KR100532520B1

KR100532520B1 - 헤드가 형성된 스템형 기계식 파스너 구조를 형성하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100532520B1
Application number: KR10-1999-7011880A
Authority: KR
Inventors: 캠프퍼로버트디
Original assignee: 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 캄파니
Priority date: 1997-06-19
Filing date: 1997-09-09
Publication date: 2005-12-02
Also published as: ES2221960T3; CN1161052C; BR9714734A; WO1998057564A1; JP4394171B2; IL133110A; EP1011361A1; DE69729223T2; CN1259849A; IL133110A0; AR012974A1; EP1011361B1; AU725921B2; AU4411497A; DE69729223D1; US6132660A; JP2002514124A; KR20010013858A

Abstract

본 발명은 웹형 배판(30)상에 위치하는 훅 헤드(25)의 훅 헤드 섬유 결합 부분(23)을 변형시키는 방법에 관한 것이다. 웹형 배판상의 훅 요소는 90 쇼어 A 미만의 유효 두로미터 경도를 갖는 상부의 가열된 캘린더 롤(66)과 지지면(68) 사이에 형성된 닙(64)으로 급송된다. 이러한 상부 가열면은 훅 헤드(25)와 압착하여 결합함으로써, 이것을 아래로 영구적으로 변형시킨다. 이는 섬유 결합 굴곡 영역을 형성하는 훅 헤드의 균일성을 증가시킨다.

Description

헤드가 형성된 스템형 기계식 파스너 구조를 형성하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR FORMING HEADED STEM MECHANICAL FASTENER STRUCTURES}

본 발명은 직립 스템(stem)에 캡을 부여(capping)하여 기계식 파스너 훅을 형성하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세히 설명하자면, 본 발명은 균일성과 섬유 결합력이 우수한 캡을 갖춘 훅 형상을 형성하는 방법에 관한 것이다.

훅-루프형 기계식 파스너는 다양한 제품 및 용도에 따라 광범위하게 사용된다. 이러한 훅-루프형의 기계식 파스너에 사용하기 위한 훅 재료를 형성하는 방법으로는 여러 방법이 있다. 훅은, 이 훅 및/또는 루프의 재료에 따라, 정합하는 루프 재료와의 결합 메카니즘 및 특성이 다르다는 사실이 오래 전부터 알려져 왔다. 이 때문에, 특정한 훅 성형 기술을 실제로 적용할 수 있는 범위는 특정한 종류에 밖에 사용하지 못하거나, 또는 특정한 종류의 정합하는 루프 재료와 함께 밖에 사용하지 못하게 되는 훅의 제조에 제한되어 버린다.

가장 먼저 개발된 훅 재료 중에는 미국 특허 제2,717,437호 및 제3,009,235호에 개시된 방법을 사용하여 형성된 것도 있으며, 이 방법은 직립 나일론사의 특정한 와프(warps)를 절단하여 개방 단부형의 나일론 훅 및 비기능성 직립 스템 재료를 형성한다. 이러한 방법에 의해 형성된 훅은 대형(예를 들어 약 2mm)이기 때문에, 큰 개방 파일 루프 재료의 사용을 필요로 하며, 또 단위 면적당 훅의 수는 비교적 적다. 이러한 훅은 또한 상당히 거칠기 때문에, 민감한 피부에 훅이 접촉하게 되는 용도에는 사용하기 부적절하다. 이러한 형태의 훅은 장기간 사용시 내구성이 양호하므로 현재에도 아직 사용되고 있다. 이와 유사한 형태의 훅 구조는, 미국 특허 제3,594,865호의 방법에 따라 형성되는데, 이 방법에서는 얕은 J자형의 다이를 사용하여 열가소성 재료를 직접 J자형의 "와이어" 훅에 형성한다. 이러한 "와이어 다이"는 몰드 재료의 연속 루프에 형성되며, 이 몰드는 압출기를 통과한다. 이 압출기는 몰드 재료 바로 아래에 위치하는 섬유질의 웹을 함침시키면서, 나일론 등의 용융 플라스틱을 와이어 다이로 밀어 넣는다. 과량의 열가소성 수지는 압출기로부터 배출될 때, 와이어 다이 몰드의 표면으로부터 제거된다. 이제 응고된 훅과 배판(背板; backing)을 와이어 다이 몰드 재료로부터 단지 잡아 당겨 다이를 벗기면, 탄성 훅이 배판에 남게 된다. 미국 특허 제3,594,863호에는 훅 지탱 스트립을 제조하는 유사 장치가 개시되어 있다. 이들 두 특허는 여러가지의 형상을 갖는 훅을 제조할 수 있는 방법을 개시하고 있다. 미국 특허 제3,594,865에 있어서, 훅은 직접 사출하는 종래의 방법으로서는, 그 형상의 기초부로부터 선단에 걸쳐서 반드시 테이퍼져야만 하는 형상으로 제한된다고 하는 것이 진술되어 있다. 그러나, 이들 특허의 방법으로 형성된 훅의 형상은 비교적 크고, 훅은 그 길이를 따라 반드시 외면에서 반대측의 표면으로 테이퍼져 있어야 한다.

상기 미국 특허 제3,594,865호에 언급된 종래의 성형법에 의해 형성된 훅 형상은 미국 특허 제4,984,339호와 제5,315,740호에 개시된 것과 유사하다. 이들 특허에는 평활하고 대체로 오목한 형태의 내측면과, 대체로 볼록한 형태의 외측면에 의해 결정되는 윤곽선을 갖는 성형된 J자형 훅이 개시되어 있다. 상기 훅은, 그 기초부로부터 자유단까지 폭 방향으로 연속해서 완만하게 테이퍼져 있다. 훅은 전단 모드(shear mode)로 있더라도 또는 원하는 압력을 가하더라도 훅에 결합된 루프의 해제시에 변형되지 않도록 설계되는 것으로 알려져 있다. 미국 특허 제5,315,740호에는 훅의 선단을 형성하는 영역의 변위량이 작은 유사한 훅이 개시되어 있다. 이는 일회용 기저귀 등의 용도에 적합한 것으로 설명되어 있다. 비록 전술한 J자형의 훅은 일반적으로 적절한 기능을 수행하는 재료이긴 하지만, 제조하기는 매우 어려우며, 전술한 미국 특허 제5,315,740호에 개시된 것과 같이 매우 소형의 훅을 제조하는 경우는 특히 어렵다. 복잡한 형상의 작은 성형용 캐비티(mold cavity)의 제조는 극히 어렵고, 또 극히 소형의 훅을 형성할 경우 이에 비례하여 더 많은 수의 J자형 훅 성형용 캐비티를 형성해야 한다. 복잡한 형상의 작은 성형용 캐비티는 또한 훨씬 더 막히기 쉽고, 마모로 인해 성형용 캐비티의 형상이 무너지기 쉽게 된다.

광범위한 치수 및 형상의 혹을 형성하는 매우 융통성 있는 저비용의 제조 방법으로는 PCT 출원 공개 WO 94/23610호, WO 92/04839호 및 미국 특허 출원 번호 제08/723,632호에 개시된 것이 있다. 이들 특허 및 특허 출원에 개시된 방법을 사용하면, 많은 수의 직립 열가소성 스템을 구비한 배판이, 예컨대 2개의 캘린더 롤(calender roll)에 의해 형성된 닙(nip) 사이의 간극을 통해 급송된다. 상부 닙은 평활하며, 이 상부 닙의 가열에 의해, 스템의 말단 혹은 선단을 가열 및 기계적 압력으로 변형시켜, 선택한 닙 조건, 닙에서의 스템의 상대 속도, 스템의 치수 및 그 형상에 따라 다양한 형태의 캡 구조를 형성한다. 변형되지 않은 스템 기초부와 형성된 캡이 함께 훅 구조를 형성한다. 선구 재료(precursor material), 즉 변형되지 않은 직립의 열가소성 스템을 구비한 배판의 형성에는 성형 기술을 이용할 수 있다. 그러나, 직립 스템 형상이라면 성형용 캐비티의 형성 및 사용은 J자형 훅 몰드의 형성에 비하여 더 간단하며 문제점이 덜 야기된다. 예컨대, 이러한 단순한 성형용 캐비티 형상으로서는, 몰드 재료를 잘 선택하면 막힘을 일으키거나 혹은 마모에 의한 악영향을 받는 것은 상당히 감소한다. 더욱이, 이러한 방법을 사용함으로써 단위 면적당 많은 수의 소형 훅을 조밀한 간격으로 비교적 쉽게 제조할 수 있으며, 이 훅은 비교적 낮은 로프트(loft)의 직물 혹은 부직 루프 재료와 결합하기에 특히 바람직한 것으로 밝혀졌다. 이러한 낮은 로프트의 루프 재료는 일반적으로 염가이기 때문에, 일회용 의류와 같은 저가가 아니면 안되는 용도에 이러한 훅 구조는 매우 바람직한 것으로 된다. 또한, 이러한 훅 재료는 촉감에 있어서도 유리하다. 훅의 고밀도로 인해 및/또는 훅이 비교적 평탄하거나 또는 평면형의 상면을 갖기 때문에, 훅은 피부에 친화성이 있게 거칠지 않으며, 필름과 같은 질감을 갖고 있다. 바람직한 훅 재료는 피부에 접촉하여도 알아차릴 수 없을 정도의 것이라야 한다. 이는, 또한 훅을 피부에 근접하여 사용하는 일회용 의류(즉, 기저귀 혹은 수술용 가운)에 유용하다. 본 발명의 목적은 훅을 형성하는 전술의 방법 및 이 방법에 의해 형성되는 훅을 개량하는 것이다.

도 1은 캡을 갖춘 스템형 파스너를 제조하기 위해, 직립 스템을 갖는 재료 스트립의 제조 방법을 개략적으로 도시한 도면이며,

도 2는 캘린더링 장치(calendering system)를 이용하여 훅 헤드에 캡을 부여하거나 혹은 훅 헤드를 변형하는 방법을 도시한 도면이고,

도 3은 헤드가 형성된 스템형 파스너를 형성하기 위해 본 발명의 방법에 이용 가능한 장치의 변형례를 도시한 도면이며,

도 4는 본 발명의 방법에 사용되는 것과 같은 헤드가 형성된 스템형 파스너의 측면도이고,

도 5는 본 발명의 방법에 의해 제조되는 헤드가 형성된 스템형 파스너의 사시도이며,

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 방법에 의한 제조 전후의 헤드가 형성된 스템형 파스너를 도시한 사진이다.

헤드가 형성된 스템형 기계식 파스너를 형성하기 위한 본 발명의 방법에 따르면, 이 방법은 직립하게 배열된 열가소성 스템 기초부와, 웹형 배판의 적어도 일면으로부터 말단으로 돌출하는 훅 헤드를 구비하는 선구 웹 재료(precursor web material)를 준비하는 단계를 포함한다. 상기 직립 스템 기초부는 어떠한 형상으로 될 수 있지만, 스템 길이를 따라 실질적으로 일정한 폭을 갖거나 혹은 웹형 배판으로부터 상측에 걸쳐서 내측으로 테이퍼져 있는 것이 바람직하다. 스템 기초부의 꼭대기부는, 스템 기초부로부터 외측으로 돌출하는 부분을 갖는 훅 헤드이다. 훅 헤드의 외측으로 돌출한 부분은 섬유를 결합하는 부분을 형성한다. 상기 훅 헤드는 일반적으로 스템의 선단 부분을 캡 부여(capping) 혹은 성형 가공으로 변형시킴으로써 형성될 수 있다. 캡 부여 방법 혹은 이와 같은 방법에 의해 형성된 훅 헤드는 통상적으로 캡 부여의 조건에 따라 여러 가지의 각도로 스템 기초부로부터 외측으로 연장하는 섬유 결합 부분을 구비한다.

본 발명의 방법에 따르면, 직립 스템 기초부와, 외측으로 돌출하는 섬유 결합 부분이 마련되어 있는 훅 헤드를 구비하는 선구 웹 재료는 간극을 형성하고 있는 닙으로 급송된다. 이 간극은 일정한 폭을 지니거나 테이퍼질 수 있다. 간극은 주어진 초기의 폭에서 좁은 단부의 폭으로 그 길이에 걸쳐 테이퍼지는 것이 바람직하지만, 간극의 전체 길이의 적어도 일부에 걸쳐 약간 더 넓게 되는 경우도 있다. 닙은 90 미만의 쇼어 A 경도의 유효 두로미터(durameter) 경도를 갖는 상부의 가열된 표면과 함께 압착 영역을 형성한다. 그 상부 가열된 표면은 훅 헤드를 압착 맞물리게 하여, 훅 헤드로부터 돌출하는 섬유 결합 부분을 아래로 구부려 영구적으로 변형시킨다. 영구적으로 변형되고, 아래로 구부러진 섬유 결합 부분은 훅 헤드의 최상부에 의해 형성된 평면의 밑에 위치하는 외측 선단을 구비한다. 훅 헤드의 섬유 결합 부분은 기초부 웹으로 향해 훅 헤드의 상부로부터 하향의 각을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 섬유 결합 부분의 상부면 및 하면은 모두 하향의 각을 갖는 것이 바람직하다. 이 하면의 하향각은 갈고리 모양의 영역 혹은 부분을 형성한다.

본 발명에 사용된 선구 웹은, 폭 치수는 지정되어 있지만 길이 치수는 부정인 웹형 배판(backing)이다. 상기 배판은 적어도 일표면에서 스템 기초부를 갖는 복수 개의 직립 훅 요소를 돌출시키고 있다. 스템 기초부의 말단상에는, 꼭대기부와 외측으로 돌출하는 섬유 결합 부분을 구비하는 훅 헤드가 마련되어 있다. 훅 요소는 배판의 일부에만 또는 배판 전체에 걸쳐 분포될 수 있다. 훅 헤드 혹은 스템 기초부는 다양한 형상을 취할 수 있지만, 스템 기초부상에 위치하는 훅 헤드의 꼭대기부는 일반적으로 훅 헤드 부분의 섬유 결합 부분과 실질적으로 동일한 평면상에 위치한다. 그러나, 훅 헤드의 섬유 결합 부분은 훅 헤드의 상부로부터 상방향으로 돌출하거나 또는 훅 헤드의 상부로부터 하방향으로 약간 돌출할 수 있다.

기계식 파스너의 훅 헤드는 캡핑 가공에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 양호한 캡핑 가공에 있어서, 가열한 표면 부재를 지지면 부재의 반대측에 위치를 부여하여 닙을 형성하며, 이 닙은 웹 혹은 배판면의 폭에 걸쳐 연장하거나 또는 웹의 적어도 직립 스템을 갖는 실질 부분의 폭에 걸쳐 연장하는 것이 바람직하다. 상기 닙은 또한 압착 영역을 형성할 수 있을 만큼 주어진 거리를 웹의 길이를 따라 연장한다. 선구 웹은 간극을 형성하는 닙으로 급송된다. 간극은 압착 영역에서 주어진 초기 폭으로부터 테이퍼져 있다. 스템의 선단은 초기에 주어진 입구 간극의 폭에서 맞물려 닙 내에서 주어진 출구 간극의 폭에서 압착된다. 상기 압착 영역에서, 상기 닙에 의해 순차적으로 중합체 스템을 가열된 닙 표면 부재와 지지면 부재 사이에서 걸어맞춰 압착한다. 비록 이러한 압착은 연속적으로 행하는 것이 바람직하지만, 닙의 길이에 따른 간극의 폭 및 이 폭의 변화에 의해 결정하여 압착 영역 내에서의 압착을 중단 및/또는 상이한 압착 속도로 압착하는 것도 가능하다. 이와 같이 가열 및 압축함으로써, 열가소성의 직립 스템의 말단부를, 섬유 루프 재료와 결합 가능한 캡 혹은 혹 헤드 구조로 변형한다.

양호한 실시예에 따르면, 압착 영역의 최소한 일부에서는, 가열된 닙 부재의 표면에 밸리(valley) 깊이에 대한 평균 피크의 높이가 대개 5 내지 500 미크론인 1열 또는 1세트 이상의 피크-밸리(홈) 구조를 설치한다. 인접하는 피크 구조의 간격은 니프가 가열된 표면 부재에 의해 변형을 받기 전에 스템 단부에 바로 인접하는 스템 기초부의 평균 폭 미만이다. 변형중에 각각의 스템 단부가 2 내지 20, 양호하게는 4 내지 10개의 피크 구조에 접촉하도록 피크 구조의 간격을 구비하는 것이 바람직하다. 주어진 피크-밸리 구조 세트는 인접하는 직립 스템 부재들 사이의 평균 거리(적어도 2방향으로 놓일 수 있는 인접한 부재들 사이의 최소 거리의 평균)에 필적하는 만큼의 거리를 길이 방향으로, 적합하게는 압착 영역에서 가열된 닙 부재의 길이를 따라 연속적으로 연장하는 것이 바람직하다. 피크-밸리 구조가 가로방향으로 적어도 인접하는 직립 스템 부재들 사이의 평균 거리(적어도 2방향으로 놓일 수 있는 가장 인접하는 이웃끼리의 거리의 평균)에 필적하는 만큼의 거리에 걸쳐 연장하도록 소정의 세트에는 마찬가지로 충분한 피크-밸리 구조를 설치한다. 상기 피크-밸리 구조를 가열된 닙 부재상에 배치함으로써, 웹의 종횡 방향에 걸친 방향성과, 그 구조에 따라 훅 헤드 형상의 균일성이 실질적으로 개량된 캡을 갖는 스템 훅을 얻을 수 있다.

본 발명의 방법 및 장치는 선구 웹상에 훅 요소의 미리 형성된 훅 헤드를 변형시키는 것과 직접 관련이 있다. 선구 웹에는, 열가소성의 스템 기초부와 외측으로 돌출하는 섬유 결합 부분을 갖춘 훅 헤드를 지니고, 이 스템 및 훅 헤드가 웹형 배판으로부터 멀어지는 방향으로 돌출하는 직립 훅 요소의 배열이 설치되어 있다. 본 발명의 장치는, 실온에서 약 90 미만의 쇼어 A 경도, 양호하게는 80 미만의 쇼어 A 경도의 유효 두로미터 경도를 갖는 가열되어 탄성적으로 변형 가능한 변형 표면 부재를, 지지면 부재의 반대측에 구비하여 닙을 형성한다. 이 닙은 입구 간극의 폭으로부터 압착 영역을 규정하는 배출분의 간극의 폭으로 테이퍼질 수 있는 형상을 가질 수 있다. 상기 변형 표면의 유효 두로미터 경도는 일반적으로 30 쇼어 A, 양호하게는 50 쇼어 A 경도를 넘으면 바람직하다. 급송 수단(feed means)을 설치하여 선구 웹이 닙 압착 영역 내를 통과하도록 급송한다.

본 발명에 있어서, 상기 닙 간극의 폭은 압착 영역에서 감소될 수 있고, 또한 닙은 압착 영역에서 그 길이의 적어도 일부를 따라 거의 일정한 간극의 폭을 가질 수 있고 또는 간극의 폭이 단속적으로 증가 또는 감소하거나 상이한 비율로 감소할 수 있으며, 이들의 어떠한 조합 형태일 수도 있다. 일반적으로 닙의 압착 영역의 길이는 제1의 입구 간극의 폭과, 이 제1의 간극의 폭 이하이며 닙 종단 간극을 규정하는 제2의 간극에 의해 정해진다. 주어진 닙 입구 간극의 폭은 선구 웹의 훅 요소가 닙을 형성하는 가열된 상부면과 먼저 압축되어 걸어맞추어지게 되는 지점에서의 배판 기질 웹의 두께와, 직립 훅 요소의 평균 높이에 의해 결정된다. 종단 간극의 폭은, 닙에서 가장 좁은 간극의 폭이며, 이 지점을 넘으면 웹 및 변형된 훅 헤드가 가열된 닙 표면 부재와의 압축된 결합 상태를 실질적으로 이탈 분리한다. 이러한 가장 좁은 간극 혹은 선형 압력은 일반적으로 훅 헤드의 섬유 결합 부분을 선택적으로 변형시키기 위해 설정되는데, 이러한 설정은 훅 요소를 형성하는 재료의 경도, 훅 요소의 형상 및 간격, 변형 표면의 온도에 따라 결정된다. 이와 같이 선택적으로 변형함으로써, 훅 헤드의 꼭대기부에서 기초부 웹을 향해서 하향의 각도로 돌출하도록 훅 헤드의 외측으로 돌출하는 섬유 결합 부분을 변형할 수 있다. 상기 하향 각도(훅 헤드의 꼭대기부에서 배판에 평행한 참조선으로부터 측정)는 일반적으로 0 내지 70도, 양호하게는 5 내지 60도, 가장 바람직하게는 5 내지 35도(훅 헤드의 꼭대기부의 중심 영역으로부터 훅 헤드 섬유 결합 부분의 단부로 신장하는 연장선에 의해 규정)이다.

본 발명의 헤드가 형성된 스템형 훅 파스너는 직립하고, 가소적으로 변형 가능한 열가소성의 훅 요소의 배열을 갖는 배판 재료인 선구 웹을 사용하여 형성될 수 있다. 이들 직립 훅 요소들은 동일한 열가소성 재료로 이루어지는 일체형 배판상에 형성하는 것이 바람직하다. 적절한 열가소성 재료의 예로는, 폴리프로필렌 혹은 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀, 나일론 등의 폴리아미드, 폴리(에틸렌테트라프탈레이트) 등의 폴리에스테르, 연질 폴리 염화비닐, 선택적으로 다른 중합체 혹은 가소제를 함유하는 이것들의 공중합체 및 배합물 등을 포함할 수 있다.

도 1에는 헤드가 형성된 스템형 훅 파스너의 캡을 갖춘 스템 타입형의 선구 웹의 형성에 사용하는 웹을 형성하기 위한 적절한 방법이 도시되어 있다. 미리 선택된 열가소성 수지의 급송 스트림(4)을 종래의 수단에 의해 압출기(6)로 급송하여 수지를 용융시킨 후 가열된 수지를 다이(die; 8)로 이동시킨다. 상기 다이(8)는 광폭의 리본 재료로서 수지를 가늘고 긴 구멍 형상인 성형용 캐비티(12) 배열을 구비하는 실린더 등의 몰드 표면(10)으로 압출시킨다. 이때, 캐비티는 응고된 수지를 성형용 캐비티로부터 용이하게 제거하기 위해 테이퍼져 있다. 이들 구멍 혹은 성형용 캐비티는 직선형(즉, 길이 방향의 일 축선)의 형태로 되는 것이 바람직하다. 상기 성형용 캐비티는 진공 장치(도시 생략)에 연결하여 수지를 성형용 캐비티으로 유입시키는 것이 가능하다. 이는 몰드 실린더의 내면으로 압출된 과량의 재료를 제거하기 위한 닥터 블레이드(doctor blade) 혹은 나이프(knife)를 필요로 하게 된다. 성형용 캐비티(12)는 액체 수지의 유입용 개방 단부와 폐쇄 단부를 구비하는 몰드 표면에서 그 연장이 종결되는 것이 바람직하다. 이 경우, 진공 시스템(14)을 이용하여 다이(8)로 유입하기 전에 성형용 캐비티(12)를 최소한 부분적으로 빨아올릴 수 있다. 몰드 표면(10)은 다이(8)의 표면과 상응하는 것이 바람직한데, 이들 표면들은 과량의 수지가 다이쪽으로 압출되는 것을 방지하기 위해 접촉 상태로 있다. 일체로 성형된 배판 및 직립 스템을 스트리퍼 롤(stripper roll; 18) 등을 이용하는 방법 등으로 몰드 표면으로부터 박리시키기 전에, 몰드 표면 및 캐비티는 공냉 혹은 수냉될 수 있다. 이렇게 해서, 열가소성 재료로 직립 스템(28)을 일체 성형하여 이루어진 배판(30)의 웹(20)을 얻는다. 별도의 방법으로서, 압출 성형 혹은 다른 공지의 기술에 의해 예비 성형된 배판상에 직립 스템을 형성할 수도 있다.

도 1에 도시된 방법 혹은 그와 유사한 방법에 의해 형성된 스템은, 도 2에 도시된 바와 같은 2개의 캘린더 롤(calender roll; 22, 24)에 의해 형성될 수 있는 가열된 닙을 이용하여 선구 웹 재료의 훅 요소를 형성하도록 캡핑될 수 있다. 가열된 상기 캘린더 롤(22)은 배판(30)으로부터 상향으로 돌출하는 스템(28)의 말단부(26)의 예정된 부분과 접촉한다. 이 캘린더 롤의 온도는 수지가 캘린더 롤(22)의 표면에 달라붙지 않도록 압착 영역(35)에서 닙에 의해 생성된 압력하에서 말단부(26)를 용이하게 변형시킬 수 있는 온도이다. 상기 캘린더 롤의 표면에는 고온에 내성을 갖는 박리 코팅을 행하여, 고온 및/또는 스템 선단 혹은 말단부(26)와 가열된 상기 캘린더 롤(22)을 장시간 접촉을 가능하게 하더라도 좋다.

본 발명에 따르면, 도 2에 도시된 닙을 이용하여, 도 4에 도시된 바와 같은 헤드가 형성된 스템형 기계식 파스너 요소를 더 변형시킬 수 있다. 가열되고 변형된 상기 캘린더 롤(22)의 표면은 스템 기초부(stem base portion; 27) 및/또는 훅 헤드(hook head; 25)를 실질적으로 변형시키지 않고서 가열된 변형 캘린더 롤 재료에 의해 훅 헤드(25)에 대해 훅 헤드의 섬유 결합 부분(23)을 압착적으로 변형하는 것이 가능한 경도를 갖는 재료로 한다. 스템 기초부를 형성하는 재료가 비교적 경질이거나 고탄성 계수이고, 스템 기초부의 평균 직경이 크고, 훅 요소의 밀도가 높고, 또는 변형된 캘린더 롤이 고온이라는 조건에 있으며, 상기 캘린더 롤의 재료의 경도는 상대적으로 높은 두로미터(durameter) 경도를 가지게 된다. 가열되고 변형된 상기 캘린더 롤의 외면을 형성하는 재료로는 실리콘 고무 등의 비교적 열적으로 안정한 탄성의 변형 가능한 재료라면 어떠한 것이라도 좋다. 가열되고 변형된 상기 캘린더 롤(22)의 외면은 전술한 바와 같은 박리 재료로 처리될 수 있다.

훅 헤드(25)와 가열된 변형 표면 부재 사이의 접촉 시간은, 스템 기초부(27)를 실질적으로 변형하지 않고 가열된 변형 표면 부재가 훅 헤드(25)의 돌출하는 섬유 결합 부분(23)을 변형시키도록 비교적 짧아야 한다. 그 다음, 가열된 변형 부재는 탄성적으로 회복되어 후속하는 섬유 결합 부분의 변형에 이용할 수 있게 된다.

도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 방법은 선구 웹상에 있는 원래의 훅 요소의 높이 및 배판의 두께가 비교적 균일하다고 가정할 경우 훅 헤드(25)의 섬유 결합 부분(23)을 동일한 상대 하방 경사로 변형시킴으로써 훅 헤드 형상의 균일성을 개량시킬 수 있다.

이러한 선구 웹의 훅 요소 및 배판 두께의 균일성은 원래의 훅 요소의 형성 방법인 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이 양호한 캡핑 가공에 의해 얻어진다. 훅 요소를 형성하는 상기 방법을 이용하면, 선구 웹의 두께(예컨대, 훅 요소의 높이와 웹형 배판 두께의 합계)는 상당히 균일해지지만, 외측으로 돌출하는 섬유 결합 부분(23)의 배판에 대하는 방향은, 로트(lot) 사이에 있어 대폭 차이가 날 가능성이 있다. 이러한 차이는, 본 발명의 방법에 의해 상당히 감소될 뿐만아니라, 하향으로 돌출하는 훅 섬유 결합 부분(23)을 제공하여 상응하는 섬유 루프 재료의 각 섬유를 붙드는 능력을 향상할 수 있다.

본 발명에 따른 헤드가 형성된 스템형 파스너의 제조 방법 및 장치의 또 다른 변형례(도 3 참조)로는, 가열된 캘린더 롤의 경도를 적절히 개선한 것만 제외하고 공동 계류중인 미국 출원번호 제08/781,783호에 개시된 방법 및 장치와 유사한 것일 수 있다. 도 3에 도시된 방법 및 장치에 따르면, 복수 개의 거의 균일한 헤드(32)를 구비하는 헤드가 형성된 스템형 파스너 요소(stem fastener element; 52)를 형성하거나, 또는 전술한 본 발명의 장치 및 방법에 따라 헤드가 형성된 스템형 파스너 요소의 섬유 결합 부분을 변형시키기 위해 캡핑 가공 장치(50)를 사용할 수 있다. 배면(rear surface; 58)을 갖는 배판(30)과, 정면(53)으로부터 말단으로 돌출하는 복수 개의 중합체 스템(28) 혹은 성형 스템형 파스너 요소를 구비하는 선구 웹(20)을 닙 입구(72) 쪽으로 향하게 한다. 닙 입구(72)는 가열된 상기 캘린더 롤(calender roll; 66)과 굴곡된 지지 구조물(68) 사이에서 형성된다. 굴곡된 지지 구조물(68)의 형상은 약간 더 큰 곡률 반경으로 가열 캘린더 롤(66)의 형상과 거의 일치하는 것이 바람직하다. 피스톤(80)에 의해 굴곡된 지지 구조물(68)과 가열된 상기 캘린더 롤(66) 사이에 압축력을 발생한다.

닙(nip; 64)은 닙 입구(nip inlet; 72)에 있어서의 제1의 입구 간극의 폭과, 압착 영역(75)을 규정하는 닙 출구(nip outlet; 76)에 있어서의 제2의 종단 간극의 폭을 규정한다. 제2의 종단 간극의 폭은 제1의 간극의 폭보다 좁게 하는 것이 바람직하다. 양호한 실시예에 있어서, 상기 닙(72)의 간극 폭은 적어도 일부 영역에서 대체로 선형적인 변화율로 연속적으로 감소한다. 간극의 폭에 있어서의 이러한 선형적인 변화율은 최소한 닙 입구(72)와 닙 출구(76) 사이의 닙 입구 간극의 폭에 바로 인접하는 영역에 있는 것이 바람직하다. 또 다른 변형례(도시 생략)에 따르면, 닙(64)은 닙 입구(72)와 닙 출구(76) 사이에서 약간 중간 위치에서 최소치로 감소하거나 혹은 감소한 다음 증가하여 다시 감소할 수 있다.

공기 혹은 물과 같은 유체는 유체 압력을 형성하도록 배판(30)의 배면(58)과 표면(116) 사이의 경계면으로 파이프(78)를 통해 도입될 수 있다. 상기 표면(116)은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 혹은 초고분자 중량의 폴리에틸렌 등과 같이 낮은 표면 에너지 물질로 선택적으로 코팅될 수 있다. 공기 압력이 없을 경우에는, 배판(30)은 닙(64)으로 들어갈 때 주름이 생겨 배판(30)이 찢어질 가능성이 있다. 피스톤(80)은 굴곡된 지지 구조물(68)을 가열된 캘린더 롤(66)에 대해 위치 설정하기 위해 제공된다. 상기 굴곡된 지지 구조물(68)은 또한 피벗 지점(82)을 중심으로 피벗 운동하여 압착 영역(75)에서 닙(64)의 간극 폭을 추가로 조정할 수 있다.

도 3에 도시된 장치를 사용하여 직립 스템으로부터 헤드가 형성된 스템형 파스너를 형성할 때, 가열된 캘린더 롤(66)의 상대 속도와 선구 웹(20)의 선속도는 헤드가 형성된 스템형 파스너 요소(52)의 캡을 갖는 헤드(32)의 전체 형상을 결정한다. 가열된 상기 캘린더 롤(66)의 회전 속도는 선구 웹(20)의 선속도보다 더 크거나, 더 작거나 혹은 동일할 수 있다. 몇몇 응용례에 있어서, 상기 캘린더 롤(66)은 선구 웹(20)이 닙을 통해 이동하는 동안 고정될 수 있다. 또 다른 변형례로서, 상기 캘린더 롤(66)은 선구 웹(20)의 이동 방향과 반대 방향으로 회전할 수 있다.

가열된 캘린더 롤(22 혹은 66), 즉 가열된 표면의 동시 이동은 스템을 중심으로 더욱 대칭성(즉, 일반적으로 2개 혹은 그 이상의 대칭면에 대해 대칭)을 갖는 헤드(32)를 형성하기 위해 바람직하다. 또 다른 변형례로서, 가열된 캘린더 롤(22 및 66)의 상대 이동은 J자형의 훅과 같이 스템을 중심으로 비대칭적인 헤드(32)(즉, 1개 이하의 대칭면에 대해 대칭)를 얻기 위해 약간 비동기성일 수 있다.

또한, 캡핑 가공된 헤드가 형성된 스템형 파스너 요소를 캡핑 가공으로 선구 웹을 형성하는데 있어서, 캡핑 가공된 헤드(32)의 특정 형상 및 방향성은 가열된 표면 부재(전술한 바와 같음) 상에 제공될 수 있는 피크-밸리의 상대 크기, 간격 및 방향성과, 웹(20) 및 가열된 표면 부재의 상대 속도와, 가열된 표면 부재의 온도 및 형상과, 그리고 형성된 간극과 압착 영역의 길이에 의해 결정될 수 있다. 만약 가열된 표면 부재상에 홈부가 형성될 경우, 이 홈부는 가열된 표면 부재를 가로질러 연속적이고 균일해지는 것이 바람직하다. 이 홈부는 기계 방향으로 배향되거나, 또는 압착 영역에서 닙을 통한 웹의 이동 방향으로 배향될 수 있다. 이로 인해 스템 헤드는 기계를 횡단하는 방향보다 기계 방향 혹은 웹의 운동 방향으로 더 길어지게 된다.

또한, 가열된 표면 부재에 형성된 홈부의 각도는 기계 방향 혹은 웹 운동 방향에 대해 경사질 수도 있다. 피크-밸리가 기계 방향에 대해 경사를 이룰 때, 이로 인한 캡핑 가공된 헤드에는 웹의 종방향에 대한 기울어진 가늘고 긴 축이 제공될 수 있다. 그러나, 피크-밸리가 기계 방향에 대해 경사를 이룰 때, 웹 및 가열된 표면 부재의 상대 속도는 피크가 스템을 긁거나 손상시키는 것을 방지하도록 실질적으로 일치하여야 한다. 기계 방향에 대한 피크-밸리 세트의 각도는 0°를 넘어 최대 180°까지 가능하다.

전체적으로, 형성 방법에 상관없이 본 발명에서 이용하는 선구 웹의 헤드가 형성된 스템형 파스너 요소는 거의 직립 스템형 기초부의 형상이며, 이 기초부는 배판 기재로부터 약 90도의 각도를 이루며, 이 각도의 범위는 80 내지 100도, 양호하게는 85도 내지 95도가 바람직하다. 훅 헤드는 스템 기초부의 말단부(26)에 형성된다. 훅 헤드는 일방향 또는 그 이상의 방향으로 신장하여 섬유 결합 부분을 형성할 수 있다. 이러한 섬유 결합 부분은 소정의 각도에서 스템 기초부로부터 외측으로 연장하기 때문에, 이들 부분은 필름 배판으로부터 이 배판에 평행하게 상향으로 돌출하거나 혹은 심지어 필름 배판을 향해 하방향으로 돌출한다. 양호한 훅 헤드의 표면은 캡핑 가공 방법에 의해 형성된 훅 헤드의 일반적으로 평탄하거나 혹은 평면의 상부면이 바람직하다. 이러한 훅 헤드는 일회용 혹은 한정된 용도의 의류에 사용되는 것과 같은 비교적 개방된 직물 및 부직 루프 제품의 결합에 매우 적합하다. 훅 헤드의 평탄하거나 혹은 평면의 상면은 또한 비마모적이고, 또 현저한 정점(예컨대, 적어도 두 방향에서 피크로부터 경사진 훅에 있는 정점)을 일반적으로 구비하는 성형 가공된 훅과는 달리 피부에 부드러운 촉감을 제공한다. 정점을 갖는 훅 파스너는 피부에 덜 친근하여, 민감한 피부(즉, 유아용 기저귀)에 사용하기에는 적합하지 않다.

기저귀 및 이와 유사한 의류에 사용하기 위해, 본 발명에 따라 변형된 훅 요소의 높이는 약 0.10 내지 1.3mm, 양호하게는 0.2 내지 0.5mm 로 균일한 것이 바람직하다. 특히 양호한 선구 웹의 캡핑 가공된 스템형 훅 요소의 경우, 배판상의 변형된 훅의 밀도는 1제곱 센티미터 당 60 내지 1,600개, 양호하게는 1제곱 센티미터 당 약 100 내지 700개의 훅으로 되는 것이 바람직하다. 변형된 훅 헤드에 인접하는 스템 기초부의 직경은 양호하게는 0.07 내지 0.7mm, 더욱 양호하게는 0.1 내지 0.3mm 인 것이 바람직하다. 변형된 훅 헤드는 적어도 일측에 평균 약 0.01 내지 0.3mm, 양호하게는 평균 약 0.02 내지 0.25mm 로 스템 기초부를 반경방향으로 지나 돌출하며, 그리고 약 0.01 내지 0.3mm, 양호하게는 약 0.02 내지 0.1mm 의 외측면과 내측면 사이의 평균 두께(즉, 스템의 축과 평행한 방향으로 측정)를 구비한다. 상기 훅 헤드는 1.5 : 1 내지 12 : 1, 더욱 양호하게는 2.5 : 1 내지 6 : 1 의 평균 직경(즉, 헤드 및 스템 축의 반경방향으로 측정) 대 평균 높이의 비를 지닌다. 양호한 신축성 및 강도를 충분히 하기 위해, 헤드가 형성된 스템형 파스너의 배판은, 파스너를 폴리프로필렌 혹은 프로필렌 및 에틸렌의 공중합체로 제조할 경우에는 특히, 0.02 내지 0.5mm, 양호하게는 0.06 내지 0.3mm 두께의 필름으로 되는 것이 바람직하다. 사용 대상에 따라서는, 더 경질의 배판이 사용될 수 있고, 또는 캡핑 가공된 스템 훅이 있는 표면의 반대편 표면에 배판을 기재에 접착시키기 위한 감압 접착제 층이 코팅될 수 있다.

훅-루프의 사용의 경우에는, 변형된 훅 요소는 대개 정사각형으로 엇갈리거나 육각형의 배열로, 웹형 배판의 전체 표면 영역에 걸쳐 실질적으로 균일하게 분포된다.

본 발명의 방법은, 실질적으로 변형하지 않는 스템 기초부(27)와, 변형된 섬유 결합 부분(23')을 갖는 훅 헤드(25')를 구비하는 도 5 및 도 6b에 도시된 바와 같은 직립 열가소성 훅 돌기를 제조할 수 있다. 변형된 섬유 결합 부분(23')은 하방향으로 돌출한다. 양호하게는, 섬유 결합 부분의 하면은 또한 하방향으로 돌출하고, 섬유 결합 부분(23')의 하면과 스템 기초부(27) 사이에 갈고리(26')를 형성한다. 섬유 결합 부분(23')의 변형 정도는 가열된 캘린더 롤(22)의 상대 경도와, 섬유 결합 부분(23)을 형성하는 형상, 두께 및 재료와, 닙 압력과, 스템 기초부(27)의 성질에 따라 결정된다.

본 발명에 따라 헤드가 형성된 스템형 파스너는 보관 및 운송의 편리함을 위해 롤에 권취하는 것이 가능한 길고 폭이 넓은 웹으로 제조될 수 있다. 이러한 롤에 감겨 있는 헤드가 형성된 스템형 파스너 재료는, 배판의 변형된 훅 요소를 갖춘 표면과는 반대측 표면에 감압 접착제 층을 구비할 수 있으며, 이 접착제는 롤 형태로 있을 때 밑으로 감겨 위치하는 헤드가 형성된 스템형 파스너에 대해 착탈이 자유 자재인 접착이 가능하다. 이러한 롤은 롤 형태로 있는 감압 접착제층을 보호하기 위해 박리 라이너(release liner)를 필요로 하지 않는다. 롤 형태로 있을 때에, 헤드의 한정된 영역에 감압 접착제를 접착함으로써, 헤드가 형성된 스템형 파스너 재료를 사용하는 시점까지 안정된 롤 형태로 유지하여 사용시에는 파스너 재료가 롤로부터 쉽게 풀리도록 해준다. 파스너 재료의 롤로부터 헤드가 형성된 스템형 파스너를 원하는 길이만 절단하여, 접착제에 의해 혹은 다른 방법에 의해 의류의 플랩 등의 제품에 고정하여 플랩(flap)이 착탈 가능하게 고정할 수 있도록 한다. 본 발명에 따라 변형된 헤드가 형성된 스템형 파스너는, 파스너 탭 혹은 기저귀 혹은 의료용 가운 등의 일회용 혹은 한정된 용도의 의류에 장착되어 사용될 수 있는 것으로 알려졌다. 변형된 헤드가 형성된 스템형 파스너는 또한 자체적으로 정합되는 파스너 요소로서 사용될 수 있다.

테스트 방법

모든 테스트는 온도 23℃, 상대 습도 50% 로 설정된 실내에서 일정한 온도 및 습도로 행하였다.

135도 박리(peel) 테스트

135도 박리 테스트를 이용하여, 헤드가 형성된 스템형 기계식 파스너 재료의 샘플을 루프 파스너 재료의 샘플로부터 박리시키기 위해 필요한 힘의 크기를 측정하였다.

양면 접착 테이프를 이용하여 루프 테스트 재료의 2인치 ×5인치(5.08cm ×12.7cm) 조각을 2인치 ×5인치(5.08cm ×12.7cm)의 강철 패널에 견고하게 고정시켰다. 루프 재료를, 그 가로를 패널의 세로 방향과 평행하게 패널상에 배치하였다. 테스트 대상인 1인치 ×5인치(2.54cm ×12.7cm)의 기계식 파스너의 스트립을 절단하여, 기계식 파스너 스트립의 양단부로부터 1인치 (2.54cm) 안쪽으로 마크를 배치하였다. 그 다음, 훅 스트립을 루프의 중앙에 배치하여 스트립과 루프 재료 사이의 접촉 영역을 1인치 ×1인치(2.54cm ×2.54cm)가 되도록 하고 스트립의 선단 가장자리를 패널의 길이를 따라 위치하도록 하였다. 스트립 및 루프 재료의 라미네이트(laminate)를, 4.5 lb(1000 그램)의 롤러를 이용하여 수동으로 분당 약 12인치(30.5cm)의 속도로 각 방향으로 한번씩 압연하였다. 최대 1 인치(2.54cm)의 맞물림을 확보하기 위해 스트립의 비계합 영역과 루프 재료 사이에 종이를 끼웠다. 스트립의 전방 단부를 붙들고, 라미네이트를 약 1/8인치(0.32cm) 정도 손으로 전단하여, 스트립의 훅 요소를 루프와 맞물리게 하였다. 그 다음, 샘플을 135도 박리 지그(jig)에 배치했다. 이 지그를 인스트론(Instron^TM) 모델 1122 인장 시험기의 하부 조오에 배치했다. 샘플을 미리 박리하지 않고, 선단 가장자리를 1인치의 개소에 마크를 그 상부 조오에 배치하여 조오의 하부 가장자리에 위치를 부여하였다. 분당 12인치(30.5cm)의 크로스헤드 속도에서, 분당 20인치(50.8cm)의 챠트 속도로 설정된 챠트 기록기를 이용하여 135도에서 유지되어 있는 박리를 기록하였다. 4개의 최고 피크의 평균을 g 단위로 기록하였다. 기계식 파스너 스트립을 루프 재료로부터 박리하기 위해 필요한 힘을 그램/2.54cm 폭의 단위로 보고하였다. 보고치는 적어도 5회 이상의 테스트의 평균치이다.

135도 비틀림 박리 테스트

샘플 준비를 달리한 것만 제외하고는 135도 박리 테스트와 유사한 방법으로 135도 비틀림 박리 테스트를 행하였다. 기계식 파스너 스트립을 패널상의 루프 재료상에 배치한 후, 9 lb(4kg) 중량추를 라미네이트상에 올려놓았다. 그 다음, 이 중량추를 일방향으로 약 0.5인치(1.3cm), 반대방향으로 0.5인치(1.3cm) 비틀었다. 이러한 작업을 2회 행하여 합계 4회 비틀었다. 그후, 135도 박리 테스트의 전술한 바와 같이 비틀림 박리 테스트를 행하였다.

순간 접착

이 방법은, 기계식 파스너 재료와 루프 재료를 걸어맞추기 위해 최소한의 힘을 가한 후, 훅과 루프형 기계식 파스너 시스템의 결합을 풀기 위해 필요한 힘을 결정하기 위해 사용하였다.

양면 접착 테이프를 이용하여 루프 테스트 재료의 2인치 ×5인치(5.08cm ×12.7cm) 조각을 2인치 ×5인치(5.08cm ×12.7cm)의 강철 패널에 견고하게 고정시켰다. 루프 재료를, 그 가로 방향을 패널의 세로 치수와 평행하게 패널상에 배치하였다. 그 다음, 90도 박리 지그를 인스트론(Instron^TM) 정속 인장 시험기의 하부 조오에 배치했다. 계속해서, 패널상의 루프를 90도 박리 지그 내에 삽입하였다. 1인치 ×1인치(2.54cm ×2.54cm)의 기계식 파스너 재료의 조각을 양면 접착제 테이프를 사용하여 250그램 중량 테스트 장치에 견고하게 고정하였다. 그 다음, 이 테스트 장치를 인장 시험기의 상부 조오 내에 삽입하고, 어떠한 압력도 가하지 않으면서 루프 재료의 상부에 배치하였다. 테스트 장치의 속도를 분당 12인치(30.5)로 설정한 상태에서, 분당 5인치(12.2cm)의 챠트 속도로 설정된 챠트 기록기를 사용하여 기계식 파스너 재료를 루프 재료와의 결합으로부터 풀기 위해 요구되는 힘을 기록하였다. 챠트 출력값으로부터 최고값을 독출하고, 그 힘을 그램/2.54cm 폭으로 기록하였다. 보고하는 값은 적어도 2회의 테스트의 평균치이다.

실시예

실시예 1-4

직립 열가소성 스템의 배열을 갖는 선구 웹을 PCT 출원 제 WO 94/23610호에 기재된 실시예의 것과 동일한 방법으로 준비하였다. 스템의 밀도는 제곱 인치당 2500개(제곱 센티당 386개)로 하였다. 스템의 높이는 18밀(0.46mm)로, 그리고 폭 혹은 직경을 7.9밀(0.20mm)로 하였다. 웹형 배판의 두께는 약 5밀(127미크론)로 하였다. 선구 웹으로는 유니온 카바이드에서 시판하는 #SRD7-587 과 #SRD7-560 등의 에틸렌-프로필렌 임팩 공중합체 수지를 사용하였다.

선구 웹을 2개의 캘린더 롤에 의해 이루어진 닙을 통해 급송하였다. 스템의 말단부 혹은 선단과 접촉하는 상부 롤의 표면에는 피크-밸리(홈) 구조의 패턴을 형성한다. 홈의 깊이는 약 0.98밀(0.025mm)이며, 그 간격은 2밀(0.050mm)로 하였다. 이 홈은 가로 방향으로 향하게 하였다. 상부 롤의 온도를 290℉(143℃)로 설정하고, 웹형 배판과 접촉하는 하부 롤의 온도를 60℉(16℃)로 설정하였다. 닙의 간극을 8밀(0.20mm)로 하고, 선구 웹을 이 닙 사이로 1회 급송시켰다. 캘린더 롤을 함께 유지하고 있는 피스톤 압력은 용융 영역을 압축할 정도로 충분히 하였다. 선속도를 분당 10.7미터로 하였다. 그 결과, 기계 방향으로 가늘고 긴 캡을 갖춘 스템형 훅을 얻을 수 있다. 기계 방향으로의 캡의 직경은 12밀(0.30mm) 이고, 가로 방향으로의 캡의 직경은 8밀(0.20mm)이었다. 캡핑 성형된 스템의 높이는 13.5밀 (0.34mm)이었다.

이렇게 가늘고 긴 캡을 갖는 스템형 훅 파스너를 선구 웹으로서 이용하여 가열된 고무 닙 내로 급송하였다. 상부 롤은 그 외측에 약 0.25인치(0.63cm)의 실리콘 고무를 코팅한 직경 6인치(15.2cm)의 롤이었다. 고무 코팅의 두로미터 경도는 약 58 쇼오 A로 하였다. 전기 가열 수단을 사용하여 약 300℉(139℃)의 표면 온도로 상부 롤을 가열시켰다. 배판 롤은 약 0.25인치(0.63cm)의 실리콘 고무의 코팅을 구비하고 있고, 직경을 약 10인치(25.4cm)로 하였다. 고무 코팅의 두로미터 경도는 약 70 쇼오 A로 하였다. 배판 롤을 생수로 냉각시켰다. 가늘고 긴 캡을 갖는 스템 훅 파스너를 가열한 고무 닙 내에서 분당 55피트(분당 17미터)로 약 22pli 의 닙 압력을 가하여 급송했다. 그 결과, 헤드가 형성된 스템형 훅 파스너에, 순간 접착, 135도 박리 및 135도 비틀림 박리에 대한 테스트를 행하였다. 선구 웹으로서 이용한 가늘고 긴 캡이 부여된 스템을 구비한 훅 파스너에도 대조로서 또한 테스트를 행하였다. 박리면이 캡의 길이 축으로 수직으로 되도록 박리 테스트를 행하였다. 테스트에 이용한 루프 재료는, 허기스 슈프림(Huggies^TM Supreme^TM) 유아용 기저귀의 루프 고정표면으로서 이용되고 있는 재료와 유사한 부직 루프 재료로 하였다. 테스트 결과를 훅 헤드의 치수와 함께 표 1에 게재하였다.

동일한 닙 압력과 롤 온도를 사용하고, 가늘고 긴 캡 부여 스템형 훅 파스너의 선구 웹 샘플을 가열된 고무 닙 내에 분당 75피트(분당 23미터), 분당 100피트(분당 30미터), 분당 125피트(분당 38미터)의 선속도로 급송했다. 그 결과, 헤드가 형성된 스템형 훅 파스너에도 테스트를 행하였다. 테스트 결과 및 훅 헤드의 치수는 표 1에 게재하였다.

실시예	선속도(미터/분)	훅 헤드 높이(mm)	훅 헤드 폭(mm)	훅 헤드 두께(mm)	순간 접착	135°박리	135°비틀림 박리
대조 표준	--	0.30	0.20	0.08	32	107	529
1	17	0.31	0.21	0.09	98	695	887
2	23	0.29	0.19	0.10	135	704	901
3	30	0.32	0.20	0.06	100	505	922
4	38	0.33	0.22	0.07	40	506	765

실시예 6

라운드형 캡을 갖춘 스템형 파스너("골프 티" 모양)를 구비하는 선구 웹을, PCT 출원 제 O 94/23610호에 기재된 실시예의 것과 동일한 방법으로 준비하였다. 선구 웹으로는 유니온 카바이드에서 시판하는 #SRD7-587 과 #SRD7-560 등의 에틸렌-프로필렌 임팩 공중합체 수지를 사용하였다. 스템의 밀도는 제곱 인치당 1600개(제곱 센티당 247개)로 하였다. 스템의 높이는 12.5밀(0.31mm)로, 캡의 폭 혹은 직경을 12밀(0.30mm)로, 그리고 스템의 직경을 기초부(0.30mm)로부터 캡 바로 아래(0.20mm)에 걸쳐 테이퍼지게 하였다. 캡의 두께는 0.03mm로 하였다. 웹형 배판의 두께는 5밀(127미크론)로 하였다.

라운드형 캡을 갖춘 스템형 파스너의 샘플을 실시예 1-4에서 설명한 바와 같이 가열된 닙 내로 급송하였다. 닙 압력은 34pli, 선속도는 분당 50피트(분당 15미터), 고무를 코팅한 상부 롤의 온도는 275℉(135℃)로 하였다. 이로 인해 훅 헤드가 간신히 만곡하여, 훅 헤드의 섬유 결합 부분이 실질적으로 평탄하게 되었다.

실시예 7

상부 고무 롤을 280℉(137℃)로 가열하는 것만 제외하고 실시예 6에서 설명한 방법과 같이, 실시예 6에서 사용된 동일한 선구 웹을 가열한 닙 내로 급송시켰다. 실시예 6의 경우에 비해 섬유 결합 부분의 만곡은 더 커져, 버섯 모양의 훅 헤드로 되었다.

실시예 8

상부 고무 롤을 304℉(151℃)로 가열하는 것만 제외하고 실시예 6에서 설명한 방법과 같이, 실시예 6에서 사용된 동일한 선구 웹을 가열한 닙 내로 급송시켰다. 이러한 처리의 결과, 섬유 결합 부분이 스템과 맞닿을 때까지 완전히 만곡한 버섯 모양의 훅 헤드로 되었다.

Claims

배판 웹(backing web)과, 직립하는 스템 기초부 및 하방향으로 돌출하는 섬유 결합부를 구비하는 훅 헤드를 갖는 직립 훅 요소의 배열을 포함하는, 헤드가 형성된 스템형 기계식 파스너를 제조하는 방법으로,

a) 실질적으로 직립하는 스템 기초부와 이 스템 기초부로부터 외측으로 연장되는 섬유 결합부가 구비된 훅 헤드에 의해 각각이 적어도 부분적으로 형성된 실질적으로 직립한 열가소성 훅 요소 돌출부의 배열을 갖는 웹형 배판을 갖춰, 제1의 평균 두께를 갖는 웹을 준비하는 단계와,

b) 하나 이상의 제1의 가열된 변형 표면 부재와 하나 이상의 제2의 반대측의 표면 부재를 구비하며, 상기 웹의 제1의 평균 두께 이하인 제1의 입구 간극 폭과, 제2의 종단 간극 폭에 의해 규정되는 압착 영역이 포함되는 간극을 규정하는 닙을 준비하는 단계와,

c) 상기 실질적으로 직립하는 훅 요소 배열의 섬유 결합부의 적어도 일부가 가열된 상기 표면 변형 부재의 탄성 변형에 의해 하방향으로 우선적으로 변형되도록 상기 웹을 웹 통로를 따라 상기 압착 영역 내를 이동하여 통과시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 가열된 상기 표면 변형 부재는 90 쇼어 A 미만의 유효 두로미터(durameter) 경도를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 가열된 상기 표면 변형 부재는 30 내지 90 쇼어 A 경도를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
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제1항에 있어서, 가열된 상기 표면 변형 부재는 50 내지 80 쇼어 A의 유효 두로미터 경도를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
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