KR100239272B1 - 무변형 연신 적층 웨브를 증분식으로 연신시키기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

"무변형" 연신 적층 웹을 증분적으로 연신하기 위한 개선된 방법과 장치는 적어도 초기 연신점까지, 초기 연신 방향으로 탄성을 부여한다. 상기 "무변형" 연신 적층 물질(1)은 적어도 두겹의 물질(4a, 5, 6)로 이루워지며, 이 물질은 거의 무장력("무변형") 상태로 적어도 동일 연신 표면의 일부부을 따라서 단속적으로 또는 거의 연속적으로 서로 부착된다. 겹중 하나(4a)는 연신가능하고 탄적이나, 제 2 겹(5, 6)은 반드시 탄성적이지는 않으며, 연신 가능한 것이다. 제 2 겹은 적층물을 연신할 때 최소한 어느 정도 영구적으로 연신될 수 있으므로, 가해진 장력을 제거해도, 그것의 변형되지 않은 원래의 형태로 복귀되지는 않을 것이다.

이것은 가해진 장력이 제거될 때, 적층웹의, Z 방향 벌킹을 일으킬 뿐아니라, 그이후에 적어도 초기연신점까지 초기 연신 방향으로 탄성 연신을 일으킨다. 특히 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 증분적으로 연신되는 적층웹의 대향 외주 에지 부분은 연신방향에 평행한 방향으로 내향 배향된 그것의 미끄러짐 또는 수축을 거의 방지하기 위해서 억제될 수 있다. 이것은 증분식 연신 작업동안, 가능한 완전한 연신 정도를 수행하기 위해서 "무변형"연신 적층웹을 가압하므로써, 증분식 웹의 연신 작업의 효과를 최대로 한다.

Description

[발명의 명칭]

무변형 연신 적층 웨브를 증분식으로 연신시키기 위한 방법

[기술분야]

본 발명은 실질적으로 인장되지 않는[즉, ˝무변형(zero strain)˝] 상태로 제조되고 기계적인 연신에 의해 탄성을 부여할 수 있는 ˝무변형˝ 연신 적층웨브(˝zero strain˝stretch laminate web)에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 기계적인 연신에 의해 ˝무변형˝연신 적층 웨브의 소정 부분에 탄성을 부여할 수 있는 웨브의 제조방법 및 장치에 관한 것이다.

특히 바람직한 실시예에서, 본 발명은 웨브를 가공방향으로 연속해서 고속으로 이동시키는 동안 이러한 ˝무변형˝ 연신 적층 웨브의 소정 부분에 하나 또는 그 이상의 방향에서 탄성을 부여하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 요대(waistband)를 따라 서로 연결된 일회용 기저귀와 같은 다량의 흡수성 물품을 포함하는 ˝무변형˝연신 적층 웨브에 관한 것으로, 상기 웨브내의 각각의 기저귀는 탄성중합체 요소가 실질적으로 인장되지 않은 상태에 있는 동안, 상면시트나 배면시트 또는 양자에 고정된 적어도 하나의 탄성중합체 요소를 추가로 포함하며, 웨브의 적어도 일부는 웨브를 영구적으로 연신시키기에 충분한 기계적인 연신을 받는 실질적으로 인장되지 않는 탄성중합체 요소를 수용하고 있고, 상기 탄성중합체 요소는 웨브에 부착되어 있다. 웨브가 탄성중합체 요소에 부착되지 않은 정도까지, 인장력이 제거되고 상기 탄성중합체 요소가 그의 실질적으로 인장되지 않은 형상으로 복귀되면, 영구적으로 연신된 웨브는 탄성중합체 요소의 평면에 직교하는 방향으로 탄성중합체 요소에 대한 인접한 부착점 간의 z-방향벌킹이 진행된다. z-방향 벌킹(z-direction bulking)의 정도에 관계없이, 웨브의 ˝무변형˝ 적층부는 그후, 적어도 최초의 연신점까지 최초의 연신 방향으로 탄성적으로 연신될 수 있다.

특히 바람직한 실시예에 있어서, 본 발명은 한쌍의 맞물림 파형 롤 사이에 적층 웨브를 통과시키는 것에 의해 적층 웨브를 기계적으로 연신시키는 방법 및 장치에 관한 것이다.

또한 본 발명은 본 발명의 방법 및 장치에 의해 제조된 개별 탄성부를 구비한 기저귀와 같은 흡수성 밴드 구조에 사용하는 것에 관한 것이다.

[배경기술]

간단히 말해, 본 명세서에서 사용하는 ˝무변형˝연신 적층 웨브라는 용어는 실질적으로 인장되지 않는(˝무변형˝) 상태로 그들의 공동면의 적어도 일부를 따라, 단속적으로 또는 실질적으로 연속적으로 서로간에 고정된 적어도 두개의 플라이의 재료로 구성된 적층 웨브를 의미한다. 플라이(plies)중 적어도 하나는 연속적으로 고속 처리하기 위해 연속 웨브의 형태를 갖는 것이 바람직하다. 플라이 중 다른 것은 소정의 위치에서 연속 웨브에 부착된 연속 웨브 또는 불연속 요소나 접착제로 구성될 수 있다.

앞에서 사용한 바와 같이, ˝단속 접합된 적층 웨브(intermittently bonded laminate web)˝라는 용어는 인장이 가해지기 전에 플라이가 불연속 이격된 지점에서 서로 처음 접합되거나 또는 플라이가 불연속 이격된 영역에서 서로 실질적으로 접합되지 않은 적층 웨브를 의미한다. 제 1 유형의 단속 접합된 적층 웨브는 열접합가능한 2개의 플라이를 가열 패턴의 엠보싱 롤에 통과시키거나 또는 플라이중 하나가 다른 플라이와 접촉하기 전에 접착제의 별개의 이격 영역을 플라이중 하나에 가하는 것에 의해 형성될 수 있는 반면, 제 2 유형의 단속 접합된 웨브는 접착제를 도포한 다공성 플라이 또는 스크림(scrim)을 한쌍의 실질적으로 연속된 플라이 사이에 공급하는 것에 의해 제조할 수 있다. 반대로, ˝실질적으로 연속된˝접합 적층 웨브는 인장이 가해지기 전에 플라이가 그의 경계면 영역에 걸쳐서 최초에 서로 실질적으로 연속적으로 접합된 적층 웨브를 의미한다. 실질적으로 연속 접합된 적층 웨브는 제 1 플라이가 가열상태에 있는 동안, 실질적으로 연속된 제 1의 열가소성 접착제 플라이를 제 2 플라이상에 직접 압출하거나, 2개의 가열 접착제 플라이를 고온의 매끈한 표면형 롤 닙 사이에 통과시키거나, 실질적으로 연속된 접착제코팅, 스프레이(spray) 또는 밀집형 멜트 블로운(melf blown)을 그것이 다른 플라이와 접촉하기 전에 플라이중 하나에 가하는 것에 의해 형성할 수 있다.

본 발명의 ˝무변형˝ 연신 적층 웨브에 사용되는 플라이중 하나는 연신 가능하며 탄성중합체인 재료로 구성된다. 즉, 가해진 인장력이 제거된 후에는 실질적으로 인장되지 않은 본래 크기로 복귀될 것이다. 탄성중합체 플라이에 고정된 제 2 플라이는 연신가능할 수 있으며, 가장 바람직하게는 늘어날 수 있지만, 반드시 탄성중합체일 필요는 없다. 제 2 플라이는 조성 여부에 관계없이 연신상태에서 적어도 어느 정도는 영구적으로 연신될 것이며, 따라서 가해진 인장력이 제거되면 이것은 그의 본래의 변형되지 않은 형태로 완전히 복귀되지 않을 것이다. 영구적으로 연신된 제 2 플라이가 연신 작업후에 탄성웨브에 부착되지 않는 정도까지, 영구적으로 연신된 제 2 플라이는 그것이 부착된 탄성웨브가 x-y 평면에서 실질적으로 변형되지 않은 형태로 돌아올 때, 그것의 탄성웨브에 대한 부착점 사이에서 z 방향으로 확장된다. 연신후 x-y 평면에서 근접 부착점 사이의 길이가 길수록, 완성된 적층 웨브에서의 z 방향 확장의 정도는 더 클 것이다. z 방향 확장 정도에 관계없이, 결과적인 ˝무변형˝ 연신 적층 웨브는 그후 적어도 최초의 연신점까지 최초의 연신 방향으로 탄성적으로 연신될 수 있다.

본 발명이 속하는 연신 적층 웨브를 설명하는데 본 명세서에서 사용하는 ˝무변형˝ 이란 용어는 전술한 유형의 웨브를 설명하는데 종래의 기술자들에 의해 사용된 명세서의 개시내용은 아니지만, 이것은 이후에도 이런 웨브들을 설명하기 위해 본 명세서에서는 일관성 있게 사용한다.

단속 접합된 ˝무변형˝ 연신 적층 웨브의 하나의 최초의 실시예가 1937년 3월 30일 갈리간(Galligan) 등에게 허여된 미국 특허 제 2,075,189 호에 개시되어 있다. 상기 미국 특허 제 2,075,189 호에 논의된 개시에 따라, 2 개의 중첩된 연속 고무 플라이(그중 하나의 플라이에는 인장이 가해지고 종방향으로 연신된다)는 동일 원주속도로 회전하는 한쌍의 압력 롤 사이를 통과한다. 그중 하나의 롤은 소망하는 패턴내에 비교적 작거나 좁은 돌출부를 구비한다. 돌출부는 제 2 롤과 접촉하여 두개의 플라이의 고무의 작은 부분과 서로 접착되도록 가압함으로써, 중첩 플라이의 비교적 밀접하게 이격된 작은 영역은 가압 롤상의 돌출부와 유사한 패턴으로 결합될 것이다.

미국 특허 제 2,075,189호에 따르면, 돌출부를 갖는 롤과 협동하는 롤은 매끄러울 수도 있으며, 그대신 다른 롤상의 돌출부와 유사한 맞물림 돌출부를 구비할 수 있다. 롤은 두개의 고무 플라이의 조합 두께에 따라 접합 영역의 고무를 바람직하지 않게 얇게(thinning)하지 않고도 소망하는 접합 압력을 제공하기에 충분한 정도로 이격된다.

접합 플라이가 롤로부터 풀려짐에 따라 연신 플라이상에 작용하는 인장은 느슨해지며, 그 결과 플라이의 길이는 수축되고 폭은 약간 확장된다. 그에 따라, 단속 접합된 비연신 플라이는 수축될 수 없기 때문에, 이것은 길이방향으로 끌어올려 주름 또는 굴곡부(4)가 된다. 미국 특허 제 2,075,189 호의 제 1 도 및 제 2 도에 도시한 특정 실시예에서, 상부 또는 주름 플라이는 참조번호(1)로 표시된 반면 연신 또는 배면 플라이(backing ply)는 참조번호(2)로 표시되어 있다. 참조번호(3)는 두개의 플라이가 압력에 의해 일체화 되는 지점에서 협소하고 평행한 이음선으로 보이는 것이다.

미국 특허 제 2,075,189 호에 개시된 연속 가공단계에서, 두개의 플라이 주름 재료로 구성된 전술한 단속 접합된 복합 재료는 축방향[이음선(3)에 실질적으로 평행한]으로 상당히 많이 연신되었고, 인장은 상부 주름 플라이(1)가 실질적으로 탄성한계를 초과하여 연신될 수 있을 만큼 충분하다. 그러나, 가해진 인장은 하부 또는 배면 플라이(2)의 탄성한계내에 유지된다. 필요한 경우, 측방향 연신은 변형 되지 않은 복합 재료의 본래의 폭의 8배 정도까지 이루어질 수 있다.

상부 플라이(1)가 그의 탄성한계를 초과하여 측방으로 연신되기 때문에, 그의 주름(4)은 반드시 측방향으로 영구적으로 얇아져서, 적층 시트상의 측방향 인장이 제거될 때 임의의 주름내에 있는 재료의 표면적은 평평하게 펴질 때, 배면 플라이(2)의 대응부의 면적보다 더 커질것이다. 결과적으로, 배면 플라이(2)가 측방으로 수축되면 상부플라이(1)상의 주름(4)은 측방향으로부터 끌어당겨지며, 그의 표면적이 전보다 훨씬 증가되었기 때문에 배면 플라이의 수축효과는 주름이 이음선(3)사이에서 매우 불규칙하고 비틀린 형태를 갖도록 한다. 다시 말해서 이것은 제 5 도 내지 제 7 도에 대략 도시한 바와 같이 복합재료의 z 방향 벌킹을 발생시킨다. 미국 특허 제 2,075,189 호는 완성된 ˝무변형˝ 연신 적층재가 수영복, 수영모자, 구두, 앞치마 및 그밖의 다른 용품의 제조에 사용하기에 특히 적합하다는 것을 제시하였다.

타월, 수건용 재료 및 소비성 의류재와 같은 용도로 특별히 제시된 ˝무변형˝ 연신 적층 웨브의 다른 최초의 실시예가 1962년 3월 13일 하우드(Harwood)에게 허여된 미국 특허 제 3,025,199 호에 개시되어 있다. 특히, 미국 특허 제 3,025,199 호는 그물형 보강 네트워크(1)를 형성하도록 그들의 교차점에서 서로에 대해 접합된 섬조 또는 섬사(2, 3)의 교차 세트로 구성된 스크림(scrim)의 형성을 제시하였다. 한쌍의 섬유 부직포층(4, 5)은 교차 섬조에 의해 형성된 강화 네트워크(1)의 대향측면상에 적절히 부착된다.

미국 특허 제 3,025,199 호에 개시된 적층 웨브 구조는 그후에 하나 또는 그 이상의 방향으로 연신작업하여 강화 네트워크(1)의 대향면에 부착된 부직포 웨브(4, 5)를 영구적으로 확장시킨다. 미국 특허 제 3,025,199 호에 따르면, 이것은 적층 웨브를 적절한 롤 수단을 경유하여 가로로(즉, 횡가공방향으로) 연신시키는 것에 의해서, 또는 웨브의 측면 가장자리에 대향 인장력을 가하고 파지하는 수단(즉, 웨브를 걸어 펴는 장치)을 구비한 적절한 안내 컨베이어 체인에 의해서 실행 될 수 있다. 적층 웨브를 세로로 연신시키는 것이 필요한 경우, 미국 특허 제 3,025,199 호는 이것이 협동하는 저속 및 고속 롤 쌍에 의해 달성될 수 있음을 개시하였다.

미국 특허 제 3,025,199 호의 그물형 강화 네트워크(1)를 형성하는데 사용한 섬조(threads)(2, 3)가 특히 바람직한 실시예에서는 탄성적이기 때문에, 네트워크(1)는 적층 웨브에 가해진 어떤 인장력이 제거되자마자 실질적으로 변형되지 않은 소정의 형상으로 그 자체가 저장될 수 있다. 결과적으로, 미국 특허 제 3,025,199 호의 제 4 도의 단면도에 도시한 영구 확장된 최외측 플라이(4, 5)는 탄성 네트워크(1)내의 개구와 일치하는 비접합영역(6)내의 z 방향 벌킹을 보여준다.

복합 중합체의 플라이로 구성되고, 일회용 의복용으로 의도되는 단속 접합되며 실질적으로 연속 접합된 ˝무변형˝ 연신 적층 웨브의 최근의 실시예는, 1978년 8월 15일 시슨(Sisson)에게 허여되어 공동 양도된 미국 특허 제 4,107,364 호 및 1980년 6월 24일 시슨에게 허여되어 공동양도된 미국 특허 제 4,209,563 호에 개시되어 있다. 여기에서 참조용으로 본 명세서에서 인용하는 상기 미국 특허 4,107,364 호와 제 4,029,563 호는 그내에 개시한 ˝무변형˝ 연신 적층 웨브가 통상적인 의복재와 비교해 볼 때 그들의 상대적으로 낮은 단가로 인해 일회용 의복용으로 특히 적합한 것으로 개시하였다. 또한, 상기 특허 4,107,364 호와 제 4,209,563 호는 이런 ˝무변형˝ 연신 적층이 내복용으로 적합한 극히 경량의 용품에서 의복 요대용으로 적합한 중량의 용품까지의 범위에 걸쳐 많은 여러 형태로 제조될 수 있음을 개시하였다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 미국 특허 4,107,364 호와 제 4,029,563 호의 ˝무변형˝ 연신 적층은 비교적 탄성인 복합 중합 섬사로 실질적으로 구성된 적어도 하나의 플라이와 비교적 비탄성이지만 비교적 연신가능한 복합 중합 섬사로 구성된 적어도 하나의 플라이를 포함한다. 특히 바람직한 실시예에 있어서, 플라이들은 서로 접합되어 밀착 적층 웨브를 형성한다.

본 명세서의 앞부분에 지적한 바와 같이, 시슨의 특허에는 2개 유형의 웨브결합 형상을 개시하였는 바; 이것은 고온의 매끈한 롤 닙을 통해 성취될 수 있는 실질적으로 연속된 결합과; 고온의 패턴형 엠보싱 롤 닙을 통해 성취될 수 있는 것으로 다수의 이격된 지점에서 실질적으로 단속된 결합이 있다.

그후, 양 접합 구조에 사용한 적층 웨브는 연신 방향에서의 저탄성 모듈러스를 향상시킬 수 있도록 실질적으로 완벽한 이완에 따른 적어도 한 방향으로 바람직하게는 실질적으로 균일하게 연신시키는 바에 의해 기계적으로 작업된다. 단속 접합 적층 웨브의 경우에, 연신가능한 비교적 비탄성인 플라이는 연신작업으로 영구적으로 연신된다. 따라서, 가해진 장력이 해제되는 경우 이를 비교적 탄성인 플라이에 부착하는 단소 접합 사이에 벌킹되고 다발로 묶여진다. 다시말해서 이것은 z 방향으로 상당히 많은 양으로 묶여, 최초의 연신방향으로 적어도 최초의 연신점까지 탄성적으로 연장될 수 있는 ˝무변형˝ 연신 적층 웨브를 생성한다. 실질적으로 연속 접합된 적층 웨브의 경우, 비교적 비탄성인 영구 연신형 중합섬사는 적층 웨브상의 인장이 제거되어도 수축되지 않는다. 따라서, 그것들은 상당한 미세한 크기로, 즉 적층 웨브상의 장력이 제거될 때 비교적 탄성인 중합섬사에 대한 그들의 결합점 사이로 루핑, 벌킹 및 다발화가 된다. z 방향 벌킹이 이런 연속 결합 적층 웨브에서 덜 나타나지만, 이런 유형의 ˝무변형˝연신 적층 웨브는 연신방향으로 적어도 최초의 연신점까지 탄성적으로 연장될 수 있다.

연속 또는 단속인 결합 구조를 사용하는 ˝무변형˝연신 적층 웨브의 많은 예와, 이런 웨브를 제조하는 방법은 앞에서 설명한 상기 미국 특허 4,107,364 호와 제 4,209,563 호에 개시되어 있다.

일회용 의류 용품에서 ˝무변형˝ 연신 적층재로 사용하려는 시슨의 제의는 본 기술분야에서 많은 작업자들에 의해 수행되어 왔다. 예를 들면 1985년 6월 25일 네스(Ness)에게 허여된 미국 특허 제 4,525,407 호를 보면, 이것은 비연신적이며 낮은 확장성 기재(substrate)에 단속적으로 접합된 인장되지 않은 탄성부재로 구성된 하나 이상의 ˝무변형˝ 연신 적층 복합재료와과 협력하는 일회용 기저귀 및 수술용 가운을 개시한 것으로, 완성되는 적층은 연신에 의해 탄성이 부여된다.

상기 미국 특허 4,525,407 호의 제 1 도 내지 제 3 도는 탄성붕대 또는 랩으로 사용하도록 고안된 간단한 두개의 플라이 ˝무변형˝ 연신 적층 웨브를 개시하였다. 상기 적층 웨브는 구멍이 형성되지 않은 탄성부재(10)와 비연신의, 비주름형기재(12)를 포함하는 바, 이것은 연신전에는 탄성부재보다 쉽게 연신할 수 없으며 탄성부재보다 낮은 탄성 복원성을 지닌다. 기재와 탄성부재는 규칙적인 또는 불규칙한 패턴으로 이격된 지점(14)에 단속 접합되어 있다. 다음에 적층 웨브는 제 2 도에 도시한 화살표의 방향으로 연신된다. 가해진 장력이 제거된 상태에서 탄성부재(10)는 제 3 도에 대략 도시한 바와 같이 결합점(14)사이에 영구 연신형 기재(12)의 주름, 즉 z-방향 벌킹을 일으킨다. 미국 특허 제 2,075,189 호, 제 3,025,199 호, 제 4,107,364 호, 제 4,209,563 호의 상술한 ˝무변형˝ 연신 적층 웨브와 같이, 상기 미국 특허 제 4,525,407 호에 개시된 완성 적층 웨브는 다음에 최초의 연신 방향으로 적어도 최초의 연신점까지 탄성적으로 연신될 수 있다.

다른 탄성 복합웨브(30)의 실시예가 미국 특허 제 4,525,407 호의 제 5 도 내지 제 8 도에 도시되어 있다. 상기 실시예에는 횡방향 스트랜드(22)와 종방향 스트랜드(24)를 지닌 그물형 탄성요소(20)를 사용한다. 미국 특허 제 4,525,407 호의 그물형 탄성요소(20)는 상기 미국 특허 제 3,025,199 호에 제 1 도 내지 제 4 도에 개시한 그물형 탄성 강화 부재(1)와 대략 유사한 것으로 보인다. 미국 특허 제 3,025,199 호와 같이, 미국 특허 제 4,525,407 호 역시 탄성부재(20) 보다 낮은 연신성과 탄성 복원성을 지닌 제 1 기재(28)를 사용한다. 제 1 기재(28)와 실질적으로 동일한 물리적 성질을 지니며, 탄성부재(10)가 끼워진 제 2 기재(30) 역시 미국 특허 제 4,525,407 호에서 사용하였다.

미국 특허 4,525,407 호의 기재(28, 30)는 탄성부재가 실질적으로 인장되지 않는 상태인 반면, 적어도 그물형 탄성부재(20)의 대향면에 부착되어 있다. 필요하다면, 기재(28, 30)는 또한 그물형 탄성부재의 개구를 통해 서로 접합될 수 있다. 미국 특허 제 4,525,407 호의 개시에 따르면, 적층 웨브가 다음에 길이방향으로 연신될 때, 기재(28, 30)는 영구적으로 연신되고 서로 얇은 층으로 갈라질 수 있지만, 그물형 부재의 횡방향 및/또는 종방향 스트랜드를 포함하는 중간위치에서 그물형 탄성부재(20)에 불연속 결합상태로 남는다. 일단 웨브상의 장력이 제거되면, 그물형 탄성부재(20)는 웨브를 그물형 탄성부재(20)의 실질적으로 변형되지 않은 형상으로 회복시켜, 연신방향과 실질적으로 수직인 방향으로 탄성부재의 종방향 스트랜드(22)에 부착된 그들의 이격점간에 영구 연신형 기재(28, 30)의 z-방향 벌킹을 초래한다. 미국 특허 제 4,525,407 호의 제 9 도에 도시한 완성된 탄성 복합 웨브의 단면은 상술한 미국 특허 제 3,025,199 호의 제 4 도에 도시한 ˝무변형˝ 연신 적층 웨브의 단면과 실질적으로 유사하다.

상기 ˝무변형˝ 연신 적층 웨브 실시예에 대해 부가하여 설명하면, 상기 미국 특허 제 4,525,407 호의 제 9 도 내지 제 12 도는 일회용 기저귀의 대향 측면에지 및 단부를 따라 각기 확장가능한 각대부(legband portions)(136, 137)와, 확장가능한 요대부(waistband portions)(138, 139)를 제공하기 위한 탄성 복합재료의 사용을 개시하였다. 이런 탄성 복합재료는 제조중에 의복 또는 붕대에 조합되며, 필요에 따라서는 연신되어 최초의 연신방향으로 상당한 탄성 확장성을 제공한다. 미국 특허 제 4,525,407 호에 따르면, 상기 연신작업은 제조 공정중에 그것에 가하거나 그것을 연신시킬 수 있는 바와 같이 최종 소비자에 의해 실행되거나 생산자가 행할 수도 있다.

한쌍의 대향 소정 필름 층(214, 216)에 가열 밀봉된 그물형 탄성 고무줄(210)을 지닌 적층 웨브를 자동 연신시키는 방법이 미국 특허 제 4,525,407 호의 제 14 도에 개시되어 있다. 개시된 실시예에서, 한쌍의 매끄러운 고온의 역회전롤(224, 216) 사이에 형성된 닙 사이로 공급된 복합재료를 포함하는 3개의 층은 가열되어 그물형 고무를 2개의 필름(214, 216)층에 밀봉하여 3층 복합재료를 복합한다. 다음에 고온 밀봉 복합재료(228)는 냉각되어 열 접착이 ˝완성˝되는 것을 조장하는 한쌍의 제 2 역회전 롤(230, 232) 사이에 형성된 닙으로 공급된다. 한쌍의 제 2 역회전 롤(230, 232)로부터 나오는 복합웨브(234)는 2쌍의 롤사이에서 복합웨브(234)를 취출하기 위해, 한쌍의 제 2 역회전 롤(230, 232) 보다 빠른 원주속도로 회전하는 한쌍의 제 3 역회전 롤(236, 238)의 닙으로 공급되어 진다.

미국 특허 제 4,525,407 호에 따르면, 이러한 취출에 의해 필름(214, 216)을 연신시키며 그물형 탄성 스크림내의 구멍을 통해 필름(214, 216)사이에 먼저 형성된 고온 밀봉 접합을 파열시킨다. 상기 미국 특허 4,525,407 호에 따르면 고무줄로 복합재료를 길이방향으로 연신시키는 것 역시 종방향 스트랜드와 필름(들)간의 시일을 파열시켜 단지 필름층(214, 216)에 결속된 횡방향 스트랜드만 남는다. 연신 복합재료(244)가 한쌍의 제 3 역회전 롤(236, 238)로부터 취출됨에 따라, 길이방향 또는 가공방향 인장이 제거되고 복합재료(244)는 한쌍의 제 2 역회전 롤(230, 232)의 원주속도와 실질적으로 동일한 원주속도로 회전되는 얼레(windup)(246)로 공급된다.

넓게 이격된 지지점에 인장을 가해 적층 웨브를 연신시키는 동안, 다시말해 제 1 롤쌍(230, 232)과 제 2 롤쌍(236, 238)이 실질적으로 비탄성 필름 플라이(214, 216)를 영구적으로 연신시키는 중에 발명자들은 복합 웨브(234)의 비 지지부를 따라 측정한 바와 같이, 이러한 ˝무변형˝ 연신 적층 웨브내의 연신의 균일성은 제 1 롤 쌍(230, 232)과 제 2 롤 쌍(236, 238)간의 거리가 증가함에 따라서 감소한다. 제 1 및 제 2 롤쌍간에 주어진 어떠한 거리에 대한 이러한 비균일성은 제 1 롤쌍(230, 232)과 제 2 롤쌍(236, 238)간의 원주속도의 차에 따라서, 즉 복합 웨브(234)가 더 큰 정도의 연신을 받음에 따라 더욱 뚜렷해진다는 것을 알았다.

또한 발명자들은 상술한 공동으로 양도된 미국 특허 제 4,107,364 호 및 제 4,209,563 호에 개시된 특정한 제안중 하나를 따르는 것에 의해 이러한 불균일성의 문제점을 피할 수 있거나 적어도 줄일 수 있다는 것을 알았다. 다시말하면, ˝무변형˝ 연신 적층재가 웨브의 이동방향과 실질적으로 직교하는 회전축을 갖는 한쌍의 맞물림 주름형 롤 사이에 형성된 닙과 같은 증분식 연신장치를 통과함으로써, ˝무변형˝ 연신 적층재를 증분식으로 연신시킴을 알았다. 맞물림 주름형 롤은 연신 작업동안 주름의 폭과 대응하는 밀접하게 이격된 다수 위치에서 적층 웨브를 지지한다. 이것은 웨브의 최외측 단부만이 인장될 때 종종 발생되는 것과 같은 큰 국부적인 연신보다도 인접 지지점 사이에서 각각의 웨브의 지지되지 않는 부분에 실질적으로 균일한 증분식 연신을 야기시킨다.

˝무변형˝연신 적층재를 주름형 롤 사이에 통과시켜 증분식으로 연신시키는 것에 의해 탄성 확장성을 부여하는 미국 특허 제 4,107,364 호 및 제 4,209,563 호의 제안은 본 기술분야에서 적어도 한명의 후대 기술자에 의해 계승되었다. 가령, 1989년 5월 30일 사비(Sabbe)에게 허여되고 본 명세서에서 참고로 인용한 미국 특허 제 4,834,741 호를 살펴보기로 한다.

미국 특허 제 4,525,407 호와 같이, 미국 특허 제 4,834,741 호는 일회용 기저귀와 같은 일회용 의류를 개시하였는 바, 이는 그의 대향 요대 및 각 대부내의 한쌍의 연신 가능한 요소사이에 부착된 비연신 탄성중합체 요소를 포함하는 ˝무변형˝ 연신 적층재를 사용한다. 상기 미국 특허 제 4,834,741 호의 제 1 도에 도시한 탄성요소(41)는 연신가능한 상면시트 웨브, 연신가능한 배면시트 웨브 또는 2개의 시트 웨브 모두에 실질적으로 이완된 상태로, 기저귀 웨브의 요대부에 부착되어 있다. 미국 특허 제 4,834,741 호에서 사용한 접합 형상은 적층재를, 2개중 하나는 고온이며 그의 표면상에 다수의 증가점을 갖는 2개의 롤 사이에 형성된 가압 닙에 통과시켜 얻는 단속형 또는 점탄성의 고온 용융 가압 감광성 접착제의 얇은 띠를 하나의 웨브상에 배치한 후 적층재를 한쌍의 매끈한 표면을 지닌 롤 사이에 형성된 가압닙에 통과시켜 다른 웨브에 상기 고온용융 가압 감광성 접착제를 눌러붙여 얻게 되는 바와 같은 연속 형태일 수 있다.

사용된 접합 형상에도 불구하고, 탄성 웨브요소(41)를 함유하는 기저귀 웨브의 일부는 그후 상기 미국 특허 제 4,834,741 호의 제 5 도 및 제 6 도에 대체로 도시한 바와 같이, 한쌍의 주름형 롤(31)상의 주름을 맞물리게 하는 것에 의해 횡가공방향으로 측방향으로 연신된다. 동시에 탄성 요소 부착물 영역내의 연신가능한 상면시트 및 배면시트 웨브의 일치하는 부분은 증분식으로 연신되고 연신되어 영구적인 연신 및 횡가공방향으로 분자 배향을 부여하게 된다. 주름형 롤(31)은 가공방향과 실질적으로 평행하게 정렬된 맞물림 주름을 지니기 때문에, 웨브의 증분식인 연신은 횡가공방향으로 발생된다. 따라서, 특허 제 4,834,741 호의 기저귀 웨브중 완전 처리된 요대부는 그후 적어도 최초의 연신점까지 횡가공방향으로 탄성적으로 연신될 수 있다.

유사한 가공방향 연신작업은 미국 특허 제 4,834,741 호의 기저귀 웨브를 제 12 도 및 제 13 도에 대체로 도시한 바와 같이 다른 한쌍의 맞물림 파형 롤(89)사이에 통과시켜, 비연신 탄성요소(42)를 지닌 대향 각대에 대해 실행하는 것이 바람직하다. 파형 롤(89)은 횡가공방향과 실질적으로 평행하게 정렬된 맞물림 주름을 지니기 때문에, 웨브의 증분식 연신은 가공방향으로 수행된다. 따라서, 미국 특허 제 4,834,741 호의 기저귀 웨브의 각대부는 다음에 적어도 최초의 연신점까지 가공방향으로 탄성적으로 연신될 수 있다.

˝무변형˝ 연신 적층 웨브를 증분식으로 연신시키기 위해서, 파형 롤을 사용하는 미국 특허 제 4,107,364 호 및 제4,209,563 호의 제안은 웨브의 전체 표면 또는 많은 부분이 처리되는 경우, 예상된 문제점은 웨브와 같은 단지 소정의 개별 부분만이 처리되거나 또는 웨브의 단지 소정 부분만이 ˝무변형˝연신 적층 복합재료를 포함하는 경우 발생한다. 예를 들면, 상술한 미국 특허 제 4,107,364 호 및 제 4,209,563 호의 제 5 도, 제 6 도, 제 12 도 및 제 13 도에 도시한 기저귀 웨브의 단지 허리부 및 다리부만이 ˝무변형˝ 연신 적층재로 구성되는 경우, 이들이 맞물림 파형 롤사이를 통과하는 경우 소망의 연신 방향에 평행한 방향으로 기저귀 웨브의 ˝무변형˝부분이 미끄러지거나 또는 수축되는 경향이 있다.

소망의 연신 방향에 평행한 방향으로의 적층 웨브의 ˝무변형˝부분의 활주 또는 수축은 증분식 연신 공정에 악영향을 미친다. 그러한 경우에, 탄성 요소가 접합되는 비교적 비탄성 플라이 또는 플라이들은, 적층 웨브가 웨브 연신 방향에 평행한 방향으로 전체적으로 수축되지 않는다면 이 경우와 같이 크게 연신되지 않는다. 그 결과, 결과적인 ˝무변형˝ 연신 적층 웨브의 작용이 가해지거나 연신된 부분은, 완성품을 웨브로부터 절단하여 사용자에게 적용되는 경우 보다 주름 및 탄성 연신성의 정도가 낮다.

상술한 문제점은 증분식으로 연신된 웨브 또는 연신 적층 웨브의 일부분내에 포함된 개별 탄성 요소의 사이즈가 보가 작게 연신되면 될수록 보다 심각해진다.

[발명의 목적]

따라서, 본 발명의 목적은 증분식 연신 작업의 유효성을 최대화하는 방법으로 ˝무변형˝ 연신 적층 웨브를 증분식으로 연신시키기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 특히 바람직한 실시예에 있어서, ˝무변형˝연신 적층 웨브의 대향 외주 연부를 구속하여, 구속 지점의 사이에서 상기 적층 웨브에 증분식 연신을 가하는 경우에 연신 방향에 평행한 방향으로의 활주 또는 수축을 방지하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 연속적으로 이동하는 ˝무변형˝연신 적층 웨브내에 작은 개별 탄성 영역을 쉽게 형성할 수 있는 효과적인 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

[발명의 개시]

본 발명은 적어도 최초의 연신 지점까지 최초의 연신 방향으로 탄성을 제공하기 위해 ˝무변형˝ 연신 적층 웨브를 증분식으로 연신시키기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 본 기술 분야에 숙련된 자들에게 공지된 바와 같이 ˝무변형˝연신 적층 웨브는 이에 탄성을 부여하도록 ˝무변형˝연신 적층 웨브와 같이 증분식으로 연신시키기 위한 맞물림 파형 롤을 사용하는 것이다. 본 출원인은 실질적으로 인장되지 않는 탄성중합체 요소를 포함하는 이러한 적층 웨브의 ˝무변형˝ 부분이 웨브를 맞물림 파형 롤사이에 통과시킴으로써 증분식으로 연신될 때 소망의 연신 방향에 평행한 방향으로 내측방향으로의 미끄러짐 또는 수축이 실행되는 것을 발견하였다. 또한, 본 출원인은 탄성 요소가 단속적으로 또는 실질적으로 연속적으로 고정되는 비교적 비탄성의 기다란 웨브가 웨브의 연신 방향에 평행한 방향으로 이러한 내측 활주 또는 수축이 실행되지 않는다면 이 경우에 달리 큰 정도로 길게연신되지 않기 때문에, 이러한 내측 활주 또는 수축이 증분식 연신 공정에 효과적이지 않다는 것을 알게 되었다.

출원인은 증분식 연신 공정중에 ˝무변형˝연신 적층 웨브의 적어도 비탄성의 기다란 웨브 부분의 대향 외주 연부를 수축시키기 위한 방법 및 장치를 제공함으로써 상기 문제를 해결할 수 있다는 것을 알았다. 이러한 실시예에서, ˝무변형˝연신 적층 웨브의 탄성 요소 부분은 증분식 연신 공정 동안에 또는 제한된다.

특히 바람직한 실시예에 있어서, ˝무변형˝연신 적층 웨브의 대향 외주 연부는 적어도 어느 정도 맞물리는 파형을 갖는 한쌍의 파형 롤을 웨브가 통과할 때 웨브에 진공을 가하거나 고정력을 가함으로써 제한된다.

[도면의 간단한 설명]

본 명세서는 본 발명을 구성하는 것으로 간주되는 주제를 상세히 지적하고 명확하게 주장한 특허청구범위로 종결되지만, 본 발명자는 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명으로 부터 더욱 잘 이해하리라 여겨진다.

제 1 도는 일회용 기저귀의 웨브 조립체를 간결하게 도시한 사시도로, 웨브 조립체는 그의 길이방향을 따라 일정하게 이격된 위치에 부착된 탄성 패치를 구비하며, 상기 웨브는 탄성중합체 패치와 일치하는 영역내의 맞물림 파형 롤을 이용하여 증분식 연신 공정이 가해지며, 상기 웨브는 많은 일회용 기저귀를 제조하기 위해 그 길이부를 따라 소정의 지점에서 절단되며, 각 웨브는 적어도 한쌍의 측방으로 연신가능한 측면 패널을 구비하는 것을 나타낸 도면.

제 2 도는 진공 웨브 구속장치를 사용하는 본 발명의 특히 바람직한 실시예의 간략한 사시도.

제 2a 도는 기저귀 웨브를 하부 파형 롤에 감기 위해 중간 롤을 사용하는 방법을 도시하는 것으로, 제 2 도에서 2A-2A 선을 따라 취한 개략적 단면도.

제 2b 도는 제 2 도의 삽입부(2b)에 취한 확대도로서, 기저귀 웨브의 ˝무변형˝ 연신 적층부가 그 사이를 통과할 때 파형 롤의 상호 맞물림 정도를 도시하는 도면.

제 3 도 및 제 4 도는 본 발명의 명세서에 개시된 증분식 연신 공정중에 사용될 수 있는 본 발명의 변형예의 웨브 구속장치를 도시하는 개략적인 사시도.

제 3a 도는 최상측 파형 롤(25) 및 최하측 파형 롤(21)을 결합하는 중심선을 따라 제 3 도에 도시된 삽입부(3A)에서 취한 개략적인 확대 단면도.

제 4a 도는 최상측 파형 롤(25) 및 최하측 파형 롤(21)을 결합하는 중심선을 따라 제 3 도에 도시된 삽입부(4A)에서 취한 개략적인 확대 단면도.

제 4b 도는 웨브가 제 4a 도에 도시된 형태의 파형 롤 닙을 통과한 후에 본 발명의 단속 접합된 ˝무변형˝ 연신 적층 웨브의 개략적인 확대 단면도.

제 4c 도는 웨브가 제 4a 도에 도시된 형태의 파형 롤 닙을 통과한 후에 본 발명의 실질적으로 연속 접합된 ˝무변형˝연신 적층 웨브의 개략적인 확대 단면도.

제 5 도는 본 발명의 변형예의 증분식 웨브 연신 장치의 개략도.

[발명의 상세한 설명]

이하의 본 발명의 설명은 사전선택된 탄성 영역을 갖는 일회용 기저귀 구조에 관련한 것이지만, 본 발명은 전체적으로 ˝무변형˝ 연신 적층부로 구성되거나 또는 별도의 고립된 ˝무변형˝ 연신 적층부로 이루어진 연속적으로 이동하는 웨브상에서 매우 용이하게 고속으로 실시할 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

기저귀 제조방법 및 첨부산 제 1 도 내지 제 4b 도에 개략으로만 도시한 기저귀는 필요한 경우, 1978넌 3월 28일 부엘(Buell)에게 허여되고 본 명세서에서 참고로 인용한 미국 특허 제 4,081,301 호에 개시된 제조방법 및 기저귀와 대체로 유사한 것일 수 있다. 그러나, 미국 특허 4,081,301 호의 탄성 가대들은 선택적인 것이며 간략하게 하기위해 본 명세서에는 도시하지 않았다. 제 1 도 내지 제 4a 도에 개략적으로 도시한 기저귀 웨브와 모래시계형 기저귀(hourglass-shaped diapers)는 모래시계의 하나 또는 2개 세트의 귀부에 탄성 측면패널을 사용한다. 적어도 한쌍의 귀에 이런 탄성 측면패널을 만드는 데 사용할 수 있는 이러한 불연속 탄성요소의 위치 결정은 1989년 8월 15일 우드(Wood) 등에게 허여된 미국 특허 제 4,857,067 호에 대략 개시되어 있으며 역시 본 명세서에서 참고로 인용한다.

제 1 도를 참조하면, 여기에는 상호연결된 다수의 일회용 기저귀(2)로 구성된 연속 웨브(1)가 도시되어 있다. 각 기저귀는 흡수성 패드 요소(3)와, ˝생(live)˝ 복합 또는 천연고무, 복합 또는 천연고무 포움(natural rubber foam), 탄성필름, 탄성 부직포 적층 또는 탄성중합체 스크림(elastomeric scrim) 등으로 제조할 수 있는 소정의 이격 위치에서 웨브에 부착된 한쌍의 탄성요소 또는 패치(patches)(4a)로 구성되며, 상기 흡수성 패드 및 탄성 패치는 습기 불투과성 배면시트(5)와 습기 불투과성 상면시트(6) 사이에 배치되어 있다. 불투과성 배면시트는 전형적으로 1 밀(mil) 두께의 폴리에틸렌 필름과 같은 연신 가능한 중합체 재료로 구성되며 불투과성 상면시트는 전형적으로 연신 가능한 부직 섬유재(nonwoven fibrous material) 또는 연신가능한 다공성 중합체 필름으로 구성된다.

탄성 요소 또는 패치(4a)에 사용할 수 있는 특히 바람직한 재료는 적어도 약 400% 파괴에 대한 연신 및 변형되지 않은 길이의 50% 연신에서 시료폭의 인치당 약 200g의 연신력을 갖는 포움(foams)으로 구성된다. 사용할 수 있는 발견된 예시적인 포움들은, 미국 뉴저어지주 파라머스 소재의 제네랄 포움(General Foam)사로부터 입수할 수 있는 약 80 밀(mil)의 비하중 캘리퍼(no-load caliper) 또는 두께와 약 2.06 1b/ft³(입방 피트당 파운드)[0.033g/㎤(입방 센티미터당 그램)]의 밀도를 갖는 General Foam Polyurethane foam No. 40310과; 일본 요꼬하마 소재의 브리지스톤(Bridgestone)사로부터 입수할 수 있는 것으로 약 80 밀(mil)의 비-하중 캘리퍼 또는 두께와 약 2.06 1b/ft³(0.033g/㎤)의 밀도를 갖는 Bridgestone SG polyurethane foam과; 미국 로드아일랜드주 미들레톤 소재의 펄플렉스 인코포레이티드(Ful flex Inc.)사로부터 입수 할 수 있는 것으로 약 50 밀(mil)의 비하중 캘리퍼 또는 두께와 약 13.1 1b/ft³(0.24g/㎤)의 밀도를 갖는 가교처리된 천연 고무(cross-linked natrual rubber)와; 미국 오하이오주 프레몬트 소재의 루돌로 콤포지트 코포레이션(Ludlow Composites Corporation)사로부터 입수 할 수 있는 것으로 50 밀(mil)의 비하중 캘리퍼 또는 두께와 약 13.3 1b/ft³(0.214g/㎤)을 갖는 가교 처리된 천연고무 포움(cross-linked natural rubber foam)이 있다.

배면시트(5)용으로 특히 바람직한 재료는 약 45-90% 선형 저밀도 폴리에틸렌과, 약 10-55% 폴리프로필렌으로 구성된 혼합물을 포함한다. 엠보싱 가공되지 않은 형태(unembossed form)로 사용한다면, 배면시트(5)는 전형적으로 약 1 밀(mil)의 비하중 캘리퍼 또는 두께를 보인다. 필요한 경우, 배면시트는 웨브의 취급 및 외관 특성을 향상시키기 위해 약 5.5 밀(mil)의 캘리퍼로 올록볼록하게 할 수 있다. 사용할 수 있는 것으로 발견된 배면시트재의 예로는, 미국 인디애나주 테레하우트 소재의 트레드가 인더스트리즈 인코포레이티드(Tredegar Industries, Inc.)사로부터 입수할 수 있는 것으로 RR8220 blend REDEM과, RR5475 blend ULAB가 있다.

하나의 특히 바람직한 불투과성 상면시트(6)용 재료로는 미국 메사추세츠주 윌폴 소재의 인터내셔날 페이퍼 캄파니의 계열사인 베라텍 인코포레이티드(Veratec, Inc.)사로부터 얻을 수 있는 것으로 제곱야드당 약 18-20 그램 범위의 기본중량을 가지며, 약 2.2 데니르 폴리프로필렌 섬유로 구성된 소수성 부직 카드형 웨브(hydrophobic, nonwoven carded web)로서, P8라 칭하는 것을 포함한다.

특히 바람직한 심미적인 외관은 배면시트(5), 상면시트(6) 또는 2개의 시트가 1982년 8월 3일 라델과 톰슨에게 허여되고 본 명세서에서 참고로 인용한 미국 특허 제 4,342,314 호에 개시된 형태의 탄성 3차원 중합체 웨브로 구성될 때 기저귀 웨브의 ˝무변형˝연신 적층부에서 달성된다.

배면시트재(5) 및 상면시트재(6)의 연속웨브는 주름지는 것을 방지하고 기저귀 조립체와의 정합을 촉진하며 완성된 기저귀 웨브가 나이프(22)에 의해 일회용기저귀(2)로 절단될 때까지 작업을 변화시킬 수 있게끔 가공방향으로 작은(본질적으로는 ˝무변형˝) 인장을 받도록 하는 것이 바람직하다.

기저귀 웨브 형성작업은 단지 제 1 도에 개략 도시되어 있다. 흡수성 패드편(3)은 일정속도로 소정의 간격을 유지하며 한쌍의 결합 또는 적층 롤(15)사이의 닙으로 공급된다. 특히 바람직한 실시예에 있어서, 흡수성 요소(3)는 사용시에 패드를 완벽하게 보전하기 위해 셀룰로스티슈 포장지내에 밀폐되어 있는 에어펠트(airfelt)로 제조하는 것이 바람직하다.

본 명세서의 도입부에서 지적한 바와 같이, 본 발명의 ˝무변형˝연신 적층 웨브는 단속 접합 구조 또는 실질적으로 연속된 접합 구조중 어느 것을 이용하여 제조할 수 있다. 단속 접합 구조는 통상적으로 적층내의 실질적으로 비탄성 웨브가 찍어지지 않고 연신할 수 있거나 늘일 수 있는 경우와 완성된 적층내에 고도의 z 방향 벌킹이 요구되는 경우에 바람직할 수 있다.

반대로, 연속 접합 구조는 통상적으로 z 방향 벌킹의 정도가 가장 중요하지 않으며 적층내의 하나 또는 그 이상의 비교적 비탄성 웨브가 파열됨이 없이 연신시키거나 늘이는 것이 어려운 경우 바람직하다는 것을 알았다. 후자의 경우에 있어서, 실질적으로 연속된 결합구조는 증분식 연신작업 후에도 비교적 서로 밀접하게 부착된 적층의 모든 층들을 유지한다. 따라서, 하나 이상의 비교적 비탄성인 웨브가 증분식인 연신작업중에 파열점에서 손상되더라도, 비탄성 플라이에 대한 비교적 비탄성인 웨브 또는 웨브들의 손상부와 비교적 근접 접착은 사용자가 발생된 어떠한 손상을 인식하는 데 어렵게 한다. 비교적 비탄성인 웨브에 발생되는 파열은 웨브의 의도한 기능, 즉 유체-불투과성을 손상시키지 않는다. 비교적 인장되지 않은 웨브에 발생되는 손상은 완성품에는 불리한 것으로, 증분식 연신 작업중에는 인지 되지 않는다.

그러므로, 특히 바람직한 본 발명의 ˝무변형˝연신 적층 웨브에서 연속 결합 구조의 사용으로부터 초래되는 예기치 못한 이익은 이것이 탄성제품의 제조를 가능케하여 본 발명의 적층에서 계속적으로 사용할 수 있는 비교적 무장력 웨브의 폭넓은 범위로 부터 선택할 수 있다는 것이다. 본질적으로, 이것은 통상적으로 본 발명의 ˝무변형˝연신 적층 웨브에서 인식할 수 있는 어떤 정도로 연신할 수 있다고는 여겨지지 않는 비교적 비탄성 웨브의 사용을 가능케 한다. 따라서, 특별한 말로 표현하지 않고도, 본 명세서와 특허청구범위에서 사용되는 ˝연신 가능한˝이란 용어는 증분식 연신작업동안 어느 정도의 시닝 또는 손상을 받게 되는 비교적 인장되지 않는 웨브를 배제하려고 의도하는 것은 아니다.

제 1 도의 실시예에서 볼 수 있는 바와 같은, 불투과성 연신가능한 배면시트재의 연속 웨브는 아교 공급기(10)에 근접한 위치로 보내진다. 단속 접합된 적층 웨브에 완성품에 z 방향 벌킹의 정도를 최대로 하는 것이 요구된다면, 아교 공급기는 배면시트(5)의 소정의 영역에 접착제의 불연속 또는 이격 스폿을 가하기 위해서 사용될 수 있으며, 이곳에 실질적으로 인장되지 않는 탄성패치(4a)가 배치될 것이다.

변형예로서, 대체로 연속 접합된 적층 웨브가 소망된다면, 아교 공급기(10)는 실질적으로 인장되지 않는 탄성 패치(4a)가 배치될 소정의 영역에서 배면시트(5)에 접착제(10a)를 실질적으로 균일하고도 연속적으로 가하도록 사용할 수 있다. 후자와 같은 유형의 특히 바람직한 실시예에서 따르면, 선택된 접착제는 연신 가능하며 아교 공급기(10)는 멜트 블로운 공급장치를 포함한다.

본 출원인이 본 발명의 실질적으로 연속된 결합된 ˝무변형˝연신 적층 웨브를 제조하는 데 특히 적합하다는 것이 발견된 이러한 멜트블로운 접착제 공급장치는 미국 조오지아주 게인스빌리 소재의 제이 앤드 엠 래버러터리즈(J ＆ M Laboratories)사로부터 입수할 수 있는 Model No. GM-50-2-1-GH 멜트블로운 스프레이 공급기이다. 상기 접착제 공급장치는 횡가공방향으로 측정할 때 인치당 20개의 오리피스를 가지며, 각 오리피스의 직경은 약 0.020 인치이다. 미국 오하이오주 파인들리 소재의 파인들리 어드히스브즈(Findley Adhesives)사로부터 얻을 수 있는 ˝A Findley H-2176 Hot Melt Adhesive˝는 약 340℉의 온도로 가열되는 것이 바람직하며 약 7.5-10mg/in²(제곱인치당 밀리그램)의 속도로 배면시트(5)에 제공된다. 약 425℉의 온도와 약 50psig의 압력으로 가열된 압축공기는 접착제 노즐내의 제 2 오리피스를 통해 유출되어 적층 작업동안 접착성 세모(fibrils)들을 균일하게 분포시키도록 한다.

기저귀 웨브의 결과적인 ˝무변형˝ 연신 적층부의 증분식 연신에 앞서 통과하는 시간동안 제 1 도의 참조번호(10a)로 대략 표시한 고온의 아교와 배면시트 웨브(5)와의 적층 접촉으로 배면시트에 유연성을 제공한다. 통상적인 폴리에틸렌 배면시트재와 같은 소정의 웨브에 대해서는, 이러한 유연성이 증분식 웨브 연신공정중에 배면시트의 손상을 최소화하는 데 유익하다는 것을 알았다. 이것은 생산되는 완성품에 불투과성 같은 어떤 기능이 부여된 웨브의 경우에는 특히 중요할 수 있다.

변형예로, ˝기저귀 웨브의 ˝무변형˝부분을 포함하는 구성요소는 비가열 접착제, 가열 접합, 가압접합, 초음파 접합등을 사용하여 서로 단속 또는 연속적으로 접합시킬 수 있다. 이 경우에 있어서, 필요하다면 유사한 결과를 얻기 위해 본 기술분야에서 잘 알려진 여러수단, 즉 복사 가열기(도시 않음), 고온 송풍기(도시 않음)등을 사용하여 배면시트 웨브(5)에 열에너지를 가할 수 있다.

2 개의 탄성중합체 재료(4)의 롤은 매 기저귀마다 탄성 패치(4a)의 소정의 길이를 그것의 주변부에 진공 유지 포트(도시않음)를 장착한 앤빌 롤(anvil roll)(11)상에 공급하는 속도로 작은(본질적으로 ˝무변형˝) 인장하에서 공급된다. 나이프(12)는 매 기저귀마다 한 커트(cut)를 만들며, 실질적으로 인장되지 않는 탄성 패치(4a)는 그것이 전이점(13)에 도달할 때까지 진공에 의해 그의 주변부에 부착된 앤빌 롤(11)과 이동한다. 전이점(13)에서 탄성 패치(4a)는 고압 송풍기에 의해 접착제(10a)와 결합하는 배면시트 웨브(5)의 소정의 부분으로 이송된다. 이송은 연속적이며, 앤빌 롤(11)에 부여된 진공과 배면시트 웨브(5)의 표면속도는 본질적으로 동일하다.

배면시트 웨브(5)와 그 길이를 따라 소정의 점에서 그것에 부착되어 있는 탄성 패치(4a)는 다음에 한쌍의 적층 또는 조합 롤(15)로 보내진다.

연신 가능한 섬유 부직 웨브 같은 불투과성 상면시트재(6)의 연속 웨브는 배면시트 웨브(5)상의 탄성 패치(4a)의 크기 및 위치와 실질적으로 일치하는 크기로된 접착제(14a)의 패턴이 적절히 가해지는 제 2 아교 접착기(14)에 아주 근접하게 가해진다. 배면시트재(5)에 따라, 상면시트재(6)에 가해진 접착제의 패턴을 상면시트재(6)의 성질 및 완성된 ˝무변형˝ 연신 적층 웨브에서 요구되는 특성에 따라 단속 또는 실질적으로 연속될 수 있다. 필요한 경우, 접착제 공급기(14)를 접착제 공급기(10)와는 별도로 사용할 수 있다.

배면시트 웨브(5)와, 상면시트 웨브(6) 및 흡수 패드(3)는 조합 롤(15)에서 서로 접촉된다. 웨브와 패드가 서로 접촉되기 직전에, 추가 접착제는 명확함을 위해 제 1 도에 도시하지 않은 수단에 의해 한쪽 또는 양쪽의 웨브 모두에 가해지는 것이 바람직하다. 추가 접착제는 배면시트, 상면시트 및 흡착패드의 소정의 부분에 서로 부착되어 기저귀 웨브(1)를 형성한다.

완전히 조립된 기저귀 웨브(1)는 다음에 한쌍의 접합 세팅 롤(16)을 통해 진행되는 것이 바람직하다. 접합 세팅 롤(16)은 아교의 누출을 최소화하기 위해 냉각시킬 필요가 있다.

완전히 조립된 기저귀 웨브(1)는 다음에 본 발명의 증분식 웨브 연신장치를 통해 보내는 것이 바람직하며, 이것은 단지 제 1 도에 참조번호(20)로 개략 도시되어 있다. 장치(20)로 사용할 수 있는 본 발명의 특히 바람직한 증분식 웨브 연신 장치의 상세도는 제 2 도에서 설명한다.

제 2 도를 참조하면, 실질적으로 인장되지 않는 패치(4a)를 포함하는 기저귀 웨브(1)의 타이밍은, 기저귀 웨브(1)가 상측 파형 롤(25)의 세그먼트(24)와 연속 파형 또는 하측 홈 파형 롤(21)을 통과할 때, 기저귀 웨브안에 포함된 실질적으로 인장되지 않는 패치(4a)가 상측 파형 롤(25)에 포함된 파형 또는 홈형 세그먼트(24)와 실질적으로 일치하는 때이다. 필요한 경우, 홈형 세그먼트(24)는 완성된 기저귀의 탄성 패치(4a)에 인접한 상면시트 및 배면시트 부분에 연신 정도를 주기위해서, 가공방향으로 측정할 때, 탄성 패치(4a)의 길이보다 전체 길이가 더 길 수 있다.

상측 및 하측 파형 롤상에 있는 추가홈의 정확한 형상, 간격, 깊이는 탄성 정도가 완전히 처리된 웨브의 ˝무변형˝ 연신 적층부에 소망되는 그런 요인에 따라 변할 수 있지만, 대략 0.150 인치인 피크 대 피크의 홈 피치와, 피크에서 측정시 대략 12°각도의 사잇각과, 대략 0.300 인치의 피크 대 벨리의 홈 깊이가 특히 본발명의 바람직한 실시예에 사용되고 있다. 전술한 파형 롤에 있는 각 파형의 외측피크는 대략 0.010 인치의 반경이 전형적이며, 인접한 파형간에 형성된 내측 홈은 0.040 인치의 반경이 전형적이다. 그 대향 피크가 약 0.150 인치와 약 0.175 인치 사이의 깊이로 서로 중첩되도록 파형 롤이 조정되는 경우, 양호한 탄성 특성은 80밀(mil) 두께의 탄성 폴리우레탄 포움 패치(4a)로 이루어진 본 발명의 적층 웨브에서 발생하며, 이 탄성 폴리우레탄 포움 패치는 1 밀(mil) 두께의 습기 비침투성 중합체 배면시트(5)와 소수성 부직포 상면시트(6)의 대향 표면에 실질적으로 연속적으로 결합되고, 배면시트와 상면시트는 평방 야드당 대략 18g 내지 20g 범위의 기본 중량을 가지며 대략 2.2 데니르 폴리프로필렌 섬유로 이루워진다.

소망에 따라서, 전술된 파형 롤상의 대향 피크의 중첩 정도는 웨브의 ˝무변형˝ 연신 적층 부분의 복합으로 다소 연신시키기 위해서 근접될 수 있다. 전술한 롤의 맞물림 구조와 적층 웨브 구조에 있어서, 피크 대 피크의 중첩 깊이는 대략 0.050 인치정도에서 대략 0.225 인치 정도까지의 범위가 적당하다.

제 2a 도로부터 알 수 있는 바와 같이, 기저귀 웨브(1)는 아이들 롤(72, 74)에 의해서 하측 파형 롤(21)을 둘러싸므로, 하측 파형 롤(21)상에 가까이 근접한 각각의 연속 홈세트(23)에 위치한 활동 진공 포트(22)를 충분히 덮는다. 진공 포트(22)는 상측 파형 롤(25)상의 홈형 세그먼트(24)와 실질적으로 일치하도록 배치되고, 파형 롤(21)을 통해서 한쌍의 진공 매니폴드(26)까지 내부로 연결되며, 이진공 매니폴드는 기저귀 웨브가 상측 파형 롤(25)의 홈형 세그먼트(24)에 의해 작동될 때, 기저귀 웨브(1)에 대하여 흡입을 가한다.

인장되지 않는 패치(4a)를 유체 투과성 상면시트 웨브(6)와 유체 비투과성 배면시트 웨브(5)에 부착시키기 위해 사용되는 접착제 또는 상면시트 웨브와 배면시트 웨브의 일치 부분을 서로 부착시키기 위해 사용되는 접착제의 축적을 최소화시키기 위해서, 상측 롤(25)의 홈형 세그먼트(24)와 하측 롤(21)의 연속 홈(23)은 테프론과 같은 저 마찰 재료로 이루어지거나 미국 일리노이주 모리스 소재의 ˝마이크로 서페이스 코포레이숀(Micro Surface Corporation)˝사로부터 얻을 수 있는 퍼멀론(Permalon) 503 스프레이 코팅과 같은 재생 윤활의 저마찰 재료로 코팅된다.

최하측 롤(21)상의 진공 포트(22)는 0.090 인치 메쉬의 벌집 모양(44)과 같은 다공성 재료로 덮히므로, 웨브의 진공에 의해서 작용되는 경우에 측면 미끄러짐 또는 벌집모양의 표면을 가로지르는 웨브의 운동을 실질적으로 방지하도록, 진공에 의해서 작용되는 기저귀 웨브(1)의 일부분에 대한 지지와 웨브에 대한 양호한 파지 표면을 제공하는 것이 바람직하다.

최적 조건하에서, 최대 증분식 연신 정도는 탄성 패치(4a)를 포함하는 기저귀 웨브(1)의 ˝무변형˝부분으로 전달될 수 있으며, 상측 파형 롤(25)의 세그먼트(24)상의 홈과 하측 파형 롤(21)상의 연속 홈(23)간의 맞물림 깊이에 의해서 결정된다. 그러나, 본 출원인은 기저귀 웨브(1)의 연신 적층 웨브가 맞물림 파형 롤사이를 통과할 때 웨브 연신 방향에 실질적으로 평행한 방향으로 활주하거나 수축되는 것이 실질적으로 방지되어야만, 증분식 연신의 최적 정도가 실현됨을 발견했다. 따라서, 가장 바람직한 형태에 있어서, 본 발명의 불균일한 증분식 웨브의 연신 작업은 제 2b 도의 단면도에 개략적으로 도시된 바와 같이, ˝무변형˝연신 적층물을 포함하는 3개층의 외측 부분이 쉽게 구속되는 동안, 연속적으로 위치 설정된 결합 파형 롤 세트사이를 통과할 때, 기저귀 웨브의 ˝무변형˝연신 적층부분이 소망되는 연신 방향에 평행한 방향으로 활주되거나 수축되는 것을 실질적으로 방지한다.

그러나, 필요한 경우, 본 발명은 단지 연신가능한 또는 수축가능한 층 또는 복합재료의 층을 제한하는 것에 의해 유익하게 실행될 수도 있으며, 즉, 탄성 요소(4a)의 최외측 부분은 증분식 연신 작업 동안 한정되는 것이 절대적 조건은 아니다. 후자의 실시예 있어서, 연신가능한 또는 수축가능한 층은 증분식 연신 과정동안 영구적으로 연신되지만, ˝무변형˝연신 적층 웨브 결합의 z 방향 벌킹은 연신력이 제거될 때, 다소 미약해 질 수 있다. 이러한 사실은 탄성층이 그러한 과정동안 최초의 연신정도가 작기 때문이다. 따라서, 그것의 원래 형상으로 복귀할때, 단지 동일한 정도로 수축할 수 있다.

전술한 유형의 ˝무변형˝ 연신 적층의 일실시예에서는 탄성중합체 요소(4a)의 대향 에지 가까이에 근접할 영역에 있는 연신가능한 웨브를 잡아당기는데 어느 정도의 불균형이 나타날 수도 있다. 기저귀상에 유체 비투과성 막으로 사용하는 것이 통상적인 불투명한 중합체 배면시트 웨브의 경우에는 이러한 불균형하게 신장된 부분은 충분히 얇아지므로, 아무런 손상이 발생되지 않음에도 불구하고 투명해질 수 있다. 그러한 경우에 있어서, 예를들면, 기저귀 웨브의 ˝무변형˝연신 적층 부분의 유체 비투과성과 같은 기능은 손상되지 않는다. 후자의 유형의 실시예는 그런 상황에서 사용되는 것이 통상적이며, 그러한 상황에서 복합 제품의 ˝무변형˝연신 적층 부분의 미적외관은 제품의 구조 또는 형상으로부터 가리워지나 또는 볼 수 있는 경우에도, 제품의 사용자와는 관계가 없다.

본 발명의 또다른 실시예에 있어서, 하나 이상의 연신가능한 비탄성 웨브의 손상은 결과적인 ˝무변형˝연신 적층 웨브를 그것의 의도된 목적에 부적합하게 하지 않을 수 있으며, 예를 들면, 배면시트 웨브(5)가 손상되더라도 적층 웨브의 다른 플라이들중 하나가 완성 제품에서 바람직한 기능을 제공하는 한 그것의 의도된 목적에 대해 적층 웨브의 기능을 반드시 손상시키는 것은 아니다. 예를들면, 연신 가능한 배면시트 웨브(5)가 어느 정도 손상되더라도, 탄성패치(4a)가 유체 비투과성 재료로 이루어진다면, 복합 처리가능한 기저귀 웨브의 유체 비투과성을 손상시키지 않을 것이다. 이것은 당해의 플라이들간에 실질적으로 연속적인 결합을 사용하는 그런 ˝무변형˝연신 적층 웨브의 실시예에 대하여 특별히 적용되며, 그 이유는 증분식 연신후에 서로 다른 플라이들이 비교적 밀접한 접착을 이루므로, 그러한 플라이의 손상이 제품의 최종 사용자에 의해서 발견되기 어렵기 때문이다.

제 1 도 내지 제 2b 도에 도시된 기저귀 웨브(1)는 상측 습기 비투과성 배면시트 웨브(5)의 존재에 의해서 공기가 실질적으로 투과되지 않기 때문에, 소망하는 경우, 다공성 벌집형 재료(44)로 덮힌 진공 포트(22)는 하측 파형 롤(21)의 홈(23)에 배향된 각각의 가공방향의 세트에 가까이 근접되어 사용될 수 있다. 탄성 패치(4a)에 공기가 충분히 투과되는 경우에는, 진공에 의해서 발생된 흡수력은 배면시트(5)의 중첩부분을 밀접하게 파지하도록 유체 투과성 상면시트 웨브(6)과 탄성 패치를 통과할 것이다. 이러한 실시예에 있어서, 기저귀 웨브의 ˝무변형˝연신 적층 부분을 포함하는 모든 3개 층은 증분식 연신 작업동안 구속될 것이다.

탄성 패치(4a)에 공기가 실질적으로 투과되지 않는 경우에는, (a) 흡수력이 연신가능한 유체 투과성 상면시트 웨브(6)를 통해서 수축가능한 유체 비투과성 배면시트 웨브(5)에 가해질 수 있도록 진공 포트(22)와 횡방향으로 배치된 벌집형 재료(44)를 단지 탄성 패치(4a)의 대향된 에지의 외측에 위치설정하거나; (b) 기저귀 웨브(1)의 대향된 표면에 작용가능한 적절한 클램핑 장치에 의해서 기저귀 웨브의 ˝무변형˝연신 적층 부분을 포함하는 3개 층 모두를 구속하는 것이 필요할 것이다. 그러한 장치는 하기에 설명한다.

다공성 벌집형 재료(44)를 통과하는 진공 포트(22)에 의해서 제 1 도 내지 제 2b 도에 도시된 기저귀 웨브(1)에 가해지는 흡수력은, 하측 파형롤(21)상의 연속 홈(23)의 결합 부분과 상측 파형롤(25)상의 홈 세그먼트(24)사이를 통과할 때, 실질적으로 인장되지 않는 패치(4a)를 포함한 기저귀 웨브의 부분이 측면 내향 방향으로 활주하거나 수축되는 것을 실질적으로 방지한다.

탄성 패치(4a)를 포함한 기저귀 웨브(1)의 ˝무변형˝연신 적층 부분은 연속의 웨브 연신 작업에 걸쳐서 측면에서 구속되기 때문에, 최외측 구속부분 중간에 위치 결정된 ˝무변형˝연신 적층 웨브의 모든 부분은 웨브가 하측 파형롤(21)상의 연속 홈(23)과 상측 파형롤(25)상의 홈형 세그먼트(24)의 결합 부분 사이를 지날때, 실질적으로 증분 연신된다.

이것은 연신 작업 중에 가능한 가장 완전한 연신 정도를 수행하기 위해서, 탄성 패치(4a)에 부착된 연신가능한 상면시트와 배면시트 웨브를 가압하는 것에 의해서, 증분식 웨브 연신 작업의 효과를 최대로 할 뿐 아니라, 상면시트 웨브 및/또는 배면시트 웨브의 불균형한 높은 변형을 실질적으로 방지하며, 이 시트는 탄성 패치의 대향된 외주 연부 가까이에 근접한 영역에 부착된다.

제 3 도는 본 발명의 변형예의 증분식 웨브 연신 장치를 도시하는 것으로, 이 장치는 제 1 도의 개략적으로 도시된 장치(20)로서 사용될 수 있다. 제 3 도에 도시된 증분식 웨브 연신 장치에서 한쌍의 탄성 압축성 디스크(40)는 상측 파형롤(25)의 홈형 세그먼트(24)의 각 측면에 근접하게 장착된다. 압축성 디스크(40)는 충분히 큰 직경이고, 이 디스크는 제 3a 도의 단면도에 대체로 도시된 바와 같이, 기저귀 웨브(1)를 확고하게 파지하며, 기저귀 웨브를 하측 파형롤(21)의 부합하는 홈없는 부분에 대해 확실하게 지지한다. 제 2 도의 실시예의 진공 포트(22) 및 다공성 벌집형 재료(44)와 마찬가지로 압축성 디스크(40)에 의해서 클램핑 효과가 발생되며, 하측롤(21)의 부합하는 홈없는 부분은 웨브가 맞물림 파형롤 사이를 통과할 때, 탄성 패치(4a)를 포함한 기저귀 웨브의 부분이 연신방향에 평행한 방향으로 수축하는 것을 실질적으로 방지한다. 본 발명의 제 3 도의 실시예는 웨브로 이루어진 적층 구조체상에 동일한 성능으로 사용될 수 있으며, 이 적층 구조체는 공기가 투과될 수 있거나 또는 투과될 수 없다.

제 4 도는 본 발명의 또다른 증분식 웨브 연신 장치를 도시하는 것으로, 이장치는 제 1 도에 개략적으로 도시된 장치(20)로서 사용될 수 있다. 제 4 도의 실시예에 따르면, 제 2 도의 실시예의 진공포트(22)와 제 3 도의 압축성 디스크(40)는 연속 벨트(50)쌍으로 대체되며, 이 벨트는 하측 파형롤(21)과 동일한 원주 속도로 아이들러 롤(72, 74, 76, 78)에 대해 이동하고, 패치가 상측 파형롤(25)상의 홈형 세그먼트(24)와 하측 파형 롤(21)의 연속 홈(23)사이를 통과할 때, 탄성 패치(4a)를 포함한 기저귀 웨브(1)의 패치 부분의 측면 운동을 방지하기에 충분한 정도의 장력상태로 유지된다. 제 4a 도의 단면은 벨트(50)에 의해서 기저귀 웨브(1)의 ˝무변형˝연신 적층 부분에 가해진 클램핑 작용을 보여준다. 또한 본 발명의 제 4 도의 실시예는 웨브로 이루어진 적층 구조체상에 동일한 용도로 사용될 수도 있으며, 이 구조체는 공기 투과성이거나 또는 공기 비투과성이다.

제 4b 도의 단면은 그것의 최대 정도의 증분식 연신의 일치하는 점에서 볼때, 비인장상태로 단속 접합된 본 발명의 ˝무변형˝연신 적층 웨브의 상태를 도시하는 반면, 제 4c 도의 단면은 그것의 최대 정도의 증분식 연신에 일치하는 점에서 볼때, 실질적으로 연속 접합된 본 발명의 ˝무변형˝연신 적층 웨브로 다른 경우이지만 동일한 비인장된 상태를 도시하고 있다. 양자의 경우의 웨브가 적어도 최초의 연신점까지 최초의 연신방향으로 탄성적으로 연신되더라도, 제 4b 도에 도시된 단속 접합된 ˝무변형˝연신 적층웨브는 z 방향 벌킹 정도가 상당히 큰 것을 보여준다.

당업자라면 이해할 수 있는 바와 같이, 전술한 구속 방법은 결과적으로 얻는 기저귀 웨브(1)의 결과적인 ˝무변형˝연신 적층 부분에 본원에서 설명한 이점을 제공하기 위해서 개별적으로 사용되거나 혹은 서로 조합하여 사용될 수도 있다.

제 1 도에 참조번호(20)로 개략적으로 도시한 증분식 연신 작업에 이어서, 완전히 조립된 기저귀 웨브(1)는 참조번호(60)로 개략적으로 도시한 측면 노치 장치(side notching apparatus)를 통과하는 것이 바람직하며, 착용자의 다리에 일치하도록 의도된 그안의 노치는 완전히 조립된 기저귀 웨브의 측면 연부로부터 절단된다.

최종적으로, 기저귀 웨브(1)는 적어도 한쌍의 측면 패널을 갖는 모래시계형상의 일회용 기저귀를 제조하기 위해서 나이프(22)에 의해 그것의 길이방향을 따라 소정의 위치에서 절단되며, 이 측면 패널은 적어도 최초의 연신점까지, 기저귀의 요대에 실질적으로 평행한 방향으로 탄성적으로 연신될 수 있다.

본원에 기술된 설명으로부터, 본 발명의 개선된 방법 및 장치는 전체로 이루어지거나 하나 또는 그 이상의 별개의 고립된 ˝무변형˝연신 적층 웨브 부분을 포함하는 광범위한 탄성 제품을 제조하기 위해서 유익하게 사용될 수 있음은 분명하다.

또한, 서로간에 실질적으로 평행하게 정렬된 파형부를 갖는 한쌍의 맞물림파형 롤을 첨부 도면에 도시하였지만, 본 발명은 모든 파형이 서로 평행하게 배향되지 않는 여러 쌍으로된 파형 롤을 사용하는 동일한 설비로 실행될 수 있다. 더우기, 그러한 여러쌍의 파형 롤에 대한 파형은 반드시 가공방향 또는 횡가공방향으로 정렬될 필요가 없다. 예를들면, 곡선형 요대부 또는 각대부가 여기 본원에서 설명된 ˝무변형˝연신 적용 기술을 사용하여 구성된 일회용 기저귀에 소망된다면, 기저귀 웨브의 ˝무변형˝부분을 증분식으로 연신시키기 위해서 사용된 여러쌍의 파형롤에 대한 맞물림 치형부는 직선형 보다는 오히려 바람직한 곡선 원추형을 따라서 탄성을 부여하기 위해서 바람직한 곡선 형상으로 배열될 수 있다.

추가로, 본 명세서에 개시된 바람직한 공정에서 맞물림 원통형 파형롤을 사용하는 동안, 웨브의 구속 원리는 본 발명의 실시예에 결정적이며, 웨브의 ˝무변형˝연신 적층부분 또는 당해의 제품을 증분식으로 연신시키기 위해서, 맞물림 플래튼(platen)을 사용하는 단속적인 스탬프 작업에 유용하게 실행될 수도 있다. 후자의 경우에 있어서, 유일한 필요조건은 맞물림 플래톤이 연신방향에 평행한 방향으로 활주하거나 수축시키기에 충분한 힘을 웨브에 가하기 전에, 증분식으로 연신되는 ˝무변형˝연신 적층 웨브의 부분이 적당한 진공 또는 클램프 수단에 의해서 적절히 구속되어야 하는 것이다.

단속적인 스탬핑 작업은 제 5 도에 개략적으로 도시한다. 제 5 도에 설명한 기저귀 웨브(101)는 유체 투과성 상면시트(6)와, 유체 비투과성 배면시트(5)와, 흡수성 패드(3)와 실질적으로 인장되지 않는 탄성 패치(110, 120)를 포함하며, 이 패치는 기저귀 웨브내에 각기 ˝무변형˝연신 적층 요대부(210)와 곡선의 ˝무변형˝연신 적층 각대부(220)를 형성한다.

기저귀 웨브(101)는 한쌍의 맞물림 플래튼 사이를 통과한다. 하측 플래튼(440)은 기저귀 웨브의 각대부를 증분식으로 연신시키기 위한 곡선형 치형부(520)와 기저귀 웨브의 요대부를 증분식으로 연신시키기 위한 직선형 치형부(510)를 포함하며, 하측 플래튼은 기저귀 웨브(101)가 그위에 지지된 채, 하측 플래튼(440)상의 치형부 모양의 단면에 상보적인 치형부 모양의 단면을 갖는 상측 맞물림 플래튼(400)과 맞물린다.

웨브의 증분식 연신 정도를 최대로 하기 위해서, 하측 플래튼(440)상의 치형부 모양의 세그먼트(510, 520)는 탄성 변형 가능한 윈도우(610, 620)로 둘러싸이는 것이 바람직하며, 이 윈도우는 그 외주에 대한 기저귀 웨브(101)의 ˝무변형˝연신 적층 부분(210, 220)을 상측 플래튼(400)상의 부합형 치형부를 둘러싸는 변형불가능한 윈도우(710, 720)의 대응 세트에 대하여 접촉시키고 클램핑시킨다. 이러한 클램핑 작업은 맞물림 플래튼 세트에서 증분식 연신 작업을 실행하는 동안, 연신 방향에 실질적으로 평행한 방향으로 웨브의 ˝무변형˝연신 적층부분의 수축을 방지하는 기능을 한다. 물론, 탄성변형 가능한 윈도우(610, 620)는 증분식 연신 작업중에, 플래튼(400, 440)상의 대향 치형부 사이에서 소망하는 정도의 맞물을 허용하기 위해서 충분히 변형되어야 한다.

변형예로서, 증분식으로 연신될 기저귀 웨브(101)의 그러한 ˝무변형˝연신 적층 부분(210, 220)은 상측 맞물림 플래튼(400)이 연신 방향에 평행한 방향으로 수축을 야기시키기에 충분한 힘을 기저귀 웨브의 ˝무변형˝연신 적층 부분상에 가하기 전에, 하측 플래튼(440)상의 치형부 모양의 세그먼트(510, 520)를 둘러싸는 적절한 진공 수단(도시하지 않음)에 의해서 구속될 수 있다.

본 발명은 일회용 기저귀 웨브에 탄성 귀부(ears) 또는 탄성 요대 및/또는 각대를 제공하는 범주에서 설명하였지만, 본 발명은 다수의 기탄 변형예 및 그 환경에 유리하게 사용될 수도 있음을 알 수 있다. 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 요지를 벗어나지 않는 한도내에서 위의 실시예를 다양한 형태로 변경 실시할 수도 있을 것이다.

Claims (26)

1. 적어도 최초의 연신점까지 연신 방향으로 탄성을 부여하기 위해서 무변형 연신 적층 웨브를 증분식으로 연신시키는 방법에 있어서, (a) 인장되지 않는 제 1 탄성중합체 플라이를 포함하며, 상기 제 1 플라이는 신장가능하지만 상기 제 1 플라이보다 탄성 복원이 적은 연속 웨브를 포함하는 인장되지 않는 제 2 플라이에 단속적으로 고정된, 무변형 연신 적층 웨브를 적어도 어느 정도 서로 상보적인 3차원 표면을 갖는 한쌍의 대향 가압기 사이에 공급하는 단계와, (b) 상기 무변형 연신 웨브의 증분식으로 연신될 부분에 인접한 상기 제 2 연신가능한 플라이의 대향 외주 연부를 구속하여 연신 방향에 평행한 방향으로 플라이의 활주 또는 수축을 방지하는 단계와, (c) 상기 가압기의 대향 3차원 표면을 적어도 어느 정도로 서로 맞물리게 하는 것에 의해, 상기 제 2 연신가능한 플라이에 상기 단계(b)에서 적용된 구속이 가해지는 상태에서, 상기 대향 구속점 사이에 위치된 무변형 연신 적층 웨브의 일부분을 증분식으로 연신시키고, 그것에 의해 상기 제 2 연신가능한 플라이가 상기 증분식 연신에 의해 영구적으로 연신되어, 상기 적층 웨브는 적어도 최초의 연신 지점까지 최초의 연신 방향으로 탄성적으로 연신될 수 있으며, 상기 연신 방향에서 측정한 상기 적층 웨브의 폭은, 최초의 증분식 연신력이 상기 무변형 연신 적층 웨브로부터 제거되고 나면 상기 최초의 연신이 가해지기 전과 동일한, 상기 연신 단계를 포함하는 증분식 연신 방법.
2. 적어도 최초의 연신점까지 연신 방향으로 탄성을 부여하기 위해서 무변형 연신 적층 웨브를 증분식으로 연신시키는 방법에 있어서, (a) 인장되지 않는 제 1 탄성중합체 플라이를 포함하며, 상기 제 1 플라이는 신장가능하지만 제 1 플라이보다 탄성 복원이 적은 연속 웨브를 포함하는 인장되지 않는 제 2 플라이에 연속적으로 고정된, 무변형 연신 적층 웨브를 적어도 어느 정도 서로 상보적인 3차원 표면을 갖는 한쌍의 대향 가압기 사이에 공급하는 단계와, (b) 상기 무변형 연신 적층 웨브의 증분식으로 연신될 부분에 인접한 상기 제 2 연신가능한 플라이의 대향 외주 연부를 구속하여 연신 방향에 평행한 방향으로 플라이의 활주 또는 수축을 방지하는 단계와, (c) 상기 가압기의 대향 3차원 표면을 적어도 어느 정도로 서로 맞물리게 하는 것에 의해, 상기 제 2 연신가능한 플라이에 상기 단계(b)에서 적용된 구속이 가해지는 상태에서, 상기 대향 구속점 사이에 위치된 무변형 연신 적층 웨브의 일부분을 증분식으로 연신시키고, 그것에 의해 상기 제 2 연신가능한 플라이가 상기 증분식 연신에 의해 영구적으로 연신되어, 상기 적층 웨브는 적어도 최초의 연신 지점까지 최초의 연신 방향으로 탄성적으로 연신될 수 있으며, 상기 연신 방향에서 측정한 상기 적층 웨브의 폭은, 최초의 증분식 연신력이 상기 무변형 연신 적층 웨브로부터 제거되고 나면 상기 최초의 연신이 가해지기 전과 동일한, 상기 연신 단계를 포함하는 증분식 연신 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 제 1 탄성중합체 플라이의 대향 외주 연부는 상기 무변형 연신 적층 웨브의 증분식 연신을 통해 연신 방향에 평행한 방향으로의 플라이의 활주 또는 수축을 방지하기 위해서 구속되는 증분식 연신 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 대향 가압기는 웨브 이동 방향에 직교하는 회전 축을 구비한 파형 롤을 포함하며, 상기 가압기상의 3차원 표면은 상기 무변형 연신 적층 웨브가 롤사이를 통과할 때 서로 어느 정도로 맞물리는 파형부를 포함하는 증분식 연신 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 제 2 플라이의 구속은 상기 맞물림 파형 롤중 적어도 하나상의 파형부에 바로 인접한 상기 제 2 플라이의 대향 외주 연부에 흡입력을 가하는 것에 의해 실행되는 증분식 연신 방법.
6. 제4항에 있어서, 상기 제 2 플라이의 구속은 상기 맞물림 파형 롤중 적어도 하나상의 파형부에 바로 인접한 상기 플라이의 대향 외주 연부를 탄성적으로 고정시키는 것에 의해서 실행되는 증분식 연신 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 제 2 플라이의 대향 외주 연부는 상기 맞물림 파형 롤중 적어도 하나와, 상기 증분식 웨브 연신 공정을 통해 상기 파형 롤중 다른것상에 위치된 한쌍의 탄성변형 가능한 디스크 사이에 고정되는 증분식 연신 방법.
8. 제6항에 있어서, 상기 제 2 플라이의 대향 외주 연부는 상기 맞물림 파형 롤중 적어도 하나와, 상기 증분식 웨브 연신 공정을 통해 상기 파형 롤의 일부분을 둘러싸는 한쌍의 연속 벨트 사이에 고정되는 증분식 연신 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 무변형 연신 적층 웨브의 증분식 연신은 웨브 이동 방향에 평행한 방향으로 실행되는 증분식 연신 방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 무변형 연신 적층 웨브의 증분식 연신은 웨브 이동 방향에 직교하는 방향으로 실행되는 증분식 연신 방법.
11. 제1항에 있어서, 상기 무변형 연신 적층 웨브의 증분식 연신은 비선형 형상으로 실행되는 증분식 연신 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 무변형 연신 적층 웨브의 증분식 연신은 곡선 형상으로 실행되는 증분식 연신 방법.
13. 제1항에 있어서, 상기 무변형 연신 적층 웨브는 인장되지 않는 제 3 플라이를 더 포함하며, 상기 제 3 플라이는 신장가능하지만 제 1 탄성중합체 플라이보다 탄성 복원이 적으며, 인장되지 않는 제 2 플라이에 대향된 인장되지 않는 제 1 탄성중합체 플라이의 표면에 고정되는 증분식 연신 방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 인장되지 않는 제 2 플라이는 습기 불투과성인 증분식 연신 방법.
15. 제14항에 있어서, 상기 인장되지 않는 제 2 플라이는 중합체 필름으로 구성되는 증분식 연신 방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 인장되지 않는 제 2 플라이는 탄성 3차원 중합체 필름을 포함하는 증분식 연신 방법.
17. 제13항에 있어서, 상기 인장되지 않는 제 3 플라이는 습기 투과성인 증분식 연신 방법.
18. 제17항에 있어서, 상기 인장되지 않는 습기 투과성의 제 3 플라이는 부직포 섬유재로 구성되는 증분식 연신 방법.
19. 제17항에 있어서, 상기 인장되지 않는 제 3 플라이는 탄성의 다공성 3차원 중합체 필름을 포함하는 증분식 연신 방법.
20. 적어도 최초의 연신점까지 연신 방향으로 탄성을 부여하기 위해서 연속적으로 이동하는 무변형 연신 적층 웨브를 증분식으로 연신시키는 방법에 있어서, (a) 인장되지 않는 제 1 탄성중합체 플라이를 포함하며, 상기 제 1 플라이는 신장가능하지만 상기 제 1 플라이보다 탄성 복원이 적은 연속 웨브를 포함하는 인장되지 않는 제 2 플라이에 단속적으로 고정된, 무변형 연신 적층 웨브를 적어도 어느 정도 서로 상보적인 3차원 표면을 갖는 한쌍의 대향 가압기 사이에 연속적으로 공급하는 단계로서, 상기 가압기는 웨브 이동 방향에 직교하는 회전축을 갖는 파형 롤을 포함하고, 상기 파형 롤은 적어도 어느 정도 서로 상보적인 파형부를 포함하는 3차원 표면을 갖는, 상기 공급 단계와, (b) 증분식으로 연신될 상기 연속 이동하는 무변형 연신 적층 웨브의 부분에 인접한 상기 제 1 탄성중합체 플라이와 상기 제 2 연신가능한 플라이의 대향 외주 연부를 구속하여, 연신 방향에 평행한 방향으로 플라이의 활주 또는 수축을 방지하는 단계와, (c) 상기 연속 이동하는 무변형 적층 웨브가 롤사이를 통과하는 동안에, 상기 제 1 탄성중합체 플라이 및 제 2 연신가능한 플라이가 상기 단계(b)에서 적용된 구속이 가해지는 동안에, 구속하는 상기 대향 지점사이에 위치된 상기 연속 이동 무변형 연신 적층 웨브의 일부분을 증분식으로 연신시켜, 그에 의해 상기 제 2 연신가능한 플라이가 상기 증분식 연신에 의해 영구적으로 연신되어, 상기 적층 웨브는 적어도 최초의 연신 지점까지 최초의 연신 방향으로 탄성적으로 연신될 수 있으며, 상기 연신 방향에서 측정한 상기 적층 웨브의 폭이, 최초의 증분식 연신력이 상기 무변형 연신 적층 웨브로부터 제거되자 마자 상기 최초의 증분식 연신이 가해지기 이전과 동일한, 연신 단계를 포함하는 증분식 연신 방법.
21. 적어도 최초의 연신점까지 연신 방향으로 탄성을 부여하기 위해서 연속 이동하는 무변형 연신 적층 웨브를 증분식으로 연신시키는 방법에 있어서, (a) 인장되지 않는 제 1 탄성중합체 플라이를 포함하며, 상기 제 1 플라이는 신장가능하지만 상기 제 1 플라이보다 탄성 복원이 적은 연속 웨브를 포함하는 인장되지 않는 제 2 플라이에 연속적으로 고정된, 무변형 연신 적층 웨브를 한쌍의 대향 가압기 사이에 연속적으로 공급하되, 상기 가압기는 웨브 이동 방향에 직교하는 회전축을 갖는 파형 롤을 포함하고, 상기 파형 롤은 적어도 어느 정도 서로 상보적인 3차원 표면을 갖는, 공급 단계와, (b) 증분식으로 연신될 상기 무변형 연신 적층 웨브의 부분에 인접한 상기 제 1 탄성중합체 플라이와 상기 제 2 연신가능한 플라이의 대향 외주 연부를 구속하여, 연신 방향에 평행한 방향으로 플라이의 활주 또는 수축을 방지하는 단계와, (c) 상기 연속 이동 무변형 적층 웨브가 롤사이를 통과하는 동안에, 상기 제 1 탄성중합체 플라이 및 제 2 연신가능한 플라이가 상기 단계(b)에서 적용된 구속이 가해지는 동안에, 상기 대향 구속점 사이에 위치된 상기 연속 이동 무변형 연신 적층 웨브의 일부분을 증분식으로 연신시켜, 그에 의해 상기 제 2 연신가능한 플라이가 상기 증분식 연신에 의해 영구적으로 연신되어, 상기 적층 웨브는 적어도 최초의 연신 지점까지 최초의 연신 방향으로 탄성적으로 연신될 수 있으며, 상기 연신 방향에서 측정한 상기 적층 웨브의 폭이, 최초의 증분식 연신력이 상기 무변형 연신 적층 웨브로부터 제거되면 상기 최초의 증분식 연신이 가해지기 전과 동일한, 연신 단계를 포함하는 증분식 연신 방법.
22. 제20항에 있어서, 상기 무변형 연신 적층 웨브의 대향 외주 연부를 구속하는 것은 상기 맞물림파형 롤중 적어도 하나상의 파형부에 바로 인접하여 이에 흡입력을 가하는 것에 의해서 실행되는 증분식 연신 방법.
23. 제20항에 있어서, 상기 무변형 연신 적층 웨브의 대향 외주 연부를 구속하는 것은 상기 맞물림파형 롤중 적어도 하나상의 파형부에 바로 인접한 그 외주 연부에 탄성적으로 고정시키는 것에 의해서 실행되는 증분식 연신 방법.
24. 제23항에 있어서, 상기 무변형 연신 적층 웨브의 대향 외주 연부는 상기 맞물림 파형 롤중 적어도 하나와, 상기 증분식 웨브 연신 공정을 통해 상기 파형 롤중 다른것상에 위치된 한쌍의 탄성변형가능한 디스크 사이에 고정되는 증분식 연신 방법.
25. 제23항에 있어서, 상기 무변형 연신 적층 웨브의 대향 외주 연부는 상기 맞물림 파형 롤중 적어도 하나와, 상기 증분식 연신 공정을 통해 상기 파형 롤의 일부분을 둘러싸는 한쌍의 연속 벨트 사이에 고정되는 증분식 연신 방법.
26. 제20항에 있어서, 상기 무변형 연신 적층 웨브의 증분식 연신은 다중 방향에서 실행되는 증분식 연신 방법.