WO2017222123A1 - 후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트 - Google Patents

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WO2017222123A1
WO2017222123A1 PCT/KR2016/013604 KR2016013604W WO2017222123A1 WO 2017222123 A1 WO2017222123 A1 WO 2017222123A1 KR 2016013604 W KR2016013604 W KR 2016013604W WO 2017222123 A1 WO2017222123 A1 WO 2017222123A1
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nonwoven
loop
layer
nonwoven fabric
film layer
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PCT/KR2016/013604
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김종엽
임만배
박정인
장제훈
김진규
장수빈
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주식회사 라크인더스트리
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Definitions

  • the present invention relates to a loop nonwoven laminated sheet for a hook fastening member. More specifically, the nonwoven roof layer and the film layer form a bonded area and a non-bonded area, and the bonded area is corrugated by ultrasonic frictional heat. It is recessed to form a plurality of fusion in the transverse direction and bonded to the film layer, the non-bonded region maintains its original shape to form a plurality of buffers in the transverse direction, various disposable products including diapers or beddings using the same
  • the present invention relates to a loop nonwoven laminated sheet for hook fastening members that can have excellent elasticity and detachment in terms of performance as well as economical manufacturing cost.
  • Nonwovens have been used mainly.
  • Hook and loop fasteners for wearing them in these disposable products have a function that allows hooks and hooks to be attached and detached in pairs, so they are frequently used when clothes or shoes are worn.
  • 'velcro' or 'velcro' under the trade name.
  • loop fasteners are usually manufactured by laminating nonwoven fibers and films, and such nonwoven fibers and films are also used to make disposable products such as diapers.
  • the hook member has an arc shape, a mushroom shape, a hook shape, and the like, so that the hook member can be easily fitted to face the loop member, and such mechanical coupling prevents each component from being easily separated. That is, the portion where the hook member and the loop member are fastened is required to have an adhesive force that maintains normal coupling during use by acting a shear strength parallel to the surface and a shear stress perpendicular to the surface.
  • the nonwoven fabric and the film are laminated by adhesive or heat bonding through a process of weaving a fabric or a process of punching the nonwoven fabric.
  • This separation has a problem of low productivity as well as low cost, and also has a disadvantage in that the volume of the product is reduced and the softness is reduced by punching by heat when the produced product is preserved in the form of a roll.
  • the nonwoven fabric is transported by a pair of rollers having irregularities to form a wave shape (bending or mound), and then the thermoplastic resin film is formed by conventional T-DIE in which the resin is extruded from one side.
  • T-DIE thermoplastic resin film
  • the single resin film is bonded to one side of the nonwoven fabric and thus has a very limited use that can be used only for the loop fastener.
  • a laminated sheet having a structure in which a corrugated loop is formed is used.
  • the nonwoven fabric of the loop system is mainly used for the purpose of being used as a fastening device for disposable products such as personal hygiene materials, clothing, bags, sporting goods, protective clothing, and adult and children's wear.
  • disposable products such as personal hygiene materials, clothing, bags, sporting goods, protective clothing, and adult and children's wear.
  • peeling stable coupling properties
  • the loop nonwoven fabric manufactured by the conventional method has a drawback in that it generates a lot of lint and does not have a stable binding force due to the corrugated loop made up and down when combined with the hook member.
  • the formation of excessive corrugated loops on the nonwoven fabric makes it difficult to join the film layer, and when used as a material in direct contact with the human body, the smooth and soft texture on the surface of the nonwoven fabric may cause poor skin damage.
  • Korean Patent Publication No. 10-0195810 US Mining Mining and Manufacturing Company
  • the fastener of the form including a hook portion and a loop portion that can be detachably attached
  • a roof material sheet capable of being cut into pieces to form a roof portion, comprising: a back plate comprising a thermoplastic backing layer extruded in a predetermined shape and having front and rear major surfaces;
  • a roofing material sheet is disclosed that includes a longitudinally oriented fiber sheet having an undeformed anchor portion bonded to a thermoplastic backing layer at a spaced bonding position and an arcing portion projecting from the front surface of the backing plate between the bonding positions. This is a difficulty in the manufacturing process of forming an arc portion projecting in the same direction from the anchor portion of the fiber sheet and then extruding the thermoplastic material to the anchor portion of the fiber sheet.
  • Republic of Korea Patent Publication No. 10-0977384 (Toray Advanced Materials Co., Ltd.) forms a non-woven roof sheet that forms a roof layer on one side through a spun bond method or a spun bond + melt blown method, which is used for thermal compression bonding. Since only a proper portion is filmed, the space between the spaces formed by thermocompression is bulky to provide a bulky shape, and the fibers of the non-thermocompressed portion can exert excellent adhesion to the adhesive hook protrusion.
  • the present invention provides a loop nonwoven fabric having excellent adhesion stability in terms of physical properties and which does not significantly lose adhesion even after repeated repeated adhesions.
  • the loop material for hook and loop type fasteners in Korean Patent Publication No. 10-1153130 is a composite nonwoven fabric, which is a synthetic nonwoven fabric. Is composed of a loop layer, a support layer, and a plurality of bonding sites, wherein the loop layer is 1.5 to 6.0 dTEX carded nonwoven of thermoplastic crimped staple fibers, and the roof layer has a basis weight of 10 To 35 g / m 2 .
  • the backing layer is a spunbond or spunmelt nonwoven fabric and the roof layer overlaps the backing layer and a number of joining portions are coupled to the backing layer with a loop layer, the joining portion being substantially air impermeable to 35 to 55 of the surface area of the loop material. It is stated to contain%.
  • nonwoven roof layer formed from a nonwoven web consisting of fibers formed from thermoplastic polymers, copolymers or blends, as disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1211308 (US, 3M Innovative Properties, Inc.).
  • an inelastic oriented film layer bonded directly to the roof layer in the bonding region, the composite having bonding and nonbonding regions, the film layer being biaxially oriented in the longitudinal and transverse directions at least between the bonding regions, and
  • the bonding region looks at a loop composite that forms an arcuate mound of nonwoven roof layer on the composite, which forms an arcuate portion that projects in the same direction from the spaced apart anchor portion of the first sheet of flexible nonwoven material and is an inelastic thermoplastic material thereon.
  • the present invention can form a bonding region in which the non-woven loop layer and the film layer is fused at a minimum ratio by the ultrasonic frictional heat to have excellent elasticity and desorption, and to form a buffer without forming a separate corrugated loop
  • the present invention has been completed by developing a loop nonwoven laminated sheet for a hook fastening member having excellent coupling stability with a hook member and a soft texture of the surface.
  • An object of the present invention is to improve the disadvantages of the loop non-woven laminate sheet in which the conventional non-woven fabric is formed into a wave shape and the thermoplastic resin film is bonded by a conventional T-DIE that the resin is extruded from one side, the non-woven loop layer and film
  • the bonding area where the layer is fused is formed to a minimum area by ultrasonic frictional heat to increase the surface area for the non-bonding area, thereby improving the mechanical bonding force of the hook member and the nonwoven roof layer and the elasticity of the product, and also the bending of the nonwoven roof layer.
  • another object of the present invention is a nonwoven fabric loop layer made of a thermoplastic nonwoven sheet and the bonding layer of the film layer is recessed in a wave (wave shape) by ultrasonic friction heat to form a plurality of fusion in the transverse direction to simplify the manufacturing process and material cost It is to provide a loop non-woven laminated sheet for hook fastening member is environmentally friendly.
  • Loop nonwoven laminated sheet for a hook fastening member of the present invention is a loop nonwoven laminated sheet in which a nonwoven loop layer 10 and a film layer 20, which are made of a thermoplastic nonwoven sheet, are bonded, wherein the nonwoven loop layer 10 and a film layer 20 forms a bonded area and a non-bonded area, and the bonded area of the nonwoven loop layer 10 and the film layer 20 is recessed in a wave shape by ultrasonic frictional heat so that a plurality of the bonded areas are formed in the transverse direction (1).
  • the fusion portion 11 is formed, and the non-bonded region of the nonwoven loop layer 10 and the film layer 20 maintains its original shape, and forms a plurality of buffer portions 12 in the transverse direction. .
  • the nonwoven loop layer 10 made of the thermoplastic nonwoven sheet uses a fiber structure having a density of 0.15 to 0.25 g / cm 3 and a thickness of 0.15 to 0.4 mm by self-bonding between fibers.
  • the film layer 20 is a polymer resin film prepared from any one or more thermoplastic elastomers selected from polyolefin (PO) or polystyrene (PS) having a specific gravity of 0.85 to 0.97 g / cm 3, and in the longitudinal direction (2). It has a tensile strength of 7.0 ⁇ 9.0Kg / cm and a tensile strength of 15.0 ⁇ 25.0Kg / cm in the transverse direction (1).
  • the plurality of fusion portions 11 formed in the nonwoven roof layer 10 has a width of 0.5 to 1 mm and a spacing between the fusion portions 11 is 3 to 5 mm in the longitudinal direction 1, and a loop nonwoven fabric
  • the bonding area formed on the laminated sheet is 10 to 20% based on the total surface area, and the film layer bonded to the nonwoven loop layer 10 to increase the adhesive strength of the nonwoven loop layer 10 and the film layer 20.
  • At least one water-soluble adhesive selected from polyolefin (PO), polyamide (PA), and polyurethane (PU) is applied to the surface of (20) in the range of 0.5 to 4.0 g / m 2.
  • the method for manufacturing a loop nonwoven laminated sheet in which a nonwoven loop layer 10 and a film layer 20 are combined with a thermoplastic nonwoven sheet includes providing a nonwoven loop layer 10 made of a thermoplastic nonwoven sheet; Providing a film layer (20) on the nonwoven roof layer (10); The junction region of the nonwoven loop layer 10 and the film layer 20 is recessed in a wave shape by ultrasonic frictional heat to form a plurality of fusion portions 11 in the transverse direction 1, and the nonwoven roof layer ( 10) and the non-bonded region of the film layer 20 is maintained in its original shape to form a plurality of buffers 12 in the transverse direction, thereby combining the nonwoven loop layer 10 and the film layer 20.
  • Loop nonwoven laminated sheet for hook fastening member of the present invention forms a bonded area in which the nonwoven loop layer and the film layer are fused with a minimum area by ultrasonic frictional heat, thereby increasing the surface area for the non-bonded area and thus the nonwoven loop layer and the hook member. It improves the mechanical bonding strength of the product and the elasticity of the product, and also minimizes the bending of the nonwoven loop layer to form a smooth cushioning part, resulting in almost no fluffing during repeated use, and good detachability with the hook member. The texture is excellent.
  • the loop nonwoven laminated sheet for hook fastening members of the present invention is manufactured by forming a plurality of welded portions in the transverse direction by recessing the bonded area of the nonwoven roof layer and the film layer made of the thermoplastic nonwoven sheet in a wave shape by ultrasonic frictional heat.
  • the process is simple, the material cost is reduced, and it is environmentally friendly.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a loop nonwoven fabric laminated sheet for a hook fastening member according to the present invention.
  • Figure 2 is a block diagram showing a loop nonwoven fabric laminated sheet for hook fastening member according to the present invention.
  • FIG. 3 is a side cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 2.
  • the loop fastener laminated sheet for a hook fastening member of the present invention is a loop nonwoven laminated sheet in which a nonwoven loop layer 10 and a film layer 20 are made of a thermoplastic nonwoven sheet.
  • the nonwoven loop layer 10 and the film layer 20 form a bonded area and a non-bonded area, and the bonded area of the nonwoven loop layer 10 and the film layer 20 is corrugated by ultrasonic frictional heat.
  • the method of manufacturing a loop nonwoven fabric laminated sheet for a hook fastening member comprising: providing a nonwoven loop layer 10 made of a thermoplastic nonwoven sheet; Providing a film layer (20) on the nonwoven roof layer (10); The junction region of the nonwoven loop layer 10 and the film layer 20 is recessed in a wave shape by ultrasonic frictional heat to form a plurality of fusion portions 11 in the transverse direction 1, and the nonwoven roof layer ( 10) and the non-bonded region of the film layer 20 is maintained in its original shape to form a plurality of buffers 12 in the transverse direction, thereby combining the nonwoven loop layer 10 and the film layer 20.
  • the cross direction (1) refers to the cross-machine direction (CD) refers to the direction perpendicular to the running direction of the machine
  • the longitudinal direction (2) Means the machine direction (MD) means the direction of the machine.
  • thermoplastic nonwoven sheet is arranged in parallel or in an opposite direction without going through a process of weaving (weaving) various fibers in a concept opposite to a woven fabric (woven fabric), which is used for self-bonding between fibers by a mechanical method or heat without using a synthetic resin adhesive.
  • a fiber felt prepared by mixing a single or two or more kinds of yarns of water-soluble polyolefin resin such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), etc.
  • PE polyethylene
  • PP polypropylene
  • the nonwoven loop layer 10 made of the thermoplastic nonwoven sheet is detached from the hook member by using a fiber structure having a density of 0.15 to 0.25 g / cm 3 and a thickness of 0.15 to 0.4 mm by self-bonding between fibers. It was confirmed that the good texture and the soft texture of the surface of the nonwoven fabric sheet is excellent, the nonwoven roof layer 10 as described above is not only economical manufacturing cost when manufacturing various disposable products, but also lint-free even if used repeatedly for a long time It was investigated that little occurred.
  • PO polyolefin
  • PS polystyrene
  • the outer surface of the film layer 20 may be formed by painting or pattern of various colors through gravure printing, etc. to improve the quality of the product.
  • the bonding region of the nonwoven loop layer 10 and the film layer 20 provided as described above is recessed in a wave shape by ultrasonic frictional heat to form a plurality of fusion portions 11 in the transverse direction 1 and the margins thereof.
  • the corresponding non-bonded region retains its original shape to form a plurality of buffers 12 in the transverse direction 1.
  • the present invention bonds the film layer 20 to the back surface of the corrugated loop nonwoven fabric 10 having the fusion portion 11 and the buffer portion 12 by a separate bonding process, and hooks the loop nonwoven fabric laminated sheet manufactured therefrom. When fastening with the fastener, the hook fastener is directly fastened to the buffer portion 12 of the waveform formed on the surface of the loop nonwoven fabric 10.
  • the conventional loop nonwoven fabric has a disadvantage in that it generates a lot of lint upon repeated use and does not have a stable bonding force between the nonwoven loop layer and the film layer.
  • the formation of excessive corrugated loops (curved or mounded) on the nonwoven fabric has difficulty in the bonding process with the film layer, and when used as a material for contacting the human skin, the smooth and soft texture on the surface of the nonwoven fabric is poor. And as breathability is lowered, there is a risk of serious damage to the skin.
  • the bonding area between the nonwoven loop layer 10 and the film layer 20 is recessed in a wave shape by ultrasonic frictional heat to form a plurality of welded portions 11 in the transverse direction 1.
  • This is a kind of thermal fusion in which the film layer is fused by the internal heat softening melting phenomenon of the roof layer by the ultrasonic vibration.
  • the fusion portion of the wave formed as described above is more efficient in bonding to the film layer and also prevents heat deformation on the surface of the nonwoven fabric.
  • the texture is excellent and the detachability with the hook member is also good.
  • the ultrasonic welding machine used in the present invention is converted to electrical energy of 10,000 to 40,000 Hz (cycle / s) through a power supply of 100 to 250 V and 50 to 60 Hz, and then converted into mechanical vibration energy through a converter.
  • the ultrasonic vibration energy is transmitted to the pattern roll through the horn, instantaneous frictional heat is generated at the bonding surface (bonding area) of the nonwoven fabric. Strong molecular bonds occur, resulting in complete fusion.
  • the ultrasonic welding is fused by the internal heat softening melting phenomenon of the nonwoven fabric sheet made of a thermoplastic resin by ultrasonic vibration, it is strong and instantaneous adhesion without using any adhesive and is advantageous for mass production work. In addition, it can be bonded cleanly without any deformation or alteration of the surface of the product, which has the advantage of contributing to the improvement of product quality and cost reduction, and can also easily change the mold structure of the pattern roll forming the product.
  • ultrasonics may be in the form of longitudinal waves or transverse or shear waves in solids.
  • the most widely used methods for generating or detecting ultrasonic waves are magnetostrictive transducers or piezoelectric transducers. Converts the current into mechanical vibrations.
  • High power ultrasound is used for ultrasonic welding, ultrasonic drilling, ultrasonic irradiation, etc.
  • Low power ultrasound is used for sonar devices, which are tools for underwater detection, navigation, seabed shape and composition, and imaging. It is also used in physiotherapy and surgery.
  • Ultrasonic microscopes using ultra-high frequencies of 100 MHz or higher provide a resolution comparable to that of an optical microscope.
  • the plurality of fusion portions 11 formed in the nonwoven loop layer 10 by ultrasonic fusion using the above principle has a width of 0.5 to 1 mm and a distance between the fusion portions 11 in the longitudinal direction 1 (MD). ) Is specified in the range of 3 ⁇ 5mm, the bonding area formed in the loop nonwoven laminated sheet of the present invention is set at a ratio within 10 to 20% based on the total surface area of the nonwoven roof layer 10 and the film layer It was confirmed that the 20 can maintain sufficient adhesion to each other and can adequately ensure the surface area of the buffer 12 reduced due to the fusion 11 generated in the nonwoven loop layer 10.
  • the loop nonwoven fabric 10 hardly generates lint even when repeatedly used for a long time without a decrease in mechanical bonding force with the hook member and separation with the film layer 20.
  • the peeling strength (bonding strength) is secured to 1.5N / inch or more, thereby exhibiting superior performance than existing products.
  • the film layer 20 coupled with the nonwoven loop layer 10 to increase the adhesive strength of the nonwoven loop layer 10 and the film layer 20 forming the loop nonwoven laminate sheet.
  • a water-soluble adhesive may be applied to the surface of 0.5 ⁇ 4.0g / m2, the water-soluble adhesive used in this is not environmentally friendly and harmless to the human body, although there is no particular limitation on the specific type, polyethylene (ethylene) or ethylene vinyl It is preferable to use any one or more water-soluble adhesives selected from polyolefin (PO), polyamide (PA), polyurethane (PU) such as acetate vinyl acetate copolymer (EVA).
  • PO polyolefin
  • PA polyamide
  • PU polyurethane
  • EVA acetate vinyl acetate copolymer
  • the loop nonwoven laminated sheet manufactured as described above is not only soft but non-textured, and has a moderate volume, and has a good desorption power with the fastening hook fastener. You can have roles at the same time.
  • the nonwoven roof layer used in the present invention was prepared using a thermoplastic nonwoven sheet having physical properties as shown in Table 1 below (width: 1000 mm), and a basis weight of about 25 to 50 gsm is used.
  • the film layer used in the present invention uses a polymer resin film prepared from any one or more thermoplastic elastomers selected from polyolefins or polystyrenes having a specific gravity of 0.85 to 0.97 g / cm 3, and 7.0 to 9.0 Kg / in the longitudinal direction (2). It has a tensile strength of cm and a tensile strength of 15.0 to 25.0 Kg / cm in the cross direction (1).
  • the ultrasonic welding machine used in the present invention is converted to electrical energy of 10,000 to 40,000 Hz (cycle / s) through a power supply of 100 to 250 V and 50 to 60 Hz, and then converted into mechanical vibration energy through a converter.
  • the ultrasonic vibration energy is transmitted to the pattern roll through the horn, instantaneous frictional heat is generated at the bonding surface (bonding area) of the nonwoven fabric. Strong molecular bonds occur, resulting in complete fusion.
  • melting part 11 formed in the transverse direction 1 (CD) by the said pattern roll is 0.5-1 mm, and the space
  • the bonding area formed in the loop nonwoven laminated sheet of the present invention can sufficiently maintain the bonding force between the nonwoven roof layer 10 and the film layer 20 only in the range of 10 to 20% based on the total surface area.
  • the area of the non-bonded region formed in the buffer part 12, that is, the loop nonwoven laminated sheet occupied by the nonwoven roof layer 10 can be secured to about 80 to 90%.
  • the loop fastener laminated sheet for the hook fastening member according to the present invention is improved in the horizontal detachment force (shear strength) and vertical detachment force (peel strength) compared to the conventional embossed nonwoven fabric even when the hook member and repeated detachment, and excellent mechanical coupling force Not only has a significant reduction in lint generation, but also can be manufactured at a very low cost, resulting in a significantly different quality than conventional loop non-woven sheets, as well as disposable diapers as well as adult wear, personal care materials and clothing. It can be used in various uses and forms without departing from the technical spirit of the present invention, such as bags, sports goods, protective clothing, bed covers or disposable products such as surgical gowns.

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Abstract

본 발명은 후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트에 관한 것으로, 열가소성 부직포 시트로 이루어지는 부직포 루프층(10)과 필름층(20)이 결합된 루프 부직포 적층시트에 있어서, 상기 부직포 루프층(10)과 필름층(20)은 접합영역과 비접합영역을 형성하며, 상기 부직포 루프층(10)과 필름층(20)의 접합영역은 초음파 마찰열에 의해 파형(波形)으로 함몰되어 횡단방향(1)으로 다수의 융착부(11)를 형성하고, 상기 부직포 루프층(10)과 필름층(20)의 비접합영역은 원래 형태를 유지하여 횡단방향으로 다수의 완충부(12)를 형성하는 것을 특징으로 하고 있다. 그리고 상기 후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트의 제조방법은, 열가소성 부직포 시트로 이루어지는 부직포 루프층(10)을 제공하는 단계; 상기 부직포 루프층(10)에 필름층(20)을 제공하는 단계; 상기 부직포 루프층(10)과 필름층(20)의 접합영역은 초음파 마찰열에 의해 파형(波形)으로 함몰되어 횡단방향(1)으로 다수의 융착부(11)를 형성하고, 상기 부직포 루프층(10)과 필름층(20)의 비접합영역은 원래 형태로 유지하여 횡단방향으로 다수의 완충부(12)를 형성함으로써 부직포 루프층(10)과 필름층(20)을 결합시키는 단계로 이루어진다. 본 발명의 후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트는 부직포 루프층과 필름층이 융착되는 접합영역을 초음파 마찰열에 의해 최소한의 면적으로 형성하여 비접합영역에 대한 표면적을 증가시켜 부직포 루프층과 후크부재와의 기계적 결합력과 제품의 신축성을 향상시키며, 또한 부직포 루프층의 굴곡을 최소화하여 매끄러운 완충부를 형성함으로써 반복 사용 시에도 보푸라기 발생이 거의 없고 후크부재와의 탈착성이 양호할 뿐만 아니라 부직포 표면의 소프트한 질감이 우수하게 되는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트는 열가소성 부직포 시트로 이루어지는 부직포 루프층과 필름층의 접합영역을 초음파 마찰열에 의해 파형(波形)으로 함몰시켜 횡단방향으로 다수의 융착부를 형성함으로써 제조공정이 간편하고 재료비가 절감되며 환경에 친화적인 장점이 있다.

Description

후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트
본 발명은 후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부직포 루프층과 필름층은 접합영역과 비접합영역을 형성하고 접합영역은 초음파 마찰열에 의해 부직포 루프층이 파형(波形)으로 함몰되어 횡단방향으로 다수의 융착부를 형성하여 필름층과 접착되며, 비접합영역은 원래 형태를 유지하여 횡단방향으로 다수의 완충부를 형성함으로써, 이를 사용하는 기저귀나 침구류를 비롯한 각종 1회용 제품은 경제적인 제조비용뿐만 아니라 성능면에서도 우수한 신축성과 탈착력을 가질 수 있는 후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트에 관한 것이다.
일반적으로, 유아용 기저귀와 성인용 기저귀를 비롯하여 침대커버 또는 수술가운과 같은 일회용 제품의 결합재로서 후크(Hook) 부재와 기계적 결합을 형성할 수 있고 탈착이 간편하며, 또한 제조가 용이하고 가격이 저렴한 루프(Loop) 부직포가 주로 사용되어 오고 있다.
이러한 일회용 제품에 있어 이를 착용하기 위한 후크와 루프 파스너(Hook & Loop Fastener)는 갈고리와 걸림고리가 쌍을 이뤄서 서로 붙였다 떼었다 할 수 있게 하는 기능을 가지므로 옷이나 신발 등을 여밀 때도 많이 사용되고 있으며, 통상 ‘찍찍이’또는 상표명을 따라 ‘벨크로(velcro)’라고 알려져 있다. 그 중에서 루프 파스너는 대개 부직포 섬유와 필름을 합지하여 제작하게 되고 이와 같은 부직포 섬유와 필름의 합지체는 기저귀와 같은 일회용 제품을 제작하는 데도 사용된다.
이에 따라, 상기 후크부재는 아치형상, 버섯형상, 갈고리형상 등을 하고 있어 루프부재와 마주보게 걸어 맞춤이 잘 이루어질 수 있도록 제작되고 이러한 기계적 결합은 각각의 구성요소들이 쉽게 분리되는 것을 방지한다. 즉, 후크부재와 루프부재가 체결된 부위는 표면과 평행한 장력(shear strength)과 수직인 전단응력(peel strength)이 작용하여 사용 중 정상적인 결합을 유지할 수 있는 정도의 부착력이 요구된다.
한편, 종래에는 루프부재에 사용되는 부직포의 제작공정에 있어서, 직물을 짜는 공정 또는 부직포를 천공하는 공정 등을 통하여 접착제나 열접착 등에 의해 부직포와 필름을 합지하게 되는데, 이러한 종래의 제조방법은 공정이 분리되어 있어 생산성이 낮을 뿐만 아니라 원가가 높은 문제점이 있으며, 또한 생산된 제품을 롤(roll) 형태로 보존하게 되면 부피감이 떨어지고 열에 의한 펀칭으로 부드러움이 떨어지는 단점이 있었다.
이러한 단점을 보완하기 위해 일부에서는 요철이 형성된 한 쌍의 롤러에 의해 부직포 섬유를 이송시켜 파형(굴곡 또는 마운드)을 형성한 후, 일측에서 수지가 압출되는 통상의 T-DIE에 의해 열가소성 수지필름을 접합하는 방법이 있기는 하나, 이는 부직포의 일면에 단일의 수지필름이 접합되어 단지 루프 파스너용으로만 사용이 가능한 극히 제한적인 용도를 갖게 된다는 이유 때문에 부피감과 섬유의 촉감이 우수하게 처리된 상하로 굴곡이 이루어진 파형루프를 형성시킨 구조의 합지시트가 사용되고 있다.
이러한 루프 시스템의 부직포는 주로 개인 위생소재나 의류, 가방, 스포츠 용품, 보호의복, 성인 및 유아용 신변 착용물 등의 일회용 제품의 체결기구로 이용되고 있는 용도의 특성상 비교적 짧은 기간 내에 사용되고 버려질 목적으로 이용되므로 제품의 디자인 측면에서 전체 재료비를 낮추고 제조비용을 최소화시키는 것이 핵심적인 기술로 되어오고 있다. 이와 함께 탈착이 쉽고 반복 사용이 가능해야 할 뿐만 아니라 결합성능이 안정되고 필링(peeling)성도 당연히 우수해야 한다.
그러나 종래의 방법으로 제조되고 있는 루프 부직포는 후크부재와 결합되어 반복 사용할 경우, 상하로 이루어진 파형루프로 인하여 보푸라기 발생이 많고 안정적인 결착력을 지니지 못하는 단점이 있었다. 또한, 부직포에 과다한 파형루프가 형성됨으로써 필름층과의 접합공정에 어려움이 있으며, 이를 인체와 바로 접촉하는 재료로 사용될 경우에는 부직포 표면에 매끈하고 소프트한 질감이 불량하여 피부에 손상을 야기할 우려가 있을 뿐만 아니라 통기성이 저하됨에 따라 많은 장애를 일으키게 되는 단점이 있다.
이와 같이, 일회용 위생용품이나 보호용품 등의 분야에서 루프 부직포에 대한 저렴한 비용 및 기계적 결합 시스템의 강화와 더불어 소프트성과 통기성 등의 제반 성능을 향상시킬 수 있는 루프 시스템에 대한 필요성이 계속 존재하고 있는 실정이다.
위와 같은 문제점을 개선하기 위한 대표적인 종래기술을 살펴보면, 대한민국 등록특허공보 제10-0195810호(미국, 미네소타마이닝 앤드 매뉴팩춰링 캄파니)에서는 분리가능하게 붙일 수 있는 후크부 및 루프부를 포함한 형태의 파스너용 루프부를 형성하도록 조각으로 절단할 수 있는 루프재 시트로서, 일정한 형태로 압출된 열가소성 배판층을 포함하며, 전방 및 후방 주 표면을 구비한 배판과; 이격된 접착 위치에서 열가소성 배판층에 접착된 비변형성인 앵커부 및 접착위치 사이에서 배판의 전방 표면으로부터 돌출하는 호형부를 구비하는 종방향으로 배향된 섬유 시트를 포함하는 루프재 시트를 개시하고 있으나, 이는 섬유 시트의 앵커부로부터 동일한 방향으로 돌출되는 호형부를 형성한 다음에 섬유 시트의 앵커부에 열가소성 물질을 압출시키게 되는 제조공정상의 어려움이 있다.
또한, 대한민국 등록특허공보 제10-0977384호(도레이첨단소재주식회사)에는 스펀본드 방식 또는 스펀본드+멜트블로운 방식을 통하여 한 면은 루프층을 이루고 있는 부직포 루프시트를 형성하고, 이를 열압착에 의해 적정한 부분만을 필름화되도록 하므로, 열압착에 의하여 형성되는 공간 사이 사이가 벌키(bulky)하게 이루어져 부피감이 있는 형상을 제공하고, 상기 비열압착된 부분의 섬유들이 접착용 후크 돌기에 우수한 접착력을 발휘할 수 있어 물성적으로 접착 안정성이 양호하고, 여러 차례 반복적인 접착에도 접착력을 크게 잃지 않는 루프 부직포를 제공하고 있다.
또한, 대한민국 등록특허공보 제10-1153130호(프랑스, 도너 에스에이에스 외1)에서의 후크 앤드 루프형 체결부재(hook and loop type fastener)용 루프물질은 합성 부직포(composite nonwoven)로서, 이 합성 부직포는 루프층, 지지층, 및 다수의 결합부위로 이루어지며, 루프층은 열가소성 곱슬곱슬한 짧은 섬유(crimped staple fibers)의 1.5 내지 6.0dTEX 카디드 부직포(carded nonwoven)이며, 루프층은 기본 중량이 10 내지 35 g/m2이다. 지지층은 스펀본드 또는 스펀멜트 부직포이고 루프층은 지지층과 맞닿아 포개지고 다수의 결합부분은 지지층에 루프층이 결합되어 있으며, 상기 결합부분은 실질적으로 공기 불투과성으로 루프물질의 표면적의 35 내지 55%를 포함한다고 기재되어 있다.
그리고 대한민국 등록특허공보 제10-1211308호(미국, 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니)에 개시되어 있는 바와 같이, 열가소성 중합체, 공중합체 또는 블렌드로부터 형성된 섬유로 구성되어 있는 부직포 웹으로부터 형성된 부직포 루프층, 및 결합영역에서 루프층에 직접 결합된 비탄성 배향 필름층을 포함하고, 복합체는 결합영역 및 비결합영역을 보유하고, 필름층은 적어도 결합영역 사이에서 길이방향과 가로방향으로 이축 배향되며, 비결합영역은 복합체 상에서 부직포 루프층의 아치형 마운드를 형성시키는 루프 복합체를 보면, 이는 가요성 부직포 재료의 제1 시트의 이격된 앵커 부분으로부터 동일한 방향으로 돌출하는 아치형 부분을 형성하고 그 위에 비탄성인 열가소성 재료의 시트를 압출시키게 되는 공정상의 어려움이 있으며, 아치형 마운드가 형성된 부직포 루프층이 매끄러운 표면을 형성하지 못하면서 그 이면에 비탄성 배향 필름층을 사용함으로써 후크부재와의 기계적 결합에 심각한 문제가 있는 것으로 조사되었다.
한편, 본 발명은 부직포 루프층과 필름층이 융착되는 접합영역을 초음파 마찰열에 의해 최소한의 비율로 형성하여 우수한 신축성과 탈착력을 가질 수 있으며, 또 별도의 파형루프를 성형하지 않고 완충부를 형성하여 매끄러운 부직포 루프층 표면을 형성함으로써 후크부재와의 결합 안정성과 표면의 소프트한 질감이 우수한 후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트를 개발하여 본 발명을 완성한 것이다.
본 발명의 목적은 기존의 부직포 섬유를 파형으로 형성하고 일측에서 수지가 압출되는 통상의 T-DIE에 의해 열가소성 수지필름을 접합한 루프 부직포 적층시트의 단점을 개선하기 위한 것으로, 부직포 루프층과 필름층이 융착되는 접합영역을 초음파 마찰열에 의해 최소한의 면적으로 형성하여 비접합영역에 대한 표면적을 증가시켜 후크부재와 부직포 루프층의 기계적 결합력과 제품의 신축성을 향상시키며, 또한 부직포 루프층의 굴곡을 최소화하여 매끄러운 완충부를 형성함으로써 반복 사용시 보푸라기 발생이 없고 후크부재와의 탈착성과 부직포 표면의 소프트한 질감이 우수한 후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 열가소성 부직포 시트로 이루어지는 부직포 루프층과 필름층의 접합영역은 초음파 마찰열에 의해 파형(波形)으로 함몰되어 횡단방향으로 다수의 융착부를 형성함으로써 제조공정이 간편하고 재료비가 절감되며, 환경에 친화적인 후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트는, 열가소성 부직포 시트로 이루어지는 부직포 루프층(10)과 필름층(20)이 결합된 루프 부직포 적층시트에 있어서, 상기 부직포 루프층(10)과 필름층(20)은 접합영역과 비접합영역을 형성하며, 상기 부직포 루프층(10)과 필름층(20)의 접합영역은 초음파 마찰열에 의해 파형(波形)으로 함몰되어 횡단방향(1)으로 다수의 융착부(11)를 형성하고, 상기 부직포 루프층(10)과 필름층(20)의 비접합영역은 원래 형태를 유지하여 횡단방향으로 다수의 완충부(12)를 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 열가소성 부직포 시트로 이루어지는 부직포 루프층(10)은 섬유간 자체 본딩에 의해 밀도 0.15 ~ 0.25g/㎤이고 두께 0.15 ~ 0.4㎜로 형성되어 있는 섬유 구조체를 사용하며, 상기 필름층(20)은 비중이 0.85 ~ 0.97g/㎤인 폴리올레핀(PO) 또는 폴리스티렌(PS) 중에서 선택되는 어느 1종 이상의 열가소성 엘라스토머로부터 제조된 고분자 수지필름을 사용하고 길이방향(2)으로 7.0 ~ 9.0Kg/㎝의 인장강도와 횡단방향(1)으로 15.0 ~ 25.0Kg/㎝의 인장강도를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 부직포 루프층(10)에 형성되는 다수의 융착부(11)는 폭이 0.5 ~ 1㎜이고 융착부(11) 사이의 간격이 길이방향(1)으로 3 ~ 5㎜로서, 루프 부직포 적층시트에 형성되는 접합영역은 전체 표면적을 기준으로 10 ~ 20%이며, 상기 부직포 루프층(10)과 필름층(20)의 접착강도를 증대시키기 위해 부직포 루프층(10)과 결합되는 필름층(20)의 표면에 폴리올레핀(PO), 폴리아마이드(PA), 폴리우레탄(PU) 중에서 선택되는 어느 1종 이상의 수용성 접착제를 0.5 ~ 4.0g/㎡ 범위로 도포하는 것을 특징으로 하고 있다.
그리고 열가소성 부직포 시트로 이루어지는 부직포 루프층(10)과 필름층(20)이 결합된 루프 부직포 적층시트의 제조방법은, 열가소성 부직포 시트로 이루어지는 부직포 루프층(10)을 제공하는 단계; 상기 부직포 루프층(10)에 필름층(20)을 제공하는 단계; 상기 부직포 루프층(10)과 필름층(20)의 접합영역은 초음파 마찰열에 의해 파형(波形)으로 함몰되어 횡단방향(1)으로 다수의 융착부(11)를 형성하고, 상기 부직포 루프층(10)과 필름층(20)의 비접합영역은 원래 형태로 유지하여 횡단방향으로 다수의 완충부(12)를 형성함으로써 부직포 루프층(10)과 필름층(20)을 결합시키는 단계로 이루어진다.
본 발명의 후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트는 부직포 루프층과 필름층이 융착되는 접합영역을 초음파 마찰열에 의해 최소한의 면적으로 형성하여 비접합영역에 대한 표면적을 증가시켜 부직포 루프층과 후크부재와의 기계적 결합력과 제품의 신축성을 향상시키며, 또한 부직포 루프층의 굴곡을 최소화하여 매끄러운 완충부를 형성함으로써 반복 사용 시에도 보푸라기 발생이 거의 없고 후크부재와의 탈착성이 양호할 뿐만 아니라 부직포 표면의 소프트한 질감이 우수하게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트는 열가소성 부직포 시트로 이루어지는 부직포 루프층과 필름층의 접합영역을 초음파 마찰열에 의해 파형(波形)으로 함몰시켜 횡단방향으로 다수의 융착부를 형성함으로써 제조공정이 간편하고 재료비가 절감되며 환경에 친화적인 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트를 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 2에 의한 A-A’선의 측단면도이다.
10 : 부직포 루프층
11 : 융착부
12 : 완충부
20 : 필름층
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 의한 후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트에 대하여 설명하기로 하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 예시하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트는, 열가소성 부직포 시트로 이루어지는 부직포 루프층(10)과 필름층(20)이 결합된 루프 부직포 적층시트에 있어서, 상기 부직포 루프층(10)과 필름층(20)은 접합영역과 비접합영역을 형성하며, 상기 부직포 루프층(10)과 필름층(20)의 접합영역은 초음파 마찰열에 의해 파형(波形)으로 함몰되어 횡단방향(1)으로 다수의 융착부(11)를 형성하고, 상기 부직포 루프층(10)과 필름층(20)의 비접합영역은 원래 형태를 유지하여 횡단방향으로 다수의 완충부(12)를 형성한다.
또한, 상기 후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트의 제조방법은, 열가소성 부직포 시트로 이루어지는 부직포 루프층(10)을 제공하는 단계; 상기 부직포 루프층(10)에 필름층(20)을 제공하는 단계; 상기 부직포 루프층(10)과 필름층(20)의 접합영역은 초음파 마찰열에 의해 파형(波形)으로 함몰되어 횡단방향(1)으로 다수의 융착부(11)를 형성하고, 상기 부직포 루프층(10)과 필름층(20)의 비접합영역은 원래 형태로 유지하여 횡단방향으로 다수의 완충부(12)를 형성함으로써 부직포 루프층(10)과 필름층(20)을 결합시키는 단계로 이루어진다.
그리고 본 명세서에서 사용되는 횡단방향(1)이라 함은 횡-기계방향(cross-machine direction, CD)을 지칭하는 의미로 기계의 진행방향과 직교방향을 의미하고, 길이방향(2)이라 함은 기계방향(machine direction, MD)을 지칭하는 의미로 기계의 진행방향을 의미한다.
상기 열가소성 부직포 시트는 직물(직포)와 반대개념으로 다양한 섬유를 직포(짜는)하는 공정을 거치지 않고 평행 또는 부정방향으로 배열되는데, 이는 합성수지 접착제를 사용하지 않고 기계적인 방법 또는 열로 섬유간 자체 본딩에 의해 섬유를 결합하여 펠트(원단) 모양으로 만든 것으로, 본 발명에서는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 등과 같은 수용성 폴리올레핀계 수지로 된 원사를 단독 또는 2종 이상 혼합하여 제조되는 섬유펠트를 사용하는 것이 인체 피부와의 접촉에 의한 부작용을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 그 이면에 배치되는 고분자 수지필름과의 접합에도 유리하다.
위와 같은 이유로, 상기 열가소성 부직포 시트로 이루어지는 부직포 루프층(10)은 섬유간 자체 본딩에 의해 밀도 0.15 ~ 0.25g/㎤이고 두께 0.15 ~ 0.4㎜로 형성되어 있는 섬유 구조체를 사용함으로써 후크부재와의 탈착성이 양호하고 부직포 시트 표면의 소프트한 질감이 우수하게 된다는 사실을 확인하였으며, 상기와 같은 부직포 루프층(10)은 각종 1회용 제품을 제조할 시 경제적인 제조비용뿐만 아니라 장시간 반복해서 사용하더라도 보푸라기가 거의 발생되지 않는 것으로 조사되었다.
그리고 상기 부직포 루프층(10)에 결합되는 필름층(20)은 수많은 실험을 통하여 살펴본 결과, 비중이 0.85 ~ 0.97g/㎤인 폴리올레핀(PO) 또는 폴리스티렌(PS) 중에서 선택되는 어느 1종 이상의 열가소성 엘라스토머로부터 제조된 고분자 수지필름을 사용하는 것이 부직포 루프층(10)과의 결합이 용이하며, 이 필름층(20)은 길이방향(2)으로 7.0 ~ 9.0Kg/㎝의 인장강도와 횡단방향(1)으로 15.0 ~ 25.0Kg/㎝의 인장강도를 갖는 것이 제품의 신축성 측면에서 가장 바람직하다.
이때, 상기 필름층(20)의 외면은 그라비아 인쇄 등을 통해 다양한 색상의 그림이나 무늬를 형성하여 제품의 품질을 고급화할 수도 있다.
상기와 같이 제공된 부직포 루프층(10)과 필름층(20)의 접합영역은 초음파 마찰열에 의해 파형(波形)으로 함몰되어 횡단방향(1)으로 다수의 융착부(11)를 형성하고 그 여백에 해당되는 비접합영역은 원래 형태를 유지하여 횡단방향(1)으로 다수의 완충부(12)를 형성하게 된다. 본 발명은 융착부(11)와 완충부(12)를 갖는 파형의 루프 부직포(10)의 이면에 별도의 접합공정에 의해 필름층(20)을 결합시키며, 그로부터 제조된 루프 부직포 적층시트를 후크 파스너와 체결할 시 루프 부직포(10) 표면에 형성되어 있는 파형의 완충부(12)에 후크 파스너가 직접 체결되는 것이다.
그러나 종래의 루프 부직포는 반복 사용시 보푸라기 발생이 많고 부직포 루프층과 필름층과의 안정적인 접합력을 지니지 못하는 단점이 있었다. 또한, 부직포에 과다한 파형루프(굴곡형 또는 마운드형)가 형성됨으로써 필름층과의 접합공정에 어려움이 있었으며, 이를 인체의 피부와 접촉하는 재료로 사용될 경우에는 부직포 표면에 매끈하고 소프트한 질감이 불량하고 통기성이 저하됨에 따라 피부에 심각한 손상을 줄 우려가 있다.
이에 비해 본 발명에서는 부직포 루프층(10)과 필름층(20)의 접합영역이 초음파 마찰열에 의해 파형(波形)으로 함몰되어 횡단방향(1)으로 다수의 융착부(11)를 형성하게 되는바, 이는 초음파 진동에 의한 루프층의 내부 발열연화 용융현상에 의해 필름층이 융착되는 열융착의 일종이다. 상기와 같이 형성되는 파형의 융착부는 종래 열압착에 의하여 직선형이나 원형, 다각형 등과 같은 패턴으로 접합영역을 형성하는 형태에 비해 필름층과의 접합에 효율적일 뿐만 아니라 부직포 표면에 대한 열변형도 방지되어 소프트한 질감이 우수하고 후크부재와의 탈착성도 양호하게 된다.
본 발명에서 사용되는 초음파 융착기는 100 ~ 250V, 50 ~ 60Hz의 전원 공급을 통해 10,000 ~ 40,000Hz(cycle/s)의 전기에너지로 변화시키고 이것을 다시 콘버터(Converter)를 통해 기계적 진동에너지로 바꾼 후에 부스터(Booster)로 그 진폭을 조절하게 되며, 이렇게 형성된 초음파 진동에너지가 혼(Horn)을 통해 패턴 롤(pattern roll)에 전달되면 부직포의 접합면(접합영역)에서 순간적인 마찰열이 발생하여 필름층과 강력한 분자적 결합이 일어나 완전한 융착이 이루어지게 된다.
이러한 초음파 융착은 초음파 진동에 의한 열가소성 수지로 된 부직포 시트의 내부 발열연화 용융현상에 의해 융착되기 때문에 접착제를 전혀 사용하지 않고도 강력하고 순간적인 접착으로 기밀성이 좋고 양산작업에 유리하다. 또 제품 표면의 변형이나 변질이 전혀 없이 깨끗하게 접합될 수 있어 제품의 품질 향상 및 원가 절감에 기여할 수 있는 장점이 있으며, 제품을 형성하는 패턴 롤의 금형구조를 쉽게 변경할 수도 있다.
참고로, 초음파(ultrasonics)는 종파의 형태이거나 고체 내에서는 횡파나 전단파가 될 수 있으며, 초음파를 발생하거나 감지하는데 가장 널리 쓰이는 방법은 자기변형 변환기나 압전 변환기를 사용하는 것으로 이들은 고주파의 교류자기장이나 전류를 기계적인 진동으로 변환시킨다. 고출력 초음파는 초음파 용접, 초음파 드릴링, 초음파 조사 등에 이용되며, 저출력 초음파는 수중 탐지, 항해, 해저 형태와 성분을 알아내어 지도화하는 도구인 소나장치에 이용되기도 하고 의학 분야에서 신체 내부구조의 영상이나 물리요법과 외과분야에서도 사용한다. 100㎒ 이상의 초고주파를 이용한 초음파 현미경은 광학현미경에 견줄 만한 해상도를 제공한다.
위와 같은 원리를 이용하는 초음파 융착에 의하여 상기 부직포 루프층(10)에 형성되는 다수의 융착부(11)는 폭이 0.5 ~ 1㎜이고 융착부(11) 사이의 간격이 길이방향(1)(MD)으로 3 ~ 5㎜ 범위로 특정되는데, 본 발명의 루프 부직포 적층시트에 형성되는 접합영역은 전체 표면적을 기준으로 10 ~ 20% 이내의 비율로 설정됨에 따라 상기 부직포 루프층(10)과 필름층(20)이 서로 충분한 접착력을 유지할 수 있음과 아울러 부직포 루프층(10)에 생성되는 융착부(11)로 인해 감소되는 완충부(12)의 표면적을 적절하게 보장할 수 있음을 확인하였다.
이에 따라 상기 루프 부직포(10)는 후크부재와의 기계적 결합력이 저하되지 않고 필름층(20)과의 분리현상도 일어나지 않으면서 장시간 반복 사용 시에도 보푸라기가 거의 발생되지 않으며, 통상적으로 사용되고 있는 후크부재와 결착할 경우 그 박리강도(접합강도)가 1.5N/inch 이상으로 확보됨으로써 기존 제품보다 우수한 성능을 발휘하게 된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 루프 부직포 적층시트를 형성하는 부직포 루프층(10)과 필름층(20)의 접착강도를 증대시키기 위해 부직포 루프층(10)과 결합되는 필름층(20)의 표면에 수용성 접착제를 0.5 ~ 4.0g/㎡ 범위로 도포할 수도 있는데, 이에 사용되는 수용성 접착제는 환경에 친화적이고 인체에 무해한 것이라면 구체적인 종류에 특별한 제한이 있는 것은 아니지만, 폴리에틸렌(Polyethylene)이나 에틸렌비닐아세테이트 공중합체(Ethylene Vinyl Acetate Copolymer, EVA)와 같은 폴리올레핀(PO), 폴리아마이드(PA), 폴리우레탄(PU) 중에서 선택되는 어느 1종 이상의 수용성 접착제를 사용하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 제조되는 루프 부직포 적층시트는 부직포 섬유의 질감이 부드러울 뿐만 아니라 부피감이 적당하게 형성되어 있고 체결되는 후크 파스너와의 탈착력이 우수하기 때문에 일회용 기저귀 등의 재료로 적합함은 물론 루프 파스너의 역할을 동시에 가질 수 있게 된다.
또한, 상기 루프 부직포 적층시트로 일회용 기저귀를 제작할 경우에는 파형의 루프 부직포(10)에 형성된 융착부(11)와 완충부(12)에 의해 인체의 피부에 접촉되는 면적을 적당하게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 통기성이 우수하여 피부질환을 예방할 수 있게 되며, 이는 일회용 기저귀에 한정되는 것이 아니라 침대커버나 수술가운과 같은 일회용 작업복 등에도 적용하여 전술된 바와 같은 효과를 나타낼 수 있음은 물론이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 수많은 실험을 거쳐 완성되었으나, 이하에서는 당업자가 용이하게 이해하고 실시할 수 있을 정도의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 설명한다.
<실시예 1>
부직포 루프층
본 발명에서 사용되는 부직포 루프층은 아래 [표 1]과 같은 물성을 갖는 열가소성 부직포 시트를 사용하여 제조하였으며(폭 : 1000㎜), 평량은 대략 25 ~ 50gsm의 것을 사용한다.
항목 단위 시료수(N)
1 2 3 4 5 평균
Spec. 평량 g/㎡ 35.6 35.0 34.8 34.6 35.6 35.1
두께 ㎜ 1.58 1.59 1.58 1.58 1.59 1.58
인장강도 MD gf/2in 4.52 4.56 4.55 4.52 4.49 4.53
CD 0.82 0.84 0.79 0.82 0.83 0.82
신장율 MD % 35.62 34.82 36.05 34.35 35.25 35.2
CD 78.25 76.84 78.68 77.45 75.25 77.3
<실시예 2>
필름층
본 발명에서 사용되는 필름층은 비중이 0.85 ~ 0.97g/㎤인 폴리올레핀 또는 폴리스티렌 중에서 선택되는 어느 1종 이상의 열가소성 엘라스토머로부터 제조된 고분자 수지필름을 사용하며, 길이방향(2)으로 7.0 ~ 9.0Kg/㎝의 인장강도와 횡단방향(1)으로 15.0 ~ 25.0Kg/㎝의 인장강도를 갖는다.
<실시예 3>
부직포 루프층과 필름층의 결합
본 발명에서 사용되는 초음파 융착기는 100 ~ 250V, 50 ~ 60Hz의 전원 공급을 통해 10,000 ~ 40,000Hz(cycle/s)의 전기에너지로 변화시키고 이것을 다시 콘버터(Converter)를 통해 기계적 진동에너지로 바꾼 후에 부스터(Booster)로 그 진폭을 조절하게 되며, 이렇게 형성된 초음파 진동에너지가 혼(Horn)을 통해 패턴 롤(pattern roll)에 전달되면 부직포의 접합면(접합영역)에서 순간적인 마찰열이 발생하여 필름층과 강력한 분자적 결합이 일어나 완전한 융착이 이루어진다.
상기 패턴 롤에 의해 횡단방향(1)(CD)으로 형성되는 융착부(11)의 폭은 0.5 ~ 1㎜, 융착부(11) 사이의 간격은 길이방향(1)(MD)으로 3 ~ 5㎜ 범위로 설정함으로써 본 발명의 루프 부직포 적층시트에 형성되는 접합영역은 전체 표면적을 기준으로 할 때 10 ~ 20% 범위만으로도 부직포 루프층(10)과 필름층(20) 간의 접합력을 충분한 유지할 수 있음과 동시에 부직포 루프층(10)에서 차지하는 완충부(12), 즉 루프 부직포 적층시트에 형성되는 비접합영역의 면적을 80 ~ 90% 정도로 확보할 수 있게 된다.
따라서 본 발명에 의한 후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트는 후크부재와 반복 탈착 시에도 기존의 엠보싱 부직포에 비해 수평탈착력(shear strength)과 수직탈착력(peel strength)이 향상되어 기계적 결합력이 우수하고 보푸라기 발생이 크게 감소되었을 뿐만 아니라 매우 저렴한 비용으로 제조될 수 있는 시트재로서 기존의 루프 부직포 시트보다 현저히 차별화된 품질을 발휘하게 되므로, 일회용 기저귀는 물론 성인 및 유아용 신변 착용물, 개인 위생소재나 의류, 가방, 스포츠용품, 보호의복, 침대커버 또는 수술가운과 같은 일회용 제품 등 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 용도와 형태로 사용되어 질 수 있다.

Claims (7)

  1. 열가소성 부직포 시트로 이루어지는 부직포 루프층(10)과 필름층(20)이 결합된 루프 부직포 적층시트에 있어서,
    상기 부직포 루프층(10)과 필름층(20)은 접합영역과 비접합영역을 형성하며,
    상기 부직포 루프층(10)과 필름층(20)의 접합영역은 초음파 마찰열에 의해 파형(波形)으로 함몰되어 횡단방향(1)으로 다수의 융착부(11)를 형성하고, 상기 부직포 루프층(10)과 필름층(20)의 비접합영역은 원래 형태를 유지하여 횡단방향(1)으로 다수의 완충부(12)를 형성하는 것을 특징으로 하는 후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 부직포 시트로 이루어지는 부직포 루프층(10)은 섬유간 자체 본딩에 의해 밀도 0.15 ~ 0.25g/㎤이고 두께 0.15 ~ 0.4㎜로 형성되어 있는 섬유 구조체를 사용하는 것을 특징으로 하는 후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 필름층(20)은 비중이 0.85 ~ 0.97g/㎤인 폴리올레핀(PO) 또는 폴리스티렌(PS) 중에서 선택되는 어느 1종 이상의 열가소성 엘라스토머로부터 제조된 고분자 수지필름을 사용하는 것을 특징으로 하는 후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 필름층(20)은 길이방향(2)으로 7.0 ~ 9.0Kg/㎝의 인장강도와 횡단방향(1)으로 15.0 ~ 25.0Kg/㎝의 인장강도를 갖는 것을 특징으로 하는 후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 부직포 루프층(10)에 형성되는 다수의 융착부(11)는 폭이 0.5 ~ 1㎜이고 융착부(11) 사이의 간격이 길이방향(1)으로 3 ~ 5㎜로서, 루프 부직포 적층시트에 형성되는 접합영역은 전체 표면적을 기준으로 10 ~ 20%인 것을 특징으로 하는 후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 부직포 루프층(10)과 필름층(20)의 접착강도를 증대시키기 위해 부직포 루프층(10)과 결합되는 필름층(20)의 표면에 폴리올레핀(PO), 폴리아마이드(PA), 폴리우레탄(PU) 중에서 선택되는 어느 1종 이상의 수용성 접착제를 0.5 ~ 4.0g/㎡ 범위로 도포하는 것을 특징으로 하는 후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트.
  7. 열가소성 부직포 시트로 이루어지는 부직포 루프층(10)과 필름층(20)이 결합된 루프 부직포 적층시트의 제조방법은,
    열가소성 부직포 시트로 이루어지는 부직포 루프층(10)을 제공하는 단계;
    상기 부직포 루프층(10)에 필름층(20)을 제공하는 단계;
    상기 부직포 루프층(10)과 필름층(20)의 접합영역은 초음파 마찰열에 의해 파형(波形)으로 함몰되어 횡단방향(1)으로 다수의 융착부(11)를 형성하고, 상기 부직포 루프층(10)과 필름층(20)의 비접합영역은 원래 형태로 유지하여 횡단방향으로 다수의 완충부(12)를 형성함으로써 부직포 루프층(10)과 필름층(20)을 결합시키는 단계;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 후크 체결부재용 루프 부직포 적층시트의 제조방법.
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