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KR101018605B1 - 천공 층을 가진 선택적 신장가능한 라미네이트 - Google Patents

천공 층을 가진 선택적 신장가능한 라미네이트 Download PDF

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KR101018605B1
KR101018605B1 KR1020057010072A KR20057010072A KR101018605B1 KR 101018605 B1 KR101018605 B1 KR 101018605B1 KR 1020057010072 A KR1020057010072 A KR 1020057010072A KR 20057010072 A KR20057010072 A KR 20057010072A KR 101018605 B1 KR101018605 B1 KR 101018605B1
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elastic laminate
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스티븐 씨. 메이어
알빈 씨. 얄로넨
수잔 케이. 브롱크
프라사드 쉬리크리쉬나 포트니스
스존-폴 리 코니어
Original Assignee
킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

확장가능한 표면층, 예를 들면 축외 천공된 부직웹, 및 탄성 필름층을 갖는 탄성 라미네이트는 라미네이트 내의 선택적 연신 및 수축 방향을 제공하도록 생산된다. 탄성 라미네이트는 일회용 팬티형 가먼트에서 허리 영역 패널로서 특히 유용하다.
탄성 라미네이트, 부직웹, 탄성 필름, 천공, 신장성

Description

천공 층을 가진 선택적 신장가능한 라미네이트{PREFERENTIALLY STRETCHABLE LAMINATES WITH PERFORATED LAYERS}
일회용의 또는 제한된 용도의 가먼트의 가먼트 패널은 부직웹/탄성 재료 라미네이트 (이후에, 간단하게 탄성 라미네이트로 칭함)로 제조될 수 있다. 이러한 탄성 라미네이트의 일부 바람직한 특질로는 용도에 따라서 경량, 우수한 피부 느낌, 외부 내마모성 및 우수한 유연성이 있다. 일반적으로, 이러한 탄성 라미네이트는 적어도 탄성 필름 또는 필라멘트 어레이에 부직 표면이 적층되도록 제조될 수 있다.
그러나, 과거에는 탄성 라미네이트의 부직 부분의 적당한 신장 또는 수축력, 또는 둘다가 다양한 개인 위생 용품 용도를 위한 상기 탄성 라미네이트의 적합성을 제한하였다. 라미네이트는 그의 적어도 연신가능한 층의 정도까지만 신장될 것이다. 그러한 한계를 극복하기 위해 각종 기술이 업계에 이용되어 왔다.
예를 들면, 탄성 필름 라미네이트 내의 부직웹의 연신성 범위를 시험해보고 증가시키기 위해 천공이 부직웹의 기계 방향 또는 횡방향으로 부직 표면에 적용되었다. 미국 특허 제5,804,021호(아부토(Abuto) 등)는 그러한 하나의 교시를 예시한다. 다른 예들은 모두 본원에 전체적으로 참고로 인용된, 미국 특허 제6,262,331호(나까하따(Nakahata) 등); 미국 특허 제5,702,378호(위드런드(Widlund) 등); 미국 특허 제4,731,066호(코프만(Korpman)); 및 미국 특허 제4,166,464호(코프만)를 포함한다. 전체 탄성 필름 라미네이트를 천공시키는 것이 또한 공지되어 있다. 그러나, 이러한 기술은 주의를 기울이지 않으면 탄성 필름의 수축력을 크게 감소시킬 수 있다.
천공의 대안으로서, 넥킹된 부직웹이 또한 공지되어 있으며, 여기서 부직웹은 넥킹으로 공지된 공정에서 기계 방향으로 연신되어 그의 횡방향 치수가 감소된다. 그후에, 넥킹된 부직웹은 부직웹이 그의 넥킹 이전 치수로 연장될 수 있도록 하는 힘이 가해질 때까지 넥킹된 부직웹을 감소된 횡방향 치수로 유지하는 탄성 재료에 적층된다. 미국 특허 제4,981,747호 및 5,336,545호(모먼(Morman))은 그러한 2가지 교시를 예시한다. 미국 특허 출원 제10/034,353호(모먼)는 부분적으로 천공된 라미네이트로부터 신장력을 얻는 추가의 방법을 더 논의한다. 모든 문헌들은 본원에 참고로 인용된다.
천공 방법 및 넥킹 방법 둘다는 라미네이트의 신장 및 회복, 즉 연신 및 수축 정도 또는 방향, 또는 탄성 라미네이트 제조의 경제적 효율, 또는 둘다의 면에서 탄성 라미네이트의 제조에 대해 제한될 수 있으며, 따라서 이러한 라미네이트의 용도가 제한된다.
공지된 기술은 연신성을 증가시키기 위해 탄성 라미네이트에 한 세트의 천공을 제공하는데 주로 집중되어 왔다. 그러나, "일률적인(one size fits all)" 방법은 종종 천공 라미네이트의 경우 가먼트 내의 탄성 성능 및 기능성 면에서 별개의 한계점들을 나타낸다.
공지된 라미네이트 방법과 제품 또는 가먼트 내로의 그것의 전체적인 통합은 라미네이트가 사용되도록 설계된, 예를 들어 실금자용 가먼트의 특정 기능 또는 적용 영역에 대해 충분히 세밀하게 구별되는 것으로 생각되지 않는다. 예를 들면, 부직/필름 라미네이트를 이용하는 허리 영역은 가랑이 영역과 다른 라미네이트 성능을 필요로 할 것이다. 라미네이트를 가먼트 새시에 부착/체결시키기 위한 충분한 결합 면의 제공과 방향성있는 신장 및 회복은 라미네이트를 이용하는 가먼트의 최적 성능을 얻기 위해 고려되어야 한다.
따라서, 개인 위생 용품을 위한 목적하는 신장 및 회복력을 갖는 경제적인 탄성 라미네이트의 또다른 대안적 생산 방법을 제공할 필요가 있다.
요약
본 발명은 전형적으로 X-Y 면 내의 제1 및 제2 주표면과 Z-축 두께를 갖는, 필름 또는 웹과 같은 탄성층, 및 그 탄성층의 주표면 중의 적어도 하나에 결합된 하나 이상의 연신성 표면층을 포함하는 탄성 라미네이트에 관한 것이다. 본원에 사용된 "결합"은 두층을 영구적으로 부착시키기 위한 접착, 열 결합, 초음파 결합 등을 비롯한 모든 유형의 점착을 포함할 것이다.
일회용 팬티형 가먼트 내의 허리 영역 용도의 신장 및 회복, 또는 연신 및 수축 특징 (이후에는 때로는 "탄성 성능"으로 칭함)은 이상적으로는 착용자에 대한 맞음새를 유지하기 위해 적당한 수축력을 가지면서 재료를 연신시키는 작은 힘을 필요로 한다. 본 발명의 각종 면에 따라서, 공지된 기술의 단점은 천공의 축외(off-axis) 배향을 포함한(이로써 제한되는 것은 아님) 새로운 천공 기술에 의해 해결될 수 있다. 또다른 성능 개선은 전체 패널(full panel) 허리 탄성 라미네이트 부재에 상기 새로운 기술을 적용하고, 탄성 라미네이트 내에 특별한 성분들을 이용함으로써 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 라미네이트는 예를 들어, 일회용 기저귀 허리 또는 측면 패널 또는 기저귀 체결 패널과 같은 용도에 이용될 수 있다. 공지된 탄성 라미네이트의 사용은 필요한 연신 또는 수축 정도가 인열 또는 부적당한 탄성 성능을 야기시킬 수 있는 영역에 이미 한정되었다.
본 발명의 일부 면에서, 탄성 라미네이트가 적용되는 제품의 연신 및 수축의 양, 연신 및 수축의 방향, 및 결과적인 맞음새 및 성능은 탄성 라미네이트 내의 천공의 파라미터를 조정함으로써 변화될 수 있다. 본 발명의 일부 면에서, 표면층은 탄성 라미네이트의 하나 이상의 표면 재료에 다른 방식으로 적용된 각종 정도 및 유형의 천공을 가질 것이다.
본 발명의 다른 면에서, 특정 홀(hole) 형태, 크기 및 배향은 가먼트 내의 그의 적용 영역을 기준으로 실금자용 가먼트에 대한 탄성 라미네이트의 유용성을 최대화하도록 층에 제공될 수 있다. 또한, 천공의 크기 및 형태, 부직 유형, 및 라미네이트의 표면층과 필름층 사이의 결합도는 모두 탄성 라미네이트의 상기 바람직한 특질을 유지하면서 일정한 성능을 갖는 신장가능한 라미네이트를 생산하도록 최적화될 수 있다. 또한, 비천공되거나 또는 선택된 패턴으로 천공될 탄성 라미네이트의 특정 영역을 대역화함으로써, 가먼트로의 결합 및 전체 유용성은 공지된 라미네이트에 비해 개선되고 더 잘 맞는 가먼트를 형성할 수 있다.
본 발명의 일부 면에서, 탄성 라미네이트의 표면은 탄성 성능을 조절하기 위 해 축외 배향을 가질 것이다. 각종 패턴 및 배향의 천공이 예를 들어, 부직층 내에 만들어져 재료에 방향성 수축 선택권을 제공하도록 만들어질 수 있다. 이러한 방향성 수축 선택권은 개인 위생 용품의 성능을 개선시키기 위해 착용자에 대한 탄성 라미네이트 및 그에 따른 가먼트의 맞음새를 개선시키고 그의 위치를 유지하는 가먼트 상의 장력을 제공하는데 이용될 수 있다. 그러한 개구 패턴은 일반적으로 선택적 신장 및 수축 방향성을 제공하기 위해 그것이 적용되는 라미네이트, 가먼트 또는 제품의 종축 또는 횡축과 일렬이거나 그에 평행하지 않다. 탄성 라미네이트의 대향 측 표면 상의 슬릿은 표면 상에서 이용가능한 연신 및 수축의 양을 조정하기 위해 동일하지 않은 길이를 가질 수 있으며, 예를 들어 라미네이트의 내부 또는 신체측 표면층 상에 더 짧은 제1 슬릿을 가지며 라미네이트의 외부 또는 비-신체측 표면층 상에 더 긴 제2 슬릿을 갖는다. 외부 또는 비-신체측 표면을 내부 또는 신체측 표면보다 더 높은 정도로 수축시킬 수 있는 차별적인 수축력을 형성함으로써, 탄성 라미네이트를 착용자의 신체 주위에 감싸는 경향이 있는 자연적인 컬링 효과가 발생될 수 있다. 그러한 효과는 라미네이트의 대향 측 상에 다른 표면 중량 또는 재료를 사용함으로써 더 향상되거나 조정될 수 있다. 각각의 내부 및 외부 표면 슬릿은 축외 패턴화될 수 있으며 반드시 선형이어야 할 필요는 없다. 또한, 슬릿 패턴 또는 슬릿 크기와 형태, 또는 둘다는 본 발명의 일부 면에서 가먼트의 우측 및 좌측 사이에서 상이할 수 있다. 또한, 신체측 및 비-신체측 표면층은 신장 및 수축의 선택적 방향성을 추가로 유도하기 위해 다른 개구 패턴 또는 중량을 가진 다중층을 포함할 수 있다.
본 발명의 또다른 면에서, 탄성 라미네이트는 가먼트 내의 그의 적용 영역에 대한 적절한 신장 및 수축 특성을 갖도록 팬티형 가먼트에 전체 허리 패널 어셈블리로서 적용될 수 있다. 그러한 전체 허리 패널 어셈블리는 가먼트의 보강과 같은 이점을 가질 수 있으므로, 가먼트를 착용자에게 더 밀접하게 일치시키거나 착용자에 대한 원하는 위치를 더 잘 유지하며, 가먼트 내에 추가의 분비물 보유 영역을 제공하게 된다.
본 발명의 일부 면에서, 본 발명은 목적하는 탄성 성능을 얻도록 천공 표면에 접합된 필름과 같은 탄성 재료로 제조된 탄성 라미네이트를 제공함으로써 당업계의 상기한 요구를 해결한다. 본 발명의 각종 면에서, 탄성 라미네이트에 대한 부직웹 또는 필름의 표면, 또는 선택된 성분 층은 적층되기 전 또는 후에 천공될 수 있다. 본 발명의 일부 면에서, 부직은 넥킹된 스펀본드 또는 다른 부직일 수 있다. 본 발명의 일부 면에서, 표면 재료는 열가소성 필라멘트의 부직웹을 포함할 수 있다. 이들 웹은 특정 형태의 본디드 카디드 웹(BCW)과 같이 만들어진 상태로 자연적으로 연신성이거나 또는 아래에 더 설명하는 바와 같이 스펀본드 열가소성 부직웹과 같이, 넥킹과 같은 이후의 처리를 통해 이후에 연신성으로 만들어질 수 있다. 다른 표면 재료는 탄성 또는 연신성 필름을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 하나의 탄성 필름 블렌드는 약 10 내지 약 60 중량%의 스티렌-부타디엔 블록 공중합체, 약 15 내지 약 75 중량%의 폴리올레핀 엘라스토머, 및 0% 초과 내지 약 15 중량%의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) (LDPE는 고처리량으로 필름의 가공을 안정화하는 것을 돕고 필요시에 필름을 다운-게이지하는 것을 돕는다)을 포함할 수 있다. 또한, 탄성 필름은 라미네이트의 강도 제공 부재로서 이용되어 경량의 부직 표면과 같이 디자이너를 위한 광범위한 부직웹 선택을 가능하게 한다. 탄성 필름을 개구 형성하는 것이 바람직하다면, 그러한 탄성 필름의 천공은 바람직하게는 본원에 전체적으로 참고로 인용된 미국 특허 제5,704,101호(메이저스(Majors) 등)에 따른 기술, 또는 본 발명에서 이용되는 바와 같은 필름에 적합한 그의 변형에 의해 실시될 수 있다. 필름의 개구 형성은 각종 공지된 기술에 따라 실시될 수 있지만, 필름 인열, 약화 등을 방지하기 위한 개구형성의 무결성을 유지하기 위해 주의를 기울여야 한다. 개구 형태는 탄성층의 증가된 무결성 및 성능을 위해 다이아몬드형 또는 타원형 개구를 포함할 수 있다. 본 발명의 일부 면에서, 본질적으로 연신성인 표면 재료가 사용되지 않는 경우, 탄성 필름의 소위 넥-본디드 라미네이트(NBL) 및 천공 넥킹된 부직을 제조하는 것이 바람직할 수 있다. 본 발명의 일부 면에서, 적당한 신장 및 수축 특성을 보장하기 위해 라미네이트를 스트레치 본디드 라미네이트(SBL), 넥키드 스트레치 본디드 라미네이트(NSBL), 또는 다른 형태 또는 유형의 라미네이트로서 제조하는 것이 바람직할 수 있다.
정의
용어 "이성분 필라멘트" 또는 "이성분 섬유"란 2개 이상의 별개의 압출기로부터 압출된 2종 이상의 중합체로부터 형성되지만 함께 방사되어 하나의 섬유를 형성하는 섬유를 의미하며 "복합" 또는 "다성분" 섬유로도 불리운다. "이성분"은 달리 명시하지 않으면 2개 구성성분 만의 중합체에 제한되는 것을 의미하지 않는다. 중합체는 이성분 섬유의 횡단면에 걸쳐 실질적으로 일정하게 위치된 분리 대역에 배열되고 이성분 섬유의 길이를 따라 연속적으로 연장된다. 그러한 이성분 섬유의 배위는, 예를 들면 한 중합체가 다른 것에 의해 둘러싸인 외피-코어 배열일 수 있거나 또는 사이드-바이-사이드, A/B 배열 또는 A/B/A, 사이드-바이-사이드(-바이-사이드) 배열일 수 있다. 이성분 섬유는 일반적으로, 본원에 전체적으로 참고로 인용된 가네꼬(Kaneko) 등의 미국 특허 제5,108,820호, 스트랙(Strack) 등의 미국 특허 제5,336,552호 및 파이크(Pike) 등의 미국 특허 제5,382,400호에 교시되어 있다. 두 성분 섬유의 경우, 중합체는 75/25, 50/50, 25/75 또는 임의의 다른 소정의 비로 존재할 수 있다. 안료 및 계면활성제와 같은 통상의 첨가제는 하나 또는 둘다의 중합체 스트림에 포함되거나 필라멘트 표면에 도포될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "탄성", "엘라스토머" 및 그의 형태는 편향력을 가할 때, 신장성, 즉 신장가능 또는 연신성이며, 신장력의 제거시에 실질적으로 그의 원래 형태로 회복되는 임의의 재료를 의미한다. 그 용어는 전구 기저귀 구조에 적용된 후에 탄성을 유도하도록 열 활성화되거나 열 활성화없이 후속적으로 처리된 전구 엘라스토머를 포함할 수 있다. 용어 "연신성" 및 "연신가능한"은 하나 이상의 방향으로 신장가능하지만, 탄성으로 간주되기에 충분한 회복력을 필수적으로 갖지는 않는 재료를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "탄성 재료" 또는 "탄성 필름"은 탄성 재료의 필름, 섬유, 스크림, 포옴 또는 다른 층과 같은 재료를 포함할 것이다.
단수로 사용되었을 때 "층"은 단일 요소 또는 다수의 요소의 이중적인 의미를 가질 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "기계 방향" 또는 MD는 직물이 생산되는 방향의 직물 길이를 의미한다. 용어 "횡방향" 또는 "횡기계 방향" 또는 CD는 직물의 폭, 즉 기계 방향에 일반적으로 수직인 방향을 의미한다.
본 명세서에서 사용된 용어 "넥" 또는 "넥 스트레치"는 상호교환적으로 직물이 그의 폭 또는 그의 횡방향 치수를 감소시키는 조건하에서 연신되는 것을 의미한다. 조절된 연신은 냉각 온도, 실온 또는 보다 높은 온도에서 일어날 수 있고, 직물을 파괴시키는데 필요한 신장율까지 연신되는 방향의 전체 치수의 증가로 제한된다. 넥킹 공정은 일반적으로 시트를 공급 롤로부터 풀고 그것을 일정한 선 속도로 구동되는 브레이크 닙 롤 어셈블리에 통과시키는 것을 포함한다. 브레이크 닙 롤보다 빠른 선 속도로 작동하는, 인취 롤 또는 닙은 직물을 연신시키고 직물을 신장시키고 넥킹하는데 필요한 장력을 발생시킨다. 둘다 본원에 전체적으로 참고로 인용된, 모먼의 미국 특허 제4,965,122호 및 모먼의 미국 특허 제5,336,545호가 그러한 2가지 넥킹 배열을 개시한다.
본원에 사용된 용어 "넥킹가능한 재료 또는 층"은 부직, 제직 또는 편직 재료와 같이 넥킹될 수 있는 임의의 재료를 의미한다. 본원에 사용된 용어 "넥킹된 재료"는 하나 이상의 치수로 (예를 들면, 길이쪽) 연신되어 횡방향 치수 (예를 들면, 폭)를 감소시켜 연신력이 제거될 때 재료가 그의 원래 폭으로 끌어당겨지거나 이완될 수 있는 임의의 재료를 의미한다. 넥킹된 재료는 일반적으로 비-넥킹된 재료보다, 단위 면적당 더 높은 기본 중량을 갖는다. 넥킹된 재료가 그의 원래의 비-넥킹된 폭으로 회복될 때, 그것은 비-넥킹된 재료와 거의 동일한 기본 중량을 가 져야 한다. 이는 재료 층이 얇아지고 기본 중량이 영구적으로 감소되는 재료 층의 신장/배향과 다르다.
전형적으로, 그러한 넥킹된 부직포 재료는 약 80%까지 넥킹될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 각종 면의 넥킹가능한 배면시트 (30)는 개선된 성능을 위하여 약 10 내지 약 80%, 바람직하게는 약 20 내지 약 60%, 더욱 바람직하게는 약 30 내지 약 50%로 넥킹된 재료에 의해 제공될 수 있다. 본 발명의 개시의 목적으로, 용어 "넥킹 백분율" 또는 "넥다운 백분율"은 넥킹가능한 재료의 넥킹 이전 치수와 넥킹된 치수 사이의 차를 측정한 다음, 이 차를 넥킹가능한 재료의 넥킹 이전 치수로 나누고 100을 곱하여 정한 비 또는 백분율을 의미한다. 넥킹 백분율 (넥 백분율)은 상기 미국 특허 제4,965,122호의 설명에 따라서 결정될 수 있다.
통상적으로, "스트레치 본디드"는 탄성 부재가 그의 이완 길이의 약 25% 이상 연신되는 동안 탄성 부재가 다른 부재에 결합되어 있는 것을 의미한다. "스트레치 본디드 라미네이트"는 한층은 주름형성 층이고 다른 층은 탄성 층인 2개 이상의 층을 갖는 복합 재료에 관한 것이다. 그 층들은 탄성 층이 연신된 상태일 때 함께 접합되어 층의 이완시에 주름형성 층이 주름잡혀진다. 그러한 다층 복합 탄성 재료는 결합 위치 사이에 모여진 비탄성 재료가 탄성 재료를 신장되도록 하는 정도까지 신장될 수 있다. 스트레치 본디드 라미네이트의 한 유형은 미국 특허 제4,720,415호(반데르 빌렌(Vander Wielen) 등)에 의해 개시된다. 다른 복합 탄성 재료는 미국 특허 제4,789,699호(키퍼(Kieffer)), 미국 특허 제5,385,775호(라이트(Wright)) 및 미국 특허 제4,781,966호(테일러(Taylor))에 개시되어 있다. 모두 본원에 전체적으로 참고로 인용된, 미국 특허 제4,652,487호 및 4,657,802호(모먼), 및 미국 특허 제4,655,760호(모먼 등)에 기재되고 개시되어 있다.
통상적으로, "넥 본디드"는 비탄성 부재가 연신되고 넥킹되는 동안 탄성 부재가 비탄성 부재에 결합되어 있는 것을 의미한다. "넥 본디드 라미네이트"는 한 층이 넥킹된 비탄성 층이고 다른 층이 탄성 층인 2개 이상의 층을 갖는 복합 재료를 의미한다. 그 층들은 비탄성 층이 연신되고 넥킹된 상태일 때 함께 접합된다. 넥 본디드 라미네이트의 예는 모두 전체적으로 본원에 참고로 인용된, 미국 특허 제5,226,992호, 제4,981,747호, 4,965,122호 및 5,336,545호(모먼)에 기재된 것이다.
통상적으로, "넥 스트레치 본디드"는 비탄성 부재가 연신되고 넥킹되고 탄성 부재가 적어도 연신되는 동안 탄성 부재가 비탄성 부재에 결합되어 있는 것을 의미한다. "넥 스트레치 본디드 라미네이트"는 한층은 넥킹된 비탄성 층이고 다른 층은 신장된, 때로는 넥킹된 탄성층인 2개 이상의 층을 갖는 복합 재료에 관한 것이다. 그 층들은 그들의 연장된 (또한 넥킹된) 상태일 때 함께 접합된다. 넥 스트레치 본디드 라미네이트의 예는 각각 본원에 전체적으로 참고로 인용된 미국 특허 제5,114,781호 및 5,116,662호(모먼)에 개시되어 있다.
"부직"은 사이에 넣어진 개개의 섬유 또는 필라멘트의 구조를 갖지만, 편직물에서와 같이 확인가능할 정도의 방식으로 갖지는 않는 재료의 웹 또는 층을 의미한다. 부직포 또는 부직웹은 많은 방법들, 예를 들면 압출, 발포, 멜트블로윙 방법, 스펀본딩 방법, 에어레잉 방법 및 본디드 카디드 웹 방법으로부터 형성되어 왔 다. 부직포의 기본 중량은 일반적으로 재료의 평방 야드 당의 온스(osy) 또는 평방 미터 당의 그램(gsm)으로 표현되고, 섬유 직경은 일반적으로 미크론으로 표현된다 (osy로부터 gsm으로 변환시키기 위해서는 osy에 33.91을 곱하면 된다).
본원에 사용된 용어 "축외(off-axis)"는 제품 또는 라미네이트의 측방향 및 종방향 또는 축 이외의 방향으로 배향되는 것을 의미한다.
용어 "천공" 또는 "천공된"은 웹의 경계내에 포함되며 웹의 횡방향 또는 기계 방향 가장자리 사이에 또한 그것을 거쳐 연장되지 않는 웹 내의 절단부 또는 홀을 의미한다.
"개인 위생용품" 또는 "개인 위생용 흡수성 제품"은 기저귀, 와이프, 배변연습용 팬츠, 흡수성 언더팬츠, 성인 실금자용품, 여성 위생용품, 붕대와 같은 상처 치료용품, 및 기타 유사한 제품을 의미한다.
용어 "중합체"란 일반적으로 단독중합체, 공중합체 (예를 들면, 블록, 그래프트, 랜덤 및 교대 공중합체), 삼원공중합체 등 및 이들의 블렌드 및 변형물을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다. 또한, 달리 구체적으로 제한하지 않는 한, 용어 "중합체"란 재료의 모든 가능한 기하학적 배위를 포함하게 된다. 이들 배위는 이소택틱, 신디오택틱 및 어택틱 대칭을 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
용어 "스펀본드 섬유"란 용융 열가소성 재료가 방사구의 다수의 미세한, 원형 또는 다른 형태를 가진 모관으로부터 필라멘트로서 압출되고, 그후에 압출된 필라멘트의 직경이 예를 들면 본원에 전체적으로 참고로 인용된 미국 특허 제4,340,563호(아펠(Appel) 등), 미국 특허 제3,692,618호(도르쉬너(Dorschner) 등), 미국 특허 제3,802,817호(마쯔끼(Matsuki) 등), 미국 특허 제3,338,992호 및 제3,341,394호(킨니(Kinney)), 미국 특허 제3,502,763호(하트만(Hartman)), 미국 특허 제3,502,538호(피터슨(Petersen)) 및 미국 특허 제3,542,615호(도보(Dobo) 등)에서와 같이 급격하게 감소되도록 형성되는 작은 직경의 섬유를 의미한다. 스펀본드 섬유는 그것이 수집 표면 상에 침적될 때 급냉되며 일반적으로 점착성이 아니다. 스펀본드 섬유는 일반적으로 연속적이며 일반적으로 멜트블로운 섬유보다 큰 평균 직경, 보다 구체적으로는 일반적으로 약 10 내지 30 미크론의 평균 직경을 갖는다.
용어 "실질적으로 연속인 필라멘트" 또는 "실질적으로 연속인 섬유"는 부직웹 또는 부직포로 형성되기 전에 그의 원래 길이로부터 절단되지 않는, 스펀본드 및 멜트블로운 섬유를 포함하지만 이에 제한되지는 않는, 방사구로부터 압출에 의해 제조된 필라멘트 또는 섬유를 의미한다. 실질적으로 연속인 필라멘트 또는 섬유는 약 15 ㎝ 초과 내지는 1 m를 넘고, 형성된 부직웹 또는 부직포 길이 이하 또는 그보다 큰 평균 길이를 가질 수 있다. "실질적으로 연속인 필라멘트" (또는 섬유)의 정의는 부직웹 또는 부직포로 절단되기 전에는 절단되지 않지만 부직웹 또는 부직포가 절단될 때 나중에 절단되는 필라멘트 또는 섬유를 포함한다.
"약", "실질적으로" 등과 같은 정도의 용어는 언급된 상황에서의 고유의 디자인, 제조 및 재료 허용도에서 또는 그 부근에서의" 의미로 본원에 사용되며, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급되는 본 발명의 개시의 이점을 부도덕한 위반자가 부당하게 취하는 것을 방지하는데 이용된다.
첨부 도면은 단지 본 발명의 각종 면의 설명 및 이해를 돕기 위해 제시되며 본 발명을 제한하는 것으로 간주되지 않는다.
도 1은 본 발명의 탄성 라미네이트를 이용하는 제한된 용도의 팬티형 가먼트를 예시한다.
도 2 내지 3은 본 발명의 탄성 라미네이트를 이용할 수 있는 제한된 용도의 팬티형 가먼트를 위한 허리-영역 라미네이트 용법의 일면을 예시하는 기저귀의 내부, 또는 신체측 표면 관찰도이다.
도 4는 차별적인 슬릿팅의 예시를 돕는 도 2 및 3의 전체 패널 탄성 라미네이트의 외부, 또는 비신체측 표면 관찰도이다.
도 5는 "풀 업(pull up)" 효과를 나타내기 위해 천공이 종방향 중심선 주위에 대립적으로 축외 패턴화된 허리-영역 탄성 라미네이트의 또다른 면을 예시한다.
도 6은 라미네이트의 종방향 중심선에서 약 30° 벗어나 배향된 천공을 이용하며 비-개구형성된 대역에 의해 분리되고 그에 의해 둘러싸인 2개의 천공 대역을 가진 하나의 가능한 부직내 천공 패턴을 예시한다.
도 7은 장력이 가해진 후에 도 6의 직물의 천공에 대한 효과를 예시한다.
도 8은 본 발명에 따른 하나의 탄성 라미네이트의 단면도이다.
도 9는 라미네이트의 탄성 코어층이 부직 표면에 열 결합 적층되기 전에 천공되지 않는 본 발명의 탄성 라미네이트의 제조 방법을 예시한다.
도 10은 라미네이트의 탄성 코어층이 부직 표면에 접착 적층되기 전에 천공 되는 본 발명의 탄성 라미네이트의 제조 방법을 예시한다.
본 발명의 특정 면 및 실시태양이 일회용 흡수성 제품에 대해서 설명될 것이며, 더욱 상세하게는 제한없이 예시적으로 탄성 측면 패널, 허리 패널 또는 체결 이어(ear)를 가진 팬티형 가먼트, 예를 들면 일회용 기저귀, 배변연습용 가먼트 또는 수영복에 대해서 언급될 수 있다. 그러나, 본 발명의 일면들은 다른 탄성화된 영역을 생산하는데 또한 다른 가먼트 또는 개인 위생 용품, 예를 들면 여성 위생 용품, 각종 실금자용 가먼트, 의료용 가먼트 및 임의의 다른 일회용 가먼트 (흡수제든 아니든 쉽게 제조되는 탄성화된 영역을 필요로 함)를 위해 이용될 수 있다. 전형적으로, 그러한 일회용 제품은 제한된 용도를 위한 것이며 재사용하기 위해 세탁되거나 달리 세척되도록 의도되지 않는다. 예를 들어, 일회용 배변연습용 팬츠는 사용자에 의해 오염된 후에 경제적으로 폐기된다.
도 1은 펼쳐진 또는 접혀지지 않은 상태의 일회용 기저귀 (20)와 같은 흡수성 제품의 대표적인 평면도이다. 그 구조의 일부분은 기저귀 (20)의 내부 구성을 더욱 분명하게 나타내기 위해 부분적으로 절취된다. 착용자와 접촉하는 기저귀 (20)의 신체측 표면은 관찰자를 향한 것이다.
일회용 기저귀 (20)는 일반적으로 정면 허리 구역 (22), 배면 허리 구역 (24) 및 정면 및 배면 허리 구역들을 연결하는 중간 구역 (26)을 포함한다. 정면 및 배면 허리 구역 (22 및 24)은 사용 중에 각각 착용자의 정면 및 배면 복부 영역 위에 실질적으로 연장되도록 구성된 기저귀의 일반적인 부분들을 포함한다. 기저귀의 중간 구역 (26)은 착용자의 다리 사이의 가랑이 영역을 거쳐 연장되도록 구성된 기저귀의 일반적인 부분을 포함한다.
기저귀 (20)는, 제한되는 것은 아니지만 비-신체측 외부 커버 또는 배면 시트 (30), 배면 시트 (30)와 대향 관계로 위치된 액체 투과성 신체측 라이너 또는 상부 시트 (32), 및 배면 시트 (30)와 상부 시트 (32) 사이에 위치된 흡수성 패드와 같은 일차 액체 보유 구조 (34)인 흡수성 코어 또는 흡수체를 포함한다. 배면 시트 (30)는 예시된 실시태양에서 기저귀 (20)의 길이 및 폭과 일치하는 길이 또는 종방향 (48), 및 폭 또는 측방향 (50)을 포함한다. 이들 방향은 기저귀 (20)의 축으로 간주될 수도 있다. 액체 보유 구조 (34)는 일반적으로 각각 배면 시트 (30)의 길이 및 폭보다 작은 길이 및 폭을 갖는다. 따라서, 배면 시트 (30)의 가장자리 구역과 같은 기저귀 (20)의 가장자리 부분은 액체 보유 구조 (34)의 말단 연부를 넘어서 연장될 수 있다. 예시된 실시태양에서, 예를 들면 배면 시트 (30)는 액체 보유 구조 (34)의 말단 가장자리 연부를 넘어서 외측으로 연장되어 기저귀 (20)의 측면 가장자리 및 말단 가장자리를 형성한다. 상부 시트 (32)는 일반적으로 배면 시트 (30)와 동일 공간에 걸쳐있지만, 임의로 필요시에 배면 시트 (30)의 면보다 크거나 작은 면을 커버할 수 있다.
기저귀 (20)는 착용자의 다리 주위에 밀접하게 꼭맞을 수 있는 탄성화된 다리 밴드를 제공하여 누출을 감소시키고 편안함과 외관을 개선시키기 위해 기저귀 (20)의 측면 가장자리를 작용가능하게 인장시키도록 구성된 다리 탄성체 (36)를 포함할 수 있다. 대역화되고 선택적으로 천공된 전체 패널 허리 탄성체 (38)는 아래에 더 설명되는 바와 같이 탄성화된 허리밴드를 제공하기 위해 기저귀 (20)의 배면 허리 구역 (24)을 탄성화하는데 이용된다. 허리 탄성체 (38)는 아래에 더 설명되는 바와 같이 착용자의 허리 주위에 탄력적이고 편안한 밀접한 맞음새를 제공하도록 구성된다.
예시된 실시태양에서, 허리 탄성체 (38)는 후크 및 루프 체결구의 후크 부분으로 표시되는 체결구 (40)가 부착되는 한쌍의 일체 측면 패널 (42)을 포함한다. 루프 부분 (도시하지 않음)은 정면 허리 구역 (22)의 외부 또는 비-신체측 상에 별개의 또는 일체 패널로서 부착될 수 있다.
일반적으로, 허리 탄성체 (38)는 허리 구역 (22, 24) 중의 하나에서 적어도 기저귀 (20)의 측방향 측연부 및 허리 가장자리 부근에 기저귀의 일부로서, 예를 들어 접착 스트립 또는 초음파 결합 선 (39)에 의해 또는 당업계에 공지된 바와 같이 결합 및 부착될 수 있다. 결합 선 (39)은 또한 허리 탄성체 (38)의 하부 가장자리 (41)를 부착되지 않은채로 남겨두면서 기저귀 (20)의 측연부와 허리 가장자리 (37) 인접부 사이의 넓은 표면적에 걸쳐 놓여질 수 있으므로, 분비물의 저장 및 보유를 위한 아래의 영역 (43)을 가진 플랩상 구조를 제공하게 된다. 넓은 접착제 접촉 면적은 허리 탄성체 (38)가 기저귀 (20) 본체로부터 분리되는 것을 방지할 것이다. 그후에, 허리 탄성체 (38)는 측면 패널 (42)을 거쳐 기저귀 (20)의 측연부로부터 측방향 외부로 연장된다. 예시적인 면에서 측면 패널 (42)은 확장가능하도록 허리 탄성체 (38)와 일체로 형성된다. 다른 실시태양은 본 발명에 따라서 별개로 부착된 측면 패널을 포함할 수 있다. 측면 패널 (40)과 체결구 (42)를 전체 패널 허리 탄성체 (38)에 일체화하는 것은 측면 패널 (40)과 체결구 (42)가 기저귀 (20) 본체로부터 찢어지거나 분리되는 것을 효과적으로 감소시킬 것이다.
허리 탄성체 (38) 또는 측면 패널 (40), 또는 둘다, 및 가먼트의 다른 전구성분 웹은 아래에 더 논의되는 바와 같이 라미네이트일 수 있으며 넥-본디드 라미네이트(NBL) 또는 스트레치-본디드 라미네이트(SBL) 재료 (기계적 신장을 통해 제조됨)와 같은 확장가능한 또는 엘라스토머 표면 재료를 이용하거나 부직 열 결합된 카디드 웹(TBCW), 탄성 필름 등과 같은 본질적으로 확장가능한 재료를 포함할 수 있다. 그러한 기계적 신장된 재료의 제조 방법은 당업계의 숙련자에게 잘 알려져 있으며 1987년 5월 5일자로 허여된 미국 특허 제4,663,220호(위스네스키(Wisneski) 등), 1993년 7월 13일자로 허여된 미국 특허 제5,226,992호(모먼) 및 1987년 4월 8일자로 공개된 유럽 특허 출원 제EP 0 217 032호(테일러 등)에 기재되어 있다. 탄성화된 측면 패널 및 선택적으로 구성된 체결구 탭을 포함하는 흡수성 제품의 예는, 모두 본원에 전체적으로 참고로 인용된 1995년 6월 22일자로 공개된 PCT 특허 출원 제WO 95/16425호(뢰슬러(Roessler)); 1995년 3월 21일자로 허여된 미국 특허 제5,399,219호(뢰슬러 등); 미국 특허 제5,540,796호(프라이스(Fries)); 미국 특허 제5,595,618호(프라이스) 및 미국 특허 제5,496,298호(쿠에퍼 등)에 기재되어 있다.
당업계의 숙련자는 정면 허리 구역 (22)과 같은 다른 영역, 또는 배면 시트 (30)에 의해 커버되는 것과 같은 기저귀 (20)의 전체 영역이 확장가능하게 제조될 수 있음을 이해할 것이다. 기저귀 (20)의 확장가능한 영역은 증가된 기능성 및 심미감을 위해 본원에 언급된 탄성 복합재를 이용할 수 있다.
기저귀 (20)는 유체 분비물을 신속하게 수용하고 유체 분비물을 기저귀 (20) 내의 액체 보유 구조 (34)로 분포시키기 위해, 상부 시트 (32)와 액체 보유 구조 (34) 사이에 위치된 서지 조절층 (44)을 포함할 수도 있다. 기저귀 (20)는 배면 시트 (30)를 액체 보유 구조 (34)로부터 차단하여 배면 시트 (30)의 외표면에서의 가먼트의 축축함을 줄이기 위해 액체 보유 구조 (34)와 배면 시트 (30) 사이에 위치된 환기층 (예시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 적합한 서지 조절층 (44)의 예는, 모두 본원에 전체적으로 참고로 인용된 미국 특허 제5,486,166호(비숍(Bishop)); 미국 특허 제5,490,846호(엘리스(Ellis)); 미국 특허 제5,364,382호(라티머(Latimer) 등); 미국 특허 제5,429,629호(라티머 등) 및 미국 특허 제5,820,973호(도지 2세(Dodge, II) 등)에 기재되어 있다.
도 1에 대표적으로 예시된 바와 같이, 일회용 기저귀 (20)는 또한 신체 분비물의 측방향 흐름에 대한 차단층을 제공하도록 구성된 한쌍의 확장가능한 보유 플랩 (46)을 포함할 수 있다. 보유 플랩 (46)은 액체 보유 구조 (34)의 측연부에 인접한 기저귀 (20)의 측방향으로 대향된 측연부를 따라서 위치될 수 있다. 각 보유 플랩 (46)은 전형적으로 착용자의 몸에 대한 밀폐부를 형성하기 위해 적어도 기저귀 (20)의 중간 구역 (26)에 직립 수직 배위를 유지하도록 구성된 비부착된 연부를 포함한다.
아래에 더 논의되는 바와 같은 본 발명의 탄성체 및 탄성 라미네이트는 개인위생용 가먼트, 의료용 가먼트 및 산업용 작업복 가먼트와 같은 임의의 적합한 제품에 포함될 수 있다. 더욱 상세하게는, 탄성체 및 탄성 라미네이트는 기저귀, 배변연습용 팬츠, 수영복, 흡수성 언더팬츠, 성인 실금자용품, 여성 위생용품, 보호 의료용 가운, 외과 의료용 가운, 캡, 글러브, 드레이프, 안면 마스크, 실험실용 코트 및 커버롤에 사용하기에 적합하다. 그러한 제품의 설계 및 제조에 사용하기 위한 많은 엘라스토머 성분들이 알려져 있다. 예를 들면, 일회용 흡수성 제품은 확장가능하고 탄성화된 다리 커프, 커프 면을 포함한 탄성화된 허리 부분, 탄성화된 측면 패널 및 체결 탭을 포함하는 것으로 알려져 있다. 본 발명의 탄성 복합재 및 라미네이트는 그러한 확장가능하고 탄성화된 영역을 형성하기 위해 임의의 적합한 제품에 적용될 수 있다.
도 2 및 4에 대해서 보면, 허리 탄성체 (38)는 배면 허리 구역 (24) (도 3) 상에 또는 내에 놓여지도록 성형된 본 발명에 따른 성형된 전체 패널 탄성 라미네이트 (52)를 포함할 수 있다. 라미네이트 (52)는 다른 비천공 대역 (총체적으로 (56))보다 덜 확장되며 더욱 내인열성이면서 분리 대역에서 허리가 확장되도록 하는 천공 대역 (총체적으로 (54))을 갖는 것으로 도시되어 있다. 예를 들면, 중앙 천공 구역 (54a)은 천공 측면 패널 구역 (54b)보다 더 큰 연신성을 제공하도록 제조될 수 있다. 전체 패널 탄성 라미네이트 (52)의 외부 또는 비-신체측 표면의 관찰도인 도 4를 비교하면, 전체 패널 탄성 라미네이트 (52)의 대향 측 표면 상의 슬릿은 표면 상에서 이용가능한 연신 및 수축의 양을 조정하기 위해 동일하지 않은 길이를 가질 수 있으며, 예를 들어 내부 또는 신체측 표면 상에 더 짧은 제1 슬릿 (53)을 가지며 (도 2) 외부 또는 비-신체측 표면 상에 더 긴 제2 슬릿 (55)을 갖는다 (도 4). 외부 또는 비-신체측 표면을 내부 또는 신체측 표면보다 더 높은 정도로 수축시킬 수 있는 차별적인 수축력을 형성함으로써, 전체 패널 탄성 라미네이트 (52)를 착용자의 신체 주위에 감싸는 경향이 있는 자연적인 컬링 효과가 발생될 수 있다. 그러한 효과는 라미네이트의 대향 측 상에 다른 표면 중량 또는 재료를 사용함으로써 더 향상되거나 조정될 수 있다. 각각의 내부 및 외부 표면 슬릿은 아래에 더 논의되는 바와 같이 축외 패턴화될 수 있다. 또한, 슬릿 패턴 또는 슬릿 크기, 또는 둘다는 본 발명의 일부 면에서 가먼트의 우측 및 좌측 사이에서 상이할 수 있다.
기저귀 (20)의 약간 더 개략적인 대표도인 도 3에 대해서 보면, 라미네이트 (52)는 배면 허리 구역 (24) 내의 기저귀 (20)의 본체, 또는 새시 상에 놓여진 대역화된 천공 (54)을 갖는 것으로 도시되어 있다. 결합 (39)은 비천공 대역 (56)에 위치됨으로써, 라미네이트 결합 면에 내인열성 및 견고한 결합 고정력을 제공하게 된다. 결합은 초음파, 접착제 (도 1에 도시됨) 또는 다른 공지된 형태의 결합 유형일 수 있다. 비천공 대역 (56)은 이러한 중요한 접합 부재 아래에 있는 체결구 재료 및 고체 재료의 결합을 위한 단단한 면을 제공하기 위해 체결구 (40)의 결합 면에 추가로 제공됨으로써 인열을 더 방지하게 된다. 천공 대역 (54)은 가먼트의 편안하고, 일정하며 확실한 맞음새를 보장하기 위해, 배면 허리 영역 (24)의 실질적인 폭을 차지함으로써 착용자의 움직임의 변형력 하에 확장이 일어나야 하는 착용자의 등 주위를 둘러싸고, 착용자 움직임 하의 추가의 변형력이 가해지는 영역에서 가먼트의 신장-맞춤이 이루어지는 측면 패널 (42) 내에 놓이게 된다.
도 5에 대해서 보면, 기저귀 (20)는 겉을 위로 한, 내부 또는 신체측 표면, 즉 커버시트 또는 라이너 (32) 및 전체 패널 탄성 라미네이트 (252)에 의해 커버되며 위쪽으로 향한 배면 허리 구역 (24)을 갖는 것으로 도시되어 있다. 전체 패널 탄성 라미네이트 (252)는 천공 대역 (54)의 대안적 배치를 그안에 포함하는 것으로 도시되어 있다. 전체 패널 탄성 라미네이트 (252)가 가먼트를 착용자에게 꼭 맞게 하는데 필요한 많은 탄성 성능을 제공할 것이므로 필요시에는 천공 대역 (54)이 반드시 기저귀 (20)의 측방향 가장자리 또는 측면 패널 (42) 부근 영역에 놓여지지 않아도 된다. 천공은 도면에서 기저귀 (20)의 종방향 중심선 또는 축 (48)의 어느 하나에 대해 대립 배향되어 기저귀의 우측에서 약 +30° 각도로 또한 기저귀의 좌측에서 -30° 각도로 배향되는 것으로 표시되어 있다. 비스듬한 천공들은 도 6 및 7과 관련하여 더 설명되는 바와 같이 "풀 업" 수축력을 제공한다. 천공 패턴은 선형 배열에 제한되지 않으며 곡선 패턴을 포함할 수 있는 것으로 이해될 것이다. 패턴은 하나 또는 거울상 패턴에 제한되지 않지만, 라미네이트의 단일층 상의 다중 패턴 또는 다중층 라미네이트 내에 적층된 천공 패턴을 포함할 수 있다. 다중층은 또한 다른 중량을 가질 수 있다.
도 6에 대해서 보면, 예를 들어 각각 도 8 및 9의 천공 롤러 (164) 또는 (182) 및 (171)로부터 제조될 수 있는, 천공되지만 신장되지 않는 라미네이트 (82)는 기저귀 (20)의 것에 해당하는 종축 (48) 및 횡축 (50)을 갖는다. 당업계에 공지된 바와 같이, 기계 방향 배향된 천공은 부직 또는 다른 표면 재료의 횡축 (50)으로의 연신을 용이하게 하도록 부직웹 내에 놓여지는 반면, 횡방향 또는 횡축 배향된 천공은 부직의 종축으로의 연신을 용이하게 하도록 부직웹 내에 놓여진다. 종축 (48)으로부터 + 및 - 30° 각도 경사로 전개되는, 본 발명의 면에 따른 축외 배향된 천공 (84)은 횡축 (50)보다는 종축 (48)을 따라서 더욱 실질적으로 배향된다. 따라서, 연신성의 선택적 방향은, 종축 또는 횡축 만을 따라서 배향된 천공의 경우에 비해 종축 (48)으로의 라미네이트의 개선된 연신성을 갖도록 하면서 횡축 (50)으로 제공된다.
도 6의 예시적 실시태양에서, 각각의 천공 대역 (54)은 탄성 라미네이트 (82)의 폭에 대해 대역화된 연신성 및 비천공된 결합 면을 갖도록 하기 위해 2 인치 폭을 갖고 1½인치의 비천공 대역 (56)으로 분리된다. 천공 선들은 0.25 인치 만큼 분리된다.
도 7에 대해서 보면, 횡방향 또는 횡단 방향 (50)으로 장력이 가해질 때, 천공 (84)이 확장되어, 기계 방향보다 횡방향으로 더 큰 웹 (82)의 확장을 가능하게 할 것이다. 기계 방향으로 장력이 가해질 때, 천공 (84)은 기계 방향의 웹 (82)의 확장을 여전히 가능하게 하면서 그 방향으로 더 작은 정도로 확장될 것이다. 수축은 연신 방향과 수직인 방향으로 배향될 것이다. 따라서, 천공 패턴을 도 5 내지 7에 도시된 바와 같이 대립되게 축외에 놓음으로써, 화살표 (85) (도 7)로 예시된 바와 같은 수축력이 조합되어 기저귀 (20)를 착용자에 대해 적절한 위치로 유지시킬 종축을 향한 "풀 업" 효과를 나타낸다.
도 8에 대해서 보면, 기저귀 (20)의 전체 패널 탄성 라미네이트 (38) 또는 측면 패널 부분 (42)에 대한 예시적인 라미네이트는 적층 장치에 의해 넥 본디드 형식으로 탄성 필름 (58) 및 천공된 부직웹 (60)으로부터 제조된다. 다르게는, 라미네이트는 아래에 더 설명되는 바와 같이 넥킹을 필요로 하지 않는 자연적으로 확장가능한 재료로 제조될 수 있다. 본 발명의 일부 면에 따른 목적하는 탄성 필름 블렌드는 약 10 내지 약 60 중량%, 바람직하게는 약 30 중량%의 스티렌-부타디엔 블록 공중합체, 예를 들면 크래톤 폴리머스(Kraton Polymers of Houston, TX)로부터 상품명 크라톤(KRATON)으로 판매되는 공중합체, 약 15 내지 약 75 중량%, 바람직하게는 약 65 내지 70 중량%의 폴리올레핀 엘라스토머, 예를 들면 다우 케미칼 캄파니(Dow Chemical Company of Midland, MI)로부터 상품명 어피니티(Affinity)로 판매되는 메탈로센 촉매화된 중합체, 및 0% 초과 내지 약 40 중량%, 바람직하게는 약 5 중량%의 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 예를 들면 다우 케미칼(Dow Chemical of Midland, MI)로부터 상품명 어피니티(AFFINITY)로 판매되는 중합체를 포함할 수 있다. LDPE는 고처리량의 필름 가공을 안정화하고 필요시에 필름의 확실한 다운-게이지를 보장한다. 필름이 또한 개구 형성되어야 한다면, LDPE는 안정한 천공의 형성을 돕는다.
부직웹 표면 (60)은 예를 들면, 강도, 유용성 및 심미감을 잘 절충시키는 것으로 생각되는 약 0.7 osy 내지 약 0.8 osy의 폴리프로필렌 스펀본드 표면을 포함할 수 있다. 그러나, 다른 표면재가 본 발명의 영역에서 배제되지는 않는다. 예를 들면, 본질적으로 연신가능한 열 결합된 카디드 웹과 같은 다른 부직웹, 또는 탄성 또는 연신가능한 재료의 필름, 및 천연 재료는 본 발명의 취지를 유지하면서 라미네이트의 표면층에 사용될 수 있다. 웹 표면은 절개, 수얽힘, 핫 핀 개구형성 또는 다른 공지된 또는 적합한 방법에 의해 개구형성될 수 있다.
도 9에 대해서 보면, 본 발명에 따른 라미네이트를 제조하기 위한 예시적인 장치 및 방법은 비천공된 탄성 필름 (58)이 천공 및 넥킹된 부직 (152)으로의 적층 전에 인장되지 않도록 캘린더 롤 (158)과 거의 동일한 속도로 회전하는 제1 공급 롤 (156)로부터 취해짐을 나타낸다. 예비-천공된 부직웹 (59), 예를 들면 실질적으로 연속적인 섬유의 0.7 osy 폴리프로필렌 또는 이성분 스펀본드 또는 멜트블로운 부직웹은 제1 쌍의 롤러 (162) (그 중의 하나 (164)는 부직웹 (59)을 축외 패턴으로 천공하도록 구성됨)에 의해 공급 롤 (160)로부터 끌어당겨진다. 그후에, 천공된 웹 (61)은 제2 쌍의 롤러 (166)에서 인장된다. 제2 쌍 (166)의 제1 롤러 (163)는 제2 쌍 (166)의 제2 롤러 (165)가 부직웹을 약 30 내지 약 55%, 바람직하게는 약 35% 이상으로 넥킹시키는 것을 돕기 위해 더 빠른 속도로 이동하는 동안 브레이크 롤러로서 작용한다. 천공 및 넥킹된 부직웹 (152) 상의 넥킹 장력은, 부직웹 (152)과 비신장된 탄성 필름 (58)이 캘린더 롤 (158)을 통해 닙핑에 의해 접합되어 라미네이트 (47)를 생산할 때 캘린더 롤 (158)에 의해 추가로 형성되거나 유지된다. 라미네이트 층들은 바람직하게는 핫 멜트 접착제에 의해 결합되거나 탄성 필름 (58)은 결합을 돕기 위해 반-용융 상태로 표면재 상에 또는 표면재 사이에 압출 코팅될 수 있거나, 다르게는 캘린더 롤 (158)을 이용하여 패턴 결합에 의해 라미네이트 층들을 열 융합시키거나, 열 활성화 접착제 (도시하지 않음)를 층들 사이에 도포하거나, 또는 당업계에 공지된 다른 방법들을 이용할 수 있다.
도 10에 대해서 보면, 제2의 예시적인 재료 또는 라미네이트 (71)는 적층 장치 (174)에 의해 인장 및 천공된 탄성 필름 (172)과 표면 웹 (152)으로부터 제조된다. 본 발명에 따른 탄성 필름 (150)은 제1 인취 또는 인장 롤 (176) (그 중의 하나 (171)는 탄성 필름 (150)을 천공하도록 구성됨) 보다 더 느린 속도로 회전하는 제1 공급 롤 (175)로부터 취해진다. 다르게는, 탄성 필름 (150)은 제1 공급 롤 (175) 상에 감겨지기 전에 원하는 패턴으로 천공될 수도 있다. 인장 롤 (176)은 천공된 탄성 필름 (172)이 천공된 부직웹 (152)으로의 적층 전에 인장되도록 캘린더 롤 (177)보다 더 느린 속도로 이동할 수 있다.
도 10에 도시된 공정 중이든 그 이전이든 필름이 천공되는 도 10의 예시적인 실시태양에서, 필름은 천공에서의 인열 경향을 최소화하면서 천공 형태를 목적하는 배위로 유지하기 위해 LDPE를 함유하는 블렌딩된 엘라스토머로부터 탄성 필름을 제조하는 본 발명의 일면에 따라서 제조되는 것이 특히 바람직하다.
표면 웹 (59), 예를 들면 0.7 osy 폴리프로필렌 스펀본드 부직웹, 연신가능한 본디드 카디드 웹, 연신가능한 필름 등은 제1 쌍의 롤러 (180) (그 중의 하나 (182)는 표면 웹 (59)을 도 4에 나타낸 바와 같은 패턴으로 천공하도록 구성됨)에 의해 공급 롤 (178)로부터 끌어당겨진다. 그후에, 천공된 표면 웹 (61)은 천공된 표면 웹 (61) 및 인장된 탄성 필름 (172)이 캘린더 롤 (177)을 통해 닙핑에 의해 접합될 때 캘린더 롤 (177)에 의해 수용된다. 라미네이트 층들은 바람직하게는 핫 멜트 접착제에 의해 결합되거나 탄성 필름 (58)은 결합을 돕기 위해 반-용융 상태로 표면재 상에 또는 표면재 사이에 압출 코팅될 수 있거나, 다르게는 캘린더 롤 (177)을 이용하여 패턴 결합에 의해 라미네이트 층들을 열 융합시키거나, 열 활성화 접착제 (도시하지 않음)를 층들 사이에 도포하거나, 또는 당업계에 공지된 다른 방법들을 이용할 수 있다. 물론 2종 이상의 웹을 갖는 라미네이트를 생산하는 것이 가능할 것이다. 또한, 대안으로 본 발명의 라미네이트 제조시에 천공 웹에 적층한 후에 부직을 천공시키는 것이 가능할 것이다.
일반적으로, 출발 웹의 신장성의 양과 방향, 및 그에 적용되는 이후의 천공 패턴에 좌우되는, 재료 신장성 및 탄성의 각종 조합, 정도 및 배향이 본 발명의 교시에 따라서 형성될 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 본원에 개시된 예시적인 실시태양 또는 예시적 재료에 제한되는 것으로 간주되지 않아야 한다.
기저귀에 대한 전체 패널 허리 탄성체의 측면에서 하나 이상의 표면 및 탄성 필름을 함유하는 고도로 확장가능한 탄성 라미네이트의 예시적인 실시태양을 설명하였지만, 당업계의 숙련자에 의해 많은 변화가 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들면, 탄성 라미네이트는 기저귀의 다른 영역에 적용될 수 있거나 전체 패널 허리 탄성체에 대한 대체물로서 측면 패널로서 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 본원에 제안된 예시적인 실시태양 및 일면에 의해서가 아니라 첨부된 청구의 범위에 의해서만 제한되도록 의도된다.

Claims (28)

  1. a) 제1 및 제2 주표면을 가진 탄성 필름(58, 150, 172);
    b) 연신가능한 웹 (60, 61, 82, 152);
    을 포함하는 탄성 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252)로서,
    c) 상기 웹 (60, 61, 82, 152)이 탄성 필름 (58, 150, 172)의 제1 주표면에 결합되고;
    d) 상기 웹 (60, 61, 82, 152)이 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252)의 축방향 및 측방향 이외의 방향으로 배향되고 비천공 재료의 대역(zone) (56)에 의해 분리된 제1 및 제2 천공 대역(zone) (54) 내에 있는 천공 (84)을 포함하고, 상기 제1 및 제2 천공 대역 (54) 내의 천공 (84)이 각각 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252)의 축방향 및 측방향에 대하여 상이한 각으로 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252) 내에서 선택적 연신 및 수축 방향을 형성하도록 배열된,
    탄성 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252).
  2. 제1항에 있어서, 상기 웹 (60, 61, 82, 152)이 연신성인 본디드 카디드 웹인 것인, 탄성 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252).
  3. 제1항에 있어서, 상기 웹 (60, 61, 82, 152)이 35% 이상의 넥킹도로 넥킹된 스펀본드 부직웹인 것인, 탄성 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252).
  4. 제1항에 있어서, 탄성 필름 (58, 150, 172)의 제2 주표면에 결합된 제2 연신가능한 웹을 더 포함하는 탄성 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252).
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 연신가능한 웹이 그곳을 통과하는 천공 (84)을 갖고, 상기 천공 (84)이 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252)내에서 선택적 연신 방향을 형성하도록 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252)의 축방향 및 측방향 이외의 방향으로 배향된 것인, 탄성 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252).
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2 연신가능한 웹이 천공 (84)을 갖고, 상기 제2 연신가능한 웹의 천공 (84)이 상이한 크기인 것인, 탄성 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252).
  7. 제1항의 탄성 라미네이트를 포함하는 팬티형 가먼트로서, 상기 연신가능한 웹 (60, 61, 82, 152)이 부직웹이고 탄성 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252)가 가먼트의 허리 구역 (22, 24)에 위치된 것인, 팬티형 가먼트.
  8. 제7항에 있어서, 상기 탄성 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252)가 가먼트의 허리 구역 (22, 24)의 폭을 가로질러 연장되는 것인, 팬티형 가먼트.
  9. 제7항에 있어서, 상기 탄성 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252)가 가먼트의 허리 구역 (22, 24)에 위치된 측면 패널을 포함하는 것인, 팬티형 가먼트.
  10. 제9항에 있어서, 상기 측면 패널 (42)이 체결구 (40)를 포함하는 것인, 팬티형 가먼트.
  11. 제8항에 있어서, 상기 탄성 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252)가 더 높은 연신성의 대역 및 더 낮은 연신성의 대역을 포함하는 것인, 팬티형 가먼트.
  12. 제8항에 있어서, 상기 탄성 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252)가 천공 영역 및 비천공 영역을 포함하는 것인, 팬티형 가먼트.
  13. 제1항에 있어서, 상기 탄성 필름 (58, 150, 172)이 하기를 포함하는 것인, 탄성 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252):
    i) 10 내지 60 중량%의 스티렌-부타디엔 블록 공중합체,
    ii) 15 내지 75 중량%의 폴리올레핀 엘라스토머 및
    iii) 0% 초과 내지 40 중량%의 저밀도 폴리에틸렌.
  14. 제13항에 있어서, 탄성 필름 (58, 150, 172)의 제2 주표면에 결합된 제2 연신가능한 웹을 더 포함하는 탄성 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252).
  15. 제14항에 있어서, 상기 제2 연신가능한 웹이 그곳을 통과하는 천공을 갖고, 상기 천공이 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252)내에서 선택적 연신 방향을 형성하도록 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252)의 축방향 및 측방향 이외의 방향으로 배향된 것인, 탄성 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252).
  16. 제15항에 있어서, 상기 제2 연신가능한 웹이 천공을 갖고, 상기 제2 연신가능한 웹의 천공이 상이한 크기인 것인, 탄성 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252).
  17. 제13항에 있어서, 상기 연신가능한 웹 (60, 61, 82, 152)이 연신성인 본디드 카디드 웹인 것인, 탄성 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252).
  18. 제13항에 있어서, 상기 연신가능한 웹 (60, 61, 82, 152)이 30 내지 55%의 넥킹도로 넥킹된 스펀본드 부직웹인 것인, 탄성 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252).
  19. 제7항의 팬티형 가먼트를 포함하는 흡수성 팬티형 가먼트로서,
    라이너 (32); 액체 보유 구조 (34) 및 외부 커버 (30)를 더 포함하는 흡수성 팬티형 가먼트.
  20. 제19항에 있어서, 상기 탄성 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252)가 가먼트의 허리 구역 (22, 24)의 폭을 가로질러 연장되는 것인, 흡수성 팬티형 가먼트.
  21. 제19항에 있어서, 상기 탄성 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252)가 가먼트의 허리 구역 (22, 24)에 위치된 측면 패널 (42)을 포함하는 것인, 흡수성 팬티형 가먼트.
  22. 제21항에 있어서, 상기 측면 패널 (42)이 체결구 (40)를 포함하는 것인, 흡수성 팬티형 가먼트.
  23. 제20항에 있어서, 상기 탄성 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252)가 더 높은 연신성의 대역 및 더 낮은 연신성의 대역을 포함하는 것인, 흡수성 팬티형 가먼트.
  24. 제20항에 있어서, 상기 탄성 라미네이트 (47, 52, 71, 82, 252)가 천공 재료의 영역 및 비천공 재료의 영역을 포함하는 것인, 흡수성 팬티형 가먼트.
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