KR0125441B1 - 유체 비투과성 미소기포 중합체 웨브와 그 제조방법 및 장치 - Google Patents
유체 비투과성 미소기포 중합체 웨브와 그 제조방법 및 장치Info
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Abstract
내용없음
Description
제1도는 유체 불투과성 받침시트로서 본 발명의 웨브를 채택하여 명백히 하기 위한 그 부품의 일부를 절결한 펼친 기저귀의 상부 시트측에서 본 단순화된 사시도.
제2도는 받침시트측에서 본 제1도의 펼친 일회용 기저귀의 단순화된 사시도.
제3도는 제2도에서 삽입물(3)에 대응하는 지점에서 취한 제2도에 도시한 기저귀의 확대부분도.
제3A도는 그 표면을 따라 예정 패턴에 따라 미세기포를 가지고 미세 천공된 표면 변이를 나타내는 잡종 미세기포/미세천공 웨브 구조의 확대 사시도.
제4도는 제3도의 4-4선에 따른 지점에서도 취한 본 발명의 편평한유체 불투과성 웨브의 실제 실시예의 극히 확대된 단면 사진을 나타낸 도면.
제5도는 종래기술의 편평한 엠보싱된 웨브의 단순화된 단면도.
제6도는 엠보싱 표면을 가로질러갈때 종래 기술에서의 엠보싱 부분이 관찰자의 피부끝을 변형시키는 것을 도시한 제5도에 도시한 평평한 종래기술 웨브의 단순화된 단면도.
제7도는 1986년 12월 16일자로 쿠로 등에게 허여된 미합중국 특허 제4,629,643호에 기술된-형태의 유체 투과성 편평한 미세 천공된 웨브의 단순화된 사시도.
제8도는 제7도의 8-8선에 따라 취한 제7도에 도시한 편평한 미소 천공된 웨브의 단순화된 단면도.
제9도는 관찰자의 손가락 피부의 끝이 측부로 스쳐갈때 표면 변위의 정점에 위치된 얇은 화산형 개구의 동작을 도시한 제8도에 도시된 편평한웨브의 단순화된 단면도.
제10도는 관찰자의 손가락 피부끝이 측부로 스쳐갈때 표면 변이의 최대폭 지점에 위치된 미소기포의 동작을 도시한, 제3도에 도시된 본 발명의 편평한 웨브의 단순화된 단면도.
제11도는 표면 변이의 미소기포가 일회용 흡수 구조물의 흡수요소로부터 밖으로가 아닌 흡수 요소쪽으로 배향될때 약간 다른 동작을 하는 것을 도시한, 제3도 및 제10도에 도시된 편평한 웨브의 단순화된 단면도.
제12도는 본 발명의 편평한 거의 유체 불투과성인 미소기포 웨브를 만드는 연속 과정을 개략적으로 도시한 단순화된 단면도.
제13도는 제12도에서 삽입물(13)에 대응하는 지점에서 취한, 고압 유체 제트가 최근에는 평평한 중합체 필름의 웨브내의 최대포 지점에서 미소기포를 갖는 표면 변이를 만들어내는 방법을 도시한 확대 단면도.
제13B도는 제12도의 삽입물(13B)에 대응하는 지점에서 취한, 제12도 및 제13도의 공정을 통해 만들어진 본 발명의 편평한 미소기포 웨브의 확대 단면도.
제14도는 유압을 사용하여 편평한 미소기포 웨브를 만드는 다른 유압 처리 공정의 단순화된 개략적 단면도.
제14A도는 편평한 미소기포 웨브를 만드는 유압 처리 공정을 위한 다른 엠보싱 롤 구조를 도시한 단순화된 개략적 단면도.
제15도는 제14도의 삽입물(15)에 대응하는 지점에서 취한 제14도에 도시한 유압 엠보싱 롤 시스템에 채택된 압력 닙(nip)부분의 확대 단면도.
제16도는 미소기포 형성에 이르는 3차원 형상을 이루도록 극히 작은 팽창을 더욱 받고 상기 웨브의 미소기포 표면은 웨브가 변형되는 극히 작은 패턴으로 형성된 구조에 대해 상향 배향된 것이며 상기 웨브는 상기 극히 작은 패턴 형성된 구조로부터 제거하기 전의 상태를 도시한 본 발명의 미소기포 웨브의 단순화된 확대 단면도.
제17도는 제16도와 유사하나 미소기포 형성후에 3차원 형상을 이루도록 극히 작게 팽창되고 극히 작게 천공된 미소기포 웨브를 도시하며, 상기 웨브의 미소기포 표면도 웨브가 변형되는 극히 작은 패턴으로 형성된 구조에 대해 상향 배향되어 있고 상기 웨브는 상기 극히 작은 패턴으로 형성된 구조로부터 제거하기전의 상태를 도시한 도면.
제18도는 본 발명의 웨브의 다른 실시예의 단순화된 확대 단면도로서, 상기 웨브는 웨브내에 형성된 극히 작은 단면 오목부의 단부벽에서만 3차원 형상으로 극히 작게 팽창되고 미소기포 형성되어 있으며 상기 웨브의 미소기포 표면은 하향 배향된 것을 도시한 도면.
제19도는 웨브내에 형성된 극히 작은 단면 오목부의 단부벽 및 그 평평한 부분에서 3차원 형상으로 극히 작게 팽창되고 미소기포 형성된 본 발명의 웨브의 단순화된 확대 단면도.
제20도는 제16도에 도시한 것과 유사한 미소기포 형성되고 극히 작게 팽창된 웨브의 단순화된 확대 단면도로서, 주요한 차이는 웨브가 변형되는 극히 작은 패턴으로 형성된 구조에 대해 웨브가 상향 배향이 아닌, 하향 배향된 미소기포 표면을 가지고 있으며 상기 웨브는 상기 극히 작은 패턴으로 형성된 구조로부터 제거하기 전의 상태로 된 것을 도시한 도면.
제21도는 제17도에 도시한 바와 유사한 미소기포를 형성하고 극히 작게 팽창되었으며 극히 작게 천공된 웨브를 도시하며 주요한 차이는 웨브가 변형되는 극히 작은 패턴으로 형성된 구조에 대해 상향 배향되지 않고 하향 배치된 미소기포 표면을 웨브가 가지고 있으며 상기 웨브는 상기 극히 작은 패턴으로 형성된 구조로부터 제거하기 전의 상태를 도시한 도면.
제22도는 물에 대해 유체 불투과성인 웨브 견본을 시험하기 위한 단순화된 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 기저귀2 : 상부시트
4 : 받침시트15 : 피부
16 : 릿지20,120 : 변이부
30 : 기저부40 : 미소기포
130 : 소지225 : 구멍
485 : 캐비닛410,510,610 : 웨브 또는 중합필름
650 : 탱크2000 : 가스켓
2030 : 인입구
본 발명은 움직일때 플래스틱 잡음(rattle)이 적고 적어도 한쪽 표면이 천갈이 보이는 촉감을 가지고 있는 실질적으로 유체 비투과성인 미소기포형 중합체 웨브에 관한 것이다.
또한 본 발명은 미소한 패턴의 불연속 표면 변이를 나타내는 상기 유체 비투과성 웨브에 관한 것이며, 이러한 각각의 표면 변이는 그 표면 변이가 시작되는 표면에 실질적으로 수직인 진폭을 갖는다. 실질적으로 얇고 찢어지지 않은 물질로 구성된 작고 대단히 가요성인 기포(미소기포)는 각 표면변이의 최대 진폭인 지점에 실질적으로 일치되고 있다. 중합체 웨브가 초기에 불투명하면, 얇게되는 정도에 따라 보통 표면 변이의 미소기포 부분이 투명하게 된다. 표면 변이의 얇게된 미소기포 부분은 웨브를 통한 유체의 전달을 방지하지만, 가스나 중기에 대한 웨브의 투과성을 개선시킨다.
각 표면 변이의 피크에 얇고 대단히 가요성인 기포에 의해 생성된 불연속성은 개개의 각 표면 변이의 압축과 전단 모두에 대한 저항성을 실질적으로 감소시킨다. 또한, 기포벽을 구성하는 높은 강요성의 얇은 막은 사용자의 피부와 상대적인 운동이 야기될때 기포가 쉽게 편향되게 한다. 따라서 본 발명의 유체 비투과성 미소기포형 웨브는 엠보싱 또는 표면결이 있으나 본 발명의 미소기포형 부분에 성취된 얇음은 나타내지 않는 종래의 유체 비투과성 웨브보다 상당히 개선된 촉감 반응을 나타낸다. 특히, 본 발명의 웨브에서 대단히 가요성인 미소기포 패턴에 사용자의 피부가 접촉할때 겪게되는 촉감은 웨브가 유사한 유체 비투과성인 미소 패턴의 표면 변이를 갖지만 상기 미소기포를 포함하지 않는 경우에 겪게되는 것보다 훨씬 유연한 감을 느끼게 된다. 이러한 촉감의 차이는 전단작용, 즉 피부와 웨브의 접촉이 피부에 수직한 단순한 압축 운동이기 보다는 피부에 대한 측면 운동이 관여될때 가장 뚜렷하다.
바람직한 구현예로서, 본 발명의 미소기포형 웨브는 거시적으로 3차원 형상으로 팽창되어 웨브의 평면과 관측자의 누간의 수직 거리가 약 30.48일때 육안으로 쉽게 볼 수 있는 거시적인 패턴을 부여할 수 있다.
특히 바람직한 구현예로서 본 발명은 미소기포가 노출되어 사용자의 피부와 접촉할 수 있도록 미소기포형 웨브가 방향지워져 있는 복장과 관련이 있다. 상기와 같이 방향되어 있을때, 얇게된 미소기포의 부드러움에 의해, 특히 사용자의 피부를 측면으로 스치게될때, 스웨드 가죽과 같은 외관과 촉감을 나타내는 것처럼 느껴진다. 노출된 표면의 낮은 마찰이 요구되는 다음 상황에서 본 발명의 미소기포형 웨브는 미소기포가 착용자의 피부에 접촉하지 않도록 방향지워질 수 있으며, 예를들어 기저귀의 뒷면 시트로서 사용될 경우, 미소기포는 흡수 코어쪽으로 향할 수 있다.
사용시 미소기포가 향하는 방향에 관계없이, 본 발명은 특히 움직일때, 예를들면 성인 환자용 기저귀 또는 브리프(brief)와 같은 일회용 흡수 밴드의 실질적인 유체 비투과성 받침시트로서 사용될때 놀라운 정도로 조용한 유체 비투과성 미소기포형 중합체 웨브에 관계된다. 특히, 본 발명에 따라 주어진 중합체 필름의 미소기포 성형은 초기의 미소기포형 필름의 플래스틱 잡음 발생 성능을 상당히 감소시키고, 즉 종래 기술의 유체 비투과성 비엠보싱 플래스틱 웨브는 전형적으로 움직일때 바스락 또는 스치는소리가 뚜렷하게 나타난다.
또한, 본 발명은 유사한 미소 표면변이 패턴을 갖지만 그 표면 변이의 최대 진폭과 일치된 미소기포를 포함하지 않는 유체 비투과성 엠보싱 조직보다 더 조용한 미소기포형 중합체 필름에 관려된 것이다. 상기와 같이 잡음의 상당한 감소는 이전에는 중합체 필름에 미소한 구멍을 향성시킴으로써 성취될 수 있었음으로써 그들이 유체 투과성이 되게 한다. 그러나, 그들은 유체 전달을 방지할 수 없기 때문에 이와 같은 조용한 미소 개구형 필름은 그것만으로는 성인 환자용 기저귀 또는 브리프와 같은 일회용 흡수 밴드용 받침시트에서와 같이 유체의 억제가 요구되는 분위기에 사용하기에 적절하지 못하다.
끝으로 본 발명은 평면형 또는 거시적으로 팽창된 3차원 형상의 상기 미소기포형 웨브를 제조하기 위한 방법 및 장치에 관련된 것이다.
일회용 기저귀, 위생냅킨, 실금기구, 흡수 붕대등과 같이 예기된 어떠한 접촉점에서도, 예를들어 유체 투고성 상부 시트 및/ 또는 유체 비투과성 받침시트로서 사용자의 피부에 부드러운 천과 같은 느낌을 주는 흡수기구를 구성하는 것이 극히 바람직한 것은 이미 오래전에 알려져 있다.
직조 또는 비직조된 섬유 직물은 그 상쾌한 표면 느낌때문에 유체가 웨브를 통해 전달되는 경우에 흔히 이용되는 반면에 플래스틱 필름으로 구성된 중합체 웨브는 많은 경우 바람직한 유체 전달 및 유체 억제 특성을 나타내는 것으로 되어 있다.
상부 시트와 같이 유체 투과성 중합체 웨브는 종래에 잘 알려져 있는 것이다. 예르들면, 1974년 6월 4일자로 코자크(kozak)에 허여된 미합중국 특허 제3,814,101호는 일회용 흡수밴드의 상부 시트로서 기구의 흡수체로부터 유체의 역류를 억제하는 다수의 판상 슬릿을 구비한 유체 투과성 하이드로포빅 필름의 사용을 제외하고 있다.
1975년 12월 30일자로 톰슨에게 허여된 미합중국 특허 제3,929,135호는 유체투과성 물질로 구성된 유체투과성이며 거시적으로 팽창된 3차원 상부 시트의 전형적인 종래기술을 게재하고 있으나, 이는 경사진 모세관을 구비하고, 이 모세관은 상부 시트의 평면에 기초 개구와 상부 시트의 평면으로부터 떨어진 정점 개구를 가지며, 정점 개구(apex opening)는 일회용 기저귀에 이용된 흡수 패트에 밀착되어 있다.
본 발명의 명세서와 청구범위의 이해를 돕기 위해서, 본 발명의 3차원 플래스틱 웨브, 리본 및 필름을 기술하는데에 사용된 거시적으로 팽창된이란 용어는 3차원적으로 성형된 구조의 표면에 순응하여 그 양표면이 상기 형성된 구조의 거시적으로 단면에 대응하는 3차원 패턴의 표면 변이를 나타내는 웨브, 리본 및 필름을 지칭하는 것이며, 상기 표면 변이는 관측자의 눈과 웨브 평면간의 수직 거리가 약 30.48cm일때 정상적인 육안의 개별적으로 식별될 수 있는 패턴을 구성한다. 상기 거시적으로 팽창된 웨브, 리본 및 필름은 전형적으로 엠보싱에 의해, 즉 성형 구조가 주로 볼록한 돌기부로 구성된 패턴을 나타낼때, 그리고 디보싱(debossing)에 의해, 즉 성형구조가 주로 오목한 모세관 네트워크로 구성된 패턴을 나타낼때, 또는 두 유형의 성형구조의 표면상에 직접 수지용체를 압축하므로써 상기 성형 구조의 표면에 부합되게 된다. 본 발명의 명세서와 청구범위의 이해를 위해, 여기에서 본 발명의 플래스틱 웨브, 리본 및 필름을 기술하는데에 사용된 평면상이란 용어는 거시적으로 정상적인 육안에 의해 관측될때, 웨브, 리본 또는 필름의 전체적인 상태를 말하는 것이다. 본 명세서에서 평면상웨브, 리본 및 필름은 그 양면에 미소한 그러나 가시적인 표면 변이 패턴을 갖는 웨브 리본과 필름을 포함할 수 있고, 표면 변이는 관측자의 눈과 웨브 평면간의 수직 거리가 약 30.48cm일때 정상적인 육안으로 개별적으로 식별되지 않는 가시 패턴을 구성한다.
광택을 줄이고 촉감을 개선하기 위해 사용되는 거시적으로 팽창된 중합체 웨브도 역시 일회용 기저귀에서 상부 시트 및/또는 받침시트로서 상기 웨브의 이용으로 종래기술에 게재되고 있다. 예를들면, 1982년 5월 4일 소렌슨(Soresen)에 허여된 미합중국 특허 제4,327,730호는 열가소성 물질과 유체투과성 결상(textured)의 상부 시트를 갖는 일회용 기저귀를 개재하고 있다.
이 상부 시트는 거시적으로 팽창되어 있으며 그 표면에 걸쳐 다수의 혹이 구비되어 있다. 혹은 실질적으로 필름의 거시적인 윤곽을 바꾸지는 않지만, 보다 천과 같은 촉감을 주고 필름의 광택을 줄여준다.
1984년 7월 31자로 아르(Ahr) 등에게 허여된 미합중국 특허 제4,463,045호는 실질적으로 비광택 가시표면 및 천과 같은 촉감을 나타내는 또 하나의 거시 팽창된 -3차원 중합체 웨브를 게재하고 있다. 아르(Ahr)등의 거시 팽창된 3차원 중합체 웨브의 가시표면은 규칙적인 간격의 미소 표면 변이 패턴을 구비하고, 이 패턴은 아주 미소하여 관측자의 눈과 웨브 평면간의 수직 거리가 약 30.48cm일때 정상적인 육안으로 식별할 수 없지만, 이러한 표면 변이 패턴은 입사광의 반사를 실질적으로 제거하는데에 대단히 유효하다.
웨브의 비광택 표면은 4밀 직경의 원을 새기는데에 충분한 크기의 실질적으로 비평면상의 영역을 나타낸다. 상기 웨브는 공정중 웨브의 두께를 통해 상기 표면 변이가 전달되는 일면 성형 공정에 의해 또는 직물의 가시 표면에 직접 표면 변이가 부과되는 양면 성형 공정으로써 제조할 수 있다. 표면 변이는 웨브의 표면으로부터 외측으로 돌출한 돌기와 웨브의 표면으로부터 전체적으로 내측으로 돌출한 함몰부, 예를들면 미소하게 직조된 와이서 엠보싱부재의 관절 패턴(Knuckil patten)을 구성할 수 있다. 아르등의 특허에 게재된 유형의 거시 팽창된 3차원 중합체 웨브는 흔히 착용자의 피부에 접촉하는 천 및 섬유조직에 대한 대체용으로 이용된다.
아르등의 특허는 입사광을 산란 반사시켜 광택을 제거하기 위해서는 규칙 간격의 표면 변이 패턴을 만족해야 한다는 기준을 제시하고 있다. 또한 상기 거시 팽창된 3차원 플래스틱 웨브에 보다 천과 같거나 또는 섬유와 같은 촉감이 요구되는 상황에서 이러한 기준을 제시하고 있고, 웨브의 표면 변이는 적어도 약 0.2밀(즉, 0.0002인치)의 평균 진폭이 바람직하며, 가장 바람직하기는 적어도 약 0.3밀(즉, 0.0003인치)이다. 아르등에 따르면, 보다 천과 같거나 또는 섬유와 같은 촉감은 두 경우 모두 직물의 표면이 적어도 0.2밀(즉, 0.0002인치)의 거리만큼 서로 분리된 적어도 2개의 구별된 평면으로 분리된 사실로 인하여 표면 변위가 돌기부 또는 함몰부를 구성하는 경우 모두 전술한 폭기준을 만족하는 거시 팽창된 3차원 플래스틱 웨브에서 느낄 수 있다. 또한 아르 등은 돌기부의 경우, 변이의 상부(top)가 관측자의 피부와 접촉하고, 함몰부의 경우 실질적으로 평면 표면에서 상기 변이의 개시부가 관측자의 피부와 접촉한다는 사실도 알려주고 있다. 상기 분리는 미소한 미소 패턴에서 이루어지기 때문에 단지 웨브의 상단 표면과의 접촉 면적의 감소와 패턴이 없음을 촉감으로 알 수 있다.
직조 및 비직조된 섬유 웨브에 비할때, 전술한 유형의 중합체 웨브에 구비된 우수한 유체 및 중기 처리특성 때문에, 피부와 접촉하는 중합체 웨브에 대한 소비자의 반응을 개선하기 위해 일회용 기저귀의 제조장에 의하여 상당한 개발 노력이 경주되어 왔다. 사실, 플래스틱 필름으로 구성된 중합체 작용자와 접촉하는 상부 시트의 경우 부정적인 소비자의 반응을 소멸시키기 위해 많은 기술적인 발전이 이루어져 왔다. 예를 들어, 1982년 8월 3일자로 라델등에 허여된 미합중국 특허 제4,342,314호, 전술한 아르등의 미합중국 특허와 1987년 1월 20일자로 오웰레트등에 허여된 미합중국 특허 제4,637,819호 등이 있고, 이들 특허 모두는 여기에서 참고로 하고 있다. 비교를 위해 일회용 기저귀 구조에서 유체 불투과성 받침시트로서 사용될때 중합체 웨브의 특성을 개선하는데는 비교적 적은 관심이 집중되고 있었다.
1975년 10월 7일자로 랠리(Raley)에게 허여된 미합중국 특허 제3,911,187호는 일회용 기저귀와 같은 구조의 받침시트로서 사용된 유체 불투과성 열가소성 필름의 전형적인 종래기술을 게재하고 있고, 상기 필름은 전술한 바에 따라 직조된 섬유 또는 천을 모방하고 기계적 응력하에서 모서리 컬링(curl) 저항성을 갖는 영구적으로 엠보싱된 설계를 갖는다. 이 엠보싱 구조는 필름의 양면에 측방과 길이 방향으로 만복되는 속이빈 돌기부와 함몰부로 이루어져 있다. 기저부에서 돌기부의 폭은 약 5일내지 약 50밀이고, 가장 바람직하기는 약 5밀 내지 약 20밀의 범위이다. 게재된 구현예에서 돌기부는 다수의 평면상 벽편으로 구성되어 있다.
1982년 8월 10일자로 레오나르드 2세에게 허여된 미합중국 특허 제4,343,848호에는 다른 하나의 종래기술로서 받침시트로서 사용된 유체 불투과성 엠보싱 열가소성 필름이 게제되어 있고, 상기 필름은 그 한쪽표면에 필름의 종축과 횡축에 수직하게 연장된 정방형 기저부의 피라미드 형상을 갖는 다수의 돌기부열이 구비되어 있음을 특징으로 한다. 돌기부는 서로 직각으로 교차하는 편평골부에 의해 기저부의 모서리가 연결되어 있다. 엠보싱 필름은 낮은 마찰계수와 엠보싱 두께가 큰 것으로 기술하고 있다. 게재된 구현예에서 돌기부는 약 4밀 내지 약 10밀의 기저부와 약1/2 내지 약 4밀의 높이를 갖는 것이 바람직하다. 게재된 구현에에서 피라미드는 실질적으로 평면상인 벽편으로 구성되어 있다.
1969년 12월 16일자로 트라운스틴(Trounstine)에게 허여된 미합중국 특허 제3,484,835호는 다른 하나의 종래기술로서 전술한 바에 따라 평면으로 직조된 섬유 또는 천을 모방하고 기계적 응력하에서 모서리 컬링저항을 갖는 유체 비투과성 필름을 기술하고 있다. 이 필름은 필름의 윗면상에서 수직으로 교차하는 길이방향 및 측방 채널모양 영역에 의해 분리된 일련의 돌출 보스를 특징으로 하며, 상기 채널 모양 영역은 약 0.0254cm 만큼 간격을 두고 있어서 돌출 보스를 구분하는 전체적으로 장방형 채널의 네트워크를 성형하고, 돌출 보스는 채널모양 영역위로 높이 약 0.00762 내지 약 0.01016cm의 범위로 돌출하고 있다.
1973년 4월 3일자로 리욘(Ryon)에 허여된 미합중국 특허 제3,724,673호는 결상의 얇은 중합체 막을 게재하고 있다. 특히, 리온은 열가소성 물질로 되어 있고 열가소성적으로 성형된 수 많은 변형을 갖는 중합체 필름을 기술하고, 변형을 성형하는 필름은 변형 사이의 필름보다 적어도 부분적으로 더 얇다. 이 변형은 다수의 막이 혈액 가산기(oxygenerator) 및 투석기와 간은 유체 교환기기에 이외될때 산호 전달 성능을 감소하지 않고 인접한 막간의 응집을 방지해 준다.
1979년 1월 2일자 뱅크(Bank) 등에 허여된 미합중국 특허 제4,132,594호에는 의료용 플래스틱으로된 혈액백이 CO2가 소기의 관통 확산 속도를 허용하기에 충분히 얇은 다수의 영역으로 되어 있으나, 백(bag)에 대한 처리 강도를 부여하기 위해 두텁거나 또는 충분히 보강된 영역을 갖는 가스 확산 유체 저장백이 게재되어 있다.
전술한 바로부터 종래에 유체 비투과성 중합체 웨브는 대단히 잘 알려진 것임을 알 수 있다. 또한, 많은 기술자들이 기저귀와 실금환자용 기구와 같은 일회용 흡수대의 받침시트로서 종래의 유체 비투과성 중합체웨브를 이용하고 있다.
그러나, 이런 구조에서 받침시트로서 사용되는 종래기술의 유체 비투과성 웨브는 구길때 소음, 즉 보호대를 구기는 사실을 드러내는 착용자의 신체 운동에 의해 야기된 덜거덕 소리나 바스락 소리가 나는 것이 큰 단점이다. 이는 유아용 기저기를 착용하는 경우는 별문제가 없지만 성인용 기저귀는 이제 정상 신체 배설물 제어를 할 수 없는 실금환자 사이에서 널리 퍼지고 있다. 이런 문제로 괴로움을 당하는 사람들에게는 이런 종래 기술의 유체 비투과성 받침시트를 채택하는 기저귀를 착용할때 신체 운동으로 인해 자주 발생되는 덜거덕 소리나 바스락 소리는 극히 당혹하게 한다.
수년간 이들 덜거덕 거리는 소리 혹은 바스락 거리는 소리는 중합체 웨브의 고유한 특성에 불과하다고 믿어져왔다. 그러나, 공동 양도된 1986년 12월 16일자 쿠로의 몇명에게 허여된 미합중국 특허 제4,629,643호에서는 아주 바람직한 유연하고 비단같은 천의 인상을 나타낼 뿐 아니라 게다가 간이 호부 접착 구조에 플래스틱 웨브를 채택할 때 보통 일어나는 소음을 감소시키는데도 매우 효과적이다. 그러나 불행하게도 상술한 쿠로의 몇명에게 허용된 공동 양도된 미합중국 특허에 기술된 형태의 플래스틱 웨브는 미소구멍이 형성되어 있다. 즉, 이들은 최대 진폭점에서 화산형 구멍에 연결되는 표면 변이의 미소 규모 패턴을 나타낸다. 또 그 자체로는 유체에 대해 비투과성이기 때문에 받침시트로서 사용하기에 적당하지 않다.
유체 투과에 대해 비투과성이면서 상술한 쿠로의 몇명에 허여된 공동양도된 미합중국 특허에 기술된 형태의 미소 천공 웨브의 아주 바람직하게 유연하면서 비단결 같은 형상을 나타내는 받침시트를 제공하는 한가지 해결책은 명칭 흡수장치의 비흡수, 유체 비투과성 받침시트인, 1985년 5월 31일자로 출원되고, 이. 켈리 린만, 존 조셉 쿠로 및 유진 바인센커에게 공동 양도된 미합중국 특허원 제740,084호에 기술되어 있다.
린만, 쿠로 및 바인센커의 공동 양도된 이 출원은 두 층의 조합으로 이루어지는 받침시트를 표시한다. 착용자의 피부에 접촉되지 않는 제2층은 중합체 필름등의 유체 비투과성 층으로 이루어지는 것이 적합하다. 역시 중합체 필름으로 구성되는 제2층은 각각 정점부에 화산형 구멍을 갖는 비교적 소형 표면 변이의 미소 패턴으로 인해 기체 및 액체 모두 투과한다. 제2층을 포함하는 웨브는 쿠로의 몇명에게 허여된 공동 양도된 미합중국 특허 제4,629,643호에 따라 제조되는 것이 좋다. 제2층은 표면 이탈의 얇은 화산형 꼭대기가 받침시트의 노출부분을 구성하도록 배치하면 좋다. 이렇게 하면 받침시트와 착용자의 피부 사이의 어떤 접촉점에서도 착용자의 피부와 접촉되는 웨브 표면적을 최소화한다. 게다가, 제2층의 미소 구멍은 합성받침시트의 제1유체 비투과층과 착용자의 피부 사이에서 제2층의 미소 구멍을 통해 공기가 순환할 수 있게 함으로써 착용자의 피부가 막히는 것을 방지한다. 이 효과는 착용자의 피부와 유체 비투과성 제1층 사이에 유격을 증대시키도록 제1미소 천공층이 현미경적으로 팽창될 때에도 증가된다.
린만, 쿠로 및 바인센커의 공동 미합중국 특허출원에 기술된 유체 비투과성 합성 받침시트는 받침시트와 착용자의 피부 사이의 접촉지점에서 피부가 막히는 것을 방지하고 시각적, 촉감적으로 개선된 부분에서 종래의 단일층 플래스틱 받침시트보다 우수하긴 하지만, 하나 보다는 두개의 재료층의 포함하는 사실로 인해 채택된 제품의 비용은 증가되게 마련이다. 게다가 린만, 쿠로 및 바인센커의 공동 미합중국 특허출원에 기술된 형태의 합성 받침시트는 종래의 단일층 플래스틱 받침시트 보다 훨씬 소음이 적지만 미소 천공 웨브 자체를 채택할 대 쿠로 외 몇명에게 허여된 공동 미합중국 특허 제 4,629,623호에 기술된 미소 천공 웨브같이 조용하지는 않다.
따라서, 본 발명의 목적은 쿠로등에게 허여된 공동 미합중국 특허 제4,629,643호에 기술된 형태의 미소천공 웨브의 매우 바람직한 의복같이 보이면서 천같은 느낌을 주고 유체 투과에 대해서는 거의 비투과성인 중합체 웨브를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 웨브가 이동될 때 상기 미소천공 중합체 웨브에 의해 나타난 것과 유사한 저 소음 발생 특성을 갖는 유체 비투과성 중합체 웨브를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 간이 흡수 접착제를 위한 받침판 같은 용도로 유체 보유 장벽으로서 사용하기에 적합한 유체 비투과성 중합체 웨브를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 유체 비투과성 중합체 웨브를 고속으로 비교적 저렴한 가격으로 제조할 수 있는 매우 효과적인 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 특히 적합한 실시예에서는 이동될때 저 소음발생 특성을 나타내며 또한 그 표면의 적어도 한쪽에 부드럽고 비단같은 의복형 외관 및 절감을 나타내는 유체 비투과성 미소기포 중합체 웨브를 포함한다. 본 발명 이전에 소비자들은 부드럽고 비단같은 질감에 끌리는 경향이 있으며 소음발생 감소는 쿠로의 몇명에게 허여된 공동 미합중국 특허 제4,629,643호에 기술된 바에 따라 미소 패턴의 미소구멍을 가진 웨브를 제공함으로써 플래스틱 웨브에서만 얻을 수 있었다.
특히, 본 발명은 확실한 표면 이탈의 미소패턴을 나타내며 상기 각 표면 변이가 그 발생 표면에 거의 수직으로 배향된 진폭을 갖는 유체 비투과성 미소기공 중합에 웨브를 제공하는데 관한 것이다. 그러나, 쿠로의 몇명에게 허여된 공동 미합중국 특허 제4,629,643호에 기술된 미소천공 웨브와는 달리, 각 표면 변이의 최대폭과 거의 동일하게 적어도 하나의 얇은 연속막 기포, 즉 미소기포가 제공된다. 이리하여 본 발명의 미소기포 웨브는 유체 비투과성이 된다.
본 발명의 미소기포 웨브는 또 본 발명의 종래기술 설명부분에 기술한 형태의 유채 비투과성 종래의 엠보싱된 혹은 표면 직조 웨브보다 구조적으로 특출한다. 특히, 앞에 기술한 종래기술의 엠보싱 혹은 표면 직조 웨브는 엠보싱 혹은 표면 직조 부분에서 웨브가 얇아지지만, 본 발명의 미소기포 웨브에서 존재하는 표면 변위는 미소기포가 발생되는 표면 변이 기저부보다 훨씬 얇은 적어도 하나의 연속막을 최대폭 지점에서 포함한다. 종래 기술의 유체 비투과성 플래스틱 웨브에서 표면 직조 지점 혹은 엠보싱 지검과는 달리, 본 발명의 웨브의 미소기포 부분에서의 박육화도는 표면 변이의 변이부로부터 강성을 제거할 만큼 충분하여 이를 얇고 유연하며 변형이 용이한 박막으로 변화시킨다. 대부분, 본 발명의 미소기포 웨브를 제조할 때 채택되는 츨래스틱 웨브가 원래 불투명한 것이라도 박육화도는 반투명화 하기에 충분하며, 또 많은 경우 표면 변이의 미소기포 부분에서는 투명화시키기에는 충분하다. 게다가, 각 미소기포의 얇은 박막부의 최대 단면적은 표면 변이의 진폭에 수직으로 배향된 한 세트의 평행 평면에서 측정하여 미소기포가 발생되는 표면변이의 기저부 최소 단면적보다 큰 것이 보통이다. 이렇게 되면 측면에서 보다 버섯모양을 한 표면 변이를 일으키게 된다.
제한하려는 것은 아니지만, 각 표면 변이의 미소기포부분으로부터 강성을 제거하면 웨브 전체를 통해 복수개의 힌지 혹은 굽힘점이 만들어진다고 믿어진다. 결국, 본 발명의 미소기포 웨브는 그 엠보싱 꼭대기에서 미소기포를 나타내는 않는 다른 동일한 형태의 엠보싱 웨브보다 강성이 약하다. 게다가, 미소기포를 포함하는 아주 얇은 연한 막은 주위 공기에 대해 웨브내에서 야기된 기계적 운동에 견딜 수 없다. 결국, 결합도에 따라 크게 의존되는 소리 발생은 그 엠보싱 꼭대기에서 매우 얇은 미소기포를 나타내지 않는 다른 동일 형태의 엠보싱 웨브보다 훨씬 적게된다.
아르 외 몇명에게 허여된 공동 미합중국 특허 제4,463,045호에 기술된 표면 변이의 미소 패턴과는 달리, 본 발명의 웨브에 제공된 미소기포를 가진 표면 변이 패턴은 전체적으로 약 12인치 정도의 수직 거리에서 보통 육안으로 관찰할 수 있다. 그러나, 패턴을 포함하는 미소기포 표면 변이는 관찰자의 눈과 웨브 평면간의 수직 거리가 적어도 약 12인치일때 보통 육안으로는 개별적으로 식별할 수 없다.
이점에서, 본 발명의 웨브에 채택된 개별적 미소기포 표면 변이는 전술한 개별적 식별표준을 만족시키기 위해 표면 변이 진폭에 수직으로 배양된 평면에서 측정하여 약 25밀(0.025인치) 이하의 최대 단면적, 가장 적합하게는 약 15밀(0.015인치)이하 인 것이 좋다.
본 발명의 웨브에 채택된 미소기포 표면의 간격에 대해서는 주어진 미소기포 표면 변이와 인접 미소기포 표면 변이 사이의 거리가 일정 방향으로 중앙에서 중앙까지 약 25밀(0.025인치)을 초과하지 않도록 결정하였다.
본 발명의 웨브에 채택된 미소기포 표면 변이의 밀도는 전술한 처리를 포함하는 부분에서 측정하여 평방 인치당 적어도 약 2500개의 표면 변이가 존재하는 것이 바람직하다. 이점에서 웨브의 전체 표면이 미소기포 변이 패턴을 포함할 필요는 없으며 웨브도 전술한 바와 같이 편평, 즉 본 발명의 미소기포 웨브를 필요에 따라 이하 서술하는 바와 같이 레이들 외 몇명에게 허여된 공동 미합중국 특허 제4,343,314호, 아르 외 몇명에게 허여된 공동 미합중국 특허 제4,463,045호, 윌레트 외 몇명에게 허여된 공동 미힙중국 특허 제 4,637,819호, 쿠로 외 몇명에게 허여된 공동 미힙중국 특허 제 4,605,518호, 그리고 그 전의 모든 미합중국 특허들에 기술된 바와 같은 3차원 패턴을 나타내도록 현미경적으로 팽창시킬 수 도 있다.
게다가, 미소기포 표면 변이는 유체 비투과성으로 남으려하는 웨브의 부분에 채택하고, 웨브의 다른 부분은 거의 균일한 외형 및 질감을 나타내지만 예정 위치에서만 유체를 투과시키는 웨브를 제공하도록 미소천공할 수 있다.
본 발명의 중합체 웨브에 채택된 미소기포 표면 변이가 동일 크기 혹은 규칙적 패턴을 형성해야할 필요는 없지만 본 발명의 미소기포 웨브의 특히 적합한 실시예는 필름을 제1의 비교적 미소한 메쉬의 직조된 와이어 지지부재상에 지지하면서 편평한 중합체 필름의 웨브의 노출 표면상에 고압 유체 제트를 관통시켜 만들 수 있다. 고압 유체 제트는 편평한 필름을 우선 유연하게 하여 제1직조 와이어 지지 부재의 전체 너클 패턴을 형성하게 한다.
제2의 더욱 미소한 메쉬의 다공성 지지 부재는 제1직조 와이어 지지 부재 하방에 놓이는 것이 좋다. 깊이가 정확할때 제1지지 부재 하방에 놓이는 제2의 더욱 미소한 메쉬의 다공성 지지 부재는 고압 유체 제트의 영향을 받으면서 표면 변이 꼭대기에 형성된 대량의 아주 얇은 박막이 파열되는 것을 방지한다. 그 결과는 미소기포의 규칙적 패턴이 이루어지는, 즉 미소기포 표면 변이는 제1지지 부재를 포함하는 교차 직조와이어 필라멘트 사이에 형성된 틈새와 일치하는 웨브의 부분에 형성되어 있다.
이리하여, 두층을 이루는 구조로부터 미소기포 웨브를 제거하면 제1직조 와이어 지지 부재상의 교차 직조 와이어 필라멘트 사이의 틈새에 대응하는 대량의 표면 변이부에는 적어도 하나의 개구 형성되지 않는 기포, 얇은 미소기포가 최대 진폭점과 거의 일치되어 나타난다.
전술한 형태의 제1직조 와이어 지지 구조를 사용하면 약 9밀(0.009인치)의 직경과 적어도 직선 인치당 50가닥(필라멘트) 정도의 메쉬를 갖는 필라멘트는 유체에 대해 거의 비투과성일뿐 아니라 유연하고 비단같은 외형 및 질감을 나타내는 편평한 미소기포 웨브를 만든다는 것을 알았다. 직선 인치당 적어도 약 80필라멘트 정도의 직조 와이어 지지 부재는 제1직조 와이어 지지 부재에 특히 적합하다.
다른 과정 실시예에서, 본 발명의 편평한 미소기포 웨브는 필름을 회전 원통형 지지부재와 유체 담지 다공성 고무 롤 사이에 형성된 압력 닙을 통해 통과시키면서, 적합하게는 웨브를 고온에서 유지하면서 편평한 중합체 필름의 웨브를 지지하도록 암형 모세 네트워크의 미소패턴을 갖는 회전 원통형 지지 부재를 사용하여 지지할 수 있다. 최근의 과정 실시예에서는 다공성 고무 롤에 의해 운반된 물은 롤을 포함하는 고무가 압력 닙에서 변형함에 따라 가압되어 필름의 비지지 부분을 지지 부재에 존재하는 모세 네트워크내로 유입식으로 가압하게 된다. 그로써 모세 네크워크내로 필름을 변형시키는 가압유체는 각 모세 네트워크에 형성된 각 표면 변이의 끝을 얇게 만들어 전술한 형태의 미소기포를 형성한다.
고압 유체 제트 고정을 통해 만들어진 본 발명은 미소기포 웨브를 사용하면 다공성 고무 롤 처리를 사용하여 제조된 각 최종 미소기포를 얇은 막 부분의 최대 단면적은 표면 변이의 진폭에 수직으로 배향된 한 쌍의 평행평면에서 미소기포가 발생하는 표면 변이의 기저부의 최소 단면적 보다 큰것이 보통이다. 이는 역시 표면 변이의 두꺼운 기저부가 표면 변이의 두꺼운 기저부가 표면 변이의 아주 얇은 소성변형된 미속기포부보다 탄성 복원력이 큰 사실에 기인하는 것으로 믿어지고 있다.
명세서는 본 발명을 특별히 지적하고 명확히 청구하는 청구범위를 포함하지만, 본 발명은 이하 첨부도면과 관련한 다음 설명으로부터 더욱 이해하기 쉬울 것이다.
본 발명을 이하 노출 표면상에 의복같은 외관 및 질감을 주는 일회용 기저귀를 위한 조용한 유체 불투과성 플라스틱 받침시트를 제공하는 내용으로 설명하겠지만, 본 발명은 이런 용도에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 (가) 유체 투과에 대한 장벽, (나) 의복같은 외관 및 질감, (다) 웨브가 움직일때 소음의 최소화 등의 특성을 중합체 웨브가 나타내는 어떤에서도 큰 장점이 있는 것이다. 일회용 기저귀에서의 받침시티로서의 용도와 적합한 구조에 관한 다음 상세한 설명을 기술분야에 숙련된 자가 다른 장치에 본 발명을 적용하기 용이하도록 할 것이다.
제1도는 펼친 상태의 기저귀를 포함하는 일회용 흡수붕대의 반순화된 사시도이다. 이 실시예의 상세 구조를 명백히 도시하기 위해 여러가지 층을 절결하였다. 일회용 기저귀는 참고부호 1로 표시하였다. 유체 투과성 상부층은 2로서 표시하였다. 일회용 기저귀(1)의 다른 두 주 부품은 흡소요소 또는 패드(3)와 본 발명의 유체 불투과성 받침시트(4)이다. 일반적으로 받침시트(4)의 측부 플랩(5)은 흡수 패드(3)와 상부 시트(2)의 엣지를 덮기위해 상방으로 접혀 있다. 상브 시트(2)는 흡시 패드(3)의 단부를 완전히 패쇄하도록 접힌상태이다. 기술분야에 술련된 자라면 알 수 있듯이, 제1도에서 도시한 일화용 기저귀는 단순화된 도면이다. 일화용 기저귀의 적합한 실시예의 보다 상세한 설명은 1976년 4원 27일자 던컨의 몇명에게 하여된 공동 미합중국 특허 제3,952,745호에 기재된 것이 있으며, 이 특허를 이하에 참고로 기술하기로 한다. 기술분야에 숙련된 자라면 알 수 있듯이, 제1도에서 일회용 기저귀(1)의 상부 시트(2)는 사용중 착용자의 신체에 접촉하도록 정상적으로 배치된다. 즉, 상부 시트측은 기저귀의 착용자 접촉면이라고 생각하면 된다.
제2도는 비착용자 접촉 혹은 받침시트 표면으로부터 제1도의 일회용 기저귀(1)의 사시도이다. 받침시트의 겹침 측부 플랩(5)에 위해 착용자의 피부와 약간은 접촉하는 것을 알수 있으나, 받침시트의 노출 표현의 대부분은 사용중 착용자 피부로부터 외향 배치된다. 따라서 받침시트(4) 노출 표면과 착용자 피부 사이의 대부분의 접촉은 착용자의 몸통에 착용될때 이루어지게 된다. 유아용 기저귀의 경우에 접촉은 기저귀 착용시키는 혹은 유아 붙드는 사람의 손이 되지만 성인용 생리대의 경우에는 착용중 접촉은 대부분 착용자의 손이 된다. 이들 어느 경우에도, 받침시트(4)의 노출면의 외관 및 질감은 가능한 한 편안한 것이 좋다. 대부분의 경우 사용자 피부와 받침시트 사이의 측부운동이 있을때 가능하다면 의복같은 외관 및 질감은 선호하게 된다.
일회용 흡수붕대에서 유체 비투과성 받침시트를 위한 다른 아주 바람직한 시도는 웨브가 이동을 할때 바스락 소리나 덜거덕 거리는 소리를 내지 않는 것인데, 이는 피륙으로 만든 구조는 보통 아주 넉넉하며 이동될때 덜거덕 소리나 바스락 소리를 내지 않기 때문이다. 이런 특성은 종래기술의 유체 비투과성 받침시트를 선택하는 착용 의복이 사용자에게 극히 당황하게 할때 신체이동에 의해 자주 발생하는 덜거덕 소리 또는 바스락 소리 때문에 유체 비투과성 웨브를 성인용 생리대에 사용할때 특히 중요하다.
제3도는 제1도 및 제2도에 도시한 일회용 기저귀의 확대부분도로서 상기 기저귀는 본 발명의 유체 비투과성의 조용한 받침시트(4)를 채용하고 있다. 제3도의 받침시트는 수에도 재료와 거의 닮은 아주 바람직한 의복형 외관 및 질감을 나타내고 있다.
제4도는 제3도에 도시한 형태의 받침시트(4)의 실물견본 확대사진 단면도로서 상기 단면은 단면을 제3도의 4-4선에 따른 지점에서 취하면 어떻게 관찰되는지를 나타내고 잇다. 제3도 및 제4도에 도시한 조용한 받침시트 부재는 불연속 표면 변이(20)의 패턴을 보이는데, 그 변이는 각각 기저부(30)와 각 표면 변이(20)최대폭과 일치하는 지점에 위치한 얇은 미소기포부(40)를 갖는다.
제3도에 도시한 받침시트(4)는 본 발명의 편형한 미소기포 웨브를 포함하는데, 이는 관찰자의 눈과 웨브 평면 사이의 수직 거리가 약 12인치일때 표면 변이(20)가 보통 육안, 즉 물체의 실제 크기 혹은 거리를 변화시키거나 혹은 눈의 시력을 바꿔주는 다른 도구없이 20/20비젼을 갖는 보통 눈으로는 식별할 수 없기 때문이다. 표면 변이(20)에 의해 형성된 패턴은 전체적으로는 이런 거리에서 식별할 수 없다는 사실은 자연히 웨브가 편평하다는 범위에서 벗어나지 못하게 된다. 전술한 개별적 식별불능 표준을 만족시키기위해, 본 발명의 유체 불투과성 웨브에 채택된 개별적 미소기포 표면 변이는 미소기포가 완전 팽창된 상태에서 표면 변이의 폭에 수직으로 배향된 평면에서 측정하여 약 25밀(0.025인치)이하, 가장 적합하게는 약 15밀(0.015인치) 이하의 최대 단면 치수를 나타낸다. 완전 팽창 상태에서, 미소기포가 최대 체적으로 팽창되었다는 것은 표면 변이 내측의 아주 미세한 유압이 가해졌음을 의미한다.
미소기포 표면 변이(26)의 상호간의 간격에 대해서는 주어진 미소기포 표면 변이(20)와 인접 미소기포 표면 변이(20) 사이의 거리가 주어진 방향으로 중앙에서 중앙까지 약 25밀(0.025인치)을 초과하지 않도록 결정한다.
본 발명의 조용한 유체 비투과성 웨브에 채택된 미세 미소기포 표면 변이(20)의 밀도는 외관 및 질감을 개선시키고 소음을 감소시키고 싶은 웨브의 어느 부분에서 측정하더라도 평방 인치당 적어도 약 2500개의 변이로 하는 것이 적합하다. 이 점에서, 본 발명의 미소기포 표면 변이의 패턴, 크기 및 간격은 전술한 크기 및 밀도기준이 충족되는 한 필요에 따라 균일 혹은 비균일하게 할 수도 있음을 알아야 한다.
상술한 바와 같이, 제4도는 도면 제3도의 4-4선 단면에 대응하는 지점에서 취한 본 발명의 조용한 미소기포 웨브(4)의 확대사진이다. 제4도의 단면은 흡수 코어요소(30)와 상부시트(2)를 제외하고는 제3도에 도시한 기저귀의 유체 비투과성 받침시트(4)만 도시하고 있다. 제3도 및 제4도의 사진에서도 쉽게 알 수 있는 바와 같이, 각 표면 변이(20)의 미소기포부(40)는 받침시트(4)의 평면에서 발원되는 비교적 두꺼운 기저부(30)에 수직으로 고정된 비교적 얇은 연속 박막을 표함한다. 종래기술의 유체 비토과성 엠보싱 웨이브와는 달리, 본 발명의 웨브의 미소기포(40)의 박육화도는 표면변이(20)의 영향받는 부분으로부터 강성을 제거하고 이를 얇고 부드러우며 변형하기 용이한 박막으로 변경시킨다. 개시 재료 웨브가 비투명할 경우에는 박육화 또는 표면 변이의 미소기포부가 거의 투명이 되게 하는데 충분하게 해야한다.
도면 제3도 및 제4도에서도 명백히 알수 있는 바와 같이, 각 미소기포(40)를 포함하는 얇은 박막부의 최대 내부 단면적(제4도의 X2평면에서 측정한)은 미소기포가 발생되는 표면변이(20)의 비교적 두꺼운 기저부(30)의 최소 내부 단면적(제4도의 X1평면에서 측정) 보다 크게 되어 있다. 이런 측정은 미소기포가 완전 팽창 상태에 있을때 표면 변이의 축 혹은 진폭 (제4도의 Y표시)에 수직으로 배향된 두 평면에서 행해진다. 놀랍게도 이런 현상은 표면 변이를 형성하기 위해 직선 측벽을 채택하는 성형구조로 형성된 미소기포 웨브상에서도 관찰된다.
제한하려는 것은 아니지만, 이런 형상은 표면 변이의 기저부(30)내에서 발생하는 다른 탄성 변형에 대해 표면변이의 미소기포부(40)내에서 발생하는 소성변형 때문이라고 생각된다. 미소기포부(40)내에서 일단 소성변형이 일어나면 탄성 회복 경향, 즉 표면변이의 미소기포부 수축경향은 거의 없어진다.
반대로, 표면변이의 베이스부(30)내에서 발생하는 소성 변형은 비교적 작다.
따라서, 기저부(30)의 변형을 일으키는 힘이 일단 제거되면 기저부는 적어도 어느 정도의 소성 복원력을 가지는 반면 거기에 결합된 소성변형된 미소기포부(40)는 그렇지 않다. 결국, 기저부(30)가 표면변이의 미소기포부에 결합되는 지점과 거의 일치하는 평면(예를들어 제4도의 X1평면)에서 측정하여 표면변이의 두꺼운 기저부(30)의 최소 내부 단면적은 표면변이의 축 Y 혹은 폭을 따라 배치된 평행 평면(예를들어 제4도의 X2평면)에서 측정하여 완전히 팽창된 미소기포부(40)의 최대 내부 단면적보다 작은 것이 보통이다. 이리하여, 본 발명의 미소기포 표면변이는 측면도로 보아 정상적으로 버섯 모양의 단면 형상을 나타낸다.
대조적으로, 종래기술의 엠보싱된 유체 비투과성 플라스틱 웨브는 그 엠보싱의 단부에서 박유과도를 나타내지도 않을 뿐 아니라 본 발명의 미소기포 웨브의 버섯형 단면형상을 나타내지도 않는다. 결국, 종래기술의 웨브는 조영하지도 않으며, 본 발명의 웨브와 같은 의복같은 외관 및 질감을 나타내지도 않는다.
제5도는 표면 변이(120)의 미세 패턴을 나타태는 종래의 엠보싱된 그러나 편평한 유체 비투과성 중합체 웨브(110)의 부분의 확대 단면도이다.
필요하다면, 표면 변이(120)는 이하에 참고로 서술하는 아르외 몇명에게 허여된 미합중국 특허 제4,463,045호에 기재된 크기 및 간격 표준에 따를 수도 있다.
종래기술의 웨브(11)는 필요하다면 일회용 흡수붕대의 흡수붕대의 흡수재료를 포함할 수도 있는 기판(130)상에 놓인 것을 도시하고 있다. 상술한 아르외 몇명의 공동 미합중국 특허에 기재된 바에 따라, 표면변이(120)의 전체적 치수, 즉 최상부 평면과 최하부 평면을 분리시키는 거리는 적어도 약 0.2밀(즉 0.0002인치), 가장 적합하게는 적어도 약 0.3밀(즉 0.003인치)인 것이 좋다.
양도된 아르등의 미합중국 특허의 설명에 따르면, 표면변이부(120)의 미세한 규모의 형태는 우연한 광선의 광학적 반사를 거의 감소시키는데 효과적이다. 필요하다면, 표면 변이부(120)는 가열 상태에 있는 동안 웨브가 흡입되는 비웨브 와이어 지지부재의 교차하는 필라멘트들 사이의 틈새에 해당할 수도 있다. 인접한 표면 변이부(1200의 중간인 계곡(128)은 고온에서 흡입되는 동안 웨브(110)를 지지하는 필라멘트의 윤곽을 이룬다. 비웨브 와이어 지지부재의 교차하는 필라멘트들 사이의 틈새는 물리적으로 매우 작기 때문에 진공에 놓일때 비웨브 와이어 지지부재의 표면 프로필에 일치될 수 있다.
그러나, 비교적 작은 지지되지 않은 틈새와 부합하는 지점에서 웨브를 구멍뚫리게 하기에는 본래 진공이 불충분하다. 따라서, 표면 변이부(20)는 표면 변이부의 측벽에 외주부가 고착된 폐쇄 단부벽(125)을 보인다. 그러나, 단부벽(125)의 얇은 정도는 본 발명의 미세 거품 웨브의 얇은 정도에 접근하지 않는다. 따라서, 종래 기술 표면 변이부(120)의 단부에서는 어떠한 막(membrane)형 부분도 존재하지 않는다.
제6도는 제5도에 도시된 종래기술 웨브(110)가 웨브의 표면에 평행한 방향의 충격 운동을 받을때의 종래기술 웨브를 도시한 도면이다. 관찰자의 손가락의 피부(15)상의 유도형 릿지는 16으로 표시된다. 제6도에서 알 수 있는 것처럼, 관찰자의 손가락의 피부상의 유두형 릿지(16)의 일부에 의한 웨브의 최상부면(124)의 측면 충격은 각각의 표면 변이부(120)가 관찰자의 손가락의 접촉부의 이동방향으로 기울어지게 하는 반면에, 관찰자의 피부상의 유두형 릿지(16)는 이동방향에 반대방향으로 평향된다. 또한, 각 표면 변이부(120)의 폐쇄 단부벽(125)은 불연속 구조 유닛으로 거동하는 외주부 주위에 고출되는 각 표면 변이부의 측벽을 유리시키려는 경향이 있음을 주목해야 한다.
구속되기를 바라지는 않지만, 이러한 거동은 빌딩이 측벽이 고정되는 아치의 거둥과 아주 유사한데, 다시 말하면, 일체식 단부벽(125)의 존재는 각각의 불연속 표면 변이부의 연속된 축벽을 구조적으로 보강함으로써 파괴 및 전단에 대한 저항력을 증가시킨다. 따라서, 관찰자의 손가락의 피부(15) 위의 유두형 릿지(15)의 편향을 증가시킨다.
비교적 낮은 압력하에서, 관찰자의 손가락의 피부위의 유두형 릿지는 그들의 웨브의 표면을 가로질러 측면으로 이동할때 각 표면 변이부(120)의 한정된 부분에만 접촉된다. 그럼에도 불구하고, 각 표면 변이부의 단부벽(125)의 상술한 보강 효과는 사용자의 피부에 의해 느껴진 부드러운 느낌보다 감소된 편향 및 파괴에 대한 저항력을 전달하는 경향이 있다고 생각된다. 이러한 저항력은 관찰자의 손가락이 웨브의 표면을 가로질러 측면으로 이동할때 촉각 형태의 판별력을 증가시키는 관찰자의 피부(15)의 유두형 릿지(16)의 상당한 편향을 야기시킨다. 이러한 효과는 제6도의 횡단면에서 관찰될 수 있다.
제7도는 1986년 12월 16일에 쿠로등에 허여되고, 본 명세서에 참조로 통합된 양도된 미합중국 특허 제4,629,643호에 설명된 형태의 미세구멍 웨브(210)의 크게 확대한 단순화된 사시도이다. 미세구멍 웨브(210)는 구멍이 없는 종래기술의 편평형 웨브의 형태와 태체로 유사한 형태를 보여준다. 필요하다면, 종래기술의 편평형 웨브(110)의 형성중에 사용된 것과 동일한 웨브 와이어 지지부재상에 형성될 수도 있다. 그러나, 웨브 와이어 지지부재의 평면에 웨브를 완전히 순을 시키기 위해 흡입에 의존하기 보다는 오히려, 고압 액체분출이 이러한 목적에 이용되는 것이 바람직하다. 액체분출에 의해 가해진 더 큰 구동력 때문에, 웨브 지지부재의 교차하고 있는 필라멘트들 사이에 형성된 틈새와 부합하는 웨브의 그러한 부분들은 변형될 뿐만 아니라 얇아지고 파열되어 각각의 표면 변이부(222)의 최대 넓이와 거의 부합하는 지점에서 작은 구멍 즉, 미세구멍(225)을 형성한다.
제8도의 더 확대된 횡단면에서 알수 있는 것처럼, 이들 지점에서의 표면 변이부(220)의 파열은 외주부 주위에 비교적 얇고 불규칙한 형태의 페탈(226)을 갖는 화산형 구멍(225)의 형성을 가져온다. 또한, 제8도로 부터 알 수 있는 것처럼, 페탈(226)의 최외곽 선단은 고압 액체분출에 의한 피막의 파열 바로전에 발생하는 신장으로 안하여 상당히 얇아진다. 만일 양쪽 웨브들을 형성하기 위해 동일한 치수와 형태의 지지 구조물이 사용된다면, 전체 무하중 캘리퍼 즉, 편평형 미세구멍 웨브(210)의 최하부면 (250)과 최상부면(240) 사이의 거리는 파열하기 바로전의 각각의 표면 변이부(220)의 단부벽에 발생하는 당겨짐과 얇아짐으로 인하여 제5도에 도시된 구멍이 없는 종래기술의 편평형 웨브(110)의 전체 무하중 캘리퍼보다 약간 더 크다.
양도된 쿠로등의 상술한 미합중국 특허의 설명에 따르면, 미세구멍(225)의존재는 미세구멍의 치수보다는 미세구멍 웨브(210)의 감소된 소음과 개선된 시각 및 촉각적 느낌에 더 큰 중요성이 있고, 달리 말하면, 표면 변이부상의 미세구멍은 압축 및 전다에 대한 전체적인 저항략을 감소시키고 일체식 보강 유닛으로서 반응하는 표면 변이부의 능력을 파괴시킨다.
제9도는 제6도와 대체로 유사하지만 관찰자의 손가락이 미세구멍 표면 변이부(220)의 표면을 측방향으로 가로질러 이동할때 종리기술의 미세구멍 웨브(210)와 관찰자의 손가락의 피부(15)사의 유두형 릿지(16)의 반응을 보여주고 있느 크게 확대된 단순도이다. 전체적인 파열의 정도 즉, 최상부면(240)과 최하부면(250)의 사이의 물리적인 거리는, 비록 초기에는 제5도에 도시된 구멍이 없는 편평형 돌출 웨브(110)의 치수보다 어느정도 큼에도 불구하고, 비교 하중으로 제6도에 도시된 종래 기술의 돌출 웨브(110)의 치수 보다 더 작은 수준까지 감소된다. 게다가, 미세구멍(225)의 외주부 주변에 형성된 얇은 페탈(226)의 불규칙하고 유연한 특성 때문에, 관찰자의 피부(15)상의 유두형 릿지(16)는, 측면 충격을 받을때, 제6도에 도시된 종래 기술의 경우만큼 많이 편향되지 않는다.
양도된 쿠로등의 상술한 미합중국 특허의 설명에 따르면, 상술한 모든 요소들은 미세구멍 중합체 편평형 웨브(210)의 촉감반응이 동일한 형태의 돌출되었지만 구멍이 없는 웨브(110)의 촉감 반응보다 상당히 부드럽고 유연하다는 사용자의 인식에 기여한다.
제10도는 제6도 및 9도의 것과 대체로 유사하지만 관찰자의 손가락이 비교 하중 조건하에 미세 거품 표면 변이부(20)의 표면을 가로질러 측면으로 이동될때 관찰자의 손가락상의 피부(15)의 유두형 릿지(16)와 제3도에 도시된 일반적인 형태의 편평형 미세 거품 웨브(4) 사이의 상호작용을 도시하고 있는 크게 확대된 횡단면도이다. 특히, 웨브(4)에 의해 나타난 가장 큰 정도의 수직 파열이 표면 변이부(20)의 미세 거품부(40)에서 대부분 발생하지만, 밑면부(30)에서는 휠씬 작은 정도의 압축 및 편향이 일어난다. 쿠로등의 웨브(210)의 미세구멍(225)과 마찬가지고, 미세거품(40)으로 이루어진 비교적 얇은 막이 제5도 및 6도에 도시된 종래 기술의 돌출 웨브(110)에 존재하는 아치 효과를 감소시킨다. 아치효과의 감소는 표면 변이부(20)의 각각의 측벽이 비교하중하에서 더큰 정도의 휘어짐을 일으키도록 해준다. 게다가, 각각의 표면 변이부(20)의 미세 거품부(40)의 파열이나 변형에 대한 저항이 실제로 전형 존재하지 않는다. 결과적으로 제10도에 도시된 미세 거품 웨브(40)의 전체적인 파열정도는 제6도에 도시된 종래기술의 돌출 웨브(110)의 파열정도보다는 제9도에 도시된 종래기숭의 미세구멍 웨브(210)의 파열정도와 휠씬 더 흡사하다.
그러나, 제9도의 종래기술 미세구멍 웨브(210)를 제10도의 미세거품 웨브(4)를 비교할때, 미세구멍 표면 변이부(220)들 사이의 전체 접촉지역이 미세거품 표면 변이부(20)의 경우보다 휠씬 적은 것이 관찰된다. 미세거품(40)의 얇은 막의 더 큰 접촉 지역과 비교적 유연한 특성 때문에, 일반적으로 관찰자의 손가락의 피부(15)의 유두형 릿지(16)에 의한 측면 충격 이동은 일반적으로 제9도에 도시된 종래기술 미세구멍 웨브(210)에서 경험한 것 보다 더 큰 수준의 표면 마찰을 경험한다. 결과적으로 비록 본 발명의 미세거품 웨브가 제9도에 도시된 형태의 비교 형태의 종래기술 미세거품 웨브와 동일한 정도의 유연성 즉 파열에 대한 저항력을 보임에도 불구하고, 제9도에 도시된 종래기술 미세구조 웨브보다 일반적으로 보다 스웨스트(suede : 안쪽보다 보풀이 있는 것)한 것으로 인식된다.
일반적으로 스웨스트형 촉감은 대부분의 고객들에게 만족스러운 것으로 간주되지만, 웨브의 노출면이 놓은 정도의 표면 마찰을 보이지 않는 것이 바람직한 상황일 수도 있다. 제11도는 일반적으로 제10도와 유사 하지만 표면 변이부(20)의 미세거품(40) 부분이 사용사에 사용사의 피부에 접촉하지 않는 방향성을 갖도록 웨브가 방향성을 가질때 사용자의 손가락 피부(15)의 유두형 릿지(16)와 웨브(4) 사이의 상호 작용을 보여주고 있는 횡단면도이다.
제11도에 도시된 웨브의 실시예에서, 미세 거품(40)부분이 사용자의 피부(15)의 유두형 릿지(16) 보다는 오히려 흡수성 소지(130)와 접촉하도록 하는 방향을 갖는다. 비록 웨브(4)는 비교 수직력의 적용에 대하여 거의 동일한 정도의 수직 압축으로 도시했지만, 웨브의 표면을 가로지른 사용자의 손가락의 이동에 대한 마찰저항력은 휠씬 덜 현저하다. 이러한 것은 미세거품(40)의 비교적 유연한 막부분이 실제로 사용자의 손가락의 유두형 릿지(16)와 접촉하지 않는다는 사실에 기인한 것으로 생각된다. 비록 미세거품(40)이 수직방향으로 웨브의 전체적인 파열을 가져오는 경향이 있음에도 불구하고, 흡수성 소지(130)를 향해 미세거품을 위치시키는 것은 웨브의 더 두꺼운 최하부면을 사용자의 피부에 노출시킨다. 그러한 더 두꺼운 두께로 인하여, 사용자의 피부와 접촉하는 웨브부분이 사용자의 피부에 순응하여 밀착되도록 덜 얻어짐으로써 피부와의 접촉면적이 최소화된다. 따라서, 제11도에 도시된 것처럼, 사용자의 피부로부터 본 발명의 웨브의 미세거품 표면을 떨어지게 함으로써 웨브의 표면마찰력을 감소시킨다.
비록 본 발명의 미세거품 웨브가, 제11도에 도시된 방향으로 설치될때, 옷과 같이 강한 시각 및 촉각적 느낌을 주지 않을 수도 있음에도 불구하고, 소음 감소가 중요한 상황에서는 이러한 웨브방향이 양호할 수 도 있지만, 큰 표면 마찰력은 바람직하지 않다. 흥미 있는 것은 표면 변이부(20)의 하부를 이루는 형태의 시각적 예민성을 표면 변이부(20)가 웨브의 알표면상에 존재하는 돌출형태를 어쨌든 뚜렷하지 않게 할 수 없다는 사실로 인하여 웨브의 미세거품 표면의 경우보다 더 날카로운것으로 일반적으로 인식된다.
사용시에 미세거품이 향하는 방향에 관계없이, 제10도 및 11도에 도시된 편평형 웨브(4)와 같은 본 발명의 거의 액체가 스며들지 않는 미세거품 중합체 웨브는 이동을 받으때 놀랍게도 조용하다. 특히, 그들이 제1도 및 2도에 도시된 일회용 기저귀(1)와 같은 일회용 흡수 붕대상의 거의 유체를 스며들게 하지 않는 뒷판으로서 사용되는 상황에서 이것은 사실이다.
특히, 본 발명의 거의 유체를 스며들지 않게 하는 미세 거품 중합체웨브는 최대 넓이 지점과 부합되는 미세거품을 포함하지 않는 동일한 형태의 미세한 표면 이탈을 갖는 다른 동일한 유체를 스며들지 않게 하는 돌출구조보다 훨씬 덜 덜거덕거리거나바스락거리는경향이 있다. 소음의 극적인 감소는 양도된 쿠로등의 상술한 미합중국 특허 제4,629,643호의 설명에 따른 중합체 피막을 미세구멍을 형성하여 그것을 유체가 투과할 수 있도록 하므로써만 얻어질 수 있었다.
제한적이기를 원치는 않지만, 본 발명의 거의 유체가 스며들지 않는 웨브의 표면 변이부(20)의 각각의 단부에 위치한 미세 거품(40)을 구비하고 있는 가요성막은 쿠로등에 양도된 상술한 미합중국 특허에 설명된 형태의 웨브의 미세구멍과 동일한 방식으로 웨브(4)에 가요성 지점 또는 힌지를 제공한다.
직접적인 결과로서, 본 발명의 거의 유체가 스며들지 않는 미세거품 웨브는 동일한 형태의 미세거품이 없는 표면 변이부를 보여주는 종래기술의 유체가 스며들지 않는 웨브보다 덜 견고하다. 일반적으로 덜 견고한 중합체 웨브는 견고한 웨브보다 이동을 받을때 소음을 적게 발생시킨다. 부가적으로 미세거품(40)으로 이루어진 아주 얇은 가요성 막은 주변공기에 대해 웨브에 상긴 기구이동을 효율적으로 접속시키지 못한다. 결과적으로, 접속정도에 크게 의존하는 소음발생이 아주 얇은 가요성 미세거품 표면 변이부를 보이지 않는 종래 기술의 중합체 웨브에 비해 상당히 감소된다.
본 발명의 조용한 의류형 미세거품 플래스틱 웨브는 여러가지 다른 방법으로 만들어질 수 있다. 또한, 웨브는 편평형이나 거시적으로 팽창된 형태로 만들어질 수 있다. 만일 유체 비투과성이 필요하지 않다면, 미세거품 웨브는 거의 균일한 촉감과 외양을 제공하고 웨브의 예정된 부분에만 유체 투과성을 제공하도록 예정된 지점에 미세구멍을 형성시킬 수도 있다. 제3A도는 미세거품 표면 변이부가 20으로 표시되고 미세구멍 표면 변이부가 220으로 표시된 하이브리드 웨브 구조물(104)을 도시하고 있다. 게다가, 본 발명의 미세거품 웨브는 거시적으로 확장되고 거시적으로 구멍 형성될 수 있다.
본 발명의 표면 변이부 버섯형 횡단면 외양 또는 형상
이미 본 명세서에서 지적한 바와 같이, 본 발명의 웨브의 미세거품 표면 변이부는 측면으로부터 볼때 버섯형 횡단면 외양 또는 형상을 보인다.
이것은 밑면부가 표면 변이부의 넓이에 수직인 평면방향으로 표면에 미세거품 부분에 결합되는 지역을 측정했을때 더 두꺼운 밑면부의 최소 내부 횡단면적이 평행면에서 측정한 미세거품 부분에 최대 내부 횡단면적 보다 원래 작다는 사실에 기인한다. 표면 변이부의 미세거품 부분의 극도록 얇은 막형 거동 때문에, 상술한 횡단면적 관계가 어떤 주어진 시료에 존재하는지를 결정하기 전에 표면 변이부의 미세거품 부분을 충분히 팽창시키도록 약한 유체압력으로 웨브 시료를 검사할 필요가 있을 수 있다. 웨브의 암뵤면에 가해진 비교적 낮은 공기압력으로 대부분의 경우에 충분하다.
표면 변이부의 횡단면을 분석하는 특히 양호한 방법은 피막시표가 충분히 팽창된 상태에서 피막시료를 주조한 후, 주조로부터 취한 아주 얇은 횡단면을 갖는 조각을 큰 확대율로 사진을 찍는 것을 포함한다. 이러한 과정은 다음 단락에 상세히 설명된다. 물론, 어떤 경우에는, 주어진 표면 변이부의 미세거품 부문이 특정 측면에서 볼때 버섯형 횡단면을 보이지 않을 수 있는 본 발명의 조각 웨브 시료가 생길 수도 있음을 알아야 한다. 사실, 이러한 것은 본 명세서에서 이미 설명한 횡단면적 관계를 만족시키는 표면 변이부의 실패라기 보다는 오히려 단면이 특정면을 따라 취해진데 따른 것으로서 즉, 다른 축을 따라 절단된다면, 동일 표면 변이부가 정말로 버섯형 횡단면을 보일 수 있다. 그러므로, 버섯형 황단면이 어떤 주어진 웨브 시료에 존재하는 표면 변이부의 대다수에 존재하는지를 결정하기 위해 행해진 어떤 분석은 고립 표면 변이부보다는 오히려 다수의 표면 변이부를 동시에 조사해야 한다.
표면변이부의 버섯형 횡단면을 검사하기 위해 피막 시료를 준비하여 사진직는 방법
이러한 방법은 문제의 피막시료를 임베딩(embedding)하고, 마이크로토밍(microtoming: 얇게 자름)하여, 사진을 찍는 세단계를 포함한다.
I. 피막시료를 임베딩하는 과정
마이크로 도밍될 피막시료를 임베딩하는 과정은 다음과 같다.
1. 피막을 약 5.4cm(인치)×3.2cm(인치)크기로 잘라서 약 4.5cm(인치)×2.54cm(1인치)크기의 구멍을 갖는 판지구멍 프레임 속에 위치시킨다. 피막에 프레임을 고정하기 위해 호치키스를 사용한다.
2. 뉴햄프셔주, 허드슨 소재의 발저스 유니온 코포레이션사의 발저스 모델 제5CD 030호와 같은 금속 증착장치를 사용하여 사용 지침서에 따라 피막시료의 양쪽에 금을 얇은 금속 피복으로 피복시킨다. 금피복은 임베딩 액체의 흡수성과 부착력을 증진시킨다.
3. 다음 성분을 혼하여 임베딩 용액으로 사용한다. 다음; 미세소타주, 미니아폴리스 소재의 헨켈 코포레이션사의 버사미드(VERAMID) 125를 60ml, 캘리포니아주, 터스틴 소재의 테드 펠라 인코포레이티드사의 이폰(Epon) 812나 펠코 메드케스트(Pelco Medcast)를 40ml,그리고 1,1,1-트리클로로에탄올 30ml로 하여 비이커에서 잘 혼합될 때까지 교반한다.
5. 임베딩 용액의 표면 바로 아래에서(하방으로 향한 표면변이부의 미세거품 부분을 갖는) 금피복 피막시료를 미끄러지게 한다. 피막 표면 아래에 어떠한 공기 거품도 생기지 않도록 특별한 주의를 해야한다.
6. 피막시료가 완전히 침지되었다고 확신할때까지 실리콘 고무 주형속으로 더 많은 임베딩 용액을 계속 붓는다.
7. 오하이오주 신시네티 소재의 커티스 마테손사이언티픽사의슬리브 톱 데시케이터, 씨 엠 에스(CMS) 모델 제076-745호와 같은 진공 건조기에 주형을 위치시킨다. 임베딩 용액으로부터 공기 거품을 제거하기에는 충분하지만 임베딩 용액의 표면에 피막 시료를 올려놓기에는 불충분한 수준의 진공을 가한다. 용액내의 거품이 위로 올라왔을때, 진공을 제거하고 시료를 24시간 동안 놓아둔다. 임베딩 용액은 단단해야 한다. 그렇게 되면, 시료는 주형으로부터 제거된 준비가 된것이다. 만일 접촉에 의해 시료가 쉽게 변형된다면, 시료는 건조기로부터 제거되어 단단해질때까지 실온에 놓아둘 수 있다.
8. 시료를 주형으로부터 제고한다. 절단용 칼을 사용하여 네모서리 모두로부터 판지 프레임을 자른다. 이제 시료는 약 3.8cm(인치)×2.54cm(1인치) 크기의 직사각형 형태를 갖는다.
II. 마이크로토밍/현미경 슬라이드 준비
1. 준비된 임베딩한 피막시료 불록을 가능한 한 반듯하게 세로로 마이크로톰속에 위치시킨다. 편평한 도면이 만들어질때까지 여러 조각을 만든다. 일단 표면이 편평해지면, 가능한 한 얇은 조각으로 만들기 시작한다. 10미크론 얇은 조각이 얻어져야 한다. 조각이 겹쳐지거나 비틀리지 않도록 하여 마이크로톰 날로부터 현미경 슬라이드로 조각을 조심스럽게 옮긴다.
2. 오일과 커버스립(coversilp)을 사용하여 네조각중의 세조각은 현미경 슬라이드에 위치시킬 수 있다.
3. 이 시점에서, 광학 현미경을 사용하여, 조각들 중의 어느 것도 중복되지 않도록 조각들을 체크한다.
III. 피막시료 촬영
1. 뉴욕주 가든시에 소재한 니콘 인코포레이티드사의 니콘 모델 에프 티(FT)와 같은 카메라가 위에 장착된, 뉴욕주 버팔오에 소재한 아메리칸옵티칼 코포레이션사의 아메리칸 옵티칼 모델 시리즈 10 마이크로 스타 아래에 준부된 현미경 슬라이드를 위치시킨다. 바람직한 표면 변이부의 숫자가 시야에 잡히도록 배율을 정한다(40x 내지 100x). 카메라를 통하여 보고 촛점을 맞춘다. 횡단면이 시야의 깊이보다 더 두껍거나 시야의 깊이 이상으로 높이가 다를 수 있기 때믄에, 한쪽 광학부만이 한번에 촛점이 맞춰지게 된다. 촛점을 연속적으로 변화시켜, 관심지역이 분명해질 때까지 시편을 선명하게 할 필요가 있다. 또한, 시야의 깊이와 분석력 사이에서 타협을 피할 수 없을을 알아야 한다. 일단 괸심지역이 선명해지면 사진을 찍을 준비를 한다. 콘트라스트가 큰 사진을 얻는데는 흑백 필름이 더 좋다.
2. 당신이 사용하고 있는 필름의 적절한 모드에 카메라 속도, 조리개등을 고정하라. 카메라의 노출계를 잘 판독 도록 적절한 위치로 카메라의 광원을 고정하고 사진을 찍는다.
유체가 거의 투과되지 않는이 의미하는 것
본 발명의 기술분야에 숙련된 사람들은 잘아는 것처럼, 본 발명의 미세거품 웨브는 웨브의 거의 유체가 통과되지 않는 특성을 손상시킴이 없이 표면 변이부의 미세거품의 어느정도의 파열을 보인다. 따라서 본 발명의 웨브를 설명하는데 유체가 거의 투과되지 않는이라는 용어가 사용될때, 이것은 100퍼센트 유체가 투과되지 않는 것을 의미하지는 않는다. 게다가, 다음 단락에 설명된 시험과정을 사용하면, 양도된 쿠로등의 상술한 미합중국 특허 제4,629,643호에 설명된 형태의 미세구멍 웨브 조차도 표면 변이부에 존재하는 비교적 작은 구멍위의 시료 액체의 표면 장력 효과로 인하여 유체 이동에 대한 어느정도의 저항을 보이게 됨을 알아야 한다. 따라서, 본 발명의 미세거품 웨브가 본 명세서에서 용어로서 사용된 거의 유체가 투과되지 않는이라고 측정될때, 그것은 검사를 받는 웨브의 미세거품 부분이 본 명세서에 설명된 시험과정에 따라 측정된 약 21℃(70°F)의 온도의 액체물의 적어도 약 10.2cm(4인치)의 수압헤드를 지지할 수 있어야 함을 의미한다.
유체가 거의 투과되지 않는지를 결정하는 방법
시험방치
제22도를 참조하여 시험장치를 설명한다.
1. 길이 63.5cm(25인치), 내경 2.54cm(1인치)인 투명 플렉시 유리 튜브 또는 칼럼(2000)을 준비한다.이 칼럼의 구멍과 중심이일치하는 직경이 2.54cm(1인치)인 구멍(2012, 2018)을 갖는 고무 가스켓(2015)과 지경이 10.2cm(4인치)인 플랜지(2010)가 상기 칼럼의 밑면에 부착된다.
2. 중앙에 직경이 2.54cm(1인치)인 구멍 (2022)을 갖는 플렉서 유리판(2020)과, 직경이 2.54cm(1인치)인 구멍(2019)을 갖는 고무 가스켓(2016)을 준비한다. 플랜지로부터 아래로 연장하는 위치 설정된(도시되지 않음)은 플레이트와 칼럼이 쉽고 정확하게 정렬될 수 있도록 플레이트에 드릴로 뚫은 구멍속에 끼워진다.
3. 타이곤(Tygon) 튜브는 칼럼의 밑면에서 61cm(24인치)위족 지점에서 칼럼의 인입구(2030)에 증류수원을 연결한다.
4. 조립체는 밑면 플래이트(2020)의 구멍(2022)을 통과하는 어떤 물이 쉽게 관찰될 수 있도록 제22도에 개략적으로 도시된 것처럼, 한쌍의 지지물상에 장착된다
과정
2. 피막시료의 표면 변이부의 미세한거품 부분이 하방을 향하도록 플레이트(2020)의 고무 가스켓(2016) 위로 시료를 위치시킨다.
3. 위치 설정된(도시되지 않음)을 사용하여 플레이트를 칼럼(2000)의 밑면 아래로 위티시킨다.
4. 스프링 클램프 또는 'C' 클램프를 사용하여 플래이트(2020)를 칼럼의 플랜지(2010)에 고정한다.
5. 온도가 약 21℃(70。F)인 증류수를 인입구(2030)를 통하여 칼럼에 공급한다. 증류수가 공급되는 속도는 증류수가 칼럼(2000)의 측면을 따라 흘러내리게 하여, 피막시료를 털어뜨리지 않을 정도로 느리고 연속적이어야 한다.
6. 증류수의 첫번째 방울이 칼럼(2000)의 밑면에 위치한 피막시료를 통하여 떨어지자마자 칼럼의 증류수의 높이를 기록한다. 밑면 플레이트의 구멍(2022)을 통하여 떨어지는 첫번째 증류수 방울은 피막을 통과한 증류수를 나타낸다.
7. 어떤 주어진 형태의 피막을 검토하기 위해서는 이러한 시험을 반복하여 평균값을 구해야 한다.
양호한 출발재료
일반적으로, 본 발명의 거의 유체가 투과되지 않는 미세거품 웨브를 제조하기 위한 도입 피막으로서 사용되는 양호한 출발재료는 낮은 정도의 분자방향성을 보이는 것으로 밝혀졌다. 또한, 재료는 낮은 항목점 및 높은 신장을 특성을 보이는 것이 양호하다. 또한, 출발 피막은 스트레인 경화되는 것이 양호하다. 양호한 출발의 예로서서의 선형저밀도 폴리에틸렌, 및 버지니아주 리치몬드 소재의 에틸 비스퀴사의 저밀도 폴리에틸렌의 혼합물, 로드아일랜드, 해리스빌 소재의투렉스 인코포레이티드사의 선형 저밀도 폴리에틸렌 및 델라웨어주, 웰링턴 소재의 이. 아이. 듀퐁 드 네모아 앤드 캄파니사의 상표명(Hytre)인 폴리에스터와 같은 블록 중합체와 같은 재료등이다.
12도 실시예에 의한 고압 유체 유동 공정
12도는 본 발명의 평면상의 유체 비투과성 소기포형 웨브의 제조를 위한 특히 양호한 방법을 나타내는 단순화된 개략 단면도이다. 12도의 공정 실시예에 있어서, 폴리에틸렌과 같은 중합체 재료로 구성된 사실상 평면상인 필름 웨브(410)는 공급롤(401)로부터 성형 드럼(418)의 표면으로 이송되는데, 성형 드럼(418) 주위에는 성형 스트럭쳐(415)가 도입 웨브와 거의 동일한 속도로 연속 회전한다. 성형 드럼(418)은 양호하게도 움직이는 성형 스트럭쳐(415)에 대하여 정지하고 있는 내부의 진공 챔버(419)를 포함한다.
진공 챔버의 제1입구(435)의 정지형의 두 진공 씨일(412,422)은 각자 처음과 끝이 거의 일치하며, 회전하는 성형 스트런쳐415)의내축면과 진공 챔버의 제1입구(435) 사이의 씨일을 구성하는데 사용된다. 부가적인 두 씨일(432,433)은 회전하는 성형 스트럭쳐(415)의 내측면과 진공 챔버의 제2입구(450) 사이의 씨일을 구성한다. 진공 챔버의 제2입구(450)의 위치는 필름 웨브(410)에 의해 방해되지 않을 성형 드럼(418) 부분이다.
거의 평명상인 중합체 필름 웨브가 성형 드럼의 개재된 진공 씨일(421,422) 부분을 지날때 그것에 유압 미분량을 적용하기 위한 수단이 양호하게도 진공 챔버의 제1입구(435) 맞은 편에 제공된다. 도시된 실시예에서, 유압 미분량 적용 수단은 고압 유체 노즐(465)을 포함하는데, 이것은 물과 같은 고압 유체 제트(470)를 이동하는 중합체 웨브(410)의 전체 너비에 대해서 거의 균일하게 발사한다. 이 물은 양호하게도 최소한 약 350N/cm2(500psig)의 압력으로, 아주 양호하게는 최소한 약 700N/cm2(1,000psig)의 압력으로 적용된다. 물은 또한 도입되는 중합체 웨브의 변형 온도 범위 이하의 상승 온도로 적용되어서 웨브는 전 공정에 걸쳐서 사실상의 고체 상태에 유지된다.
이로 인하여 도입 웨브의 물리적 성질 및 열적 기계성이 보종된다. 수온 및 구조의 변화와 고압 유체 노즐(465)의 위치 효과에 대한 세부사항들은 1984. 2.16에 출원된 출원번호 제580,911호의 존 조셉 큐로, 알란제임스 트러스티 및 조지 메릴 버논에게 공동 양도되고 허여된 미합중국 특허원과 1986. 9. 2에 큐로 등에게 허여된 미합중국 특허 제4,609,518호에 설명되고 있으며, 상기 특허출원 및 특허를 여기에 참고적으로 함께 실었다.
그러나, 제12도에 개략 도시된 가공 시스템은 중합체 필름 웨브(410)가 전체 공정에 걸쳐서 사실상 구멍이 뚫리지 않은 상태에 유지된다는 점에서 상기의 큐로등의 명의로 된 미합중국 특허원과 미 합중국 특허에서 설명되는 것과 다른다. 상기 큐로등의 명의로 된 미합중국 특허원과 미합중국 특허에 일반적으로 게재된 것처럼 중합체 웨브가 고압 츄체 제트를 사용하여 성형 스트럭쳐 패턴에서 구멍이 뚫리면, 성형 드럼내에 있는 진공은 필름에 구멍이 뚫리자마자 많은 양의 공기가 웨브를 통과하게 한다. 이것은 (1) 형태화되고 구멍뚫린 재료의 단열 냉각과, (2) 성형 스트럭쳐의 단열 냉각 및 (3) 전체 공정을 보호하는 성형 캐비닛의 통풍/냉각을 초래한다.
본 발명의 소기포형 웨브, 혹은 형태회되었으나 구멍이 뚫지 않는 웨브를 만드는 것이 바랍직하다면, 구멍이 뚫리자마자 보통 발생하는 이러한 공기의 유동은 확고하게 되어 있지는 않다. 결과적으로, 형태화되었으나 사실상 구멍이 없는 중합체 웨브는 성형 스트럭쳐 및 성형 캐비닛의 내부가 그런 것처럼 보다 높은 고온에 유지된다. 어떤경운에는 보다 놓은 고온에 의하여 웨브는 사실상 낮은 모듈러서를 갖게되어 모서리가 곱슬곱슬해지거나 인장력 유도의 변형 효과가 발생하여 성형 스트럭쳐 표면으로부터 당겨짐에 따라 심하게 불안정하게 되어 새끼처럼 꼬이게 된다.
사실상 구멍이 없는 웨브의 이러한 문제점들을 회피하기 위하여, 큐로등의 명으로 된 전술한 미합중국 특허원에 일반적으로 게재된 공정에 대하여 다음과 같은 변화가 이루어졌다.
(1) 웨브(410)의 노출된 표면에는 제12도에 대체적으로 도시한 것처럼 저압 유체 노즐(475)을 통하여 연소적인 냉각수 막(48)이 적용된다. 이 냉각수는 성형 스트럭쳐(415)에서 제거되기 전에 필름에 적용되는 것이 양호하지만, 고압 유체 제트(470)에 의한 필름의 형태화 다음에 이루어진다.
(2) 부가적인 진공 챔버 입구(450)가 중심에 위치된 진공 매니폴드(419)에 제공된다. 진공 챔버의 이 제2입구(450)는 성형 드럼(418)의 한 부분에 제공되는데, 그곳은 성형 스트럭쳐(415)가 필림 웨브(410)에 의해 막히지 않는 위치이다. 제12도의 실시예에서 제2의 진공 입구(450)는 약 4시 방향에 위치한다. 제2의 진공입구(450)로 인하여 회전 성형 스트럭쳐(415)를 통한 진공에 의한 공기 유동은 성형 스트럽쳐를 냉각시키고 성형 드럼(418)과 고압 유체 노즐(465)을 감싸고 있는 캐비닛(485)의 내부 통풍/냉각을 수행하게 된다.
(3) 끝으로, 제12도에 대체적으로 도시한 것처럼 웨브의 경로는 캐비닛을 가장 짧게 지나갈 수 있도록 캐비닛(485) 내부에서 방향을 조정받는다.
구체적으로 설명하면, 입구 스롯(487)을 거쳐 캐비닛으로 진입하는 가공되지 않는 평판의 중합체 웨브(410)는 정지 성형 드럼(418)의 반원주 정도에 대하여 회전 성형 스트럭쳐(415)에 의하여 운반되고, 이후 최종의 건조 및 다시 검거나 사용 목적에 적용하기 위하여 아이들러 롤(489,492)에 의해 제거된다. 한쌍의 대향한 고무 블레이드(490,491)는 웨브가 아이들러 롤(489,492) 사이를 통과할 때 일종의 압착 작용을 수행하므로써 탈수를 한다. 제12도에 도시한 대로 웨브의 경로를 정하므로써 저압 유체 노즐(475)에 의한 냉각수막(480)으로 냉각된 후 웨브가 재가열되는 것을 최소화시킨다.
제13도는 제12도에 도시한 인셋(13) 부분의대폭 확대된 도면이다. 양호한 실시예에서, 본 발명의 평면상소기포형 플라스틱 웨브의 생산을 위해 이용되는 성형 스트럭쳐(415)는 한쌍의 짜여진 와이어층으로 구성되며 이 층들은 그 유동성을 파괴하지 않는 공정에 의해 함께 박판으로 만들어진다. 내층보다 훨씬 더 조악한 외측은 약 9mils(0.009inches) 이하의 직경과 최소한 약 50(필라멘트/인치)에 50(필라켄트/인치), 가장 양호하게는 약 80(필라멘트/인치)에 80(필라멘트/인치)의 그물수 수를 갖는 짜여진 와이어 필라멘트로 이루어진다. 짜여진 와이어의 외층의 전 두께는 성형 스트럭쳐(415)의 원주 들레에서 측정될때, 짜여진 와이어층의 교차 필라멘트(416) 사이에 성형된 틈 구멍의 최대 치수의 1배 내지 2배가 전형적이다.
웨브(410)의 비교적 두꺼운 기저부(430)를 형성하고, 웨브(410)의 표면 변이부(420)의 선단을 얇게 하면서 그 얇은 부분이 파열되지 않도록 하기 위해, 제13도의 참고번호 (417)로 개략 도시된 것처럼 제2의 다공층이 짜여진 와이어층의 외층 내표면에 바로 인접되어 제공된다. 전술한 바와 같이, 외층 표면 아래의 최적 깊이에 제2의 다공층을 두게되면 소기포 형성을 위한 표면 변이부의 선단을 얇게하면서 이 얇은 소기표가 파열되지 않도록 충분히 지지해줄 수 있게 된다.
외측 표면 아래에 내층을 위치시키는 최적 깊이를 결정하는 것은 소정의 웨브 재료와 표면 변이부의 두께 및 형태에 대한 경우에 따른 경험에 의한다. 일반적으로, 보다 미세한 제2의 다공 지지부재의 위치되는 깊이를 감소시키면 소기포의 파열 정도를 감소시키게 된다. 반대로, 이 깊이를 증가시키면 소기포의 가열정도가 증가한다.
제2층 또는 최내층은 보통 제1층 또는 외층의 내표면에 바로 인점되어 위치하기 때문에 제2지지부재의 위치되는 깊이는 보통 제1지지부재의 두께에 의개 결정된다. 따라서, 제2지지부재의 위치되는 깊이를 변화시키는 방법은 제1지지부재의 두게를 변화시키는 것이다. 짜여전 와이어 지지부재를 위해서 이 두께는 짜여진 제1와이어 지지부재를 압착하거나 짜여지는 와이어의 직경을 변화시키므로써 달라진다.
소기포를 가지고 있는 지극히 얇게 된 피막에 지지물을 제공하기 위하여, 제2층 또는 내층(417)은 외층보다 훨신 미세한 가공을 가지고 있다.
제2의 다공층(417)은 또한 원한다면 짜여진 와이어로 구성될 수 있다. 특히 양호안 실시예에서 네델란드식 능직 웨브 패턴에서(이 패턴에서는 필라멘트 오우버랩이 있다) 다공층(417)은 약 3mils(0.003inches) 이하의 직경을 가지며 약 165(필라멘트/인치)에 약 800(필라멘트/인치), 약 325(필라멘트/인치)에 약 2,300(필라멘트/인치)의 그물눈 수를 갖는 필라멘트로 이루어진다.
전술한 것처럼 적당한 깊이에 위치할때 다공층(417)의 교차 필라멘트 사이에 형성된 틈 구멍이 약 0.5내지 1.0mils이라면 하부의 다공층(417)은 플라스틱 웨브(410)와 교차 필라멘트(416)로 구성된 짜여진 와이어 외층 사이에서 막힌 공기를 통풍시켜 주고 웨브(410)를 충분히 지지하여 궁극적으로 소기포(440)를 가지는 웨브의 얇아진 부분이 파열괴는 것을 방지해준다. 이에대해서 외층과 내층을 상호에 대해 박편으로 하는데 사용되는 부착 공정은 양층에 수용된 재료에 있어서 유체 상태의 발생을 피하여야 하면 그렇지 않으며 내층의 기공이 손상되기 쉽다. 즉, 기공의 모세관 인력이 유체로 기공을 채우게 되는 내층의 다공성을 감소시킨다. 따라서 그린스보로 N.C.의 패턴 캄파니에 의해 수행된 용착과 같은 사실상 건조한 부착 공정은 본 발명의 실시예에서 사용된 박편 성형 스트럭쳐가 구성될때 특히 양호하다.
하부의 다공층(417)이 없이 사용되면 제13도에 도시된 필라멘트(416)로 구성된 외층의 짜여진 와이어 층은 큐로 등에게 공동 양도된 상기 미합중국 특허 제4,629,643호에 공지된 형식의 소형 구멍 형성된 웨브나 여기에 설명되는 형식의 소기포형 웨브를 만드는데 사용될 수 있다. 짜여진 와이어 외층에 형성된 틈 구멍에서 플라스틱 웨브(410)에 아무런 지지물이 제공되지 않으면 그때에는 고압 유체 제트의 힘과 유량은 필름을 파열시키지 않을 만큼의 예정된 최대치로 신중하게 규제되어야 한다. 그렇지 못하면, 고압 유체 제트의 의해 웨브에 형성된 표면 변이부의 지지되지 않은 선단은 얇아져서 파열되고 큐로 등에게 공동 양도된 상기의 미합중국 특허 제4,629,643호에 공지된 형식에 소형 구멍을 형성하게 된다.
파열시키지 않고 소기포형 표면 변이부의 성형을 확실히 하기 위해 고압 유체 제트의 힘과 유량을 정밀하게 조절한다는 것은 더욱 힘들다고 일반적으로 알려졌기 때문에 소기포 형성된 웨브 부분 전체에 제2의 다공층(417)을 사용하는 것이 일반적으로 양호하다. 제2의 다공층(417)이 표면 변이부의 소형 구멍 형성이 바람직한 부위에만 제거되면 가장 양호하다.
관련 기술에 지식을 갖는 사람들이 생각할 수 있는 것처럼, 제13도에 매우 확대된 형태로 개략 도시된 박편 성형 스트럭쳐(415)는 비교적 섬세하다. 그러므로 성형 스트럭쳐를 위한 어떤 부가적인 기계적 지지물(제13도에 도시되지 않음)을 다공층(417)의 내툐면에 대하여 제공하는 것이 대체로 양호하다. 비교적 섬세한 성형 스트럭처에 대한 이러한 기계적 지지물 제공을 위한 한 기술이 여기에 참고적으로 함께 게재한 루카스 등에게 1979. 4. 29일자로 공동 양도된 미합중국 특허 제4,151,240호에 공지되어 있다. 또다른 기술은 다공층(417) 하부에 회전하는 벌집형 지지 롤을 제공하는 것이다.
또한 다른 가능한 기술은 1985. 4. 24일자로 공지되고 여기에 참고적으로게재된 출원번호 제0138601호의 윌이엄 아이. 뮬레인에게 공동 양도된 영국 특허출원에 일반적으로 공지된 것처럼 진공 챔버 입구(435)부분에 구멍난 정지형 지지부재를 사용하는 것이다. 사용된 기계적 지지물의 정밀 특성은 본 발명의 실시예에 그다지 중요치 않다. 중요한 것은 교차 필라멘트(416)에 의하여 외층의 짜여진 와이어층에 형성된 각자의 틈 구멍 웨브(410)가 고압 유체 제트(470)의 영향으로 변형될때 하부의 다공층(417)의 최소한 일부분을 통하여 통풍되는 점이다.
제13도의 웨브(410)가 일단 고압 유체 제트(470)의 영향을 벗어나면,그 온도는 저압 유체노즐(475)에 의해 가해지는 냉각수막(48)에 의해 저하된다. 그다음, 웨브는 회전하는 성형 스트럭쳐(415)에서 제거되고 제1아이들러 롤(489)을 지나 다량의 물을 탈수하기 위하여 한쌍의 대향한 고무 압착날(490,491) 사이를 통과하고, 끝으로 제2의 아이들러 롤(492)을 지난다. 이후 평면상의 소기포형 웨브(410)는 나아 있는 물을 제거하기 위하여 더욱 건조되고 나중의 용도를 위차혀 롤에 감기거나 최종의 사용 적용물에 곧바로 보내진다.
제12도의 인셋(13)에 상응하는 지점에서 취해진 가공 결과의 소기포형 웨브(410)가 제13B도에 매우 확대되어 도시되어 있다. 표면 변이부(420)의 얇게 된 소기포부분의 상향부(440)는 제3도 및 제4도에 도시된 웨브(10)의 표면 변이부(20)의 얇게 된 소기포부분(40)과 사실상 동일 하다. 비교적 좀더 두꺼운 웨브(410)기저부(430)는 제3도 및 제4도에 도시된 웨브(10)의 비교적 좀더 두꺼운 기저부(30)와 사실상 동일 하다. 제13B도에서 볼수 있듯이 각각의 소기포형 표면 변이부(420)는 측면에서 볼때 버섯형 단면을 보인다. 기저부(430)가 표면 변이부의 소기포부분(440)에 인접되는 곳에 거의 부합하는 평면(예를들면 제13B도의 평면(X1)) 에서 측정할때의 상대적으로 더 두꺼운 기저부(430)의 최소 내부 단면적은 표면 변이부의 진폭 또는 축(Y)에 수직인 평행 평면(예를 들면 제13도의 평면(X2)에서 측정할때의 완전 팽창된 소기포 부분(440)의 최대 내부 단면적보다 일반적으로 더 작다
제13A도는 제13도의 것과 대체로 유사한 매우 확대된 단면도이지만 본 발명의 소기포형 웨브(510)를 만드는 데에 다른 성형 스트럭쳐(515)를 사용한다. 제13A도에 도시된 내층의 다공층(517)은 바람직하다면 제13도에 도시된 다공층(417)과 동을 한것으로 할 수 있다. 그러나, 성형 스트럭쳐(515)의 외층부(516)는 제13도의 짜여진 외층의 와이어층 대신에 하나 이상의 얇은 금속 시이트(518)를 포함하며 각 금속 시이트(518)는 구멍(519)과 동일 한 패턴을 보여준다. 구멍있는 얇은 시이트(518)는 라델등에게 1982. 8. 3일자로 공동 양도되어 허여되고 여기에 참고적으로 게재한 미합중국 제4,342,314호에 일반적으로 공지된 것처럼 포토에칭 기술로 양호하게 만들어진다. 그러나, 여러 시이트가 사용될때에는 라델 등에게 공동 양도된 상기 미합중국 특헤 제에 의해 공지된 구리 도금 및 퍼니스 브레이징 기술은 그들 상호 부착하는데 양호하게 이용되지 못한다. 이것은 시이트(518)들은상호 부착시키는데에 이용되는 구리가 이들 스트럭쳐가 궁극적으로 상호 부착될때 용해되어 하부의 다공층의 유공성을 해치게 된다는 사실 때문이다. 이런 문제를 해결하기 위해 구멍 형성된 시이트(518)들은 그리스보로 N. C.의 패실 캄파니에 의해 수행된 용해 부착과 같은 건조 부착 공정을 사용하여 일체의 박편부(516)를 형성하도록 상호 부착되며, 일체의 박편부(516)는 이후에 그러한 건조 부착 공정을 다시 사용하여 하부의 다공층(517)에 부착된다.
가공결과의 일체형 성형 스트럭쳐(515)의 박편부(516)에 형성된 구명(519)의 크기와 간격은 필라멘트(416)로 구성된 짜여진 와이어 지지 스트럭쳐에 관해 앞서 설명한 크기 및 간격 기주에 적절히 가깝게 상호 관련되어야 한다. 그러나, 성형 스트럭쳐의 박편부 두께는 일반적으로 성형 스트럭쳐 외층부 구멍(519)들의 최대 치수의 약 1/2배에서 약 1 배 사이여야 한다.
제13A도에 도시된 것처럼, 고압 유체 제트(470)는 제12도 및 제13도에 도시된 도입 웨브(410)와 동일할 수 있는 평편형 도입중합체 웨브(510)를 성형 스트럭쳐(515)의 상에 들어맞게 한다. 제13도에 도시된 외층의 짜여진 와이어 스트럭쳐의 경우에서 처럼 웨브(510)에 형성된 표면 변이부(520)의 말단은 피막처럼 얇게 된다. 플라스틱 필름의 불투명 웨브의 경우, 표면 변이부의 소기포 부분(540)에 발생되는 얇음 정도는 그 부분이 거의 투명하게 보일 정도이다.
흥미롭게도 성형 스트럭쳐(515)에서 모세관 네트워크를 구성하는 구멍(519)들은 사실상 옆면이 똑바른 벽을 가짐에도 불구하고 후자 형식의 성형 스트럭쳐를 사용하여 만들어진 소기포형 웨브는 표면 변이부의 축에 수직 방향인 평행 평면에서 볼때 버섯형 단면을 갖는 소기포를 보여준다. 즉, 소기포부분은 표면 변이부 기저부의 최소 내부 단면보다 큰 내부 단면을 나타낸다. 이러한 현상은 표면 변이부의 소기포부분(540)에서 발생하는 소성변성과 표면 변이부의 기저부(530)에서 발생하는 탄성 변형의 차이에 기인한다. 소성대 탄성 사이의 이 차이의 결과로서, 좀더 두꺼운 기저부(530)는 고압 유체 제트(470)이 영향을 받지 않게 되면 보다 놓은 회복 정도를 보여준다. 이러한 보다 높은 탄성 회복정도를 보여준다. 이러한 보다 높은 탄성 회복정도는 제13A도에 도시되고 있는데, 여기서 보면 고압 유체 제트(470)의 영향을 이제 막 벗어난 표면 변이부(520)의 기저부(530)는 구멍(519)의 측벽에서 조금식 떨어진다. 그래서, 소기포형 웨브(510)가 성형 스트럭쳐(515)로부터 떨어져 나오면 각 표면 변이부(520)는 제13B도의 소기 포형 웨브(410) 표면 변이부(420)가 나타낸 것과 대체로 유사하지만 다소 덜뚜렷한 버섯형 외양을 나타낸다.
제12도 공저에의해 제조되는 웨브의 실시예
본 발명의 소기포형 웨브의 실시예는 일반적으로 제13A도 형석의 박편 성형 스트럭쳐를 이용한 제12도 공정에 따라 만들어졌다.
웨브를 구성하는 기초 재료는 버지니아주 리치몬드의 에씰비스퀸으로부터 구입할 수 있고 에씰비스퀸 제 XP-4337호에 지명된 폴리에틸렌 합성물이다. 가동전의 웨브 두께는 1.2mils(0.0012in)이라고 에실 비스퀸에 의해 공칭되었다.
성형 스트럭쳐의 구멍 형성된 사이트부는 얇은 금속박층으로 구성되며, 직경이 약 8mils(0.008inches)인 구멍을 갖는, 구멍 패턴을 규칙적으로 이격 분포되며 100(구멍/인치)×100(구멍/인치)의 밀도를 갖는다. 성형 스트럭쳐의 구멍 형성된 박편 시이트부의 전체 두께는 약 6mils(0.006in)이다.
성형 스트럭쳐의 구멍 형성된 박편 시이트부 바로 아래에는 악 1mil(0.001in)직결을 갖는 필라멘트로 구성되고 네델란드식 농직 패턴(이 패턴에는 필라멘트 오우버랩이 있다)에 배열된 다공의지지층 또는 지지스크린이 제공되며, 상기 스크린은 그린스보로 N. C.의 패실 캄파니 구입할때 약 325(필라멘트/인치)×2,300(필라멘트/인치)의 필라멘트 밀도를갖는다. 구멍 형성된 박편 시이트부와 다공의 지지층의 패실 캄파니에 의해 수행된 것처럼 용해 부착으로 상호 부착되어 내측 스크린의 가공을 페싱하지 않으면서 그 표면에 기계적으로 지지되는 일체형 성형 실린더로 만들어진다. 실린더형 성형 스트럭쳐는 제12도에 도시된 것처럼 중심에 위치한 진공 챔버를 갖는 정지 드럼주위로 회전한다.
웨브는 약 300(피이트/분)의 속도로 상기 회전 성형 스트럭쳐로 이송되고, 약 800(파운드/제곱인치)의 게이트 압력으로 작용하는 고압 유체 제트를 분사받고, 약 3(갤론/분)의유수율을 웨브폭의 기계횡단 방향의 인치 길이에 대하여 받는다. 고압 유체 제트의 수온은 노즐에서 측정할때 약 82℃(180℉)였다. 약 10℃(50℉) 온도의 냉각수가 제12도에 도시된 것처럼 웨브폭의 기계횡단 방향의 인치 길이에 대하여 약 1(갤론/분)의 비율로 적용되었다.
진공 챔버는 전술한 것처럼 스크린을 냉각하고 챔버를 통풍시키기 위하여 수은주로 약 7.5인치(19.05cm)로 유지되었다.
가공 결과의 편평 소기포형 웨브는 표면 변이부의 규칙적은 반복 패턴을 보여주며, 각 표면 변이부는 그 최대치 지점에 부합하는 매우 얇고 버섯형인 피막을 갖는다.소기포형 표면 변이부의 밀도는 성형 스트럭쳐의 구멍 형성된 박편 시이트의 구멍 밀도와 일치하였다. 즉 그 밀도는 인치당 100개×인치단 100개였다. 가공 결과 편평 소기포형 웨브의 전 두께는 약 0.21pounds/in2(95grams/in2)의 저부하하에서 측정할때 약 6mil(0.06in)였다. 불투명 웨브의 표면 변이부의 소기포 부분은 거의 투명하였다.
실시예의 웨브는 제3도 및 제4도와 제13B도에 도시된 것과 거의 유사한 물리적 외양을 가졌다. 웨브의 소기포 부분의 외부로 향하도록 흡수성 기판에 놓으면 문제의 웨브는 관찰자가 손가락으로 쓰다듬을때 부드러운 수에도 웨브같은 인상을 준다. 게다가, 소기포형 웨브와 흡수성기판을 시험 목적의 외투 아래에 움직일때 스트럭쳐는 덜거덕 소리나 바스락 소리가 거의 나지 않았다.
제4도의 유압 공정 실시예
제14도에서 본 발명의 편평 미소기포를 만들기 위해 사용될 수 있는 다른 유압 공정이 도시되어 있다. 도시된 실시예에서, 중합 필름(410, 510)과 전체적으로 유사한 중합 필름(610)의 롤이 공급롤(610)로부터 공급될 수 있다. 원한다면, 웨브(610)의 온도는 웨브를 유연하게 하기 위해 상승될 수 있고 (602)로 도식적으로 표시된 가열 수단의 아래를 통과시킴으로써 그것을 더욱 쉽게 변형시킬 수 있다.
그 사이를 통과하는 가열된 중합 웨브를 변형시키기 위해 결합 엠보싱 롤을 사용하는 공지 기술의 공정과는 달리, 제14도에서 도시된 엠보싱 롤을 그곳에 미소기포를 형성하도록 표면 변이의 팁을 얇게 하고 웨브의 유압 변형을 제공하기 위해 물(660)과 같은 그러한 액체를 사용한다. 특히 양호한 실시예에서, 탱크(650)의 물(660)은 또한 웨브를 부드럽게 하기 위해 상승된 레벨에서 유지되고 엠보싱 공정중 그것을 더욱 쉽게 변형시킨다. 그러나, 롤(615,616)들 사이의 닙에 도달하기전 웨브에 부가된 가열 정도가 웨브 스티킹 문제를 일으킬 정도로 충분하지 않는 것이 바람직한다.
엠보싱 롤(615)은 양호하게는 그 결과적인 미소기포 웨브(610)에서 바람직한표면 변이부의 패턴에 대응 하는 암모세과 네트워크의 패턴을 보여주는 경표면 롤이다. 양호하게는 최하부 엠보싱 롤(616)은 그의 원주를 중심으로 복수개의 블라인드 모세관 네트워크(655)를 가지는 바블 또는 다른 변형 가능한 부재가 그의에 장착된 경 표면 중심(618)을 구비한다. 변경가능한 부재를 갖는 엠보싱 롤이 물에 들어갈때 그것은 시계 방향으로 회전하는 감겨진, 스무스한 표면 경금속 롤(675)에 의해 유도된 접촉 압력에 노출된다.
두 롤에 의해 발생된 접촉 압력은 블라인트 모세관 네트워크에 여전히 남아 있는 공기의 제거를 용이하게 한다. 물(660)은 엠보싱 롤 (616)이 액체 충진 탱크(650)를 통과할 때 변경가능한 외층(617)의 표면상으로 물 노즐(685)로부터 더 많은 물이 분무될 수 있다.
블라인드 모세관 네트워크(655)가 두 롤(615,616)사이에 형성된 닙의 공급에 도달할때, 닙의 범람을 보증하고 회전중 일어날 수 있는 가능한 물 손실을 보상하기 위해 최하부 엠보싱 롤(616)의 변경가능한 층(617)의 표면상으로 물 노즐(685)로 부터 더 많은 물이 분무될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서 (도시되지 않음), 물 탱크(650)는 함께 제거될 수 있고 물(660)은 노즐(685)의 밧데리 또는 노즐을 통해 롤(615,616)들 사이에 형성된 닙에 공급될 수 있다. 이러한 다른 실시예에서 물 흐름은 물(660)이 제15도에 도시된 같은 방식으로 롤(616,615)들 사이로 운반되고 변형가능한 외층(617)의 블라인드 모세관 네트워크(655)에 의해 픽업되도록 닙에서 실제로 겨냥된다. 제14A도에 도시된 본 발명의 다른 실시예에서, 롤(615,615)은 같은 수평면으로 배치될 수 있고 롤(616)상의 블라인드 모세관 네트워크(656)에 의해 물의 픽업을 보장하기 위해 중력에 의해 그들 사이에 형성된 닙이 물(660)로 범람했다.
전술한 설명으로 명백한 바와 같이, 블라인드 모세관 네트워크(655)를 충진하기 위해 이용된 특별한 방법은 위험하지 않다.
엠보싱 및 얇게 하는 작업의 성질은 제14도에 인셋(15)에서 취해진, 제15도의 크게 확대된 횡단면에서 더욱 상세히 도식적으로 도시된다.
엠보싱 롤(615)의 최외측면은, 원한다면, 제13도에 도시된 성형구조(415)와 실제로 같을 수 있다. 그러나 제12도 및 제13도에 기술된 공정 실시예와는 달리, 엠보싱 롤(616)에 의해 웨브(610)의 최하부 면에 인가된 액체의 체적은 엠보싱 롤(616)의 표면상에 블라인드 모세간 네트워크(655)의 칫수 및 공간에의해 주로 제어된다. 그러므로, 그것은 성형구소(415)가 제15도에 도시된 바와 같이, 더욱 미세한 메쉬 내측 다공층(417)을 사용하는 절대적인 요구조건은 아니다. 더욱 미세한 메쉬 최내측 다공층(417)이 사용되지 않거나 또는 최내측 다공층(417)이 웨브(610)의 표면 변이부(620)에 형성된 미소기포(640)에 지지체를 제공하기 의해 최외층(416) 아래로 너무 멀리 위치한다면, 이때 변경가능한 롤(616)의 블라인드 모세관 네트워크(655)는 성형 구조물(415)의 특별한 개구에 대향한 웨브상에 작용하는 액체의 체적이 그의 팁에서 미소기포(640)를 가지는 표면 변이부(620)를 만들기 위해 웨브를 소성 변형시키기에 충분하도록 칫수 설정되고 간격져야 한다. 모세관 네트워크(655)에서의 액체의 체적이 너무 작다면, 웨브는 표면 변이부(620)의 팁에서 매우 얇게된 미소기포를 만들도록 충분히 변형되지 않을 것이다. 한편, 액체의 체적이 너무 크다면, 미소기포는 1986년 12월 16일자로 쿠로등에게 허여된 전술한 통상적으로 양도된 미합중국 특허 제4,629,643호에 기술된 형태의 실제로 초미세 구멍의 웨브를 만들기 위해 파열될 것이다.
더욱 미세한 메쉬 최내측 다공층(417)이 사용되는지의 여부에 관계없이, 엠보싱 롤(615,615) 사이에 가해진 안가력 F1에 반응하여 그의 변형을 방지하기 위해 성형구조물(415)의 최내측면에 인접한 기계적인 보강의 정도를 제공할 필요가 있다. 제12도의 공정실시예에 관련하여 기술된 형태의 보강기술은 대부분의 경우에 제14도의 공정 실시예에서 사용될 수 있다.
제15도는 임보싱 롤(616)의 변경가능한 층(617)의 원주면에 존재하는 블라인드 모세관 네트워크(655)의 성질을 도시한다. 또한 제15도로부터 알수 있는 바와 같이, 이들 블라인드 모세관 네트워크(655)는 이들 이 롤(615,616)들 사이에 형성된 닙에 임피드를 접근시킬때 물(60)로 실제로 충진된다. 최하부 엠보실 롤(616)의 변형가능한 부분(167)이 변형을 받기 시작할때, 연속한물(660)의 필름은 필름(610)의 웨브의 최하부면과 최하부 엠보싱 롤(616)의 변형가능한 부분의 원주면 사이에 발생된다. 결과적으로, 최하부 엠보싱 롤의 변형가능한 부분(617)의 블라인드 모세관 네트워크(655)의 각각 필름(610)의 중합 웨브의 최하부면에 대한 씨일을 형성할 때까지 액체로 완전히 충진된다.
제15도에 도시된 바와 같이, 최하부 엠보싱 롤(616)의 원주부(617)의 변형은 중합 웨브(610)가 롤(615,616) 사이에서 형성된 닙을 통해 전진할때 일어난다. 최하부 롤, 특히 액체로 충진된 블라인드 모세관 네트워크(655)를 포함하는 최외측부(617)의 변형은 이것이 롤(615,616)의 회전축을 연결하는 중심선과 일치하는 지점에서 최대가 될대까지 점점 더 명백하게 된다. 변형가능한 층(617)의 최외측 부분이 닙을 통한 롤의 통과중 대부분의 변형을 겪기 때문에, 압축되지 않은 블라인드 모세관 네트워크(655)의 전부를 초기에 충진하는 압축할 수 없는 액체(660)는 그들이 광범위한 압축에 노출될때 블라인드 모세관 네트워크(655)의 볼륨에서의 날카로운 감소로 인하여 극적인 압력 증가를 경험한다. 최하부 엠보싱 롤의 변경가능한 부분(617)의 최외측면에 모세관 네트워크(655)의 최대 변형의 지점에서 웨브(610)의 최하부에 효과적으로 밀봉되므로, 블라인드 모세관 네트워크에서 포함되 압축할 수 없는 액체(660)는 탈출을 시도하게되고 그렇게 하여 최상부 엠보싱 롤(615)상에서 성형구조물(415)의 최외측에서 짜여진 와이어부의 그러나차 필라멘트(416) 사이에 형성된 틈새 또는 모세관 네트워크속으로 웨브(610)를 팽창시킨다.
롤(616)을 블라인드 모세관 네트워크(655)가 적절히 칫수 설정되고 간격질때, 필름(610)의 웨브의 유압 팽장은 제12도에 도시된 고압 액체 제트 공정 실시예와 전체적으로 유사한 단부를 산출한다. 특히, 엠보싱 롤(615) 상의 짜여진 와이어 최외측 층의 표차에 대응하는 표면 변이부(620)는 결과적은 웨브내에 형성된다. 변형가능한 액체가 실린 최하부 롤(616)이 최대 변형을 겪을때 일어나는 웨브(610)의 최대 유압 팽창은 표면 변이부의 각각의 팁이 소성 변현을 겪게 하고, 이것에 의해 각 표면 변이부(620)의 팁에서 얇고, 유연하며, 연속한 부재, 즉 미소기포(640)를 형성하며, 한편 표면수차의 기저부(630)는 비교적 더 두꺼워진다.
소성웨브(610)가 롤(615,616)의 회전축을 연결하는 중간 지점을 통하과면, 필름의 최하부면상의 작용하는 유압은 롤(616)의 외측부와 미소기포 웨브(610)의 최하부면 사이의 밀봉이 반드시 파괴되는 시간까지 점진적으로 완화된다. 이 지점에서, 소량의 액체는 웨브(610)내에 형성된 표면 변이부(620)의 미소기포 부분(640)의 내부에 유지되고 또한 액체의 일부분은 제15도에 도시된 바와 같이 블라인드 모세관 네트워크(655)내에 유지된다. 따라서, 미소기포 편평 웨브(610)는 양호하게는 더 이상의 건조에 노출되며, 그후 최종 제품 적용에 직접 공급되거나 되감긴다. 한편, 롤(616)의 변형 가능한 최외측부(617)의 부분적으로 충진된 블라인드 모세관 네트워크(655)는 롤(616)이 액체 충진 탱크(650)를 통과할때 재충진된다. 요철 및 공급롤의 연속한 작업은 롤(615,615)사이에 형성된 닙에 대한 공급에서 제15도에 도시된 것과 유사한 실제로 안정된 상태를 유지한다.
비록 제14도가 시작 재료로서 실제로 평평한 필름의 롤의 사용을 기술하고 있지만, 돌출된 재료의 웨브가 롤(615,615) 사이에 성형된 닙속으로 직접 공급되도록 공정이 돌출부에 직접 결합될 수 있는 것이 인식 된다(물론, 이것은 제14도에 도식적으로 도시된 보조 가열 수단(602)의 필요성을 배제한다). 그러나, 웨브가 엠보싱 롤(615,616) 사이에 형성된 닙을 통과할때의 고착 문제를 피하기 위해 돌출 재료의 웨브가 충분히 냉각되는 것이 양호하다.
제12도 및 13도의 공정실시예에서 도시된 것과 유사한 성형 구조가 제14도에서 도식적으로 도시된 공정에 양호하지만, 공기를 통과시키는 하부층(417)의 필요성이 제14도의 고정실시예에서 덜 명백할 것이다.
이것을 롤(615)의 표면상에 존재하는 어느 모세관 네트워크에서 트랩된 어느 공기도 롤(616)이 변형을 겪을때 필름(610)의 대향면상에 존재하는 비압축성 액체에 의해 진행된 비교적 높은 유압에 의해 저항할때 압축유체로서 작용하는 경향이 있다는 사실에 기인한다.
제14도에 공정을 거쳐 생산된 예시적은 웨브 실시예
제14도에 도시된 공정의 효과를 증명하기 위해, 본 발명의 예시적인 편평 미소기포 웨브가 생산되었다. 시작 재료는 버지니아, 리치몬드의 에틸스퀀으로부터 유용한, 에틸 비스쿤 제X-4242호로 명명된 브랜드 폴리에틸렌인 웨브(610)를 구성했다. 처리전의 웨브의 초기 두께는 약 1밀(0.0015cm)였다. 성형 구조물의 최외측 짜여진 와이어부는 약 5.5밀리(0.01397cm)의 직경을 가지는 규칙적으로 간격진 표면 패턴으로 구성되었다. 표면 밀도는 직선 인치당 약 80표면×직선 인치당 약 80표면였다. 성형구조물의 최외측 짜여진 와이어부의 전체 두께는 대략 11밀(0.02974cm)로 측정되었다. 성형 구조물의 최외측의 짜여진 외이어부 바로 밑에서는, 약 1.6밀(0.004064cm)의 직경 및 직선인치당 약 250 표면에 직선이치당 약 250 필라멘트의 밀도를 가지는 필라멘트로 이루어진 더욱 미세한 메수 와이어 백업스크린이 제공되었다. 스크린의 전체 두께는 약 3밀(0.00762cm)였다. 80메쉬 및 250메쉬 와이어 스크린은 하부 원통형 지지구조물(도시되지 않음)과 밀접하게 접촉하여 서로 기계적으로 기지되었다. 이렇게 성형된 상부 웨브 롤(615)은 약 20.32cm의 외경 및 15.25cm의 폭을 보여주었다. 이것은 분당 약 300피트의 원주속도록 회전되었다.
하부 엠보싱 롤(616)은 약 1.905cm의 쇼어 A-50 듀로미터 고무(617)로 피복된 원통형 스틸롤(618)로 구성되었다. 고무피복(617)은 그의 원주를 중심으로 복수개의 규칙적으로 간격진, 6각형의 블라인드 모세관 네트워크(655)를 가졌다. 모세관 네트워크는 직선인치당 약 50에 직선인치당 약 50의 밀도를 가졌다. 각 모세관 네트워크는 약 15밀(즉, 0.0381cm)의 6각형의 플랫을 가로질러 측정할때 최대 횡단면 칫수, 그리고 약 0.0013cm2의 횡단면 영역을 산출하는, 약 7.5밀(즉, 0.019cm)의 4각형의측벽을 따라 측정할때 측벽 길이를 가졌다. 블라인드 모세관 네트워크의 깊이는 약 85밀(0.216cm)였다. 롤(616)의 외경은 하부 성형 상태에서 측정할때 약 20.32cm였고, 그의 폭은 약 15.24cm였다. 롤(615)에 형성된 닙에서의 변형 및 압력에 노출되는 롤(616)의 상기 부분은 최상부 엠보싱 롤(615)을 따라 원주 방향으로 측정할때, 약 1인치였다. 최하부 엠보싱 롤(616)은 롤(615,616)의 회전축을 연결하는 중심선에서 측정할때, 약 95밀(0.2413cm)의 최대 변형을 나타내었다. 롤(616)의 변형은 제15도에 도시된 바와 같이, 최상부 엠보싱 롤(615) 및 웨브(610) 주위에 밀봉을 성형했다.
최하부 롤(616)의 변경가능한 표면(617)은 이것이 물탱크(650)로 들어갈때 완전히 잠겨지고, 표면이 스무스한 금속압력 롤(675)에 의해 접촉한다.
압력롤(675)은 2.5인치의 직경을 나타내었다. 롤(675)에 의해 발생된 접촉 압력은 최하부 롤(616)의 표면(617)상에 포함된 블라인드 모세관 네트워크(655)내에 트랩된 공기를 제거하기에 충분했다. 탱크(650)의 물(660)의 온도는 대략 90.60℃(195℉)였다. 탱크(650)내에 수용된 가열된 물(660)은 최하부 엠보싱 롤(617)상의 블라인드 모세관 네트워크(655)에 의해 픽업되었다. 물이 충진되었을때, 블라인드 모세관 네트워크(655)는 롤(615,616) 사이에 성형된 엠보싱 닙에 도달했고, 부가적인 물(660)은 블라인트 모세관 네트워크의 표면상으로 물 노즐(685)에 의해 분무되었다. 물 분무는 닙의 전방으로 약 0.5인치의 지점에서 최하부 엠보싱 롤(616)에 접촉했다. 분무에 사용된 물의 온도는 약 92.2℃(198℉)였다. 닙을 범람시키기에 충분했고, 이것에 의해 최하부 엠보싱 롤(616)의 회전중 블라인드 모세관 네트워크(655)에 의해 소실된 물을 보상한다.
롤(615,616) 사이에인가된 힘F1은 대략 1500 내지 1800 파운드였다. 최상부 및 최하부 엠보싱 롤 사이의 씰에 트랩된 물은 일본국 토요꾜도 후지포토 필름 캄파니 리미티드로부터 유용한 후지 프리스케일 필름과 같은 그러한 압력 감지 필름을 사용하여 측정할때, 약 285-300psi의 접촉 압력하에서 웨브(610)의 최하부 표면에 대해 가해졌다.
결과적인 편평 미소기포 웨브(610)는 버섯형 표면 변이부(620)의 규칙적으로 반복하는 패턴을 보여주었고, 이들 각각은 최대 크기의 지점과 동일한 매우 얇은 부재(640)를 가졌고, 비교적 두꺼운 기저부(630)에 대해 그의 원주를 중심으로 연속하여 결합하였다. 미소기포 표면 변이부(620)의 밀도는 성형구조물의 최외축으로 짜여진 와이어부내의 틈새의 밀도, 즉 직선 인치당 약 80 미소기포 표면수차에 표면인치당 약 80 미소기포 표면수차와 동일했다.
결과적인 편평 미소기포 웨브(610)의 전체적인 캘리퍼는 약 0.21파운드 인치2(95그램/인치2)의 낮은 로드 상태하에서 측정할때, 약 9밀(0.99인치)였다. 불투명한 웨브의 표면수차의 미소기포 부분은 실제로 투명했다. 예시적인 웨브는 제3도,4도 13B도에 도시된 것과 전체적으로 유사한 물리적인 외관을 가졌다.
본 발명의 거시적으로 팽창한 웨브
여기서 기술된 상세한 설명은 이 지점까지, 그 용어가, 여기에서 정의되었을때, 실제로 편평인 피소기포나 미소기포/초미세 구멍 웨브의 생산에 제한되었다. 여러 경우에, 그들의 표면의 전부 또는 일부 위에 미소기포 표면수차의 패턴을 보여주는 기서적으로 팽창한 웨브를 제공하는 것이 바람직하다. 어떤 경우에는, 전에 성취할 수 없는 특징들과 조합하여 유체를 급속하게 전달하기 위한 능력을 제공하기 위해 이들 웨브의 표면의 일부분 또는 전부에 거시적으로 천공하는 것이 바람직하다. 이런 형태의 웨브는 위상 냅킨과 같은 그러한 제품에서 더렵혀지지 않는 상부 시이트로서 특별한 용도를 발견할 수 있다.
1986년 9월 2일자로 쿠로등에게 허여된 통상적으로 양도된 미합중국 특허 제4,690,518호는 미소기포로 천공된 표면수차의 거시적인 패턴을 보여주는 거시적으로 팽창된 중합 웨브를 제공하기 위한 다상방법 및 장치를 설명한다. 쿠로등에게 허여된 전술한 미합중국 특허에서 아우트라인 된 같은 기본적인 접근은 본 발명의 미소기포 웨브의 거시적인 프로필링이나 거시적인 천공을 제공하기 위해 사용될 수 있는, 여러가지 가능한 웨브 구조가 제16도-21도에서 크게 화개된 형태로 횡단면으로 도시되어 있다.
제16도는 천공되지 않은거시적인 횡단면 디보스먼트(717)의 패턴을 보여주는 실제로 유체 비투과성의 거시적으로 팽창된 미소기포 웨브(710)의 간단한 도시이며, 상기 웨브는 또한 버섯형 표면 변이부(720)의 연속한 패턴을 보여주며, 각각은 최대 크기의 지점과 실제로 동일한 비교적 얇고 상향으로 햐안 미소기포부분(740)을 보여주었고 웨브의 평면에서 나오는 비교적 더 두꺼운 기저부(730)에 대해 그의 원주를 중심으로 연속하여 고정되었다.
거시적으로 팽창한 미소기포 웨브(710)는 이것이 그의 실제로 편평상태로부터 그위로 전달되는 거시적인 패턴의 성형구조물(1300)로부터 제거하기 전에 도시되어 있다. 제16도 내지 21도에 도시된 크게 확대된 성형 구조물 세그먼트는 간단히 하기 위해 실제로 평평한 상태로 도시되어 있다(제12도 또는 14도에 도시된 공정 실시예에서 실제 사용되면, 이들 횡단면 세그먼트는 외관상 곡선이 될 것이다). 거시적인 패턴 성형구조물(1300)은 양호하게는 층 패턴의 일체형 라미네이트부(1320)를 형성하기 위해 라델등에게 허여된 미합중국 특허 제4,432,314호의 지시에 따라 서로접합되는 복수개의 비교적 얇은, 동일하게 천공된 금속 시이트(1310)으로 이루어진, 구멍(1340)의 연속한 패턴을 포함하는 다른 층(1330)이 일체형 라미네이트부(1320)에 양호하게 접합된다. 구멍(1340)은 공기를 통과시키도록 칫수설정되고 간격지며, 이들 영역에서 웨브의 파손을 방지하기 위해 거시적인 횡단면 디보스먼트(717)의 단부벽과 같은 영역에서 미소기포 웨브(710)에 지지체를 제공한다.
편평 미소기포 웨브는 쿠로등에게 허여된 미합중국 특허 제4,609,518호에 의해 기술된 바와 같이, 그것을 고압 액체 흐름과 접촉시킴으로서 성형 구조물(1300)의 상내에 양호하가 디보스된다.
제16도에 도시된 양호한 실시예에서, 표면 변이부(720)의 미소기포부(740)는 거시적인 팽창 과정중 상향으로 향하여지며, 즉 이들은 성형구조물(1300)과 접촉하지 않는다.
제20도는 제16도의 웨브(710)와 전체적으로 유사하지만, 버섯형 표면 변이부(820)의 미소기포부(840)가 천공되지 않은 거시적인 횡단면 디보스면터(817)에 대해 하향으로 향하여질때는 보여주는 상태를 도시하면, 즉 이들은 웨브가 실제로 편평상태로부터 변형되는 거시적은 패턴의 성형구조물(1300)과 접촉한다. 웨브(710)에서와 같이, 표면 변이부(820)의 미소기포부(840)는 비교적 더 두꺼운 기저부(830)에 대해 그들의 원주를 중심으로 각각 연속하여 고정된다.
제16도 또는 20도에 도시된 형태의 웨브는 쿠로등에게 허여된 미합중국 특허 제4,609,518호의 설명에 따라 본 발명의 편평 미소기포 웨브를 거시적인 팽창에 노출시킴으로써 발생될 수 있다.
거시적으로 팽창되고 기서적으로 천공된 제17도에 도시된 미소기포 중합체 웨브(910)는 거시적인 디보스먼터(devossment)(917)의 단부벽이 높은 정도의 유체 투수성을 제공하기 의해(919)에서 거시적으로 천공된다는 사실에 의해 거시적으로 팽창된 미소기포 중합체 웨브(710)와 다르다. 상향으로 향한 버섯형 표면수차(920)는 버섯형 표면 변이부(720)와 동일하며, 즉 그들은 비교적 더 두꺼운 기저부(930)에 대해 그들의 원주 중심으로 연속하여 고정된 미소기포부(940)를 보여준다. 제17도에서 알 수 있는 바와 같이, 거시적으로 팽창하기 위해 사용된 거시적인 형태의 성형구조물 및 거시적인 구멍 웨브(910)는 제16도에 도시된 성형 구조물(1300)의 일체형 라미네이트부(1320)만 구비한다. 천공된 층(1330)이 이 실시예에서 존해하지 않기 때문에, 거시적인 횡단면 디보스먼터(917)의 지지되지 않는 단부벽은 그의 편평 상태로부터 웨브를 이동시키기 위해 사용된 고압액체 흐름에 의해 파손된다.
거시적으로 팽창되고 거시적으로 천공된 제21도에 도시된 웨브(1010)는 거시적은 디보스먼트(1017) 및 거시적인 구멍(1019)에 대해 표면수차(1020)의 미소기포부(1040)의 하향에 대해서만 제17도에 도시된 거시적으로 팽창되고 거시적으로 천공된 웨브(910)와 다르며, 즉, 그들은 이동과정중 거시적인 패턴의 성형 구조물(1320)과 접촉한다. 버섯형 표면수차(1020)는 버섯형 표면 변이부(920)와 동일하며, 즉 그들은 비교적 더 두꺼운 기저부(1030)에 대해 그들의 원주를 중심으로 연속하여 고정된 미소기포부(1040)를 보여준다.
또한, 웨브의 전체면 이하까지, 예를들면 거시적인 횡단면 디보스먼트의 단부벽이나 랜드영역까지, 즉 웨브의 디보스되지 않은 부분까지, 미소기포 표면 수차의 영역을 제한하는 실제로 유체 비투과성의 거시적인 팽창 웨브를 제조하기 위해 본 발명을 실행하는 것이 가능한다. 제18도는 실제로 유체 비투과성 거시적인 횡단면 디보스먼트(1117)의 패턴을 사용하는 그러한 웨브(1110)의 실시예이며, 각각의 거시적인 횡단면 디스보스먼트는 미소기포 단부벽(1119)을 가진다. 그러나 실제로 유체 비투과성의 거시적인 팽창한 웨브는 휠씬 더 자유로운 시각적인 설계를 허용하며, 한편 본 발명의 미소기포 웨브의 노이즈 감소 특성과 원하는 촉각 반응을 유지한다.
도시된 웨브 실시예(1110)에서, 버섯형 표면 변이부(1120)의비교적 두꺼운 기저부(1130)에 대해 그들의 원주를 중심으로 연속하여 고정된 미소기포 부분(1140)은 제8도에 도시된 거시적 패턴의 성형 구조물(1400)에 대해 하향으로 향하여 진다.
제8도에 도시된 거시적 패턴의, 복합성형 구조물(1400)은, 원한다면, 제17도와 관련하여 도시되고 기술된 것과 동일한 거시적인 패턴의 일체형 라미네이트부(1320)를 형성하기 위해, 확산 접착과 같이, 실제로 건조 접착공정을 거쳐 서로 접착된 복수개의 비교적 얇고 동일하게 천공된 금속 시이트(1310)로 구성될 수 있다.
양호하게는, 원한다면 제12도 및 제13도에 도시된 미소기포 성형구조물(415)과 동일할 수 있는 다른 더 미세한 스케일 라미네이트 성형 구조물(415)이 일체형 라미네이트(1320)에 접착될 수 있다.
더욱 적은 정도로 확대된 미소기포 성형 구조물(415)을 도시하는 제18도와, 크게 확대된 상태로 미소기포 성형구조물(415)을 도시하는 제13도의 비교는 본 발명의 편형 미소기포 웨브와 거시적으로 팽창된 웨브 사이의 차이를 설명하도록 돕는다.
제18도에 도시된 형태의 거시적으로 팽창된 미소기포 웨브(1110)는 거시적 패턴의 복합성형 구조물(1400)이 제12도 및 13도에서 도시된 미소기포 성형 구조물(415) 대신에 사용될때 제12도에 도시된 형태의 단일 단계의 고압 액체 흐름을 이용하여 제조될 수 있다.
그대신, 웨브는 1986년 9월 2일자로 쿠로 등에게 허여되고 본문에 참고로 합체된 미합중국 특허 제4,609,518호에 기술된 바와 같이, 두 연속 성형단계로 제조될 수 있다. 이 경우에, 거시적으로 팽창된 미소기포 웨브(1110)는 제18도에 도시된 형태의복합성형 구조물(1400)상으로 직접 용융 중합필름을 안출함으로써 그리고 재 가열된 중합체 웨브를 공급함으로써 제조될 수 있고, 그것을 성형 구조물이 거시적인 패턴을 따르게 하기 위해 필름을 진공에 노출시킨다. 이때 제2단계가 뒤따르는데, 여기서 고압액체 흐름은 그들의 팁에서 매우 얇은 미소기포(1140)을 가지는 표면 변이부를 형성하기 위해 이용된다. 복합성형 구조물(1400)의 형상 때문에 미소기포 표면 변이부(1120)는 디보이스먼트(1117)의 단부벽에서만 형성된다.
단일상 또는 다상공정이 제18도에 도시된 형태의 성형 공정에 이용될 수 있는 반면, 재료형태, 디보스먼트의 정도, 공정 코스트 등과 같은 그러한 다른 사항들이 한 공정을 다른 공정보다 더욱 적합한 공정을 만들 수 있다.
제19도에 도시된 웨브(1210)는 본 발명의 유체 비투과성의 거시적으로 팽창한 미소기포 웨브의 다른 가능한 실시예를 나타낸다. 웨브(1210)는 구속에 거시적인 디보스먼트(1217)의 형태를 제공하기 위해 거시적으로 팽창되었다. 웨브는 거시적인 횡단면 디보스먼트(1217)의 미소기포 단부벽(1219)과 미소기포 랜드영역(1221)을 보여준다. 제19도에서 알 수 있는 바와 같이, 웨브(!210)의 버섯형 표면 변이부(1220)의 하향 미소기포부(1240)는 비교적 더 두꺼운 기저부(1230)에 대해 그들의 원주를중심으로 연속적으로 고정되고 제18도에 도시된 웨브 실시예(110)의 미소기포 단부벽(1119)내의 버섯형 표면 변이부(1120)의 하향 미소기포부(1140)와 같은 방향으로 향하여져 있다.
제19도에 도시된 거시적인 패턴의 복합 3차원 성형 구조물(1500)은 서로 적층될때 거시적인 횡단면의 디보스먼트(1217)에 대응하는 모세관 네트워크를 형성하는 거시적인 횡단면 구멍의 패턴과 일치하는 것을 보여주는 복수개의 얇은 금속 시이트(1510)를 구비한다. 하부 미소기포 성형 구조물(415)은 원한다면, 제18도에 도시된 성형 구조물 엠바디먼트(1400)에서 사용된 것과 동일할 수 있다. 웨브(1210)의 디보스되지 않은 랜드영역(1221)의 미소기포 표면 변이부에 대응하는 복수개의 모세관 네트워크는 얇은 금속 시이트(1510)의 더 작은 구멍(1515)의 패턴에 의해 제공된다. 또한 더욱 작은 이들 구멍은 금속 시이트(1510)의 전체스택의 최상부 및 최하부 표면을 상호연결하는 연속한 통로를 형성한다. 층(417)과 동일한 다공지지층은 양호하게는 필름의 랜드영역(1221)에 형성되는 미소기포에 대한 지지체를 제공하기 위해 성형 구조물의 최상부면 부근에 제공된다. 시이트(1510)의 두께 및 구멍(1515)의 크기에 따라, 다공층(417)은 스택에 제1 또는 제2의 천공된 금속시이트(1510)에 아래에 배치된다. 제19도에 도시된 양호한 실시예에서, 이것은 그러한 제1시이트(1510) 바로 아래에 도시된다. 그리하여, 웨브(1210)의 디보스되지 않은 랜드영역(1221)의 표면 변이부(1220)는 최상부는 얇은 금속 시이트(1510)의 구멍(1515)에 대응한다.
층(417)이 다공성이므로, 최상부 금속 시이트(1510)의 구멍(1515)을 구비하는 모세관 네트워크의 웨브에 의해 트랩되는 공기는 금속 시이트(1510)의 하부 트랙내의 구멍(1515)에 의해 성형된 연속한 통로를 통해 배출하도록 허용된다. 이것은 최상부 금속 시이트(1510)에 구멍(1515)을 구비하는 모세관 네트워크내에 포함된 공기의 압축없이 웨브의 랜드영역(1221)내에 미소기포 표면 변이부(1220)의 형성을 허용한다
알 수 있는 바와 같이, 거시적인 패턴의 복합 3차원 성형 구조물(1500)의 정확한 구조는 예시적이지만 의도된다. 미소기포 표면 변이부(1220)가 랜드영역(1221)에서든, 거시적인 횡단면 디보스먼트(1217)의 단부벽(1219)에서든 바람직한지에 따라, 여러가지 다양한 구조가 가능하다.
거시적인 팽창된 웨브(1210)의 랜드영역(1221)내의 버섯형 표면 변이부(1220), 거시적인 횡단면 디보스먼트(1217) 및 거시적인 횡단면 디보스먼트의 단부벽(1219)내의 버섯형 표면 변이부(1220)는 제19도에 도시된 형태의 거시적인 패턴의 복합 3차원 성형 구조물(1500)에 관련하여 제12도에 도시된 형태의 단일 단계의 공보 액체 흐름을 이용함으로써 형성될 수 있다.
거시적으로 팽창된 웨브(1210)의 디보스되지 않은 랜드영역(1221)내에만 미소기포 표면 변이부(1220)를 제공하는 것이 바람직하다면, 이것은 단계적으로 성취될 수 있다. 실제로 편평 중합체 웨브는 먼저 진공에 노출되어야 하고, 복합 성형 구조물(1500)의 거시적인 프로필에 일치하도록 가열된 상태로 노출된다. 사용된 진공은 거시적인 횡단면 디보스먼트(1217)의 단부벽(1219) 또는 웨브의 랜드영역(1221)내에서 미소기포 표면 변이부(1220)를 성형하기에 불충분해야 한다. 거시적인 횡단면 디보스먼트(1217)를 포함하는 거시적으로 팽창된 웨브는 거시적인 패턴의 성형 구조물(1500)로부터의 제거전, 제14도에 도시된 형태의 유압 닙을 통과할 수 있다. 원한다면, 웨브는 상승된 온도에서 유지될 수 있거나 또는 최상부 금속 시이트(1510)내에 구멍(1515)을 구비하는 모세관 네트워크의 미세한 스케일의 패턴에 대해 개량된 필름의 일치성을 제공하기 위해 전술한 유압 닙을 통과시키기전 그것을 부드럽게 하기 위해 재 가열될 수 있다. 결과적인 웨브는 그의 디보스 되지 않는 랜드 영역(1221)에서만 미소기포 표면 변이부(122) 및 거시적인 횡단면 디보스먼트(1217)를 보여줄 것이다.
여기서 기술된 설명으로 부터, 본 발명의 웨브는 이전에 단일층에서 얻을 수 없는 특성을 유일한 조합, 즉, 천형의 시각적이고 촉각적인 임프레션, 유연성, 일체성을 제공하고, 이동에 노출될때, 특히 천 아래에 짜여진 처분 가능한 흡수성 밴드내의 유체 비투과성 받침 시트에 대해 주로 기술되었지만, 본 발명은 여러 가지 다른 응용 및 환경에서의 장점을 얻기 위해 사용될 수 있다. 다양한 변경 및 변형이 본 발명의 정신 및 범주로부터 벗어나지 않고 가해질 수 있는 것이 당해 기술분야에 숙력된 자들에게 명백하며, 본 발명의 범주내에 속하는 그러한 모든 변경을 첨부된 청구범위에서 커버할 수 있도록 의도되어 있다.
Claims (37)
- 움직일때 대단히 낮은 수준의 잡음 뿐만 아니라 그 표면의 최소 한쪽에 부드럽고 천과 같은 촉감을 나타내는 실질적으로 유체 비투과성 미소기포 중합체 웨브로서, 상기 웨브의 천과 같은 표면이 상기 웨브와 관측자의 눈간의 수직거리가 적어도 약 30.48cm일때 정상 육안으로 개별적으로 식별할 수 없는 불연속 표면변이 패턴을 나타내며 , 상기 표면 변이의 각각의 기저부와 단부를 가지고, 또한 상기 각 표면 변이는 표면 변이가 시작되는 표면에 실질적으로 수직으로 향하는 진폭을 가지며, 각 표면 변이의 단부를 연속적으로 그 주위에 접합된 표면 변이의 최대 진폭 지점과 실질적으로 일치하는 적어도 하나의 미소기포를 구성하고, 상기 미소기포는 상기 표면 변이의 기저부보다 휠씬 얇은 대단히 유연하고 실질적으로 유체 비투과성인 연속막을 구성하며, 측정하여 그 주위에 연속적으로 연결된 비교적 두터운 기저부의 최소 내부 단면보다 크고 상기 표면 변이의 진폭에 수평한 제1평면에 완전히 팽창된 상태에서 측정하여 최대 내부 단면을 나타내고, 상기 미소기포는 상기 표면 변이의 압축과 전단에 대한 저항성을 감소시키는 불연속성 뿐만 아니라 웨브의 전체적인 굴곡 강서을 발생시키므로써 상기 표면 변이의 압축과 전단에 대한 감소된 저항성은 상기 미소기포를 포함하는 직물의 상기 표면에 전체적으로 유연하고 천과같이 느끼게 되는 촉감을 부여하는 동시에 직물의 감소된 전체적인 굴곡 강성은 상기 직물이 움직일때 잡음을 일으키는 직물의 성능을 최소화시킴을 특징으로 하는 유체 비투과성 미소기포 중합체 웨브.
- 제1항에 있어서, 상기 표면 변이의 패턴이 단위 평방인치당 적어도 약 2500의 밀도를 가지고, 중심간 최대 거리가 약 25밀(0.064cm)임을 특징으로 하는 유체 비투과성 미소기포 중합체 웨브.
- 제2항에 있어서, 미소기포형 표면 변이의 패턴이 규칙적으로 반복되는 패턴을 구성함을 특징으로 하는 유체 비투과성 미소기포 중합체 웨브.
- 제3항에 있어서, 미소기포 표면 변이의 패턴이 규칙 간격의 패턴을 구성함을 특징으로 하는 유체 비투과성 미소기포 중합체 웨브.
- 제1항 내지 4항중 어느 한항에 있어서, 상기 중합체 웨브의 미소기포 부분이 불투명하고, 상기 표면 변이의 미소기포 부분은 투명하게 나타날 정도로 충분히 얇은 것을 특징으로 하는 유체 비투과성 미소기포 중합체 웨브.
- 제1항에 있어서, 상기 직물을 구성하는 중합체 물질이 상기 미소기포형 직물로 전환 되기 전에 측정하여 낮은 분자방향과 낮은 항복강도 및 높은 연신 특성을 나타내고, 상기 중합체 웨브는 상기 미소기포형 직물로 전환되는 도중 연신될때 변형 경화하는 경향을 나타냄을 특징으로 하는 유체 비투과성 미소기포 중합체 웨브.
- 제6항에 있어서, 상기 웨브를 구성하는 중합체 물질은 선형 저밀도의 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌과 저밀도 폴리에틸렌의 혼합물, 선형 극저밀도 폴리에틸렌, 폴리에스터/폴리에테르 블록 공중합체에서 선정됨을 특징으로 하는 유체 비투과성 미소기포 중합체 웨브.
- 제2항에 있어서, 상기 미소기포 표면 변이를 나타내는 4밀리 직경의 원을 상기 웨브의 표면에 새기기에 충분히 큰 비평면 영역이 있음을 특징으로 하는 유체 비투과성 미소기포 중합체 웨브.
- 제1항에 있어서, 에 있어서, 상기 웨브는 추가로 미소기포 표면 변이가 있는 표면 부분을 따라 거시적 팽창된 거시 단면 디보싱의 3차원 패턴을 나타냄을 특징으로 하는 유체 비투과성 미소기포 중합체 웨브.
- 제9항에 있어서, 상기 거시 단면 디보싱이 미소기포 표면 변이로부터 반대쪽으로 향하고 있음을 특징으로 하는 유체 비투과성 미소기포 중합체 웨브.
- 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 거시 단면 디보싱의 적어도 일부분은 상기 거시 단면 디보싱의최대 진폭점과 일치하는 거시단면 개구를 포함하며 상기 웨브는 거시 단면 개구를 포함하는 영역에서 유체의 급속 전달에 대해 상기 웨브가 투과성임을 특징으로 하는 유체 비투과성 미소기포 중합체 웨브.
- 제1항에 있어서, 상기 웨브는 그 표면이 선정된 부분을 따라 선정된 패턴의 미세개구표면 변이를 추가로 포함하며, 상기 미소개구 표면 변이를 포함하는 영역에서 유체의 전달에 대해 투과성임을 특징으로 하는 유체 비투과성 미소기포 중합체 웨브.
- 제12항에 있어서, 상기 미소개구 표면 변이와 미소기포형 표면 변이가 같은 방향으로 향하고, 동일한 크기이며 동일한 패턴으로 배열되어 있어서 미소개구와 미소기포 표면 변이를 포함하는 웨브의 표면이 균일한 천과 같은 가시적 촉감을 나타내고 있음을 특징으로 하는 유체 비투과성 미소기포 중합체 웨브.
- 사용시 착용자가 움직여서 생기는 소음의 잡음의 발생을 저지하는 일회용 흡수밴드로서,(a) 방출딘 체액을 받아들이는 흡수 요소와(b) 상기 흡수요소에 수납된 체액을 유지하기 위해 사용시 적용자로부터 가장 멀리 떨어진 상기 흡수 요소의 표면에 중첩 관계로 고정된 제1항 중합체 웨브로 구성된 받침시트를 특징으로 하는 일회용 흡수 밴드
- 제14항에 있어서, 축적된 체액이 상기 흡수 요소에 전달되게 하기 위해 사용시착용자에게 최인접 위치된 상기 흡수 요소의 표면에 중첩관계로 고정된 유체 과성 상부 시트를 구성하며, 상기 상부 시트는 제11항의 중합체 웨브로 구성되어 있음을 특징으로 하는 일회용 흡수밴드.
- 움직일때 대단히 낮은 정도의 소리를 내는 유체 비투과성 중합체 웨브의 연속 성형 방법에 있어서,(a) 편평한 유체 비투과상 중합체 필름을 상기 표면 변이에 대응하는 제1개구 패턴을 나타내며 성형부재의 최외측으로부터 최내측 표면가지 연장된 연속이동 성형부재에 연속적으로 접속시키는 단계와,(b) 상기 중합체 물질의 웨브의 상기 성형 부재의 제1개구 패턴의 상(image)과 일치되는 표면변이 패턴을 가지고, 상기 각각의 표면변이가 그 주위에 연속 접합되는 표면 변이의 최대 진폭점과 일치하는 하나 이상의 미소기포를 포함하며, 상기 미소기포가 표면 변이의 기저부보다 휠신 얇은 대단히 유연하고 유체 비투과성이며 연속적인 막을 구성하고, 상기 미소기포가 제1평면에 평행한 제2평면에서 측정하여 그 주위로 연속 고정된 비교적 두터운 기저부의 최소 내부 단면보다 크고 상기 표면변이의 진폭에 수직한 제1평면에서 완전히 팽창된 상태로 측정하여 최대 내부 단면을 나타내는 상기 웨브의 노출된 표면에 유체를 가하여 웨브를 파괴하지 않고 웨브를 성형 부재로 영구 변경시키는 단계와,(c) 상기 성형 부재로부터 실질적으로 유체 비투과성인 미소기포형 웨브를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중합체 웨브의 연속 성형방법.
- 제16항에 있어서, 이동 웨브의 진행 방향으로 정적 상태인 자유로운 유체 흐름을 이동 중합체 웨브의 노출 표면에 균일하게 향하게 하므로써 실질적으로 편편인 유체 비투과성 중합체 필름 웨브의 노출 표면에 유체가 가해지는 동안 상기 웨브는 상기 성형부재에 지지되고 있고, 상기 자유로운 유체 흐름은 상기 이동중합체 웨브가 그 사이에 접촉하여 성형 부재를 향해 영구 변형되기에 충분한 힘과 물질 플럭스를 가지므로 상기 중합체 웨브가 상기 성형 부제에서 제1 개구 패턴의 상에 부합되어 웨브에 표면 변이 패턴을 부여하며, 웨브에 성형된 표면 변이의 단부는 성형부재의 최내측 표면에 기초가 되는 관계로 고정된 다공성 지지부재에 지지되어 있는 반면 표면 변이의 단부는 성형부재의 최내측 표면에 기초하여 되는 단계로 고정된 다공성 지지부재에 지지되어 있는 반면 표면 변이는 정적인 유체 흐름의 영향을 계속 받으며, 상기 표면 변이 각각의 단부가 대단히 얇아져 유체 흐름에 의해 파괴되지 않고 그 주위에 연속적으로 접합된 표면 변이의 최대 진폭점과 일치된 미소기포를 성형함을 특징으로 하는 중합체 웨브의 연속 성형방법.
- 제16항에 있어서, 상기 중합체 웨브의 노출 표면과 그 주위에 다수의 유체 충진된 블라인드 모세관 네트워크를 갖는 탄성 변형 롤과 접촉시키는 동안 상기 웨브가 성형부재에 지지되게 하고 상기 유체 충진된 블라인드 모세관 네트워크가 상기 탄성 변형 롤에 적어도 일부 충돌시키기 위해 성형부재와 탄성 변형롤 사이에 충분한 힘을 가하여 편평인 유체 비투과성을 중합체 필름 웨브의 노출표면에 유체를 인가하므로써, 중합체 물질의 웨브가 초기에 블라인드 모세관 네트워크에 포함된 유체에 의해 가해지는 유압으로 인하여 성형부재에 상기 제1개구 패턴의 상과 일치하는 표면변이 패턴을 수득하고, 상기 표면 변이의 각각의 그 주위에 연속 접속된 표면 변이의 최대 진폭점과 일치하는 적어도 하나의 미소기포를 포함하도록 내부에 포함된 유체가 상기 웨브를 파괴시키지 않고 성형부재로 영구 변형시킴을 특징이로 하는 중합체 웨브의 연속 성형 방법.
- 제1항, 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 웨브에 성형된 미소기포형 표면 변이의 밀도가 평방인치 단 적어도 약 2500이고 인접표면 변이부 사이의 중심간 최대 거리가 약 25밀(0.0635cm)인 것을 특징으로 하는 중합체 웨브의 연속 성형 방법
- 제17항에 있어서, 상기 자유로운 유체흐름의 유체가 물을 구성하며, 자유로운 유체 흐름의 물은 약 40내지 90범위의 온도로 예열되므로써, 상기 웨브의 전체 공정을 통해 실질적인 고형상태로 유지되어 중합체 도입 웨브의 물리적 성질 및 열기계적 내력을 실질적으로 보존하게 됨을 특징으로 하는 중합체 웨브의 연속 성형 방법.
- 제20항에 있어서, 인장 효과로 인하여 상기 웨브가 꼬이는 것을 방지하기 위해 웨브를 상기 성형 부재로부터 제거하기 전에 미소기포형 웨브의 노출 표면에 냉각 유체를 분무시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중합체 웨브의 연속 성형 방법.
- 제17항에 있어서, 정적인 유체 흐름의 영향을 받는 동안 표면 변이의 단부를 지지하는 상기 다공성 지지부재가 단위 선형 인치당 적어도 약 165 필리멘트에서 선형인치당 약 800필리멘트의 필라멘트 밀도를 갖는 직조된 와이어 메쉬를 구성함을 특징으로 하는 중합체 웨브위 연속 성형 방법.
- 제17항에 있어서, 유체 흐름이 고압분무 노즐로부터 포리머 웨브의 노출 표면에 인가되고, 유체는 적어도 350N/cm2(550PISG)의 압력으로 상기 분무 노즐에 공급됨을 특징으로 하는 중합체 웨브의 연속 성형 방법.
- 제17항에 있어서,(d) 제2의 거시 패턴화된 이동하는 3차원 성형부재에 이동하는 실질적으로 유체 비투과성 미소기포형 웨브를 지지하는 단계와,(e) 충분한 힘과 물질 플럭스를 갖는 제2의 실질적으로 자유로운 유체 흐름에 상기한 미소기포형 웨브를 가하는 단계와,(f) 상기 이동하는 미소기포형 중합체 웨브의 상기 제2의 거시 패턴화던 3차원 성형부재의 상으로 실질적으로 영구 변형되게 하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 중합체 웨브의 연속 성형 방법,
- 제24항에 있어서, 그 표면을 따라 선정된 지점에서 상기 거시 팽창된 3차원 웨브에 거시적으로 개구를 성형시켜 상기 선정된 지점에서 유체의 전달에 대해 투과 성인 웨브가 되게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 중합체 웨브의 연속 성형 방법.
- 제24항 또는 제25항에 있어서, 상기 웨브에서 표면 변이의 미소기포 부분은 상기 미소기포형 웨브가 제2성형부재의 상으로 거시 팽창될때 제2유체 흐름족으로 향하게 됨을 특징으로 하는 중합체 웨브의 연속 성형 방법
- 제18항에 있어서, 상기 성형 부재와 상기 탄성 변형 룰 사이에 형성된 닙(nip)으로 공급되기 전에 상기 블라인드 모세관 네트워크에 의해 탄성 변형 롤에 운반된 유체에 의해 상기 실질적으로 편평인 중합체 웨브의 예열되어 웨브가 성형부재에 보다 용이하게 부합되게 됨을 특징으로 하는 중합체 웨브의 연석 성형 방법.
- 제18항에 있어서, 웨브 변형 과정에 걸쳐 각 표면변이의 미소기포 부분이 지지되어 성형부재의 최대측 표면에 인접 위치된 다공성 기초 지지부재에 의해 그 파괴를 방지함을 특징으로 하는 중합체 웨브의 연속 성형 방법.
- 제18항에 있어서, 상기 블라인드 모세관 네트워크는 유체 배쓰에 침지되어 유체로 충진됨을 특징으로 하는 중합체 웨브의 연속 성형 방법.
- 제26항에 있어서, 상기 유체 배쓰에 잠겨 있는 동안 상기 탄성 변형 롤이 압축을 받아 유체로 충진되기 전에 블라인드 모세관 네트워크로부터 공기가 제거됨을 특징으로 하는 중합체 웨브의 연속 성형 방법.
- 제18항에 있어서, 상기 성형 부재와 상기 탄성 변형 롤 사이에 성형된 닙을 넘침으로써 상기 블라인드 모세관 네트워크가 유체로 충진됨을 특징으로 하는 중합체 웨브의 연속 성형 방법.
- 제18항에 있어서, 상기 성형 부재와 탄성 변형 롤 사이에 형성된 닙에 유체를 분무시키므로써 상기 블라인드 모세관 네트워크에 유체가 충진됨을 특징으로 하는 중합체 웨브의 연속 성형 방법.
- 제18항에 있어서,(e)제2의 거시 패턴화된 이동 3차원 성형 부재에 이동 미소기포형 직물을 지지하는 단계와,(f) 충분한 힘과 물질 플럭스를 갖는 유체 흐름에 상기 웨브를 가하여 제2거시 패턴화된 3차원 성형 부재의 상으로 상기 이동 미소기포형 중합체 웨브를 영구 변형시키는 단계와,(g) 상기 제2성형 부재로서 상기 거시 패턴화된 3차원 유체 비투과성인 미소기포형 웨브를 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 중합체 웨브의 연속 성형 방법.
- 제30항에 있어서, 상기 미소기포가 상기 제2의 거시 패턴화된 3차원 성형 부재에 접촉하도록 방향지워진 것을 특징으로 하는 중합체 웨브연속 성형 방법.
- 제33항 또는 제34항에 있어서, 상기 제2성형 부재로부터 웨브를 제거하기 전에 그 표면을 따른 선정된 지점에서 거시 팽창된 3차원 웨브에 거시적으로 개구를 성형시켜 상기 선정된 지점에서 상기 웨브가 유체 전달에 대해 투과성이 되게 하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 중합체 웨브의 연속 성형 방법.
- 제17항에 기재된 방법을 연속 수행하기 위한 장치에 있어서,(a) 상기 표면 변이와 대응하고 성형부재의 최외측으로부터 최내측 표면까지 뻗어있는 제1개구 패턴 연속 성형 부재와,(b) 상기 연속 성형 부재를 연속적으로 움직이기 위한 구동 수단과,(c)상기 유체 비투과성인 중합체 웨브를 상기 이동 성형 부재에 연속적으로 접속시키기 위한 수단과,(d) 상기 웨브가 성형부재가 지지되어 있는 동안 이동 웨브의 진행방향으로 정적인 자유로운 유체 흐름을 이동 중합체 웨브의 노출 표면에 균일하게 가하며, 상기 자유로운 유체 흐름은 이동 중합체 웨브가 그 사이에 접촉된 성형부재로 영구 변형되기 에 충분한 힘과 물질 플럭스를 가짐으로써, 상기 중합체 웨브가 성형 부재의 제1개구 패턴의 상에 부합하여 웨브에 표면변이 패턴을 부여하고, 상기 표면변이의 각각이 기저부와 단부를 갖게되도록 하는 수단과,(e) 상기 표면변이가 상기 성형부재의 최내측 표면에 기초가 되는 관계로 상기 정적인 유체 흐름을 계속 받는 동안 웨브에 성형된 표면 변이의 단부를 지지하기 위한 다공성 지지부재로서, 이 다공성 지지부재는 상기 성형부재의 개구보다 빈도가 높고 크기가 작은 제2개구 패턴을 나타내므로써 상기 표면 변이의 각각의 단부가 유체 흐름에의해 파괴됨이 없이 대단히 얇게되어 그 주위에 연속 접합된 표면 변이의 최대 진폭지점에 일치하는 미소기포를 성형하고, 상기 미소기포는 상기 표면 변이의 기조부보다 대단히 얇은 대단히 유연하고 유체 비투과성인 연속막을 구성하며, 또한 상기 미소기포는 제1평면에 평행한 제2평면에서 측정하여 그 주위에 연속 고정된 비교적 두터운 기저부의 최소내부 단면보다 크고 상기 표면 변이의 진폭에 수직한 제1평면에서 완전히 팽창된 상태로 측정하여 최대 내부단면을 나타내도록 하는 상기 다공성 지지부재와,(f) 상기 성형 부재로부터 유체 비투과성인 미소기포형 중합체 웨브를 제거하는 수단을 구성하고 있음을 특징으로 하는 중합체 웨브의 연속 성형 장치.
- 제18항에 기재된 방법을 연속 수행하기 위한 장치에 있어서,(a) 상기 표면 변이와 대응하고 성형부재의 최외측으로부터 최내측 표면까지 뻗어있는 제1개구 패턴 연속 성형 부재와,(b) 상기 연속 성형 부재를 연속적으로 움직이기 위한 구동 수단과,(c) 상기 중합체 웨브를 상기 이동 성형부재와 연속적으로 접촉시키는 수단과,(d) 상기 웨브가 상기 성형부재에 지지되어 있는 동안 편평한 중합체의 웨부의 노출 표면에 접촉하도록 위치된 그 주위에 다수의 블라인드 모세관 네트워크를 갖는 탄성 변형 롤과,(e) 상기 디스플레이블라인드 모세관 네트워크를 중합체 웨브와의 접촉 이전 유체로 충진하기 위한 수단과,(f) 상기 성형부재와 상기 탄성 변형 롤 사이에 충분한 힘을 가하여 상기 탄성 변성 롤 상에 상기 블라인드 유체 충진된 모세관 네트워크를 적어도 일부 붕괴시키므로써 그 내부의 유체가 웨브를 파괴함이 없이 상기 웨브를 성형 부재쪽으로 영구 변형시키는 수단으로서, 상기 중합체 물질의 웨브가 상기 블라인드 모세관 네트워크에 초기에 포함된 유체에 의해 가해지는 유압으로 인하여 성형부재에서 제1개구 패턴의 상과 일치하는 표면변이 패턴을 수득하고, 각 표면 변이가 그 주위에 연속 접합된 표면 변이의 최대 진폭점과 일치하는 적어도 하나의 미소기포를 포함하여, 상기 미소기포는 표면 변이의 기저부보다 대단히 얇고 대단히 유연하면 실질적으로 유체 비투과성인 연속막을 구성하고, 또한 상기 미소기포는 제1평면에 평행한 제2평면에서 측정하여 그 주위에 연속 고정된 비교적 두터운 기저부의 최소내부 단면보다 크고 상기 표면 변이의 진폭에 수직한 제1평면에서 완전히 팽창된 상태로 측정하여 최대 내부 단면을 나타내도록 하는 상기 수단과,(g) 상기 성형부재로부터 유체 비투과성인 미소기포형 중합체 웨브를 제거하는 수단을 구성하고 있음을 특징으로 하는 중합체 웨브의 연속 성형 장치.
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