KR100358391B1 - 재고정가능한고정장치를위한부직암형성분 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부직 웹(30)과 연결된 탄성체 지지체(34)를 갖는 루프 고정물질 (22)에 관한 것이다. 지지체(34)는 바람직하게 신장된 배향, 이완된 배향 및 신장된 배향으로부터 이완된 배향까지 수축하는 지지체를 따르는 반응 경로를 포함한다. 부직 웹(30)은 바람직하게 부직 웹 결합 패턴 요소를 포함하는 부직 웹 결합 패턴을 형성하는 섬유간 결합에 의해 고정 영역에서 서로 고정된 필라멘트(36)를 포함한다. 고정 영역(42)사이의 부직 웹(30)은 바람직하게 미고정 영역(35)을 포함한다. 지지체가 그의 신장된 배향을 하는 동안 부직 웹(30)은 바람직하게 지지체와 연결된다. 구조 결합 패턴(40)을 형성하는 구조 결합(39)은 지지체와 부직 웹을 연결한다. 본 발명의 바람직한 실시태양에서, 구조 결합 패턴(40)은 각각의 부직 웹 결합 패턴 요소의 두지점이상으로 분할된다. 따라서, 지지체(34)가 그의 신장된 배향으로부터 이완된 배향까지 수축될때, 부직 웹의 미고정 영역은 주름이 생기고 보충적인 수형 고정 성분(24)의 맞물림 요소(28)를 결합할 수 있는 걸림 영역(37)을 형성하기 위해 지지체(34)로부터 바깥쪽으로 연장하게 된다.

Description

재고정가능한 고정장치를 위한 부직 암형 성분
후크 및 루프형태의 재고정가능한 고정장치는 오늘날 다양한 환경에서 널리 사용되고 있다. 이러한 재고정가능한 고정장치는 특히 의복, 일회용 흡수제품 등에 유용하다. 이러한 장치는 둘이상의 제품 또는 동일한 제품의 몇가지 표면사이에서 재고정가능한 결합을 이루고자 할때 사용된다. 임의의 적용물에 있어서, 이들 재고정가능한 고정장치는 통상적인 버클, 지퍼, 버턴, 스냅, 타이 패스너 및 재봉질을 대체하고 있다.
기계적 얽힘을 이용하여 재고정가능한 결합을 형성하는 오늘날 널리 사용되는 일반적인 형태의 기계적 패스너는 상표명 벨크로(VELCRO)로 시판되는 것이다. 벨크로 고정장치는 미국 특허 제 2,717,437 호, 미국 특허 제 3,009,235 호, 미국 특허 제 3,266,113 호, 미국 특허 제 3,550,837 호, 미국 특허 제 4,169,303 호 및 미국 특허 제 4,984,339 호에서 보다 상세하게 기술되어 있다.
벨크로 패스너는 두가지 성분을 이용한다. 수형 성분(male component) 및 암형 성분이 그것이다. 상기 수형 성분 및 암형 성분은 종종 후크 성분 및 루프 성분으로 각각 일컬어진다. 수형 성분은 다수의 레질리언트된 지지 후크형상 요소를 함유한다. 고정장치의 암형 성분은 일반적으로 그의 표면상에 다수의 지지 루프를 갖는 직물로 이루어진다. 수형 성분 및 루프 성분이 고정장치를 폐쇄하기 위해 서로 맞대어 압착될때, 후크는 각각의 후크 및 루프사이에서 다수의 기계적 결합을 형성하여 루프를 얽히게 한다. 이들 결합이 이루어질때, 상기 성분들은 일반적으로 보통의 조건하에서 해제되지 않을 것이다. 이것은 모든 후크를 즉시 해제시키도록 시도함에 의해 상기 성분들을 분리하는 것이 매우 어렵기 때문이다. 그러나, 점차적인 탈착력이 상기 성분에 가해지면 쉽게 해제될 수 있다. 탈착력하에서 상기 후크는 레질리언트 물질을 포함하기 때문에, 쉽게 개방되어 루프를 해제할 것이다.
이런 형태의 고정장치는 특히 일회용 의류, 일회용 기저귀, 일회용 포장지, 판지등과 같은 일회용 제품에 유용한 것으로 밝혀지고 있다. 이러한 고정장치는 폐쇄수단을 제공한다. 그러나, 일회용 제품상에 이러한 현존하는 형태의 고정 장치의 사용은 이러한 고정장치가 비교적 고가라는 사실때문에 제한되고 있다. 이러한 고정장치가 고가인 주된 이유는 높은 제조비용 때문이다. 높은 제조비용은 이들 고정장치의 후크 및 루프 성분둘다와 관련있다.
통상적인 후크 및 루프 성분은 전형적으로 지지체로부터 외향 연장하는 다수의 직조 루프로 직물을 제조함으로써 형성된다. 보충사를 함유하는 기본 직물을 제직하여 루프를 형성하거나, 직물에 루프를 편직함으로써 루프를 제공할 수 있다. 다른 후크 및 루프 성분에서, 루프는 주름 또는 물결모양 방법으로 형성될 수 있다. 루프를 계속 절단함으로써 상기 고정장치의 수형 성분이 전형적으로 형성된다. 상기 절단된 루프는 수형 성분의 후크로서 제공된다.
이들 방법은 비교적 느리기 때문에 비싼 후크 및 루프 고정 물질을 일반적으로 제공한다. 또한, 이러한 고정장치의 후크 및 루프 성분은 비교적 고가 물질을 보통 제조한다. 수형 성분에 사용되는 물질이 레질리언트될 필요가 있기 때문에 이 물질은 비교적 고가이고, 따라서 장치가 개방될때 후크는 루프 성분으로부터 해제될 수 있다.
고정장치를 위한 암형 성분의 다른 형태를 제조하기 위한 몇몇 시도가 있어왔다. 그러나, 이들은 일반적으로 많은 단점을 갖고 있다.
1972년 10월 3일자로 스텀프(Stumpf)에게 허여된 미국 특허 제 3,694,867호는 암형 성분을 갖는 "분리가능한 고리"를 개시하고 있고, "고층" 부직포 및 강화된 가요성 접착제의 지지체층을 포함한다. 그러나, 스텀프 특허에 기술된 루프 성분은 (1) 섬유가 묻히는 개방 형태 접착제를 활성화하고, (2) 거의 연속하는 지지체층에 접착제를 강화하고, (3) 동시에 섬유의 부분을 루프하여 상기 섬유가 지지체로부터 외향 연장하는 개별적인 루프를 형성하는 단계를 수행하여 제조된다. 상기 특허에 개시된 암형 성분은 루프의 형태로 섬유를 기계적으로 조작하는 것을 포함하는 방법에 의해 제조되는 단점을 가질 수 있다. 따라서, 상기 특허에 기술된 암형 성분을 제조하는데 있어서는 통상적인 루프 성분보다 상당히 더 비싸다.
1973년 1월 9일자로 리비치(Ribich)등에게 허여된 미국 특허 제 3,708,833호는 암형 성분을 갖는 재고정가능한 고정장치를 개시하고 있고, 지지체층에 고정된망상조직의 우레탄 발포체를 포함한다. 상기 리비치등의 특허에 개시된 암형 성분은 전형적으로 발포체가 통상적인 수형 성분의 후크를 관통시키기 위한 충분한 개방부를 갖지 않는다는 단점을 갖는다. 또한, 망상조직의 발포체는 일반적으로 힘이 고정장치에 가해질때 이러한 후크를 유지하기 위한 충분한 힘을 갖지 않는다. 또한, 망상조직 발포체를 제조하는 것은 비교적 고비용의 방법이다.
1988년 8월 2일자로 오트(Ott)등에게 허여된 미국 특허 제 4,761,318 호는 동시에 형성되고, 기재에 부착하기 위해 재봉질 또는 감압성(pressure sensitive) 접착제를 이용하는 것과 같은 부가 단계의 필요없이 기재에 부착될 수 있는 루프 패스너를 개시하고 있다. 그러나, 상기 오트의 루프 패스너는 열가소성 수지층에 접착된 다수의 루프를 갖는 섬유 구조를 포함한다. 따라서, 상기 특허에 개시된 방법은 지지체로부터 섬유 구조를 결합하기 위해 열을 가해야 하는 단점이 있다.
1991년 7월 16일자로 노엘(Noel)등에게 허여된 미국 특허 제 5,032,122 호는 배향가능한 물질의 지지체 및 상기 지지체로부터 연장가능한 다수의 섬유요소를 갖는 루프 고정 물질을 개시하고 있다. 상기 지지체가 불안정한 크기 상태로 있는 동안 상기 섬유는 지지체에 고정된다. 상기 지지체는 안정한 크기 상태로 변형된 다음, 섬유 요소를 전단시켜 루프 물질의 걸림영역을 형성한다. 그러나, 상기 노엘의 특허에는 허용가능한 저가의 루프 고정 물질을 개시하고 있지만, 보다 경제적인 루프 고정 물질 및 이의 제조방법에 대한 연구가 계속되고 있다.
1994년 6월 7일자로 시에버스(Siebers)등에게 허여된 미국 특허 제5,318,555 호는 상기 흡수제품의 일부에 부착된 다수의 후크 부재 및 루프 패널(루프 패널은상기 제품에 간헐적으로 부착된다)에 부착된 다수의 루프 부재를 갖는 흡수제품을 개시한다. 그러나, 상기 시에버스등의 특허는 개선된 루프 물질 그 자체보다는 흡수제품에 루프 패널을 부착하기 위한 수단에 중점을 두고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 일회용 제품을 위한 개선된 고정장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 재고정가능한 후크 및 루프 형태 고정장치의 개선된 암형 성분을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가의 목적은 저가의 루프 고정물질을 형성하기 위해 섬유를 루프 형태로 조작함이 없이 탄성 지지체상에 다수의 필라멘트를 결합함으로써 형성될 수 있는 후크 및 루프형태 고정장치를 위한 암형 성분을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 레질리언트된 개별적인 후크를 갖는 시판가능한 수형 성분 뿐만 아니라 시중에서 사용되고 있는 것보다 더 약한 후크를 저가의 수형 성분으로 사용할 수 있는 고정장치를 위한 암형 성분을 제공하는 것이다.
본 발명의 이들 및 다른 목적은 하기 설명을 참고로 하고, 첨부하는 도면과 결부할때 보다 더 명료해질 것이다.
발명의 개요
본 발명은 부직 웹과 결합된 탄성 지지체를 갖는 루프 고정물질을 제공한다. 지지체는 바람직하게 신장된 배향, 이완된 배향 및 반응 경로를 포함하며, 지지체는 상기 반응 경로를 따라 신장된 배향에서 이완된 배향으로 수축한다. 부직 웹은 바람직하게 부직 웹 결합 패턴 요소를 포함하는 부직 웹 결합 패턴을 형성하는 섬유간 결합에 의해 고정 영역에서 서로 고정되는 필라멘트를 포함한다. 고정 영역사이에서, 부직 웹은 바람직하게 미고정 영역을 포함한다. 부직 웹은 바람직하게 지지체가 신장된 배향을 하는 동안 지지체와 결합된다. 구조 결합 패턴을 형성하는 구조 결합은 지지체와 부직 웹을 결합한다. 본 발명의 바람직한 실시태양에서, 구조 결합 패턴은 두지점 이상의 각각의 부직 웹 결합 패턴 요소로 두지점이상에서 교차된다. 따라서, 지지체를 신장된 배향으로부터 이완된 배향으로 수축시킬때, 부직 웹의 미고정 영역은 주름이 잡히고, 상대되는 수형 고정성분의 맞물림 요소를 얽히게할 수 있는 걸림영역을 형성하기 위해 지지체로부터 외향 연장한다.
본 발명은 또한 후크 고정물질 및 루프 고정물질을 갖는 고정장치에 관한 것이다. 상기 루프 고정물질은 본 발명의 개선된 루프 고정물질을 포함한다. 상기 후크 고정물질은 당해 기술에 공지된 바와 같이, 기부 및 기부로부터 연장하는 다수의 결합요소를 갖는 임의의 널리 공지된 후크 고정물질을 포함한다. 루프 고정물질 및 상대되는 후크 고정물질은 사용하는 동안에 발생하는 전단응력 및 탈착력에 저항성을 갖는 고정 폐쇄수단을 제공한다.
본 발명은 또한 일회용 제품, 보다 특히 개선된 고정장치를 갖는 일회용 기저귀에 관한 것이다.
본 발명은 재고정가능한 후크 및 루프형태 고정장치를 위한 암형 성분(female component), 더욱 특히 후크 및 루프형태 고정장치를 위한 염가의 암형 성분에 관한 것이다.
도 1은 필라멘트가 지지체상에 위치되거나 놓이기 전에 본 발명을 형성하는데 사용되는 필라멘트 및 지지체의 투시도이다.
도 2는 지지체와 신장된 배향일때 본 발명의 암형 성분의 투시도이다.
도 3은 지지제가 이완된 배향일때 본 발명의 암형 성분의 투시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 고정장치의 투시도이다.
도 5는 결합 패턴에 대해 보다 상세하게 나타내기 위해 부직 웹의 필라멘트를 생략한, 본 발명의 부직 웹 결합 패턴 및 바람직한 실시태양의 구조 결합 패턴의 투시도이다.
도 6은 결합 패턴에 대해 보다 상세하게 나타내기 위해 부직 웹의 필라멘트를 생략한, 본 발명의 부직 웹 결합 패턴 및 다른 바람직한 실시태양의 구조 결합 패턴의 투시도이다.
도 7은 결합 패턴에 대해 보다 상세하게 나타내기 위해 부직 웹의 필라멘트를 생략한, 본 발명의 부직 웹 결합 패턴 및 또다른 바람직한 실시태양의 구조 결합 패턴의 투시도이다.
도 8은 본 발명의 암형 고정성분을 포함하는 일회용 기저귀의 투시도이다.
도 9는 본 발명의 암형 고정성분을 포함하는 일회용 기저귀의 투시도이다.
도 10은 본 발명의 암형 고정성분의 보다 확대된 단면도이다.
재고정가능한 고정장치의 개괄적인 특성
본 발명의 재고정가능한 고정장치(고정장치(20))의 바람직한 실시태양은 도 4에 도시된다. 고정장치(20)는 부직 암형 성분(22) 및 상대되는 후크 고정 성분(24)을 포함한다.
더욱 상세하게, 상기 장치의 암형 부분, 부직 암형 성분(또는 간단하게 "암형 성분")(22)은 수형 성분의 후크(28)를 수용하고 맞물린다. 도 3 및 도 4에 도시된 암형 성분(22)은 지지체(34)에 고정된 하나이상의 부직 웹(30)을 포함한다. 부직 웹(30)은 수형 성분(24)의 후크(28)를 얽히게 하는 다수의 필라멘트(또는 섬유)(36)를 포함한다. 지지체(34)는 제 1 표면(31) 및 제 1 표면(31)에 대향된 제 2 표면(33)을 갖고(도 1에 도시됨), 바람직하게는 탄성 물질을 포함한다.
상기 장치의 수형 부분, 더욱 상세하게 후크 고정성분(또는 간단하게 "후크 성분")(24)은 제 1 표면(27) 및 제 2 표면(29)을 갖는 기부(26)를 포함한다. 기부(26)는 다수의 지지 맞물림 요소, 또는 제 1 표면(27)으로부터 연장하는 "후크"(28)를 포함한다. "후크"란 용어는 비제한적인 의미이고, 맞물림 요소는 본 발명의 상대되는 루프 고정성분 또는 암형 성분(22)을 맞물리는데 적합하는한 당해 기술에 공지된 임의의 형태일 수 있다. 후크(28)는 일반적으로 몸체의 상단에 위치되는 헤드(38)(또는 맞물림 수단)를 갖고, 수형 성분(27)의 제 1 표면(27)으로부터 연장한다.
본 발명의 고정장치(20)는 하기의 방법으로 작용한다. 고정장치(20)는 암형 성분(22) 및 수형 성분(24)이 서로 맞대어 압착될때 폐쇄된다. 이것이 발생할 때, 후크(28)는 부직 웹(36)의 섬유(36)에 의해 얽혀진다. 부직 웹(30)은 후크, 특히 고정장치(20)가 폐쇄될때 차지하기 위한 후크의 헤드(38)에 대한 공간을 제공한다. 지지체(34)는 부직 웹(30)에 대한 지지 기반을 제공한다. 후크(28)가 기계적으로 얽히거나, 섬유(36)(도 4의 우측면의 고정장치(20)의 부분에 도시됨)상에 "후크"되어, 상기 성분들 사이의 연결은 고정장치(20)상에 가해질 수 있는 힘을 저항한다.
고정장치(20)는 암형 성분(22)으로부터 멀리 수형 성분(24)을 벗겨 개방한다 (또는 수형 성분(24)으로부터 멀리 암형 성분(22)을 벗김). 수형 성분(24)이 레질리언트 후크이면, 탈착 작용은 후크를 굽히게 하고, 부직 웹(30)의 섬유(36)와 얽힘으로부터 해제된다. 다른 경우에(특히 후크(28)가 비교적 비가요성일 경우), 후크(28)는 암형 성분(22)의 섬유(36)를 절단하여 분리될 수 있다. 다른 경우에, 후크(28)는 해제되고, 수형 성분(24)은 암형 성분(22)으로부터 완전히 떨어진다. 그런다음 고정장치(20)는 상기 기술한 방법으로 재고정될 수 있다.
암형 고정성분
본원에 사용된 바와 같은 "부직포 암형 성분"이란 용어는 지지체에 결합된 부직 웹을 포함하는 재고정가능한 고정장치에 대한 암형 성분을 지칭한다(부직포 암형 성분은 또한 루프 고정물질 또는 간단하게 루프 패스너로서 지칭됨). "부직 웹"이란 용어는 제직, 편성, 펠트되지 않는 인터로크 또는 섬유간 결합에 의해 함께 유지되는 섬유로 제조되는 직물을 지칭한다. 그러나, 본원에서 지칭되는 부직웹은 초기에 거의 미결합되고 계속하여 서로 결함되는 섬유를 포함할 수 있다.
도 1은 상호연결 이전에 암형 성분(22)을 형성하는데 사용되는 지지체(34) 및 부직 웹(30)을 도시한다. 지지체(34), 바람직하게 탄성체 물질은 신장된 배향으로 도시된다(선 A-A에 평행한 방향으로 신장됨). 본원에서 사용된 바와 같이, "탄성체"란 용어는 힘을 가할때 한방향 이상으로 연장하고, 힘을 해제한 후에 대략 그의 원래 크기로 복원되는 물질을 지칭한다. 도 10에 더 상세하게 도시된 바와 같이, 부직 웹(30)은 바람직하게 미고정 영역(35) 및 고정 영역(42)을 갖는 다수의필라멘트(36)를 포함한다. 고정 영역(42)은 섬유간 결합(32)을 포함한다. 본원에서 사용된 바와 같이, "섬유간 결합"이란 용어는 하나이상의 필라멘트와 하나이상의 다른 필라멘트를 연길하는 결합을 지칭한다. "연결된"이란 용어는 한 요소가 다른 요소에 직접 고정되는 형태 및 다른 요소에 교대로 부착되는 중간 부재(들)에 요소를 부착하여 한 요소가 다른 요소에 간접적으로 고정되는 형태를 포함한다.
도 2는 암형 성분(22)의 바람직한 실시태양을 도시하고, 지지체(34)는 부직 웹(30)이 지지체(34)의 제 1 표면(31)상에 위치하고 결합된 후에 그의 신장된 배향이다. 바람직하게, 부직 웹(30)의 필라멘트(36)는 필수적으로 서로 평행하게, 지지체(34)의 반응 경로에 필수적으로 평행하게 배열된다("필수적으로 평행"이란 다수의 필라멘트(36)가 반응 경로에 평행하게 연장하거나, 반응 경로에 작은 편차로 평행하는한 필라멘트(36)는 반응 경로에 절대적으로 평행하게 연장될 필요는 없다. 본원에서 사용된 바와 같이, "반응 경로"는 탄성 물질을 신장시키는데 작용하는 힘이 제거될때 신장된 배향으로 탄성 물질이 반응하는 방향을 지칭한다). 또한, 부직 웹(30)의 필라멘트(36)는 신장된 지지체(34)에 연결될때 바람직하게 미장력 상태이다. 지지체(34)가 그의 이완된 배향(도 3에 도시됨)으로 수축할때 필라멘트(36)의 미고정 영역(35)은 "주름지게"될 것이다. 본원에서 사용된 바와 같이, "주름진"이란 용어는 필라멘트(36)의 부분이 지지체(34)에 고정되지 않거나 다른 필라멘트 (36)가 지지체(34)의 제 1 표면(31)으로부티 굽히도록 그의 신장된 배향으로부터 그의 이완된 배향까지 지지체(34)의 수축에 의해 야기되는 부직 웹(30)의 필라멘트(36)의 회합을 지칭한다. 필라멘트(36)의 주름진 미고정 영역(35)은 상대되는 수형 고정성분(24)의 후크(28)를 얽히게할 수 있는 걸림 영역(37)(루프)을 형성한다.
또한 하기에 상세하게 설명되는 바와 같이, 부직 웹(30)은 구조 결합(39)으로 지지체(34)에 연결된다. 구조 결합(39)은 고정장치의 암형 성분으로서 부직 웹(30)의 효과를 개선하는 특정 구조 결합 패턴(40)을 형성한다(본원에서 사용된 바와 같이, "구조 결합"이란 용어는 지지체(34)에 부직 웹(30)의 연결부분을 결합하는 것을 지칭한다).
1. 부직 웹
본 발명의 걸림 영역(37)은 바람직하게 지지체(34)상에 위치되고 고정되는 부직 웹에 포함되는 필라멘트(36)로부터 형성된다. 본원에서 사용된 바와 같이, "필라멘트"란 용어는 길이 대 직경 또는 폭의 높은 비율을 갖는 구성원을 정의한다. 따라서, 필라멘트는 당해 기술에 공지되는 바와 같이, 부직 웹에 함께 예비 부착된 필라멘트를 포함하는 섬유, 실, 스트랜드, 실 또는 임의의 다른 구성원 또는 이들 구성원들의 조합물일 수 있다. 상기 필라멘트(36)에 대해 적합한 물질은 면 또는 모와 같은 천연 섬유; 나일론, 폴리아미드, 폴리에스테르 또는 폴리올레핀의 합성 섬유; 방적사; 폴리에틸렌 섬유; 폴리프로필렌 섬유; 나일론 섬유, 부직 웹; 또는 당해 기술에 공지되고 본원에 사용하기에 적합한 임의의 다른 물질 또는 물질의 혼합물을 포함한다.
방적, 취입등과 같은 것을 포함하는 다수의 제조기술을 사용하여 필라멘트 (36)가 제조될 수 있다. 바람직하게, 각각의 필라멘트(36)는 약 2 내지 약 15 데니어 사이의 폴리프로필렌 섬유를 포함한다. 개별적인 필라멘트(36)는 바람직하게 지지체(34)와 결합되기 이전에 약 10g/yd2내지 약 40g/yd2(약 12g/m2내지 약 48g/m2)사이, 더욱 바람직하게 약 15g/yd2내지 약 25g/yd2(약 18g/m2내지 약 30g/m2) 사이의 평균 중량을 갖는 부직 웹(30)중에 포함된다. 부직 웹(30)은 동일하거나 다른 데니어 및 길이를 갖는 필라멘트(36)를 포함할 수 있다. 또한, 부직 웹(30)은 다른 물질을 포함하는 필라멘트(36)의 혼합물을 포함할 수 있다. 적합한 필라멘트를 포함하는 몇가지 부직 웹은 P-11의 상표명으로 메사추세츠주 월폴소재의 인터내셔날 페이퍼 캄파니(International Paper Company)의 베라텍 난우븐 그룹(Veratec Nonwoven Group)에 의해 제조된 소면 폴리프로필렌 부직 웹, 방사결합된 폴리프로필렌 부직 웹 P-9 및 소면 폴리프로필렌 부직 웹 P-8을 포함한다. 적합한 필라멘트를 포함하는 다른 적합한 부직 웹은 독일 코로빈 게엠베하(Corovin GmbH)에 의해 제조된 상표명 코로본(COROVON)의 방사결합된 폴리프로필렌 및 제임스 리버 코포레이션(James Riber Corporation)에 의해 제조된 상표명 세레스트라(CELESTRA)를 포함한다.
부직 웹(30)중에서 필라멘트(36)의 길이는 부직 웹(30)을 제조하는데 사용되는 방법의 형태에 의존한다. 예를 들면, 소면된 부직 웹이 사용되는 경우에, 필라멘트(36)는 약 0.25 인치 내지 약 5인치 사이(약 0.5cm 내지 약 13cm사이)의 길이 범위를 가질 수 있는 웹을 포함한다. 바람직한 소면된 부직 웹에서, 필라멘트는 약 1인치 내지 약 3인치사이(약 2.5cm 내지 약 8cm사이)이다. 또한, 방사결합된 부직웹이 사용되는 경우에, 상기 웹의 필라멘트(36)는 전형적으로 연속적인 길이일 것이다(본원에서 사용된 바와 같이, "연속적"이란 용어는 부직 웹의 전체 길이로 이어지는 비교적 긴 필라멘트를 지칭한다).
바람직한 필라멘트(36)는 하나이상의 완전한 걸림 영역(37)을 만들기 위한 길이를 갖는다. 따라서, 예를 들면, 필라멘트(36)는 필라멘트(36)의 반대편 말단에 인접하게 위치된 한쌍의 고정 영역(42)을 단지 가질 수 있고, 걸림 영역(37)은 전체 필라멘트(36)로 형성된다. 더욱 바람직하게, 필라멘트(36)는 각각의 필라멘트(36)를 따라 다수의 걸림 영역(37)을 형성하기 위해 그의 길이를 따라 위치되는 다수의 고정 영역(42)을 갖는다. 필라멘트(36)가 짧거나 단섬유이면, 두개의 고정 영역(42)을 갖는 걸림 영역(37)은 형성될 수 없다. 생성된 불완전한 걸림 영역(37)은 상대되는 후크 고정 물질(24)의 후크(28)를 완전히 맞물리게 할 수 없다. 따라서, 완전한 폐쇄를 제공하기 위한 부직포 암형 성분(22)의 능력은 감소될 수 있다.
부직 웹(30)의 필라멘트(36)사이에 섬유간 결합량은 또한 상대되는 후크 고정 성분(24)을 얽히게하기 위한 본 발명의 암형 성분(22)의 능력에 관한 중요한 요소이다. 부직 웹(30) 중의 필라멘트(36)사이에 생성되는 많은 수의 결합 위치는 부직 웹(30)에 후크(28)의 유입을 방해하고, 따라서 고정장치의 전단응력을 감소할 것이다(일반적으로, 고정장치의 강도는 더 많은 후크가 유입가능하고 부직 웹을 맞물릴 수록 증가될 것이다). 또한 너무 적은 섬유간 결합(32)은 느슨한(미결합된) 말단을 갖는 필라멘트(36)의 수를 증가시키고, 따라서 상대되는 후크 고정성분(24)의 후크(28)를 얽히게 할 수 있는 암형 성분(22)을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시태양에서, 섬유간 결합(32)의 전체 단면적은 부직 웹(30)의 전체 면적의 약 1% 내지 약 35%이다. 더욱 특히, 섬유간 결합의 전체 단면적은 부직 웹의 전체 면적의 약 5% 내지 약 25%이다. 섬유간 결합의 %는 바람직하게 현미경하에서 부직 웹의 대표적인 시료를 시험하여 측정된다. 시료는 직접 부직 웹(30)의 표면상으로부터 투시된다. 섬유간 결합(32)의 단면적이 측정된다. 결합 면적의 합은 시료의 면적에 의해 분할된다. 결과는 섬유간 결합에 의해 차지되는 % 면적이다.
부직 웹내에 섬유간 결합의 형태는 암형 성분의 힘 및 전체 효능에 관한 다른 중요한 요소이다. 섬유간 결합(32)은 결합의 연속선 또는 간헐적인 면을 포함할 수 있다. 바람직하게, 섬유간 결합(32)은 부직 웹(30)의 필라멘트(36)가 비교적 적은 미결합된 느슨한 말단을 갖도록 충분히 함께 폐쇄된다. 따라서, 섬유간 결합(32)사이의 거리는 바람직하게 부직 웹(30)중에 필라멘트의 평균 길이 미만이고, 더욱 바람직하게, 부직 웹(30)중에 필라멘트(36)의 평균 길이의 약 1/2 미만이다.
본 발명의 바람직한 실시태양에서, 섬유간 결합(32)은 규칙적 형태로 배열되고, 이후로는 "부직 웹 결합 패턴"(41)으로서 지칭된다(본원에서 사용된 바와 같이, "규칙적"이란 용어는 부직 웹(30)의 직접 표면상으로부터 투시할때 부직 웹(30)의 면을 통하여 일반적으로 유사한 결합 패턴을 지칭한다). 적합한 부직 웹 결합 패턴은 "부직 웹 결합 패턴 요소"(44)로 정의되는 일련의 직선 또는 곡선 또는 간헐적인 결합을 포함한다. 본원에서 사용된 바와 같이, "부직 웹 결합 패턴 요소"란 용어는 부직 웹 결합 패턴에 포함된 하나이상의 섬유간 결합(32)에 의해 정의된 정방형, 직사각형, 육각형, 다이아몬드형, 원형, 계란형, 타원형등과 같은 면 또는 기하학적 형태를 지칭한다. 하기에 기술되는 바와 같이, 규칙적 부직 웹 결합 패턴(41)은 비교적 균일한 유지 특성으로 암형 성분(22)을 제공하기 위해 구조 결합 패턴(40)을 보충한다. 그러나, 부직포 결합 패턴(41) 또는 부직포 결합 패턴 요소(44)는 반드시 규칙적인 것이 아님을 인지해야 한다. 사실, 본 발명의 실시태양은 의도되고, 부직포 결합 패턴(41) 및/또는 부직포 결합 패턴 요소(44)는 불규칙 또는 산만하다. 또한, 부직포 결합 패턴은 연속적 또는 간헐적일 수 있다(본원에서 사용된 바와 같이, "연속적"이란 용어는 거의 완전하거나 연속되는 결합 패턴을 지칭한다. "간헐적"이란 용어는 함께 연결되거나 연속되지 않는 일련의 개별적이고, 분리된 결합을 포함하는 결합 패턴을 지칭한다).
본 발명의 암형 성분(22)에서 특히 양호하게 작용하는 것으로 밝혀진 하나의 부직 웹 결합 패턴(41)은 도 1 및 도 2에 도시된 불연속적인 다이아몬드 형태의 패턴이다. 다이아몬드 형태 패턴의 "다이아몬드"는 통상 정사각형 영역의 가장자리를 한정하는 선에 규칙적으로 배열된 다수의 불연속적인 섬유간 결합(32)을 포함한다. (필라멘트(36)가 셔링(shirring; 주름을 형성함)되기 전의 부직 웹 결합 패턴(41)의 바람직한 배열은 도 2의 왼쪽에 도시되어 있다. 필라멘트(36)가 셔링되기 시작한 후의 부직 웹 결합 패턴(41)은 도 3의 왼쪽에 도시되어 있다.) 패턴은 약 45도 회전하여 다이아몬드의 외형을 나타낸다. 바람직하게는, 부직 웹 결합 패턴(41)의치수는 다이아몬드 형태 구역의 면 사이의 구역중 적어도 일부에서 섬유간 결합(32) 사이의 거리가 상대되는 수형 성분(24)인 후크(28)의 돌출된 단면 치수보다 더 크도록 해야 한다. (상대되는 수형 성분의 단면 치수는 이하 더욱 상세하게 논의된다.) 본 발명의 암형 고정 성분(22)에 사용하기 적합한 다이아몬드 형태 결합 패턴의 비제한적인 예는 약 1/2인치×1/2인치(약 1.3cm×1.3cm) 내지 약 1/8인치×1/8인치(약 0.3cm×0.3cm), 더욱 바람직하게는 약 1/4인치×1/4인치(약 0.6cm ×0.6cm) 내지 약 3/8인치×3/8인치(약 1cm×1cm), 가장 바람직하게는 약 1/4인치 ×1/4인치(약 0.6cm×0.6cm) 크기의 면을 갖는 패턴을 포함한다. 다이아몬드 형태 패턴으로 배열된 섬유간 결합(32)을 포함하는 적합한 부직 웹(30)은 매사추세츠주월폴에 소재하는 인터내셔날 페이퍼 캄파니의 베라텍 난우븐 그룹에서 상표명 P-11로 시판중이다.
부직 웹 결합 패턴(41)을 생성시키는 섬유간 결합(32)은 당해 기술분야에 공지된 임의의 방법에 의해 제조될 수 있다. 바람직한 태양에서는, 부직 웹(30)을 구성하는 필라멘트(36)의 융점에 근접하게 가열된 한쌍의 롤러를 통해 부직 웹(30)을 통과시킴으로써 섬유간 결합(32)을 생성시킨다. 롤러중 하나는 바람직하게는 매끈한 표면을 갖고, 대향 롤러는 전술한 다이아몬드 형태 패턴으로 표면으로부터 튀어나온 핀의 패턴을 갖는다. 부직 웹(30)이 롤러 사이를 통과할 때, 롤러의 열 및 압력으로 인해 바람직한 다이아몬드 형태 패턴으로 섬유간 결합(32)을 용융 생성시키는 필라멘트(36)의 불연속 영역이 생성된다.
부직 웹(30)은 바람직하게는 지지체(34)가 신장되고 필라멘트(36)가 인장력을 받지 않는 상태에 있는 동안 지지체(34)상에 위치하여 지지체에 연결된다. 필라멘트(36)는 인장력을 받거나 불안정한 상태인 지지체(34)상에 위치될 수 있으나, 이는 필라멘트(36)의 최대 셔링을 제공하는데 바람직하지 않다. 또한, 지지체(34)는 필라멘트(36)가 지지체(34)상에 위치할 때 이완될 수 있으나, 이는 지지체(34)를 신장시키기 시작할 때 많은 필라멘트(36)가 빠지거나, 잘못 배열되거나, 비뚤어지거나 또는 걸림 영역(37)이 후크 고정 성분과 맞물리기에 효과적이지 못하도록 지지체(34)에 결합될 수 있으므로 바람직하지 않다.
필라멘트(36)가 지지체(34)에 위치하거나 놓여지는 형상은 효과적인 고정장치를 제공하는 루프 고정 성분(22)의 크기 및 능력을 결정한다. 필라멘트(36)가 다수의 상이한 방향으로 중첩되거나 연장되도록 필라멘트(36)를 지지체(34)상에 무작위적으로 위치시킬 수 있으나, 필라멘트(36)는 바람직하게는 가능한한 서로 평행하게 위치하여 일정한 방향으로 배열된 걸림 영역(37)을 제공해야 하는 것으로 밝혀졌다. 또한, 필라멘트(36)는 최대 높이의 걸림 영역(37)을 형성시키기 위한 지지체(34)의 최대 셔링 효과 잇점을 갖기 위하여, 임의의 방향으로 지지체(34)상에 길이로 위치될 수 있으나, 필라멘트(36)는 바람직하게는 지지체(34)의 반응 경로에 본질적으로 평행한 방향으로 지지체(34)상에 위치한다. (그러나, 반응 경로에 대해 본직적으로 수직으로 위치하는 필라멘트(36)도 적합한 얽힘 능력을 제공한다.) 필라멘트(36)는 당해 기술분야에 공지된 임의의 방법 또는 수단에 의해 지지체(34) 상에 위치하거나 놓여질 수 있다.
2. 지지체
본 발명의 지지체(34)는 부직 웹(30)이 고정되는 암형 고정 성분(22)의 일부이다. 지지체(34)는 바람직하게는 탄성중합체 물질로 이루어진다. 본원에 사용된 용어 "탄성중합체"는 힘이 가해질 때 하나 이상의 방향으로 신장되고 힘이 제거된 후에는 거의 원래의 치수로 복원되는 물질을 일컫는다. 따라서, 탄성중합체 물질은 신장된 배향(힘이 가해진 경우), 이완된 배향(힘이 제거된 경우) 및 반응 경로(이를 따라 지지체(34)가 신장된 배향으로부터 이완된 배향으로 수축함)를 갖는다. 본 발명의 바람직한 태양에서는, 지지체(34)가 부직 웹(30)과 연결되기 전에 기계 방향으로 신장된다. (본원에 사용되는 용어 "기계방향"이란 물질이 임의의 가공 단계를 통해 진행될 때 물질이 이동하는 방향을 일컫는다. 용어 "횡방향"이란 기계방향에 수직인 방향을 일컫는다.)
본 발명의 지지체(34)는 다수의 상이한 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 지지체(34)는 일정하거나 변하는 두께, 슬릿, 구멍, 기형 등을 갖는 박막; 둘 이상의 필름의 적층체; 필름 또는 적층체의 단일 또는 다중 스트랜드, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 한가지 바람직한 태양에서, 지지체(34)는 약 0.013mm 내지 약 1.0mm(약 0.0005인치 내지 약 0.04인치)의 박막을 포함한다. 특히 바람직한 태양에서, 탄성중합체 필름은 약 0.013mm 내지 약 0.38mm(약 0.0005인치 내지 약 0.015인치)의 두께를 갖는다.
지지체(34)는 당해 기술분야에 공지된 임의의 다수의 상이한 탄성중합체 물질을 포함할 수 있다. 지지체(34)는 바람직하게는 약 1 내지 약 30PSI, 더욱 바람직하게는 약 5 내지 약 15PSI의 탄성 모듈러스를 갖는다. (탄성 모듈러스 계산은바람직하게는 탄성 모듈러스를 결정하기 위해 샘플을 변형시키기 전에 샘플의 원래 단면적을 사용하여 임의의 편리한 게이지 길이의 약 5% 내지 약 50% 신장의 변형 간격으로 결정한다.) 또한, 지지체(34)는 하나 이상의 방향으로 약 10 내지 약 500% 신장되어도 파괴되지 않을 수 있어야 한다. 더욱 바람직하게는, 지지체(34)는 약 10% 내지 약 500% 신장되어도 파괴되지 않을 수 있어야 하고, 신장시 과다하게 폭이 좁아지거나 두께가 얇아지지 않아야 하거나, 또는 신장시 과도한 히스테레시스 또는 이층현상을 나타내지 않아야 한다. 적합한 지지체 물질의 예는 부타디엔/아크릴로니트릴 공중합체, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체, 폴리우레탄 탄성중합체, 천연 고무, 에틸렌 프로필렌-이량체, 폴리프로필렌 필름, 및 오하이오주 신시네티 소재의 클로페이 코포레이션(Clopay Corporation) 및 인디애나주 테레호트 소재의 트레데가 필름 프로덕츠, 인코포레이티드(Tredegar Film Products, Inc.)에서 시판중인 폴리에틸렌 필름(예컨대, 클로페이 1401), 및 일리노아주 레이크 쥐리히 소재의 엑손 케미칼 캄파니(Exxon Chemical Company)에서 시판중인 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체 필름 EXX500을 포함하지만, 이들로 한정되지는 않는다.
3. 구조 결합 및 결합 패턴
본 발명은 하나 이상의 구조 결합(39)을 포함하는 구조 결합 패턴(40)을 포함한다. 구조 결합(39)은 지지체(34)와 부직 웹(30)을 연결시키는 암형 고정 성분(22)의 일부이다. 특정 구조 결합 패턴(40)은 특정 부직 웹(30) 및 지지체(34) 조합의 암형 고정 성분(22)으로서의 효율을 크게 증가시키는 것으로 밝혀졌다. 특히, 전술한 바와 같은 각 부직 결합 패턴 요소(44)의 둘 이상의 지점과 교차하는 구조 결합 패턴(40)이 상대되는 수형 고정 성분(24)의 맞물림 요소를 더욱 강하게 걸어 고정시킬 수 있는 암형 고정 성분(22)을 제공하는 것으로 밝혀졌다.
구조 결합(39)은 당해 기술 분야에 공지된 임의의 수의 상이한 유형의 결합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 구조 결합(39)은 압출, 슬롯 피복, 스크린 또는 그라비야 인쇄된 감압성 접착제, 고온 용융 접착제를 포함하는 접착제; 초음파 결합; 가열 결합; 가압 결합; 마찰 결합; 흡관결합(autogenous bond; 吸管結合), 또는 이들 결합 또는 당해 기술분야에 공지된 임의의 다른 결합 방법의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 바람직한 구조 결합(39) 접착제의 일부 예는 위스콘신주 워와토사 소재의 핀들리 어드헤시브즈 코포레이션(Findley Adhesives Corporation)에서 상품명 H2O31, H2085 및 H2305로 시판중인 고온 용융 접착제를 포함한다.
구조 결합 패턴(40)은 전술한 바와 같은 하나 이상의 구조 결합(39)을 포함한다. 그러나, 구조 결합 패턴은 임의의 수의 구조 결합(39)을 포함할 수 있고, 규칙적이거나 불규칙적일 수 있다. 또한, 구조 결합 패턴(40)은 일련의 직선 또는 곡선, 또는 하나 이상의 "구조 결합 패턴 요소"(45)(도 5 내지 도 7에 도시됨)를 한정하는 불연속 또는 연속 결합을 포함할 수 있다. 본원에 사용되는 용어 "구조 결합 패턴 요소"는 구조 결합 패턴(40)을 구성하는 하나 이상의 구조 결합(39)에 의해 한정되는 개별적인 구역 또는 기하학적 형태를 일컫는다. 적합한 구조 결합 패턴 요소(45)는 다이아몬드, 달걀형, 정사각형, 원, 타원, 선, 나선, 점 또는 임의의 다른 규칙 또는 불규칙 다각형을 포함하는 임의의 수의 상이한 형상, 형태 또는패턴을 가질 수 있다. 그러나, 구조 결합 패턴(40)이 각 부직 결합 패턴 요소(44)의 둘 이상의 지점과 교차할 때 본 발명의 잇점이 가장 잘 얻어진다. 본원에 사용되는 용어 "교차"는 한 구조 결합(39)의 적어도 일부가 부직 웹 결합 패턴 요소(44)의 적어도 일부와 밀착하고 중첩되거나 또는 일치하여 구조 결합(39)과 부직 웹 결합 요소(44)가 이 지점에서 연결되도록 하는 특징적인 지점을 일컫는다 (구조 결합(들)(39)과 부직 웹 결합 패턴 요소(44) 사이의 일부 교차점이 도 5 내지 도 7에 "I"로 표시되어 있다.)
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 임의의 구조 결합 패턴 요소(45)의 두지점 사이의 최대 횡방향 거리는 "C"로 표시되어 있으며, 임의의 구조 결합 패턴요소(45)의 두 지점 사이의 최대 기계방향 거리는 "M"으로 표시되어 있다. (도 5에 도시되어 있는 바와 같이 서로 평행한 구조 결합(39)의 경우, "M"은 무한대이다.) 또한, 부직 웹 결합 패턴 요소(44)의 임의의 두 지점 사이의 최대 횡방향 거리는 "c"로 표시되어 있고, 임의의 부직 웹 결합 패턴 요소(44)의 두 지점 사이의 최대 기계방향 거리는 "m"으로 표시되어 있다. 따라서, 이후 "CD 결합비(cross direction bond ratio)"로 일컬어지는 횡방향 결합비는 식 c/C로 표시될 수 있으며, 이후 "MD 결합비(machine direction bond ratio)"로 일컬어지는 기계방향 결합비는 식 m/M으로 표시될 수 있다.
CD 결합비 및 MD 결합비는 상대되는 수형 고정 성분(24)인 후크(22)와 맞물리는 암형 고정 성분(22)의 능력에 영향을 갖는 것으로 밝혀졌다. 본 발명의 특히 바람직한 태양에서는, CD 결합비 및 MD 결합비가 1이고, 구조 결합 패턴(40)이 부직 웹 결합 패턴(41)과 일치한다. (본원에 사용되는 용어 "일치"란 중첩되거나 또는 통상 동일한 공간을 차지하는 결합 또는 결합의 일부를 일컫는다.) 다른 바람직한 태양에서는, CD 결합비가, 구조 결합(39)의 빈도가 상대되는 수형 고정 성분(24)의 맞물림 요소가 암형 고정 성분(22)의 걸림 영역(37)에 적절히 들어가는 능력을 방해하는 정도까지 가능한한 크다. 1 이상 3 미만의 CD 결합비가 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 1 내지 2의 CD 결합비가 바람직하며, 1.67의 CD 결합비가 특히 바람직하다. (물론, 바람직한 CD 결합비는 사용되는 정확한 부직 웹 결합 패턴(41)에 따라 변할 수 있다.) 바람직하게는, MD 결합비는 1 이하이다. 구조 결합 패턴(40)이 부직 웹 결합 패턴(41)과 일치하지 않는 경우, MD 결합비가 0에 접근하는 것이 바람직하다(즉, 구조 결합(39)이 서로 평행하다). 상기 논의된 바와 같이 바람직한 CD 결합비와 조합된 낮은 MD 결합비는, 지지체(34)가 수축할 때 적합한 수의 비고정 영역(36)이 셔링되기 시작하여 상대되는 수형 성분(24)과 맞물리기에 충분한 수의 걸림 영역이 형성될 수 있도록 하는데 도움이 된다.
본 발명의 한가지 바람직한 태양에서는, 부직 웹 결합 패턴(41)이 부직 웹과 관련하여 상기 기재되고 도 5에 도시된 바와 같은 다수의 규칙적으로 배치된 다이아몬드 형태의 부직 웹 결합 패턴 요소(44)를 포함한다. (이러한 부직 웹 결합 패턴(41)을 갖는 적합한 부직 웹(30)은 매사추세츠주 월폴에 소재하는 인터내셔널 페이퍼 캄파니의 베라텍 난우븐 그룹에서 상품명 P-11로 시판중이다.) 또한, 구조 결합 패턴(40)은 바람직하게는 다수의 실질적으로 펑행한 구조 결합(39)을 포함한다. (본 원에 사용되는 용어 "실질적으로 평행한"이란 결합이 서로 평행에서 약간만 벗어나는 한 구조 결합(39)이 절대적으로 서로 평행할 필요는 없음을 나타내는데 사용된다.) 바람직하게는, 구조 결합(39)은 지지체(34)의 반응 경로에 실질적으로 평행하다.
도 6에 도시된 바와 같은 본 발명의 다른 바람직한 태양에서는, 부직 웹 결합 패턴(41)이 다시 "다이아몬드" 형태의 부직 웹 결합 패턴 요소(44)를 포함하는 한편, 구조 결합 패턴(40)이 본질적으로 환상인 일련의 구조 결합(39)을 포함한다. (본원에 사용되는 용어 "본질적으로 환상"이란 폐쇄된 곡선, 원, 타원, 달걀형, 나선 등을 포함하지만 이들로 한정되지는 않는다.) 다시, 도 6에 도시된 바와 같이, 구조 결합 패턴(40)은 각 부직 웹 결합 패턴 요소(44)의 둘 이상의 지점과 교차한다.
도 7에 도시된 본 발명의 또다른 바람직한 태양에서, 부직 웹 결합 패턴(41)은 "다이아몬드" 형태의 부직 웹 결합 패틴 요소(44)를 포함하는 한편, 구조 결합 패턴(40)은 다수의 구조 결합(39)을 평행선 및 비평행선 형태로 포함한다. 구조 결합(39)은 부직 웹 결합 패턴(41)의 다이아몬드 형태와 유사한 "다이아몬드" 형태를 포함하는 구조 결합 패턴(40)을 형성한다. 다른 예시적인 바람직한 태양에서와 같이, 구조 결합 패턴(40)은 각 부직 웹 결합 패턴 요소(44)상의 둘 이상의 지점과 교차한다.
부직 암형 성분의 제조방법
본 발명의 암형 고정 성분(22)은 당해 기술분야에 공지된 임의의 수단에 의해 제조될 수 있다. (도 1 내지 도 3은 암형 고정 성분(22)을 제조하는 방법에 포함되는 바람직한 단계를 도시한다.) 도 1에 도시된 바와 같이, 부직 웹 결합 패턴 요소(44)를 포함하는 부직 웹 결합 패턴(41)을 구성하는 섬유간 결합(32)을 바람직하게는 포함하는 부직 웹(30)을 제공한다. 신장된 배향의 탄성중합체 지지체(34)를 제공한다(바람직하게는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 기계 방향으로 신장된다). 구조 결합 패턴(40)을 형성하는 구조 결합(들)(39)은 지지체(34)가 신장되기 전 또는 후에 제공될 수 있다. 또한, 구조 결합(들)(39)은 접착제 결합의 경우에 바람직한 것과 같이 부직 웹(30)이 지지체(34)와 밀착하여 위치하기 전에 지지체(34)의 제 1 표면(31)상에 제공될 수 있거나, 부직 웹(30)이 지지체(34)와 밀착하여 위치된 후 도입될 수 있거나, 또는 지지체(34)와 밀착하는 부직 웹(30)의 표면상에 제공될 수 있다. 바람직한 태양에서는, 지지체(34)를 신장된 배향으로 유지시키면서 부직 웹(30)을 지지체(34)의 제 1 표면(31)에 연결시킨다. 이어, 지지체(34)는 이완된 상태로 수축한다. 이로 인해, 지지체(34) 또는 다른 필라멘트(36)에 고정되지 않은 부직 웹(30)의 필라멘트(36) 부분이 지지체(34)의 제 1 표면(31)으로부터 외향으로 구부러지게 된다. 셔링된 비고정 영역(35)은 상대되는 수형 고정 성분의 맞물림 요소를 얽히게 할 수 있는 걸림 영역(37)을 형성한다.
본 발명의 특히 바람직한 태양에서는, 부직 웹(30)의 필라멘트(36)를 서로 본질적으로 평행하게, 또한 지지체(34)의 반응 경로에 본질적으로 평행하게 배열한다. 또한, 바람직하게는 부직 웹(30)에 인장력을 가하지 않은 상태로 유지하면서 부직 웹(30)을 지지체와 밀착시켜 위치시킨다. 이들 수단에 의해, 지지체(34)가 수축될 때 걸림 영역(37)을 형성하는 필라멘트(36)의 비고정 영역(35)이 셔링되기 시작하고, 형성된 걸림 영역(37)이 목적하는 상대되는 수형 고정 성분과 맞물리는 데 효과적이 된다.
상대되는 수형 성분
본원에 사용되는 용어 "수형 성분"은 후크(28) 같은 맞물림 요소를 갖는 고정장치(20)의 일부를 지칭하는데 사용된다. 본 발명의 부직 암형 성분(22)과 함께 사용되는 수형 성분(24)은 통상적이고 시판되는 후크 재료일 수 있다. 그러나, 수형 성분(24)은 가요성 및 탄성 후크(28) 같은 통상적인 재료로 한정되지는 않는다. 적합한 수형 성분은 덜 비싸고 비교적 비가요성이며 더욱 깨어지기 쉬운 후크를 가질 수 있다. 또한, 맞물림 요소는 후크, "T's", 버섯형 또는 임의의 다른 형태 같은 당해 기술분야에 공지된 임의의 형태를 가질 수 있다. 한가지 적합한 수형 성분(24)은 미네소타주 세인트 폴 소재의 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩츄어링 캄파니에서 "SCOTCHMATE" 브랜드 FJ3402번으로 시판중인 재료 같은 제직 지지체로부터 돌출된 다수의 성형 맞물림 요소를 포함할 수 있다. 다른 바람직한 수형 성분(24)은 뉴캐롤라이나주 샬롯트 소재의 아플릭스, 인코포레이티드(Aplix, Inc.)에서 상품명 957c 또는 957d로 시판중이다. 1989년 7월 11일자로 스크립스(C. L, Scripps)에게 허여된 미국 특허 제 4,846,815호(발명의 명칭: "Disposable Diaper Having An Improved Fastening Device")에는 본 발명에 사용하기 적합한 다른 바람직한 수형 성분이 기재되어 있다. 다른 특히 바람직한 수형 성분 및 이를 제조하는 방법은 1991년 10월 22일자로 토마스(Thomas) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,058,247호(발명의 명칭: "Mechanical Fastening Prong"); 1992년 5월 26일자로 토마스 등에게허여된 미국 특허 제 5,116,563호(발명의 명칭: "Process for Producing a Mechanical Fastener"); 1993년 1월 19일자로 토마스 등에게 허여된 미국 특허 제 5,180,534호(발명의 명칭: "Process of Manufacturing A Refastenable Mechanical Fastening System"); 및 1993년 7월 27일자로 토마스에게 허여된 미국 특허 제 5,230,851호(발명의 명칭 : "Process of Manufacturing a Refastenable Fastening System")에 기재되어 있는 프롱(prong)이다. 이들 특허 각각은 본원에 참고로 인용되어 있다.
수형 성분(24)은 다양한 재료로부터 제조될 수 있다. 이러한 적합한 재료는 나일론, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 또는 이들 재료 또는 다른 재료의 임의의 혼합물을 포함하지만 이들로 한정되는 것은 아니다.
재고정가능한 고정장치의 용례
본 발명의 재고정가능한 고정장치는 일회용 흡수제품의 고정장치로서 특히 유용하다. 본원에 사용되는 용어 "일회용 흡수제품"은 신체 분비물을 흡수 및 함유하는 제품을 일컫는다. 더욱 구체적으로, 상기 용어는 착용자의 신체에 대향하거나 인접하게 위치하여 신체로부터 분비되는 다양한 분비물을 흡수 및 함유하는 제품을 일컫는다. 용어 "일회용"은 1회 사용후 폐기시킬 목적인 상기 제품을 의미한다(즉, 이들은 세탁되거나 또는 다른 방식으로 사용되지 않는다). 일회용 흡수 제품의 예는 기저귀, 실금자용 가멘트, 생리대, 붕대 등을 포함한다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 부직 암형 고정 성분(22)을 포함하는 고정 시스템(72)를 포함하는 예시적인 일회용 기저귀(50)를 도시한다. 기저귀(50)는 바람직하게는 몸체부(51) 및 2개의 허리 영역, 즉 제 1허리 영역(56) 및 제 2 허리 영역(58)을 포함한다. 몸체부(51)는 바람직하게는 액체 투과성 상면시이트(64), 액체 불투과성 배면시이트(68) 및 흡수 코어(66)를 포함한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 기저귀(50)의 고정 시스템(72)은 다른 요소중에서 본 발명의 암형 고정 성분(22)을 포함한다. 고정 시스템(72)은 다수의 형상 및 구조를 가질 수 있다. 한가지 바람직한 태양에서는, 제 1 고정 요소(72a)가 수형 성분(24)을 포함한다. 수형 성분(24)은 제 2 허리 영역(58)에 배치된 탭(74)으로부터 연장되는 후크(28)를 제공한다. 본 발명의 부직 암형 성분(22)은 제 1 허리 영역(56)에 배치된 제 2 고정 요소(72b)를 포함한다. 그러나, 본 발명의 고정장치(20)의 성분의 위치는 제 1 고정 요소(72a)가 부직 암형 성분(22)을 포함하고 제 2 고정 요소(72b)가 수형 성분(24)을 포함하도록 바뀔 수 있다.
일회용 기저귀(50)의 특히 바람직한 태양에서는, 암형 성분(22)의 부직 웹(30)중 필라멘트(36)가 한 방향으로 배열된다. 암형 성분(22)은 부직 웹(30)중 필라멘트(36)가 기저귀(50)의 종방향 가장자리(60)에 본질적으로 평행하게 연장되도록 배향된다. 이러한 배향은 사용시 고정장치(20)에 가해지는 전단력의 방향에 통상 수직으로 필라멘트(36)를 배열시킨다. 이러한 형상에서, 필라멘트(36)는 최대 박리력 저항성 및 최대 전단력 저항성을 제공한다.
본 발명을 용이하게 적용시킬 수 있는 공지된 기저귀 형상의 수가지 예는 각각 1992년 9월 29일 및 1993년 6월 22일자로 뷰엘(Kenneth B. Buell) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,151,092호 및 제 5,221,274호(발명의 명칭: "Absorbent ArticleWith Dynamic Elastic Waist Feature Having A Predisposed Flexural Hinge"); 1993년 11월 19일자로 출원된 동시 계류중인 미국 특허원 제 08/155,048호(발명의 명칭: "Absorbent Article With Multi-Directional Extensible Side Panels"); 및 1994년 2월 28일자로 출원된 동시 계류중인 미국 특허원 제 08/203,456호(발명의 명칭: "Absorbent Article With Multiple Zone Structural Elastic-Like Film Web Extensible Waist Feature")에 기재되어 있다. 상기 언급된 특허 및 동시 계류중인 특허원 각각은 본원에 참고로 인용되어 있다. 그러나, 본 발명의 고정장치가 임의의 특정 기저귀 구조 또는 형상으로 사용되는 것에 국한되지 않음을 알아야 한다.
본 발명의 암형 고정 성분(22)은 또한 상대되는 수형 고정 성분(24)의 후크(28)와 맞물릴 수 있는 흡수제품의 저렴한 허리밴드 또는 임의의 다른 탄성중합체 요소(또는 그의 일부)를 제공하기 위해 사용될 수 있다. (본원에 사용되는 용어 "허리밴드"는 착용자의 허리를 부분적으로 또는 완전히 감싸는 흡수제품 부분을 일컫는다.) 도 8은 본 발명의 암형 고정 성분(22)을 포함하는 허리밴드(62)를 갖는 기저귀(50)를 도시한다. 본 발명과 함께 사용하기에 적합한 기저귀의 다른 예는 1987년 10월 13일자로 토썬트(J. W. Toussant) 등에게 허여된 미국 특허 제 4,699,622호(발명의 명칭: "Disposable Diaper Having An Improved Side Closure"); 1991년 5월 28일자로 스크립스(Scripps)에게 허여된 미국 특허 제 5,019,065호(발명의 명칭: "Disposable Absorbent Article With Combination Mechanical and Adhesive Tape Fastener System"); 및 1993년 9월 7일자로 웨일(Weil) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,242,436호(발명의 명칭: "AbsorbentArticle With Fastening System Providing Dynamic Elasticized Waistband Fit")에 기재되어 있으며, 이들 특허 각각은 본원에 참고로 인용되어 있다.
본 발명의 특정 태양을 예시 및 설명하였으나, 당해 분야의 숙련자는 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않고서도 다양하게 달리 변화 및 변형시킬 수 있음을 알 것이다. 따라서, 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 범주내에 있는 변화 및 변형을 모두 포함하는 것을 의미한다.

Claims (19)

  1. 신장된 배향, 이완된 배향 및 반응 경로를 갖는 지지체로서, 상기 반응 경로를 따라 신장된 배향에서 이완된 배향으로 수축되는 지지체;
    고정 영역 및 비고정 영역을 갖는 필라멘트를 포함하는 것으로 상기 지지체와 밀착되어 있는 부직 웹으로서, 상기 고정 영역이 필라멘트를 연결시켜 다수의 부직 결합 패턴 요소를 포함하는 부직 결합 패턴을 형성하는 섬유간 결합을 포함하는 부직 웹; 및
    상기 지지체와 상기 부직 웹을 연결시키는 하나 이상의 구조 결합을 포함하고 상기 각각의 부직 결합 패턴 요소의 둘 이상의 지점과 교차하는 구조 결합 패턴으로서, 상기 지지체가 이완된 배향으로 복원되는 경우 상기 필라멘트의 비고정 영역이 셔링(shirring; 주름을 형성함)되어 재고정가능한 고정장치의 수형 성분을 얽히게할 수 있는 걸림 영역을 형성하는 구조 결합 패턴을 포함하는, 상대되는 후크 고정 성분과 맞물릴 수 있는 재고정가능한 고정장치의 암형 고정 성분.
  2. 제 1 항에 있어서,
    1 이상의 횡방향 결합비(cross direction bond ratio; CD 결합비)를 갖는 암형 고정 성분.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    1 이하의 기계방향 결합비(machine direction bond ratio; MD 결합비)를 갖는 암형 고정 성분.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 구조 결합 패턴이 다수의 실질적으로 평행한 구조 결합을 포함하는 암형 고정성분.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 구조 결합이 지지체의 반응 경로와 실질적으로 평행한 상태로 이루어진 암형 고정 성분.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 구조 결합 패턴이 다이아몬드 형태의 구조 결합을 하나 이상 포함하는 암형 고정 성분.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 구조 결합 패턴이 본질적으로 환상인 구조 결합을 하나 이상 포함하는 암형 고정 성분.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,
    1 이상의 횡방향(CD) 결합비를 갖는 암형 고정 성분.
  9. 제 8 항에 있어서,
    1 이상의 기계방향(MD) 결합비를 갖는 암형 고정 성분.
  10. 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 에틸 비닐 아세테이트 필름, 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체 필름 및 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체 필름으로 이루어진 군으로부터 선택된 탄성중합체 필름을 포함하고, 신장된 배향, 이완된 배향 및 반응 경로를 갖는 지지체로서 상기 반응 경로를 따라 신장된 배향에서 이완된 배향으로 수축되는 지지체;
    고정 영역 및 비고정 영역을 갖는 필라멘트를 포함하는 것으로 상기 지지체와 밀착되어 있는 부직 웹으로서, 상기 고정 영역이 필라멘트를 연결시켜 다수의 부직 결합 패턴 요소를 포함하는 부직 결합 패턴을 형성하는 섬유간 결합을 포함하는 부직 웹;및
    상기 부직 웹을 상기 지지체에 연결시키기 위한 감압성 접착제 결합, 고온 용융 접착제 결합, 초음파 결합, 가열 결합, 가압 결합, 마찰 결합 및 흡관결합(autogenous bond; 吸管結合)으로 이루어진 군으로부터 선택된 구조 결합을 하나이상 포함하는 구조 결합 패턴으로서, 상기 지지체가 이완된 배향으로 복원되는 경우 필라멘트의 비고정 영역이 셔링되어 재고정가능한 고정장치의 수형 성분을 얽히게 할 수 있는 걸림 영역을 형성하도록 각 부직 결합 패턴 요소의 둘 이상의 지점과 교차하는 구조 결합 패턴을 포함하는, 상대되는 후크 고정 성분과 맞물릴 수 있는 재고정가능한 고정장치의 암형 고정 성분.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 부직 웹 결합 패턴이 규칙적인 패턴의 다이아몬드 형태의 부직 웹 결합 패턴 요소를 포함하는 암형 고정 성분.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 구조 결합 패턴이 하나이상의 다이아몬드 형태의 구조 결합을 포함하는 암형 고정 성분.
  13. 제 12항에 있어서,
    1 이상의 횡방향(CD) 결합비를 갖는 암형 고정 성분.
  14. 제 13 항에 있어서,
    1 이하의 기계방향(MD) 결합비를 갖는 암형 고정 성분.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 구조 결합 패턴이 통상 부직 웹 결합 패턴과 일치하는 암형 고정 성분.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 필라멘트가 지지체의 반응 경로와 본질적으로 평행한 지지체상에 위치되는 암형 고정 성분.
  17. 제 5항 내지 제 7항 및 제 12항중의 어느 한 항에 있어서,
    약 1 내지 약 2의 횡방향(CD) 결합비를 갖는 암형 고정 성분.
  18. 제 5항 내지 제 7 항 및 제 12 항중의 어느 한 항에 있어서,
    약 1.67의 기계방향(MD) 결합비를 갖는 암형 고정 성분.
  19. 액체 투과성 상면시이트, 상기 상면시이트에 연결된 액체 불투과성 배면시이트, 상기 상면시이트와 배면시이트 사이에 위치하는 흡수 코어, 및 착용자 주위에 고정시키기 위한 고정 시스템을 포함하는 일회용 흡수제품에 있어서, 상기 고정 시스템이 제 1 항, 제 5 항 내지 제 7 항 및 제 12 항중의 어느 한 항에 따른 암형 고정 성분을 포함함을 특징으로 하는 일회용 흡수제품.
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