KR100884897B1 - 통기성 탄성 라미네이트 및 그의 제조 방법 - Google Patents

통기성 탄성 라미네이트 및 그의 제조 방법 Download PDF

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매튜 존 오시키
티모시 엘. 클락
앤드류 제이. 피콕
제임스 더블류. 크리
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트레데가르 필름 프로덕츠 코포레이션
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Abstract

하나 이상의 비탄성 재료에 결합된 하나 이상의 탄성 재료로 이루어지는 통기성 탄성 라미네이트를 제공하기 위한 제조 방법, 장치 및 제품을 개시하였다. 사용 제품 또한 개시하였다.
통기성 탄성 라미네이트, 엘라스토머성 재료, 생리대, 실금용품, 속옷

Description

통기성 탄성 라미네이트 및 그의 제조 방법{BREATHABLE ELASTIC LAMINATES AND METHODS OF MANUFACTURING SAME}
<관련 출원에 대한 상호 참조>
본 출원은 본원에 그 개시내용이 참고자료로 포함된 매튜 제이. 오시키(Matthew J. O'Sickey), 콘스탄스 에스. 도넬리(Constance S. Donnelly) 및 제임스 더블유. 크리(James W. Cree)에 의해 2003년 12월 18일 출원된 미국 출원 제60/530,883호 및 본원에 그 개시내용이 참고자료로 포함된 제임스 더블유. 크리(James W. Cree)에 의해 2004년 7월 2일 출원된 미국 출원 제60/585,186호에 기초하여 출원일에 대한 우선권을 주장한다.
본 발명은 통기성 탄성 라미네이트 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 탄성 및 비탄성 재료로 구성된 통기성 탄성 라미네이트에 관한 것이다.
통기성 탄성 라미네이트는 많은 상품의 제조에 사용되나, 통기성이면서 탄성이 있는 라미네이트를 제공하는 것은 어렵다고 여겨졌다. 종종, 엘라스토머성 재료를 부직 재료와 배합한다. 그러나, 두 재료 각각은 일반적으로 몇몇 바람직한 특성을 가지지 않는다. 예를 들어, 엘라스토머성 재료는 일반적으로 통기성 및 쾌 적한 촉감을 제공하는 특성이 없고, 부직 재료는 일반적으로 탄성을 제공하는 특성이 없다. 그러므로 두 재료를 구성 요소로 가지는 라미네이트는 각각의 재료에 개별적으로 없는 특성을 가지지 않을 것이다. 따라서, 라미네이트의 가공은 종종 그의 구성 요소들의 결핍을 극복하려고 시도한다.
구성 요소 결핍을 보상하는 것에 부가하여, 통기성 탄성 라미네이트에서 바람직할 수 있는 다른 특성들은 이런 라미네이트의 공급을 더 복잡하게 만든다. 예를 들어, 연성, 조절된 신축성 등이 바람직한 특성일 수 있다. 그러나 라미네이트에서 통기성 및 탄성을 보장하려고 노력하면서 라미네이트에 이러한 특성을 제공하는 것은 어려울 수 있다.
일회용 라미네이트를 제공하는 것에 다른 난점이 발생할 수 있다. 종종 일회용은 상대적으로 싼 라미네이트를 필요로 한다. 그러나, 통기성, 탄성 등의 바람직한 특성을 제공하려고 하면서도 상대적으로 싼 라미네이트를 제공하는 것은 극히 어려울 수 있다.
도 1은 바람직한 실시태양의 도면을 나타낸다.
도 2는 바람직한 실시태양의 도면을 나타낸다.
도 3은 도 2의 실시태양의 상면도를 나타낸다.
도 4는 바람직한 실시태양의 도면을 나타낸다.
도 5는 바람직한 실시태양의 부분도를 나타낸다.
도 6은 바람직한 실시태양의 도면을 나타낸다.
도 7은 바람직한 실시태양의 도면을 나타낸다.
본 바람직한 실시태양은 개선된 통기성 탄성 라미네이트와 그의 제조방법을 제공한다. 물건의 제조 또한 본원에 교시된다.
하나 이상의 본 발명의 실시태양의 세부사항은 첨부된 도면과 하기 설명에 제시된다. 본 발명의 다른 특징, 목적, 및 장점은 설명 및 도면으로부터, 그리고 청구항으로부터 명백할 것이다.
어떠한 적절한 재료일 수 있는 탄성 또는 엘라스토머성 ("탄성" 및 "엘라스토머성"은 본원에서 상호교환적으로 사용된다) 층이 사용된다. 예를 들어, 탄성층은 이소프렌, 부타디엔-스티렌 재료, 스티렌 블록 공중합체 (예를 들어, 스티렌/이소프렌/스티렌 (SIS), 스티렌/부타디엔/스티렌(SBS), 또는 스티렌/에틸렌부타디엔/스티렌(SEBS) 블록 공중합체), 올레핀 엘라스토머, 폴리에테르에스테르, 폴리우레탄 등을 포함하는 천연 중합체 재료 및 합성 중합체 재료를 포함할 수 있다. 특정한 바람직한 실시태양에서, 엘라스토머성 재료는 엘라스토머성 블록 공중합체인 쉘 케미컬 사(Shell Chemical Co.)의 크라톤(Kraton)® 엘라스토머성 수지와 같은 고성능 엘라스토머성 재료를 포함할 수 있다.
탄성층의 형태는 예를 들어 탄성 스트랜드, 탄성 부직, 탄성 박막, 탄성 접착제, 탄성 점착성 폴리머 웹, 탄성포 등과 같은 어떠한 적절한 종류일 수 있다. 특정한 바람직한 실시태양에서, 표피없는(skinless) 탄성체가 사용된다. 이는, 탄성체가 덜 탄성있는 표피층 없이 제공되는 것이다. 다양한 실시태양에서 예를 들어 증가된 통기성 등을 위한 슬릿이 있는 탄성체를 제공하는 것 또한 바람직할 수 있다.
탄성층에 적층된 것은 하나 이상의 비탄성 재료이다. 바람직한 실시태양에서 이들 재료는 비탄성층을 구성하고, 어떠한 적절한 재료로 될 수 있다. 이들은 본원에서 탄성층과 구별하기 위해 비탄성이라고 불리나, 본원에서 사용된 비탄성 재료는 탄성 성질을 가질 수 있다는 것을 이해해야 한다.
사용된 재료의 예는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 및 다른 이러한 중합체 재료와 같은 열가소성 박막 재료; 섬유 재료(섬유 웹, 직물 및(또는) 부직 재료, 예를 들면 폴리에스테르, 폴리올레핀, 아크릴, 레이온, 면, 및 다른 셀룰로스 재료, 열가소성 엘라스토머, 및 이들의 블렌드 등을 포함할 수 있음)을 포함한다. 바람직한 실시태양에서, 비탄성층은 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등과 같은 적절한 부직층으로 구성된다. 비탄성층의 형태는 예를 들어, 스펀본디드, 카디드, 열결합, 멜트블론 부직, 루즈 파이버(loose fiber), 또는 서로 다른 기초 중량, 섬유 조성, 서로 다른 구조, 길이, 지름 및 표면 마감된 섬유를 포함하는 다양한 직물과 같은 적절한 종류일 수 있다. 비탄성 재료는 또한 2 성분 섬유 또는 다양한 섬유 형상 및 구조 (예를 들어, 한 재료의 내부 코어 및 두번째 재료의 외부 코어를 가지는 것)를 포함할 수도 있다.
도 1로 넘어가면, 바람직한 실시태양의 도면을 나타낸다. 이 실시태양은 통기성 탄성 3층 라미네이트를 제공한다. 첫번째 비탄성체 공급원 (10)은 첫번째 비탄성 재료 (50)을 공급하기 위한 것이다. 이 실시태양에서, 비탄성체 공급원은 재료의 롤을 포함하는 것으로 나타내었으나, 상기 설명된 바와 같이, 어떠한 적절한 비탄성 재료가 사용될 수 있다. 따라서, 다양한 실시태양에서, 비탄성체 공급원 (10)은 제공되는 재료에 따라 어떠한 적절한 공급원일 수 있다. 예를 들어, 공급원은 미리 성형된 재료의 롤일 수 있거나, 또는 그 자리에서 재료를 성형하기 위한 장치 (예를 들어 압출기)의 일부일 수 있다.
도 1의 실시태양으로 돌아가서, 두번째 비탄성체 공급원 (15)는 두번째 비탄성 재료 (55)를 제공하기 위한 것이다. 이 실시태양에서 비탄성체 공급원은 재료의 롤을 포함하는 것으로 나타내었으나, 상기 설명된 바와 같이, 미리 성형된 재료의 롤, 압출 공급원, 카딩기 등과 같은 어떠한 적절한 비탄성 재료 공급원이 사용될 수 있다.
첫번째 비탄성 재료 및 두번째 비탄성 재료가 서로 동일하거나 또는 상이한 재료일 수 있다는 것을 주목해야 한다. 또한, 재료는 물리적인 치수에서도 다양할 수 있다. 예를 들어, 첫번째 비탄성 재료에 대해서는 좁은 폭이 바람직할 수 있다. 라미네이트의 두께, 층의 기초 충량 등과 같은 다른 특성 또한 모두 원하는 대로 변형될 수 있다.
도 1은 또한 탄성 재료 (60)을 제공하기 위한 탄성체 공급원(20)을 보여준다. 이 실시태양에서, 탄성 공급원은 용융되거나 또는 반-용융된 탄성 재료를 압출하기 위한 슬롯 다이 또는 블로운 다이를 포함하는 것으로 나타내었으나, 다양한 실시태양에서 어떠한 적절한 공급원이 사용될 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시태양에서 사용되는 탄성 재료는 층들 중 하나 이상이 탄성체일 수 있는 공압출된 복수층 구조일 수 있다. 또 다른 실시태양에서, 표피없는 탄성체가 사용된다. 따라서 이들 실시태양에서는 탄성층이 표피없이 (보통 탄성이 적음) 압출된다.
도 1은 또한 압력차 공급원 (30)을 제공한다. 압력차 공급원 (30)은 하기에 추가로 설명되는 것과 같이 라미네이트의 적어도 일부분을 파열시키기 위해 라미네이트에 압력차를 공급하기 위한 것이다. 바람직한 실시태양에서의 라미네이트의 파열은 3차원적인 천공이다. 천공은 공기 또는 원하는 다른 유체가 통과하도록 하여 라미네이트에 통기성을 제공하도록 하기 위해 제공된다.
압력차 공급원 (30)은 어떠한 적절한 공급원일 수 있다. 바람직한 실시태양에서, 압력차 공급원 (30)은 라미네이트의 한 쪽에 더 큰 압력을 야기하는 진공을 구성한다. 진공에 의해 생성된 압력차는 라미네이트를 파열시켜 천공을 제공할 것이다. 천공 한정 장치 (도 1에 나타내지 않음)도 사용될 수 있다. 바람직한 실시태양에서, 천공 한정 장치는 하기에 추가로 설명될 것과 같이, 압력차 공급원 (30)에 의해 생성된 천공 성형에 방향을 제공하기 위한 것이다.
압력 공급원 (35)는 하기에 추가로 설명될 것과 같이, 재료에 압력을 제공하기 위한 것이다. 압력 공급원으로 어떠한 적절한 공급원이 사용될 수 있지만, 바람직한 실시태양에서 닙 롤이 사용된다. 또한, 몇몇 실시태양은 압력 공급원이 없거나, 또는 압력차 공급원을 압력 공급원으로도 사용할 수 있다. 또한, 압력 공급원 (35)는 압력차 공급원이 재료에 압력을 가하는 영역 앞의 특정 구역에 존재하는 것으로 여기에 나타냈다. 그러나, 압력 공급원도 여기에 위치하거나, 또는 예를 들어 압력차 공급원이 압력차를 공급하는 구역; 압력차 구역 아래 등의 다른 구역에 대안적으로 위치할 수 있다는 것을 주목해야 한다.
첫번째 비탄성 재료 (50)은 탄성 재료 (60)과 접촉하도록 되어있다. 본원에서는 첫번째 비탄성체가 제공되는 쪽을 탄성체의 전면(male side)으로 설명할 것이다. 두번째 비탄성 재료 (55)는 또한 본원에서 설명한 탄성체의 후면(female side)에서 탄성 재료 (60)과 접촉한다. 이 실시태양에서 탄성 재료 (60)의 용융 또는 반-용융상은 첫번째 비탄성 재료 (50) 및 두번째 비탄성 재료 (55)가 전면 및 후면 양쪽에, 예를 들어, 재료 (50)을 60a 측으로, 재료 (55)를 60b 측으로 결합되는 정도를 제공한다. 압력 공급원 (35)와의 접촉 지점에서, 압력 공급원 (35)에 의해 가해진 압력이 첫번째 비탄성 재료 (50) 및 두번째 비탄성 재료 (55)를 각 면에 접착시키는 것을 돕기 때문에, 재료들이 결합될 수 있다.
표피없는 탄성체가 사용되는 이들 실시태양에서, 예를 들어 공압출기를 제공할 필요가 없기 때문에 공정이 단순화된다는 것을 주목하여야 한다.
이제, 이후 라미네이트로 지칭될 결합된 재료들을 압력차 공급원 (30)에 제공한다. 탄성체의 전면 상의 첫번째 비탄성 재료 (50)은 압력차 공급원 (30) 및 탄성 재료 (60) 사이에 삽입된다. 첫번째 비탄성 재료 및 탄성체 모두는 압력차 공급원 (30) 및 두번째 탄성 재료 (55)에 삽입된다. 여기서 압력차 공급원 (30)은 라미네이트에 파열을 제공하기 위한 압력차를 제공한다. 파열은 3차원 천공의 형태이다. 이들 3차원 천공은 라미네이트 및(또는) 제품을 사용할 때 유체가 개입되는 경우 특히 바람직하다. 그러나 실시태양은 또한 원하는 다른 적절한 천공법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 실시태양은 압력차 공급원 대신에 또는 그 이외에 슬릿팅 또는 다른 방법을 사용할 수 있다.
간단히 도 2로 넘어가면, 바람직한 실시태양의 파열 방법의 도면이 나타나 있다. 라미네이트 (110)은 천공 한정 장치 (120)을 통과한다. 이 실시태양에서, 천공 한정 장치 (120)은 본원에서 20 스퀘어로 지칭되는, 사각형 패턴 내에 선형 인치 당 20개 천공이 있는 스크린을 포함한다. 다른 적절한 천공 한정 장치는 다른 실시태양에서 사용된다. 예를 들어, 천공 한정 장치는 다양한 백분율의 개구 면적, 천공 크기, 구조 등을 제공할 수 있다.
바람직한 실시태양은 또한 라미네이트에서 일반적으로 일정한 유체 통과 부피를 유지하면서도 패턴이 다양할 수 있다. 예를 들어, 라미네이트에서 많은 수의 작은 천공이 바람직할 수 있고, 동일한 라미네이트의 다른 구역에서는 적은 수의 큰 천공이 바람직할 수 있다. 다양한 패턴의 사용은 통과 부피에 영향을 끼치지 않을 수 있다: 예를 들어, 일정 표면적에 수가 많은 작은 천공은 동일한 표면적에 수가 적고 더 큰 천공에서의 유사한 통과 부피와 동등할 수 있다.
라미네이트가 천공 한정 장치 (120)을 통과할 때, a로 나타낸 방향에서, 진공 공급원 (130)이 라미네이트에 진공을 공급한다. 진공력은 천공 한정 장치에서 천공 내로 이들 영역을 끌어당김으로써 라미네이트의 영역을 신장시키기에 충분하고, 천공 내의 라미네이트 영역은 신장 한계를 넘어 응력을 받을 것이고, 파열될 것이다. 파열은 천공 한정 장치 (120)에 의해 제공된 패턴에 따라 일어날 것이다.
특정 실시태양에서, 적층 전에 탄성체에만 압력차를 가하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 압력차 공급원은 적층 전에 탄성체를 파열시킬 수 있다.
(135)에 나타낸 결과 패턴과 함께 도 2의 공정의 상면도가 도 3에 나타나 있다. 다양한 생산 원인 (예를 들면, 압력차에 대한, 제1 비탄성 재료에 의한 저항성) 때문에, 천공기 패턴을 반영하는 패턴은 패턴 (135a)에서와 같이 라미네이트 상에 존재하지 않을 수 있다. 천공 한정 장치 및 압력차 공급원은 재료의 성질 및 그들의 배열에 따라 조정이 필요할 수 있다. 이러한 조정을 달성하기 위해 몇몇 실시태양에서 피드백 방법이 바람직할 수 있다.
패턴 형성, 다양한 천공, 및 다른 원하는 속성이 1종 이상의 천공 한정 장치의 사용 및(또는) 적절한 천공 한정 장치, 예를 들어 핀 펀칭의 사용을 통해서도 제공될 수 있다. 예를 들어, 한 영역의 장치는 한 패턴의 천공을 제공할 수 있고, 다른 영역의 장치는 다른 원하는 패턴을 제공할 수 있다.
천공 한정 장치는 압력차 공급원에 의해 가해지는 압력차에 변형을 제공한다. 만약 진공형 압력차 공급원이 사용되면, 공급원으로부터 라미네이트로 이어지는 벤투리관으로 구성된 천공 한정 장치는 공급원에 의해 제공되는 진공을 변형시킬 것이다.
어떠한 천공 한정 장치도 장치 내로 탄성 또는 비탄성 재료가 끌려들어가는 것의 결과로써 막힘 또는 다른 방해가 일어날 수 있다. 따라서, 세척형 장치를 제공하는 것이 바람직하다. 어떠한 적절한 세척형 장치, 예를 들어 슬롯형 스크린, 밴즈 어크로스 스크린(bands across screen) 등과 같은 것이 사용될 수 있다. 또한, 천공 한정 장치 상의 어떠한 천공의 각도와 같은 천공 파라미터가 변화할 수 있다. 바람직하게 변할 수 있는 다른 파라미터는 온도, 압력차 강도, 압력차 적용 시간 등도 포함한다.
도 1의 실시태양으로 돌아오면, 상기 설명된 바와 같이 첫번째 비탄성 재료 (50) 및 두번째 비탄성 재료 (55)의 결합이 몇 가지 방식으로 일어날 수 있다. 탄성 재료 (60)의 용융 또는 반-용융상과의 접촉을 통해 몇몇 결합이 일어난다. 결합은 또한 도 1의 실시태양에 관련하여 상기에 설명된 바와 같이, 압력 공급원에 의해 압력이 가해지는 것을 통해 일어날 수도 있다. 결합은 압력차에 의해 가해지는 압력을 통해 일어날 수 있다. 예를 들어, 특정 실시태양에서, 진공은 재료에 압력을 제공할 것이고, 압력 공급원에 부가하여 또는 압력 공급원을 대신하여 그것들을 함께 끌어들일 것이다.
어떠한 적절한 방법이든 이 실시태양 또는 다른 실시태양에서 원하는 대로 변형될 수 있다. 따라서, 예를 들면 탄성 재료의 상을 제조하는 것, 예를 들어, 용융상을 유지하기 위해 비탄성체에 접촉할 때 재료를 가열상태로 유지하는 것에 의해, 더 완전한 정도의 결합이 탄성층과 비탄성 재료 사이에 존재할 수 있다. 다른 예로써, 탄성체를 점착 상으로 냉경시키는 것은 덜 포괄적인 정도의 결합을 제공한다.
결합도 다양한 실시태양에서 원하는 대로 조절될 수 있다. 예를 들어, 제조 공정 중에 탄성 재료상을 교차하는 것은 선택적으로 결합된 부분을 제공할 수 있다. 상대적으로 용융된 탄성 재료상은 상대적인 고체상에 이어져 일반적으로 증가및 감소된 결합 부위를 제공한다. 다른 예로써, 다양한 압력이 재료에 가해져, 더 많고, 더 적은 결합 영역을 제공한다.
다른 예로써, 압력차 공급원 및(또는) 압력 공급원은 라미네이트의 다양한 결합 부위를 제공하도록 배열될 수 있다. 또 다른 예로써, 결합 시간, 결합이 발생하는 온도, 결합하는 동안 재료에 가해지는 압력과 같은 파라미터는 모두 원하는 대로 변할 수 있다. 다양한 결합 부위는 예를 들어 비탄성체 및 탄성체 사이와 같은 곳에 공기 채널을 부여하여 라미네이트에 조절가능한 통기성, 경사, 및 촉감 성질을 추가로 제공할 수 있다.
실시태양은 또한 서로 상이한 수의 층을 가지는 라미네이트를 제공할 수 있다. 예를 들어, 2층 라미네이트는 비탄성 및 탄성층을 가지도록 제공될 수 있다. 2층 실시태양에서, 비탄성층은 탄성층의 후면 또는 전면 상에 제공될 수 있다. 다른 예로써, 3층 라미네이트는 두 개의 탄성층과 한 개의 비탄성층을 가지거나, 또는 대안적으로, 두 개의 비탄성층과 한 개의 탄성층을 가지도록 제공될 수 있고, 4층 라미네이트는 두 개의 비탄성층과 두 개의 탄성층, 또는 대안적으로 세 개의 비탄성층과 하나의 탄성층을 가지는 등으로 제공될 수 있다.
다른 적층 방법도 사용될 수 있다. 예를 들어, 비탄성 재료는 열 핀 천공법, 접착제 결합법, 열 결합법, 초음파 결합법, 또는 다른 적절한 방법과 같은 어떠한 적절한 방법을 사용하여, 전체 또는 부분적으로 결합될 수 있다.
도 4로 넘어가면, 탄성층과 비탄성층의 바이라미네이트를 제공하는 바람직한 실시태양의 도면을 나타낸다. 탄성 점착성 중합체 웹 (410)은 비탄성 재료, 여기서는 프리슬릿 부직 재료 (420) 상에 직접 압출된다. 비탄성체는 탄성체의 후면에 결합하여 일반적으로 (430)에 보이는 라미네이트를 생성한다. 기계 방향은 화살표 b의 방향으로 나타낸다. 다양한 온도, 시간, 진공 및 다른 파라미터는 사용된 재료의 종류, 원하는 결합의 정도, 사용된 특정 방법 또는 기기 등에 따라 다양한 실시태양에서 다양할 것이라는 것을 주목해야 한다.
상기 설명된 바와 같이, 다양한 실시태양에서 사용되는 비탄성 재료는 어떠한 적절한 종류 및 형태일 수 있다. 또한, 비탄성체 또한 열적, 화학적, 기계적 등으로 변형될 수 있다. 예를 들어, 도 4의 라미네이트에서, 비탄성 재료는 (425)에서 일반적으로 보여지는 것처럼 적층 전에 슬릿된다. 부직 재료에 슬릿 또는 절개를 제공하는 것에 의해, 신장력의 기계적 특성이 재료에 가해진다. 물론, 절개의 종류, 절개 패턴의 수 등은 원하는 대로 사용될 수 있다.
예를 들어, 도 5는 절개 장치의 예를 나타낸다. 롤 (502)은 원통형 롤 (502)의 중앙을 통해 지나가는 세로축에 실질적으로 평행하게 뻗은 복수 개의 칼날 영역 (506)을 포함한다. 칼날 영역 (506)은 복수 개의 칼날 (507)을 포함한다. 롤 (504)은 롤 (502) 상에 장력 영역 (507)으로 맞물린 복수 개의 칼날 (510)을 포함한다. 수직 재료가 서로 맞물리는 롤 (502) 및 (504) 사이로 통과할 때, 칼날 (507)은 다른 것은 그대로 두면서 부직 재료의 영역을 절개할 것이다.
대안적으로, 롤 (504)는 연성 고무, 강철, 또는 다른 재료로 이루어질 수 있다. 재료가 칼날 있는 롤 (502) 및 롤 (504) 사이를 통과할 때, 재료는 원하는 대로 절개될 것이다.
천공 또는 절개를 통해 부여되는 특성은 원하는 대로 변할 수 있다. 예를 들어, 다양한 바람직한 실시태양의 절개는 소정의 특성을 제공하기 위해 다양한 수, 패턴, 위치 및(또는) 방향일 수 있다. 예를 들어, 소정의 신축성은 특정 수, 패턴, 위치 및(또는) 방향의 슬릿 및(또는) 다른 절개를 통해 제공될 수 있다. 다른 실시태양에서, 절개의 종류 자체는 다양할 수 있고, 예를 들어, 다양한 형상이 원하는 소정의 파라미터를 부여하는 한, 원하는 대로 사용될 수 있다 (예를 들어, 폭 좁은 직사각형, S형 곡선, 아치, V형 등). 수, 패턴, 위치 및(또는) 방향과 마찬가지로, 종류도 혼합될 수 있다. 물론, 라미네이트에 신장성 구간 또는 영역을 제공하도록, 절개 영역에 비절개 영역을 삽입할 수도 있다.
절개의 변형 (특히 바람직한 실시태양에서와 같이 슬릿을 만들 것인지 말것인지) 및 그 후의 신축성과 같은 소정의 파라미터의 변형은 라미네이트로부터 제작되는 그 후의 제품들에 이용될 수 있다. 예를 들어, 가변 신축성 및(또는) 다른 특성의 영역 (예를 들어, 통기성)은 기저귀 제품 제조를 위해 라미네이트 내에서 제공될 수 있다. 이러한 라미네이트는 더 큰 신축성 및 더 작은 신축성의 구간을 가지므로, 유아의 엉덩이를 덮는데 사용될 라미네이트의 다른 부분이 더 작은 신축성을 가질 것인 반면, 다리 둘레 부위를 제작하는데 사용될 라미네이트의 부분은 더 큰 신축성을 가질 것이다. 유사하게, 라미네이트가 접착을 위한 기저귀 탭에 사용될 것이라면, 라미네이트에 더 큰 신축성이 부여될 것이지만, 가랑이 부분을 가로질러 사용될 라미네이트에서는 더 작은 신축성이 바람직할 수 있다.
다양한 바람직한 실시태양에서, 절개는 슬릿이다. 프리슬릿 재료 또한 사용될 수 있다. 특히 바람직한 실시태양에서 사용되는 슬릿이 있는 부직 재료는 한국의 락 인더스트리즈(Lark Industries)에서 제조된 것으로, 낮은 박리성 및 보풀성을 가진다. 예를 들어, 몇몇 바람직한 실시태양에서, 탄성 점착성 폴리머 웹은 프리슬릿 부직 재료 상에 직접 압출된다.
다양한 실시태양은 기계 방향 또는 교차 방향 및(또는) 그의 조합에 관한 각도로 교차 방향, 기계 방향으로 라미네이트의 신장성을 제공할 수 있으므로, 두 축 방향으로 신장 가능한 실시태양이 제공될 수 있다.
도 6은 다른 실시태양을 나타낸다. 부직 웹 (631)은 복수 개의 절개 (예를 들어, (635), (636), (637) 및 (638))을 가진다. 엘라스토머성 부재 (나타내지 않음)는 그후 부직 웹 (631)에 적층된다. 기계 방향이 화살표 c로 나타나있다.
물론, 다른 실시태양에서, 열 핀 천공법, 접착제 결합법, 열 결합법, 초음파 결합법, 또는 다른 어떠한 결합 방법과 같이 당업계의 적절한 적층 방법이 사용될 수 있다.
라미네이트는 원하는 대로 어떤 수의 층을 가질 수 있다. 상기 설명한 바와 같이, 탄성 재료의 양 면 어느 쪽에 결합하는 것도 가능하므로, 2층 라미네이트 또는 바이라미네이트가 바람직할 수 있다. 예를 들어, 도 4는 2층 실시태양을 형성하는 방법을 나타낸다. 상기 설명된 것과 유사한 방법에 따라 적층되지 않는다면, 추가적인 층은 열 핀 천공법, 접착제 결합법, 열 결합법, 초음파 결합법, 또는 다른 적절한 방법과 같은 당업계에 알려진 어떠한 적절한 방법을 통해 라미네이트에 결합될 수 있다.
다른 바람직한 실시태양의 트리라미네이트는 도 7에 나타나 있다. 탄성 라미네이트 (722)는 첫번째 부직층 (724), 탄성 박막층 (728), 및 두번째 부직층 (732)의 3층으로 이루어져 있다. 탄성 라미네이트 (722)는 첫번째 부직층 (724)를 스크린 (726)에 도입함으로써 형성된다. 탄성 박막 재료 (728)는 첫번째 부직층 (724) 상에 다이 (730)로부터 압출되는 반면, 첫번째 부직층 (724)는 스크린 (726) 상에 위치해 있다. 두번째 부직 (732)은 첫번째 부직 (724) 반대편에 도입되고, 탄성 박막 재료 (728)에 결합된다. 두번째 부직 (732)은 탄성 박막 재료 (728)가 아직 융통성 있을 때, 탄성 박막 재료 (728)에 열결합하여 도입된다. 대안적으로, 두번째 부직 (732)은 열 핀 천공법, 압력차 결합법, 접착제 결합법, 열 결합법, 초음파 결합법, 또는 다른 어떠한 적절한 방법을 통해 탄성 박막 재료에 결합될 수 있다. 일단 두번째 부직 (732)이 이미 첫번째 부직 (724)에 결합된 탄성 박막 재료 (728)에 결합되면, 라미네이트 (734)가 형성된다. 한 예에서, BBA 논우븐스(Nonwovens)에서 BBA 699D로 판매되는 스펀 본드 폴리프로필렌 부직 웹 16 gsm (제곱 미터 당 그람)이 두번째 부직 (732)으로 사용되었고, BBA 논우븐스에서 BBA 333D로 판매되는 카딩된 폴리프로필렌 부직 웹 24 gsm이 첫번째 부직 (724)로 사용되었다.
라미네이트의 추가적인 처리는 몇몇 바람직한 실시태양에서 바람직하다. 예를 들어, 라미네이트는 원하는 신축성을 제공하기 위해 활성화될 수 있다. 활성화는 어떠한 적절한 수단, 예를 들어, 링 롤링, 서로 맞물리는 기어, 1축 또는 2축 방향 등을 통해 일어날 수 있다. 활성화는 비탄성 재료 또는 재료의 섬유를 파열시키거나 또는 연장하는 것을 통해 라미네이트 탄성을 증가시킬 수 있다.
보통, 라미네이트 신장은 방향적으로 특정해서, 예를 들어, 신장은 기계 방향 (MD), 역방향 (TD) (교차 방향 (CD)으로도 알려져 있음), 대각선 방향, 방향들의 조합으로 이루어질 수 있다. 또한, 활성화는 라미네이트 전체를 따라서, 또는 라미네이트의 소정 구역에서 일어날 수 있다.
활성화를 통해 부여된 특성은 원하는 대로 변할 수 있다. 예를 들어, 다양한 바람직한 실시태양에서의 활성화는 소정의 특성을 제공하기 위해 다양한 패턴, 위치 및(또는) 방향으로 일어날 수 있다. 예를 들어, 소정의 신축성은 특정 패턴, 위치 및(또는) 방향의 신장된 라미네이트를 통해 제공될 수 있다. 다른 실시태양에서, 활성화의 정도는 변할 수 있는데, 예를 들어, 약하게 활성된 영역은 라미네이트에 약한 탄성을 주는데 사용될 수 있고, 강하게 활성화된 영역은 라미네이트에게 강한 탄성 영역을 제공하도록 사용될 수 있다. 물론, 활성화된 영역에 비활성화된 영역을 삽입하여 라미네이트에 신장성 구간 또는 영역을 제공하도록 할 수도 있다.
활성화 및 그 후의 신축성과 같은 소정의 파라미터 변화는 제품을 제조하도록 의도된 웹 내일 수 있다. 예를 들어, 가변 신축성 및(또는) 다른 특성 (예를 들어, 통기성)의 구역은 기저귀 제품 제조를 위해 라미네이트 내에 제공될 수 있다. 이러한 라미네이트는 더 큰 신장력 및 작은 신축성 구간을 가질 수 있어서, 아기 엉덩이를 덮도록 사용될 라미네이트의 다른 부분이 작은 신축성을 가질 것에 비해, 다리 주변 부위를 제조하는데 사용될 라미네이트의 부분은 더 큰 신축성을 가진다. 유사하게, 라미네이트가 기저귀 탭에서 사용될 것이라면, 라미네이트에 더 큰 신축성이 가해질 것이지만, 가랑이 부분을 가로질러 사용될 라미네이트에는 작은 신축성이 바람직할 것이다.
물론, 천공된 비탄성 재료는 신장된 라미네이트와 조합하여서도 사용될 수 있다.
라미네이트는 그들의 제조의 결과로써 다양한 특성을 가진다. 예를 들어, 다양한 탄성 및 비탄성 재료는 결합, 연성, 탄성, 통기성 등의 다양한 특성을 제공할 것이다. 사용된 재료에 의해 제공되는 특성에 부가하여, 바람직한 실시태양의 다양한 방법이 결합, 연성, 탄성, 및 통기성의 라미네이트 특성을 변형할 것이다.
라미네이트 특성을 변형하는데 사용되는 방법은: 결합에 앞서 탄성 재료의 상을 변형하는 것; 압력차 공급원에 의해 가해지는 압력차를 변형하는 것; 압력 공급원에 의해 부여되는 압력을 변형하는 것; 비탄성 재료의 천공을 변형하는 것; 천공 한정 장치로 제공되는 천공을 변형하는 것; 라미네이트 및(또는) 라미네이트 구성요소의 다양한 2차 처리 (예를 들어 플라즈마 처리) 및 적층 후 라미네이트의 신축성 변형이다.
예를 들어, 결합은 바람직한 실시태양의 방법의 다양한 파라미터의 변형을 통해 변형될 수 있는데, 예를 들어, 결합 전 탄성 재료의 상을 변형하는 것은 결합 강도를 변형시킬 것이고; 압력 공급원에 의해 부여되는 압력을 변형하는 것은 결합 강도를 변형시킬 것이고; 압력차 공급원에 의해 부여되는 압력차를 변형하는 것은 결합 강도, 라인 속도를 변형시킬 것이고, 접착제 결합 전 탄성체의 플라즈마 처리, 사용되는 재료의 종류 등도 결합 강도를 변형시킬 것이다.
다른 예로써, 라미네이트의 연성은 바람직한 실시태양의 방법의 다양한 파라미터의 변형을 통해 변형될 수 있는데, 예를 들어, 압력 공급원에 의해 부여되는 압력을 변형하는 것은 탄성체 내에 비탄성체의 함입을 변형할 것이므로, 라미네이트의 느낌을 변형시킬 것이고; 압력차 공급원에 의해 부여되는 압력차를 변형하는 것은 탄성체 내의 비탄성체의 함입을 변형할 것이므로 라미네이트의 느낌을 변형시킬 것 등이다.
다른 예로써, 라미네이트의 탄성은 바람직한 실시태양의 방법의 다양한 파라미터의 변형을 통해 변형될 수 있는데, 예를 들어, 비탄성에 제공된 천공을 변형하는 것은 탄성을 변형시킬 것이고, 라미네이트 신축성의 변형은 탄성을 변형시킬 것이다.
다른 예로써, 라미네이트의 통기성은 바람직한 실시태양의 방법의 다양한 파라미터의 변형을 통해 변형될 수 있는데, 예를 들어, 온도 및 탄성 재료 상의 조절, 적절한 천공 한정 장치로 제공된 천공의 변형; 압력차 공급원에 의해 부여되는 압력차의 변형은 생성된 천공의 속성을 변형시킬 것이다.
다양한 바람직한 실시태양에서, 상기 설명된 방법 및(또는) 상기 설명된 방법들의 조합은 결합 강도, 연성, 탄성, 및 통기성과 같은 원하는 특성을 가지는 라미네이트를 제공하기 위해 사용될 수 있다.
라미네이트의 제작 또한 원하는 특성을 제공하도록 변형될 수 있다. 따라서, 라미네이트가 원하는 특성을 가지는 최종 응용에서 사용될 용도로 맞춰질 수 있음을 주목하야 한다. 예를 들어, 라미네이트는 라미네이트의 구역에서 특정한 특성을 제공하도록 형성될 수 있다. 이런 것들은 라미네이트의 영역 또는 구역을 포함할 수 있다. 이러한 영역적인 맞춤의 예로써, 비탄성 재료 구역의 선택적인 천공에 관해 상기에서 설명하였다. 다른 예는 라미네이트의 각 면에 맞춰진 상이한 특성을 가지는 라미네이트를 제공하는 것이다. 예를 들어, 라미네이트는 더 부드럽고 덜 부드러운 면으로 제작될 수 있다. 이러한 라미네이트의 용도는 속옷에서, 더 부드러운 면을 착용자의 피부에 인접하도록 하고, 덜 부드러운 면이 바깥을 향하도록 하는 것일 수 있다.
다양한 실시태양에서, 예를 들어 성인, 아동 또는 유아 실금용품 (기저귀, 반바지 등), 여성 위생 제품 (예를 들어, 여성 생리용품, 생리대, 팬티라이너 등), 멸균 및 비-멸균을 포함하는 랩 (예를 들어, 흡수 영역이 있거나 없는 붕대), 및 다른 1회용 및(또는) 다회용 제품들을 포함하는 흡수용품; 예를 들어, 인간 또는 동물 신체에 맞춰진 용품 (예를 들어, 속옷, 내의 및 겉옷을 포함하는 의복, 의상, 예를 들어, 언더셔츠, 브라, 반바지, 팬티 등, 욕의, 커버올, 양말, 머리 덮개 및 밴드, 모자, 벙어리 장갑 및 장갑 안감, 의료용 의상 등), 침대 시트; 의료용 멸균천; 포장재; 방어막; 가구; 사무실; 의료 또는 건설재; 포장 재료 등; 치료용 장치 및 랩과 같은 다양한 종류의 물건에서 전체 또는 부분적으로 사용될 수 있다.
라미네이트는 어떠한 적절한 방식으로 변형될 수도 있는데, 예를 들어, 라미네이트는 꼬매고, 결합하고, 인쇄하고, 절단하고, 성형하고, 접착시키고, 홈을 파고, 멸균될 수 있다.
본 발명이 다양한 특정 실시태양과 관련하여 설명되었으나, 다양한 변형이 본 발명의 개시내용으로부터 명백할 것이고, 이는 하기 청구항의 권리 범위 내에 포함될 것이 의도되었다.

Claims (75)

  1. 부직 비탄성 재료를 포함하는 제1 비탄성 층을 용융된 탄성 재료에 접촉시켜 라미네이트를 형성하는 단계;
    상기 제1 비탄성 층이 천공 한정 장치와 상기 탄성 재료 사이에 삽입되도록 하는 제1 방법 또는 상기 탄성 재료가 천공 한정 장치와 상기 제1 비탄성 층 사이에 삽입되도록 하는 제2 방법 중 한 방법으로 상기 라미네이트를 천공 한정 장치에 도입하는 단계; 및
    상기 라미네이트에 가해지는 진공을 통해 압력차를 가하여 천공된 라미네이트를 형성하는 단계를 포함하여 구성되고,
    상기 부직 비탄성 재료는 열가소성 박막 재료 또는 섬유 재료로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 라미네이트 형성 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 비탄성 층 또는 상기 탄성 재료에 비탄성 재료를 포함하는 제2 비탄성 층을 도입하는 것을 추가로 포함하는 라미네이트 형성 방법.
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  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 비탄성 층이 천공된 것인 라미네이트 형성 방법.
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  6. 제2항에 있어서,
    상기 제2 비탄성 층을 상기 탄성 재료에 접촉하는 단계; 및 상기 제1 비탄성 층, 상기 탄성 재료 및 상기 제2 비탄성 층의 라미네이트를 상기 천공 한정 장치에 제2 방법으로 도입하는 단계를 추가로 포함하는 라미네이트 형성 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 라미네이트를 압력 공급원에 도입하는 단계를 추가로 포함하는 라미네이트 형성 방법.
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  18. 제1 부직층을 진공 형성 스크린에 도입하는 단계;
    스크린 반대편의 제1 부직층 상에 열가소성 엘라스토머성 박막 재료를 압출하는 단계;
    제1 부직층 반대편의 스크린 상에 진공을 가하여 제1 부직층에 대향하여 열가소성 엘라스토머성 재료를 끌어당겨 부직을 엘라스토머성 재료에 결합시키고, 엘라스토머성 재료에 불규칙한 천공을 생성하도록 하는 단계;
    제2 부직층을 제1 부직층 반대편의 엘라스토머성 재료에 결합하여 3층 라미네이트를 형성하고, 라미네이트를 점증적으로 신장시켜 엘라스토머성 라미네이트를 형성하는 단계
    를 포함하는 라미네이트 형성 방법.
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