점(P)까지의 낮은 하중을 나타내는 신장율을 제2차 신장율(E_S)이라 정의한다. 제2차 신장율(E_S)과 초기 신장률(E_I)의 비(E_S/E_I)가 스트레치 효율(S_E)이고, 도 2의 경우의 스트레치 효율(S_E)은 100(%)/150(%)×100=67(%)이다. 본 발명에 의한 복합 시이트(10)에서는, 연속 섬유(6)가 거의 Y 방향으로 배향되어 있으므로, 이것을 Y 방향으로 신장시킬 때에는 많은 연속 섬유(6)도 Y 방향으로 신장되어 길어지기 때문에, 스트레치 효율(S_E)이 60∼90% 정도의 높은 값이 된다. 이 복합 시이트(10)와 비교하여, 연속 섬유(6)가 랜덤 분포되어 있는 경우의 복합 시이트에서는 스트레치 효율(S_E)이 60% 이하이다.

도 3은 복합 시이트(10)를 제조할 때의 공정도이다. 도면의 왼쪽에는 연속 섬유(6)를 토출하는 제1 압출기(31), 제1컨베이어 벨트(32), 흡입 박스(33)가 있다. 토출된 연속 섬유(6)는 제1 압출기의 노즐 옆쪽으로부터 토출되는 열풍(도시하지 않음)이나 흡입 작용으로 제1컨베이어 벨트(32) 위에 포집되어 신장성 웨브(52)를 형성한다. 연속 섬유(6)는 서로 용착되는 일이 없도록, 또한, 가령 용착되더라도 매우 용이하게 분리될 수 있도록, 제1 압출기(31)의 토출 조건, 열풍이나 흡입의 작용 조건, 연속 섬유(6)의 냉각 조건 및 제1컨베이어 벨트(32)의 속도 V₁를 선택한다.

신장성 웨브(52)는 제2컨베이어 벨트(36)로 진행된다. 제2컨베이어 벨트(36)는 속도 V₂로 주행하고, 신장성 웨브(52)를 누르는 롤(37, 38)은 둘레 속도 V₂로 회전하고 있다. 속도 V₂와 V₁의 비 V₂/V₁은 1.05∼10으로서, 신장성 웨브(52)는 제1컨베이어 벨트(32)로부터 제2컨베이어 벨트(36)로 이행되는 과정에서 진행 방향으로 인장되고, 연속 섬유(6)가 진행 방향을 향해 연장되도록 배향된다. 연속 섬유(6)가 서로 약하게 용착되어 있을 때에는 제2컨베이어 벨트(36)에서 제각기 분해된다.

신장성 웨브(52)는 제2컨베이어 벨트(36)로부터 제3 컨베이어 벨트(41)로 진행된다. 제2 압출기(42)로부터는 엘라스토머의 연속 섬유(40)가 토출되고, 흡입 박스(43)의 흡입 작용을 받아 신장성 웨브(52)의 위에 퇴적되고, 신축성 웨브(53)를 형성한다. 양 웨브(52, 53)는 상하 한 쌍의 열 엠보스 롤(44, 44)을 통과할 때에 접합부(4A)를 형성하여 일체화되어 복합 시이트(10)가 된다.

이러한 복합 시이트(10)의 제조 공정에서는, 제1컨베이어 벨트(32)의 속도 V₁와 제2컨베이어 벨트(36)의 속도 V₂의 관계를 V₂/V₁=1.05∼10으로 함으로써 연속 섬유(6)를 배향시키면, 그 배향은 복합 시이트(10)에 60∼90%의 높은 스트레치 효율(S_E)을 초래하기에 충분한 정도가 된다. 이 배향이 충분할 때의 복합 시이트(10)에서는, 기계 방향과 그것에 직교하는 방향의 인장 강도(S₁)와 인장 강도(S₂)의 비(S₁/S₂)는 3.0 이상이 된다.

본 발명에 의한 복합 시이트(10)는 도시예의 것을, 신축층(3)의 상하면에 신장층(2)을 갖는 것으로 대체할 수 있다. 또한, 그것에 맞추어 도 3의 공정에 제3 압출기 및, 복수의 컨베이어 벨트를 추가할 수 있다.

본 발명에 따른 복합 시이트는 신장성의 연속 섬유가 거의 한 방향으로 배향되어 있기 때문에, 그 한 방향으로 신장되면 다수의 연속 섬유가 어느 것이나 동일하게 신장되므로, 신장 후의 섬유 직경의 편차가 작고 피부가 닿았을 때의 감촉이 고르고 외관에 일정하게 된다.

본 발명에 의한 제조 방법은 신장성 웨브의 연속 섬유를 거의 한 방향으로 배향시키는 공정을 갖기 때문에 상기 복합 시이트의 제조가 용이하게 된다.

Claims

상하면을 갖는 탄성 신축층의 적어도 한 면에 신장성 연속 섬유로 이루어진 신장층이 서로 직교하는 제1방향과 제2방향 중의 적어도 상기 제1방향에서 간헐적으로 접합됨으로써 형성된 복합 시이트에 있어서,

상기 연속 섬유가 거의 상기 제1방향으로 배향되고, 상기 복합 시이트의 상기 제1방향에서의 인장 강도(S₁)와 상기 제2방향에서의 인장 강도(S₂)의 비(S₁/S₂)가 3.0 이상인 것을 특징으로 하는 복합 시이트.
제1항에 있어서, 상기 제1방향에서의 스트레치 효율이 60∼90%인 것인 복합 시이트.
상하면을 갖는 탄성 신축성 웨브의 적어도 한 면에 신장성 연속 섬유로 이루어진 신장성 웨브를 서로 직교하는 제1방향과 제2방향 중의 적어도 상기 제1방향에서 간헐적으로 접합됨으로써 복합 시이트를 제조하는 방법에 있어서,

상기 연속 섬유는 실질적으로 비결합 상태로 중첩됨으로써 상기 신장성 웨브를 형성하고 있는 것으로서, 상기 연속 섬유를 거의 상기 한 방향으로 배향시킨 후, 상기 신장성 웨브를 상기 신축성 웨브에 접합시키는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제3항에 있어서, 용융 압출기로부터 상기 연속 섬유를 압출시켜 한 방향으로 주행하는 컨베이어 위에 포집하여 상기 신장성 웨브를 형성한 후, 상기 연속 섬유를 거의 상기 한 방향으로 배향시키도록 처리하여 상기 신축성 웨브와 중첩되고, 그러한 후에 이들 양 웨브를 상기 한 방향에서 간헐적으로 접합시킴으로써 상기 복합 시이트를 얻는 것인 방법.
제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 연속 섬유를 상기 한 방향으로 배향시키는 공정이 속도 V₁로 주행하는 상기 컨베이어 및, 상기 컨베이어에 이어서, 속도 V₂로 주행하는 제2컨베이어를 포함하고, 이들 컨베이어의 주행 속도비(V₂/V₁)가 1.05∼10인 것인 방법.
제3항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 복합 시이트의 상기 한 방향에서의 인장 강도(S₁)와 상기 한 방향에 직교하는 방향에서의 인장 강도(S₂)의 비(S₁/S₂)가 3.0 이상이 되도록 상기 연속 섬유를 상기 한 방향으로 배향시키는 것인 방법.