KR100318655B1 - 엘라스토머계접착발포체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘라스토머계 고온-융점 접착 발포체에 관한 것이다. 접착 발포체는 (a) 접착재 중량을 기준으로 약 15 ∼ 약 60 %의 A-B-A 블록 공중합체 (여기서, A 블록은 스티렌계이고, B 블록은 부타디엔 또는 이소프렌계이다) ; (b) 접착재 중량을 기준으로 약 30 ∼ 약 70 %의 방향족 변성 탄화수소 수지 (수지는 A-B-A 블록 공중합체의 B 블록 및 A 블록들과 결합한다); 및 (c) 접착재 중량을 기준으로 0 ∼ 약 30 %의 가공유로 부터 형성된 엘라스토머계 고온-융점 접착재를 함유하는 것이 바람직하다. 성분 (a), (b) 및 (c)의 비율은 엘라스토머계 고온-융점 접착재가 325°F 에서 약 200,000 센티포아즈 미만의 점성도 및 75% 이상의 엘라스토머 보유율을 갖도록 선택된다. 접착재는 접착재를 함유하는 고화된 발포체를 외부 결합제의 부재하에 흡수제품 성분들에 의해 적층화할 수 있을 정도로 압력-민감성인 것이 바람직하다.

본 발명은 또한 엘라스토머계 접착 발포체의 제조방법 및 발포체에 의한 구조 및 흡수제품의 탄성화 방법에 관한 것이다. 접착 발포체 및 이것을 배합한 구조는 기저귀, 유아의 용변연습용 속팬츠, 실금용 장치 등의 일회용 흡수제품에 특히 유용하다.

Description

엘라스토머계 접착 발포체

발명의 기술분야

본 발명은 엘라스토머계 조성물, 보다 상세하게는 엘라스토머계 접착 발포체 조성물에 관한 것이다. 본 발포체는 기저귀, 실금용 장치, 유아의 용변연습용 속팬츠 등과 같은 일회용 흡수제품의 탄성 성분으로 특히 유용하다.

발명의 배경

체액 및 배설물, 예컨대 월경, 소변, 대변 등의 흡수용으로 수많은 흡수제품이 공지되었다. 이러한 흡수제품에는 물품의 적합도를 향상시키기 위해 탄성 성분이 배합되었다. 예를 들면, 미합중국 특허 제 4,978,570호(1990년 12월 18일자, Heyn등) 는 허리 부위에 탄성 허리띠의 용력을 완화시키기 위해 발포 스트립을 장치한 탄성 허리를 갖는 일회용 기저귀에 관한 것이다. 복합 허리띠는 엘라스토머계 스트립 및 발포 스트림으로 구성된다. 발포체를 사용하면 물품에 바람직한 특성, 예컨대 압축성, 탄력성 및/또는 농후성을 제공하기가 쉽다. 그러나, 이런 물품은 발포체가 물품 조립에 외부 결합제를 필요로 하여 물품의 비용을 증가시킨다는 결점을 갖고 있다. 또한, 이러한 발포체는 필요에 따라 물품을 맞추기 위해 절단되어지는 것이 일반적인데, 이것은 폐기물을 생성할 수 있으며, 그럼으로써 발포체를 배합한 물품의 비용을 더욱 증대시킨다. 결국, 여기에 기재된 폴리우레탄 발포체와 같은 발포체는 별도의 공정선으로 제조되어 나중에 물품에 배합된다. 그러나 발포체를 미리 제조하는 이러한 요구 역시 물품의 비용을 증가시킨다.

기타 조립식 발포체, 예컨대 천연 고무 발포체가 당 분야에 사용되었다. 발포체를 미리 제조하고, 짜맞추기 위해 발포체를 절단하고, 외부 결합체를 사용할 필요가 있는 결점 외에도 천연 고무 발포체는 비교적 값비싸다.

또한 탄성을 갖는 유선형 구조에 결합될 수 있는 엘라스토머계 접착 조성물을 개시한 문헌이 있다. 예를 들면, 미합중국 특허 제 5,032,120호 (1991년 7월 16일자, Freeland등) 에는 기저귀의 중앙 박판 구조에 특히 적합한 것으로서 198-338 (Findley Adhesives, Inc., Wauwatosa, WI) 로 명명된 고온-융점의 엘라스토머계 조성물 및 개선된 다리 커프가 기재되어 있다. 기타 엘라스토머계 접착 조성물 및 구조물은 미합중국 특허 제 4,418,123 호(1983년 11월 29일자, Bunnelle 등), 제 4,259,220 호 (1981년 3월 31일자, Bunnelle 등) 및 제 4,543,099 호 (1985년 9월 24일자, Bunnelle 등) 에서 개시되었다.

상기한 접착 조성물은 다수의 결점을 갖고 있어 특히 일회용 흡수제품에 있어서 그 유용성이 감소되었다. 예를 들면, 접착 조성물 198-338 은 신장시 박막 지지 강도, 즉 엘라스토머 보유력이 시간이 지남에 따라 급속히 감소함으로써 일회용 흡수복에 있어서 이러한 특정 접착 조성물의 유용성을 저감시킨다. 또한, 이러한 접착 조성물은 회복시간, 즉 접착제가 신장후 원래 길이로 수축되는데 걸리는 시간이 대단히 길다. Bunnelle 등의 특허에 개시된 엘라스토머계 접착성 제제는 325°F에서 백만 센티포아즈 초과의 점성도를 갖는다. 따라서, 이들 접착 조성물은 압출기 등과 같이 매우 값비싼 제조기계를 이용하여야만 사용될 수 있다. 더우기, 이러한 고 점성도는 통상의 제조 기계를 사용하는 공정선의 속도를 늦춤으로써 이들 조성물을 사용한 일회용 의복(garment) 의 제조비를 증대시킨다. 또한, Bunnelle 등의 접착 조성물은 일회용 흡수복의 구조에 필수적인 수준의 접착력을 갖는 것으로 보이지 않는다. 더우기, 이들 조성물은 그 엘라스토머 특성에 영향을 주지 않고도 접착력을 조정할 수 있는 간편하고 신속한 장치를 제공하는 것 같지 않다.

미합중국 특허 제 4,731,066 호 (1988년 3월 15일자, Korpman) 는 초기에 용융 압출된 탄성 필름으로 부터 생성된 액체-불투과성 안벽을 갖는 탄성 적층판의 일회용 기저귀를 개시하고 있다. 필름 형은 연속 필름 뿐만 아니라 발포체로서 압출될 수 있으며 압력-민감 접착재를 포함한다. 그러나, Korpman 에 의해 개시된 압력-민감 접착제는 고온에서도 점성도가 매우 높을것으로 예상된다. 따라서, 이들 조성물은 상기한 Bunnelle 특허의 조성물과 마찬가지로 매우 값비싼 제조장치 (예컨대 압출기) 를 필요로 하고 통상적인 장치를 사용하면 생산 속도가 저하될 것으로 예상된다. 또한, Korpman 의 구조는 안벽 및/또는 외장재의 신장성에 의해 제한된다.

따라서, 지금까지 알려진 탄성 성분의 결점을 갖지 않으면서 발포체 함유 탄성성분의 이점을 제공하는 방식으로 흡수제품을 탄성화하려는 요구가 계속되고 있다. 즉, 본 발명의 목적은 덜 비싼 원료를 사용하여 발포 탄성 성분을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 하나의 목적은, 온라인으로 형성될 수 있으며, 흡수제품에 배합할 외부 결합제 및/또는 보다 경제적인 결합제를 필요로 하지 않거나 극소량만 필요로 하는 엘라스토머계 발포체를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 하나의 목적은일회용 의복의 전 패널 또는 특정 부위를 탄성화하는데 사용될 수 있는 발포체를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 하나의 목적은 폐기물 없이 직접 흡수제품을 탄성화하는 방법을 제공하는 것이다. 따라서 본 발명의 목적은 한 패턴 또는 형으로 온라인 방식으로 형성될 수 있는 발포체를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 하나의 목적은 비교적 값싼 제조 기술 또는 장치를 사용하여 시트 또는 기타 형태로 형성될 수 있으며 또한 비교적 단시간 내에 형성될 수 있는 탄성 발포체를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 하나의 목적은 흡수제품에의 사용에 바람직한 특성, 예컨대 비교적 높은 엘라스토머 보유력, 비교적 짧은 회복 시간 및 전형적으로 사용되는 성분에 대한 양호한 접착력을 갖는 발포체를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 하나의 목적은 저 기초중량 및 흡수제품에의 사용에 적합한 물성, 예컨대 특정 캘리퍼 (즉, 높이 또는 두께), 압축성, 탄력성 및 신장력을 갖는 탄성 구조를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 하나의 목적은 착용자의 허리 둘레에 역학적 적합성이 유지되고 사용중 새는 것에 대한 내성이 개선된 흡수제품을 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 및 기타 목적은 이하 기술에 의하거나 첨부된 도면과 함께 할 때 보다 용이하게 명백해질 것이다.

발명의 개요

본 발명은 엘라스토머계 고온-융점 접착재를 함유하는 엘라스토머계 고온-융점 접착 발포체 ("엘라스토머계 접착 발포체" 또는 "접착 발포체"라고 칭하기도 함) 에 관한 것이다. 본 접착재는 바람직하게는 하기 (a), (b) 및 (c)를 함유한다:

(a) 접착재의 중량을 기준으로 약 15% ∼ 약 60%의 A-B-A 블록 공중합체(여기서, A 블록(즉, 말단 블록)은 스티렌계이고, B 블록(즉, 중앙 블록)은 부타디엔계 또는 이소프렌계이다),

(b) 접착재의 중량을 기준으로 약 30% ∼ 약 70%의 방향족 변성 탄화수소수지 (이 수지는 A-B-A 블록 공중합체의 중앙 블록과 말단 블록 양자와 결합한다),

(c) 접착재의 중량을 기준으로 0 ∼ 약 30%의 가공유.

블록 공중합체, 방향족 변성 탄화수소 수지 및 가공유의 비율은 325°F에서 약 200,000 센티포아즈 미만의 점성도 및 약 75% 이상의 엘라스토머 보유율을 갖는 엘라스토머계 고온-융점 접착재를 제공하도록 선택되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 엘라스토머계 접착 발포체의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 발포체의 제조방법은 접착재를 용융하는 공정, 기체를 가압하에 접착재와 혼합하여 접착재내의 기체 용액을 형성하는 공정, 감압하여 기체를 방출 및/또는 팽창시켜 발포체를 형성하는 공정, 및 접착제를 고화시킴으로써 발포체를 안정화하는 공정을 포함한다. 발포체 형성에 사용되는 접착재의 용융 점성도가 비교적 낮아 가공시간 및 원하는 물성, 예컨대 캘리퍼 및 셀 구조를 갖는 발포체 형성능이 바람직하다.

본 발명의 접착 발포체에 의하면 바람직한 탄성 보유율이 제공된다. 즉, 본 발명의 접착 발포체는 통상 약 65% 이상의 엘라스토머 보유율을 갖는다. 또한, 발포체의 접착재 중 2-블록 공중합체 (즉, A-B 블록 공중합체) 의 양을 감소시킴으로써 발포체의 엘라스토머 보유력 및 인장 강도를 증가시킬 수 있다고 믿어진다. 따라서, 실질적으로 완전히 커플링된 블록 공중합체, 즉 실질적으로 100% A-B-A 블록 공중합체 (즉, 3-블록) 를 사용하는 것이 바람직하다. 바람직한 태양에 있어서, 블록 공중합체내의 스티렌의 총 농도는 공중합체의 총 중량의 약 15% ∼ 약 50%, 보다 바람직하게는 약 25% ∼ 약 50% 로 광범위하게 변화될 수 있다. 후자의 범위의 스티렌 농도가 특히 바람직한 점성도를 나타내는 접착재를 제공한다.

본 발명의 발포체는 압력-민감성인 것이 바람직하다. 바람직한 태양에 있어서, 압력-민감 발포체는 발포체가 반복적으로 가해지는 압력에 압축성을 유지하는 (즉, 발포체가 탄력성인) 셀 구조를 갖는다. 따라서, 이러한 발포체는 폐셀(closed cell)에 특징이 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 엘라스토머계 접착 발포체를 배합한 탄성 구조 및 흡수제품 및 그 제조방법에 관한 것이다. 비-발포 엘라스토머에 비하여, 본 발명의 발포체는 구조적 강도를 개선시킴으로써 발포체를 배합한 흡수제품의 접힘 및/또는 주름잡힘의 경향을 감소시킨 것이다. 또한, 본 발포체는 탄력성 및 압축성을 증대시켜 접착 발포체를 배합한 흡수복의 적합성을 개선시키는데 이바지한다. 또한, 본 접착 발포체는 힘을 더 넓게 분산시켜 (즉, 더 낮은 탄성율) 레드 마킹 (red marking) 경향을 저감시키고 이런 흡수제품의 착용자에게 편안함을 더해 준다. 바람직한 태양에 있어서, 본 발명의 발포체는 온라인 방식으로 제조되어 흡수제품과 일체성형되어 물품의 전 패널 또는 특정부위 (예컨대 측면 패널) 를 탄성화한다.

명세서는 본 발명을 특히 지적하고 명료하게 청구하는 특허청구의 범위로 종결되지만, 본 발명은 명세서와 함께 하기 도면으로 부터 더 잘 이해되리라 생각된다.

제 1도는 본 발명의 엘라스토머계 접착 발포체를 함유하는 적층판의 단편적인 수직 단면도이다.

제 2도는 제 1도에 나타낸 적층판의 제조에 사용될 수 있는 장치의 측면입면도의 개략도이다.

제 3도는 기본 구조를 나타내기 위한 절단 부분을 갖는 본 발명의 일회용기저귀 태양의 설계도이고, 기저귀의 외면이 관측자를 향하고 있다.

제 4도는 제 3도에 나타낸 일회용 기저귀를 제 3도의 분할선 4-4 을 따라 절단한 단편적인 단면도이다.

제 5도는 제 3도에 나타낸 일회용 기저귀를 제 3도의 분할선 5-5 을 따라 절단한 단편적인 단면도이다.

바람직한 태양의 상세한 설명

본 발명의 엘라스토머계 접착 발포체는 엘라스토머계 고온-융점 접착재("엘라스토머계 접착재" 또는 "접착재"라고 칭하기도 함) 로 부터 형성된다. 접착재는 압력-민감성인 것이 바람직하다.

"엘라스토머계", "엘라스토머", "탄성" 등은 원래 길이의 2배 이상 신장될 수 있고 풀어 놓을 때 대략 원래 길이로 급속하게 수축될 수 있는 재료를 의미한다.

본 명세서에서 사용되는 "접착제"는 표면 부착 (접착) 에 의해 재료를 서로지지할 수 있는 물질을 의미한다. 접착력은 접착제와 표면 사이의 1차적인 공유 결합 또는 2차적인 극성 힘을 포함하여 (a) 기계적 결합 및/또는 (b) 화학적 힘으로 부터 생성되는 것이 전형적이다. 결합의 특정 메카니즘은 일반적으로 다공성을 포함하여 접착면의 특성에 좌우된다.

"고온-융점 접착제"는 일반적으로 적당한 압력하에 용융 유동시키고 접착면 접촉후 냉각하여 고화시킨 것이다. 고온-용융물은 고온의 액체로 사용된 후 냉각하여 물리적인 방법으로 고화하는 것으로서 특징화될 수 있다.

여기서 사용된 "융점", "용융" 등은 물질의 결정이 소정의 온도 및 압력에서 액상과 평형상태에 있는 열역학적 용융상태를 포함하지만 거기에 한정되지는 않는다. 이를 용어는 또한 외관상 균질인 액체 상태를 포함하는 것이다. 여기서 사용된 "고화"는 고체, 반고체 및 점착성 상태를 모두 칭한다.

여기서 사용된 "압력-민감 접착제"는 실온 (약 20℃ ∼ 약 25℃) 에서 용융하는 점성 중합체인 접착제를 언급하며, 이 중합체는 가압하에 유동하여 접착면과 접촉한다. 압력을 해제하면 점성도는 접착면에 의해 생성된 응력을 견디기에 충분할 정도로 높다. 따라서, 압력-민감 접착제는 영구적으로 액체이지만 약간의 압력이 가해지면 표면에 강력한 결합을 형성하여 접착제의 유동을 유발하는 물질로서 특징화될 수 있다.

압력-민감 접착재의 중요한 특성은 "점착도"인데, 이것은 충분히 낮아 표면 접촉이 양호하지만 응력하에 분리되지 않을 정도로 높은 실온에서의 점성도로 정의되며 통상 10⁴∼ 10⁶센티포아즈 정도이다. 압력-민감 접착제의 점착도는 ASTM 시험법 D2979 (전화 탐침 기계에 의한 접착제의 압력 민감 점착도) 및 D3121 (회전 볼에 의한 압력-민감 접착제의 점착도) 에 의해 측정될 수 있으며, 이들 각 시험은 본 명세서에서 참고로 기재하였다.

"발포체"는 용융된 엘라스토머계 접착재 또는 고화된 접착재 내의 기체 분산액을 의미한다 (후자는 "영구 발포체"라고 칭하기도 함). 분산액은 셀을 형성하도록 상호 연결된 접착재의 막 또는 버팀목으로 기재될 수 있는 구조가 된다. "폐셀"는 엘라스토머계 접착재의 막에 의해 완전히 밀폐된 셀을 의미한다. 폐셀발포체는 일반적으로 셀을 통한 운반경로가 불투과성이다. 대조적으로, "개셀(Open cell)"는 하나 이상의 다른 셀에 상호 연결되어 있다. 통상, 개셀 발포체는 셀구조를 통하여 투과성이다.

엘라스토머계 고온-융점 접착재는 비교적 고 분자량의 고온-융점 엘라스토머를 함유한다. 고온-융점 엘라스토머는 A-B-A 블록 공중합체로 명명된 비교적 비-엘라스토머계 말단 블록들 및 엘라스토머계 중앙 블록을 갖는 엘라스토머계 블록 공중합체인 것이 바람직하다. A-B-A 블록 공중합체는 일반적으로 당분야에 공지이다. 예를 들면, 이런 공중합체는 참고로 기재된 문헌 [Handbook of Adhesives, 2d. Ed., Irving Skeist, Van Nostrand Reinhold Co. (1977), pp.304∼330] 에 기재되어 있다. A 블록은 통상 스티렌과 같은 단량체 유래 알케닐아렌 중합체이다. B 블록은 통상 탄소수 4∼6의 공액 지방족 디엔 단량체 또는 탄소수 2∼6의 선형 알켄단량체의 중합체이다. 적당한 알켄으로는 에틸렌, 부틸렌, 프로필렌 등이 포함된다. A 블록이 스티렌계이고 B 블록이 부타디엔계 또는 이소프렌계인 경우의 블록 공중합체는 각각 S-B-S 공중합체 및 S-I-S 공중합체로 언급된다.

블록 공중합체는 선형, 분지형 또는 방사상일 수 있다. 선형 공중합체에 있어서 각 단량체 부분은 공중합체가 일반적인 배열 A-B-A 을 갖도록 교대 순서로 배열된다. 분지형 공중합체는 본질적으로 고무 공중합체 사슬의 어느 곳이든 무작위로 분기될 수 있는 선형 중합체이다. 방사상 블록 공중합체는 블록들이 중심으로부터 방사한다는 점에서 분자형이나 선형 공중합체와 구별되는 특징이 있다. 방사상 블록 공중합체는 (A-B)_nX 로 명명될 수 있으며, 여기서 X 는 다가 원자 또는 분자이고, 각 (A-B) 는 A 가 말단 블록인 방식으로 X로 부터 방사하며, n 은 이러한 방사부분 (A-B) 의 수이다.

본 발명의 발포체의 바람직한 엘라스토머계 접착재는 접착재의 중량을 기준으로 약 15% ∼ 약 60% 의 양으로 A-B-A 블록 공중합체를 함유한다. A 블록은 스티렌, α-메틸 스틸렌, 비닐 톨루엔 또는 그 혼합물 유래인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, A 블록은 폴리스티렌 또는 스티렌계 중합체이고, 가장 바람직하게는 폴리스티렌이다. B 블록은 부타디엔 또는 이소프렌 유래인 것이 바람직하다. 즉, 공중합체는 S-I-S 또는 S-B-S 공중합체인 것이 바람직하다.

바람직한 태양에 있어서, 블록 공중합체내의 스티렌의 총 농도는 공중합체의 총 중량의 약 15% ∼ 약 50% 로 광범위하게 변화될 수 있다. 보다 바람직하게는,블록 공중합체는 공중합체의 총 중량의 약 25% ∼ 약 50%의 범위의 스티렌 농도를 갖는다. 이런 농도는 공중합체의 중량을 기준으로 25% 미만의 스티렌을 갖는 동류의 A-B-A 공중합체로 부터 제조된 화합물과 비교하여 볼 때 놀랍게도 특히 바람직한 점성도를 갖는 접착재를 제공한다.

또한, 실질적으로 완전히 커플링된, 즉 3-블록이거나 실질적으로 100% 3-블록인 블록 공중합체 (즉, 2-블록의 함유량이 낮거나 함유하지 않는 공중합체) 를 사용하는 것이 유리하다고 밝혀졌다. 공중합체는 바람직하게는 90% 초과의 3-블록, 보다 바람직하게는 약 95% 이상의 3-블록, 보다 더 바람직하게는 약 99% 이상의 3-블록, 가장 바람직하게는 약 100% 의 3-블록을 함유한다. 본 발명에 사용되는 접착재의 엘라스토머계 보유력으로 표시된 힘과 접착재의 A-B-A 블록 공중합체의 커플링 효율 사이에는 어떠한 관계가 있다고 생각된다. 일반적으로, 2-블록의 양을 감소시키면 접착재와 이에 따른 접착 발포체의 엘라스토머계 보유력 (소정의 시간 간격으로) 및 인장 강도가 증가한다.

S-I-S 및 S-B-S 공중합체는 "S"가 스티렌 유래의 비엘라스토머계 중합블록이고, "I" 또는 "B"는 각각 이소프렌 또는 부타디엔 유래의 엘라스토머계 중합 블록인 선형 공중합체일 수 있다. 바람직한 태양에 있어서, 이런 공중합체내의 스티렌 단량체의 총 농도는 공중합체 총 중량의 약 15% ∼ 약 50%, 보다 바람직하게는 약 25% ∼ 약 50% 의 범위이다. 바람직하게는 공중합체는 실질적으로 완전히 커플링된다. 이런 형태의 적당한 S-I-S 블록 공중합체는 상품명 "Vector 4211", "Vector 4411", 및"Vector 4111"로 각각 Dexco Chemical Company에서 시판하고 있다. 또 하나의 적당한 S-I-S 블록 공중합체는 상품명 "RP 6407"로 Shell Chemical Company 에서 판매하고 있다. Vector 4211 및 4411 은 각각 공중합체 총 중량의 약 29% 및 44%의 스티렌함량을 갖는다. Vector 4111 및 RP 6407은 각각 공중합체의 총 중량의 약 17% 의 스티렌 함량을 갖는다.

S-I-S 및 S-B-S 공중합체는 텔레블록 공중합체일 수도 있다. 텔레블록 공중합체는 중심에서 방사상으로 분기된 3개 이상의 분지를 갖는 분자로 특정화되는 방사상 공중합체를 포함하며, 각 분지는 폴리스티렌 말단 블록들 및 중심에 폴리이소프렌 또는 폴리부타디엔 단편을 갖는다. 텔레블록 공중합체는 또한 분지형 중합 이소프렌 또는 부타디엔 중앙블록 및 각 분지 말단에 폴리스티렌 말단 블록을 갖는 분지형 공중합체를 포함한다. 바람직한 태양에 있어서, 텔레블록 공중합체 내의 스티렌 단량체의 총 농도는 공중합체 총 중량의 약 15% ∼ 약 50%, 보다 바람직하게는 약 25% ∼ 약 50%의 범위이다. 텔레블록 공중합체는 실질적으로 완전히 커플링된 것이 바람직하다.

상기 블록 공중합체의 혼합물 역시 사용가능하다. 또한, 상품명 "Stereon" (Firestone Chemical Co.제) 로 시판되는 중합체가 사용될 수 있다. 엘라스토머계 접착재는 상기한 이유로 통상 바람직하지는 않지만 약간의 2-블록 (예, A-B 공중합체) 을 포함할 수도 있다. 따라서, 접착재는 당분야에 공지된 바와 같은 2-블록 및/또는 3-블록 공중합체를 함유할 수 있다.

발포체 제조에 사용되는 엘라스토머계 접착재는 또한 방향족 변성 탄화수소 수지를 접착재 중량을 기준으로 바람직하게는 약 30% ∼ 약 70%의 양으로 함유한다. 방향족 변성 탄화수소 수지는 3-블록 공중합체의 중앙블록과 말단 블록들 양자와 결합한다. 따라서, 수지는 말단블록과 중앙블록에 화학적으로 상화성이므로 중합체와 수지의 물리적 상 분리는 유의량으로 일어나지 않는다.

방향족 변성 탄화수소 수지는 블록 공중합체를 기준으로 적어도 소정량이하의 첨가에 의해 접착재 및 따라서 접착 발포체의 압력-민감성 (및 점착도)을 증대시킨다. 약 50% ∼ 60% 수지 이하에서는 수지의 증가에 따라 접착재의 압력-민감성이 증대된다. 약 60% 수지 초과에서는 접착제의 압력-민감성이 감소하고 비교적 견고한 유리질이 될 수 있다. 또한, 압력-민감성이 증가함에 따라 접착재의 엘라스토머계 보유력이 감소하여 유리질 상에 이른다.

유사하게, 접착재 및 발포체외 인장강도는 공중합체에 대한 수지의 양을 증가시킴에 따라 적어도 잡착재가 유리질이 될 때까지 감소할 수 있다. 방향족 변성 탄화수소 수지는 또한 접착재의 점성도를 감소시키는 경향이 있다.

방향족 변성 탄화수소 수지는 방향족 석유 탄화수소 수지 및 그의 수소 첨가물로 구성된 군에서 선택될 수 있다. 이러한 유형으로 특히 적당한 수지는 상품명 "ECR 165A" 및 "ECR 165C"로 Exxon Chemical Company 에서 시판하고 있다. 기타 방향족 변성 탄화수소 수지는 상품명 "Zonatac 105 Lite" (Arizona Chemical Company 제) 로 판매되는 물질과 같은 스티렌화 테르펜류이다.

엘라스토머계 접착재는 또한 가공유를 함유하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 가공유는 접착재의 중량을 기준으로 약 30% 이하의 양으로 존재한다. 가공유는 어느 정도 점성도를 제어하며 또한희석제로 작용한다. 접착재의 점성도는 가공유의 양이 증가함에 따라 감소하는 경향이 있다. 또한, 가공유는 접착재 및 발포체의 압력-민감성 (및 점착도) 에 기여한다. 그러나, 가공유의 양을 증가시키면 접착재 및 발포체의 엘라스토머 보유력 및 인장 강도를 감소시키는 경향도 있다.

가공유는 접착재의 다른 성분과 상화성이어서 균질 혼합물이 형성되는, 즉 혼합물이 유의량으로 상 분리되지 않는 것이 바람직하다. 바람직한 태양에 있어서, 당분야에 공지된 바와 같은 파라핀계 또는 나프텐계 백색 가공유가 사용된다. 여기서 사용하기에 적합한 시판 백색 가공유는 "Witco Plastics Oil 380" 로서 Witco Chemical Company 에서 판매하고 있다. 또 하나의 적당한 가공유는 역시 Witco Chemical Company 에서 판매하는 "Kaydol"이다.

바람직한 태양에 있어서, 블록 공중합체, 방향족 변성 탄화수소 수지 및 가공유의 비율은 접착 발포체가 함유된 접착재가 325°F에서 약 200,000 센티포아즈 미만의 점성도 및 약 75% 이상의 엘라스토머 보유력을 갖도록 선택된다. 또 하나의 태양에 있어서, 접착재는 또한 25℃, 40% 신장도에서 약 5 psi 이상의 인장강도를 갖는 것이 바람직하다. 비율은 상기 성분들에 대해 전술한 것에 따라 선택할 수 있다. 또한, 엘라스토머 보유력 및 인장강도는 공중합체의 양을 증가시킴에 따라 증가하는 경향이 있다.

블록 공중합체, 방향족 변성 탄화수소 수지 및 가공유의 비율은 접착재가 압력-민감성 (즉, 점착성) 이 되도록 상기한 바에 따라 선텍되는 것이 바람직하다. 압력-민감성은 소정의 기질에 대한 접착력에 따라 외부 결합제를 필요로 하지 않고 흡수제품을 탄성화할 수 있는 것이 유리하다.

접착재의 압력-민감성을 셀구조와 맞추어 탄력성 있는 발포체를 제공하는 것이 바람직하다. 점착성이 클수록 발포체가 압축성을 상실하는 경향이 커서 캘리퍼가 감소되고 기타 물성에 변화가 생긴다고 생각된다. 점착도는 충분하여 발포체 압축시 개방 셀벽의 응집을 유발하여 셀구조에 변화가 생기고 따라서 압축성 및 기타 물정의 손실이 생길 수 있다고 생각된다. 또한 이러한 경향은 엘라스토머계 접착 발포체의 개셀/폐셀 비 (개셀 % : 폐셀 % ; 이하, "셀 비"로 칭함 ) 를 변화시킴으로써 상쇄될 수 있다고 생각된다. 일반적으로, 소정의 엘라스토머계 접착재에 있어서, 셀 비가 작을수록 (즉, 개셀에 대한 폐셀의 수가 많을수록) 발포체의 압축성 상실의 경향이 적어진다. 점착도가 클수록 실질적으로 폐셀 구조를 갖는 것이 통상 더욱 바람직하다. 셀 비를 변경시킨 것도 여기에 기재하였다.

접착 발포체가 또한 바람직하게 함유된 엘라스토머계 접착재는 산화방지제 및/또는 열 안정화제 (이하, 안정화제로 칭함) 로 기능하는 화합물을 함유한다. 안정화제는 블록 공중합체 및 따라서 이것을 배합한 접착재 및 접착 발포체를 유해한 열 및/또는 산화 효과로 부터 보호하는데, 이러한 효과는 기타 유사한 공중합체를 사용한 접착 조성물의 제조 및 사용 과정중 및 최종제품의 상용시에 흔히 발생하는 것이다. 이해된 바와 같이, 이러한 붕해는 통상 접착재의 외관, 물성 및 성능의 악화에 의해 자명하다.

여기서 사용되는 특히 유용한 안정화제로는 고분자량 부자유 페놀 및 다작용기 페놀, 예컨대 황및 인-함유 페놀이 포함된다. 부자유 페놀은 당업자에게는 공지된 것이다. 이런 유형의 안정화제의 예로는 상품명 "Irganox1010" 로 Ciba-GeigyCompany 에서 시판하는 것이 있다. 기타 유용한 안정화제로는 "Cyanox LTDP" (American Cyanamid 제) 및 "Mark 273" (Witco Chemical Company 제) 가 포함된다. 이들 안정화제의 성능은 (1) 효력증진제, 예컨대 티오디프로피오네이트 에스테르 및 포스파이트 및/또는 (2) 킬레이트제 및 금속 불활성화제, 예컨대 에틸렌디아민테트라아세트산 (EDTA), EDTA 염 및 디-살리실아프로필렌-디-이민과 함께 사용함으로써 증강될 수 있다. 안정화제는 공중합체의 중량을 기준으로 통상 약 5% 미만, 바람직하게는 약 2% 미만, 보다 바람직하게는 약 1% 미만의 양으로 사용된다.

바람직한 태양에 있어서는, 핵형성제를 엘라스토머계 접착재에 배합한다. 핵형성제는 발포체 성장속도를 증가시키고 또한 생성되는 기포의 크기 분포에 영향을 준다. 일회용 흡수제품의 제조에 사용되는 것과 같은 통상의 전환장치로 가공처리할 수 있도록 발포체 성장 시간을 최소화 (즉, 발포체 성장속도를 증대) 하는 것이 통상 바람직하다. 발포체 성장속도는 발포체의 부피변화율 (예컨대 여기에 기재된 기체/접착재 용액 내외에서의 기체 방출 및/또는 팽창에 의한 것) 을 말하며, 발포체 성장시간은 일단 용액이 분산되어 약 99%의 최종 캘리퍼를 얻는데 필요한 시간을 말한다. 소정의 확산 조건에 대해, 발포체 성장시간은 점성도의 감소에 따라 감소하는 경향이 있다. 따라서, 성장시간은 온도 증가 및/또는 여기에 기재된 성분의 변화에 따라 감소하는 경향이 있다 (단, 이러한 온도 증가의 유용성은 접착재의 분해 온도에 의해 제한된다). 발포체 성장시간은 처리시간에 따라 약 2초 미만인 것이 통상적이다. 한 계에서는 발포체 성장시간이 약 0.5초이었다.

핵형성제의 부재하에, 기체/접착재 용액은 발포체 형성에 충분한 정도로 기체를 방출시키기 위하여 통상 과포화할 필요가 있다. 이어서, 기포의 핵형성은 공지의 원리, 예컨대 발포체 형성에 사용되는 장치의 표면 결함에 의하여 일어날 수 있다. 그러나, 이러한 핵 형성은 불균일한 기포형성을 초래하리라 예상된다. 그렇게 형성된 기포는 핵형성제 사용시보다 크기가 더 크고 수가 더 적은 경향이 있다. 또한, 발포체 성장시간은 핵형성제 사용시보다 다소 늦은 경향이 있다.

핵형성제는 발포체 성장속도를 간접적으로 증가시킨다. 일반적으로 핵형성제 사용시 계의 압력을 이후 정의되는 임계 용해 압력 이상으로 감소시키면, 기포는 즉시 형성되어 성장하기 시작한다. 성장은 기포내에서 용해된 기체분자가 기상으로 확산하는 것 및 기포의 팽창 모두가 관련있는 것으로 생각된다. 또한, 핵형성제가 용액중 기포의 농도를 크게 유도하므로, 충분량의 핵형성제는 기포 사이의 중간 확산 경로를 감소시킴으로써, 압력의 충분한 감소를 통해 용액으로 부터 기체 확산 (방출) 속도를 증가시킨다고 생각된다. 그 결과, 발포체 성장속도는 증가한다.

확산속도와 이에 따른 발포체 성장속도는 또한 기체/접착제 용액의 점성도를 감소시킴으로써 증대될 수 있다. 점성도 감소는 또한 기포를 둘러싸고 있는 접착 용융물의 유동 저항을 감소시켜 발포체 성장속도를 증가시킴으로써 기포 팽창을 증대시킨다. 기포 팽창은 기포의 내압이 용액중 기포의 표면장력에 의해 균형을 이를 때까지 일어나는 것으로 생각된다. 점성도의 감소 및 따라서 발포체 성장속도의 증가는 기체/접착제 용액을 승온시키고 전술한 바와 같은 성분 변화를 통해 이를 수 있다.

핵형성제는 또한 접착 발포체 계수를 증대시킨다. 핵형성제는 비교적 단순분산 셀 분포를 제공하여 고 계수 발포체를 생성한다고 생각된다. 통상적으로 핵형성제를 사용하면 핵형성제가 사용되지 않은 접착재를 함유하는 발포체에 비해 더 크기가 작은 셀을 더 많이 갖는 발포체를 생성하게 된다. 소정량의 핵형성제 및 기체에 대해, 핵형성제의 입자크기가 작을수록 (즉, 핵형성제 입자의 수가 많을수록) 생성되는 기포 및 셀의 수가 더 많고 셀구조가 더 균일하여, 결함 (예컨대 비교적 얇고 약한 셀벽을 갖는 임의의 큰 셀) 의 수가 더 적다.

예컨대 CaCO₃및 TiO₂와 같이 당분야에 공지된 핵형성제를 사용할 수 있다. 핵형성제는 접착재 중량을 기준으로 통상 약 0.5% ∼ 약 1%의 양으로 사용된다. 특정 핵형성제 양은 접착재의 점성도에 대한 핵형성제의 효과와 균형을 맞추는 것이 일반적이다. 접착재의 점성도는 핵형성제의 양을 증가시킴에 따라 증가한다.

본 발명의 발포체의 원료인 엘라스토머계 접착재는 통상의 엘라스토머계 접착제에 대해 당분야에 공지된 기술을 사용하여 제조할 수 있다. 예를 들면, 사용시 오일 및 안정화제 성분은 재킷형 믹싱 케틀, 바람직하게는 회전자가 장치된 베이커-퍼킨스 (Baker-Perkins) 또는 데이 (Day) 형의 재킷이 달린 헤비 듀티 믹서에 넣어둘 수 있다. 이어서, 혼합물의 온도를 각종 접착 성분을 녹이기에 충분한 온도, 통상 약 250°F ∼ 약 350°F 로 올린다. 이해되는 바와 같이, 이 공정에 사용되는 정확한 온도는 특정성분의 융점에 좌우된다. 이 초기 혼합물을 원하는 온도로 가열한 후, 혼합물을 저 유속으로 CO₂와같은 비-반응성기체에서 블랭킷화하고 방향족 변성 탄화수소 수지를 서서히 가한다. 수지가 용융하면 블록 공중합체를 혼합물에 가한다. 이어서, 생성되는 접착 조성물을 블록 공중합체가 완전히 용융될 때까지 교반한다.

공중합체를 용융시키기 위해 승온할 수 있으며, 통상 약 250°F ∼ 약 350°F 범위의 온도이면 충분하다. 포획 공기를 제거하기 위해 진공화할 수 있다. 이어서, 엘라스토머계 접착재를 나중에 본 발명의 발포체 제조에 사용하기 위해 회수할 수 있다. 또는, 접착재 제조에 사용된 믹싱 케틀을 발포체 제조장치에 연결하여 연속처리가 가능하게 한다.

본 발명의 발포체는 먼저 엘라스토머계 접착재에 의해 형성되는 것이 일반적이다. 접착제는 통상 약 250°F ∼ 약 400°F , 바람직하게는 약 325°F ∼ 약 375°F 의 온도로 가열하여 용융시키는 것이 통상적이다. 일반적으로는 재료의 유속을 증가시키기 위해 온도를 최대화하지만, 온도 및 그 온도에서의 유지시간은 중합체의 분해를 피하도록 선택되어야 한다. 용융된 엘라스토머계 접착재는 충분한 압력하에 적당한 기체와 혼합되어 엘라스토머계 접착제 내의 기체 용액을 형성한다 (발포성 조성물 형성). 압력을 충분히 감소시키면 기체는 용융된 접착재 내의 기포형태로 용액에서 방출 및/또는 팽창하여 탄성 접착재 및 셀을 함유하는 구조를 형성한다 (발포체 형성). 이 구조는 예컨대 접착재의 냉각에 의해 안정화되어 실온에서 비교적 영구적인 발포체 구조를 형성한다. 기체는 바람직하게는 비-반응성이다. 즉, 비-산화성이거나 산화를 촉진시키지 않는다. 따라서, 질소, 이산화탄소, 아르곤이나 헬륨 같은 비활성 기체, 및 이들 기체의 임의의 혼합물을 포함하여 각종 기체를 본 발명에 사용할 수 있다. 공기와 같은 산화성 기체도 사용될 수 있지만, 이것은 바람직하지 않으며 통상 엘라스토머계 접착재의 산화를 방지 또는 최소화하기 위해 공기를 건조하는 공정 및/또는 안정화제의 사용을 필요로 한다. 바람직하게는, 비-반응성 기체는 사용된 온도 및 압력하에 접착재 중 실질적인 용해도를 갖는 것이 선택된다. 질소가 바람직하게 사용된다.

경제적인 이유 및 기타 이유로 발포체 밀도를 최소화하여 용액중 기체의 양을 최대화, 예컨대 캘리퍼를 최대화할 필요가 종종 있다. 따라서, 용융된 엘라스토머계 접착재에 배합될 기체의 양을 선택하여 원하는 밀도 또는 캘리퍼를 갖는 발포체를 제공할 수 있다. 그러나, 발포체 계수는 발포체 밀도의 감소 (따라서 기체의 증량) 에 따라 감소하므로 목적 밀도는 목적 계수와 균형을 맞추어야 한다. 통상 약 25 부피% 이상, 보다 바람직하게는 약 50 부피% 이상의 기체가 탄성 접착재에 배합된다. 약 65 부피% ∼ 약 75 부피% 의 기체가 발포체 밀도, 캘리퍼 및 계수의 적당한 균형을 제공한다. 생성되는 발포체는 통상 공극부피가 각각 적어도 약 20 ∼ 약 25 % , 적어도 약 40 ∼ 약 50 % , 약 50 ∼ 약 65 % 및 약 60 ∼ 약 75 % 이다.

용어 "용액" 은 대기압 이상의 압력하에 공급된 기체를 함유하는 용융된 엘라스토머계 접착제를 의미하며, 이것은 대기압으로 압력이 감소될 때 기체가 급속히 방출 및/또는 팽창하는데 충분하여 발포체가 형성된다. 용액은 기체 및 용융된 접착재의 비교적 균질한 혼합물이며, 기체 분자는 접착재 내에 용해 및/또는 분산된다.

접착재 및 기체가 용액을 형성하도록 유지되는 압력은 소정의 온도에서 탄성접착 조성물내 특정 기체의 임계 용해 압력 이상인 것이 바람직하다. 여기서 사용되는 바와 같이 "임계 용해 압력"은 용액중 기체가 용액에서 방출하기 시작하는 압력을 의미한다. 임계 용해 압력은 통상 열역학적 평형 용해 압력과 같거나 그 부근이다.

또한, 임계 용해 압력은 헨리의 법칙에 따른다. 즉, 소정량의 접착재 내에 용해된 기체의 중량 (또는 부피) 은 용액과 평형상태일 때 기체에 의한 압력에 정비례한다. 따라서, 임계 용해 압력은 하기 방식에 따라 기체 중량 및 접착재에 대해 측정될 수 있다. 임계 용해 압력 (Pcs) 은 계수 (A)×[x/(1-x)] (여기서, x는 표준온도 및 압력에서 접착재에 첨가되는 기체의 기체부피 분획이다) 와 같다. (A) 는 [x/(1-x)]에 대한 P_cs의 그래프를 도시하여 측정할 수 있는데, (A)는 생성되는 선의 기울기이다. P_cs는 표준 온도 및 압력하에 공지의 부피 %의 기체를 공지의 양의 접착재에 가압하에 주입하여 충분한 혼합 및 시간 후에 기포가 전혀 보이지 않도록 함으로써 적어도 두개의 기체 부피 %에 대해 측정한다. 이어서, 기포가 나타날 때까지 또한 기포의 크기가 성장하기 시작하는 점까지 감압한다. 초기의 확대가 육안에 명백해질 때의 압력을 임계 용해 압력 P_cs로 한다. 이어서, 원하는 기체 중량의 임계 용해 압력은 계수 (A)를 [x/(1-x)] (여기서, x는 기체의 목적 부피 분획이다) 와 곱하여 결정한다.

임계 용해 압력 이상의 추가 압력은 통상 상업적인 발포장치의 체류시간 및 혼합비의 범위 내에서 용액을 형성 운반하기 위하여 필수적이다. 여기서 총압력은"용해 압력"으로 칭한다. 전형적으로, 질소 기체의 경우 용해 압력은 임계 용해 압력의 약2배이다. 예를 들면, 기체 부피 분획 85%일 때 임계 용해 압력이 750psi인 기체/접착재 용액에 대해 1,600psi가 사용된다.

압력을 충분히 감소시키면, 기체는 용융 접착재내 기포 형태로 용액에서 방출 및/또는 팽창하여 탄성 접착재 및 셀을 함유하는 구조를 형성한다(발포체형성). 용액은 통상 임계 용해 압력 이하로 감압시켜 발포체를 유발한다. 통상적으로 원하는 방출점까지 감압을 피하는 것이 바람직하다. 임계 용해압력이 이 점 이전에 도달되면 기체의 손실로 캘리퍼를 감소시킬 수 있다. 임계 용해 압력이 방출 이전에 도달되면 통상의 유체 운반계에 의해 나타나는 벽 전단력이 분산장치의 벽 근처에 유동하는 기포를 신장 약화시킨다고 생각된다. 그 결과, 기포가 갑자기 분산장치를 빠져 나갈 수 있어 기체가 손실되고 캘리퍼가 감소되고 밀도 (및 기초중량) 가 증가된다. 폐셀에 대한 개셀의 수가 역시 증가될 수 있다.

기체를 접착재에 배합하는 방법으로 특히 적합한 것을 Nordson Corporation of West Lake, Ohio 시판의 FoamMix계를 사용하는 것이다. 이 계는 미합중국 특허 제 4,778,631 호 (1988년 10월 18일자, Cobbs, Jr. 등) 및 제 5,056,034 호 (1991년 10월 8일자, Rucki 등) 에 상세히 기재되어 있다. 이 계를 사용하여 접착재를 기체와 혼합하여 가압하에 접착제/기체 용액을 제공함으로써 이어서 접착제/기체 용액이 대기압에서 방출될 때 용액으로부터 기체가 방출되어 접착재에 포획되어 비교적 균질의 발포체를 형성할 수 있다. FoamMix계에서, 혼합은 저압 드롭이 가로질러 있는 저에너지 입력 디스크 믹서로 기체 및 접착재를 공급하는 힘에 의해이루어지므로 접착재의 조속 발포를 방지 또는 최소화할수 있다. 디스크 믹서는 관상 하우징, 하우징의 길이를 따라 뻗은 샤프트 및 샤프트를 따라 공간을 차지한 일련의 디스크를 포함한다. 기체는 회전 디스크 사이의 구획에 있는 공중합체 혼합물과 용액에 들어간다. 계의 전체 압력 강하는 방출 이전에 재료의 발포를 피하기 위해 밸브 노즐과 같은 분산장치까지 계 전체에 걸쳐 용액중 기체를 유지하기 위하여 온도 증가에 관련하여 충분히 낮게 유지된다. 방출전에는 용액중 기체를 유지하고 대기압하에서 방출후에 발포를 허용하기 위하여 분산장치를 가로질러 차별적인 충분한 압력을 제공한다.

발포성 조성물의 형성 및 분산에 적합한 또 하나의 계는 Nordson Corp에서 시판하는 FoamMelt계이다. 이 계는 참고로 기재된 미합중국 특허 제 4,679,710 호 ( 1987 년 7 월 14 일자, Jameson 등) 에 기재되어 있다.

발포체는 용융된 접착재의 냉각에 의해 안정화된다. 실험실 조건하에서 주변온도이면 통상 충분하다. 또는, 셀구조는 냉강 롤과 같은 외부 수단에 의해 냉각될 수 있다. 기체 손실을 방지하거나 최소화하기 위하여 외면을 냉각함으로써 발포체 표면에 즉시 표피를 형성하는 것이 통상 바람직하다.

일반적으로, 모든 냉강 표면은 그 위에 표피를 형성한다. 그러나, 기포가 표준 온도 및 압력에서 실질적으로 그 최대 크기로 성장하는 (즉, 기체가 표준 온도 및 압력에서 평형상태에 있거나 그 부근에 있는) 데는 충분한 시간이 필요하다. 만약 접착재가 이렇게 성장하기 전에 세트되면 나중에 폐셀에 포획된 기체에 의한 압력에 기인한 명백한 기체 손실이 있을 수 있다. 이 압력은 발포체 구조에서 기체의확산을 유발하기에 충분하여 발포체의 셀구조 및 물성이 경시적으로 변화한다고 생각된다. 통상 냉각 및 임의의 압축 전에 적어도 약 0.5초, 바람직하게는 약 2 초이면 시간이 충분하다.

또한, 실질적으로 압축성 힘 (예컨대 압축력 또는 장력) 의 부재하에 발포체 구조를 형성 및 안정화하는 것이 통상 바람직하다. 이런 힘은 기포의 성장을 제한하여 캘리퍼를 감소시키고 기타 물성을 변화시킬 수 있다. 예를들면, 상업적인 적층 장치에 통상 사용되는 인장 롤 및 결합 롤은 압축성 힘을 유발할 수 있다. 따라서, 적층화는 예컨대 여기 기재된 바와 같은 외부 결합체 및/또는 발포체의 접착재의 압력-민감성을 사용하여 발포체 구조를 고화한 후 일어나는 것이 바람직하다. 또는, 고화 과정중 압축을 피하기 위해 가공 처리가 조심스럽게 실행된다면 접착재의 고온-융점 특성에 의하여 냉각전에 적출화가 일어날수 있다. 예를 들면, 적층판이 결합 롤을 통과하는 시간에 존재하는 미고화 발포체의 높이에 결합 롤의 클리어런스를 설치할 수 있다.

기체/접착재 용액은 통상 발포될 기질에 사용된다. 적당한 기질로는 영구 기질 (즉, 엘라스토머계 접착 발포체가 기질의 필수부분으로서 사용되어 이후 기재되는 바와 같이 기질이 담체가 된다) 및 일시 기질 (예컨대 릴리이스 페이퍼, 운반 웨브 및 주형) 이 포함된다. 일시 기질에 형성된 발포체는 나중에 담체에 첨부되는 것이 적당하다. 용액은 필름 제조에 적합한 방법, 예컨대 주조법 및 슬롯 코팅법에 의해 기질에 도포될 수 있다. 용액을 기질에 도포하여 원하는 형태로 및/또는 임의의 불연속 또는 연속 패턴으로 발포체를 얻을 수 있다.

발포체는 통상 그 형성 과정중 및/또는 후에 성형된다. 당분야에 공지된 바와 같은 통상의 성형기술에 의하여 성형하여 일정한 형태 및 크기를 갖는 발포체를 형성할수 있다. 바람직한 발포체 성형법으로는 주조법, 성형법 또는 형성조작이 포함된다. 주조 및 성형 기술은 일반적으로 용액을 제조된 금형 공동 또는 기질에 도입하는 공정 및 감압하여 발포체를 금형 공동 또는 기질의 형태로 팽창시키는 공정을 포함한다. 여기서 사용되는 특정 성형 기술의 예로는 사출성형, 회전성형 및 진공성형이 포함된다. 성형기술은 기체/접착재 용액 또는 발포체에 각종 조작을 수행하여 그 형태 및/또는 크기를 변화시키는 공정을 포함한다. 여기서 사용되는 특정 성형기술의 예로는 피복, 압출 및 적층 조작이 포함된다. 예를 들면, 용액을 오리피스를 통해 분산시켜 오리피스의 형태에 상응하는 형태를 갖는 발포체를 형성할 수 있다. 또한, 발포체 형태는 각종 형태 (예컨대 슬롯 또는 비이드) 의 일렬의 간헐적인 노즐 또는 간헐적인 노즐을 사용하여 조절 가능하다. 선택된 노즐을 밑으로 통과하는 기질 위로 작동 제어함으로써 다수의 이차원 패턴 또는 형태를 만들 수 있다. 또한, 용액을 표면상에 주조하여 원하는 형태 또는 표면 형태를 갖는 발포체를 형성할 수 있다. 이들 기술은 임의로 또는 전부 병용하여 성형 발포체를 형성할 수도 있다. 당분야에 공지된 바와 같은 임의의 적당한 장치를 사용하여 이러한 조작을 수행할 수 있다.

생성되는 비압축 상태의 엘라스토머계 접착재 발포체는 엘라스토머계 접착재 중의 기체의 비교적 균질한 분산액으로 기술될 수 있다. 기체는 분산되어 상기 정의된 바와 같은 폐셀 및/또는 개셀을 형성할 수 있다. 따라서, 발포체는 셀 비, 즉개셀 %/폐셀 % 로 특징화될 수 있다. 셀 비 및 기타 특징은 캘리퍼, 신장력, 압축성 및 탄력성을 포함하여 각종 특성에 영향을 줄수 있다.

셀 비는 엘라스토머계 접착재에 배합되는 기체의 비율을 변화시킴으로써 변경될 수 있다. 또한 셀 비는 기체/접착재 용액의 점성도 및 따라서 온도에 의해 변화될 수 있다. 소정의 점성도 및 온도에 있어서, 셀 비는 기체 증량 (부피% 또는 분획) 의 증가에 따라 증가된다. 소정의 기체 증량에 있어서 점성도가 클수록 온도가 낮을수록 폐셀이 형성되는 경향이 커져 셀 비가 감소한다. 이론에 제한되지 않고, 약 50부피%의 기체 증량은 상용되는 가공처리 온도, 예컨대 325° F에서 적어도 약 90% 폐셀 (셀 비 1:9) 를 제공한다고 생각된다. 75 ∼ 80 부피%의 기체 증량은 사용되는 가공처리 온도에 따라 약 75% 이하의 폐셀 (셀비 4 : 3) 를 제공할 수 있다. 셀 비는 또한 임계 용해 압력이 도달되는 점과 예컨대 분산 노즐로 부터 용액이 방출되는 점사이의 시간 (즉, 통과 시간)의 길이에 의해 영향을 받을 수 있다. 통과 시간이 길수록 폐셀 형성 및 따라서 기체 손실 및 캘리퍼 감소가 더 클 것으로 생각된다 (운반 중 벽 전단력 결과로서 개셀이 형성되는 것으로 생각된다). 예를 들면 한 개는 약 10 밀리초의 통과 시간에 대해 약 50%의 기체 손실을 나타내었다. 따라서, 통과 시간이 짧을 수록 셀 비는 낮아진다.

통과 시간은 운반계 내의 용액의 유속의 증가에 따라 감소하는 경향이 있다. 따라서, 유속을 증가시키는 임의의 인자는 통과 시간 및 셀 비를 감소시키는 경향이 있다. 예를 들면, 예컨대 용액의 온도를 증가시킴으로써 점성도를 감소시켜 통과 시간을 줄일 수 있다. 또한 운반계, 예컨대 분산장치 (예, 노즐) 의 길이를 감소시킴으로써 통과 시간을 줄일 수 있다.

흡수제품의 온도에 있어서, 발포체가 약 25 ∼ 약 60 밀, 바람직하게는 약 35 ∼ 약 45 밀의 캘리퍼를 갖는 것이 통상 바람직하다. 이런 캘리퍼를 갖는 발포체는 발포체를 배합한 구조의 회전 및/또는 주름을 방지 또는 최소화 하기에 충분한 강도를 제공하는데 도움을 준다고 생각된다. 또한, 이들 캘리퍼는 이것을 배합한 제품의 바람직한 심미적 효과를 제공한다.

캘리퍼에 영향을 주는 특징으로는 기체 증량, 온도, 선속도, 기초 증량, 점착도 및 셀 비가 포함된다. 다른 특징이 일정할 때, 캘리퍼는 기체 증량이 증가함에 따라 증가하고 선속도가 증가함에 따라 감소한다. 또한, 접착점착도가 증가함에 따라 발포체 캘리퍼는 발포체 압축 후 감소될 수 있다. 이 효과는 셀비가 증가함에 따라 더욱 커진다. 따라서, 적당한 발포체는 예컨대 처리중 또는 사용중 압축력을 받은 후 초기 캘리퍼 (및 압축성) 를 보유하기에 충분한 폐셀 비율을 보장하도록 더 낮은 처리 온도 및/또는 감소된 통과 시간에 사용을 필요로 할 수 있다. 캘리퍼는 또한 발포체의 성장능에 의해 영향을 받는다. 일반적으로, 발포체가 고화 전에 성장되지 않으면 기체증량 및 선속도를 기준으로 하여 이론적인 캘리퍼 미만의 값을 얻게 된다. 상기한 바와 같이 발포체 성장은 기체 팽창에 충분한 시간을 확보하고 고화 전에 압축력을 최소화함으로써 최대화된다.

본 발명의 발포체는 또한 흡수제품의 측면 패널을 탄성화하여 이하에 기재되는 바와 같은 50% 신장시 신장력에 의해 특징화될 수 있다. 신장력은 일차적으로 발포체를 구성하는 엘라스토머계 접착재에 의해 측정된다. 신장력은 또한 발포체밀도에 의해 영향을 받는다. 소정의 셀 비 및 셀 크기에 대해, 신장력은 발포체 밀도의 증가 (즉, 기체 분획의 감소)에 따라 증가된다. 발포체의 신장력은 또한 셀 비에 의해 영향을 받을 수 있다. 신장력은 셀 비가 감소함에 따라 증가되는 경향이 있다. 따라서, 신장력은 셀 비를 감소시키는, 예컨대 온도 또는 기체 증량을 감소시키는 임의의 방법에 의해 증가될 수 있다.

본 발명의 발포체는 또한 압축성이다. 압축성은 발포체가 1 psi와 같은 꽤 적은 힘으로 압착될 수 있는 것을 의미한다. 발포체는 또한 탄력성이다. 즉, 이들은 압축력 제거시 실질적으로 압축 전 상태로 되돌아간다. 압축성및 탄력성은 일차적으로 엘라스토머계 접착재의 탄성 및 발포체 셀 구조의 결과이다. 따라서, 셀 구조 및 탄성에 영향을 주는 임의의 인자는 압축성 및 탄력성에 영향을 줄 수 있다. 일반적으로, 압축성은 셀 비가 증가함에 따라 (개셀 증가) 증가하지만 탄력성은 셀 비가 감소함에 따라 (폐셀 증가) 증가한다. 소정의 셀 비에 대해, 압축성 및 탄력성은 접착 점착도를 증가시킴에 따라 감소한다.

접착 발포체의 압축률 및 탄성률은 표준 방법에 의해 측정될 수 있다. 소정의 캘리퍼를 갖는 발포체 단편은 1분 동안 측정된 캘리퍼의 방향으로 1psi의 힘에 의해 압축됐다. 이어서 힘을 제거하고 발포체를 2분간 이완시킨다. 1분 압축하의 캘리퍼 및 이완 후의 캘리퍼를 측정한다. 압축률은 다음과 같이 계산한다:

[(초기 캘리퍼-압축하의 캘리퍼)/(초기 캘리퍼), X 100].

탄성률은 다음과 같이 계산한다:

[(이완 후의 캘리퍼)/(초기 캘리퍼), X 100)].

본 발명의 발포체는 바람직하게는 약 5% 이상, 보다 바람직하게는 약 20%이상의 압축률을 갖는다. 본 발포체는 바람직하게는 약 90% 이상, 보다 바람직하게는 약 100%의 탄성률을 갖는다.

본 발명의 발포체는 담체에 연결시 유용하며 특히 담체에 탄성을 부여하는데 유용하다. 담체는 부직포, 개구 중합체 직물 및 중합체 필름과 같은 당 분야에 공지된 임의의 담체일 수 있다. 적당한 담체로는 흡수 제품에 사용되는 톱 시트, 백 시트 또는 여기 기재된 흡수제 심재가 포함된다. 담체는 임의의 원하는 형태일 수 있으며 발포체와 결합전, 결합중 또는 결합후 성형될 수 있다.

발포체는 발포체를 구성하는 엘라스토머계 접착재의 접착성을 통해 담체에 결합되는 것이 바람직하다. 비교적 낮은 점착도의 발포체의 경우는 백시트의 결합에 관하여 여기 기재된 접착제와 같은 외부 결합제가 요구될 수 있다. 발포체는 연속 공정으로, 즉 온라인으로 또는 중간 단계에서 발포체 형성후, 즉 오프라인으로 담체에 결합될 수 있다. 발포체는 하나 이상의 담체에 결합되어 예컨대 이적층판 또는 삼적층판을 형성할 수 있으며, 여기서 발포체는 중심 박판이고 두개의 담체는 외면 박판이다.

연속 공정에서, 발포체는 접착 발포체의 고온-용융성 및/또는 압력-민감성을 통해 적어도 하나의 담체에 연결될 수 있다. 외부 결합제는 또한 결합하거나 결합을 증대시키는데 사용할 수 있다. 바람직한 태양에 있어서는, 발포체가 함유된 엘라스토머계 접착재의 고온-용융 및/또는 압력-민감성을 통해 결합이 일어난다.

접착재의 고온-용융성을 통한 1종 이상의 담체에의 결합은 발포체가 흡수제품에 사용되는 영구 기질, 예컨대 백시트 재료상에 직접 형성되는 경우에 일어난다. 접착재의 고온-용융성을 통한 적층판의 형성에 있어서는, 담체를 고온-용융물과 충분히 접촉시켜 적층판을 발포 성장을 제한하여 바람직하지 못한 압축력을 받지 않게 하여 결합을 확실히 하는 것이 바람직하다. 고온-용융물의 온도는 담체의 변형 또는 용융을 피하거나 최소화하기 위해 조절할 필요가 있을 수 있다. 삼적층판은 또한 제 1 담체로 발포체를 고화시키고 (생성되는 이적층판은 고온-용융성에 의한 것이다), 이어서 접착 발포체가 제 2 담체에 비교적 낮은 접착력을 갖는 외부 결합제 및/또는 접착재의 압력-민감성을 통해 제 2 담체에 결합하여 형성할 수 있다. 바람직한 태양에 있어서 발포체의 점착도는 충분하여 발포체의 압력-민감성에 의하여 제 2 담체에 결합할 수 있다.

또 하나의 연속 공정에 있어서, 발포체는 형성 롤 또는 형성 벨트와 같은 일시 기질 (예, 이동 벨트) 상에 형성 고화된 후 발포체 및/또는 외부 결합제의 압력-민감성을 통해 하나 이상의 담체에 부착한다. 바람직하게는, 추가의 결합제를 사용하지 않고 결합 가능한 충분한 압력-민감성을 갖는 발포체가 사용된다. 성형 롤은 발포체의 연속 시트를 제공하거나 패턴화되어 (예컨대, 포켓 또는 패턴 롤과 같은 회전식 금형, 바람직하게는 1종 이상의 간헐적인 분산 장치 사용) 필요한 발포체 형태를 제공할 수 있다. 성형 롤은 비냉각 지대와 냉각지대 사이에서 용액 및/또는 발포체를 회전시킬 수 있는 롤과 같이 선택적으로 냉각성인 것이 바람직하다. 바람직한 태양에 있어서, 기체/접착재 용액은 비냉각 지대로 분산되어 발포된 후 회전하여 발포체 구조를 고화한다. 발포체 형태는 1종 이상의 간헐적인 분산장치 및 평활한 성형 롤 또는 성형 벨트를 사용함으로써 형성될 수 있다. 이어서 성형된 발포체는 예컨대 롤에서 직접 또는 운반 웨브로 중간 이동 후 담체에 부착될 수 있다.

오프라인 공정에 있어서, 발포체는 릴리이스 페이퍼와 같은 일시 기질상에 직접 형성된다. 발포체 구조의 고화후, 발포체 및/또는 외부 결합제의 압력-민감 접착성에 의하여 발포체는 하나 이상의 담체에 결합될 수 있다.

발포체가 하나 이상의 담체와 결합하기 전에 고화되는 경우에는, 예비신장된 (즉, 수축성) 상태 또는 비신장된 상태의 제 1 담체에 결합될 수 있다. 신장된 상태로 사용되면, 생성 2적층판의 신장은 3적층판이 요구되는 제 2 담체에 결합하는 공정을 통해 유지되는 것이 일반적이다.

제 1 도에 나타낸 바와 같이, 엘라스토머계 접착 발포체는 두개의 담체에 결합하여 적어도 3 개의 박판을 갖는 단일의 탄성적으로 연장할 수 있는 적층판 30을 형성할 수 있다. 중심 박판 30b 는 본 발명의 접착 발포체를 함유하며 적어도 두개의 외면 박판 30a 및 30c 와 대면 연결로 결합된다. 외면 박판은 담체에 관해 여기 기재한 재료의 어느 것일 수 있으며 통상 비교적 불확장성 재료를 함유한다.

제 2 도에 있어서, 본 발명의 적층판 30 은 도해된 장치 310 상에 제조될 수 있다. 장치 310 은 3개의 별도의 라인, 즉 중심 박판 30b 에 대한 라인 312b 및 외면 박판 30a 및 30c 에 대한 라인 312a 및 312c 를 함유한다. 중심 박판 30b 에 유용한 제 1 라인 312b 는 발포성 기체/접착재 용액원 (표시되지 않음), 분산장치 316 및 냉강 롤 318 을 함유하여 중심 박판 30b 의 직물을 형성한다. 외면 박판30a 및 30c 에 사용되는 재료는 S-wrap 인장 롤 328a 및 328c 를 통해 및 필요에 따라 추적계 314a 및 314c 를 통해 언와인드 롤 326a 및 326c 에서 취해진다. 결합 롤 324 는 합류하는 박판 30a, 30b 및 30c를 단일 적층판 30 에 결합한다.

제 2 도를 더 상세히 보면, 장치 310 은 대면연결로 적어도 3 개의 박판을 결합하는 수단이다. 중심 박판 30b 는 발포성 기체/접착재 용액 (표시되지 않음) 의 공급으로 형성된다. 발포성 용액원은 상기 인용된 특허(Cobbs, Jr. 등 및 Rucki 등) 에 나타낸 FoamMix계 믹서인 것이 적당하다. 발포성 기체/접착재 용액은 통상 약 325°F ∼ 375°F 의 온도 및 약 500 ∼ 2,000 psig 의 압력에서 유지된다.

믹서는 가압하에 발포성 용액을 분산장치 316 에 공급한다. 분산장치 316 은 예컨대 상기 인용된 미합중국 특허 제 4,778,631 호 (Cobbs, Jr.) 의 제 1 도에 나타낸 노즐 또는 상기 인용된 미합중국 특허 제 5,056,034 호 (Rucki 등) 의 제 1 도에 나타낸 분무기일 수 있다. 분산장치 316 은 중심 박판 30b 를 형성하는 발포성 용액이 분산되어 임의의 원하는 폭을 갖는 발포체 박막 (통상적으로 미발포체 두께 약 5 ∼ 15 밀, 발포체 두께 20 ∼ 60 밀) 을 냉강 롤 318 상에 형성한다. 약 0.05 ∼ 0.2 g/㎠ 의 중심 박판이 적당하다. 박판 30b 의 두께를 증가시키면 박판 30b 및 따라서 적층판 30 의 궁극적인 탄성강도가 비례적으로 증가한다는 것은 당업자에게는 명백하다.

용액을 대기압으로 방출시 발포체는 상기한 바와 같이 형성한다. 냉강 롤 318 은 바람직하게는 박판 30b 를 냉각하여 발포체 성장에 방해를 주지 않으면서 담체에의 손상을 막는다. 중심 박판 30b 의 직물은 닥터 블레이드 320 에 의해 냉강 롤로 부터 분리된다. 제 2 롤 (비표시) 은 냉강 롤 318 과 함께 사용되어 중심 박판 30b 의 직물 압축용 닙 (nip) 및 적층판을 고화하기 위해 추가 냉각을 제공할 수 있다.

중심 박판 30b 는 인장 롤 322 사이에 형성된 닙을 통해 취해진다. 인장 롤 322 는 냉강 롤 318 로 부터 중심 박판 30b 의 이탈속도를 적절히 제공하고 또한 중심 박판 30b를 결합 롤 324로 적절히 유입한다. 압력-민감성 발포체에 있어서, 발포체가 롤에 정착하는 것을 방지 또는 최소화하기 위해서는 당분야에 공지된 바와 같은 방출성을 갖는 인장 롤을 사용하는 것이 바람직하다.

외면 박판 30a 및 30c 는 언와인드 롤 326a 및 326c 에서 취해지며 바람직하게는 S-wrap 인장 롤 328a 및 328c 를 통과해 외면 박판 30a 및 30c 의 주름잡힘을 방지하는데 적절한 인장을 제공한다. 필요에 따라, 당분야에 상용 공지된 추적계 314a 및 314c 는 최적의 트랙에 사용되어 외면 박판 30a 및 30c 의 직물을 조정할 수 있다. 추적계는 오클라호마주 오클라호마시의 Fife Corporation 제품으로 Fife Guide Model No.096LRA 로서 판매되는 것이 적당하다.

결합 롤 324 에 들어가는 박판 30a 및 30c 는 일반적으로 결합 롤 324 의 닙을 통과하므로 적층판 30의 이동에 대해 평행하다. 결합 롤 324의 닙은 박판 30a 및 30c 를 압축하여 중심 박판 30b 의 반대 면과 접촉시킴으로써 중심 박판 30b를 외면 박판 30a 및 30c 에 결합, 즉 3개 박판 30a, 30b 및 30c 를 연결시킨다.

필요에 따라, 적층판 30 에는 2 개 외면 박판 30a 및 30c 을 배합하지 않아도 된다. 필요에 따라, 외면 박판 30a 및 30c 의 어느 하나 또는 둘다 적층판 30에서 제거할 수 있다. 이런 구조는 빼고자하는 외면 박판 30a 및 30c 의 라인 312a 또는 312c 를 선택적으로 작동하지 않음으로써 제조할 수 있다. 생성되는 적층판 30 은 1 개 박판 3Ob 를 갖거나, 예컨대 박판 30b 가 엘라스토머계 접착 발포체이고 박판 30a 가 비교적 불확장성 기재인 2 개 박판 30a 및 30b 를 갖는다. 2 개 박판의 적층판 30 이 결합 롤 324 의 닙을 떠난 후, 박판 30b 의 노출면은 당분야에 공지된 통상의 차폐방지제에 의해 불활성화되어 박판 30b 의 접착제는 박판 30b 의 발포체를 구성하는 접착제의 압력-민감성을 통해 다른 재료와 결합하지 않을 수 있다. 차폐방지는 수지분말을 박판 30b 의 노출면에 도포하는 접착제 불활성화계 330 에 의해 수행된다. 적당한 수지분말로는 활석분말, 폴리올레핀계 분말 및 바람직하게는 제 2 박판 30a 에 사용되는 것과 유사한 수지가 포함된다. 필요에 따라, 접착제 불활성화계 330 은 박판 30a가 결합 롤 324 의 닙에 들어가기 전에 박판 30b 의 노출면에 도포될 수 있다. (2 개 외면 박판 30a 및 30c 를 갖는 적층판 30 을 제 1 도의 장치 310 을 사용하여 조성할 경우에는 접착제 불활성화계 330을 결합 를 324 전에 사용하지 않아야 된다는 것은 당업자에게 명백하다.)

장치 310 은 가열 롤러 332 와 같은 이차적인 가열 요소를 가져 적층판 30 지대에 선택적으로 국부 가열하여 지대를 비탄성화할 수도 있다.

필요에 따라, 외면 박판 30a 및 30c 의 어느 하나 또는 둘다 탄성적으로 연장될 수 있다. 외면 박판 30a 및 30c 는 필요에 따라 유사하거나 상이할 수 있다. 또는, 두께가 불균일한 필름이 외면 박판 30a 및 30c 에 사용될 수 있다. 필름의 두께가 증가함에 따라 동량의 연장에 필요한 힘이 더 커진다. 적층판 30 은 필요에따라 가열 밀봉될 수 있다.

생성되는 적층판 30 은 "제로 스트레인" 적층판으로 기술될 수 있다. 즉, 엘라스토머계 접착 발포체는 실질적으로 긴장이 없는 상태 (즉, 제로 스트레인) 에서 담체와 연결된다.

바람직한 태양에 있어서, 엘라스토머계 발포체를 함유하는 "제로 스트레인" 적층판 30 의 적어도 일부는 적층판 30 의 비교적 불확장성 성분을 영구적으로 연장시키기에 충분한 기계적 신장을 받는다. 이어서, 복합체 또는 엘라스토머계 적층판을 실질적으로 긴장이 없는 상태로 복귀시켜 "제로 스트레인" 신장 적층판을 형성한다. 여기서 사용된 바와 같이, 용어 "제로 스트레인" 신장 적층판은 실질적으로 긴장이 없는 상태 (즉, 제로 스트레인) 에서 같은 공간에 걸치는 표면의 적어도 일부를 따라 서로 견고한 재료의 플라이를 적어도 2 개 함유하는 적층판을 언급하며; 한 플라이는 신장성 엘라스토머계(즉, 가한 장력을 해제한 후 실질적으로 긴장이 없는 차원으로 복귀한다) 인 물질을 함유하며, 두번째 플라이는 신장성 (그러나 반드시 엘라스토머계는 아니다) 이므로 두번째 플라이를 늘이면 적어도 어느 정도 영구 신장되고 가한 장력을 해제하면 원래의 변형되지 않은 형으로 완전히 복귀하지 않는다. "제로 스트레인" 신장 적층판은 미합중국 특허 제 2,075,189 호 (1937년 3월 30일자, Galligan 등), 미합중국 특허 제 3,025,199 호 (1962년 3월 13일자, Harwood), 미합중국 특허 제 4,107,364호 (1978년 8월 15일자, Sisson), 미합중국 특허 제 4,290,563 호 (1980년 6월 24일자, Sisson) 및 미합중국 특허 제 4,834,741 호 (1989년 5월 30일자, Sabee) 에 기재되어 있다. 이들 특허는 각각 여기에 참고로 통합된다.

톱시트, 백시트 및 이들 사이에 위치한 엘라스토머계에서 "제로 스트레인" 신장 적층판을 만드는데 사용되는 특히 바람직한 방법 및 장치는 성분을 기계적으로 신장시키기 위해 그물세공의 골진 롤을 사용한다. 기저귀의 기계적 신장부분에 적합한 장치 및 방법에 대해서는 상기 인용된 미합중국 특허 제 4,107,364호 (1978년 8월 15일자, Sisson) 및 미합중국 특허 제 4,834,741 호(1989년 5월 30일자, Sabee) 에 논의되어 있다. 특히 바람직한 장치 및 방법은 미합중국 특허 제 5,167,897 호 (제로 스트레인 신장 적층판을 증진적으로 신장시켜 탄성을 부여하기 위한 개선된 방법 및 장치, 1992년 12월 1일자, Gerald M. Weber 등) , 미합중국 특허 제 5,156,793 호 (불균일한 방식으로 제로 스트레인 신장 적층판 직물을 증진적으로 신장시켜 다양한 범위의 탄성을 부여하기 위한 개선된 방법 및 장치, 1992년 10월 20일자, Kenneth B. Buell 등) 및 미합중국 특허 제 5,143,679 호 (제로 스트레인 신장 적층판 직물을 파열하지 않고 순차적으로 신장시켜 탄성을 부여하기 위한 개선된 방법 및 장치, 1992년 9월 1일자, Gerald M. Weber 등) 에 개시되어 있다. 상기 출원의 각 명세서 및 도면은 여기에 참고로 통합된다. "제로 스트레인" 신장 적층판의 제조에 사용될 수 있는 특히 바람직한 증진적인 신장계의 세부사항은 여기에 참고로 통합된 미합중국 특허 제 5,151,092 호 (1992년 9월 29일자, Buell 등) 에 기재되어 있다.

또 하나의 태양에 있어서, 박판 30b 는 인장상태 (미리 신장된 상태) 에서 박판 30a 및/또는 30c 와 효과적으로 결합한다. 박판 30b 를 미리 신장시킨 후 제2 박판 30a 및/또는 30c 와 연결한다. 박판 30b 를 미리 신장시키는 힘을 해제하면 생성되는 적층판 30은 미리 신장시킨 방향으로 집합 또는 수축한다. 비교적 불확장성 외면 박판 30a 및/또는 30c 를 사용하면 생성되는 적층판 30 은 박판 30a 또는 30c 의 연장 한계까지 탄성적으로 연장된다. 적층판 30 을 박판 30b 의 예비신장량을 초과하여 신장시키면 비교적 불확장성 외면 박판 30a 및 30c 의 자유길이는 초과된다. 이런 현상이 일어나면 박판 30a 및 30c 에 의한 응력/변형은 상당한 신장 없이 급증하고 박판이 파열될 것이다. 따라서, 박판 30b 는 외면 박판에 가해지는 고 응력 및 변형 및 적층판의 파열을 피하기 위해서는 적어도 원하는 신장도로 미리 신장시켜야 한다. 파열후 외면 박판 30a 및/또는 30c 의 탄성은 부가 신장을 제어한다.

중심 박판 30b 는 한 방향 이상으로 미리 신장시킬 수 있다. 중심 박판 30b 를 2 개 주요 방향 (각각 세로 및 가로, 즉 기계방향 및 교차-기계방향) 으로 미리 신장시키면 생성되는 적층판 30 은 각 주요 방향으로 미리 신장하는 크기에 비례하여 이러한 양 방향으로 수축한다. 여기에 사용된 바와같이, 용어 "기계방향" 은 결합 롤 324 의 닙을 통과하는 적층판 30 의 진행에 일반적으로 평행한 방향을 언급하고, "교차방향" 은 결합 롤 324 의 닙을 통과하는 적층판 30 의 진행에 일반적으로 수직인 방향을 언급한다.

중심 박판 30b 는 당분야에 공지된 임의의 방법에 의해 미리 신장시킬 수 있다. 예를 들면, 결합 롤 324 의 표면속도는 인장 롤 322 의 표면속도보다 클 수 있다. 이것은 중심 박판 30b 를 기계방향으로 미리 신장시키는데, 이러한 예비신장은결합 롤 324 와 인장 롤 322 사이의 시차 표면속력 및 이들 사이의 거리에 비례한다. 교차방향으로의 예비신장은 당분야에 공지된 방법, 예컨대 Mt. Hope 롤, 홈이 있는 롤 또는 팽창 컨베이어 및 캠을 사용한 박판의 텐터링에 의해 일어날 수 있다.

또 하나의 태양에 있어서는, 엘라스토머계 접착 발포체를 인장상태 (미리 신장시킨 상태)에서 외면 박판 30a 및 30c 와 결합한 후 적층판 30 을 기계적으로 신장시켜 기계적으로 신장된 예비인장된 신장 적층판을 형성할 수 있다.

본 발명의 또 하나의 태양에 있어서는, 비교적 불확장성인 박판 30a 및/또는 30c 의 적어도 일부를 중심 박판 30b 와 적층화하기 전에 기계적으로 신장시켜 "제로 스트레인" 신장 적층판을 제공하고 불확장성 박판의 일부를 미리 신장시킨다. 외면 박판을 중심 박판 30b 에 대해 기재한 바와 동일한 방법으로 미리 신장시킬 수 있다.

박판 30b 는 연속 시트 형태일 수 있다. 바람직한 태양에 있어서, 박판 30b 는 여기에 기재된 바와 같은 백시트 물질상에 연속 시트로서 형성된다. 박판 30a 는 바람직하게는 여기에 기재된 바와 같은 톱시트 물질을 함유한다. 또는, 박판 30b 는 예컨대 회전식 금형에서 성형함으로써 전기한 바와 같이 성형될 수 있다. 성형된 박판 30b 는 백시트 물질에 부착하여 물품의 다른 성분과 결합 후 일회용 흡수제품의 특정 부분을 탄성화한다.

또 하나의 태양에 있어서, 엘라스토머계 접착 발포체는 차후 영구 담체와의 결합에 대해 여기 기재된 바와 같은 중간 공정에 의해 형성된다. 발포체는 장치310 에 대해 표시 기재된 바와 같은 장치를 사용하여 릴리이스 페이퍼 상에 형성될 수 있으며 적어도 1 종의 언와인드 롤은 릴리이스 페이퍼이다. (발포체는 당분야에 공지된 바와 같은 운반 웨브상에 형성될 수도 있다.) 발포체는 스스로 감겨 나중에 담체에 결합될 수 있다. 발포체는 긴장이 없는 상태에서 영구 담체에 결합하여 전기한 바와 같은 "제로 스트레인" 적층판을 형성할 수 있다. 또는, 엘라스토머계 접착 발포체는 탄성적으로 수축성인 (예비신장된) 상태에서 담체와 결합하여 엘라스토머계 접착 발포체가 발포체 예비신장에 사용된 힘의 해제시 담체를 집합 또는 수축시킬 수 있다. 엘라스토머계 물질이 탄성적으로 수축성인 상태에서 흡수제품에 고착될 수 있는 방법은 미합중국 특허 제 3,860,033 호 (1975년 1월 14일자, Buell) 및 미합중국 특허 제 4,081,301 호 (1978년 3월 28일자, Buell) 에 더 상술되어 있으며, 이들 특허는 여기에 참고로 통합된다. 예를 들면, 엘라스토머계 접착 발포체는 엘라스토머계 접착 발포체 요소를 옆으로 연장시키고, 엘라스토머계 접착 발포체를 담체에 부착하고, 접착 발포체를 그 이완 또는 비수축 방향으로 함으로써 담체에 수축 부착될 수 있다. (전기한 성형 박판 30b 는 이런 방법으로 연속공정으로 담체에 수축 부착될 수도 있다.) 생성되는 "제로 스트레인"적층판 또는 예비신장된 적층판은 전기한 바와 같이 기계적으로 신장되어 각각 "제로 스트레인" 신장 적층판 또는 예비긴장된 신장 적층판을 형성할 수 있다.

엘라스토머계 접착 발포체 및 적층판은 흡수제품에 압축성, 탄력성 및/또는 탄성을 부여하는데 특히 유용하다. 따라서, 이러한 물품의 전 패널 또는 부분을 압축성, 탄력성 및/또는 탄성으로 만들 수 있다. 여기에 사용된 바와 같이, 용어 "흡수제품" 은 신체 삼출물을 흡수 함유하는 장치, 보다 상세하게는 체외로 방출되는 각종 삼출물을 흡수 함유하기 위하여 착용자의 신체와 마주 대하거나 그 부근에 두는 장치를 언급한다. 여기서 사용된 용어"일회용" 은 세탁하거나 회수 또는 재사용하지 않을 흡수제품을 나타낸다 (즉, 한번 사용후 버려지고, 바람직하게는 환경상 적합한 방법으로 재순화, 퇴비화 또는 처분된다) . "단위" 흡수제품은 분리품이 결합 형성되어 통합체를 형성하여 별도의 홀더 및 라이너와 같은 별도의 수 조작부분을 필요로 하지 않는 흡수제품을 언급한다. 본 발명의 흡수제품의 바람직한 태양은 제 3 도에 나타낸 단위상 일회용 흡수제품, 기저귀 20이다. 여기에 사용된 바와 같이, 용어 "기저귀" 는 일반적으로 유아 및 실금환자가 착용자의 하체 부근에 착용하는 흡수제품을 언급한다. 그러나, 본 발명은 실금용 브리프, 실금용 속옷, 기저귀 홀더 및 라이너, 유아의 용변연습용 속팬츠, 여성용 위생복 등의 기타 흡수제품에도 적용될 수 있음은 물론이다.

제 3 도는 본 발명의 기저귀 20 을 평평하게 펼쳐 수축되지 않은 상태로 한 (즉, 이완상태에 탄성이 남아 있는 측면 패널을 제외하고는 탄성 유도 수축으로 잡아당김) 설계도이며, 그 구조부분은 기저귀 20 의 구조를 보다 명확히 보기 위해 절단한 것이고, 기저귀 20 의 부분은 착용자를 향하고 있으며 외면 52 는 관측자를 향하고 있다. 제 3 도에 나타낸 바와 같이, 기저귀 20은 바람직하게는 액체 투과성 톱시트 24, 톱시트 24 와 연결된 액체 불투과성 백시트 26 , 및 톱시트 24 와 백시트 26 사이에 위치한 흡수제 핵심 28 을 함유하는 봉쇄 어셈블리 22 ; 탄성화된 측면 패널 30 ; 탄성화된 다리 커프 32 ; 탄성 허리 특징부 34 ; 및 통상 배가되는36 로 표시된 이중 장력 고정계를 함유하는 폐쇄계를 함유한다.

제 3 도에 나타낸 기저귀 20 은 외면 52 (제 3 도에서 관측자를 향함) , 외면 52 맞은편의 내면 54, 제 1 허리부분 56, 제 1 허리부분 56 맞은편의 제 2 허리분분 58, 및 세로단이 62 로 표시되고 말단이 64로 표시된 기저귀 20의 바깥 가장자리로 한정되는 외면 60 을 갖는다. (당업자는 기저귀가 한쌍의 허리부분 및 허리부분 사이의 가랑이 부분을 갖는다는 점에서 보아 기술되는 것이 통상적이라고 인식하겠지만, 여기서는 용어의 간결화를 위해 기저귀 20은 허리부분만을 가지며 각 허리부분은 통상 가랑이 부분으로 지정되는 기저귀부분을 포함하는 것으로 기재한다). 기저귀 20 의 내면 54 는 사용중 착용자의 몸에 인접하는 기저귀 20 의 부분이다 (즉, 내면 54 는 통상 적어도 톱시트 24 의 부분 및 톱시트 24에 연결된 다른 성분에 의해 형성된다). 외면 52는 착용자의 몸에서 벗어난 위치에 있는 기저귀 20의 부분이다 (즉, 외면 52는 통상 적어도 백시트 26 의 부분 및 백시트 26 에 연결된 다른 성분에 의해 형성된다). (여기서 사용되는 바와 같이 "신체 표면"은 착용자의 몸을 향하고 있는 표면을 말하고, "의복 표면"은 착용자의 몸에서 벗어나 향하고 있는 표면을 말한다). 제 1 허리부분 56 및 제 2 허리부분 58은 각각 기저귀 20 의 외면 60 의 말단 64 로부터 측면 중앙선 66 까지 뻗어 있다. 허리부분은 각각 통상 허리부분의 외측부를 갖는 한쌍의 측면 패널 및 중앙부분 68을 함유한다. 제 1 허리부분 56 에 위치한 측면 패널은 70 로 표시되고, 제 2 허리부분 58 에 위치한 측면 패널은 72 로 표시되어 있다. (달리 지정되지 않는 한 기저귀 20 은 각 허리부분에 한쌍의 측면 패널을 갖는 것으로 한다. 측면 패널 쌍 또는 각 측면 패널은 동일할 필요는 없지만, 서로 거울상인 것이 바람직하다). 본 발명의 바람직한 태양에 있어서, 제 2 허리부분 58 에 위치한 측면 패널 72 는 측방향으로 탄성적으로 연장가능하다 (즉, 탄성화된 측면 패널 30). [측방향 (x 방향 또는 폭) 은 기저귀 20 의 측면 중앙성 66 에 평행한 방향으로 정의하고, 세로방향 (y 방향 또는 길이) 은 세로중앙선 67 에 평행한 방향으로 정의하며, 축방향 (z 방향 또는 두께) 은 기저귀 20 의 두께를 통해 연장하는 방향으로 정의한다].

제 3 도는 톱시트 24 및 백시트 26 이 흡수제 핵심 28의 길이 및 폭 차원 보다 통상 큰 값을 갖는 기저귀 20 의 바람직한 태양을 나타낸다. 톱시트 24 및 백시트 26 은 흡수제 핵심 28 의 가장자리를 초과하여 연장함으로써 직경 20의 외면 60을 형성한다. 톱시트 24, 백시트 26 및 흡수제 핵심 28은 각종 공지의 형태로 조립될 수 있지만, 바람직한 기저귀 형태는 일반적으로 미합중국 특허 제 3,860,003 호 (일회용 기저귀의 수축성 측면부, 1975년 1월 14일자, Kenneth B. Buell) 및 미합중국 특히 제 5,151,092 호 (예비처리된 탄력 굴곡성 경첩을 갖는 역학적 탄성 허리의 특징이 있는 흡수제품, 1992년 9월 29일자, Kenneth B. Buell 등) 에 기재되어 있으며, 이들 특허는 여기에 참고로 통합된다. 일회용 기저귀의 바람직한 형태는 미합중국 특허 제 4,808,178 호 (1989년 2월 28일자, Aziz 등), 미합중국 특허 제 4,695,278 호(1987년 9월 27일자, Lawson) 및 미합중국 특허 제 4,816,025 호 (1989년 3월 28일자, Foleman) 에도 개시되어 있다. 이들 특허는 여기에 참고로 통합된다.

제 4도는 제 1 허리부분 56 에서 제 3도의 분할선 4-4 를 따라 절단된 기저귀 20 의 단면도이다. 제 4도는 탄성 허리 특징부 34 의 탄성화된 허리띠 35 의 구조를 나타낸다. 탄성화된 허리띠 35 는 수축 또는 이완 상태로 제 4도에 표시된다. 탄성화된 허리띠 35는 바람직하게는 톱시트 24 의 부분, 바람직하게는 기계적으로 신장된 백시트 26 의 부분 및 톱시트 24 와 백시트 26 사이에 위치한 엘라스토머 요소 76을 함유한다. 엘라스토머 요소 76 은 본 발명의 엘라스토머계 접착 발포체를 함유한다. 본 발명을 실시하는데 필수적인 것은 아니지만, 탄성화된 허리띠는 바람직하게는 제 4도에 나타낸 바와 같이 백시트 26 과 엘라스토머 요소 76 사이에 위치한 탄력성 요소 77 을 함유할 수도 있다. 탄력성 요소는 여기에 참고로 통합된 미합중국 특허 제 5,151,092 호 (1992년 9월 29일자, Buell 등) 에 기재된 것이 적합하다. 따라서, 본 발명의 접착 발포체는 그 자체로 탄력성이지만, 탄성화 허리띠는 미합중국 특허 제 5,151,092 호에 기재된 바와 같은 추가의 탄력성 요소를 함유할 수 있다.

제 5도는 제 3도의 선 5-5 를 따라 절단된 기저귀 20 의 단편적인 단면도이고 제 1 허리부분 56 에서 탄성 허리 특징부 구조를 나타내고 있다. 흡수제 핵심 28 은 일반적으로 제 5도에 표시되어 있으며 흡수제 핵심 28 의 의복표면 100 및 허리 가장자리 83 을 나타낸다. 톱시트 24 및 백시트 26 은 흡수제 핵심 28 을 싸고 흡수제 핵심 28 의 허리 가장자리 83 을 초과하여 세로로 밖을 향해 연장하여 허리 플랩 89 (제 3도에도 표시됨) 및 말단 64 를 형성한다. 탄성 허리 특징부 34 는 적어도 중앙 부분 68 에서 흡수제 핵심 28의 허리 가장자리 83 으로 부터 밖으로 세로로 연장하고 적어도 일부의 말단 64 를 형성한다. 탄성 허리 특징부 34 는상호연결 패널 지대 130, 상호연결 패널 지대 130 을 흡수제 핵심 28 의 허리 가장자리 83 에 인접한 봉쇄 어셈블리 22 와 연결시키는 제 1 굴곡성 경첩 지대 132, 탄성화된 허리띠 35, 및 탄성화된 허리띠 35 를 상호연결 패널지대 130 과 연결하는 제 2 굴곡성 경첩지대 134 를 함유한다. 제 5 도에 나타낸 바와 같이, 탄성화된 허리띠 35 는 성형 패널 지대 136 ; 허리선 패널 지대 138 ; 및 성형 패널 지대 136 및 허리선 패널 지대 138 을 연결하는 예비처리된 탄력성 허리띠의 굴곡성 경첩지대 140 을 함유한다. 상호연결 패널지대 130 은 일부의 톱시트 24 및 백시트 26 을 함유하는 반면, 탄성화된 허리띠 35 는 일부의 톱시트 24 및 백시트 26 및 엘라스토머 요소 76 을 함유한다. 제 5 도에 나타낸 바와 같이, 탄성화된 허리띠는 전기한 바와 같이 탄력성 요소 77을 함유할 수 있다.

기저귀 20 의 봉쇄 어셈블리 22 는 기저귀 20 의 본체 (차대) 를 함유하는 것으로 제 3도에 표시되어 있다. 봉쇄 어셈블리 22 는 적어도 흡수제 핵심 28 및 바람직하게는 톱시트 24 및 백시트 26 을 갖는 외부 피복층을 함유한다. 흡수제품이 별도의 홀더 및 라이너를 함유할 때는, 통상 봉쇄 어셈블리 22 가 홀더 및 라이너를 함유한다 (즉, 봉쇄 어셈블리 22 는 1 층 이상의 물질을 함유하여 홀더를 한정하는 반면, 라이너는 톱시트, 백시트 및 흡수제 핵심 같은 흡수제 복합체를 함유한다). 단위상 흡수제품의 경우, 봉쇄 어셈블리 22 는 기저귀의 주 구조와 기타 추가의 특징을 함유하여 복합체 기저귀 구조를 형성한다. 따라서, 기저귀 20의 봉쇄 어셈블리 22는 일반적으로 톱시트 24, 백시트 26 및 흡수제 핵심 28을 함유한다.

흡수제 핵심 28은 일반적으로 압축성이고, 일치성이며, 착용자의 피부에 비자극성이고, 소변 및 기타 체외 삼출물과 같은 액체를 흡수 보유할 수 있는 임의의 흡수제일 수 있다. 제 3도에 나타낸 바와 같이, 흡수제 핵심 28 은 의복 표면 100, 신체표면 102, 측면 가장자리 82 및 허리 가장자리 83을 갖는다. 흡수제 핵심 28은 일회용 기저귀 및 통상 에어펠트로 언급되는 분쇄된 목재 펄프와 같은 기타 흡수제에 상용되는 각종 액체-흡수재로 부터 각종 크기 및 형태 (예컨대 직사각형, 모래시계형, T자형, 비대칭형 등)로 제조될 수 있다. 기타 적당한 흡수재의 예로는 크레이프 셀룰로오스 충전물 ; 코폼을 포함한 용융팽창 중합체 ; 화학적으로 강화, 변성 또는 가교된 셀룰로오스계 섬유 ; 티슈 랩 및 티슈 적층판을 포함한 티슈 ; 흡수 발포체 ; 흡수 스폰지 ; 과흡수 중합체 ; 흡수 겔화제 ; 또는 임의의 등가 물질 또는 그 조합이 포함된다. 흡수제 핵심의 형태 및 구조는 다양할 수 있다 (예컨대 흡수제 핵심은 다양한 캘리퍼 지대, 친수성 경사, 과흡수제 경사 또는 저 평균밀도 및 저 평균 기초 중량 취득 지대를 갖거나 하나 이상의 층 또는 구조를 함유할 수 있다). 그러나, 흡수제 핵심 28 의 총 흡수능은 증량 및 기저귀 20의 용도와 조화되어야 한다. 또한, 흡수제 핵심 28 의 크기 및 흡수능은 유아에서 성인까지의 착용자를 수용할 수 있도록 다양화할 수 있다. 흡수제 핵심 28로서 사용되는 흡수제 구조의 예는 미합중국 특허 제 4,610,678호 (고밀도 흡수제 구조, 1986년 9월 9일자, Weisman등), 미합중국 특허 제 4,673,402 호 (이중층 핵심을 갖는 흡수제품, 1987년 6월 16일자, Weisman 등), 미합중국 특허 제 4,888,231 호 (분진층을 갖는 흡수제 핵심, 1989년 12월 19일자, Angstadt) 및 미합중국 특허 제 4,834,735 호 (저밀도 및 저 기초중량 취득지대를 갖는 고밀도 흡수제 요소, 1989년 5월 30일자,Alemany 등)에 기재되어 있다. 이들 특허는 각각 여기에 참고로 통합된다.

흡수제 핵심 28 은 본 발명의 엘라스토머계 접착 발포체를 함유할 수 있다. 예를 들면, 발포체는 적층판 형태로 배합될 수 있으며, 적층판은 본 발명의 엘라스토머계 접착 발포체의 하나 이상의 박판에 연결된 전술한 임의의 액체-흡수재로 구성된 하나 이상의 박판을 함유한다. 이런 적층판은 여기에 기재된 바와 같은 임의의 방법으로 제조될 수 있다. 통상 "제로 스트레인"적층판은 흡수제 핵심 부위에 사용된다.

백시트 26 은 흡수제 핵심 28 의 의복 표면 100 에 인접해 있다. 바람직한 태양에 있어서, 백시트 26 은 엘라스토머계 접착 발포체에 의해 흡수제 핵심에 연결된다. (여기에 사용된 바와 같이, 용어 "연결" 은 한 성분을 다른 성분에 직접 부착하여 직접적으로 고착시키는 형태 및 한 성분을 중간 요소에 부착한후 다른 성분에 부착하여 간접적으로 고착시키는 형태를 포함한다). 예를 들면, 3-적층판은 전술한 바와 같이 한 언와인드 롤이 백시트 물질을 제공하고 다른 언와인드 롤이 톱시트 물질을 제공하는 방식으로 형성될 수 있다. 흡수제 핵심 재료는 예컨대 진공 성형 포켓 를 및 운반 웨브를 사용하여 당분야에 공지된 바와 같은 방법에 의해 제공되고, 발포체 박판에 부착하여 일부의 노출된 발포체 박판, 바람직하게는 핵심 주변부분을 남긴다. 이어서 톱시트 물질을 노출된 발포체 박판에 부착하여 백시트와 연결시킨다. 흡수제 핵심 재료는 백시트 26 과 적층화하기 전에 톱시트 24에 연결할 수도 있다.

바람직한 태양에 있어서, 엘라스토머계 접착 발포체는 거의 모든 백시트 박판을 커버한다. 이어서 생성되는 2-적층판은 접착제 발포체 부분, 바람직하게는 접착제 핵심의 전체 외면 부근의 부분이 노출된 상태를 유지하는 방식으로 흡수제 핵심 28 과 결합할 수 있다. 이어서 톱시트 24 는 발포체의 접착성을 통해 백시트에 부착하여 기저귀 20을 형성할 수 있다.

또 하나의 태양에 있어서, 접착 발포체는 여기에 기재된 방법에 의해 백시트 박판상에 패턴화된다. 바람직하게는 발포체는 백시트 부위에 패턴화되는데 여기서 외부 결합제를 사용하지 않고도 탄력성, 압축성, 탄성 및/또는 접착성을 부여하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 발포체는 탄성화된 측면패널 30, 탄성 허리 특징부 34 및/또는 탄성화된 다리 커프 32 에 상응하는 부위에서 백시트 상에 패턴화될 수 있다. 발포체는 발포체의 접착성에 의하여 흡수제 핵심 28 및/또는 톱시트 24 를 연결시키기 위한 부위상에 패턴화될 수도 있다. 흡수제 핵심과 백시트 사이의 부위에 상응하는 발포체 패턴은 전 부위를 커버할 필요가 없다. 예를 들면, 기저귀 20 을 사용할 때 특히 압력을 받는 부위에 압축성을 부여하기 위한 패턴일 수 있다.

백시트 26, 흡수제 심재 28 및 엘라스토머계 접착 발포체는 예비인장 적층판, "제로 스트레인" 신장 적층판 및 기계적으로 신장된 예비인장 신장 적층판을 함유하며 전기한 임의의 방법으로 적층화될 수 있다. 바람직한 태양에 있어서는, 백시트 36 , 흡수제 핵심 28 및 톱시트 24 의 "제로 스트레인" 적층판을 형성한다. 이어서 생성되는 "제로 스트레인" 적층판의 부분을 기계적으로 신장시켜 "제로 스트레인" 신장 적층판을 형성한다. 기계적 신장은 바람직하게는 탄성화된 측면 패널 30, 탄성 허리 특징부 34 및/또는 탄성화된 다리 커프 32 에 상응하는 지역에서 수행된다.

또 하나의 바람직한 태양에 있어서, 백시트 및 흡수제 핵심은 당분야에 공지된 바와 같은 연결장치 (비표시) 에 의해 연결된다. 예를 들면, 백시트 26 은 접착제의 균일 연속층, 접착제의 패턴화된 층 또는 접착제의 분리된 선, 나선 또는 점 배열에 의해 흡수제 핵심 28 에 의해 고착될 수 있다. 만족스럽게 밝혀진 접착제는 미네소타주 세인트 폴의 H. B. Fuller Company 에서 제조되고 HL-1258 로 판매되는 것이다. 연결수단은 바람직하게는 미합중국 특허 제 4,573,986 호 (일회용 폐기물 - 봉쇄 의복, 1986년 3월 4일자, Minetola 등) 에 개시된 바와 같은 접착제 필라멘트의 개방 패턴 네트워크, 보다 바람직하게는 미합중국 특허 제 3,911,173 호 (1975년 10월 7일자, Sprague, Jr.), 미합중국 특허 제 4,785,996 호 (1978년 11월 22일자, Ziecker 등), 및 미합중국 특허 제 4,842,666 호 (1989년 6월 27일자, Werenicz) 에 표시된 장치 및 방법에 의해 설명된 바와 같은 나선형 패턴으로 소용돌이치는 수개의 접착 필라멘트 라인을 함유한다. 이들 특허는 여기에 각각 참고로 통합된다. 또는, 연결수단은 열 결합, 압력 결합, 초음파 결합, 역학 기계적 결합, 또는 임의의 기타 적당한 연결수단 또는 당분야에 공지된 이들 연결수단의 조합을 함유할 수 있다.

백시트 26 은 액체 (예, 소변) 에 불투파성이며, 바람직하게는 플라스틱 박막으로 부터 제조되는데, 기타 굴곡성 액체 불투과성 재료도 사용될 수 있다. 여기에 사용된 바와 같이, 용어 "굴곡성" 은 유연하고 일반적인 인체의 윤곽 및 모양에 잘 맞는 재료를 언급한다. 백시트 26 은 흡수제 핵심 28 에 흡수 함유된 삼출물이침대시트 및 속옷과 같이 기저귀 20 과 접촉하는 물품을 적시지 않도록 한다. 따라서, 백시트 26 은 직포 또는 부직포, 중합체 필름, 예컨대 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌의 열가소성 필름, 또는 복합재, 예컨대 피막 부직포를 함유할 수 있다. 바람직하게는, 백시트는 두께가 약 0.012 ㎜ (0.5 밀) ∼ 약 0.051 ㎜ (2.0 밀) 인 열가소성 필름을 함유한다. 특히 바람직한 백시트 재료로는 RR8220 블론 필름 및 RR5475 주형 필름(Tredegar Industries, Inc. 제; Terre Haute, IN) 이 포함된다. 백시트 26은 바람직하게는 엠보싱 및/또는 매트 마무리 처리되어 더욱 의상 외관을 제공한다. 또한, 벡시트 26 은 삼출물이 백시트 26 을 통과하지 못하게 하면서 증기가 흡수제 핵심 28 로 부터 배출되도록 (즉, 호흡성) 할 수 있다.

본 발명의 바람직한 태양에 있어서, 적어도 일부의 백시트 26 은 여기에 기재된 바와 같은 기계적 신장처리되어 탄성화된 측면 패널 30 을 형성하는 "제로 스트레인" 신장 적층판을 제공하고 탄성 허리 특징부 34와 일치하는 백시트 부분을 미리 긴장시킨다. 따라서, 백시트 26 은 바람직하게는 신장성, 가장 바람직하게는 인신성이며 반드시 엘라스토머계일 필요는 없어 백시트 26은 기계적 강도에 따라 적어도 원래의 변형되지 않은 형태로 완전히 복귀하지는 않을 정도로 영구 신장된다. 바람직한 태양에 있어서, 백시트는 과도한 파열 또는 인열 없이 기계적으로 신장될 수 있다. 따라서, 백시트 26은 ASTM D-638 에 따른 방법으로 측정시 교차-기계 방향으로 종극 파단신도가 적어도 약 400% ∼ 약 700% 인 것이 바람직하다. 상기한 RR8220 및 RR5475 혼합물이 적당한 백시트 재료이다.

또 하나의 태양에 있어서, 백시트는 임의의 상기한 백시트 재료의 박판 하나이상 및 본 발명의 엘라스토머계 접착 발포체의 박판 하나 이상을 함유하는 적층판일 수 있다. 예를 들면, 백시트 적층판은 임의의 상기한 백시트 재료, 예컨대 부직포의 2 개 박판 사이에 중심 박판으로서 엘라스토머계 접착 발포체를 함유할 수 있다. 적층판은 여기에 기재된 임의의 방법으로 형성할 수 있다. 통상 "제로 스트레인" 적층판이 형성된다. 바람직하게는 적어도 일부의 "제로 스트레인" 적층판을 기계적으로 신장시켜 상기한 바와 같이 탄성화된 측면 패널 30 을 형성하는 "제로 스트레인" 신장 적층판을 제공하고 탄성허리 특징부와 일치하는 백시트 26 적층판 부분을 미리 긴장시킨다. 또 하나의 태양에 있어서, 적층판의 백시트 박판을 여기에 기재한 바와 같이 미리 신장시킨다. 이어서 적층판을 상기한 바와 같은 기저귀 20 에 구성 통합할 수 있다.

톱시트 24 는 흡수제 핵심 28 의 신체 표면에 인접해 있고, 바람직하게는 백시트 26 과 흡수제 핵심 28 의 연결에 대해 기재한 바와 같은 방식으로 엘라스토머계 접착 발포체에 의해 백시트 26 에 연결된다. 또는, 톱시트는 당분야에 공지된 바와 같은 연결수단 (비표시) 에 의해 이들 성분에 연결될 수 있다. 적당한 연결수단은 백시트 26 을 흡수제 핵심 28 에 연결하는 것에 대해 기재한 것이다. 본 발명의 바람직한 태양에 있어서, 톱시트 24 및 백시트 26 은 접착 발포체에 의해 기저귀 외면 60 에서 서로 직접적으로 연결되고, 엘라스토머계 접착 발포체 및/또는 기타 연결수단 (비표시) 에 의해 흡수제 핵심 28 에 직접 연결함으로써 서로 간접적으로 연결된다.

톱시트 24 는 유연하고 감촉이 부드러우며 착용자의 피부에 비자극성이다.또한, 톱시트 24 는 액체 (예, 소변) 투과성이므로 액체가 그 두께를 쉽게 관통하게 한다. 적당한 톱시트는 각종 재료, 예컨대 다공성 발포체; 망상 발포체; 개구 플라스틱 필름; 또는 천연섬유 (예, 목질 또는 면 섬유) , 합성섬유 (예, 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌 섬유) 또는 천연 및 합성 섬유의 조합물의 직포 또는 부직포로 부터 제조될 수 있다. 톱시트 24 의 제조에 사용가능한 제조기술이 다수 있다. 예를 들면, 톱시트 24 는 스펀본디드, 카드형, 웨트-레이드, 멜트블론, 하이드로엔탱글드, 이들의 조합 등의 섬유의 부직포일 수 있다. 바람직한 톱시트는 직물분야의 당업자에게 공지된 수단에 의해 카드화되어 열적 결합된다. 바람직한 톱시트는 P-8 (매사추세츠주 월폴의 International Paper Company 의 Veratec, Inc. 제) 와 같은 표준길이 폴리프로필렌 섬유 직물을 함유한다.

본 발명의 바람직한 태양에 있어서, 적어도 일부의 톱시트 24 는 탄성화된 측면 패널 30 을 형성하는 "제로 스트레인" 신장 적층판을 제공하기 위해 여기 기재된 바와 같이 기계적으로 신장된다. 따라서, 톱시트 24 는 바람직하게는 신장성, 가장 바람직하게는 인신성이며 반드시 엘라스토머계일 필요는 없어 톱시트 24 는 기계적 강도에 따라 적어도 원래의 변형되지 않은 형태로 완전히 복귀하지는 않을 정도로 영구 신장된다. 바람직한 태양에 있어서, 톱시트는 과도한 파열 또는 인열 없이 기계적으로 신장될 수 있다. 따라서, 톱시트 24 는 교차-기계방향 (측방향) 강도가 낮은 것이 바람직하다. P-8 톱시트 (Veratec, Inc.) 가 적당한 톱시트 재료이다.

또 하나의 태양에 있어서, 톱시트 24 는 임의의 상기한 톱시트 재료 박판 하나 이상 및 본 발명의 엘라스토머계 접착 발포체 박판 하나 이상을 함유하는 적층판일 수 있다. 톱시트 24 적층판은 백시트 26 적층판에 대해 기재된 방식으로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 탄성화된 측면 패널 30을 형성하는 제로 스트레인 신장 적층판을 형성하기 위해 적어도 일부의 톱시트 24 적층판은 기계적으로 신장된다. 바람직한 태양에 있어서, 톱시트 24 적층판은 미합중국 특허 제 5,037,416 호 (1991년 8월 6일자, Allen 등) 에 기재된 바와 같은 형태를 갖는다. 톱시트 적층판은 바람직하게는 여기에 기재된 바와 같은 액체 투과성 지대를 갖는다.

기저귀 20 은 바람직하게는 액체 및 기타 신체 삼출물의 봉쇄를 향상시키기 위해 탄성화된 다리 커프 32 를 더 함유한다. 탄성화된 다리 커프 32 는 각각 다리 부위에서 신체 삼출물이 누출되는 것을 저감시키기 위해 수개의 다른 태양을 함유할 수 있다. (다리 커프는 또한 다리 밴드, 사이드 플랩, 보호 커프 또는 탄성 커프로 칭하기도 한다). 미합중국 특허 제 3,860,003호 (1975년 1월 14일자, Buell ; 1989년 4월 18일자 재심사 증명서 B1 3,860,003 호) 는 사이드 플랩 및 하나 이상의 탄성 요소를 갖는 수축성 다리입구를 제공하여 탄성화된 다리 커프 (개스킷 커프) 를 제공하는 일회용 기저귀를 제공하고 있다. 미합중국 특허 제 4,909,803 호 (탄성화된 플랩을 갖는 일회용 흡수제품, 1990년 3월 20일자, Aziz 등) 는 다리 부위의 봉쇄를 향상시키기 위해 스탠드형의 탄성화된 플랩 (보호 커프) 을 갖는 일회용 기저귀를 기재하고 있다. 미합중국 특허 제 4,695,278 호 (이중커프를 갖는 흡수제품, 1987년 9월 22일자, Lawson) 는 개스킷 커프 및 보호 커프를 포함하는 이중 커프를 갖는 일회용 기저귀를 기재하고 있다. 탄성화된 다리 커프 32 는 각각임의의 다리 밴드, 사이드 플랩, 보호 커프 또는 상기한 탄성 커프와 유사하도록 형성될 수 있지만, 상기 인용된 미합중국 특허 제 4,909,803 호에 기재된 바와 같이 적어도 보호 플랩 및 공간 탄성 요소를 함유하는 내부 보호 커프를 함유하는 것이 바람직하다. 바람직한 태양에 있어서, 탄성화된 다리 커프는 상기 인용된 미합중국 특허 제 4,695,278 호에 기재된 바와 같이 부가적으로 보호 커프 선외에 위치한 하나 이상의 탄성 스프랜드를 탄성 개스킷 커프와 함께 함유한다.

다리 커프의 탄성 요소는 본 발명의 엘라스토머계 접착 발포체를 함유할 수 있다. 바람직한 태양에 있어서, 탄성 요소는 적어도 커프 부위에서 이미 형성된 "제로 스트레인" 적층판 부위를 기계적으로 신장시켜 형성한다.

또는, 엘라스토머계 접착 발포체는 탄성 요소에 적합한 형태를 갖는 회전식 금형에서 발포체를 형성함으로써 커프로 통합될 수 있다. 이어서 성형된 엘라스토머계 접착 발포체는 예비신장되어 수축상태로 첨부될 수 있다. 또는 성형 발포체는 다리 커프에서 긴장이 없는 상태로 적층화된 후 적층부분을 기계적으로 신장시켜 커프 부위에 "제로 스트레인" 신장 적층판을 형성할 수 있다. 또 하나의 태양에 있어서, 발포체는 예비신장된 후 기계적으로 신장되어 기계적으로 신장된 예비인장성 신장 적층판을 형성한다.

또한 기저귀 20은 바람직하게는 개선된 적합성 및 봉쇄성을 제공하는 탄성 허리 특징부 34 를 함유한다. 탄성 허리 특징부 34 는 착용자의 허리에 역학적으로 맞추기 위해 탄성적으로 팽창 수축시킨 기저귀 20 의 부분 또는 지대이다. 탄성 허리 특징부 34 는 적어도 흡수제 핵심 28 의 허리 가장자리의 적어도 한쪽에서 밖으로 세로로 연장하며 일반적으로 기저귀 20 의 말단 64의 적어도 일부를 형성한다. 기저귀는 하나의 탄성 허리 특징부로 구성될 수 있지만 일회용 기저귀는 통상 2 개의 탄성 허리 특징부를 갖도록 구성되는데, 그 하나는 제 1 허리 부위에 위치하고 또 하나는 제 2 허리 부위에 위치한다. 또한 탄성 허리 특징부 또는 그 임의의 구성성분은 기저귀 20 에 부착되는 별도의 성분을 함유할 수 있지만, 탄성 허리 특징부는 바람직하게는 백시트 26 또는 톱시트 24, 바람직하게는 백시트 26 과 톱시트 24 와 같은 기저귀의 다른 성분의 연장으로서 구성된다.

탄성 허리 특징부 34 의 탄성화된 허리띠 35 는 여기에 참고로 통합된 미합중국 특허 제 4,515,595 호 (1985년 5월 7일자, Kievit 등) 및 상기 인용된 미합중국 특허 제 5,151,092 호 (1992년 9월 29일자, Buell 등) 에 기재된 것을 포함하는 다수의 상이한 형태로 구성될 수 있다. 탄성 허리 특징부의 탄성화된 허리띠는 바람직하게는 본 발명의 엘라스토머계 접착 발포체를 함유한다.

특히 바람직한 태양에 있어서, 탄성 허리 특징부는 탄성화된 허리띠 35 의 엘라스토머 요소 76 이 본 발명의 엘라스토머계 접착 발포체를 함유하는 상기 인용된 미합중국 특허 제 5,151,092 호 (1992년 9월 29일자, Buell 등) 에 기재된 임의의 허리 특징부 형태에 따라 구성된다. 제 4 도에 나타낸 바와같이, 탄성화된 허리띠 35 는 바람직하게는 적어도 3 개 재료가 적층된 것이다. 탄성화된 허리띠 35는 바람직하게는 톱시트 24 부분, 바람직하게는 기계적으로 예비긴장된 백시트 26 부분 및 본 발명의 엘라스토머계 접착 발포체를 함유하는 엘라스토머 요소 76 을 함유한다. 또한 탄성화된 허리띠는 탄력성 요소 77 을 함유할 수 있다. 탄력성 요소77 은 바람직하게는 백시트 26 쪽으로 배치된 탄력성 요소 77 및 톱시트 24 쪽으로 배치된 엘라스토머 요소 76 과 함께 엘라스토머 요소 76 에 결합된다. 엘라스토머 요소 76 및 탄력성 요소 77 도 제 3 도에 표시되어 있다.

바람직한 탄성 허리 특징부 34는 탄성화된 허리띠 및 탄성화된 허리띠를 봉쇄 어셈블리와 연결하는 굴곡성 경첩 지대만을 함유할 필요가 있지만; 제 5 도에 나타낸 바와 같이 탄성 허리 특징부 34 는 보다 바람직하게는 여기에 참고로 통합된 상기 인용된 미합중국 특허 제 5,151,092 호 (Buell 등) 에 기재된 바와 같은 수개의 추가지대를 함유한다. 특히 탄성 허리 특징부 34 는 상호연결 패널 지대 130, 상호연결 패널 지대 130 을 흡수제 핵심 28 의 허리가장자리 83 에 인접한 봉쇄 어셈블리 22 와 연결시키는 제 1 굴곡성 경첩 지대 132, 탄성화된 허리띠 35, 및 탄성화된 허리띠 35 를 상호연결 패널지대 130 과 연결하는 제 2 굴곡성 경첩지대 134 를 함유한다. 상호연결 패널지대 130은 바람직하게는 탄성화된 허리띠 35 와 봉쇄 어셈블리 22사이에 굴곡성 결합을 제공한다. 탄성화된 허리띠 35 는 한정된 면적 적용범위를 유지하며, 착용자의 허리에 접촉하여 역학적으로 적합 일치하는 적합도를 향상시키기 위하여 적어도 측방향으로 탄성적으로 연장가능한 요소를 제공한다. 제 5 도에 나타낸 바와 같이, 탄성화된 허리띠 35 는 성형 패널 지대 136 ; 허리선 패널 지대 138 ; 및 성형 패널 지대 136 및 허리선 패널 지대 138 을 연결하는 예비처리된 탄력성 허리띠의 굴곡성 경첩 지대 140 을 함유한다. 여기에 사용된 바와 같이, 용어 "지대" 는 탄성 허리 특징부 34 의 면적 또는 성분을 나타내는데 사용된다. 탄성 허리 특징부 34 의 지대는 명확한 면적 또는 성분일 수 있지만, 통상적으로는 인접지대와 다소 중첩된다 (실례로 설명하기 위해 제 5도에서는 괄호로 나타내었다).

엘라스토머계 요소 76 은 탄성화된 허리띠 35, 바람직하게는 톱시트 24 와 백시트 26 사이와 효과적으로 결합하여, 탄성화된 허리띠 35 가 측방향으로 탄성적으로 연장될 수 있도록 하고, 실질적으로 무제한 형태로 수축 복귀할 수 있다.

엘라스토머 요소 76 은 다수의 다른 방법으로 탄성화된 허리띠 35 와 효과적으로 결합할 수 있다. 바람직한 태양에 있어서, 엘라스토머 요소 76 은 "제로 스트레인" 적층판 형태로 탄성화된 허리띠 35 에 결합한다. 바람직한 태양에 있어서, 적어도 탄성화된 허리띠 35 에 상응하는 "제로 스트레인" 적층판 부위는 기계적으로 신장되어 "제로 스트레인" 신장 적층판을 형성한다.

또 하나의 태양에 있어서, 엘라스토머 요소는 여기에 기재된 바와 같이 탄성적으로 수축상태에서 효과적으로 결합되어 탄성화된 허리띠를 집합 또는 수축시킬 수 있다. 예를 들면, 엘라스토머 요소는 성형 발포체 (예컨대 회전식 금형에서 제조된 것) 일 수 있다. 성형 엘라스토머 요소 76 은 엘라스토머 요소 76 을 측방향으로 연장하고 톱시트 24 및 백시트 26 의 어느 하나 또는 양자에 첨부하여 이완 또는 수축 방향을 나타내도록 함으로써 탄성화된 허리띠 35 에서 수축 첨부될 수 있다.

또는, 성형 엘라스토머 요소 76 은 엘라스토머 요소 76 을 톱시트 24, 백시트 26 또는 양자에 고착시킨 (엘라스토머 요소 76 은 실질적으로 긴장이 없는 상태, 즉 "제로 스트레인" 상태이고, 이어서 엘라스토머 요소 76 을 함유하는 적층판의 적어도 일부는 적층판의 톱시트 24 및 백시트 26 성분을 영구 신장시키기에 충분한 정도로 기계적으로 신장된다) 후 복합 또는 엘라스토머계 적층판을 실질적으로 긴장이 없는 상태로 복귀시켜 "제로 스트레인" 신장 적층판을 형성함으로써 탄성화된 허리띠 35 에 효과적으로 결합될 수 있다. "제로 스트레인" 신장 적층판 성형에 대해 전기한 임의의 방법을 사용할 수 있다. 또는 엘라스토머 요소 76 을 인장상태 (미리 신장 또는 긴장 처리한) 에서 효과적으로 결합한 후 기계적으로 신장시켜 기재된 바와 같이 기계적으로 신장된 예비인장된 신장 적층판을 형성할 수도 있다.

본 발명에 유용한 엘라스토머 요소 76 은 다수의 상이한 크기, 형태, 배열 및 재료로 취할 수 있다. 예를 들면, 탄성화된 허리띠 35는 톱시트와 백시트 사이에 효과적으로 결합된 1 개 또는 복수의 엘라스토머 요소로 부터 형성될 수 있으며, 엘라스토머 요소 76 은 다양한 폭 및 길이를 가질 수 있거나 비교적 좁은 스트랜드의 엘라스토머계 재료 또는 더 넓은 면적 패치의 엘라스토머계 재료를 함유할 수 있다. 본 발명의 엘라스토머계 접착 발포체 외에도 엘라스토머 요소는 공지의 재료, 예컨대 Bridgestone SG 폴리우레탄 발포체 (일본국 요꼬하마시의 Bridgestone 에서 시판) 같은 엘라스토머계 발포체를 포함할 수 있다. 엘라스토머 요소 76 에 사용되는 기타 적당한 엘라스토머계 재료로는 "생"합성 또는 천연 고무, 엘라스토머계 필름 (열-수축성 엘라스토머계 필름 포함), 성형 엘라스토머계 스크림 등이 포함된다. 이런 통상의 엘라스토머를 사용하는 경우에는, 엘라스토머 요소 76 을 또 하나의 기저귀 성분과 효과적으로 결합하기 위해 당분야에 공지된바와 같은 외부 결합제를 사용하는 것이 필수적이거나 바람직할 수 있다.

본 발명의 바람직한 태양에 있어서, 탄성화된 허리띠 35 를 형성하는 백시트 26 부분은 예비긴장 또는 기계적으로 예비긴장된다 (즉, 탄성화된 허리띠 35 를 형성하는 백시트 부분을 영구적으로 신장시키기 위해 어느 정도 국부적으로 기계적 신장 처리된다). 예비긴장된 백시트는 엘라스토머 요소 76의 연장 수축을 개선시킨다. 본 발명의 백시트 26 은 상기 인용된 미합중국 특허 제 5,151,092 호 (1992년 9월 29일자, Buell 등) 에 기재된 바와 같이 예컨대 백시트를 여기에 기재한 기계적 신장계를 통과하도록 하여 예비긴장시킬 수 있다. 또는 당분야에 공지된 강도 높은 엠보싱 기술을 사용하여 예비긴장시킬 수 있다.

본 발명의 바람직한 기저귀 제조법에 있어서는, 백시트 직물을 예비긴장시킨 후, 그리고 백시트 직물을 골진 결합 롤에서 제거한 후, 예비긴장된 백시트 박판과 톱시트 박판 사이에 위치한 본 발명의 엘라스토머계 접착 발포체의 중심 박판을 함유하는 적층판을 전기한 바와 같이 형성하여 탄성화된 허리띠 35 를 형성한다.

또 하나의 태양에 있어서, 탄성화된 측면 패널 30 및 제 2 허리 부위 58(또는 탄성화된 측면 패널이 배치되어 있다면 제 1 허리 부위 56) 에서의 탄성화된 허리띠는 연속 엘라스토머 요소, 예컨대 엘라스토머계 접착 발포체의 연속단편을 제 2 허리 부위 58 의 중심 부위 68 및 측면 패널 72 양자에 함유할 수 있다. 따라서, 탄성화된 허리띠 35 및 탄성화된 측면 패널 30은 엘라스토머계 접착 발포체의 동일 단편으로 부터 형성되어 단위상 구조를 형성할 수 있다. 이런 탄성화된 허리띠/측면 패널 배열의 예는 여기에 참고로 통합된 상기 인용된 미합중국 특허 제4,887,067 호 (1989년 8월 15일자, Wood 등)에 개시되어 있다.

본 발명의 또 하나의 태양에 있어서, 탄성화된 허리띠 35 는 측방향으로 신장시 세로축을 따라 차별적인 신장성을 가질 수 있다. 탄성화된 허리띠 35 의 차별적인 신장성으로 인하여 세로축을 따라 다른 부분보다 더 크게 측방향으로 팽창하는 부분이 가능하다. 이런 탄성화된 허리띠의 차별적인 신장성은 복부의 유연한 탄성화된 허리띠, 즉 팽창성 복부 패널을 제공하는데, 이것은 탄성 허리띠가 착용자가 움직이고 앉고 설 때 착용자의 복부에 따라 차별적으로 성형, 팽창및 이동할 수 있도록 한다. 탄성 허리띠를 측방향으로 신장시킬 때 세로 방향에 따른 차별적인 신장성은 탄성 측면 패널 30 에 대해 논의한 바와 같은 다수의 방법으로 얻을 수 있다. 바람직한 차별적인 신장성을 갖는 탄성 허리띠는 오각형이다.

바람직한 태양에 있어서, 기저귀는 제 2 허리부위 58 에 배치된 탄성 측면 패널 30 을 또한 함유한다. (여기에 사용된 바와 같이, 용어 "배치된"은 기저귀의 한 성분이 기저귀의 다른 성분과 이룬 단위 구조 또는 기저귀의 다른 성분에 연결된 별도의 성분으로서 특정 장소 또는 위치에 형성 (연결 및 위치)되는 것을 의미하는데 사용된다). 탄성 측면 패널 30 은 탄성적으로 신장되는 특징이 있어 탄성 측면 패널이 기저귀 측면을 팽창 수축시키므로 기저귀를 착용자에게 처음에 일치하여 적합시키고 이것을 기저귀가 삼출물로 가득 찰 때까지 착용시간동안 죽 유지시킴으로써 더욱 편안하고 딱 맞는 적합도를 제공한다. 또한, 기저귀 착용자가 비대칭적으로 사용중 다른 것보다 더 먼 탄성 측면 패널 30 을 잡아 당겨도 기저귀 20 은 착용중 "자동조절" 되므로 탄성 측면 패널 30은 기저귀 20 을 더욱 효과적으로사용할 수 있게 한다. 본 발명의 기저귀 20 은 제 2 허리 부위 58 에 배치된 탄성 측면 패널을 갖는 것이 바람직하지만, 제 1 허리 부위 56 에 또는 제 1 허리부위 56 및 제 2 허리 부위 58 양자에 배치된 탄성 측면 패널 30을 갖출 수도 있다. 탄성 측면 패널 요소 90 은 본 발명의 엘라스토머계 접착 발포체를 함유하는 것이 바람직하다.

탄성 측면 패널 30 은 다수의 형태로 구성될 수 있지만, 기저귀의 귀부분에 탄성 측면 패널 (귀덮개) 이 있는 기저귀의 예는 미합중국 특허 제 4,857,067 호 (주름진 귀를 갖는 일회용 기저귀, 1989년 8월 15일자, Wood 등), 미합중국 특허 제 4,381,781 호 (1983년 5월 3일자, Sciaraffa 등), 미합중국 특허 제 4,938,753 호 (1990년 7월 3일자, Van Gompel 등), 및 상기 인용된 미합중국 특허 제 5,151,092 호 (1992년 9월 29일자, Buell 등) 에 개시되어 있으며, 이들 특허는 각각 여기에 참고로 통합된다. 따라서, 본 발명의 탄성 측면 패널은 별도의 탄성적으로 신장되는 재료 또는 기저귀에 연결된 적층판을 함유할 수 있다. 제 3도에 나타낸 바와 같이 각 탄성 측면 패널 30은 상기 인용된 미합중국 특허 제 5,151,092 호 (1992년 9월 29일자, Buell 등)에 기재된 바와 같이 귀덮개 88 및 거기에 효과적으로 결합된 탄성 측면 패널요소 90을 함유하는 것이 바람직하다.

제 3도에 나타낸 바와 같이, 각 귀덮개 88은 흡수제 핵심 28 의 측단 82로 부터 이것을 따라 기저귀 20 의 세로단 62 까지 밖으로 측방향으로 연장한 측면 패널 72 부분을 함유한다. 귀덮개 88은 통상 기저귀 20 의 말단 64로부터 다리 입구를 형성하는 기저귀 20의 세로단 62 부분까지 세로방향으로 연장한다 (세로단 62부분은 다리단 106 로 표시됨). 본 발명의 바람직한 태양에 있어서, 제 2 허리 부분 58 의 각 귀덮개 88 은 흡수제 핵심 28 의 측단 82 를 넘어 연장한 톱시트 24 및 백시트 26 부분에 의해 형성된다.

본 발명의 바람직한 태양에 있어서, 탄성 측면 패널 요소 90 은 바람직하게는 톱시트 24 와 백시트 26 사이에 귀덮개 88 에서 기저귀 20 에 효과적으로 결합하여 탄성화된 측면 패널 30 이 측방향으로 탄성적으로 신장될 수 있도록 한다. 여기에 사용된 바와 같이, 용어 "탄성적으로 신장되는" 은 장력(통상 측면 패널 및 허리띠에 대한 측방향 장력) 을 가했을 때 적어도 한 방향(바람직하게는 측면 패널 및 허리띠에 대한 측방향) 으로 신장하고 장력을 제거했을 때 거의 이전의 크기 및 형태로 복귀하는 기저귀 단편 또는 부분을 의미한다. 일반적으로, 본 발명에 유용한 엘라스토머계 재료는 신장 및 그 즉시 이완 (즉, 스냅 탄성) 시 약 15 초 이내, 바람직하게는 약 5 초 이내에 그 원래 형태의 약 75% 이상 수축 복귀한다.

탄성 측면 패널 요소 90 은 다수의 방법으로, 바람직하게는 상기 인용된 미합중국 특허 제 5,151,092 호 (1992년 9월 29일자, Buell 등) 에 기재된 임의의 방법으로 귀덮개 88 에 효과적으로 결합될 수 있다. 특히 바람직한 태양에 있어서, 탄성 측면 패널 요소 90 은 전기한 바와 같이 "제로 스트레인" 신장 적층판 형태로 귀덮개 88 에 효과적으로 결합된다. 따라서, 탄성 측면패널 요소 90 은 실질적으로 긴장이 없는 상태에서 톱시트 24, 백시트 26 또는 양자에 연결된다. 엘라스토머계 접착 발포체를 함유하는 탄성 측면 패널요소 90 은 전기한 접착 발포체, 백시트 및 톱시트의 "제로 스트레인" 적층판을 형성함으로써 귀덮개 88 에 효과적으로 결합되는 것이 바람직하다. 이어서 탄성 측면 패널 요소 90 을 함유하는 생성 적층판의 적어도 일부는 적층판의 톱시트 및 백시트 성분 (통상 비탄성 성분) 을 영구 신장시키기에 충분하게 기계적으로 신장된다. 이어서, 복합 엘라스토머계 적층판은 실질적으로 긴장이 없는 상태로 복귀하여 "제로 스트레인" 신장 적층판을 형성한다. (또는, 탄성 측면 패널 요소 90 은 인장상태로 효과적으로 결합된 후 기계적으로 신장될 수도 있으나, 이것은 "제로 스트레인" 신장 적층판으로 바람직하지 않다).

또 하나의 태양에 있어서, 탄성 측면 패널 요소 90 은 여기에 기재된 바와 같이 탄성적으로 수축상태에서 효과적으로 결합되어 귀덮개 88 을 집합 또는 수축할 수 있다. 예를 들면, 탄성 측면 패널 요소 90은 탄성 측면 패널요소 90 을 측방향으로 연장하고, 탄성 측면 패널 요소 90 을 톱시트 24 및 백시트 26 의 어느 하나 또는 양자에 연결하고, 탄성 측면 패널 요소 90 이 그 이완 또는 수축 방향을 나타내도록 함으로써 귀덮개 88 에 수축 첨부될 수 있다. 이런 예비 인장된 적층판에 있어서, 탄성 측면 패널 요소 90 은 예컨대 회전식 금형에 의해 형성된 본 발명의 성형 엘라스토머계 접착 발포체인 것이 바람직하다.

탄성 측면 패널 요소 90 은 다수의 상이한 크기, 형태, 배열 및 재료에 따라 취할 수 있다. 예를 들면, 탄성화된 측면 패널 30은 각 귀덮개 88 에 효과적으로 결합된 1개 또는 복수의 탄성 측면 패널 요소 90 으로 부터 형성될 수 있고, 탄성 측면 패널 요소 90 은 다양한 폭 및 길이를 갖거나 비교적 좁은 스트랜드의 엘라스토머계 재료 또는 더 넓은 면적의 엘라스토머계 패치를 함유할 수 있다. 탄성 측면 패널 요소 90 (특히 "제로 스트레인"신장 적층판) 으로 사용하기에 특히 적합한 엘라스토머계 재료는 파단신도가 약 400% 이상이고 비변형 길이의 50% 신장율에서 신장력이 약 300g/시료 폭의 인치이다. 본 발명의 엘라스토머계 접착 발포체 외에도, 탄성 측면 패널 요소 90으로 사용되는 기타 적당한 엘라스토머계 재료로는 가교 천연고무 발포체, 폴리우레탄 발포체, "생"합성 또는 천연 고무, 기타 합성 또는 천연 고무 발포체, 엘라스토머계 필름 (열-수축성 엘라스토머계 필름 포함), 엘라스토머계 스크림, 엘라스토머계 직포 또는 부직포, 엘라스토머계 부직포 적층판 같은 엘라스토머계 복합체 등이 포함된다. 이런 재료는 측면 패널 요소 90 으로서 예컨대 적층판 형태로 본 발명의 엘라스토머계 접착 발포체와 병용될 수 있다. 여기에 기재된 것과 같은 외부 결합제는 측면 패널에서 이런 재료를 효과적으로 결합하는데 바람직한 것일 수 있다.

제 3도에 나타낸 바와 같이, 탄성 측면 패널 요소 90 은 제 2 허리부위 58 에서 귀덮개 88 의 길이의 대부분을 통해 연장하는 것이 바람직한 엘라스토머계 재료의 패치 (엘라스토머계 패치, 바람직하게는 본 발명의 엘라스토머계 접착 발포체)를 함유한다. 기저귀 제조시, 엘라스토머계 패치는 한 기저귀의 탄성 측면 패널 요소 90 뿐만 아니라 인접한 기저귀의 제 1 허리 부위 56에서 위치하는 패치 50 을 형성하도록 위치하는 것이 바람직하다. 따라서, 탄성 측면 패널 요소 90 은 기저귀 20 의 말단 64 로 부터 귀덮개 88 의 다리단 106 쪽으로 안으로 연장하는 것이 바람직하다. 탄성 측면 패널 요소 90의 길이 및 폭은 기저귀의 기능적 디자인에 의해 지정된다.

탄성 측면 패널 요소 90 은 귀덮개 88 의 전 길이를 통해 세로로 연장할 수있지만, 귀덮개 88 의 길이의 일부만을 통해 연장하여 연장 패널 110 을 형성하는 것이 바람직하다. 제 3도에 나타낸 바와 같이, 탄성 측면 패널 요소 90 의 기단 108 로 부터 귀덮개 88 의 다리단 106 까지 세로로 연장하는 탄성화된 측면 패널 부분인 연장 패널 110 은 적어도 연장 가능한 정도로 기계적 신장된다 (즉, 연장 패널 110 을 구성하는 재료는 예비신장 또는 영구신장된다). 탄성화된 측면 패널 30 의 연장 패널 110 을 예비긴장시키는 방법은 다수 있지만, 연장 패널 110 은 "제로 스트레인" 신장 적층판 부분상에서 수행된 기계적 신장과 같은 방법으로 예비긴장되는 것이 바람직하다. 탄성화된 측면 패널 30 의 연장 패널 110 은 다수의 상이한 재료로 부터 형성될 수 있지만, 제 3도에 나타낸 바람직한 태양에 있어서 연장 패널 110 은 귀덮개 88 을 형성하는 톱시트 24 및 백시트 26 의 부분으로 부터 형성된다.

탄성화된 측면 패널 30 의 연장력 (즉, 신장력), 연장을 및 유용한 신장(연장) 을 포함한 연장 특성 ; 수축력; 탄성 크리프 ; 탄성 이력현상 ; 및 수축율은 탄성화된 측면 패널 30 및 기저귀 20 의 성능에 있어서 중요한 고려 사항이다. 연장 특성은 기저귀 착용자에게 사용중 전면적인 신장성을 제공한다. 또한 연장 특성은 기저귀 착용자가 적당한 신장도를 얻게 한다 (즉, 사용중 통상 인식되는 기저귀 인장의 경우, 생성되는 신장의 총량은 양호한 적합도를 획득 유지하는데 바람직한 것이다). 비교적 연장율이 높은 탄성화된 측면패널은 착용자의 피부에 레드 마킹을 유발할 수 있는 반면, 비교적 연장율이 낮은 경우는 착용자에게 처짐/미끄러짐을 유발할 수 있다. 유용한 신장이 너무 적은 탄성화된 측면 패널로는 적당한 신체 적합성을 얻을 수 없고, 입기 어렵고 착용하기 불편한 기저귀가 제조된다. 수축력이 매우 작거나 탄성 크리프 또는 탄성 이력현상이 불충분한 탄성화된 측면 패널을 갖는 기저귀는 착용자의 적소에 머무를 수 없고 착용자에 대해 처지거나/미끄러져 적합도 및 봉쇄성이 불충분해질 수 있다.

본 발명의 탄성화된 측면 패널 30 의 경우, 연장력 및 연장율의 연장 특성은 제한 범위내에 바람직하다는 것이 밝혀졌다. 연장력은 약 250 grams_f이상인 것이 바람직하다. 이들 연장력은 약 0.25 인치 (6.25㎜) 와 약 1.25인치 (31.25㎜) 사이의 연장에서 생성되는 것이 바람직하다. 가장 바람직한 태양에 있어서, 탄성화된 측면 패널은 약 0.25인치 (6.25㎜) ∼ 약 0.75인치(18.75㎜) 의 연장에서 약 250 grams_f- 약 5000 grams_f의 연장력을 갖는 것이 바람직하다. 여기에 사용되기에 적합한 연장력 시험은 상기 인용된 미합중국 특허 제 5,151,092 호 (1992년 9월 29일자, Buell 등) 에 상세히 기재되어 있다.

유효 신장은 착용중 착용자의 신체에 적합하도록 가역적으로 신장하기 위한 탄성화된 측면 패널에서 유용한 재료의 최대량을 측정한다. 따라서, 유효 신장량은 기저귀 착용자가 착용자에게 기저귀를 적합하게 할 수 있는 연장의 최대량에 관련된다. 또한, 착용자의 신체에 기저귀가 일치하도록 하는데 유용한 회복성 연장의 최대량에 관련된다. 유효 신장은 하기 방정식으로 부터 계산된다.

[(신장된 길이 - 원래 길이) - 원래 길이] × 100

탄성화된 측면 패널을 사용하여 기저귀 사용에 필요한 유효 신장의 최소량은중형 기저귀의 경우 약 35% 이상 및 대형 기저귀의 경우 약 50% 이상의 유효 신장인 것이 바람직하다.

착용자에 대해 탄성화된 측면 패널 30 에 의해 나타나는 지속성 수축력(장력) 의 양은 탄성화된 측면 패널의 중요한 특성이다. 수축력이 부족한 탄성화된 측면 패널을 착용 만재된 후 기저귀의 미끄러짐을 초래할 수 있다. 과도한 수축력은 착용자에게 편안함을 저감시키고 착용자의 피부에 압력 마킹을 생성할 수 있다. 수축력은 특정 연장에서 엘라스토머계 복합체를 이완시키는 동안 생성된 단위 폭에 대한 힘으로 측정된다. 본 발명의 바람직한 태양에 있어서, 탄성화된 측면 패널의 수축력은 50% 연장에서 약 90g/인치 이상인 것이 바람직하다 (50% 연장은 시료가 원래 길이의 1.5 배로 신장되는데 필요한 것이다).

통상적인 엘라스토머계 재료는 응력-변형성에서 힘의 이력현상 루프를 나타낸다. 즉, 소정의 연장에 대해, 엘라스토머계 재료를 일축 연장하는데 필요한 힘 (연장력) 은 미리 연장된 상태로 부터 수축될 때 나타나는 엘라스토머계 재료의 힘 (수축력) 보다 크다. 전자의 곡선은 "로드 곡선"으로 칭할 수 있고 후자의 곡선은 "언로드 곡선"으로 칭할 수 있다. "로드" 연장력 (연장력) 은 탄성화된 측면 패널이 신장되어 기저귀를 착용자에게 적용시 기저귀 착용자가 느끼는 것이다. 착용자는 일단 기저귀가 착용되면 더욱 긴밀하게 "언로드" 수축력 (수축력)을 느낀다. 따라서, 이력현상 손실은 크지 않아 수축력이 충분히 낮아 착용자에게 기저귀의 처짐/미끄러짐을 허용한다.

지속적인 응력/변형을 수행하는 엘라스토머계 재료는 모두 경시적으로 감소되는 힘을 갖는다 (즉, 탄성 크리프). 따라서, 이러한 경시적인 착용력 감소가 착용 안정성에 대한 최소치 이하로 떨어지지 않게 하는 것이 바람직하다. 탄성 크리프는 따라서 최소로 유지되어야 한다. 본 발명의 바람직한 태양에 있어서, 엘라스토머계 재료의 최종 길이는 30분간 장력하에 원래 길이의 약 1.2 배보다 크지 않다.

탄성화된 허리띠 35 의 연장력 및 유효 신장은 탄성화된 허리띠 35 및 탄성화된 측면 패널 30 의 성능에 있어서 중요한 고려 사항일 수 있다. 탄성화된 허리띠 35 의 연장력은 탄성화된 측면 패널 30 의 연장력보다 클 수 있지만, 본 발명의 바람직한 태양에 있어서 계획된 연장에서 탄성화된 허리띠 35의 연장력은 계획된 연장에서 각 탄성화된 측면 패널 30 의 연장력 이하이다. 탄성화된 측면 패널 30 보다 연장력이 낮은 탄성화된 허리띠 35 는 아이에게 기저귀를 배치하지 않고 쉬운 복부 운동에 대해 제공한다. 연장력이 클수록 탄성화된 측면 패널은 복부 아래 엉덩이에 걸친 차원 변화를 작게 하여 착용자에 대한 장력에 있어서 제품을 안락하게 유지할 수 있다. 이 디자인은 사용중 착용자에 대한 기저귀 또는 기저귀 흡수제 핵심의 처짐, 갈라짐, 기저귀앞의 롤오버 및 롤인 현상 및 전면적인 미끄러짐 현상을 감소시켜 착용자에게 향상된 적합도, 덜한 누출 및 개선된 안락을 제공한다.

탄성화된 측면 패널 30 은 또한 측방향으로 신장시 세로 축을 따라 차별적인 연장성이 제공될 수 있다. 여기에 사용된 바와 같이, 용어 "차별적인 연장성"은 신장 방향에 실질적으로 수직 배향된 축을 따라 여러 점에서의 신장방향 측정시 불균일한 탄성 연장도를 갖는 재료를 의미한다. 이것은 예컨대 엘라스토머계 재료의 탄성율 또는 유효 신장 또는 이들 양자의 변화를 포함할 수 있다. 차별적인 연장성은 탄성화된 측면 패널 30 으로 디자인되어 측방향 연장성이 기저귀 20 의 말단 64 로 부터 귀덮개 88 의 다리단 106 까지 측정된 탄성화된 측면 패널의 적어도 일부를 통해 세로로 변화하는 것이 바람직하다. 또 하나의 태양에 있어서, 기저귀 20 의 말단 64 에 인접하는 탄성화된 측면 패널 부분에서의 감소된 측방향 연장성은 탄성화된 허리띠 35 에 의한 총 연장을 더욱 필요로 함으로써 탄성화된 허리띠 35의 신장이 더 국부화되고 복부 적합도가 더 유연해진다.

차별적인 연장성은 다수의 상이한 방법으로 얻을 수 있다. 탄성화된 측면 패널 30 은 다중 결합된 엘라스토머계 재료, 엘라스토머계 재료에 대한 다중 배열, 또는 불균일할 수 있는 탄성화된 측면 패널을 구성하는 엘라스토머계 또는 기타 재료 (들) 의 연장성을 가질 수 있다. 예를 들면, 차별적인 연장성은 다양한 연장 또는 수축력, 연장율, 또는 기타 고유의 특성을 갖는 엘라스토머계 재료를 사용하여 탄성화된 측면 패널의 선택된 인접부에서 획득되어 인접부보다 탄성화된 측면 패널 부분에서 다소 (다양한) 측방향 연장성이 획득될 수 있다. 엘라스토머계 재료는 차별적인 연장성을 제공하는 다양한 깊이, 크기 및 형태를 가질 수도 있다. 당분야에 공지된 바와 같이 탄성화된 측면 패널을 형성하는 재료의 성질을 변화시키는 기타 방법도 사용가능하다.

"제로 스트레인" 신장 적층판에 다양한 연장성을 부여하기 위해 특히 바람직한 방법 및 장치는 "제로 스트레인" 신장 적층판을 적어도 한 세트의 그물 세공 골진 롤을 통과시키는 것이며, 적어도 하나의 골진 롤은 "제로 스트레인" 신장 적층판 직물과 접촉하는 점 (들) 을 따라 불균일한 윤곽의 골을 갖는다. 그 결과로, 롤 세트 사이를 통과하는 적층판 직물 부분은 불균일하게 신장된다. 이것은 불균일한 윤곽의 골에 실질적으로 수직인 방향으로 불균일하게 탄성화된 "제로 스트레인" 신장 적층판을 생산하게 된다.

기저귀 20 은 또한 제 1 허리 부위 56 및 제 2 허리 부위 58 을 중첩 배열로 유지하는 측면 폐쇄를 형성하는 고정계 36을 함유하여 측방향 장력이 기저귀 주변에 유지되어 기저귀를 착용자에게 유지시킨다. 고정계의 예는 미합중국 특허 제 4,846,815 호 (고장장치가 개선된 일회용 기저귀, 1989 년 7월 11일자, Scripps), 미합중국 특허 제 4,894,060 호 (훅 고정 부분이 개선된 일회용 기저귀, 1990년 1월 16일자, Nestegard), 미합중국 특허 제 4,946,527호 (압력-민감 접착 고정 쇠 및 그의 제조법, 1990년 8월 7일자, Batterll), 미합중국 특허 제 3,848,594 호 (일회용 기저귀용 테이프 고정계, 1974년 11월 19일자, Buell), 미합중국 특허 제 B1 4,662,875 호 (흡수제품, 1987년 5월 5일자, Hirotsu 등) 및 상기 인용된 미합중국 특허 제 5,151,092 호 (1992년 9월 29일자, Buell 등) 에 개시되어 있으며, 이들은 각각 여기에 참고로 통합된다. 바람직한 태양에 있어서, 고정계는 미합중국 특허 제 5,151,092 호에 기재된 이중 장력 고정계를 함유한다.

기저귀 20 은 착용자의 등 밑에 한 허리 부위, 바람직하게는 제 2 허리부위 58 에 위치시키고 기저귀의 나머지 부분을 착용자의 다리 사이로 끌어 당겨 다른 허리 부위, 바람직하게는 제 1 허리 부위가 착용자의 앞을 가로질러 위치하도록 하여 착용자에게 사용되는 것이 바람직하다. 이어서 고정계의 테이프 태브 (tab) 가이완부에서 이완된다. 이어서 기저귀 착용자는 태브부를 붙잡으면서 착용자 주위에 탄성화된 측면 패널을 감싼다. 탄성화된 측면 패널은 통상 이 조작중 연장 인장되어 착용자의 크기 및 형태에 일치한다. 고정계는 기저귀 외면에 고착하여 측면을 폐쇄시킨다.

실시예

A) 엘라스토머계, 고온-융점, 압력-민감성 접착 조성물의 제조

표 Ⅰ 에 나타난 식을 갖는 조성물은 하기 방법으로 제조될 수 있다 :

오일 및 안정화제를 회전자가 장치된 베이커-퍼킨스형 재킷식 고강도 믹서에 넣고, 혼합물을 약 250 ∼ 350°F 로 승온시켜 성분을 용융한다. 이어서 혼합물을 저 유속으로 CO₂를 사용하여 블랭킷화한다. 이어서 방향족 변성 탄화수소 수지를 서서히 가하고 약 250 ∼ 약 350°F 의 온도에서 용융한다. 이어서 블록 공중합체를 혼합물에 가한다. 이어서 공중합체가 완전히 용융될 때까지 혼합물을 교반한다. 이어서 포획된 공기를 진공제거한다.

접착 조성물의 특성은 하기 방법으로 시험될 수 있다 .

점성도 : 조성물의 점성도는 ASTM 방법 D3236-73 에 따라 Brookfield Thermosel 을 사용하여 325°F 의 온도에서 측정한다.

엘라스토머 보유력 : 이것은 소정의 시간간격으로 신장후 시료 조성물에 의해 나타나는 회복력을 측정한다. 조성물 시료를 Acumeter LH 1 피복기를 사용하여 이중면 릴리이스 페이퍼에 피복한다. 조성물 피막은 두께가 약 5 밀 이고 폭이 약1.5 인치이다. 시험할 시료를 자체로 되감는다. 24시간 보관후 시험 시료를 기계방향으로 약 1 인치 (25.4㎜) 의 폭으로 절단하여 시료 가장자리를 따라 존재할 수 있는 흠을 제거한다. 이어서 시료를 적절한 길이로 절단하여 Instron Series IX 인장 시험기에 넣는다. 이어서 각 시료를 20 인치/분 (50.8㎝/분) 의 속도로 변형되지 않은 길이의 40%, 제 2차 시험에서는 80%의 신장율을 나타내는 거리까지 신장시키거나 끌어 당긴다. 시료를 이들 거리에 30초간 유지한다. 시료를 각 신장율에서 2회 보유기간에 둔다. 제 1 보유기간후 신장력을 제거하여 시료가 원래 길이로 복귀 또는 수축할 수 있게 한다. 이어서 시료를 1분간 그대로 둔다. 이어서 제 2 보유기간동안 신장력을 다시 가하여 시료가 동일 속도 (50.8㎝/분) 로 동일 거리까지 연장한다. 시료가 나타내는 탄성적 회복력은 시험 개시시, 제 1보유기간 개시시, 제 2 보유기간 종료시 및 제 2 순환 종료시 측정한다.

엘라스토머 보유율은 하기 식으로 계산된다 :

[(제 2 보유기간 종료시 시료가 나타내는 힘) / (제 1 보유기간 개시시 시료가 나타내는 힘)] × 100 = 엘라스토머 보유율 (%)

회복속도 : 회복속도는 응력 이완 시험법으로 RDA 700 (Rheometrics, Inc.) 을 사용하여 측정한다. 시험할 시료를 전류계의 반대판 사이에 위치시키고 판 하나를 다른 정지 판에 대해 180 ° 회전시킨다. 이 회전은 시료의 50% 회전 변형을 나타낸다. 이어서 회전력을 해제하고 회복하는 시료의 잔존 에너지를 60초동안 매초 측정한다. 이런 특정 시험에서, 완전히 회복된 시료는 임의로 0.01 × 10³dynes/㎠/초 이하의 회복속도로 주어진다. 변형후 완전히 이완된 시료를 실감하는데 필요한 시간을 관측한다. 또 하나의 시험에서, 초기 힘을 각 시료에 두어 50% 만큼 시료를 회전 변형시킨다. 계산상, 60초간 이완후 기준선 응력을 취한다. 이러한 60초의 회복기간 후 시료에 잔존하는 응력은 모두 무시한다. 이어서 이러한 변형 후 각 시료에 잔존하는 힘 또는 에너지의 양을 60초동안 매초 수집한다. 이어서, 각 시료의 총 에너지 저장량은 하기 식을 사용하여 산출한다 :

[(dynes/㎠) /초] × 60초 = 60초간 시험중 나타나는 잔존 에너지

완전 탄성 시료의 경우는, 변형력 해제후 시료에 잔존하는 에너지 양은 0 이 된다. 따라서, 각 시료의 잔존 에너지가 0 에 가까우면 시료의 탄성회복성이 향상됨을 알 수 있다.

생성되는 조성물은 표Ⅰ에 나타낸 특성을 갖는다. 비교예 (Findley 198-338) 및 2 (상기 인용된 Bunnelle 의 특허의 교시를 기준으로) 의 특성도 표 Ⅰ에 나타낸다. 표 1 에 나타낸 바와 같이, 조성물의 점성도는 공중합체의 스티렌 함량의 증가에 따라 감소한다. 표 1 은 또한 스티렌 함량이 높을수록 엘라스토머 회복속도가 빠르고 잔존 에너지가 적음을 나타낸다.

[표 I]

주) 성분 설명:

Vector 4111 : S-Ⅰ-S 블록 공중합체, Dexco Chemical Co., 17% 스티렌

Vector 4211 : S-Ⅰ-S 블록 공중합체, Dexco Chemical Co., 29% 스티렌

Vector 4411 : S-Ⅰ-S 블록 공중합체, Dexco Chemical Co., 44% 스티렌

ECR 165A : 방향족 변성 탄화수소 수지, Exxon Chemical Co.

ECR 165C : 방향족 변성 탄화수소 수지, Exxon Chemical Co.

Zonatac 105 Lite : 방향족 변성 탄화수소 수지, Arizona Chemical Co.

Kaydol : 파라핀계/나프탈렌계 백색 가공유, Witco Chemical Co.

Witco Plastics Oil 380:파라핀계/나프탈렌계 가공유,Witco Chemical Co.

Mark 273 : 안정화 산화방지제, Witco Chemical Co.

Irganox 1010 : 부자유 페놀 산화방지제, Ciba-Geigy Corp.

Cyanox LTDP : DLTDP 산화방지 효력증진제, American Cyanamid

인장강도 : 인장강도 및 신장후 회복율에 대한 커플링의 효과를 나타내기 위해 하기 시험을 수행한다. 표 Ⅱ 에 나타낸 각종 커플링율을 갖는 공중합체를 함유하는 조성물의 5 개 시료를 폭 1 인치 (25.4 ㎜), 두께 5 밀의 단편으로 형성한다. 실질적으로 100% 커플링된 공중합체 기재 조성물을 통상의 2-블록 공중합체와 배합하여 100% 미만으로 커플링된 시료를 제조한다. 이들 각 단편을 상기한 Instron 기계에 넣고, 30초간 변형되지 않은 길이의 40% (나중의 시험에서는 80%) 로 신장율을 나타내는 거리까지 신장시키거나 끌어당긴 후, 60초간 이완시킨 다음, 30초간 같은 응력에 노출시킨다. 각 시료의 회복력에 대한 데이타를 각 신장 개시시 및 매 30초의 보유 순환 종료직전 수집한다. 이어서 최대 인장강도를 제 1 순환 개시시 측정하고 회복율을 다음과 같이 산출한다:

[(30초간의 제2 보유순환후 인장강도)/(최대인장)] × 100 = 회복을 (%)

[표 Ⅱ]

실시예 1 ∼ 5 는 또한 25℃ 에서 40% 신장율에서 5 psi 이상의 인장강도를 갖는다.

상기한 바와 같이 시험결과는 블록 공중합체의 총 농도에 대한 2-블록의 증가량으로서 회복량 및 인장강도는 감소함이 밝혀졌다. 따라서, 커플링 효율의 감소는 발포체를 구성하는 접착재에 존재하는 2-블록의 양에 거의 정비례하여 본 발명의 발포체의 회복성능 및 인장강도에 영향을 줄 수 있다.

B) 엘라스토머계 접착 발포제의 제조

실시예 1

엘라스토머계 접착 발포체는 하기 방법으로 상기 조성물로 부터 제조할 수 있다:

상기 인용된 미합중국 특허 제 4,778,631 호 (Cobbs, Jr 등) 제 5 도에 표시 기재된 FoamMix디스크 믹서를 사용하여 발포체를 제조한다. 이 계는 모델 6000 아교 용융장치, Nordson 9400 시리즈 FoamMix단위, 두께 0.016" 및 폭 1.5" 의 쐐기가 접합된 H200 총(gun) 및 전기한 적층계를 포함한다. 언와인드 롤은 릴리이스 페이퍼를 보유한다.

엘라스토머계 접착재를 믹서에 시간당 17.8 파운드의 평균유속으로 800 psi의 압력으로 공급한다. 70°F 의 온도 및 2000 psi 의 압력에서 질소기체를 디스크 믹서의 접착재 입구에 가까운 엘라스토머계 접착재에 첨가한다. 기체 양은 56 부피% (표준 온도 및 압력 기준) 이고, 첨가는 기체 측정 밸브및 시차 압력 밸브를 통해 조정된다. 믹서를 약 275 rpm 샤프트 회전에서 조작하여 접착재중 기체용액을 형성한다. 용액은 믹서, 출구 및 연결선을 통과하고 분산노즐을 통해 분산된다. 노즐 압력은 515 psi이다, 믹서를 나가는 기체/접차재 용액의 온도는 325°F 이다 (모든 온도조절은 325°F 로 한다). 믹서에서 유출하는 용액의 전면적인 유속은 기체의 질량이 작기 때문에 접착재 유속과 거의 동일하다.

0.15 g/in2 에 첨가되는 용액을 생성하는 선속도 50ft/분을 사용한다. 냉강 롤을 떠나는 직물의 온도는 130°F 이다.

생성물은 균질의 접착제 발포체이다. 발포체는 18 밀의 캘리퍼 및 1.5인치의 폭을 갖는다. 발포체의 질소기체 함량은 약 46% 이다.

실시예 2

엘라스토머계 접착 발포체는 하기 방법으로 상기 조성물로 부터 제조할 수 있다:

상기 인용된 미합중국 특허 제 4,778, 631 호 (Cobbs, Jr. 등) 제 5 도에 표시 기재된 FoamMix디스크 믹서를 사용하여 발포체를 제조한다. 이 계는 모델 6000 아교 용융장치, Nordson 9400 시리즈 FoamMix단위, 0.006" 쐐기 및 0.015" 랜드를 갖는 1.5" 슬롯 노즐이 접합된 H-20LBS 총 및 전기한 적층계를 포함한다. 언와인드 롤은 릴리이스 페이퍼를 보유한다.

엘라스토머계 접착재를 믹서에 시간당 25.6 파운드의 평균유속으로 1940 psi 의 압력으로 공급한다. 70°F 의 온도 및 2200 psi 의 압력에서 질소기체를 디스크 믹서의 접착재 입구에 가까운 엘라스토머계 접착재에 첨가한다. 기체 양은 72 부피% (표준 온도 및 압력 기준) 이고, 첨가는 기체 측정 밸브 및 시차 압력 밸브를 통해 조정된다. 믹서를 약 275 rpm 샤프트 회전에서 조작하여 접착재중 기체용액을 형성한다. 용액은 믹서, 출구 및 연결선을 통과하고 분산노즐을 통해 분산된다. 노즐압력은 1830 psi 이다. 믹서를 나가는 기체/접착재 용액의 온도는 375°F 이다 (모든 온도조절은 375°F 로 한다). 믹서에서 유출하는 용액의 전면적인 유속은 기체의 질량이 작기 때문에 접착재 유속과 거의 동일하다.

0.085 g/in2 에 첨가되는 용액을 생성하는 선속도 112ft/분을 사용한다. 생성물은 균질의 접착제 발포체이다. 발포체는 19 밀의 캘리퍼 및 1.5 인치의 폭을 갖는다. 발포체의 질소기체 함량은 약 71% 이다.

본 발명의 바람직한 태양을 설명 기재하였지만, 당업자에게는 명백하듯이, 본 발명의 정신 및 범주를 벗어나지 않는 한 각종 기타 변화 및 변경이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허청구의 범위에서는 본 발명의 범주내의 변화 및 변경을 전부 포함할 수 있도록 하였다.

Claims (19)

1. 하기 성분들로 구성된 엘라스토머계 고온-융점 접착재를 함유함을 특징으로 하는, 엘라스토머계 접착 발포체 :

   (a) A-B-A 블록 공중합체 (A 블록은 알케닐아렌 중합체이고, B 블록은 (i) 탄소수 4∼6의 공액 지방족 디엔 중합체 및 (ii) 탄소수 2∼6의 선형 알켄 중합체로 구성된 군으로부터 선택된다) ;

   (b) 상기 공중합체의 A 블록 및 B 블록 모두와 결합하는 방향족 변성 탄화수소 수지 (수지는 방향족 석유 탄화수소 수지 및 그의 수소 첨가물로 구성된 군에서 선택된 단일 수지 전색제이다) ;

   및 임의로 (c) 가공유 .
2. 제 1 항에 있어서, 공중합체의 A 블록은 스티렌을 함유하고, 공중합체의 B 블록은 부타디엔 또는 이소프렌을 함유하는 것을 특징으로 하는 발포체.
3. 제 2 항에 있어서, 공중합체는 공중합체의 총량의 약 15% 내지 약 50% 의 스티렌 함량을 갖는 것을 특징으로 하는 발포체.
4. 제 3 항에 있어서, 공중합체는 실질적으로 완전히 커플링된 것을 특징으로 하는 발포체.
5. 제 4 항에 있어서, 접착재는 약 15 중량 % 내지 약 60 중량 %의 상기 공중합체 ; 약 30 중량 % 내지 약 70 중량 %의 방향족 변성 탄화수소 수지 ; 약 30 중량 % 이하의 가공유를 함유하는 것을 특징으로 하는 발포체.
6. 제 5 항에 있어서, 접착재는 추가로 약 1 중량% 이하의 안정화제를 함유하는 것을 특징으로 하는 발포체.
7. 제 6 항에 있어서, 접착재는 추가로 핵형성제를 함유하는 것을 특징으로 하는 발포체.
8. 제 7 항에 있어서, 접착재는 약 200,000 센티포아즈 미만의 점성(325° F) 및 약 75% 이상의 엘라스토머 보유율을 갖는 것을 특징으로 하는 발포체.
9. 제 8 항에 있어서, 접착재는 25℃, 40% 신장도에서 약 5 psi 이상의 인장강도를 갖는 것을 특징으로 하는 발포체.
10. 제 1 항, 제 5 항 또는 제 9 항중 어느 한 항에 있어서, 발포체는 감압성인 것을 특징으로 하는 발포체.
11. 제 10 항에 있어서, 발포체는 약 5 % 이상의 압축률(1 psi) 및 약 90% 이상의 1 psi 에서의 압축 변경 탄성률을 갖는 것을 특징으로 하는 발포체.
12. 하기 성분들로 구성되고 셀을 가진 엘라스토머계 고온-융점 감압성 접착재를 함유함을 특징으로 하는, 엘라스토머계 접착 발포체 :

    (a) 약 45 중량% 의 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체 ;

    (b) 약 40중량% 의, 상기 공중합체의 이소프렌 블록 및 스티렌 블록 모두와 결합하는 방향족 변성 탄화수소 수지 (수지는 방향족 석유 탄화수소 수지 및 그의 수소 첨가물로 구성된 군에서 선택된 단일 수지 전색제이다) ;

    (c) 약 14 중량%의 가공유; 및

    (d) 약 1 중량%의 안정화제; 상기 접착재는 약 200,000 센티포아즈 미만의 점성(325° F) 및 25℃, 40% 신장도에서 약 5 psi 이상의 인장강도를 갖는다.
13. 제 12 항에 있어서, 공중합체는 공중합체의 총량의 약 15% 내지 약 50% 의 스티렌 함량을 갖는 것을 특징으로 하는 발포체.
14. 제 13 항에 있어서, 공중합체는 실질적으로 완전히 커플링된 것을 특징으로 하는 발포체.
15. 제 14 항에 있어서, 접착재는 추가로 핵형성제를 함유하는 것을 특징으로 하는 발포체.
16. (a) 액체 투과성 톱시트 (topsheet) ;

    (b) 상기 톱시트에 연결된 액체 불투과성 백시트 (backsheet) ;

    (c) 상기 톱시트와 상기 백시트 사이에 위치한 흡수제 핵심 ; 및

    (d) 상기 톱시트와 상기 백시트 사이에 위치한 제 10 합 또는 제 21 항의 발포체를 함유하는 탄성 특징부를 함유함을 특징으로 하는 일회용 의복.
17. 제 16 항에 있어서, 탄성 특징부 (d) 는 탄성화된 허리띠의 엘라스토머 요소, 탄성 측면 패널 요소 또는 다리 탄성부인 것을 특징으로 하는 일회용 의복.
18. (a) 신체를 향한 면 및 의복을 향한 면을 갖는 부직포 커버스톡(coverstock) ;

    (b) 상기 커버스톡의 신체를 향한 면에 연결된 액체 불투과성 백시트 ;

    (c) 상기 백시트와 상기 커버스톡 사이에 위치한 제 10 항 또는 제 21 항의 발포체를 함유하는 탄성 특징부 ;

    (d) 상기 백시트에 연결된 액체 투과성 톱시트 ; 및

    (e) 상기 톱시트와 상기 백시트 사이에 위치한 흡수제 핵심을 함유함을 특징으로 하는 일회용 의복.
19. (a) 신체를 향한 면, 의복을 향한 면 및 액체 투과 지대를 갖는 부직포 커버스톡 ;

    (b) 상기 커버스톡의 신체를 향한 면에 연결된, 신체를 향한 면 및 의복을 향한 면을 갖는 액체 투과성 톱시트 ;

    (c) 제 10 항 또는 제 21 항의 발포체를 함유하며, 상기 커버스톡과 상기 톱시트 사이에 위치한 액체 투과 지대를 갖는 탄성 특징부 ;

    (d) 상기 커버스톡의 의복을 향한 면에 연결된 액체 불투과성 백시트 ; 및

    (e) 상기 커버스톡과 상기 백시트 사이에 위치한 흡수제 핵심 (상기 커버스톡 및 탄성 특징부의 액체 투과 지대는 액체가 톱시트의 신체를 향한 면으로부터 흡수제 핵심으로 통과하도록 위치된다)을 함유함을 특징으로 하는 일회용 의복.