KR20070006920A - 탄성 부직 시이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 네크형성된(necked) 부직 기재 또는 쉽게 연장가능한 비가공 부직 기재를 엘라스토머 중합체 용액 처리에 의해 엘라스토머 중합체로 실질적으로 균일하게 함침함으로써 제조되는 신장성 부직 시이트에 관한 것이다. 부직 시이트는 기저귀 및 다른 위생 제품의 제조에서 유용하다.

부직 시이트, 네크형성, 엘라스토머, 위생 제품

Description

탄성 부직 시이트{ELASTIC NONWOVEN SHEET}

본 발명은 개인 위생 제품의 제조에 사용하기에 적합한 신장성 부직 시이트에 관한 것이다. 더 구체적으로, 신장성 부직 시이트는 네크형성된(necked) 부직 기재 또는 쉽게 연장가능한 비가공 부직 기재를 엘라스토머 중합체로 실질적으로 균일하게 함침함으로써 형성된다.

본 출원은 2003년 1월 29일자로 출원된 미국 특허출원 제10/353,677호(지금은 포기됨)의 일부 계속인, 2003년 4월 14일자로 출원된 미국 특허출원 제10/413,172호를 우선권 주장하는(이들 두 특허출원은 본원에 참조로 인용되어 있음), 2004년 4월 23일자로 출원된 미국 가출원 제60/565,014호를 우선권 주장한다.

탄성 부직 물질은 당업계에 널리 공지되어 있다. 탄성 부직 물질의 예로는 "신장-접합(stretch-bonded)" 및 "네크-접합(neck-bonded)" 라미네이트가 있다. 신장-접합 라미네이트는 주름 층을 탄성 층에 결합함으로써 제조되는데, 이때 탄성 층은 층들을 이완시킬 때 주름 층이 모아지도록 연장된 상태이다. 네크-접합 라미네이트는 네크형성된 비탄성 층을 섬유 층 위의 탄성 필름과 결합함으로써 제조된다. 탄성 층은 일반적으로 탄성 필름 또는 탄성 부직웹을 포함한다. 이들 탄성 부직 라미네이트는 둘 이상의 분리된 부직 층 또는 필름 층의 제조를 필요로 한다.

리델(Riedel)에게 허여된 미국 특허 제4,366,814호에는 찢어짐 없이 30% 이상 신장할 수 있는 연장성 직물 50중량% 이상 및 직물내의 구멍을 채우지 않고 직물에 함침된 엘라스토머 15중량% 이상을 포함하는 통기성 탄성 붕대 물질이 기술되어 있다.

모만(Morman)에게 허여된 미국 특허 제5,910,224호에는 부직웹과 같은 네크형성가능한 물질에 엘라스토머성 선구물질을 적용하고, 네크형성가능한 물질을 네크 신장시키고, 가열과 같은 방법에 의해 엘라스토머성 선구물질을 처리함으로써 신장성 복합물을 제조하는 방법이 기술되어 있는데, 이때 네크형성가능한 물질은 네크형성된 물질에 접합된 엘라스토머 층을 형성하기 위한 네크형성된 상태이다. 바람직한 엘라스토머성 선구물질은 라텍스 또는 열경화성 엘라스토머를 포함한다. 엘라스토머성 선구물질은 네크형성가능한 물질에 5g/㎡ 내지 약 50g/㎡의 양으로 적용된다. 엘라스토머 층은 전형적으로 웹을 약 2 내지 약 10섬유 두께로 침투하고, 엘라스토머성 선구물질의 침투 정도는 엘라스토머 층이 적용된 면의 반대쪽 웹의 면을 꿰뚫지 않도록 조절된다. 따라서, 생성된 신장성 복합물은 엘라스토머 층을 포함하는 면은 필름과 같은 감촉을 지니고, 엘라스토머 층의 반대쪽 면에는 네크형성가능한 물질의 원래의 부드러운 감촉을 보유한다.

유럽 특허출원 공개공보 제0472942호에는 중합체 물질(예: 엘라스토머성 아크릴 라텍스, 폴리우레탄 라텍스 또는 니트릴 고무 라텍스)로 포화되는 섬유상 웹(예: 용융취입 섬유의 부직웹)을 포함하는, Z-방향으로의 압축성 및 회복성을 갖는 엘라스토머성 포화 부직 물질이 기술되어 있다.

일본 특허출원 공개공보 제47-24479호에는 니들펀칭(needlepunching)된 부직물을 고무 또는 합성 수지로 함침함으로써 제조된, 컨베이어(conveyor) 및 송전장치에 사용하기 위한 벨트에 관한 것이다.

경제적으로 제조될 수 있고, 부드러운 신장성 및 우수한 보유력을 가지고, 양면이 직물과 같은 감촉을 갖는 탄성 시이트 물질이 계속 필요하다.

발명의 요약

본 발명은 두께, 제1 및 제2 외부 표면, 기계방향 및 기계횡방향을 가지고, 기계횡방향으로의 신도가 30% 이상인 네크형성된 부직 기재를 제공하는 단계; 네크형성된 부직 기재를 용매에 용해된 엘라스토머 중합체를 포함하는 용액으로 실질적으로 균일하게 함침하는 단계; 및 함침된 부직 기재로부터 습윤 응고에 의해 용매를 제거하여, 부직 기재의 제1 또는 제2 외부 표면에 실질적으로 연속적인 엘라스토머 중합체 층을 형성함 없이 부직 기재의 두께를 통하여 실질적으로 균일하게 엘라스토머 중합체를 침적하는 단계를 포함하는, 신장성 부직 시이트의 형성 방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한 두께, 제1 및 제2 외부 표면, 기계방향 및 기계횡방향을 가지고, 기계횡방향으로의 신도가 30% 이상이고, 평량이 약 15g/㎡ 내지 약 100g/㎡이고, 파단 강도가 500g/in보다 큰 쉽게 연장가능한 비가공 부직 기재를 제공하는 단계; 쉽게 연장가능한 비가공 부직 기재를 용매에 용해된 엘라스토머 중합체를 포함하는 용액으로 실질적으로 균일하게 함침하는 단계; 및 쉽게 연장가능한 비가공 부직 기재로부터 습윤 응고에 의해 용매를 제거하여, 부직 기재의 제1 또는 제2 외 부 표면에 실질적으로 연속적인 엘라스토머 중합체 층을 형성함 없이 부직 기재의 두께를 통하여 실질적으로 균일하게 엘라스토머 중합체를 침적하는 단계를 포함하는, 신장성 부직 시이트의 형성 방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한 네크형성된 방향으로 네크형성되고 엘라스토머 중합체로 실질적으로 균일하게 함침된 부직 기재를 포함하는 신장성 부직 시이트에 관한 것이며, 이 신장성 부직 시이트는 신장성 부직 시이트를 네크형성 방향으로 3번 140%로 연장한 후, 100% 신도에서의 제3주기 비부하력 대 100% 신도에서의 제3주기 부하력의 비가 0.3:1 이상이다.

본 발명은 또한 엘라스토머 중합체로 실질적으로 균일하게 함침된 쉽게 연장가능한 비가공 부직 기재를 포함하는 신장성 부직 시이트에 관한 것이며, 이 신장성 부직 시이트는 신장성 부직 시이트를 기계횡방향으로 3번 30%로 연장한 후, 30% 신도에서의 제3주기 비부하력 대 30% 신도에서의 제3주기 부하력의 비가 0.15:1 이상이다.

본 발명에서, 신장성 복합 부직 시이트는 네크형성된 부직 기재 또는 쉽게 연장가능한 비가공 부직 기재를 용매 및 엘라스토머 중합체를 포함하는 용액으로 함침함으로써 제공된다. 네크형성된 부직 기재 또는 쉽게 연장가능한 비가공 부직 기재는 그의 한쪽 표면에 중합체 층을 형성함 없이 부직 기재를 실질적으로 균일하게 함침하는 조건하에 함침된다. 용매를 제거한 후, 기계횡방향에서 주기 부하력(우수한 보유력 및 부드러운 신장성을 위한)에 비하여 높은 주기 비부하력과 직물상 감촉이 예상외로 조화된 통기성 함침된 부직 시이트가 얻어진다. 또한, 본 발명의 시이트는 전형적으로 통상의 다층 신장성 라미네이트보다 제조하기가 더 간단하고 더 얇다. 예를 들어, 본 발명의 시이트는 전형적인 두께가 약 0.25 내지 0.75㎜이지만, 신장성 라미네이트는 일반적으로 1.3㎜보다 크다.

본원에 사용된 "중합체"란 용어는, 일반적으로(그러나 비제한적으로) 단독중합체, 공중합체(예를 들어, 블록, 그라프트, 랜덤 및 교호 공중합체), 삼원공중합체 등, 및 이들의 블렌드 및 개질물을 포함한다. 또한, 달리 구체적으로 제한하지 않는 한, "중합체"란 용어는 그 물질의 모든 가능한 기하학적 형태를 포함할 것이다. 이러한 형태의 비제한적인 예로는 동일배열, 규칙배열 및 불규칙 대칭이 있다.

본원에 사용된 "폴리에스테르"란 용어는 반복 단위의 85% 이상이, 에스테르 단위의 형성에 의해 생성된 연결기를 갖는, 디카르복실산과 디히드록시 알콜의 축합 생성물인 중합체를 포함할 것이다. 이는 방향족, 지방족, 포화 및 불포화 이산 및 이알콜을 포함한다. 본원에 사용된 "폴리에스테르"란 용어는 또한 공중합체(예: 블록, 그라프트, 랜덤 및 교호 공중합체), 블렌드 및 이들의 개질물을 포함한다. 폴리에스테르의 일반적인 예는 에틸렌 글리콜과 테레프탈산의 축합 생성물인 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(PET)이다.

본원에 사용된 "폴리우레탄"이란 용어는, 이후 상세하게 기술되는 바와 같이, 2관능성 폴리올을 디이소시아네이트 및 2관능성 쇄연장제와 축합함으로써 제조된 블록 공중합체를 포함할 것이다.

본원에 사용된 "폴리올레핀"이란 용어는 탄소와 수소로만 이루어진 거의 포화된 일련의 개방쇄 중합체 탄화수소중 임의의 탄화수소를 뜻할 것이다. 전형적인 폴리올레핀의 비제한적인 예로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 및 에틸렌, 프로필렌 및 메틸펜텐 단량체의 다양한 혼합물이 있다.

본원에 사용된 "폴리에틸렌"이란 용어는 에틸렌의 단독중합체 뿐만 아니라, 반복 단위의 85% 이상이 에틸렌 단위인 공중합체를 포함할 것이다.

본원에 사용된 "폴리프로필렌"이란 용어는 프로필렌의 단독중합체 뿐만 아니라, 반복 단위의 85% 이상이 프로필렌 단위인 공중합체를 포함할 것이다.

본원에 사용된 "엘라스토머 중합체"란 용어는, 시이트, 섬유 또는 필름으로 성형될 때 또한 바이어스력(biasing force)이 가해질 때, 그의 이완된 비바이어스 길이의 약 160% 이상인 신장된 길이로 신장가능하고, 신장성 바이어스력이 완화되면 그의 신도의 55% 이상을 회복할 임의의 중합체를 가리킨다. 예를 들어, 물질의 1㎝ 샘플은 1.6㎝ 이상으로 신장가능하고, 힘의 적용에 의해 1.6㎝로 신장되고 힘을 완화시키는 즉시 1.27㎝ 이하의 길이로 회복될 것이다. 그의 이완된 길이의 60%다 훨씬 더 많이(예를 들어 100% 이상) 신장될 수 있는 많은 엘라스토머 물질이 존재하며, 이들중 다수는 신장력이 완화되는 즉시, 예를 들어 그의 원래 이완 길이의 105% 이내의 실질적으로 이들의 원래 이완 길이로 회복될 것이다.

본원에 사용된 "부직물" 또는 "부직웹"이란 용어는 편직물 또는 직물에 반대되는 것으로서, 확인가능한 패턴 없이 불규칙한 방식으로 위치하여 평평한 물질을 형성하는 개개의 섬유, 필라멘트 또는 트레드(thread)의 구조를 뜻한다.

본원에 사용된 "스펀본드(spunbond)" 필라멘트란 용어는 융해된 열가소성 중합체 물질을 다수의 미세한, 일반적으로 원형인 방사구 모세관으로부터 필라멘트로서 압출한 다음, 압출 필라멘트의 직경을 연신에 의해 급속히 감소시킴으로써 형성되는 필라멘트를 뜻한다. 타원형, 다엽형 등의 다른 필라멘트 횡단면 모양도 또한 사용될 수 있다. 스펀본드 필라멘트는 일반적으로 연속적이고, 평균 직경이 약 5㎛보다 크다. 스펀본드 부직물 또는 부직웹은 유공성 스크린 또는 벨트와 같은 수집 표면상에 스펀본드 필라멘트를 불규칙하게 적층함으로써 형성된다. 스펀본드 웹은 일반적으로 웹을 고온압연 캘린더링하거나 승압에서 포화-증기 챔버를 통해 웹을 통과시키는 것과 같은 당업계에 공지된 방법에 의해 접합된다. 또한, 웹은 스펀본드 직물을 가로질러 존재하는 다수의 열접합 지점에서 열에 의해 점접합될 수 있다.

본원에 사용된 "기계방향(MD)"이란 용어는 부직웹이 생성되는 방향을 가리킨다. "기계횡방향(XD)"이란 용어는 일반적으로 기계방향에 수직인 방향을 가리킨다.

본원에 사용된 "네크형성"이란 용어는 부직물에, 예를 들어 부직의 기계방향에 평행하게 힘을 가하여 부직물을 그 힘이 가해지는 방향으로 신장시키고, 신장 방향에 수직인 방향으로, 예를 들어 기계횡방향으로 그 폭을 원하는 양까지 조절하면서 감소시킴을 포함하는 방법을 가리킨다. 신장력에 수직인 방향을 본원에서 "네크형성 방향"으로서 부른다. 신장 및 네크형성의 조절은 실온 또는 실온보다 높거나 낮은 온도에서 일어날 수 있고, 직물을 찢거나 파열시키는데 필요한 신도까지 신장되는 방향에서의 전제 치수 증가에 한정된다.

본원에 사용된 "네크형성된 부직물" 및 "네크형성된 부직 기재"란 용어는 연신과 같은 공정에 의해 하나 이상의 방향으로 수축된 임의의 부직물을 가리킨다. "네크형성가능한 부직물"이란 네크형성 공정에서 하나 이상의 치수가 수축될 수 있는 부직물이다. "네크감소율"이란 용어는 네크형성되지 않은 치수와 네크형성된 치수의 차이(네크형성 방향에서 측정됨)를 측정한 다음 그 차이를 네크형성되지 않은 치수로 나누고 생성된 비에 100을 곱하여 결정되는 비를 가리킨다. 네크형성된 부직물은 일반적으로 네크형성하는 동안 네크감소율에 상응하는(그러나 선형 관계는 아님) 양으로 네크형성 방향으로 연장가능하다. 네크형성된 부직물의 연장성은 본원에서 네크형성된 부직물내의 개개 섬유를 신장시키거나, 부직물내의 임의의 섬유-섬유 접합을 파괴하거나, 부직물을 인열시키지 않고 네크형성된 부직물을 가능한 최대한으로 네크형성 방향으로 신장시킴으로써 신도로서 측정된다.

본원에 사용된 "쉽게 연장가능한 비가공 부직물"이란 용어는, 부직물 생성 공정에서 일반적으로 사용되는 것 이외의 임의의 추가 가공 단계(예: 네크형성) 없이, 시험 방법 부분에서 기술되는 "30% 신장시키는데 필요한 힘" 방법에 의해 결정된, 200g/인치(g/in) 미만, 전형적으로는 100g/in 미만의 힘을 가하여 파괴없이 30% 이상(전형적으로 약 60% 내지 약 150%)으로 기계횡방향 신장되는 부직물을 뜻한다. 신도 50%란 10인치 폭의 샘플이 15인치로 신장될 수 있음을 뜻한다. 적합한 쉽게 연장가능한 비가공 부직물의 예는 평량이 약 15 내지 약 100g/㎡, 전형적으로는 약 30 내지 80g/㎡이고, 시험 방법 부분에 기술된 "파단 강도 분석"에 의해 결정된 기계방향 파단인성이 500g/in보다 클 수 있다. 쉽게 연장가능한 비가공 부직물은 스펀레이스화(spunlaced)(또한 수압직조(hydroentangled)라고 부름)되거나, 용융취입되거나, 또는 열접합된 부직물일 수 있고, 이러한 널리 공지된 공정에 의해 제조될 수 있다.

본원에 사용된 "스펀레이스화 부직물"이란 용어는 웹(예비형성 직물, 방사용융 웹, 공기적층 웹 및 카딩화(carded) 웹을 포함할 수 있음) 또는 배트(batt)를 고압수의 분사에 의해 물과 충돌시켜 형성된 직물을 가리킨다. 쉽게 연장가능한 비가공 부직물로는 타입 8075 손타라(Sontara, 등록상표)(손타라는 이 아이 듀퐁 드 네무아 앤 캄파니(E. I. DuPont de Nemours and Compamy)의 등록상표명임), 및 대만 타이페이 소재의 쉥 헝 인더스트리얼 캄파니(Sheng Hung Industrial Company)에 의해 제조된 플랫형 스펀레이스화 부직물, 물품 번호 4055-T가 있다.

본원에 사용된 "용융취입 부직물"이란 용어는 융해된 중합체를 다이를 통해, 생성된 필라멘트를 미세하고 비교적 짧은 섬유로 변환시키는 고온 공기 또는 증기의 고속 기류속으로 압출함으로써 형성된 부직물을 가리킨다. 섬유는 이동 스크린 또는 벨트상에 침적된 후, 캘린더링, 엠보싱, 고온 공기 또는 다른 열접합 공정에 의해 강화된다.

본원에 사용된 "열접합 부직물"이란 용어는 압력의 존재 또는 부재하에, 예를 들어 고온 공기, 캘린더링, 엠보싱, 적외선 열, 또는 기타 열접합 공정에 의해 열을 가하면 웹 또는 배트의 섬유를 강화된 부직웹으로 용융시키고 접착 접합시키는 열민감성 물질(예: 특별히 가공된 저융점 결합제 섬유 또는 웹 섬유보다 융점이 낮은 열가소성 분말)을 함유하는 섬유의 웹 또는 배트로 이루어진 직물을 가리킨다.

본원에 사용된 "부직 기재"란 용어는 네크형성된 부직 기재 또는 쉽게 연장가능한 비가공 부직 기재일 수 있는 기재를 가리킨다.

본원에 사용된 "부직물"이란 용어는 네크형성된 부직물 또는 쉽게 연장가능한 비가공 부직물일 수 있는 직물을 가리킨다.

본원에 사용된 "실질적으로 균일하게 함침한다" 또는 "실질적으로 균일하게 함침된"이란 용어는 전체 체적을 통해 균일하게 처리 또는 용액을 분배함을 가리킨다.

본원에 사용된 "습윤 응고"란 용어는 용매에 용해된 엘라스토머 중합체를 포함하는 용액이 함침된 부직 기재를, 엘라스토머 중합체에 대하여는 비용매성이지만 엘라스토머 중합체 용액을 형성하는데 사용되는 용매와는 혼화성인 응고액과 접촉시키는 공정을 기술한다. 응고액은 또한 부직 기재를 용해시키지 않도록 선택된다. 응고액은 중합체 물질을 응고시키고 용매가 응고액내로 제거된다. 그 후 응고액은 중합체-함침된 부직물로부터 공기 건조 또는 가열과 같은 방법에 의해 제거된다.

본 발명에 사용하기에 적합한 네크형성가능한 부직물로는 스펀본드 웹, 접합 카딩화 웹 및 수압직조 웹이 있다. 네크형성가능한 부직물은 바람직하게는 전형적으로 약 25 내지 약 75%의 네크감소율을 달성하기 위하여 당업계에 공지된 방법을 사용하여 기계횡방향으로 네크형성되어 기계횡방향 신도가 약 30% 내지 약 300%인 네크형성된 부직 기재가 얻어진다. 본 발명에 유용한 네크형성가능한 부직물은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌 공중합체, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리스티렌 및 폴리-4-메틸펜텐-1과 같은 비엘라스토머 폴리올레핀을 포함한 다수의 열가소성 중합체로부터 제조될 수 있다. 바람직하게는, 예를 들어 네크형성가능한 부직물은 폴리프로필렌, 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌-폴리에틸렌 공중합체를 포함한다. 바람직한 실시양태에서, 네크형성가능한 부직물은 방사결합 폴리프로필렌 직물 또는 카딩화 열접합 폴리프로필렌 또는 폴리에스테르 직물이다. 네크형성가능한 출발 부직 기재는 바람직하게는 전형적으로 평량이 약 10g/㎡ 내지 50g/㎡이다. 비교적 낮은 평량의 네크형성가능한 부직물(예: 평량이 약 10g/㎡ 내지 약 20-30g/㎡인 것)이 특히 바람직하다. 부직 기재는 전형적으로 수증기 투과성이다. 네크형성가능한 부직 기재는 일반적으로 평량이 약 15g/㎡보다 큰 네크형성된 부직 기재를 제공하도록 네크형성된다.

네크형성된 부직물은 당업계에 공지되어 있으며 일반적으로 기계방향으로 네크형성가능한 부직물을 신장시켜 기계횡방향으로 네크형성되는 네크형성된 부직물을 제공한다. 네크형성 공정의 예는, 예를 들어 마이트너(Meitner)에게 허여된 미국 특허 제4,443,513호, 모만에게 허여된 미국 특허 제4,965,122호, 제4,981,747호 및 제5,114,781호에 개시되어 있다. 바람직한 네크형성 공정은 하센보엘러 쥬니어(Hassenboehler Jr.) 등에게 허여된 미국 재허여 특허 제35,206호에 개시되어 있다. 미국 재허여 특허 제35,206호는 미국 특허 제5,244,482호의 재허여 특허이고 본원에 참조로 인용되어 있다. 하센보엘러의 방법에 따라 네크형성된 부직웹을 또한 본원에서 "강화 웹"으로서 부른다.

네크형성된 부직물은 비교적 낮은 비용의 공정을 사용하여 제조할 수 있고, 고도의 기계횡방향 연장성을 가지고 기계횡방향으로 부직물을 연장시키는데 비교적 낮은 연장(부하)력이 필요하기 때문에 다른 연장성 부직물에 비하여 바람직하다. 또한, 네크형성된 부직물은 일반적으로 기계방향으로 실질적으로 비연장성이다. 즉, 일반적으로 기계방향에서 바이어스력에 적용될 때 약 10% 미만의 신도를 갖는다. 실질적으로 하나의 방향으로 신장성이라는 것은 하기 논의되는 바와 같이 임의의 최종 용도에서 매우 바람직하다.

바람직한 실시양태에서, 네크형성된 부직 기재는 하센보엘러의 특허에 기술된 방법을 사용하여 제조된 강화 웹이다. 이 방법은 가열 대역(예: 오븐)을 통해 비교적 낮은 가공 연장성을 갖는 접합된 열가소성 부직웹을 통과시켜, 중합체 웹의 연화점과 융점 사이의 온도로 웹의 온도를 증가시키면서, 웹을 기계방향으로 연신시켜 기계횡방향으로 배향된 섬유를 인공적으로 변형시키고 웹을 기계횡방향으로 강화(네크형성)함을 포함한다. 연신은 웹을 대역내로 제1 선속도로 통과시키고, 웹을 제1 속도를 초과하는 제2 선속도로 회수함으로써 수행한다. 제2 속도 대 제1 속도의 비는, 예를 들어 약 1.1:1 내지 약 2:1이다. 출발 접합 부직웹은 네크형성가능한 비엘라스토머성 부직물이고, 고온 가공하는 동안, 2500%/분보다 큰 변형율 및 중합체 웹의 연화점보다 크고 융점보다 10℉ 이상 낮은 온도에서 고온 연신하는 동안 평가된 파단 연신비가 약 4.0:1보다 낮고 약 1.4:1보다 크도록 선택된다. 실온 파단 신도(변형율)는, 인스트론(Instron) 인장 시험기를 사용하는 시험방법 ASTM D 1117-77에 근거하여, 예를 들어 2 내지 40%, 전형적으로 5 내지 20%이다.

출발 웹내의 섬유는 섬유-섬유 융합, 섬유 직조, 또는 점접합과 같은 열접합에 의해 접합될 수 있다. 전형적으로, 네크형성가능한 부직물내의 섬유는, 예를 들어 약 50㎛ 미만의 작은 평균 섬유 직경을 갖는다. 스펀본드 선구물질내의 접합은 전형적으로 강하여(예컨대, 고온 점접합), 웹 보전성에는 영향을 주지 않으면서 필라멘트 분절을 국소적으로 신장시키고, 버클(buckle)화하고, 구부린다. 점접합에서, 접합점 및 접합패턴은 일반적으로 접합점의 면적이 웹 면적의 약 5 내지 약 25%이도록 선택된다. 접합점의 모양은 다이아몬드형 또는 당업계에 널리 공지된 다수의 모양일 수 있다.

가열 연신 단계는 기계횡방향 섬유의 인공 변형 및 웹의 강화를 일으켜, 대다수의 섬유를 전체적으로 연신 방향(기계방향)에 정렬시킨다. 웹은 종방향으로 신장됨에 따라 기계횡방향으로 강화되고, 출발 부직물에 비하여 열경화된다.

기계횡방향 신도가 30% 이상, 예를 들어 50% 이상인 네크형성된 부직 기재를 사용하여 본 발명의 탄성 부직 시이트를 제조할 수 있다. 강화 공정동안의 부직웹의 네크감소율은, 예를 들어 약 100% 내지 약 300%, 및 150% 내지 250%의 연장성에 상응하여, 각각 약 50% 내지 약 75%, 전형적으로는 약 60% 내지 70%이다.

네크형성된 부직웹의 평량은 네크형성가능한 출발 부직웹의 평량보다 3배 이상 클 수 있다. 네크형성된 웹의 평량은 약 15g/㎡ 내지 약 100g/㎡, 예를 들어 약 20g/㎡ 내지 약 100g/㎡, 전형적으로 약 25g/㎡ 내지 약 100g/㎡이다. 네크형성된 부직 기재의 평량은 원하는 최종 용도에 따라 선택된다. 예를 들어, 탄성 인터라이너(interliner)로서 사용되는 경우, 네크형성된 부직물의 평량은 전형적으로 약 30g/㎡ 내지 70g/㎡인 반면에, 기저귀 허리밴드 등과 같은 위생 최종 용도의 경우에는 평량은 전형적으로 약 15g/㎡ 내지 40g/㎡이다. 네크형성된 부직 기재의 평량은 또한 최종의 함침된 부직물에 바람직한 탄성을 달성하도록 선택되어야 한다. 부직 기재의 평량이 높을수록 부직물내에 더 많은 엘라스토머 중합체가 함침될 수 있어서, 함침된 부직 시이트의 비부하력이 증가된다.

하센보엘러의 특허에 기술된 네크형성 공정에서 비교적 저평량의 부직물의 사용은 본 발명에 따라 제조되는 물질을 제조하기에 바람직하다. 이들 인자를 함께 사용하고 엘라스토머 중합체로 함침한 후, 물질을 연장하는데 필요한 비교적 낮은 힘(부하력) 및 물질에 의해 적용되는 비교적 높은 복원력(비부하력)을 갖는 신장성 부직물이 제공된다. 이 특징은 이러한 물질에 대하여 기대되는 최종 용도에 바람직하다. 비부하력과 부하력의 관계는 탄성 부직물의 이력현상에 관계된다. 기계횡방향 신도가 150% 이상인 본 발명의 바람직한 생성물에 있어서, 함침된 부직물을 3번 140%로 연장하고 연장하는 사이에 이완시키면, 100% 신도에서의 비부하력 대 100% 신도에서의 부하력의 비는 0.3:1 이상이고,

는 예를 들어 0.45:1보다 크다.

본 발명에서 유용한 엘라스토머 중합체로는 폴리우레탄, 스티렌-부타디엔 블록 공중합체, 및 폴리에테르-에스테르 블록 공중합체가 있다. 바람직한 실시양태에서, 엘라스토머 중합체는 폴리우레탄이다.

본 발명에서 유용한 엘라스토머 폴리우레탄은 중합체성 글리콜을 디이소시아네이트와 반응시켜 보호(capping)된 글리콜을 형성하고, 보호된 글리콜을 (적합한 용매에) 용해시킨 다음, 보호된 글리콜과, 활성 수소원자를 갖는 2관능성 쇄연장제를 반응시킴으로써 제조할 수 있다. 이러한 폴리우레탄을 "분절화되었다"고 하는데, 그 이유는 이들이 디이소시아네이트 및 쇄연장제로부터 유도된 "경질" 우레탄 및 우레아 분절, 및 주로 중합체성 글리콜로부터 유도된 "연질" 분절로 이루어지기 때문이다. 이러한 중합체의 용액을 제조하기에 적합한 용매는 디메틸아세트아미드("DMAc"), 디메틸포름아미드("DMF"), 및 N-메틸-피롤리돈과 같은 아미드 용매이지만, 디메틸술폭사이드 및 테트라메틸우레아와 같은 다른 용매도 사용될 수 있다.

엘라스토머 폴리우레탄의 제조에 사용되는 중합체성 글리콜로는 폴리에테르 글리콜, 폴리에스테르 글리콜, 폴리카르보네이트 글리콜 및 이들의 공중합체가 있다. 이러한 글리콜의 예로는 폴리(에틸렌에테르) 글리콜, 폴리(테트라메틸렌에테르) 글리콜, 폴리(테트라메틸렌-코-2-메틸-테트라메틸렌에테르) 글리콜, 폴리(에틸렌-코-부틸렌 아디페이트) 글리콜, 폴리(2,2-디메틸-1,3-프로필렌 도데카노에이트) 글리콜, 폴리(펜탄-1,5-카르보네이트) 글리콜, 및 폴리(헥산-1,6-카르보네이트) 글리콜이 있다.

유용한 디이소시아네이트로는 1-이소시아네이토-4-[(4-이소시아네이토페닐)메틸]벤젠, 1-이소시아네이토-2-[(4-이소시아네이토페닐)메틸]벤젠, 이소포론 디이소시아네이트, 1,6-헥산디이소시아네이트 및 2,4-톨릴렌 디이소시아네이트가 있다.

쇄연장제는 디올 또는 디아민일 수 있다. 유용한 디올로는 에틸렌 글리콜, 1,3-트리메틸렌 글리콜, 1,4-부탄디올 및 이들의 혼합물이 있다. 디올 쇄연장제를 사용하면 폴리우레탄이 생성된다. 유용한 디아민의 예로는 에틸렌 디아민, 1,2-프로판디아민, 2-메틸-1,5-펜탄디아민, 1,3-디아미노펜탄, 1,4-시클로헥산-디아민, 1,3-시클로헥산디아민 및 이들의 혼합물이 있다. 이러한 경우에, 생성된 중합체는 폴리우레탄우레아(폴리우레탄의 아류)이다. 폴리에테르 글리콜 및 디아민 쇄연장제가 사용되는 경우, 생성되는 중합체는 폴리에테르우레탄우레아이고, 폴리에스테르 글리콜이 디아민 쇄연장제와 함께 사용되는 경우에는, 폴리에스테르우레탄우레아가 생성된다. 1관능성 아민 쇄종결제(예: 디에틸 아민, 부틸아민, 시클로헥실아민 등)는 중합체의 분자량을 조절하기 위하여 첨가될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 엘라스토머 중합체는 디아민-연장된 폴리우레탄 엘라스토머이다.

엘라스토머 중합체 용액을 제조하기에 적합한 용매로는 디메틸아세트아미드, 디메틸포름아미드 및 N-메틸-피롤리돈이 있다. 엘라스토머 중합체 용액의 점도는 용액내 중합체성 물질의 농도와 직접 관계되고, 따라서 용액 점도는 네크형성된 부직물 또는 쉽게 연장가능한 비가공 부직물내로의 중합체의 침투 정도 및 침적되는 중합체의 양에 영향을 줄 수 있다. 용액 점도가 너무 낮으면, 네크형성된 부직 기재 또는 쉽게 연장가능한 비가공 부직 기재내에 불충분한 양의 엘라스토머가 침적되어 낮은 비부하력이 생성된다. 용액 점도가 너무 높으면, 부직 기재내로의 용액의 침투가 감소되어, 부직 기재내로의 중합체의 불완전하거나 불균일한 함침, 또는 부직 기재 표면에의 중합체 층의 형성이 일어난다. 네크형성된 부직 기재 또는 쉽게 연장가능한 비가공 부직 기재내로 함침되는 엘라스토머 중합체의 용액은, 예를 들어 25℃에서 측정된 용액 점도가 약 1,000 내지 300,000센티포이즈("cP"), 전형적으로는 10,000 내지 40,000cP이다. 용액은 중합체 약 5 내지 20중량%를 포함할 수 있다.

네크형성된 부직 기재 또는 쉽게 연장가능한 비가공 부직 기재는 중합체 용액을 흡수할 수 있어야 하고, 중합체 용액은 부직 기재를 실질적으로 완전히 그리고 균일하게 함침하여야 한다. 따라서, 네크형성된 부직 기재 또는 쉽게 연장가능한 비가공 부직 기재는 코팅되지 않거나 또는 네크형성된 부직물 또는 쉽게 연장가능한 비가공 부직물에 중합체 용액이 흡수되지 않도록 달리 처리되어야 한다. 엘라스토머 중합체 용액 및(또는) 부직물은 표면활성제를 포함하여 중합체 용액에 의한 웹의 함침을 촉진할 수 있다. 적합한 표면활성제로는 중합체성 계면활성제와 같은 비이온성 습윤제가 있다.

엘라스토머 중합체 용액에 첨가제, 예를 들어 안료, 산화방지제, 자외선 안정제 및 윤활제를 소량으로 첨가할 수 있는데, 단 이러한 첨가제는 본 발명의 이점을 손상시키지 않는다.

엘라스토머 중합체 용액내에는 매우 짧은 미세 섬유, 예를 들어 목재 펄프로부터의 셀룰로즈 섬유, 면진, 또는 길이가 약 0.10인치(2.5㎜) 미만, 예를 들어 0.5㎜ 미만인 다른 합성 또는 천연 섬유가 분산되어 있을 수 있다. 섬유는 전형적으로 함침 단계동안 부직물이 충분히 침투될 정도로 작다. 단섬유는 부직/엘라스토머 중합체 복합물의 총 중량을 기준으로 계산하였을 때, 함침된 부직 시이트에 단섬유 약 3 내지 약 12중량%를 침적하기에 충분한 양으로 중합체 용액에 첨가될 수 있다. 단섬유는 전형적으로 단섬유, 엘라스토머 중합체 및 용매의 총 중량을 기준으로, 엘라스토머 중합체 용액에 약 10 내지 약 30중량%, 예를 들어 약 10 내지 약 20중량%로 첨가된다. 네크형성된 부직물 또는 쉽게 연장가능한 비가공 부직물을 분말상 셀룰로즈를 함유하는 엘라스토머 중합체 용액으로 함침함으로써 제조된 본 발명의 부직 시이트는 단섬유를 함유하지 않는 함침 용액을 사용하여 제조된 것보다 부드러운 감촉을 가질 수 있다. 중합체 용액에 사용하기에 적합한 매우 미세한 섬유 미립자 물질의 예는 제이 레텐마이어 유에스에이(J. Rettenmaier USA)(미국 미시간주 스쿨크래프트 소재)로부터 입수가능한 상표명 "아보셀(Arbocel) 30"으로 입수가능한 분말상 셀룰로즈이다.

네크형성된 부직 기재 또는 쉽게 연장가능한 비가공 부직 기재상에 엘라스토머 중합체 용액을 코팅하거나 또는 달리 네크형성된 부직 기재 또는 쉽게 연장가능한 비가공 부직 기재를 함침하는 임의의 적합한 방법은, 직물이 균일하게 함침되고 코팅제가 네크형성된 부직 기재 또는 쉽게 연장가능한 비가공 부직 기재의 한쪽 표면 또는 다른쪽 표면에 집중되지 않는 한 사용될 수 있다. 부직 기재를 엘라스토머 중합체 용액으로 처리하는데 코팅 방법을 사용할 수 있지만, 중합체 용액이 부직 기재를 완전히 습윤시키거나 달리 부직 기재내로 완전히 흡수되거나 유도되도록 용액 및 부직물 특성 및 코팅 공정 조건을 선택하여 부직 기재의 어느쪽 표면에도 중합체 층이 형성되지 않음에 주의하여야 한다. 일반적으로, 코팅하는 동안 적용되는 중합체 용액의 양은 네크형성된 부직물 또는 쉽게 연장가능한 비가공 부직 기재위 소정의 거리에 고정된 코팅 도구를 사용하여 조절될 수 있다. 용액은 또한 부직 기재내로 기계적으로 가압될 수 있다. 본 발명의 방법에 코팅 도구로서 롤러, 압반, 스크레이퍼(scraper), 칼 등을 사용할 수 있다. 엘라스토머 용액이 부직 기재를 실질적으로 완전히 그리고 균일하게 함침한다면, 부직 기재상에 용액을 분무하는 것도 또한 유효할 수 있다. 분무력은 우수한 침투력을 얻도록 조절될 수 있다. 부직 기재는 섬유상 웹을 엘라스토머 중합체 용액을 함유하는 탱크에 침지하거나 또는 달리 담근 후, 예를 들어 닙 롤(nip roll) 사이에서 압착하여 과량의 중합체 용액을 제거하는 "침지 및 압착" 방법으로서 당업계에 공지된 공정을 사용하여 엘라스토머 중합체 용액으로 함침될 수 있다. 이 방법은 신장성 복합 부직 시이트의 양면 사이의 거리를 최소화하는데 바람직하다.

네크형성된 부직 기재 또는 쉽게 연장가능한 비가공 부직 기재는 최종의 함침된 부직 시이트에 바람직한 비부하력/부하력 비를 제공하기에 충분한 중합체 용액으로 함침된다. 부직 기재는 전형적으로 엘라스토머 중합체 및 부직 기재의 총 중량을 기준으로, 엘라스토머 중합체 약 10 내지 약 80중량%, 예를 들어 약 30 내지 약 50중량%를 침적시키기에 충분한 중합체 용액으로 함침된다. 엘라스토머의 양이 너무 적으면, 비부하력 대 부하력의 비가 바람직하지 않게 낮을 수 있고, 엘라스토머의 양이 너무 많으면, 시이트 표면의 감촉이 바람직하지 않게 점착성일 수 있다. 용액 농도 및(또는) 네크형성된 부직물 또는 쉽게 연장가능한 비가공 부직 기재내로 함침되는 용액의 양을 조절하여, 함침된 시이트내에 바람직한 중합체 함량을 달성할 수 있다. 예를 들어, 용액내에 더 낮은 중합체 농도를 사용하면서, 용액을 적용하는 동안 닙 롤 사이에 더 넓은 간격을 사용함으로써 함침된 시이트상에 유사한 엘라스토머 함량을 보유시키면, 감촉과 비부하력/부하력 비의 조화가 개선된 생성물이 제공되는 것으로 관찰되었다.

일단 부직 기재가 용매 및 엘라스토머 중합체를 포함하는 용액으로 함침되면, 용매를 제거한다. 용매는 습윤 응고 후에 응고액을 제거함으로써 제거된다. 습윤 응고는 열건조에 비하여 놀랍게도 더 부드럽고, 더 천과 같은 감촉을 갖는 생성물을 제공한다. 습윤 응고 공정은 당업계에 널리 공지되어 있고, 인조 가죽의 제조에 흔히 사용된다. 물은 취급용이성 및 저비용의 이유로 응고액으로서 바람직하다. 다른 적합한 응고액으로는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 아세톤 또는 메틸에틸 케톤이 있다. 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 또는 N-메틸-피롤리돈 또는 기타 첨가제(예: 계면활성제)와 같은 엘라스토머 중합체용 용매를 응고액에 첨가하여 응고속도를 변경할 수 있다. 또한, 응고욕의 온도를 조절하여 응고속도를 변화시킬 수 있다. 응고속도가 느릴수록, 용매를 제거한 후 함침된 부직물은 더 매력적인 감촉을 갖는다.

본 발명의 함침된 부직 시이트에서, 네크형성된 부직 기재 또는 쉽게 연장가능한 비가공 부직 기재 전체에 걸쳐 균일하게 분포된 엘라스토머 중합체 상은 통기성이다. 또한, 함침된 부직 시이트는 전형적으로 수증기 투과성이다.

함침된 부직 시이트의 감촉은 함침된 시이트의 표면에 샌딩(sanding) 또는 내핑(napping)에 의해 섬유에 보풀을 세움으로써 개선하여 더 부드러운 감촉을 얻을 수 있다. 내핑은 섬유 표면에 보풀을 세우도록 직물을 효과적으로 솔질하는 작은 금속 지점을 함유하는 회전 롤 위로 직물을 통과시킴을 포함한다. 샌딩에서는, 금속 솔을 사포로 코팅된 회전 롤로 대체한다. 전형적으로, 함침된 직물은 양면이 내핑되거나 샌딩된다. 예를 들어, 직물은 80 내지 200그리트(grit)의 사포로 샌딩될 수 있다.

본 발명의 신장성 함침 부직 시이트는 전형적으로 평량이 약 40g/㎡ 내지 약 100g/㎡이다. 이들은 특히 기저귀 및 다른 개인 위생 의복(예: 속옷)의 허리밴드 또는 측부 패널(panel)에 유용하다. 기저귀는 공정이 느려지는 것을 방지하기 위하여 다양한 기저귀 성분이 전형적으로 기계방향에 첨가되는 장시간의 고속 라인에서 상업적으로 조립된다. 이는 일반적으로 삽입하기 전에 신장시키는 엘라스토머 물질의 경우 특히 그러하다. 기저귀는 일반적으로 고속 제조 공정중에 기저귀의 올바른 위치에 정확하게 위치되어야 하는 약 20개 이상의 개별 성분을 포함한다. 이는 성분(테이프, 시이트, 섬유 등)이 기저귀가 움직이는 방향과 동일한 방향으로 공급된다면, 달성하기가 훨씬 더 쉽다. 성분을 기계횡방향으로 첨가하기 위하여(예컨대, 허리밴드), 물질 자체는 기계횡방향으로 신장하여 기저귀 제조 공정에 기계방향에서의 테이프로서 공급될 수 있도는 것이 바람직하다. 예를 들어, 이 테이프는 시이트로부터 절단되어 기저귀 또는 다른 일회용 속옷에 접착되는, 폭이 7인치이고 길이는 겨우 1인치인 긴 조각일 수 있다. 이러한 공정에서, 공정내로의 공급을 용이하게 하기 위하여, 공정내로 공급되는 기저귀 성분은 기계방향으로 실질적으로 비연장성인 것이 또한 바람직하다. 본 발명의 신장성 부직 시이트는 기계방향으로 실질적으로 비연장성이고 기계횡방향으로 고도의 회복성 신장성을 가지므로, 상기 공정에 사용하기에 특히 적합하다.

본 발명의 신장성 부직 시이트는 또한 다양한 의복의 탄성 인터라이너로서, 특히 재킷 및 코트에서 유용하다. 인터라이너는 모양 유지성, 패딩성(padding), 절연도, 강화성을 부여 또는 개선하거나, 또는 의복의 부피를 크게 하도록 의복의 외부층과 내부층 사이에 삽입되는 직물이다. 본 발명의 신장성 부직 시이트는 이러한 용도에 특히 유용한데, 그의 저비용과 함께 영구 탄성 및 신체 둘레 치수에 편안하게 신장성을 제공하는 능력 때문이다.

시험 방법

30% 신장시키는데 필요한 힘

이 분석은 메를린(Merlin) 데이터 수집 소프트웨어 시스템을 갖춘 인스트론 모델 5565에서 수행되었다. 메를린 시스템 및 기기 하드웨어는 모두 인스트론 코포레이션(Instron Corporaiton)(미국 매사츄세츠주 브레인트리 소재)으로부터 입수가능하다. 폭 1인치±0.05인치(2.54㎝±0.13㎝) 및 길이 약 8인치(20.32㎝)의 부직 시이트 샘플을 샘플 길이를 3.00인치(7.62㎝)가 되도록 인스트론 기계의 조(jaw)에 고정한다. 샘플은 샘플의 길이가 부직물의 기계횡방향에 정렬되도록 제조된다. 샘플을 신도 30%까지 6인치/분(15.24㎝/분)의 속도로 신장한다. 신도 50%에서의 힘(g)을 기록한다.

파단 강도 분석

이 분석은 메를린 데이터 수집 소프트웨어 시스템을 갖춘 인스트론 모델 5565에서 수행되었다. 메를린 시스템 및 기기 하드웨어는 모두 인스트론 코포레이션(미국 매사츄세츠주 브레인트리 소재)으로부터 입수가능하다. 폭 1인치±0.05인치(2.54㎝±0.13㎝) 및 길이 약 8인치(20.32㎝)의 부직 시이트 샘플을 샘플 길이를 3.00인치(7.62㎝)가 되도록 인스트론 기계의 조에 고정한다. 샘플은 샘플의 길이가 부직물의 기계횡방향에 정렬되도록 제조된다. 샘플이 두 부분으로 찢어질 때까지 샘플을 6인치/분(15.24㎝/분)의 속도로 신장하고, 파단점에서의 최대 힘(g)을 기록한다.

평량

약 1.0인치×8.0인치(2.54㎝×20.32㎝)의 부직 시이트의 직사각형 샘플을 주름이 지지 않도록 조심스럽게 이완시킨다. 샘플의 길이 및 폭을 밀리미터까지 측정하고 샘플을 밀리그램의 10분의 1까지 칭량한다. 중량을 계산된 면적으로 나누고, 그 결과를 g/㎡로 0.1g까지 표현한다.

부하력 및 비부하력 분석

이 분석은 메를린 데이터 수집 소프트웨어 시스템을 갖춘 인스트론 모델 5565에서 수행되었다. 메를린 시스템 및 기기 하드웨어는 모두 인스트론 코포레이션(미국 매사츄세츠주 브레인트리 소재)으로부터 입수가능하다. 폭 1인치±0.05인치(2.54㎝±0.13㎝) 및 길이 약 8인치(20.32㎝)의 부직 시이트 샘플을 샘플 길이를 3.00인치(7.62㎝)가 되도록 인스트론 기계의 조에 고정한다. 샘플은 샘플의 길이가 부직물의 기계횡방향에 정렬되도록 제조된다. 샘플을 신도 140%까지 6인치/분(15.24㎝/분)의 속도로 신장한 다음, 그의 원래 길이로 이완시킨다. 이를 2번 더 반복하고, 3번째 주기에서 연장 주기에서 물질에 의해 적용된 힘(부하력)을 원래 샘플 길이를 기준으로 신도 50%, 100% 및 135%에서 기록하고, 유사하게 3번째 이완 주기에서 물질에 의해 적용된 힘(비부하력)을 또한 동일한 신도에서 기록한다. 결과는 적당한 신도에서 재3주기 부하력 및 비부하력으로서 표현한다.

신도 분석

주름이 없는 폭 1인치(2.54㎝) 및 길이 약 8인치(20.32㎝)의 부직물의 이완된 조각에 펜으로 직물의 양끝으로부터 거의 같은 거리에 4.0인치(10.2㎝) 떨어진 두 점을 표시한다. 그 다음, 직물의 양끝을 양손의 엄지 손가락과 집게 손가락으로 단단히 잡고 샘플을 충분히, 그러나 샘플이 찢어지거나 임의의 기계적 손상을 입을 정도로 그렇게 멀리 연장시키지는 않는다. 최대 신도는 시험을 수행하는 자에게 직물에 의한 연장에 대한 저항성의 현저한 증가로서 보인다. 그 다음, 부직물의 두 표시점 사이의 길이를 측정하고, 하기 식에 의해 신도(%)를 계산한다(초기 길이는 10.2㎝임):

신도(%) = {(신장된 길이 - 초기 길이)/초기 길이} X 100%

신도를 네크형성 방향에서 측정하는 경우, 직물 샘플을 길이가 기계횡방향(네크형성 방향)에 정렬한 채로 절단한다.

실시예 1

이스라엘 소재의 아브골 넌우븐스(Avgol Nonwovens)에 의해 제조된 폭 30인치(76.2㎝), 15g/㎡의 습윤성 스펀본드 폴리프로필렌 부직물을 89피트/분(27m/분)의 속도로 닙 롤을 통해 공급하고, 길이 72인치(1.83㎝), 290℉(143℃)의 강제 대류 오븐을 통해 115피트/분(35m/분)으로 작동되는 제2 닙 롤에 이어서, 권취 롤로 통과시킨다. 이 공정에서, 폭 30인치(76.2㎝)의 부직물은 기계횡방향에서 폭 10인치(25.4㎝)로 균일하고 매끄럽게 강화("네크형성")된다. 최소의 힘을 가하여 그의 원래 30인치(76.2㎝)의 기계횡방향 폭으로 다시 연장시킬 수 있었다. 네크형성된 부직물은 본질적으로 기계방향 신도가 제로이고 평량이 32.0g/㎡이었다.

네크형성된 부직물은 한 표면이 15밀(0.38㎜) 닥터 나이프(doctor knife)에 의해 1800 분자량의 폴리(테트라메틸렌에테르) 글리콜, 1-이소시아네이토-4-[(4-이소시아네이토페닐)메틸]벤젠(1.69 몰비의 디이소시아네이트 대 글리콜), 쇄연장제(9:1 몰비의 에틸렌 디아민 및 2-에틸-1,5-펜탄디아민) 및 디에틸아민으로부터 유도된 폴리우레탄우레아 20중량%의 디메틸아세트아미드(DMAC) 용액으로 코팅되어 있었다. 하기 첨가제를 또한 사용하였다: 비스(4-이소시아네이토시클로헥실)메탄) 및 (3-t-부틸-3-아자-1,5-펜탄디올)의 중합체(메타크롤(Methacrol, 등록상표) 2462B, 이 아이 듀퐁 드 네무아 앤드 캄파니의 등록상표명) 0.5중량%, 이산화티탄 0.3중량%, 실리콘 오일 0.6중량%, 2,4,6-트리스(2,6-디메틸-4-t-부틸-3-히드록시벤질)이소시아누레이트(시아녹스(Cyanox, 등록상표) 1790, 사이텍 인더스트리즈(Cytec Industries)의 등록상표명) 1.4중량%, 및 헌타이트(huntite)와 히드로마그네사이트의 혼합물 4중량%(모든 %는 폴리우레탄우레아 중량을 기준으로 함). 폴리우레탄우레아-DMAC 용액은 부직물을 완전히 습윤시켰다.

코팅된 부직물을 공기중에 실질적으로 수직으로 약 1분동안 매달아 중합체 용액이 부직물내로 충분히 침투되도록 한 다음, 물내 40체적% DMAC의 70℉(21℃) 욕에 침지하였다. 1분 후, 함침된 직물을 연속적으로 30체적%, 20체적% 및 10체적 % DMAC/물 용액에 각각 1분동안 옮기고, 마지막으로 100% 수욕에 2분동안 침지하였다. 함침된 직물을 실온의 공기중에서 건조시켰다.

생성된 함침 부직 시이트는 양면이 동일한 (건조된, 직물과 같은) 감촉 및 질감을 나타내었다. 함침된 부직 시이트의 횡단면의 사진으로부터 물질의 두께를 통하여 복합물 구조가 균일하고 실질적으로 양 표면에 연속 폴리우레탄의 구역이 없음을 알 수 있었다.

그 다음, 부직 시이트를 220그리트의 사포로 가볍게 샌딩하였다. 생성된 물질은 눈에 띄게 더 부드러운 감촉을 나타내었고, 눈으로 관찰한 결과 샌딩전에 돌출된 섬유가 없는 완벽하게 매끄러운 표면에 비하여 표면으로부터 돌출된 다수의 개별 단섬유가 있었다. 예상외로, 이 처리는 시이트의 시각적인 심미성 또는 탄성 특징을 거의 손상시키지 않고 더 부드러운 감촉을 제공하는데 성공하였다.

생성된 함침 부직 시이트의 평량은 71.4g/㎡였는데, 이는 폴리우레탄우레아 함량이 39.4g/㎡, 또는 엘라스토머 중합체 약 55중량%를 나타낸다.

생성된 물질을 기계횡방향으로 손으로 신장시킨 결과, 약 160 내지 180% 신장되었다.

부하력 및 비부하력 분석은 다음과 같은 결과를 제공하였다:

제3주기 부하력

신도%	부하력(g)
50	67.3
100	211.2
135	409.7

제3주기 비부하력

신도%	비부하력(g)
50	22.7
100	114.7
135	340.7

상기 표의 데이터를 비교한 결과, 100% 신도에서의 비부하력 대 부하력의 비는 0.54였다.

실시예 2

쉥 헝 인더스트리얼 캄파니(대만 타이페이 쉰-린구 호우 강가 116 소재)에 의해 제조된 물품 번호 4055-T, 55g/㎡ 평형 스펀레이스화 부직물의 폭 10인치(25.4㎝) 롤의 일부, 약 길이 30피트를 이 실시예에 사용하였는데, 이 실시예는 연속식으로 실행하였다. 부직 기재를 먼저 인비스타 인코포레이티드(INVISTA Inc.)(미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)로부터 입수가능한, 고형분 함량이 12.5%인 디메틸아세트아미드(DMAC)내 T-162 라이크라(Lycra, 등록상표)에 침지하여 함침시켰다. 직물 속도는 3ft/분이고, 욕내의 총 직물 길이는 약 6인치였다. 과량의 중합체 용액의 제거는 함침된 직물을 0.007인치 간격의 닙 롤을 통해 통과시킴으로써 이행하였다.

그 다음, 생성된 함침 직물을 물에 용해된 40% DMAC의 욕에 이어서, 100% 물의 두 별개의 욕을 통해 통과시켰다. 이들 욕을 통과하는 직물 속도는 3ft/분이었다. 각 욕에서의 총 직물 길이는 8피트였다. 모든 욕은 실온, 약 72℉(40℃)에서 작동되었다. 생성된 직물을 공기 건조시켜, 매력적 탄성 특징을 가지고 평량이 80g/㎡(T-162 라이크라 45중량%)인 통기성 신장성 부직물을 얻었다.

기계횡방향에서의 생성된 탄성 부직물의 수동 신도 분석 결과, 신도는 50 내지 60%이었다. 제3주기에서의 부하력 및 비부하력은 시험방법 부분에서 기술된 바와 같이 수행하는데, 단 샘플을 최대 신도 50%로 신장시켰고, 신도 20%, 30% 및 40%에서 비부하 복원력을 기록하였다. 이 변형된 부하력 및 비부하력 분석은 하기 결과를 제공하였다:

제3주기 부하력

신도%	부하력(g)
20	92.6
30	227.2
40	425.9

제3주기 비부하력

신도%	부하력(g)
20	20.0
30	75.9
40	192.0

상기 표의 데이터를 비교한 결과, 신도 30%에서의 비부하력 대 부하력의 비는 0.33이었다.

Claims (19)

1. 두께, 제1 및 제2 외부 표면, 기계방향 및 기계횡방향을 가지고, 기계횡방향으로의 신도가 30% 이상인 네크형성된(necked) 부직 기재를 제공하는 단계; 네크형성된 부직 기재를 용매에 용해된 엘라스토머 중합체를 포함하는 용액으로 실질적으로 균일하게 함침하는 단계; 함침된 부직 기재로부터 습윤 응고에 의해 용매를 제거하여, 부직 기재의 제1 또는 제2 외부 표면에 실질적으로 연속적인 엘라스토머 중합체 층을 형성함 없이 부직 기재의 두께에 걸쳐 엘라스토머 중합체를 실질적으로 균일하게 침적하는 단계를 포함하는, 신장성 부직 시이트의 형성 방법.
2. 제1항에 있어서, 네크형성된 부직 기재가 기계방향으로의 신도가 약 10% 미만이고 기계횡방향으로의 신도가 약 100% 내지 약 300%인 방법.
3. 제1항에 있어서, 네크형성된 부직 기재가 평량이 약 15g/㎡ 내지 약 100g/㎡인 네크형성된 부직물인 방법.
4. 두께, 제1 및 제2 외부 표면, 기계방향 및 기계횡방향을 가지고, 기계횡방향으로의 신도가 30% 이상이고, 평량이 약 15g/㎡ 내지 약 100g/㎡이고, 파단 강도가 500g/in보다 큰 쉽게 연장가능한 비가공 부직 기재를 제공하는 단계; 쉽게 연장가능한 비가공 부직 기재를 용매에 용해된 엘라스토머 중합체를 포함하는 용액으로 실질적으로 균일하게 함침하는 단계; 쉽게 연장가능한 비가공 부직 기재로부터 습윤 응고에 의해 용매를 제거하여, 부직 기재의 제1 또는 제2 외부 표면에 실질적으로 연속적인 엘라스토머 중합체 층을 형성함 없이 부직 기재의 두께에 걸쳐 엘라스토머 중합체를 실질적으로 균일하게 침적하는 단계를 포함하는, 신장성 부직 시이트의 형성 방법.
5. 제4항에 있어서, 쉽게 연장가능한 비가공 부직 기재가 기계횡방향으로의 신도가 약 60% 내지 약 150%인 방법.
6. 제4항에 있어서, 쉽게 연장가능한 비가공 부직 기재가 평량이 약 30g/㎡ 내지 약 80g/㎡인 쉽게 연장가능한 비가공 부직물인 방법.
7. 제1항 또는 제4항에 있어서, 엘라스토머 중합체가 폴리우레탄인 방법.
8. 제1항 또는 제4항에 있어서, 엘라스토머 중합체가 기재와 엘라스토머 중합체의 총 중량을 기준으로 약 10 내지 약 80중량%로 기재에 침적되는 방법.
9. 제1항 또는 제4항에 있어서, 용매를 제거하여 시이트 표면의 섬유에 보풀을 세운 후, 부직 시이트의 외부 표면중 하나 이상을 샌딩(sanding) 또는 내핑(napping)하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
10. 신장성 부직 시이트를 네크형성 방향으로 3번 140%로 연장한 후, 100% 신도에서의 제3주기 비부하력 대 100% 신도에서의 제3주기 부하력의 비가 0.3:1 이상인, 엘라스토머 중합체로 실질적으로 균일하게 함침된 네크형성된 부직 기재를 포함하는 신장성 부직 시이트.
11. 제10항에 있어서, 비부하력 대 부하력의 비가 0.45:1 이상인 신장성 부직 시이트.
12. 신장성 부직 시이트를 기계횡방향으로 3번 50%로 연장한 후, 30% 신도에서의 제3주기 비부하력 대 30% 신도에서의 제3주기 부하력의 비가 0.15:1 이상인, 엘라스토머 중합체로 실질적으로 균일하게 함침된 쉽게 연장가능한 비가공 부직 기재를 포함하는 신장성 부직 시이트.
13. 제12항에 있어서, 비부하력 대 부하력의 비가 0.3:1 이상인 신장성 부직 시이트.
14. 제10항 또는 제12항에 있어서, 엘라스토머 중합체와 부직 기재의 전체 중량을 기준으로 엘라스토머 중합체 약 10 내지 80중량%를 포함하는 신장성 부직 시이트.
15. 제10항 또는 제12항에 있어서, 평량이 약 40g/㎡ 내지 약 100g/㎡인 신장성 부직 시이트.
16. 제10항 또는 제12항의 신장성 부직 시이트를 포함하는 개인 위생 의복.
17. 제16항에 있어서, 기저귀를 포함하는 개인 위생 의복.
18. 제16항에 있어서, 속옷을 포함하는 개인 위생 의복.
19. 인터라이너(interliner)인 제10항 또는 제12항의 신장성 부직 시이트를 포함하는 의복.