KR100570583B1

KR100570583B1 - 탄성화 부분이 있는 복합 재료 및 그의 제조 방법

Info

Publication number: KR100570583B1
Application number: KR1020007004757A
Authority: KR
Inventors: 로버트 그리피쓰 브랜든; 프랭클린 민-차이 챈; 로버트 유진 보그트
Original assignee: 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 1997-11-03
Filing date: 1998-10-30
Publication date: 2006-04-13
Also published as: RU2207834C2; ES2194365T3; AR014001A1; DE69814454T2; EP1035816A1; WO1999022686A1; AU1291199A; JP2001521782A; AU728737B2; KR20010031694A; EP1035816B1; BR9815274A; DE69814454D1; CO5070640A1; CN1283093A; CN1183888C; US5916203A

Abstract

탄성부를 갖는 복합 재료(10)의 제조 방법에는, 온도 감응성 탄성 재료 웹(12)을 공급하는 단계, 마이크로파 감응성 재료를 탄성 재료(10)의 선택된 영역에 가하는 단계, 및 복합 재료에 마이크로파를 가하는 단계를 포함한다. 마이크로파 에너지는 마이크로파 감응성 재료(14)에 의해 열로 전환됨으로써 마이크로파 감응성 재료(14)를 가열하여 마이크로파 감응성 재료에 인접한 온도 감응성 탄성 재료(12)를 활성화시킨다. 탄성 재료의 활성화된 부분은 복합 재료(10)의 탄성부를 제공한다. 또한, 마이크로파 감응성 재료(14)는 마이크로파 에너지를 반사시킴으로써 마이크로파 감응성 재료가 사용된 선택 영역의 반대쪽 탄성 재료(14) 영역을 직접 가열 및 활성화 시킬 수 있다. 상기 방법은 일회용 흡수 용품과 같은 의류형 용품의 제조에 특히 유용하다.

복합 재료, 탄성화 부분, 온도 감응성 탄성 재료, 마이크로파 감응성 재료, 마이크로파 에너지

Description

탄성화 부분이 있는 복합 재료 및 그의 제조 방법{Composite Material With Elasticized Portions And A Method Of Making The Same}

본 발명은 탄성화 부분이 있는 재료 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 상기 재료를 포함하며, 신체 배출물을 흡수 및 함유하여 누출을 방지하도록 구조된 일회용 기저귀 및 성인용 실금 의류와 같은 흡수성 의류에 관한 것이다.

허리 또는 손목과 같은 착용자의 신체에 의류를 맞게 하기 위해 선택된 영역에 탄성 주름을 사용하는 것은 바람직하고 필수적이다. 예를 들면, 일회용 기저귀와 같은 종래의 흡수 용품은 물품이 착용자에게 맞고 신체 배출물의 누출을 감소시키기 위해 탄성화된 허리밴드 및 다리 커프스를 사용한다. 또한, 종래의 어떤 흡수 용품은 추가의 누출을 감소시키기 위해 상기 용품의 다리 또는 허리부에 탄성 봉쇄물 또는 배리어 플랩(barrier flap)을 포함시켰다.

상기와 같은 탄성화 부분을 제공하기 위해, 종래의 의류에는 대체로 의류에 고정된 탄성 재료의 개개 스트립 또는 가닥이 포함되었다. 통상적으로, 이완되면 탄성 재료가 수축하여 의류의 예정된 영역에 주름이 잡히도록, 탄성 재료는 신장된 상태로 의류에 사용된다. 또는, 의류에 부착된 후 열을 가하여 활성화되는 잠재적 탄성물질의 개개 스트립을 다리 또는 허리부에 포함하였다. 상기 기술한 의류에서는, 의류의 다른 성분들에 대하여 각 요소를 정확히 배치하기 위해서는 복잡한 장비를 필요로 하는 종래의 재단 및 배치 기술을 이용하여 개개의 탄성 요소를 가한다.

그러나, 그러한 탄성 재료를 포함하는 다양한 종래의 의류 및 그의 제조 방법이 완벽히 만족스럽지는 않았다. 예를 들면, 의류에 신장된 탄성 재료를 일관되고 정확하게, 상기 탄성 재료의 신장된 상태를 유지시키면서 부착하기가 어려웠다. 특히, 상기 문제점은 탄성 재료를 비선형 배열로 부착시키려고 할 때 명백하게 드러난다. 게다가, 미리 신장된 탄성 재료가 옷감의 웹에 부착된 후에는 수축되어 주름이 잡히므로, 의류에 부가적 성분을 가하는 것과 같은 추가의 과정을 거치는 동안, 옷감 웹의 정확한 위치맞춤 유지 및 관리가 어려웠다.

추가적으로, 개별가열로 활성화된 탄성 재료가 사용될 때, 가열 활성화는 통상 의류를 일정 시간동안 가열 공기관에 통과시켜 수행한다. 상기 과정에서, 탄성 재료를 활성화시키고 수축하여 의류에 주름잡히기 충분하도록 상기 재료의 온도를 상승시키는데는 통상 수 초가 소요된다. 결과적으로, 상기의 가열 과정은 거대한 양의 에너지를 소모할 수 있고, 바람직하지 못하게 제조 속도가 매우 느릴 수 있다. 따라서, 탄성화 부분(특히, 비선형 방식으로 배열되는 탄성화 부분)이 있는 개선된 의류 및 그의 제조 방법이 필요하다.

<발명의 요약>

상기 논의된 난점 및 문제점에 대한 해결책으로, 탄성화 부분이 있는 새로운 복합 재료, 상기 재료를 포함하는 새로운 흡수 용품 및 상기 재료의 제조 방법이 발명되었다.

한 측면에서, 본 발명은 탄성화 부분이 있는 복합 재료에 관한 것이다. 상기 복합 재료는 온도 감응성 탄성 재료 및 마이크로파 감응성 재료(상기 온도 감응성 탄성 재료의 선택된 영역에 위치)를 포함한다. 마이크로파 에너지를 복합 재료에 가하여 마이크로파 감응성 재료에 인접한 온도 감응성 탄성 재료를 활성화시킴으로써 복합 재료의 탄성화 부분이 제공된다. 특별한 실시태양에서, 온도 감응성 탄성 재료의 상대적 유전손실 인자에 대한 마이크로파 감응성 재료의 상대적 유전손실 인자의 비율은 약 5 이상이다.

다른 측면에서, 본 발명은 탄성화 부분이 있는 흡수 용품에 관한 것이다. 흡수 용품은 하나 이상의 온도 감응성 탄성 재료, 상기 온도 감응성 탄성 재료 위에 포개어 배치된 흡수층, 및 온도 감응성 탄성 재료의 선택된 영역에 위치하는 마이크로파 감응성 재료를 포함한다. 용품에 가한 마이크로파 에너지에 의한 마이크로파 감응성 재료의 가열에 의해서, 온도 감응성 탄성 재료의 선택된 영역이 활성화되어 탄성화 부분을 만들어낸다. 특별한 실시태양에서, 흡수 용품의 탄성화 부분은 다리 개구에 인접해 위치해있다.

다른 측면에서, 본 발명은 탄성화 부분이 있는 복합 재료의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 방법은, 온도 감응성 탄성 재료 웹을 공급하는 단계, 복합 재료의 제공을 위해 온도 감응성 탄성 재료 웹의 선택된 부위에 마이크로파 감응성 재료를 가하는 단계, 및 복합 재료에 마이크로파 에너지를 가하여 마이크로파 감응성 재료에 인접한 온도 감응성 탄성 재료를 활성화시켜 복합 재료의 탄성화 부분을 생 성시키는 단계를 포함한다. 온도 감응성 탄성 재료 웹은 200m/min 이상의 속도로 끊임없이 제공될 수 있다.

또 다른 면에서, 본 발명은 a) 하나 이상의 온도 감응성 탄성 재료 웹을 연속적으로 공급하는 단계, b) 온도 감응성 탄성 재료 웹 위에 포개어진 흡수층을 고정시키는 단계, c) 온도 감응성 탄성 재료 웹의 선택된 영역에 마이크로파 감응성 재료를 가하는 단계, d) 온도 감응성 탄성 재료 웹에 마이크로파 에너지를 가하는 단계, 및 e) 흡수 용품의 제공을 위해 연속된 온도 감응성 탄성 재료 웹을 단속적으로 절단하는 단계를 포함하는, 탄성화 부분이 있는 흡수 용품의 제조 방법에 관한 것이다. 마이크로파 감응성 재료는 마이크로파 에너지에 의해 가열되어 온도 감응성 탄성 재료 웹의 선택된 영역을 활성화시켜 흡수 용품에 탄성화 부분을 형성한다.

본 발명의 다양한 측면은 탄성화 부분이 있는 개선된 복합 재료 및 흡수 용품, 및 그의 제조 방법을 유리하게 제공할 수 있다. 특히 본 발명은, 마이크로파 에너지를 사용하여 제조된 복합 재료를 제공함으로써 재료 웹의 선택된 영역은 활성화되어 상기 부분은 탄성적으로 수축되지만 재료 웹의 다른 영역은 활성화되지 않도록 할 수 있다. 상기 마이크로파 활성법의 사용은 상기 복합 재료를 제조하는데 에너지 효율적이고, 비용 효율적인 과정을 산출할 수 있다. 마이크로파 에너지의 재료 특이성 때문에 다른 요소는 가열되지 않는다. 따라서, 온도 감응성 탄성 재료의 선택된 영역을 활성화시키는데 에너지가 완벽하게 사용된다. 게다가, 상기 과정을 수행하여 재료를 만드는데 필요한 장비가 훨씬 덜 복잡한데, 그 이유는 거의 모든 단계가 완료될 때까지 재료가 탄성적으로 활성이 되지 않아서 다양한 제조 단계를 거치는 동안 재료의 위치맞춤 유지 및 관리가 더 쉽기 때문이다. 마이크로파 감응성 재료가 용액의 형태라면, 종래의 재단 및 배치 기술에 비해 곡선 형상에 더 적합한 인쇄 및 분무 기술을 이용하여 탄성화 부분에 원하는 곡선형을 제공하는 것이 용이하다.

하기 발명의 상세한 설명 및 첨부된 도면을 참조하면 본 발명이 더 완전하게 이해되고 추가의 장점이 명백하게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 한 실시태양에 따른 복합 재료의 평면도를 대표적으로 보여준다.

도 2는 본 발명의 한 실시태양에 따른 일부가 잘려나간, 흡수 용품의 평면도를 대표적으로 보여준다.

도 3은 본 발명의 한 실시태양에 따른 제조 방법의 투시도를 대표적으로 보여준다.

복합 재료 및 용품 및 그의 제조 방법에 대한 하기의 상세한 설명은 유아의 아래쪽 몸통에 착용되도록 개조된 일회용 기저귀 품목과 관련되어 기술될 것이다. 그러나, 본 발명의 제조 방법 및 재료는 일반 의복 의류, 병원 가운 등 뿐만 아니라, 여성용 보호 패드, 실금자용 의류, 배변 훈련용 팬츠 등 다른 흡수 용품의 제조에도 적합할 것이라는 것을 용이하게 알 수 있을 것이다. 부가적으로, 본 발명은 다양한 형상과 관련하여 기술될 것이다. 본 발명은 상기 형상의 임의의 조합을 포함할 수 있다는 점을 인식해야 한다.

의류 제품에 적합하게 사용될 수 있는, 본 발명에 따른 탄성화 부분이 있는 복합 재료는 도 1에 도시되어 있다. 복합 재료(10)는 주변 환경에서 잠재적으로 비활성화된 상태인 온도 감응성 탄성 재료(12)를 포함한다. 복합 재료(10)는 추가로 상기 탄성 재료(12)의 선택된 영역에 위치하는 마이크로파 감응성 재료(14)를 포함한다. 복합 재료(10)의 탄성화 부분(16)은 복합 재료(10)에 마이크로파 에너지를 가함으로써 제공된다. 마이크로파 에너지는 마이크로파 감응성 재료(14)에 의해 흡수 또는 반사될 수 있다.

마이크로파 감응성 재료(14)가 입사 마이크로파 에너지를 흡수하여 열로 전환시키면, 마이크로파 감응성 재료(14)의 온도는 가열된 재료(14)와 접촉하고 있는 온도 감응성 탄성 재료(12)의 선택된 영역이 이완 온도에 도달하여 수축하거나 탄성적으로 활성화되는 온도까지 상승할 것이다. 통상적으로, 온도 감응성 탄성 재료(12)의 선택된 영역이 이완 온도에 도달하면, 상기 영역은 수축하고 탄성적으로 활성화된다. 수축의 정도는 재료의 유형 및 그 재료의 마이크로파 에너지에 대한 감응성, 재료가 가열되는 온도, 및 냉각시 이완되는 방식에 의존적이다.

다른 방식으로는, 마이크로파 감응성 재료(14)가 마이크로파 에너지를 반사시키면, 온도 감응성 탄성 재료(12)에서 마이크로파 감응성 재료(14)가 가해진 영역의 반대쪽 영역은 입사 마이크로파 에너지를 흡수하여 열로 전환시킬 것이다. 그 결과 상기의 반대쪽 영역은, 탄성 재료(12)의 상기 영역이 이완 온도에 도달함으로써 수축되거나 또는 탄성적으로 활성화되는 온도까지 상승할 것이다. 따라서, 탄성 재료(12) 및 마이크로파 감응성 재료(14)에서 나타나는 입사 마이크로파 에너지의 상이한 효과에 의해, 탄성 재료(12)의 미리 결정된 선택 영역은 수축되거나 탄성적으로 활성화된다. 마이크로파 감응성 재료(14)가 없다면, 탄성 재료(12)는 마이크로파 에너지가 적용되었을 때 사용된 마이크로파 에너지의 양에 의존하여 전체적으로 활성화되거나 비활성화될 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 온도 감응성 탄성 재료(12)는 이완 온도로 가열될 때까지 잠재적인, 임의의 탄성 재료일 수 있다. 적합한 탄성 재료는, 필름 재료, 부직포 재료, 발포체 재료, 천연 섬유, 합성 섬유(예를 들면, 폴리에스테르 또는 폴리프로필렌 섬유), 또는 천연 및 합성 섬유 배합물, 또는 상기 재료의 복합 실과 같은 웹 물질을 폭넓게 선택하여 제조할 수 있다. 다양한 직물 및 부직포를 탄성 재료(12)에 사용될 수 있다. 예를 들면, 온도 감응성 탄성 재료(12)는 폴리올레핀 섬유의 필름 또는 부직포(예를 들면, 잠재적 메탈로센 중합 필름)로 구성될 수 있다.

온도 감응성 탄성 재료(12)는 재료를 선택적으로 활성화시키는 임의의 이완 온도를 규정할 수 있다. 예를 들면, 적합한 재료의 이완 온도는 약 50 내지 약 110℃, 바람직하게는 약 70 내지 약 90℃일 수 있다. 충분한 양의 마이크로파 에너지를 가할 때, 탄성 재료(12)를 제공하기 위해 사용된 재료는 통상 약 15% 이상, 바람직하게는 약 50% 이상, 더욱 바람직하게는 100 내지 200%의 열수축이 일어난다.

본 발명의 특별한 실시태양에서, 탄성 재료(12)는 펜실바니아주 필라델피아 소재의 엘프 아토켐(Elf Atochem)사로부터 상업적으로 입수가능한 페박스(PEBAX)라는 상품명의 탄성 재료를 포함한다. 통상적으로, 상기 재료는 폴리아미드 및 폴리에테르 블록 중합체의 교대되는 세그먼트를 갖는 세그먼트 블록 공중합체를 포함한다. 예를 들면, 상기 재료는 폴리(에틸렌-옥시드)-코-폴리(아미드) 공중합체 및 폴리(에틸렌-헥센) 공중합체를 포함할 수 있다. 상기 재료는 기본 중량이 m²당 약 50g이고, 밀도는 약 1.01g/cm³일 수 있다. 또한, 탄성 재료(12)는 텍사스주 휴스톤 소재의 엑손 코포레이션(Exxon Corporation)사로부터 상업적으로 입수가능한 이그젝트 4003(EXACT 4003)이라는 상품명의 잠재적인 메탈로센-촉매형 폴리올레핀 탄성체를 포함할 수 있다. 상기 폴리올레핀 탄성체 필름은 기본 중량이 m²당 약 50g이고, 밀도는 약 0.865g/cm³이다.

온도 감응성 탄성 재료(12)의 적합한 재료는 당업계 숙련자들에게 공지된 방법으로 수득할 수 있다. 통상적으로, 상기 재료(12)는 재료를 단축장력 상태에서 영구적 변형이 일어나는 길이보다 훨씬 더 길게 신장함으로써 수득할 수 있다. 장력을 제거하면, 재료는 이완되어 원래 길이보다 영구 변형의 양만큼 더 긴 길이로 될 것이다. 따라서, 원래의 예비 신장 길이 및 영구 변형 길이의 차이로 인해 마이크로파 에너지의 작용으로 재료가 수축될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 마이크로파 감응성 재료(14)는 마이크로파 에너지에 의해 영향을 받는 임의의 재료일 수 있다. 예를 들면, 마이크로파 감응성 재료(14)는 수용체로 작용하여 마이크로파 에너지를 흡수함으로써 온도를 상승시킬 수 있다. 또한, 마이크로파 감응성 재료(14)는 마이크로파 에너지를 반사시켜 자신 및 인접한 탄성 재료(12)의 영역에 감지 가능한 온도의 변화를 야기하지 않을 수 있다. 본 발명의 복합 재료(10)가 의류형 제품으로 사용될 경우, 마이크로파 감응성 재료(14)는 탄성 재료(12)의 외관 또는 감촉을 손상시키지지 않는 것이 바람직하다.

적합한 마이크로파 감응성 재료(14)는 형태가 다양할 수 있다. 예를 들면, 마이크로파 감응성 재료(14)는 입사된 마이크로파 에너지를 적어도 일부분 열로 전환시키는 성분을 함유하는 접착제 또는 액체 용액의 코팅 또는 층일 수 있다. 적합한 성분에는 폴리아크릴레이트 용액, 폴리아크릴산 용액, 폴리비닐 메틸 에테르 용액, 폴리아미드 용액 및 폴리아미드 또는 폴리비닐 메틸 기재의 고온 용융 접착제가 포함된다. 다른 적합한 성분에는, 예를 들면, 탄소 기재 잉크 및 금속 기재 잉크(니켈 또는 은 기재 잉크)와 같은 전도성 잉크 용액이 포함된다. 상기 액체 용액, 잉크 용액 또는 접착제의 적용은 당업계 숙련자들에게 공지된 많은 방법(통상적으로, 임의 형태의 용액을 적용하여 탄성화시키려고 의도한 선택영역을 제공하기에 용이한 구성의 방법)에 의해 수행될 수 있다. 통상적으로, 상기 공지된 적용 방법은 가공 중인 재료에 대한 제한된 불리한 영향을 갖는다. 또한, 재료(14)는 마이크로파 에너지에 감응성인 필름 재료, 부직포 재료, 발포체 재료, 천연 섬유, 합성 섬유, 또는 그의 배합물과 같은 웹 재료를 폭넓게 선택하여 제조할 수 있다.

본 발명의 다른 측면의 온도 감응성 탄성 재료(12) 및 마이크로파 감응성 재료(14)는, 마이크로파 에너지를 가할 때 상이하게 영향을 받은 것처럼 서로 상이한 상대적 유전손실 인자의 범위를 규정한다. 통상적으로, 재료의 상대적 유전손실 인자는 진동 전자기장에서 재료의 극성 잔기와 매질사이의 마찰력 및 이온 전도종과 매질사이의 마찰력을 통해 재료가 열을 발생시키는 능력을 나타낸다.

예를 들면, 마이크로파 감응성 재료(14)의 상대적 유전손실 인자는 온도 감응성 재료(12)의 상대적 유전손실 인자보다 클 수 있다. 상기 상황에서, 마이크로파 에너지를 가하면 마이크로파 감응성 재료가 입사 마이크로파 에너지를 더 많이 열로 전환시키기 때문에, 마이크로파 감응성 재료(14)의 온도는 탄성 재료(12)의 온도보다 더 빠르게 증가할 것이다. 마이크로파 감응성 재료(14)의 온도가 증가함에 따라, 마이크로파 감응성 재료(14)에 근접하거나 접촉하고 있는 탄성 재료의 온도도 증가한다. 따라서, 마이크로파 감응성 재료(14)에 근접하거나 접촉하고 있는 탄성 재료(12)의 선택된 영역만이 탄성 재료의 이완 온도에 도달하여 탄성적으로 활성화되도록 마이크로파 에너지의 양은 조절될 수 있다.

한편, 마이크로파 감응성 재료(14)의 상대적 유전손실 인자는 온도 감응성 재료(12)의 상대적 유전손실 인자보다 작을 수 있다. 상기 상황에서, 마이크로파 에너지를 가하면 탄성 재료가 보다 용이하게 입사 마이크로파 에너지를 열로 전환시키기 때문에 탄성 재료(12)의 온도는 마이크로파 감응성 재료(14)의 온도보다 더 빠르게 증가할 것이다. 그 결과, 마이크로파 감응성 재료(14)에 접촉하고 있는 탄성 재료(12)의 온도는 마이크로파 감응성 재료(14)에 접촉하고 있지 않은 탄성 재료(12)의 나머지 부분만큼 빠르게 상승하지 않을 것이다. 따라서, 마이크로파 에너지는 마이크로파 감응성 재료(14)에 접촉하고 있지 않은 탄성 재료(12)의 영역만을 선택적으로 활성화시키도록 조절될 수 있다.

의류형 제품에서 본 발명을 사용하기 위해, 마이크로파 감응성 재료(14)가 마이크로파 에너지를 유인하는 수용체로 작용하여 입사 마이크로파 에너지를 열로 전환시키는 개선된 제어가 바람직하다. 상기 상황에서, 온도 감응성 탄성 재료(12)의 상대적 유전손실 인자는 통상 약 0.0001 내지 약 0.1, 바람직하게는 약 0.001 내지 0.1이고, 마이크로파 감응성 재료(14)의 상대적 유전손실 인자는 통상 약 0.1 내지 약 1000, 바람직하게는 약 0.1 내지 약 100일 수 있다. 그러나, 탄성 재료(12)와 마이크로파 감응성 재료(14) 사이에 나타나는 상대적 유전손실 인자의 차이는, 선택된 탄성화 부분(16)이 제공될 수 있을 정도로 충분해야 한다. 특별한 실시태양에서, 탄성 재료(12)에 대한 마이크로파 감응성 재료(14)의 상대적 유전손실 인자의 비율이 개선된 방법의 제어를 위해서 약 5 이상, 바람직하게는 약 10 이상인 것이 바람직하다.

마이크로파 감응성 재료(14)는, 재료가 액체라면 분무, 인쇄, 브러쉬 코팅 등 임의의 통상적인 수단에 의해 사용될 수 있고, 또는 재료(14)가 웹 재료라면 당업계 숙련자들에게 공지된 통상적인 적용법에 의해 사용될 수 있다. 또한, 마이크로파 감응성 재료(14)는 선택적으로 또는 단속적으로 탄성 재료(12)의 특정한 부분(예를 들어, 측면 가장자리)에 가해져 상기 부분에 탄성력을 제공할 수 있다. 탄성 재료(12)에 사용된 마이크로파 감응성 재료(14)의 양은 사용된 마이크로파 에너지의 재료 및 양, 및 탄성 재료(12) 웹의 속도에 따를 것이다.

복합 재료(10)에 마이크로파 에너지가 가해진 후, 복합 재료는 수축되고 탄성적으로 수축 가능하게 활성화된 선택 부분을 특징으로 한다. 그러한 탄성화 부분은 약 25% 이상 신장될 수 있고, 바람직하게는 약 50% 이상, 더 바람직하게는 약 50% 내지 약 150% 신장될 수 있다. 통상적으로, 탄성 재료(12)의 비활성화 부분은 거의 탄성적 신장성이 없으며, 통상 약 20% 미만으로 신장된다. 특정한 실시태양에서, 비활성화 부분에 대한 탄성화 부분의 신장 비율은 약 5 이상, 바람직하게는 약 10 이상이다.

도 2를 참조하여, 일회용 기저귀(20)과 같은 일체형 흡수성 의류 제품은 본 발명의 복합 재료(10)을 포함하고, 통상 앞면 허리부(22), 배면 허리부(24), 앞면과 배면 허리부를 연결해 주는 중간부(26), 횡방향으로 마주보는 측면 가장자리(28)의 쌍, 및 종방향으로 마주보는 말단 가장자리(30)의 쌍을 특징으로 한다. 앞면 및 배면 허리부에는, 사용시 착용자의 앞면 및 배면 복부 영역 각각에 걸쳐 실질적으로 신장되도록 구성된 용품의 일반적인 부분이 포함된다. 용품의 중간부에는, 착용자의 양 다리 사이의 가랑이를 통해 신장되도록 구성되는 용품의 일반적인 부분을 포함한다. 마주보는 측면 가장자리(28)은 기저귀의 다리 개구가 될 부분이고, 통상적으로 이는 곡선형이거나 또는 착용자의 다리에 꼭 맞게 만들어진다. 마주보는 말단 가장자리(30)은 기저귀(20)의 허리 개구가 될 부분이고, 통상적으로 직선이지만 곡선일 수도 있다.

도 2는 평평하고 수축되지 않은 상태의 본 발명의 기저귀(20)의 대표적인 평면도이다. 기저귀(20)의 내부 구성을 더 명확하게 보여주기 위해, 구조의 일부가 잘려나가고, 착용자가 접촉하는 기저귀의 표면이 드러나고 있다. 기저귀(20)은 실질적으로 액체 불투과성 외부 커버(32), 외부 커버(32)와 마주보게 배치된 액체 투과성 신체쪽 라이너(34), 및 흡수 패드와 같은, 외부 커버와 신체쪽 라이너 사이의 흡수체(36)를 포함한다. 외부 커버(32)의 가장자리 부분과 같은 기저귀(20)의 가장자리 부분은 흡수체(36)의 말단 가장자리를 지나서 확장될 수 있다. 예를 들면, 예시된 실시태양에서, 외부 커버(32)는 흡수체(36)의 말단 여백 가장자리를 넘어서 바깥으로 확장되어 기저귀(20)의 측면 가장자리 부분(38) 및 말단 가장자리 부분(40)을 형성한다. 신체쪽 라이너(34)는 통상 외부 커버(32)와 함께 확장되지만, 필요하면 임의로 외부 커버(32)의 면적보다 크거나 작을 수 있다.

도 2에 예시된 바와 같이, 기저귀(20)은 착용자의 허리 둘레에 기저귀(20)을 고정시키기 위해 추가적으로 고정장치(42) 쌍을 포함할 수 있다. 바람직한 고정장치(42)에는 후크-앤드-루프(hook-and-loop) 고정장치, 접착성 테이프 고정장치, 단추, 핀, 똑딱단추, 머쉬룸-앤드-루프(mushroom-and-loop) 고정장치 등이 포함된다. 두 장의 측면 패널 구성체는 각각의 고정장치와 연결될 수 있고, 비탄성적으로 구성되거나, 또는 기저귀(20)의 측면 방향을 따라 탄성적으로 신장되도록 구성될 수 있다.

개선된 맞음새를 제공하고 기저귀(20)으로부터 신체 배출물의 누출을 감소시키는 것을 돕기 위해, 적어도 기저귀의 측면 가장자리 부분(38)이 탄성화된다. 예를 들면, 측면 가장자리 부분(38)은 기저귀(20)의 측면 가장자리(28)를 조절가능하게 주름잡아서, 착용자 다리 둘레에 꼭 맞는 탄성 다리 밴드를 제공하도록 구성함으로써 배출물의 누출을 감소시키고 편안함과 외형을 개선시킬 수 있다. 유사하게, 허리 둘레 부분(40)은 기저귀(20)의 말단 가장자리(30)를 주름잡는데 사용되어 탄성 허리밴드를 제공할 수 있다. 상기 탄성 허리밴드는 기저귀(20)의 허리 가장자리(30)를 조절가능하게 주름잡아서 탄성회복력을 제공하고 착용자의 허리 둘레에 꼭 맞도록 편안하게 만들어질 수 있다. 도 2에서, 다리 둘레 부분(38) 및 허리 둘레 부분(40)은, 뚜렷하게 보여주기 위해 수축되지 않은 신장된 상태로 도시된다.

또한, 기저귀(20)는 직립의 수직배열을 유지하기 위한 한 쌍의 탄성화되고 횡방향으로 신장된 봉쇄 플랩(도시되지 않음)을 기저귀(20)의 중간부(26)에 포함하여 옆으로 흐르는 신체 배출물에 대한 부가적인 장벽을 제공할 수 있다. 추가적으로, 기저귀(20)는 신체쪽 라이너(34)와 흡수체(36) 사이에 위치한 서어지 보유층(surge management layer)(도시되지 않음)을 포함하여 액체 배출물을 효과적으로 흡수체(36)에 보유시키고 분배시킨다. 서어지 보유층은 착용자 피부 닿아있는 기저귀 부분에 액체 배출물이 고이고 수집되는 현상을 막아서 피부 수화를 감소시킨다. 봉쇄 플랩 및 서어지 보유층의 적합한 구성 및 배열은 당업계 숙련자들에게 잘 공지되어 있다. 다른 적합한 기저귀 구성요소도 또한 본 발명의 흡수 용품에 포함될 수 있다.

기저귀(20)는 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 기저귀는 전체가 직사각형이거나, T-형 또는 대략적인 모래시계형일 수 있다. 도시된 실시태양에서, 기저귀(20)는 일반적으로 I-형이다. 본 출원과 관련하여 사용하기에 적합한 기저귀 형상의 예 및 기저귀에 사용하기에 적합한 다른 기저귀 구성요소의 예는, 하기 거명에 의해 그 개시내용이 본 명세서에 포함되는, 미국 특허 4,798,603호(메이어(Meyer) 등, 1989년 1월 17일 허여), 미국 특허 5,176,668호(베르나딘(Bernardin), 1993년 1월 5일 허여), 미국 특허 5,176,672호(브루에머(Bruemmer) 등, 1993년 1월 5일 허여), 미국 특허 5,192,606호(프락시미어(Proxmire) 등, 1993년 3월 9일 허여), 및 미국 특허 5,509,915호(한슨(Hanson) 등, 1996년 4월 23일 허여)에 기재되어 있다. 본 발명의 다양한 형상 및 외형으로 인해, 부드러움, 신체 적합성, 착용자 피부의 붉은 자국 감소, 피부 수화 감소 및 개선된 신체 배출물 보유성을 독특하게 조합한 용품을 제공할 수 있다.

기저귀(20)의 다양한 구성요소는, 접착제, 음파 결합, 열결합 또는 그의 배합과 같은 다양한 유형의 적합한 부착 수단을 사용하여 일체형으로 모아진다. 예를 들면, 도시된 실시태양에서, 신체쪽 라이너(34) 및 외부 커버(32)는, 접착제(고온 용융, 압력-감응성 접착제)에 의해 서로 모아지고 흡수체(36)에 모아진다. 접착제는 접착제의 균일하고 연속적인 층, 접착제의 패턴화된 층, 접착제의 분무 패턴, 또는 접착제의 분리된 선, 소용돌이 또는 점의 정렬로서 사용될 수 있다. 유사하게, 고정장치(42)와 같은 다른 기저귀 구성요소도 상기 기재된 부착방법을 사용하여 기저귀(20) 용품으로 모아질 수 있다.

도 2에 대표적으로 예시한 바와 같이, 기저귀(20)의 외부 커버(32)는 액체 투과성 또는 액체 불투과성 재료로 적합하게 구성될 수 있다. 통상, 외부 커버(32)는 실질적으로 액체 불투과성 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 신체쪽 라이너(34)는 적합하게는 유순하고 부드러운 느낌을 주며 착용자의 피부를 자극하지 않는, 신체를 향하는 표면을 나타낸다. 추가적으로, 신체쪽 라이너(34)는 흡수체(36)보다 친수성이 낮아서 착용자에게 상대적으로 건조한 표면을 제공할 수 있고, 또는 액체가 투과되도록 충분히 다공성이어서 액체가 그의 두께를 통해 쉽게 통과할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에서, 상기의 복합 재료(10)는 외부 커버(32) 및(또는) 신체쪽 라이너(34) 또는 기저귀(20)의 다른 구성요소(봉쇄 플랩 또는 그의 일부와 같이 탄성을 필요로하는 요소)를 제공할 수 있다. 예를 들면, 도 1에 대표적으로 도시되는 바와 같은 복합 재료(10)는 도 2에 도시되는 기저귀(20)의 외부 커버(32)를 제공할 수 있다. 상기 상황에서, 복합 재료의 탄성화 부분(16)은 기저귀(20)의 탄성화된 측면 가장자리 부분(38) 및 말단 가장자리 부분(40)을 제공할 수 있다. 상기 논의된 바와 같이, 마이크로파 활성법을 사용하면 가공능을 개선시킬 수 있다. 특히, 기저귀(20)을 함께 모은 다음에 복합재료(10)의 선택된 부분을 활성화시키는 것은 장력 및 수축력을 제거하는 결과를 초래하는데, 그렇게 하지 않으면, 종래의 미리 신장된 탄성 분절체가 웹에 사용될 경우, 상기 힘이 기저귀의 서로 연결된 웹에 작용한다.

외부 커버(32)는, 도 1에 도시되고 상기 기재된 복합 재료(10)에 의해 제공되는 것이 바람직하다. 한편, 외부 커버(32)가 탄성적으로 수축가능할 필요가 없으면, 온도 감응성이거나 또는 온도 감응성이지 않은 얇은 플라스틱 필름 또는 다른 가요성 액체-불투과성 재료로부터 제조될 수 있다. 예를 들면, 외부 커버(32)는 두께가 약 0.012mm(0.5mil) 내지 약 0.051mm(2.0mil)인 폴리에틸렌 필름으로 제조될 수 있다. 만약 외부 커버가 더 옷감같은 느낌이 나기를 원한다면, 외부 커버(32)는 바깥 표면에 부직 웹(예를 들어, 폴리올레핀 섬유의 스펀본드 웹)이 적층된 폴리올레핀 필름을 포함할 수 있다. 예를 들면, 두께가 약 0.015mm(0.6mil)인 연신-박편 폴리프로필렌 필름은 폴리프로필렌 섬유(필라멘트 당 약 1.5 내지 2.5 데니어의 두께를 갖는 섬유)의 스펀본드 웹(기본 중량이 m²당 약 17g(평방 야드당 0.5 온스)인 부직 웹)을 열에 의해 적층시킬 수 있다. 상기 옷감같은 외부 커버의 제조 방법은 당업계 숙련자들에게 공지되어 있다.

추가적으로, 외부 커버(32)는, 흡수체(36)에 인접하거나 근처의 선택 영역이 액체 불투과성의 요구된 수준을 전체 또는 부분적으로 갖도록 구성되거나 처리된 직물 또는 부직포의 섬유상 웹 층으로 형성될 수 있다. 추가적으로, 외부 커버(32)는 임의로 미공성의 "통기성" 재료로 구성되어, 증기는 흡수체(36)로부터 배출되지만, 액체 배출물은 외부 커버(32)를 통과할 수 없다. 또한, 외부 커버(32)는 부풀림 가공되거나, 그렇지 않으면 심미적으로 만족스러운 외관을 제공하기 위해 윤기없는 마무리제와 함께 제공될 수 있다. 또한, 외부 커버(32)는, 예를 들면 열이나 마이크로파 에너지를 가하면 주름잡히거나 수축할 수 있는 2축의 폴리에틸렌과 같은 온도 감응성 물질일 수 있다.

신체쪽 라이너(34)는, 도 1에 도시되고 상기 기재한 바와 같은 복합 재료(10)에 의해 제공될 수 있다. 대신, 신체쪽 라이너(34)가 탄성화 부분을 포함할 필요가 없으면, 신체쪽 라이너(34)는 다공성 발포체, 그물형 발포체, 개구 플라스틱 필름, 천연 섬유(예를 들면 목재섬유 또는 면섬유), 합성 섬유(예를 들면, 폴리에스테르 섬유 또는 폴리프로필렌 섬유), 또는 천연 및 합성 섬유의 배합물과 같은 웹 재료의 선택으로부터 제조될 수 있다. 신체쪽 라이너(34)는 흡수체(36)에 함유되는 액체로부터 착용자의 피부를 분리시키는데 사용된다.

다양한 직물 및 부직포는 신체쪽 라이너(34)로 사용될 수 있다. 예를 들면, 신체쪽 라이너는 폴리올레핀 섬유의 멜트블로운 웹 또는 스펀본디드 웹으로 구성될 수 있다. 또한, 신체쪽 라이너는 천연 및(또는) 합성 섬유로 구성된 본디드-카디드 웹일 수 있다. 신체쪽 라이너는 실질적으로 소수성 재료이고, 소수성 재료는 임의로 계면활성제로 처리하거나, 또는 그렇지 않으면 습윤성 및 친수성을 원하는 수준으로 부가하기 위해 가공할 수 있다. 본 발명의 특정한 실시태양에서, 신체쪽 라이너(34)는, 약 2.8 내지 3.2 데니어의 섬유로 형성되어 m²당 약 20g의 기본 중량 및 약 0.13g/cm³의 밀도를 갖는 웹으로 구성된 폴리프로필렌 스펀본드 부직포를 포함한다. 롬 앤드 하스 캄파니(Rohm and Haas Co.)사로부터 상업적으로 입수가능한 트리톤 엑스-102(Triton X-102)라는 상품명의 계면활성제 약 0.28 중량%로 직물에 표면처리할 수 있다. 계면활성제는 분무, 인쇄, 브러쉬 코팅 등 임의의 통상적인 수단으로 처리될 수 있다. 계면활성제는 신체쪽 라이너(34) 전체에 도포되거나, 또는 기저귀의 종단 중앙선을 따라 중앙부에 처리되는 것처럼, 신체쪽 라이너(34)의 특정 부위에 선택적으로 도포되어 상기 부위의 높은 습윤성을 제공할 수 있다.

도 2에 대표적으로 예시된 바와 같은, 기저귀(20)의 흡수체(36)은, 보통 초강력 흡수 재료로 알려진 고도의 흡수성 재료 입자와 혼합된 친수성 섬유의 매트릭스(예를 들어, 셀룰로오스 플러프의 웹)를 적절히 포함할 수 있다. 특정 실시태양에서, 흡수체(36)는 목재 펄프 플러프와 같은 셀룰로오스 플러프의 매트릭스 및 초강력 흡수성 히드로겔-형성 입자를 포함한다. 목재 펄프 플러프는 합성 중합체의 멜트블로운 섬유로 교체되거나, 또는 멜트블로운 섬유 및 천연 섬유의 배합물로 교체될 수 있다. 초강력 흡수 입자는 친수성 섬유와 실질적으로 균일하게 혼합되거나, 또는 균일하지 않게 혼합될 수 있다. 또한, 플러프 및 초강력 흡수 입자는 흡수체(36)의 원하는 영역에 선택적으로 배치되어 신체 배출물을 더 잘 함유 및 흡수하게 할 수 있다. 또한, 초강력 흡수 입자의 농도는 흡수체(36)의 두께에 따라 달라질 수 있다. 다르게는, 흡수체(36)는 섬유성 웹의 적층 및 초강력 흡수 재료를 포함하거나, 또는 지정된 영역에 초강력 흡수 재료를 유지시키기 위한 다른 적합한 수단을 포함할 수 있다.

흡수체(36)는 다양한 임의의 모양을 가질 수 있다. 예를 들면, 흡수성 코어는 직사각형, I-형, 또는 T-형일 수 있다. 통상적으로, 흡수체(36)은 기저귀(20)의 앞면 또는 배면 부분보다 가랑이 부분이 더 좁은 것이 바람직하다. 흡수체(36)의 크기 및 흡수 용량은 의도된 착용자의 체격 및 흡수 용품의 의도된 용도에 의한 액체 적재에 적합해야 한다.

고도의 흡수성 재료는 천연, 합성, 및 변형된 천연 중합체 및 재료로부터 선택될 수 있다. 고도의 흡수성 재료는 실리카겔과 같은 무기재료일 수도 있고, 가교된 중합체와 같은 유기 화합물일 수도 있다. "가교된"이란 용어는 정상의 수용성 재료를, 실질적으로는 불용성이지만 이를 부풀수 있게 만드는 임의의 방법을 말한다. 그러한 방법에는 예를 들면, 물리적 얽힘, 결정질 도메인, 공유 결합, 이온 착물 및 결합, 수소결합과 같은 친수성 결합, 및 소수성 결합 또는 반데르발스 힘(Van der Waals force)이 포함될 수 있다.

합성 중합체의 고도의 흡수성 재료의 예로는 폴리(아크릴산) 및 폴리(메타크릴산)의 알칼리 금속 및 암모늄 염, 폴리(아크릴아미드), 폴리(비닐 에테르), 비닐 에테르 및 알파-올레핀과의 말레산 무수물 공중합체, 폴리(비닐 피롤리돈), 폴리(비닐 모르폴리논), 폴리(비닐 알코올), 및 그의 혼합물 및 공중합체가 포함된다. 흡수성 코어에 사용하기 적합한 추가의 중합체에는 가수분해된 아크릴로니트릴-그라프팅된 녹말, 아크릴산 그라프팅된 녹말, 메틸 셀룰로오스, 카르복시메틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스, 및 천연 검(알기네이트, 크산툼 검, 아카시아 콩 검 등)와 같은 천연 중합체 또는 변형된 천연 중합체가 포함된다. 또한, 천연 흡수 중합체 및 전체 또는 부분적 합성 흡수 중합체의 혼합물은 본 발명에 유용할 수 있다. 그러한 고도의 흡수성 재료는 당업계 숙련자에게 잘 공지되어 있고, 상업적으로 입수가능하다. 본 발명의 사용에 적합한 초강력 흡수 중합체의 예로는, 버지니아주 포츠마우쓰 소재의 훼스트 셀라니스(Hoechst Celanese)사로부터 입수 가능한 산웨트 아이엠 3900(SANWET IM 3900) 중합체 및 미시간주 미들랜드 소재의 다우 케미칼 캄파니(Dow Chemical Co.)사로부터 입수 가능한 다우 드라이텍 2035엘디(DOW DRYTECH 2035LD) 중합체가 있다.

고도의 흡수성 물질은 다양한 기하학적 형태중 어떤 임의의 형태로 존재할 수 있다. 일반적으로, 고도의 흡수성 물질은 별개의 입자 형태로 존재하는 것이 바람직하다. 그러나, 고도의 흡수성 재료는 섬유형, 박편형, 막대형, 구형, 침상형 등으로도 존재할 수 있다. 일반적으로, 고도의 흡수성 재료는 흡수체(36)의 총 중량을 기준으로 약 5 내지 약 90 중량%의 양으로 흡수체에 존재한다.

임의로, 실질적으로 친수성인 티슈 랩시트(도시되지 않음)가 흡수체(36)의 에어레이드 섬유 구조의 일체성을 유지하기 위해 사용될 수 있다. 통상적으로, 티슈 랩시트는 두 가지 이상의 주요 접표면 위에서 흡수체의 주변에 놓이게 되고, 주름진 덩어리 또는 습윤 강도가 높은 티슈와 같은 흡수성 셀룰로오스 재료로 구성되어 있다. 본 발명의 한 측면에서, 티슈 랩시트는 흡수체를 포함하는 흡수성 섬유 덩어리에 액체가 빠르게 분배되도록 보조하는 흡상층(wicking layer)을 제공하도록 형성될 수 있다. 본 발명의 다른 측면에서, 흡수성 섬유 덩어리의 한쪽 면의 랩시트 재료는 섬유 덩어리의 반대쪽의 랩시트와 결합될 수 있다.

본 발명의 실시태양에 따른, 탄성화 부분이 있는 복합 재료의 제조 방법은 도 3에 도시된다. 복합 재료(10)는, 한 가지 이상의 온도 감응성 탄성 재료(12)에 마이크로파 감응성 재료(14)를 가하고, 상기 복합 재료에 마이크로파 에너지를 가함으로써 제공된다. 예를 들면, 도 3에 도시되는 바와 같이, 온도 감응성 탄성 재료(12) 웹은 실질적으로 연속적인 속도로 공급된다. 개선된 제조 효율을 위해, 탄성 재료(12) 웹은 바람직하게 약 200m/min 이상, 더 바람직하게 약 300m/min 이상의 속도로 공급된다.

마이크로파 감응성 재료(14)를 계속 움직이는 탄성 재료(12)의 웹에 가한다. 예시적 실시태양에서, 마이크로파 감응성 재료(14)는 당업계 숙련자에게 잘 공지된 종래의 인쇄 장비를 이용하여 탄성 재료(12)에 가해지는 액체이다. 예를 들면, 적용 모듈(50)은 액체 마이크로파 감응성 재료(14)를 적용롤(52)에 공급 및 적용할 수 있다. 이어서, 적용롤(52)은 온도 감응성 탄성 재료(12) 웹이 통과하는 한 쌍의 닙롤(54 및 56) 중 한 닙롤에 재료(14)를 전달한다. 따라서, 마이크로파 감응성 재료(14)는 탄성 재료(12)의 선택된 영역에 전달된다. 한편, 액체 마이크로파 감응성 재료(14)는 당업계 숙련자에게 잘 공지된 종래의 기술을 이용하여 탄성 재료(12)에 분무되거나 또는 코팅될 수 있다.

마이크로파 감응성 재료(14)는 탄성 재료(12)의 전체 길이에 연속적으로 가하거나, 또는 마이크로파 에너지를 가할 때 수축 및 탄성화 될 선택적 영역을 제공하기 위해 단속적으로 가할 수 있다. 예를 들어, 온도 감응성 탄성 재료(12)의 웹이 도 2에 도시된 기저귀의 외부 커버로서 흡수 용품에 사용되면, 마이크로파 감응성 재료(14)는 선택된 영역의 제공을 위해 탄성 재료(12)의 웹의 측면 가장자리를 따라 단속적으로 가해질 수 있다. 상기 상황에서, 마이크로파 감응성 재료(14)가 가해진, 단속적으로 선택된 영역은 용품의 탄성 다리부를 제공할 수 있다. 다르게는, 탄성 재료(12) 웹의 적어도 일부분을 측면으로 가로질러 웹(12)의 길이를 따라 단속적 위치에서 마이크로파 감응성 재료(14)를 가해 용품의 탄성 허리부를 제공할 수 있다. 그렇지 않으면, 마이크로파 감응성 재료(14)를 봉쇄 플랩과 같은 기저귀의 다른 탄성 요소를 제공하기 위해 탄성 재료(12)에 가할 수 있다.

상기 논의된, 마이크로파 감응성 재료(14)를 탄성 재료(12)에 가하는 다양한 방법으로 인해 탄성 재료(12)에 높은 온도를 야기시켜서는 안된다. 바람직하게는, 탄성 재료(12)가 사용 공정 도중에 활성화되지 않도록, 마이크로파 감응성 재료(14)를 온도 감응성 탄성 재료(12)의 이완 온도보다 낮은 온도에서 가한다.

이어서, 마이크로파 감응성 재료(14)를 포함하는 온도 감응성 탄성 재료(12)를 포함하는 복합 웹(10)에 마이크로파 에너지를 가한다. 예를 들면, 도 3에 도시되는 바와 같이, 마이크로파 발생기(60)는 한 개 이상의 마이크로파 방사강(62)에서 연속적으로 지나가는 복합 재료(10)에 마이크로파 에너지를 공급할 수 있다. 적합한 마이크로파 발생기 및 방사강은 참고문헌으로서 본 명세서에 포함되는 미국 특허 5,536,921호(1996년 7월 16일 허여, 헤드릭(Hedrick) 등)에 기재되어 있다. 상기 발생기는 통상적으로, 도 3에 도시되는 마이크로파 방사강(62)과 같은 방사강 구역내에서 다수의 마이크로파 정상파를 제공한다. 이어서, 재료의 웹이 정상파를 통과함으로써 입사 마이크로파 에너지가 웹에서 열로 전환될 수 있다.

마이크로파 에너지는 연속하여 움직이는 온도 감응성 탄성 재료(12) 웹에, 웹(12)의 선택된 영역(16)을 활성화시키는 속도로 연속 또는 단속적으로 공급된다. 에너지를 공급하는 속도는 탄성 재료(12) 및 마이크로파 감응성 재료(14)의 유형에 의존적이고, 복합 재료(10)가 움직이는 속도에 의존적이다. 통상적으로, 200m/sec 이상의 속도로 움직이는 웹에 충분한 에너지를 제공하기 위해, 발생기(60)가 웹(12)에 약 0.08초 내지 약 0.8초동안 2450Mhz의 마이크로파 에너지를, 바람직하게는 약 300와트 이상, 더 바람직하게는 약 500와트 이상으로 제공한다. 발생기(60)는 웹의 속도에 상대적인 마이크로파 에너지의 다양한 양을 제공하도록(즉, 웹의 속도가 증가하면 제공되는 에너지의 양이 증가되도록) 구성될 수 있다. 짧은 시간에 높은 수준의 에너지를 제공하기 위해, 웹(12)이 지나가는 마이크로파 방사강이 한 개 이상인 것이 바람직할 수 있다. 예를 들면, 그 시스템 은 탄성 재료(12) 웹에서 선택된 영역(16)의 활성화에 필요한 에너지를 제공하는데 2 내지 20개의 방사강을 포함할 수 있다.

온도 감응성 탄성 재료(12)의 웹의 속도 및 탄성 재료의 수축 온도의 조합에 의해, 탄성 재료의 선택된 영역이 수축하기 위해 열을 받는 가열 속도는 결정된다. 기저귀와 같이 서로 연결된 흡수 용품의 웹을 제조하는 공정에서, 마이크로파 시스템은 원하는 제조 속도를 만족시키기 위해 바람직하게는 약 50℃/sec 이상, 더 바람직하게는 약 50 내지 약 500℃/sec의 속도를 제공하는 것이 바람직하다.

웹 또는 개개의 잠재적 탄성재료 조각을 활성화시키기 위해 가열 공기 또는 가열롤을 사용하던 종래의 시스템에 비해, 마이크로파 에너지의 사용은 더 저렴하고, 제어가 더 용이하며, 개선된 제조 효율 및 품질을 더 빠르게 제공한다. 예를 들면, 기저귀와 같은 흡수 용품의 제조 공정에서, 기계를 통과하는, 서로 연결된 용품의 웹의 제어를 개선하기 위한 잠재적 상태에 탄성 재료(12)가 있는 동안 전체 기저귀 용품은 제조될 수 있다. 모든 또는 대부분의 구성요소가 용품에 모아진 후에, 마이크로파 에너지는 웹에 공급되어 탄성 재료(12)의 선택된 영역(16)을 활성화시킨다. 상기 상황에서, 마이크로파 에너지는 웹을 개개의 용품으로 절단하기 직전에 서로 연결된 용품의 웹에 사용될 수 있다. 즉, 탄성 재료(12)의 선택된 영역(16)이 수축하기 전에 웹은 절단된다. 미리 신장된 상태의 탄성체 분절을 웹에 사용하는 종래의 시스템에서는 많은 장력이 요구되지만, 상기의 방식에서는 기계를 통과할 때 서로 연결된 용품의 웹에 많은 장력이 요구되지 않는다. 종래의 시스템에서, 탄성 분절체는 서로 연결된 용품의 웹을 수축시키고 주름지게 하는 기능을 하여 웹의 제어를 어렵게 만들고 웹에 부가적인 특색을 부여하는 과정을 복잡하게 만들었다. 게다가, 마이크로파에 의한 선택된 영역의 활성화는 종래의 시스템에서 탄성 재료의 종단 및 횡단 조각의 삽입을 위해 요구되던 복잡한 장비가 필요하지 않다. 탄성 재료의 조각을 미리 신장되거나 신장된 상태로 웹의 적당한 위치에 놓을 경우, 상기의 장비는 특히 더 복잡하다.

하기의 실시예는 본 발명의 더 세부적인 이해를 제공하기 위해 기재된다. 실시예는 발명을 대표하는 것이지, 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

펜실바니아주 필라델피아 소재의 엘프 아토켐(Elf Atochem)사로부터 상업적으로 입수가능한 페박스 2533(PEBAX 2533)이라는 상품명의 탄성 재료를 490%로 신장시키고 어닐링하였다. 잠재적 탄성 복합체를 제공하기 위해, 신장되고 어닐링된 재료를 두 장의 스펀본드 폴리프로필렌 섬유 웹(각 웹은 기본 중량이 m²당 약 2g) 사이에 에이치2525에이(H2525A)라는 상품명(위스콘신주 밀워키 소재의 파인들리 어드히시브(Findly Adhesive)사로부터 상업적으로 입수가능)의 접착제를 이용하여 적층시켰다.

마이크로파에 반응하는 용액 약 1cm³을 복합체의 선택된 영역에 가하였다. 복합체는 용액을 직접 흡수하였다. 용액은 하기의 성분을 중량 단위로 포함하였다.

폴리에틸렌 글리콜 32.7%

소르비톨 32.6%

염화나트륨 1.7%

물 33.1%

계면활성제(트리톤 X-100) 근소한 양

상기 용액이 처리된 복합체를 높게 세팅된 종래의 마이크로파 쿠킹 오븐(샤프 인코포레이티드(Sharp Incorporated)사에서 입수가능한 샤프 케러셀(Sharp Carousel)이라는 상품명)에 약 5초 동안 두었다. 마이크로파에 반응하는 용액이 적용된 복합체의 선택된 영역은 약 50 내지 100% 수축하여 윤곽이 뚜렷한 주름을 만들었다. 본 발명을 이와 같이 상세하게 설명하였으므로, 본 발명의 정신에서 벗어나지 않은 변화 및 변형이 가능하다는 것이 통상의 기술을 가진 사람에게 자명할 것이다. 이러한 모든 변화 및 변형은 첨부된 청구범위에 정의된 바와 같은 본 발명의 범위 내로 간주된다.

Claims

a) 온도 감응성 탄성 재료, 및

b) 상기 온도 감응성 탄성 재료의 선택된 영역에 위치하는 마이크로파 감응성 재료를 포함하며,

복합 재료에 마이크로파 에너지를 가하여 상기 마이크로파 감응성 재료에 인접한 상기 온도 감응성 탄성 재료를 활성화시킴으로써 복합 재료 내에 탄성화 부분이 제공된,

탄성화 부분이 있는 복합 재료.
제1항에 있어서, 상기 온도 감응성 탄성 재료가 필름 재료인 복합 재료.
제1항에 있어서, 상기 마이크로파 감응성 재료가 용액인 복합 재료.
제1항에 있어서, 상기 마이크로파 감응성 재료의 상대적 유전손실 인자가 상기 온도 감응성 탄성 재료의 상대적 유전손실 인자보다 더 큰 것인 복합 재료.
제1항에 있어서, 상기 마이크로파 감응성 재료의 상대적 유전손실 인자가 상기 온도 감응성 탄성 재료의 상대적 유전손실 인자보다 더 작은 것인 복합 재료.
제1항에 있어서, 상기 온도 감응성 탄성 재료의 상대적 유전손실 인자에 대한 상기 마이크로파 감응성 재료의 상대적 유전손실 인자의 비율이 5 이상인 복합 재료.
제1항에 있어서, 상기 복합 재료의 상기 탄성화 부분이 25%의 신장률을 갖는 복합 재료.
제7항에 있어서, 상기 탄성화 부분 반대쪽의 상기 복합 재료의 부분이 20% 이하의 신장률을 갖는 복합 재료.
제1항의 복합 재료를 함유하는 의류 제품.
a) 1종 이상의 온도 감응성 탄성 재료,

b) 상기 온도 감응성 탄성 재료 위에 포개어 배치된 흡수층, 및

c) 상기 온도 감응성 탄성 재료의 선택된 영역에 위치하는 마이크로파 감응성 재료를 포함하며,

마이크로파 에너지를 상기 온도 감응성 탄성 재료에 가하여 상기 마이크로파 감응성 재료를 가열하여 상기 온도 감응성 탄성 재료의 상기 선택된 영역을 활성화시킴으로써 탄성화 부분이 형성된,

탄성화 부분이 있는 흡수 용품.
제10항에 있어서, 상기 온도 감응성 탄성 재료가 폴리(에틸렌-옥시드)-코-폴 리(아미드) 공중합체 및 폴리(에틸렌-헥센) 공중합체를 포함하는 흡수 용품.
제10항에 있어서, 상기 마이크로파 감응성 재료가 폴리아크릴레이트 용액, 폴리아미드 용액, 폴리비닐 메틸 에테르 용액, 폴리아미드 고온 용융 접착제, 및 폴리비닐 메틸 기재의 고온 용융 접착제로 이루어진 군으로부터 선택되는 흡수 용품.
제10항에 있어서, 상기 마이크로파 감응성 재료의 상대적 유전손실 인자가 상기 온도 감응성 탄성 재료의 상대적 유전손실 인자보다 더 큰 것인 흡수 용품.
제10항에 있어서, 상기 온도 감응성 탄성 재료의 상대적 유전손실 인자에 대한 상기 마이크로파 감응성 재료의 상대적 유전손실 인자의 비율이 5 이상인 흡수 용품.
제10항에 있어서, 상기 흡수 용품의 상기 탄성화 부분이 25% 이상의 신장률을 갖는 흡수 용품.
제10항에 있어서, 상기 흡수 용품의 상기 탄성화 부분이 다리 개구에 인접하여 위치하는 흡수 용품.
제10항에 있어서, 상기 흡수 용품의 상기 탄성화 부분이 허리 개구에 인접하여 위치하는 흡수 용품.
제10항에 있어서, 상기 온도 감응성 탄성 재료가, 사용시 착용자의 신체 반대쪽에 위치하도록 의도되는 외부 커버층을 제공하는 흡수 용품.
제10항에 있어서, 상기 온도 감응성 탄성 재료가, 사용시 착용자의 신체와 접촉하도록 의도되는 신체쪽 라이너층을 제공하는 흡수 용품.
a) 온도 감응성 탄성 재료의 웹를 공급하는 단계,

b) 상기 온도 감응성 탄성 재료 웹의 선택된 영역에 마이크로파 감응성 재료를 가하여 복합 재료를 제공하는 단계, 및

c) 상기 복합 재료에 마이크로파 에너지를 가하여 상기 마이크로파 감응성 재료에 인접한 상기 온도 감응성 탄성 재료를 활성화시켜 상기 복합 재료에 상기 탄성화 부분을 생성하는 단계

를 포함하는, 탄성화 부분이 있는 복합 재료를 제조하는 방법.
제20항에 있어서, 상기 온도 감응성 탄성 재료의 웹을 200m/min 이상의 속도로 연속하여 공급하는 방법.
제20항에 있어서, 상기 마이크로파 감응성 재료를 상기 온도 감응성 탄성 재료 웹의 전체 길이에 가하여 연속적인 탄성화 부분을 제공하는 방법.
제20항에 있어서, 상기 마이크로파 감응성 재료를 상기 온도 감응성 탄성 재료 웹의 선택된 영역에 단속적으로 가하여 상기 복합 재료에 단속적인 탄성화 부분을 제공하는 방법.
제20항에 있어서, 상기 마이크로파 에너지가 300와트 이상으로 상기 복합 재료에 가해지는 방법.
제20항에 있어서, 상기 마이크로파 감응성 재료의 상대적 유전손실 인자가 상기 온도 감응성 탄성 재료 웹의 상대적 유전손실 인자보다 큰 것인 방법.
제20항에 있어서, 상기 마이크로파 감응성 재료의 상대적 유전손실 인자가 상기 온도 감응성 탄성 재료 웹의 상대적 유전손실 인자보다 작은 것인 방법.
제20항에 있어서, 상기 온도 감응성 탄성 재료 웹의 상대적 유전손실 인자에 대한 상기 마이크로파 감응성 재료의 상대적 유전손실 인자의 비율이 5 이상인 방법.
제20항에 있어서, 상기 복합 재료의 상기 탄성화 부분이 25% 이상의 신장률을 갖는 방법.
제28항에 있어서, 상기 탄성화 부분과 반대쪽의 상기 복합 재료의 부분이 20% 이하의 신장률을 갖는 방법.
제20항에 있어서, 상기 온도 감응성 탄성 재료 웹이 폴리(에틸렌-옥시드)-코 -폴리(아미드) 공중합체 및 폴리(에틸렌-헥센) 공중합체를 포함하는 방법.
제20항에 있어서, 상기 마이크로파 감응성 재료가 폴리아크릴레이트 용액, 폴리아미드 용액, 폴리비닐 메틸 에테르 용액, 폴리아미드 고온 용융 접착제 및 폴리비닐 메틸 기재 고온 용융 접착제로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
a) 하나 이상의 온도 감응성 탄성 재료 웹을 연속하여 공급하는 단계,

b) 상기 온도 감응성 탄성 재료 웹 위에 흡수층을 포개어 고정시키는 단계,

c) 상기 온도 감응성 탄성 재료 웹의 선택된 영역에 마이크로파 감응성 재료를 가하는 단계,

d) 마이크로파 에너지를 상기 온도 감응성 탄성 재료 웹에 가하여, 상기 온도 감응성 탄성 재료를 가열함으로써 상기 온도 감응성 탄성 재료 웹의 상기 선택된 영역을 활성화시켜 탄성화 부분을 생성하는 단계,

e) 상기 연속적인 온도 감응성 탄성 재료 웹을 단속적으로 절단하여 흡수 용품을 제공하는 단계

를 포함하는, 탄성화 부분이 있는 흡수 용품의 제조 방법.
제32항에 있어서, 상기 온도 감응성 탄성 재료 웹을 200m/min 이상의 속도로 연속적으로 공급하는 방법.
제32항에 있어서, 상기 마이크로파 감응성 재료를 상기 온도 감응성 탄성 재료 웹의 상기 선택된 영역에 단속적으로 가하여 단속적인 탄성화 부분을 제공하는 방법.
제32항에 있어서, 상기 마이크로파 감응성 재료를 상기 온도 감응성 탄성 재료 웹의 양측 가장자리를 따라 단속적으로 가하여 상기 흡수 용품의 탄성화된 다리 부분을 제공하는 방법.
제32항에 있어서, 상기 마이크로파 감응성 재료를 상기 온도 감응성 탄성 재료 웹의 길이를 따라 단속적인 위치에서 상기 온도 감응성 탄성 재료 웹의 일부분 이상을 가로질러 횡방향으로 가하여 흡수 용품의 탄성화 허리부를 제공하는 방법.
제32항에 있어서, 상기 마이크로파 감응성 재료의 상대적 유전손실 인자가 상기 온도 감응성 탄성 재료 웹의 상대적 유전손실 인자보다 더 큰 것인 방법.
제37항에 있어서, 상기 온도 감응성 탄성 재료 웹의 상기 상대적 유전손실 인자에 대한 상기 마이크로파 감응성 재료의 상기 상대적 유전손실 인자의 비율이 5 이상인 방법.
제32항에 있어서, 상기 흡수 용품의 상기 탄성화 부분이 25% 이상의 신장률을 갖는 방법.