KR101132912B1

KR101132912B1 - 일회용 물품용 도마뱀붙이-형 체결구

Info

Publication number: KR101132912B1
Application number: KR1020067012916A
Authority: KR
Inventors: 제프리 딘 린드세이; 풍-조우 첸; 리사 유; 나데즈다 에프레모바
Original assignee: 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 2003-12-29
Filing date: 2004-12-16
Publication date: 2012-04-27
Also published as: WO2005065619A1; EP1699403A1; US7811272B2; US20050148984A1; EP1699403B1; KR20060114356A; CN1897906A

Abstract

일회용 흡수성 물품은 기질 상에 배치된 접착성 털을 갖는 나노제작된 부착 수단을 가지며, 여기에서 상기 털은 중합체성 필름 또는 섬유성 웹을 갖는 마주보는 표면을 접착성으로 결합시키는 데 효과적이다. 또 하나의 구현예에서, 흡수성 물품은 기질, 및 바닥 부분, 중간 부분 및 상단 부분을 가지며 약 0.5 미크론 내지 약 8 미크론의 높이 및 약 0.05 미크론 이상의 직경을 갖는 상기 기질로부터 일어선 복수의 접착성 털을 포함하는 도마뱀붙이-형 체결구를 갖는다.

체결구, 흡수성 물품, 도마뱀붙이-형

Description

일회용 물품용 도마뱀붙이-형 체결구 {Gecko-like Fasteners for Disposable Articles}

전통적으로, 접착성 물질은 만지기에 끈적한 젖은 풀-같은 물질을 포함하며 제거 시 잔류물을 남기는 경향이 있다. 뿐만 아니라, 이러한 물질은 사용이 제한되는 경향이 있다. 예를 들면, 그들의 효능은 수중에서, 진공에서, 특정 플라스틱 위에서, 특정 직물 등의 위에서 실질적으로 감소될 수 있다. 후크-및-루프 형 체결구는 전통적인 풀-같은 접착제 물질에서 지적된 결함의 일부를 극복할 수 있지만, 그러한 체결구를 가능하게 하려면 이중 표면(즉, 서로를 결합시키도록 고안된 2 개의 별도 표면)이 필요하다. 자석 또한 전통적인 풀-같은 접착제 물질에서 지적된 결함의 일부를 극복할 수 있지만, 자석은 철-함유 물질에 제한된다. 그러한 난점은 일회용 흡수성 물품을 체결할 때 특별히 지적된다.

도마뱀붙이는 매끈한 소수성 및 친수성 표면을 포함하는, 많은 다양한 종류의 표면에 대하여 기어오르고 들러붙는 현저한 능력을 갖는다. 도마뱀붙이의 발을 조사해보면 다수의 강모라 불리는 미세한 털이 이러한 부착의 주체임을 알 수 있다. 0.2 내지 0.5 미크론 범위의 직경을 갖는 상기 도마뱀붙이의 강모는 도마뱀붙이가 횡단하고자 하는 어떠한 표면의 현미경적 구조에도 잘 일치되도록 적응된다. 강모가 표면에 접촉할 때, 상기 강모와 마주보는 표면 사이의 인력은 강모로 하여금 각각 100 나노뉴턴(nN) 정도의 힘으로 부착되는 것을 가능하게 할 수 있다. 동시에, 강모는 상기 강모를 벗겨버리도록 도마뱀붙이의 발끝을 말리게 하는 것으로 예측되는 것에 의해 반대 표면으로부터 쉽게 분리될 수 있다. 도마뱀붙이의 움직임은 상기 강모가 반대 표면에 반복적으로 부착되고 반대 표면으로부터 제거되는 것을 가능하게 한다. 도마뱀붙이의 접착 원리는 문헌[Kelly Autumn 등, "Evidence for van der Waals Adhesion in Gecko Setae," Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, Vol. 99, No. 19, pp. 12,252 - 12,256 (Sept. 17, 2002); 및 Robert J. Full 등, "Adhesive Microstructure and Method of Forming the Same", WO 01/49776, published July 12, 2001]에 더욱 상세히 기재되어 있으며, 상기 두 문헌은 모두 그 전체로서 참고문헌으로 도입된다. 생물유사한 도마뱀붙이-형 접착제의 구성 원리는 또한 2002년 7월 18일자 출원된 미국 특허 출원 제 10/197763 호 (Fearing 등) 및 2002년 1월 2일자 출원된 미국 특허 출원 제 10/039574 호(Autumn 등)에 개시되어 있으며, 두 특허 모두 여기에 참고문헌으로 도입된다.

따라서 본성이 건조한 일회용 흡수성 물품을 위한 체결 수단을 수득하는 것이 바람직하다. 또한 그러한 체결구는 필요할 때에만 점착성이도록 하는 것이 바람직하다. 그러한 체결구는 제거 시 잔류물을 남기지 않을 것이 또한 바람직하다. 그러한 체결구는 또한 대부분의 표면에 점착될 것이 바람직하다. 또한 그러한 체결구는 접착을 위해 단 하나의 표면을 필요로 하는 것이 바람직하다.

요약

일반적으로, 본 발명의 하나의 실시예에 따르는 일회용 흡수성 물품은 적어도 하나의 나노제작된 도마뱀붙이-형 체결 수단을 포함한다. 상기 체결 수단은 바닥 부분, 중간 부분 및 상단 부분을 갖는 털을 포함한다. 상기 털은 약 0.5 미크론 내지 약 8 밀리미터의 높이 및 약 0.05 미크론의 직경을 가지며, 하나의 구현예에서는 1 평방 미터 당 털 500 개 이상의 충진 밀도를 가질 수 있다.

본 발명의 하나의 구현예에서, 상기 털은 약 1 미크론 내지 약 1000 미크론의 첫 번째 거리만큼 떨어져 배치된다. 상기 털은 또한 약 1 미크론 내지 약 1000 미크론의 두 번째 거리만큼 떨어져 배치될 수 있다. 상기 첫 번째 거리 대 털의 직경의 비는 약 3 내지 약 100일 수 있고, 상기 두 번째 거리 대 털의 직경의 비도 약 3 내지 약 100일 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 털의 높이 대 직경 비는 약 2 내지 약 1000일 수 있다.

본 발명의 하나의 실시예에서, 적어도 하나의 털은 기질 평면에 수직이다. 또 하나의 실시예에서, 적어도 하나의 털은 상기 기질의 평면에 대하여 0 내지 90°사이의 각으로 배향될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 적어도 하나의 털은 선대칭이고, 뿐만 아니라 납작하게 된 말단 부분을 가질 수 있다.

본 발명의 하나의 실시예에서, 적어도 하나의 털은 중공의 것이다. 다른 실시예에서, 적어도 하나의 털은 미소구, 탄소 나노튜브, 제올라이트와 같은 중공의 재료를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 상기 털은 사이클로덱스트린, 다면체 올리고머성 실세퀴옥산, 크라운 에테르 등과 같은 중공 쳄버를 갖는 분자를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 체결 수단의 기질은 단일 층이거나 다수의 층을 가질 수 있다. 기질은 또한 다양한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 기질은 필름일 수 있고, 이는 또한 천공되거나 엠보싱될 수 있다. 필름은 또한 섬유성 웹일 수 있다. 그러한 웹은 액체 비투과성일 수 있고, 멜트블로운 또는 활성화된 탄소 직물과 같은 다수의 물질을 포함할 수 있다. 일반적으로, 기질은 특히, 크레이프되거나, 엠보싱되거나, 천공되거나 적어도 한 면에 피복될 수 있다. 상기 기질은 또한 탄성 또는 신장성의 영역을 함유할 수도 있다. 또한, 기질의 두께는 균일하거나 불균일할 수 있다.

본 발명의 추가 실시예에서, 체결구는 물품을 그 자체에, 또는 다른 물체에 체결하기 위해서, 또는 물품의 둘 이상의 요소를 결합시키기 위해 적응될 수 있다. 체결구는 또한 필요할 때까지는 접착을 방지하도록 보호성 물질을 포함할 수 있다.

개개의 강모는 청결하고 편평한 실리콘 웨이퍼에 대하여 측정할 경우, 각각이 평균적으로, 약 10 나노뉴턴(nN) 이상, 특정하게는 약 30 nN 이상, 더욱 특정하게는 약 50 nN 이상, 가장 특정하게는 약 70 nN 이상의, 약 20 nN 내지 약 2,000 nN, 또는 약 40 nN 내지 약 800 nN의 예시적 범위인 접착력을 제공하도록 적응될 수 있다.

일반적으로, 일회용 흡수성 물품을 체결하기 위한 본 발명의 하나의 실시예에 따르는 방법은 일반적으로, 기질로부터 일어선, 약 0.5 내지 약 8 밀리미터의 높이 및 약 0.05 미크론 이상의 직경을 갖는 접착성 털을 포함하는 도마뱀붙이-형 체결구, 및 합성 또는 천연 물질을 포함할 수 있고 친수성 또는 소수성의 성질을 포함할 수 있는 마주보는 표면을 포함한다. 또한, 상기 마주보는 표면은 매끈하거나 질감을 가질 수 있고, 실질적으로 액체 투과성 또는 액체 비투과성이며, 실질적으로 굴곡성 또는 비굴곡성, 다공성 또는 비다공성이고, 굴곡성 또는 비굴곡성일 수 있다.

본 발명의 일부 실시예에서, 상기 도마뱀붙이-형 접착성 털은 종래의 후크와 루프 재료보다 피부를 덜 자극하는 경향이 있는 부드러운 굴곡성의 체결 수단을 제공하도록 후크와 루프 재료를 대체하는 재체결가능한 흡수성 물품에 사용될 수 있다.

본 발명의 다른 특징은 일부 자명할 것이고, 일부는 이하에 기재될 것이다.

도 1은 도마뱀붙이-형 접착성 물질의 확대된 부분의 상면도이다.

도 2A는 봉우리에 선택적으로 위치한 털을 갖는, 봉우리와 계곡으로 묘사되는 도마뱀붙이-형 접착성 물질의 확대된 부분의 상면도이다.

도 2B 는 계곡에 선택적으로 위치한 접착성 털을 갖는, 봉우리와 계곡으로 묘사되는 도마뱀붙이-형 접착성 물질의 확대된 부분의 상면도이다.

도 3은 떨어져 위치한 접착성 털의 불연속적 패치를 묘사하는 도마뱀붙이-형 물질의 확대된 부분의 상면도이다.

도 4는 접착성-털이 없는 영역에 의해 분리된 구별되는 그룹에 배치된 접착성 털을 묘사하는 도마뱀붙이-형 접착성 물질의 확대된 부분의 상면도이다.

도 5는 부분적으로 체결된 방식의 배변연습용 팬츠 형태인 흡수성 물품이다.

도 6은 체결되지 않은 방식의 배변연습용 팬츠 형태인 흡수성 물품이다.

도 7은 일회용 기저귀 형태의 흡수성 물품이다.

도 8은 여성 위생 제품 형태의 흡수성 물품이다.

도 9A는 자루걸레 헤드를 보여준다.

도 9B는 도마뱀붙이-형 접착성 체결구를 포함하는 자루걸레 헤드 커버를 보여준다.

도 9C는 도마뱀붙이-형 접착성 체결구가 부착된 자루걸레 헤드 커버를 갖는 자루걸레 헤드를 보여준다.

도 10A는 자루걸레 헤드의 측면도이다.

도 10B는 도마뱀붙이-형 접착성 체결구가 부착된 자루걸레 헤드 커버를 갖는 자루걸레 헤드의 측면도이다.

도 11은 합성 강모를 제조하기 위한 표면-개시된 중합반응이다.

도 12A 및 12B는 도마뱀붙이-형 접착성 물질의 측면도를 보여준다.

정의

여기에서 사용되는 "도마뱀붙이"라는 용어는 다수의 작고 무해한 주로 열대성인 야행성 식충 도마뱀(Gekkonidae 과) 중 임의의 것을 의미한다.

여기에서 사용되는 "도마뱀붙이-형 접착제"라는 용어는 마주보는 표면에 일치되어 부착될 수 있는, 기질로부터 일어선 미세한 털을 포함하는 접착성 물질을 의미한다. 도마뱀붙이-형 접착제의 성질에 대한 추가 설명이 여기에 개시된다.

여기에서 사용되는 "나노제작된"이라는 용어는 전형적으로 미크론 이하 규모 로 기능성 요소를 갖는 물질의 제조를 의미하며, 나노사진평판술, 이온 에칭, 레이저 나노기계처리, 나노각인, 분자 자가-조립, 전자-빔 사진평판술, 및 나노기술 분야에 공지된 여타 공정과 같은 방법들을 언급할 수 있다.

여기에서 사용되는 "강모(setae)"("setae"는 "seta"의 복수로서, 강모를 나타내는 라틴어임)라는 용어는 도마뱀붙이의 발끝에서 나타나는 것들과 같은 짧은 털 또는 털 같은 구조, 및 도마뱀붙이의 털을 모방하거나 유사한 기능을 수행하는 여타 인공의 구조를 의미한다.

여기에서 사용되는 "종결 요소"는 강모의 축보다 일반적으로 더 미세한, 강모의 축의 말단으로부터 연장되는 구조이다. 종결 요소의 천연에서 유래하는 예는 도마뱀붙이 발끝의 강모로부터 연장되는 미세한 주걱들이다. 하나의 강모는 그로부터 연장되는, 1 내지 20 개의 종결 요소 또는 2 개 이상의 종결 요소와 같은 복수의 종결 요소를 가질 수 있다.

여기에서 사용되는 "선대칭"이라는 용어는 축에 대하여 대칭임을 의미한다.

도 1과 관련하여, 본 발명은 흡수성 물품(도시되지 않음)에서 체결구로 사용하기 위해 적응된 도마뱀붙이-형 접착성 물질(30)의 부분을 포함하며, 상기 접착성 물질(30)은 기질(42), 상기 기질(42)로부터 일어선 복수의 접착성 털(32)을 포함하고, 상기 접착성 털(32)은 각각 바닥 부분(36), 중간 부분(38) 및 상단 부분(40)을 가지며, 상기 상단 부분(40)은 도마뱀붙이 강모의 주걱을 닮게 하거나 상기 접착성 털(32)과 접촉 표면(도시되지 않음) 사이에 향상된 일치성 및 접촉 면적을 제공할 수 있는 복수의 미세한 종결 요소(44)로 선택적으로 종결된다. 각각의 털은 높이(H) 및 직경(D)(또는 주어진 털에 걸쳐 직경의 범위)을 갖는다. 상기 높이(H)는 약 0.5 미크론 내지 약 8 mm, 예를 들면 약 2 미크론 내지 약 1000 미크론, 더욱 특정하게는 약 2 미크론 내지 약 500 미크론, 더 더욱 특정하게는 약 4 미크론 내지 약 200 미크론, 가장 특정하게는 약 5 미크론 내지 약 100 미크론일 수 있다. 상기 직경(D)은 약 0.05 미크론을 초과하거나 약 0.1 미크론 내지 약 50 미크론, 예를 들면 약 0.1 미크론 내지 약 10 미크론, 더욱 특정하게는 약 0.2 미크론 내지 약 5 미크론, 더 더욱 특정하게는 약 0.2 미크론 내지 약 2 미크론, 가장 특정하게는 약 0.3 미크론 내지 약 1 미크론, 그렇지 않으면 약 5 미크론 미만 또는 약 3 미크론 미만일 수 있다. 털(32)은, 첫 번째 방향(66)(예, 기계 방향(64))에서 첫 번째 특징적인 거리 P_x 만큼 떨어져 배치된 연속적인 털(32), 및 선택적으로 두 번째 방향(68)(예를 들면, 기계 방향(64)에 수직인 횡단 방향 또는 또 다른 평면-내 방향)에서 두 번째 특징적인 거리 P_y 만큼 떨어져 배치된 연속적인 털(32)과 패턴을 가지고 서로 떨어져 배치될 수 있다. 상기 값 P_x 및 P_y는 독립적으로 약 1 미크론을 초과할 수 있고, 예를 들면, 약 1 미크론 내지 약 1000 미크론, 특정하게는 약 1 미크론 내지 약 100 미크론, 더욱 특정하게는 약 1 미크론 내지 약 40 미크론, 가장 특정하게는 약 2 미크론 내지 약 30 미크론일 수 있다. 그렇지 않으면, P_x 또는 P_y 대 직경(D)의 비가 약 3 이상, 예를 들면 다음 중 어느 하나일 수 있다: 약 5 이상, 약 10 이상, 약 20 이상, 약 30 이상, 약 50 이상, 약 100 이상, 약 5 내지 약 100, 약 10 내지 약 70, 약 20 내지 약 50. 높이(H) 대 직경(D)의 비는 다음 중 어느 하나일 수 있다: 약 2 이상, 약 5 이상, 약 10 이상, 약 20 이상, 약 30 이상, 약 40 이상, 약 50 이상, 약 100 이상, 약 3 내지 약 1000, 약 10 내지 약 200, 약 5 내지 약 100, 약 5 내지 약 50.

접착성 털(32)은 기질(42)의 평면에 수직으로 나타나지만, 각각의 접착성 털(32)은 32'로 표지된 접착성 털의 경우와 마찬가지로, 기질(42)의 평면에 대하여 (또는 수평면에 대하여) 각 θ로 개별적으로 또는 총체적으로 배향될수 있다. 그러한 접착성 털(32')을 수직 각 θ로 기울어져 있다고 하며, 이는 상기 접착성 물질(30)의 기계 방향(64)(또는 여타 소정의 기준 방향)에 대하여 특정의 기울어진 방향(62)으로, 기울어진 방향(62)과 기계 방향 (64) 사이에서 평면-내 각 Φ으로 기울어져 있다.

도시되지 않았지만, 상이한 성질을 갖는 접착성 털의 둘 이상의 부분집합이, 첫 번째 부분 집합은 첫 번째 수직 각으로, 두 번째 부분 집합은 두 번째 수직 각으로 있을 수 있다. 상기 둘 이상의 부분 집합은 무작위로 분포되거나, 엇갈린 격자 배열과 같은 패턴으로 또는 두 개의 불연속 덩어리로 분산될 수 있다.

도시된 접착성 털(32)은 일반적으로 선대칭이지만, 이들은 선대칭 바닥(36) 및 폭(W) 및 두께(T)를 갖는 편평한 말단 부분(34)을 갖는 접착성 털(32")의 경우와 같은 형태를 포함하여 임의의 바람직한 형태로 만들어질 수 있다. W 대 T의 비는 약 2 이상, 예를 들면 약 5 이상, 약 10 이상, 또는 약 20 이상, 특정하게는 약 3 내지 약 25, 더욱 특정하게는 약 5 내지 약 25, 및 가장 특정하게는 약 10 내지 약 25일 수 있다. 편평하게 된 말단 부분(34)은 접착성 털(32')의 높이(H)의 약 5% 이상, 예를 들면 접착성 털의 높이(H)의 약 10% 이상, 약 20% 이상, 또는 약 40% 이상, 특정하게는 약 10% 내지 80%, 더욱 특정하게는 약 20% 내지 약 60%, 가장 특정하게는 약 20% 내지 약 40%를 차지할 수 있다. 상기 성질 중 임의의 것이 다르고, 무작위로 또는 하나 이상의 패턴으로 분포된 둘 이상의 세트의 접착성 털(32)이 있을 수 있다.

상기 접착성 털(32)은 중공 튜브와 같이 속이 빈 것이거나 (도시되지 않음), 중공 미소구, 탄소 나노튜브, 제올라이트 등과 같은 중공의 물질을 포함하거나, 사이클로덱스트린 또는 다면체 올리고머성 실세퀴옥산(POSS) 마크로머와 같은 중공 쳄버를 갖는 분자를 포함할 수 있다. POSS 물질은 실리카의 가장 작은 가능한 단위를 나타내는 새장-형 화합물이다. 분자 상의 반응성 기가 그들로 하여금 서로 결합하거나 다른 유기 화합물과 결합하게 할 수 있다. POSS 분자의 입자 직경은 0.7 내지 30Å의 범위이고, 평균적으로 전형적인 콜로이드성 실리카 입자의 직경보다 훨씬 작다. POSS 물질은 하이브리드 플라스틱스(Hybrid Plastics, Fountain Valley, California)로부터 입수가능하다.

기질(42)은 단일 층 또는 다층의 물질을 포함할 수 있다. 이는 필름, 천공된 필름, 섬유성 웹, 멜트블로운 웹과 같은 액체 투과성 웹, 활성화된 탄소 직물 등, 또는 그러한 물질의 하나 이상을 포함하는 복합 구조일 수 있다. 기질의 두께는 균일 또는 불균일할 수 있고, 기질의 평균 두께보다 10% 이상 더 큰 두께를 갖는 직사각의 격자 또는 일련의 라인과 같은 두께 변동을 갖는 반복되는 패턴(도시되지 않음)을 가질 수 있다. 기질(42)은 크레이프화되거나, 엠보싱되거나, 천공되거나, 한쪽 면 또는 양면이 소수성 또는 친수성 약품 또는 이산화 티탄과 같은 금속 산화물로 피복되거나, UV 흡수성 물질로 처리되거나, 수축을 초래하도록 열 처리된 등의 필름 또는 웹일 수 있다.

하나의 구현예에서, 기질(42)은 탄성 물질의 영역을 포함하고, 선택적으로는 실질적으로 탄성이며 균질이거나, 탄성이 적거나 비탄성인 영역에 의해 분리되거나 둘러싸인 불연속의 탄성 영역을 포함할 수 있다.

접착성 물질(30) 자체가 신장가능하거나 탄성 영역을 포함할 수 있다. 또한, 접착성 물질이 부착되는 부착 표면(도시되지 않음)은 탄성 또는 비탄성이거나 탄성 및 비탄성 물질 양자의 영역을 포함할 수 있다.

상기 접착성 물질(30)은 흡수성 물품을 그 자체에, 또는 속옷(도시되지 않음), 의류, 가죽, 리넨, 담요, 침대커버, 플라스틱 요소, 바이오센서의 물품과 같은 또 다른 물품에 체결하기 위해, 또는 상기 흡수성 물품의 둘 이상의 요소를 결합시키기 위해 적응될 수 있다. 상기 흡수성 물질(30)은 흡수성 물품(도시되지 않음)에서 측부 솔기의 부분으로, 임의의 공지된 접착성 체결 시스템 또는 후크와 루프 부착 수단 등과 같은 기계적 체결 시스템의 대체물로서 기능할 수 있다. 상기 흡수성 물품은 접착성 물질(30)과 여타 공지된 접착성 또는 기계적 체결 시스템의 조합을 포함할 수 있다.

본 발명의 접착성 물질(30)을 포함할 수 있는 적합한 물품은 기저귀, 일회용 배변연습용 팬츠, 기저귀 또는 배변연습용 팬츠의 양자로서 기능할 수 있는 것들과 같은 미리 체결된 흡수성 물품, 실금자용 물품, 생리대, 인공항문 성형술 백(ostomy bag), 일회용 의류, 일회용 수술 가운, 안면 보호구, 흡수성 물품용 삽입물, 구두 삽입물, 제한제 패치, 젖가슴 패드, 헬멧 안감, 상처 드레싱, 소독 랩, 자동차용 커버, 일회용 운동장 커버 등, 뿐만 아니라 WO 01/49776에 개시된 물질 및 물품을 포함한다.

상기 접착성 물질(30)은 흡수성 물품과 같은 물품 또는 그의 요소를 임의의 마주보는 표면(도시되지 않음)에 결합시키는 데 사용될 수 있다. 마주보는 표면은 친수성 또는 소수성일 수 있거나, 친수성 또는 소수성 양자의 교대되는 또는 혼합된 영역을 포함할 수 있다. 마주보는 표면은 중합체(예를 들면, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리이미드, 레이온, 스티렌계 블럭 공중합체 (SBC), 이소프렌 또는 부타디엔 중간-블럭 중합체, 스티렌 이소프렌 스티렌 (SIS) 중합체, 페놀계 중합체, 네오프렌, 실리콘 중합체, 플루오로중합체, 등)와 같은 합성 물질을 포함하거나, 피혁, 가죽, 털, 포유류의 발톱, 유기 막, 셀룰로오스, 케라틴, 키틴, 견사, 목재, 식물성 물질 등과 같은 천연 물질 또는 그의 유도체 및 조합을 포함할 수 있다. 마주보는 표면은 또한 유리, 세라믹, 금속, 섬유-수지 복합재와 같은 복합 재료, 활성화된 탄소 및 활성화된 탄소 직물 등을 포함할 수 있다. 상기 마주보는 표면은 섬유성 웹, 필름, 천공된 웹 또는 필름, 발포체 등의 형태일 수 있고, 충진 물질, 의류, 일회용 물품, 가사용품 등을 포함할 수 있다. 마주보는 표면은 매끈하거나 질감을 갖는 표면을 포함할 수 있고, 실질적으로 액체 비투과성 또는 액체 투과성, 실질적으로 굴곡성 또는 비굴곡성, 실질적으로 탄성 또는 비탄성, 실질적으로 다공성이거나 10% 미만 또는 약 1% 미만의 다공도를 가질 수 있으며, 상기 언급된 물질 또는 물질 성질 중 임의의 것의 조합, 예를 들면 천연 및 합성 물질의 라미네이트, 접착성 물질에 의해 한데 결합된 다공성 및 비다공성 물질의 혼합물, 또는 높은 내부 상 에멀션(HIPE, high internal phase emulsion) 발포체와 같은 발포체의 추가된 영역을 갖는 필름을 포함할 수 있다.

도 2A 는 기질(42)이, 연속되는 계곡 사이의 특징적인 간격(S)을 가지고 떨어져 배치된, 특징적인 계곡 깊이(V)(봉우리와 계곡 사이의 높이 차이)를 갖는, 일련의 봉우리(48) 및 계곡(46)으로 특징되는 3-차원의 지형학을 갖는 접착성 물질(30)의 또 하나의 구현예를 보여준다. 여기에서 봉우리와 계곡은 첫 번째 방향(66)(이는 기계 방향 또는 다른 방향일 수 있다)에서 교대된다. 도시된 바와 같이, 접착성 털(32)은 첫 번째 그룹(56) 및 두 번째 그룹(58)과 같이, 털-함유 그룹(56, 58) 사이에 배치된 실질적으로 털이 없는 영역(60)을 가지고, 복수의 그룹으로 한데 그룹을 형성하고 있다.

기질(42)의 3-차원 지형학으로 인하여, 개개의 털(32)은, 털(32)의 부근에서 기질의 평면으로부터 일정한 각으로 털(32)이 일어날 경우에도 (여기에서 상기 털은 기질에 대하여 실질적으로 직각이다), 수평면에 대하여 다양한 각일 수 있다. 따라서, 실질적으로 수평하게 놓이는 접착제 물질(30)의 경우 수평의 첫 번째 방향(66)에 대하여, 일부 털(32')은 첫 번째 방향(66)에서 수평한 벡터에 대하여 첫 번째 각 θ₁으로 놓이는 한편, 다른 털(32" 및 32"')은 첫 번째 방향(66)에서 수평한 벡터에 대하여 각각 θ₂ 및 θ₃의 각으로 놓일 수 있다. 더 나아가서, 도시된 바와 같이, 접착성 털을 포함하는 그룹은 기질의 봉우리(48) 상에 선택적으로 배치될 수 있거나, 그렇지 않으면 기질(도시되지 않음)의 계곡(46) 상에 선택적으로 배치될 수 있다. 그렇지 않으면, 접착성 털(32)의 그룹(56, 58)은, 털(32)의 일부 그룹은 봉우리(48) 위에서 시작하고 다른 것들은 계곡에서 시작하도록, 연속하는 계곡들 사이의 특징적인 간격(S)이 아닌 간격으로 떨어져 배치될 수 있다. 또 다른 구현예에서, 상기 접착성 털(32)은 상기 접착성 물질(30)을 따라서 실질적으로 균일하게 배치되거나, 또 다른 구현예에서 상기 털(32)은 상기 접착성 물질(30)을 따라서 실질적으로 무작위로 배치된다.

도 2B는, 접착성 털(32)이 계곡(46)에 선택적으로 위치하고, 봉우리(48)가 일반적으로 털이 없는 영역(60)의 부분인 것 외에는 도 2A의 것과 유사한 접착성 물질(30)을 보여준다. 본 구현예에서, 접착성 털(32)은 압축되어 마주보는 표면(도시되지 않음)과 접촉할 때까지 다른 물질로 오염되는 것으로부터 보호될 수 있다. 상기 접착성 물질(30)의 신장이 또한 봉우리(48)에 대하여 계곡(46)을 높여, 상기 접착성 털(32)이 마주보는 표면에 대한 접착을 위해 더 쉽게 획득될 수 있도록 만들 수 있다.

그렇지 않으면, 도 1, 2A 및 2B의 접착성 털은, 때이른 접착을 방지하도록 흡수성 물품의 감압 접착제 영역에 걸쳐 일반적으로 위치하는 실리콘-피복된 이형지와 원리적으로 유사하게, 그들을 때이른 접착 또는 오염으로부터 보호하기 위해 제거가능한 커버(도시되지 않음)를 이용하여 또한 보호될 수 있다. 상기 제거가능한 커버는 실리콘, 플루오로중합체, 왁스 또는 다른 가능한 물질로 피복된 종이 조각이거나, 필름 또는 여타 웹일 수 있다.

도 3은 본 발명의 접착성 물질(30)의 또 하나의 구현예를 도시하며, 여기에서 이는 얇은 굴곡성 바닥 층(70)의 테이프-형 길이로서 보여지며, 그 위에 도마뱀붙이-형 접착성 털(32)을 지지하는 기질(42)을 포함하는 불연속의 패치(50)가, 상기 패치(50)를 분리하는 바닥 층의 실질적으로 접착성 털이 없는 영역(60)과는 떨어져 간격을 두고 배치되어 있다. 상기 패치(50)는 상기 바닥 층(70)의 첫 번째 방향(66)에서 떨어져 배치되어 있고, 이는 기계 방향이거나 상기 바닥 층(70)이 가장 연신가능한 방향일 수 있다. 기질은 탄성이거나, 하나 이상의 방향으로 신장될 수 있는 크레이프화되거나 단축된 물질일 수 있지만, 상기 바닥 층(70)에 가해진 연신력이 이완될 때 반드시 실질적으로 수축되어야 하는 것은 아니다. 상기 바닥 층(70)이 실질적으로 탄성일 경우, 이는 예를 들면 그 방향으로 소정의 연신력이 가해질 때 그 초기 길이의 약 20%만큼 한 방향으로 연신되고, 그 후, 상기 연신력을 제거할 때, 그 초기 길이보다 약 10% 이내의 더 긴 길이로 수축될 수 있다.

패치(50)는 50 미크론 미만, 또는 30 미크론 미만의 두께를 갖는 중합체 필름과 같은 얇은 필름일 수 있거나, 더 큰 두께(예를 들면, 약 0.05 내지 약 3 밀리미터, 또는 약 0.1 내지 약 1.5 밀리미터)를 가져도 무방하다. 패치는 실질적으로 비탄성이거나 탄성일 수 있고, 바닥 층(70)의 것보다 큰, 예를 들면 바닥 층(70)의 탄성율보다 약 10% 이상 더 큰, 약 50% 이상 더 큰, 또는 약 100% 이상 더 큰 영률을 가질 수 있다.

일반적으로, 도마뱀붙이 강모를 모방한 접착성 털(32)은 상기 바닥 층(70)이 신장될 때 패치(50)가 멀어지게 이동하도록 신장가능한 바닥 층(70)의 작은 패치 상에 구비될 수 있다. 상기 바닥 층(70) 재료는 하나 이상의 방향으로 쉽게 신장가능할 수 있으며, 편평한, 3-차원의 다공성, 비다공성, 섬유성 필름일 수 있고, 구멍을 포함할 수 있다. 상기 바닥 층(70)은 또한 3-차원적 질감을 가질 수 있다.

상기 접착성 물질(30)은 몸통 또는 착용자 주위에 흡수성 물품(도시되지 않음)을 둘러싸기 위한 부착 수단으로, 또는 의류의 물품과 같은 또 다른 물품에 상기 흡수성 물품을 결합시키기 위한 부착 수단으로, 또는 착용자의 피부에 흡수성 물품의 일부를 결합시키기 위한 신체 접착제로서 (예, 소변 등 유체의 누출을 감소시키기 위해 향상된 밀착을 위해, 기저귀의 다리 커프스 또는 기저귀의 허리 커프스를 착용자의 신체에 결합시키는) 사용될 수 있다.

도 4는, 기질(42) 상의 접착성 털(32)이 기질(42)의 접착성 털이 없는 영역에 의해 분리되어 구별되는 그룹(56, 58)에 배치되어 있는, 본 발명에 따르는 접착성 물질(30)의 부분을 보여준다. 상기 털이 없는 영역(60)은 약 1 미크론 이상의 폭을 가지며, 예를 들면 약 5 미크론 이상, 약 10 미크론 이상, 또는 약 20 미크론 이상의, 예시적 범위로서 약 5 미크론 내지 약 100 미크론, 또는 약 15 미크론 내지 약 200 미크론 범위의 폭을 가질 수 있다.

합성 도마뱀붙이 -형 접착성 물질의 제조 방법

본 발명의 경우, 합성 강모는 사진평판술, 형판 또는 다른 수단을 이용하는 나노성형, 에칭(이온 에칭 포함), 증폭된 자가-조립된 단일층 (SAMs) 등을 포함하는 임의의 공지 방법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들면, 강모는 소수성 또는 친수성 중합체로부터 제조될 수 있다. 유용한 중합체는 천연, 합성 및 반-합성 중합체 또는 이들의 배합물을 포함할 수 있다. 예시적 중합체성 물질은 케라틴(예, β-케라틴 또는 모(wool)에서 수득되는 것들과 같은 여타 케라틴 물질 또는 유도체), 폴리에스테르, 폴리아미드 및 실리콘 물질을 포함할 수 있다. 예시적 실리콘 물질은 폴리디메틸실록산 및 그의 유도체, 및 디페닐실록산-디메틸실록산 공중합체 (Gelest, Inc., Morrisville, PA의 카탈로그 번호 PMM-5021) 또는 폴리디메틸실록산 아미노알킬 공중합체와 같은 공중합체를 포함할 수 있다.

하나의 실시예에서, 첫 번째 조성물로부터 제조된 합성 강모를, 선택적으로 상기 강모의 지형학을 실질적으로 변형시키지 않고, 상기 강모의 표면 에너지를 수정하기 위해 화학적으로 처리할 수 있다. 따라서, 친수성 물질은 상기 강모의 적어도 일부 위에 (예, 강모의 상단 또는 측부 상에, 또는 강모의 한쪽 측부를 따라서) 비교적 소수성인 표면을 나타내도록 화학적으로 처리될 수 있다 (예, 실리콘 화합물과의 반응).

또 다른 실시예에서, 도마뱀붙이-형 접착성 물질의 부분은, 소수성 중합체로부터 만들어진 강모와 친수성 중합체로부터 만들어진 강모와 같은, 두 종류 이상의 강모를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 친수성 강모는 상기 접착성 물질의 적어도 한 방향을 따라서 하나 이상의 소수성 강모에 의해 분리될 수 있다.

WO 01/49776(Full 등)은 합성의 도마뱀붙이-형 구조를 제조하기 위한 몇 가지 방법을 제안한다. 우묵한 부분이 반도체 기질 상에 에칭되고, 그 후 질화물 및 산화물 층이 상기 기질 위에 침착되는 산화물/질화물 공정이 개시되어 있다. 추가의 에칭이 응력을 창출하고 그것이 상기 침착된 층을 기질로부터 벗겨내게 하여 강모의 것과 유사한 치수를 갖는 축 구조를 생성한다. 필요하다면 상기 시뮬레이트된 강모 상에 시뮬레이트된 주걱을 형성하도록 습윤 에칭, 플라스마 조도화, 전기-화학적 에칭, 방사선 등에 의한 축의 조도화가 수행되거나, 상기 시뮬레이트된 주걱은 다른 수단에 의해 부착 또는 침착될 수 있다.

또 다른 실시예가 문헌[A. K. Geim 등, "Microfabricated Adhesive Mimicking Gecko Foot-hair," Nature Materials, Vol. 2, July 2003, pp. 461-463]에 의해 제공된다. 초기 작업에서, 게임(Geim) 등은 왁스 표면 상에 우물을 만들기 위해 AFM (원자력 현미경) 팁을 사용하였고, 이를 다시 중합체의 미세한 피라미드로 만들기 위해 사용하였다. 또 다른 편평한 표면과 접촉 시 이들 피라미드에 의해 생성된 접착력은 약 200 nN로 측정되었고, 이는 개개의 도마뱀붙이 털에 대해 추정된 접착력과 유사하였다.

얇은 굴곡성 폴리이미드 필름 상에 상승된 구조의 미세패턴을 적용하는, 도마뱀붙이-형 털의 보다 큰 배열이 게임 등에 의해 제조되었다. 하나의 실시예에서, 이들은 원하는 기하학의 털을 만들기 위해 전자-빔 사진평판술 및 산소 플라스마 중 건조 에칭을 이용하였다. 게임 등은 실리콘 웨이퍼의 상단 위에 5-미크론-두께의 폴리이미드 필름(건식 야금 디무수물-옥시디아닐린 폴리이미드, 250℃에서 구워낸)을 제조하였다. 다음, 전자 빔 사진평판술을 이용하여, 이들은 일련의 마이크로미터 이하의 알루미늄 디스크를 제조하였다. 알루미늄의 수득되는 패턴을 산소 중 건조 에칭에 의해 폴리이미드 필름으로 전이시켰다. 산소 플라스마 에칭이 산화 알루미늄과 폴리이미드의 에칭 속도 사이에 큰 차이를 제공하여, 수 마이크로미터의 폴리이미드가 알루미늄 마스크가 소실되기 전에 제거될 수 있었다. 이들은 또한 상기 기질에 음의 D.C. 바이어스를 인가하였고, 이는 키 큰 기둥을 만들도록 높은 종횡비가 수득되는 것을 가능하게 하였다. (이 점에서, 상기 저자는 문헌 M. Sekine, "Dielectric Film Etching in Semiconductor Device Manufacturing Development of SiO₂ Etching and the Next Generation Plasma Reactor," Appl . Surf . Science, 192 (2002): 270-298을 인용한다.)

실리콘으로부터 폴리이미드 필름을 벗겨내기 위해, 상기 저자는 상기 필름이 단지 몇 미크론 두께일 경우에도 강하고, 특수한 기술이 없이도 벗겨질 수 있음을 보고한다. 스카치(Scotch^TM) 테이프(3M Company, Minneapolis, Minnesota)가 실리콘으로부터 굴곡성 기질로 폴리이미드 필름을 전이시키는 유용하고도 간단한 방법인 것으로 밝혀졌다. 게임 등은 폴리이미드 필름 자체가 더 두꺼울 경우(예를 들면, 약 50 미크론보다 두꺼운 경우) 또 다른 기질로의 전이가 필요하지 않을 것임을 지적한다. 본 경우, 필름은 약 5 미크론 두께였고, 더 두꺼운 층이 부착될 경우 취급을 더 용이하게 한다.

털의 기하학은 상기 털이 유용한 누적된 힘을 창출하도록 형성되기 충분한 접촉을 위해 마주보는 표면의 일반적으로 복잡한 윤곽과 일치할 수 있도록 고안되어야 한다.

게임은 도마뱀붙이 발의 털이 0.2 내지 0.5 미크론의 직경을 가지며, 이는 판 데르 발스 상호작용 및 모세관 힘(표면 상에 흡수된 물을 대상으로)이 필적할 만하게 되는 범위에 정확하게 해당하는 것으로 나타남을 보고하였다. 게임 등은 상기 나노제작된 중합체 털이 뭉치거나 떨어지지 않고 표면에 잘 일치되도록 하는 범위를 찾기 위해 직경(D), 높이(H) 및 주기(P, 이웃하는 털 간의 거리)에 대한 다양한 범위를 탐구하였다. 그들이 권장한 적정 기하학은 약 0.5 미크론의 D, 약 1.6 미크론의 P, 및 약 2 미크론의, 그들이 얻을 수 있었던 가장 높은 H였다.

게임 등은 고체 기질 대신, 굴곡성의 테이프-같은 기질이 겉보기로 대략 1,000의 인자만큼 도마뱀붙이-형 털의 패치에 대한 접착력을 향상시켰음을 발견하였는데, 그 이유는 상기 굴곡성 기질이 털을 마주보는 표면에 더 잘 일치시키게 하기 때문이다. 그들의 방법에 따라 제조된 도마뱀붙이-형 테이프는 1 cm² 면적에 대하여 3 N의 접착력을 생성할 수 있었다.

게임 등은 케라틴과 같은 여타 중합체를 이용하여, 또는 특히 습기의 존재 하에 이웃하는 털들이 한데 뭉치는 경향을 감소시킬 보다 소수성의 물질을 사용함으로써 개선된 결과가 수득될 수 있음을 시사한다. 이들은 실리콘이나 실리콘-처리된 물질에 대하여 시사하는 바는 없지만, 실리콘-기재된 털은 접착성 털로 작용할 수 있는 강하고 굴곡성인 물질을 제공할 수 있다.

오텀(Autumn) 등은 문헌["Evidence for van der Waals Adhesion in Gecko Setae", Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, Vol. 99, No. 19, pp. 12,252-12,256 (Sept. 17, 2002)]에서 도마뱀붙이 접착의 물리학의 일부를 보고하였다. 상기 작업의 부분으로, 합성의 도마뱀붙이-형 구조가 제작되었다. 구체적으로, 강모 팁(주걱)은 2종의 상이한 소수성 물질(87°의 접촉각)인, 실리콘 고무(PDMS, 폴리디메틸실록산, Dow Corning으로부터 HS II로 시판됨) 및 폴리에스테르 수지(TAP Plastics, Dublin, California)로부터 합성에 의해 제조되었다. 상기 중합체의 영률은, 알려진 크기의 성형된 직사각형 중합체 빔의 측정을 기준으로 HS II의 경우 0.57 MPa, 폴리에스테르의 경우 0.85 GPa였다. 합성 주걱은 원자간력 현미경(AFM)에 기초한 나노성형 기술을 이용하여 천연의 토케이(Tokay) 도마뱀붙이 주걱(0.2 미크론)의 것과 유사한 크기로 제조되었다. 편평한 왁스 표면(J. Freeman, Inc., Dorchester, MA)를, 10-20 nm의 정점 반경 및 15 미크론의 높이를 갖는 원뿔형 팁을 갖는 AFM 프로브(Nanosensors, Wetzlar-Blankenfeld, Germany)로 펀치하였다. 펀치된 표면을 중합체로 충진하고, 이를 그 후 경화시켜 왁스로부터 벗겨냈다.

추가의 실험적 작업이 문헌[M. Sitti and R. Fearing, "Nanomolding Based Fabrication of Synthetic Gecko Foot-Hairs," IEEE Conference on Nanotechnology, Aug. 26-28, 2002, Washington, D.C., http://robotics, eecs. berkeley.edu/~ronf/PAPERS/nano_02.pdf에서 입수가능]에 의해 보고되었다. 합성의 도마뱀붙이 털 디자인 역시, 왁스 기질을 AFM 팁으로 나노-성형하고 중합체를 상기 성형된 표면에 침착시킨 후, 이를 추후에 경화시켜 벗겨내는 것에 기초하였다. 실리콘 고무 나노-털의 배열이 상기 공정에서 제조되었다.

WO 01/49776에서 풀(Full) 등은 민감성 물질을 기질 상에 형성하는 여기 원천(excitation source)을 이용하는 또 다른 기술을 개시하였다. 여기 원천은 상기 민감성 물질에 여기 에너지를 가하기 위해 사용된다. 깊이-침투하는 여기는 여기의 궤도를 따라 부피를 변화시킨다. 상기 변화된 부피를 그 후 선택적으로 부식시켜 버리면, 이는 튜브를 생성한다. 보다 높은 밀도의 노출에서, 남은 재료는 단리된 손가락 모양의 무작위 배열이 된다. 각 튜브의 말단을 그 후 가공하여 주걱 또는 상기 튜브에 부착되는 주걱(종결 요소)을 형성한다.

또 다른 제안된 기술은 기질 상에 부식가능한 물질의 침착에 의존한다. 그 후 줄기를 패턴화하고 상기 부식가능한 물질로부터 에칭한다. 에칭된 기질은 산화물 및/또는 질화물 층으로 피복될 수 있다. 그렇지 않으면, 중합체 층을 피복으로 사용할 수도 있다. 상기 중합체 층은 포토레지스트, 폴리이미드, 유리 또는 에폭시-기재 화합물과 같은 물질을 이용하여 스핀-성형될 수 있다. 그 후 상기 수득된 줄기를 종자로 하여, 주걱으로 작용하는 나노튜브를 형성한다.

말단에 있는 좁은 구멍(예, 500 rim)으로 좁혀지는 유리 마이크로-피펫을 이용하여 인공 주걱이 형성될 수 있다. 액체 중합체가 속 빈 피펫을 통해 압출된 다음 경화된다. 표면 장력이 피펫의 말단에서 반구형의 방울을 생성한다.

마이크로-피펫에 적용될 수 있는 물질은 저 점도 자외선 경화 에폭시, 경화되지 않은 실리콘 고무 또는 폴리우레탄 수지를 포함한다. 상기 마이크로-피펫의 말단에서 반구는 광택낸 표면에 대하여 압축함으로써 편평하게 되거나 엠보싱될 수 있다. 보다 큰 접촉 면적을 갖는, 패들(paddle) 같은 형태의 표면 등의 편평하게 된 표면이 구보다 더 나은 접착 성질을 가질 수 있다.

단일 주걱 피펫이 용융된 폴리스티렌과 같은 재료를 가소적으로 변형시킴으로써 나노-성형을 제조하기 위한 엠보싱 도구로 사용될 수 있다. 큰 면적의 금형(예, 20 x 20 미크론)이 단계-및-반복 엠보싱에 의해서 또는 피펫의 배열을 만들고 큰 패턴을 엠보싱함으로써 형성될 수 있다. 예를 들어, 풀 등은 기질 상에 위치한 폴리스티렌 물질에 엠보싱 기구를 적용하여 도마뱀붙이-같은 접착제로서 사용하기 적합한 패턴화된 폴리스티렌 표면을 수득할 수 있음을 시사한다.

그렇지 않으면, 커다란 다발의 중공 유리 섬유로 구성된 나노-채널 유리가 사용될 수 있다. 나노-채널 유리를 중합체로 충진한 다음 상기 유리를 산에 용해시킬 수 있다.

주걱은 사진평판 유도된 자가 구성에 의해 형성될 수도 있다. 상기 기술을 이용하면, 정전기 인력을 이용하여 마스크를 통해 액체를 끌어들이고, 그럼으로써 주걱을 "싹트게" 한다.

줄기 및 주걱은 또한 나노-각인 롤러를 이용하여 금형으로부터 형성될 수도 있다 (Full 등, 도 IIA - IIB 참고).

2-층 포토레지스트가 다양한 레지스트 노출 감도로 형성되어, 상부 층이 예를 들면 훨씬 더 길고 얇은 대에 의해 지지되는 100 mn 정사각 플레이트를 형성하게 할 수 있다. 커다란 면적의 배열을 만들기 위한 형태를 노출시키고 패턴화하기 위해 입상-파동(standing-wave)의 간섭 패턴이 사용될 수 있다. 유사한 구조가 플라스마 에칭에 의해 실리콘 기질 상에 SiO_x 층을 이용하여 제조될 수 있다.

마지막으로, 풀 등에 따르면, 강모의 축은 중합체 층의 샌드위치를 이용하여 제작될 수 있다. 중합체 층은 포토레지스트, 폴리이미드, 유리 또는 에폭시-기재 화합물과 같은 스핀-성형 중합체 물질을 포함할 수 있다. 중합체 층은 또한 포토레지스트, 폴리이미드, 유리 또는 에폭시-기재 화합물과 같은 분무-침착된 중합체 물질을 포함할 수 있다. 그렇지 않으면, 중합체 층은 자외선 경화가능한 에폭시일 수 있다.

섬유 생성 기술의 진보에 기초하여, 강모 제조를 위한 추가의 기술들이 제안될 수 있다. 공지의 합성 섬유 방적 방법에서 제조된 미세한 다성분 섬유가 다양한 물질 성질을 갖는 복수의 영역을 갖는 복잡한 단면을 가지고 제조될 수 있다. 예를 들면, 폴리에스테르 및 폴리올레핀을 적합한 다이를 통해서 조합하여 물질 조성이 교체되는 다수의 웨지(wedge)(파이-모양 요소)를 갖는 단면을 갖는 섬유를 형성할 수 있다. 다성분 섬유에서 2종 이상의 중합체가 적절하게 선택될 경우, 처리 단계는 상이한 물질의 부분(예, 웨지)이 서로로부터 적어도 부분적으로 분리되도록 적용되어, 복수의 미세 요소를 갖는 피브릴화된 섬유를 수득하게 할 수 있다. 그러한 미세 구조는 도마뱀붙이 강모의 치수에 접근할 수 있고, 따라서 합성 강모로서 작용할 가능성을 갖는 것으로 제안된다.

중합체의 교체되는 웨지를 포함하는 다성분 방적 섬유(바람직하게는 OH 기 또는 다른 작용기를 갖는)는 희생 중합체에 의해, 섬유의 말단에서 상기 희생 중합체가 용매(액체, 초임계 CO₂ 등)에 의해 제거되어 도마뱀붙이의 털과 같이 섬유의 말단이 펼쳐진 미세 필라멘트를 초래하도록, 분리될 수 있다. 상기 희생 중합체를 제거하기 전에, 섬유의 말단은 도마뱀붙이 주걱의 말단에서 편평해진 형태를 시뮬레이트 하도록 개개의 미소섬유를 변형 및 편평화하기 위한 나이프 또는 레이저 또는 다른 수단에 의해 절단될 수 있고, 이것이 어쩌면 양호한 접촉을 위한 추가의 표면적을 제공한다.

증폭된 자가-조립된 단일층, 및 특히 정연한 자가-조립된 단일층들을 미크론 이하 구조의 제조를 위한 표면-개시된 중합반응(SIP)을 위한 개시제 계로서 사용하는 것은 문헌[U. Schmelmer 등, "Surface-Initiated Polymerization on Self-Assembled Monolayers: Amplification of Patterns on the Micrometer and Nanometer Scale," Angewandte Chemie, Vol. 42, No. 5, 2003, pp. 559 - 563]에 기재되어 있으며, 이는 그 전체로서 여기에 참고문헌으로 도입된다. 원하는 패턴을 구축하기 위한 SAMs의 제조는, 미세접촉 인쇄(예를 들면 문헌 H. Schmid and B. Michael, Macromolecules, Vol. 33, 2000, p. 3042, 및 Y. Xia and G. Whitesides, Angewandte Chemie. Int . Ed., Vol. 37, 1998, p. 550 참고), 펜-침지 나노사진평판술 (R.D. Piner 등, Science, Vol. 283, 1999, p. 661), 나노그래프트화 또는 나노쉐이빙(G.Y. Liu 등, Acc . Chem . Res. Vol. 33, 2000, p. 457 참고) 등과 같은 임의의 공지 방법에 의해 수행될 수 있다.

상기 언급된 슈멜머(U. Schmelmer) 등의 문헌에 기재된 바와 같이, 소정 패턴으로 기능화된 SAMs의 침착에 이어 표면-개시된 중합 반응은 원하는 지형학 및 화학적 성질을 갖는 제어된 증폭된 구조(예, 중합체 브러시 층)를 만들 수 있다. 그러한 접근은 예를 들면 ω-작용기화된 알칸 티올의 SAMs의 접촉 인쇄, 비활성 n-알킬 티올에 의한 덮이지 않은 면적의 패시베이션, 및 이어지는 N-카르복시 무수물, ε-카프로락틴 및 또한 노르보넨 유도체의 표면 개시된 중합반응을 이용함으로써 나타났다. 또 다른 접근법에서는, 마스크 또는 패턴화된 포토레지스트를 이용하여 광개시제의 SAMs의 선택적인 UV 방사가 적용되어 표면 패턴을 만들어낼 수 있다. 특정 패턴으로 SAMs과의 반응을 촉진하기 위해 전자 빔이 사용되는 화학적 사진평판술을 이용하여 개량된 나노패턴화가 이루어질 수 있다고 한다. 화학적 사진평판술은 스캐닝 프로브 현미경 및 미세접촉 인쇄에 기초한 방법보다 더 넓은 길이 규모에 걸쳐 구조를 제공할 수 있어야 한다.

도마뱀붙이-형 접착제의 나노제작을 위한 다른 원리들이 이미 참고문헌으로 도입된, 2002년 7월 18일자 출원된 미국 특허 출원 제 10/197763 호 (Fearing 등), 및 2002년 1월 2일자 출원된 미국 특허 출원 제 10/039574 호(Autumn 등)에 개시되어 있다.

조립 방법

도마뱀붙이-형 체결 재료를 기저귀 또는 여타 흡수성 물품에 부착하는 것은, 예를 들면 여기에 참고문헌으로 도입되는 1995년 3월 21일자로 뢰시에르(Roessier) 등에게 부여된 미국 특허 제 5,399,219 호("Method for Making a Fastening Systems for a Dynamic Fitting Diaper")와 같이 당분야에 공지된 임의의 방법에 따라 수행될 수 있다. 미국 특허 제 5,399,219 호의 방법에서, 복수의 체결구 조립품은 먼저, 선택된 세로 방향을 따라서 기질 재료의 실질적으로 연속적인 웹을 제공함으로써 형성된다. 상기 기질 웹은 그 주된 마주보는 표면을 가지며, 첫 번째 및 두 번째 측부 연부 영역을 갖는다. 본 발명의 목적을 위한 도마뱀붙이-형 접착성 물질인 상기 체결 수단을 상기 기질 웹의 주된 마주보는 표면에 부착시키거나 그 위에 형성한다. 일부 예에서는, 강화시키는 물질의 첫 번째 웹을 상기 기질 웹의 첫 번째 측부 연부 영역에 근접하는 위치에서 상기 기질 웹에 부착시키고, 강화시키는 물질의 두 번째 웹을 상기 기질 웹의 두 번째 측부 연부 영역에 근접하는 위치에서 상기 기질에 부착시킨다. 다른 실시예에서는, 강화 물질을 첨가하지 않는다. 상기 기질 웹의 중간 영역은 물결치는 구불구불한 분리 라인을 따라 분리되어 적어도 첫 번째 및 두 번째 체결구 탭 부분조립품을 제공한다. 특별한 형태에서, 측부 패널 재료 중 하나 또는 양자의 웹은 적어도 상기 방법의 횡단-뜸틀 방향을 따라서 신장가능한 엘라스토머성 물질로 구성된다.

본 발명을 위해 적응된 바와 같은 미국 특허 제 5,399,219 호의 또 다른 공정 국면은 선택된 세로의 기계-방향을 따라서 기질 재료의 실질적으로 연속적인 웹을 제공하는 단계를 포함하는, 복수의 접착성 체결구 조립품을 형성하기 위한 방법을 포함한다. 상기 기질 웹은 상기 기계 방향에 실질적으로 수직인 가로로 뻗어있는 횡단-방향을 가지며, 가로로 마주보는, 세로로 뻗어있는 측부 연부 영역을 갖는다. 주요 체결 수단(도마뱀붙이-형 체결 물질)의 요소가 상기 기질 웹의 주된 마주보는 표면 상에 구비된다. 일부 구현예에서는, 강화 물질의 첫 번째 세로로 뻗어있는 웹이, 첫 번째의 기질 측부 연부 영역에 근접한 위치에서 상기 기질 웹에 부착되고, 강화 물질의 두 번째 세로로 뻗어있는 웹이, 두 번째의 기질 측부 연부 영역에 근접한 위치에서 상기 기질 웹에 부착된다. 상기 기질 웹은 실질적으로 규칙적으로 파동치는 구불구불한 분리 라인으로 그 세로로 뻗어있는 중간 영역을 따라 분리되어 체결구 탭 부분조립품의 마주보는 쌍을 제공한다. 적어도 하나의 상기 체결구 탭 부분조립품은 적어도 하나의 부분조립품을 실질적으로 횡단하여 뻗어있는 복수의 분리 라인을 따라서 분할되어, 지정된 공장 접착 영역을 갖는 복수의 체결구 탭 요소를 제공한다. 복수의 상기 체결구 탭 요소로 된 상기 공장 접착 영역은, 적어도 횡단-방향을 따라 엘라스토머성 신장가능한 엘라스토머성 신장가능한 물질의 실질적으로 연속적인 웹의 적어도 하나의 세로로 뻗어있는 측부 연부 영역에 연결되어 있다. 상기 엘라스토머성 신장가능한 웹은 상기 신장가능한 웹에 걸쳐 실질적으로 가로로 뻗어 있는 복수의 분리 라인을 따라 분리되어, 복수의 복합 패널-및-체결구 요소를 제공한다.

본 발명의 또 다른 공정 국면은 선택된 세로 기계-방향을 따라서 엘라스토머성 신장가능한 물질의 첫 번째 실질적으로 연속적인 웹을 제공하는 단계를 포함하는, 신장 패널 체결구를 갖는 물품의 형성 방법을 제공한다. 상기 물질은 기계-방향에 실질적으로 수직인, 적어도 가로로 뻗어있는 횡단-방향을 따라서 엘라스토머성 신장가능하다. 적어도 두 번째의 실질적으로 연속적인 엘라스토머성 신장가능한 물질의 웹이 기계-방향을 따라 구비되고, 신장가능한 물질의 두 번째 웹은 횡단 방향을 따라 선택된 거리만큼 신장가능한 재료의 첫 번째 웹으로부터 떨어져 배치되어 있다. 기질 재료의 실질적으로 연속적인 웹은 신장가능한 물질의 첫 번째 및 두 번째 웹 사이인 위치에서 기계-방향을 따라 구비된다. 상기 기질 웹은 가로로 마주보는, 세로로 뻗어있는 그의 측부 연부 영역을 갖는다. 신장가능한 물질의 첫 번째 웹의 세로로 뻗어있는 가로 측부 연부 영역이 상기 기질 웹의 첫 번째 측부 연부 영역에 부착되어 첫 번째 접착된 영역을 제공한다. 신장가능한 물질의 두 번째 웹의 세로로 뻗어있는 가로 측부 연부 영역이 상기 기질 웹의 두 번째 측부 연부 영역에 부착되어 두 번째 접착된 영역을 제공한다. 강화 물질의 첫 번째 세로로 뻗어있는 웹이 상기 첫 번째 접착된 영역 위에 중첩되고, 상기 첫 번째 강화 웹이 신장가능한 물질의 첫 번째 웹 및 상기 기질 웹에 연결된다. 강화 물질의 두 번째 세로로 뻗어있는 웹이 상기 두 번째 접착된 영역 위에 중첩되고, 상기 두 번째 강화 웹이 신장가능한 물질의 두 번째 웹 및 상기 기질 웹에 연결된다. 상기 기질 웹은 실질적으로 규칙적으로 파동치는 구불구불한 분리 라인으로 그 세로로 뻗어있는 중간 영역을 따라 분리되어 복합 부분조립품의 마주보는 쌍을 제공한다. 적어도 하나의 부분조립품은 상기 부분조립품을 실질적으로 횡단하여 뻗어있는 복수의 분리 라인을 따라서 분할되어, 복수의 세로로 짝을 이룬, 연합된 패널-및-체결구 요소를 제공한다.

본 발명의 다양한 공정 국면은 본 발명의 테이핑(taping) 시스템을 신속하게 제조하기 위한 효율적인 기술을 유리하게 제공할 수 있다. 특별한 형태에서, 상기 방법은 도마뱀붙이-형 접착성 물질을 갖는 테이프 체결 시스템을 사용하는 결합된 물품을 제조하기 위한 방법으로 인-라인으로 수행되어, 비용을 줄이는 데 도움을 줄 수 있다.

대표적인 물품의 설명

본 발명의 하나의 실시예에서, 물질 및 방법은 도 5 내지 7에 도시된 바와 같이 다양한 물품을 위한 복수의 선택된 패널-및-체결구 요소를 생산하는 데 사용될 수 있다.

도 5 및 6에 나타난 바와 같이, 여기에서 배변연습용 팬츠로 묘사된 일회용 흡수성 물품(80)은 본 발명에 따르는 흡수성 물질(30)을 포함할 수 있다. 상기 흡수성 물품(80)은 2003년 5월 13일자 부여된 미국 특허 제 6,562,167 호("Methods for Making Garments with Fastening Components,"(Coenen 등)와 관련한다. 이는 도 5에서는 부분적으로 체결된 방식으로, 도 6에서는 체결되지 않은 방식으로 도시된다. 흡수성 물품(80)은 흡수성 대(92) 및 본 발명의 흡수성 물질(30)의 조각을 갖는 체결 시스템(140)을 포함한다. 상기 흡수성 대(92)는 전방 허리 영역(82), 후방 허리 영역(84), 상기 전방 및 후방 허리 영역을 상호연결하는 가랑이 영역(86), 착용자에게 접촉하도록 구성된 내부 표면(88), 및 착용자의 의류와 접촉하도록 구성된 내부 표면에 반대되는 외부 표면(90)을 정의한다. 흡수성 대(92)는 또한 한 쌍의 가로로 마주보는 측부 연부(96) 및 한 쌍의 세로로 마주보는 허리 연부를 정의하며, 이들은 전방 허리 연부(98) 및 후방 허리 연부(99)를 나타낸다. 전방 허리 영역(82)은 상기 전방 허리 연부(98)와 접하고, 후방 허리 영역(84)은 후방 허리 연부(99)와 접한다.

도시된 흡수성 대(92)는 직사각형이거나 임의의 다른 원하는 형태, 한 쌍의 가로로 마주보는 전방 측부 패널(94), 및 한 쌍의 가로로 마주보는 후방 측부 패널(194)일 수 있는 복합 구조(93)를 포함한다. 복합 구조(93) 및 측부 패널(94 및 194)은 도 5에 나타낸 바와 같이 2 개 이상의 분리된 요소를 포함하거나, 일체로 형성될 수 있다. 일체로 형성된 측부 패널 및 복합 구조는 신체측 라이너, 날개 복합재, 외부 커버, 다른 재료 및/또는 이들이 조합과 같은 일부 약간의 공통적인 재료를 포함하고, 1-조각의 탄성인, 신장가능하거나 비신장성인 팬츠를 정의할 수 있으며, 이는 그의 외부 표면 상에 배치된 도마뱀붙이-형 접착성 물질(도시되지 않음)의 부분을 더 포함할 수 있다.

흡수성 물품(80) 및 특히 외부 커버(100)는 하나 이상의 외관-관련된 요소를 포함할 수 있다. 외관-관련된 요소의 예로서, 그래픽; 제품 형태를 사용자에게 더욱명백하거나 시각적으로 하기 위해 다리 및 허리 구멍을 밝게 하거나 강조하는 것; 탄성 다리 밴드, 탄성 허리밴드, 남아용 시뮬레이트화된 "날개 구멍(fly opening)", 여아용 주름(ruffles)과 같은 기능성 요소를 시뮬레이트하기 위한 제품의 면적을 밝게하거나 강조하는 것; 제품의 크기의 외관을 변화시키기 위해 제품의 면적을 밝게 하는 것; 제품 중 젖음 지시제, 온도 지시제 등을 등록하는 것; 제품 중 후면 라벨, 또는 전면 라벨의 등록; 제품 중 원하는 위치에 쓰여진 지침을 등록하는 것을 비제한적으로 포함한다. 도마뱀붙이 또는 도마뱀붙이 발을 나타내거나 도마뱀붙이 발의 접착 능력을 나타내는 그래픽(예를 들면, 편평한 표면에 부착되는 도마뱀붙이의 이미지)이, 그 새로운 접착 기능을 전달하도록 상기 물품 상에 보여질 수 있다.

외관-관련된 요소는 선택된 위치에서 흡수성 물품 상에 위치할 수 있으며, 이는 여기에 참고문헌으로 도입되는 1998년 6월 16일자 부여된 미국 특허 제 5,766,389 호(Brandon 등)에 개시된 방법을 이용하여 수행될 수 있다. 1차적인 그림 이미지가 상기 흡수성 물품(80)의 세로 중앙선을 따라서 전방 허리 영역(82)에 위치할 수 있다.

도시된 흡수성 물품(80)은 상기 배변연습용 팬츠를 착용자의 허리 주위에 재체결가능하게 고정하기 위한 체결 시스템(140)을 포함한다. 도시된 체결 시스템(140)은 짝을 이루는 두 번째 체결 요소(144 및 145)를 재체결가능하게 연결하도록 적응된 첫 번째 체결 요소(142 및 143)를 포함한다. 첫 번째 체결 요소(142 및 143)가 도시된 바와 같이 도마뱀붙이-형 접착성 물질(30)을 포함할 경우, 두 번째 체결 요소는 전방 측부 패널(94)에 결합된 물질을 포함하거나, 단순히 외부 커버(100) 그 자체이거나, 흡수성 물품(80) 중 임의의 존재하는 기능성 요소일 수 있고, 이 경우 상기 두 번째 체결 요소는 단순히 그 위에 첫 번째 체결 요소(142, 143)가 부착될 수 있는 다른 물질의 영역일 수 있다. 그렇지 않으면, 상기 두 번째 체결 요소는 접착성 물질(30)의 재료와 상합하는 것으로 알려진 질감을 갖는 소수성 웹 또는 매끈한 소수성 필름과 같이, 도마뱀붙이-형 접착성 털에 부착하기 특히 적합한 재료를 포함할 수 있다. (상기 두 번째 체결 요소를 위한 적합한 재료를 선택하기 위해 간단한 접착성 시험이 수행될 수 있다.) 그렇지 않으면, 상기 두 번째 체결 요소는 또한 도마뱀붙이-형 접착성 물질(30)(도시되지 않음)의 영역을 포함할 수 있다. 도마뱀붙이-형 접착성 물질(30)이 존재하지 않거나 상기 체결 시스템(140)의 유일한 접착성 요소가 아닐 경우, 후크와 루프 재료 또는 종래의 접착제가 상기 체결 시스템(140)의 선택된 영역에 존재할 수도 있다. 적합한 루프 재료는 길포드 밀즈 사(Guilford Mills, Inc., Greensboro, N.C. U.S.A.)로부터 상품명 No. 36549 하에 입수가능하다. 또 다른 적합한 루프 재료는 1999년 1월 12일자 부여된 미국 특허 제 5,858,515 호(Stokes 등)에 개시된 것과 같은 패턴 비-접착된 웹을 포함할 수 있다. 적합한 후크 재료는 나일론, 폴리프로필렌 또는 다른 적합한 물질로부터 성형되거나 압출될 수 있다. 체결 요소(82-85)로 적합한 단면 후크 재료는 벨크로 인더스트리즈(Velcro Industries B.V., Amsterdam, Netherlands) 또는 그의 합병사와 같은 상업적 판매원으로부터 입수가능하며, 단일-방향성 후크 패턴 및 약 0.9 밀리미터(35 mils)의 두께를 갖는 벨크로(Velcro) HTH-829 및 단일-방향성 후크 패턴 및 약 0.5 밀리미터(20 mils)의 두께를 갖는 HTH-851로 확인되며; CS-600으로 확인되는 특정 재료를 포함하는 미네소타 마이닝 앤 매뉴팩춰링 사(Minnesota Mining & Manufacturing Co., St. Paul, Minn. U.S.A.)로부터 입수가능하다.

특히 도 6을 참고하면, 첫 번째 체결 요소(142 및 143)가 후방 허리 영역(84)에서 흡수성 물품(80)의 내부 표면(88) 상에 반드시는 아닐지라도 바람직하게 배치된다. 첫 번째 체결 요소(142 및 143)는 후방 측부 패널(194)의 말단 연부(128)를 따라서, 및 허리 말단 연부(132)에 맞닿거나 인접하여 바람직하게 위치한다. 특정 구현예에서는, 예를 들면, 첫 번째 체결 요소(142 및 143)가 말단 연부(128), 허리 말단 연부(132) 및 다리 말단 연부(130)의 약 2 센티미터 내에, 더욱 특별하게는 약 1 센티미터 내에 위치할 수 있다.

도 7은 흡수성 물품(80)의 또 다른 예를 보여주며, 이 경우에는 적어도 한 조각의 접착성 물질(30)이 사용되는 일회용 기저귀이다. 도마뱀붙이-형 접착성 물질(30)의 신규 사용과는 별도로, 흡수성 물품(80)의 대 및 다른 요소의 디자인의 많은 부분이, 그 전체로서 여기에 참고문헌으로 도입되는 1995년 3월 21일자로 부여된 미국 특허 제 5,399,219 호("Method for Making a Fastening System for a Dynamic Fitting Diaper,")(Roessler 등)에 의해 개시되어 있다.

상기 물품은, 각각의 응력 빔 부분(198)에 연결되어 있고 물품의 허리밴드 부분을 물품의 사용 도중 착용자 주위에 고정시키기 위한 측부 패널(194)의 각각으로부터 가로로 연장되도록 배열된 체결 조립품(244)과 같은 체결 수단을 포함한다. 본 발명의 다양한 구현예에서, 체결 조립품(244)은 허리밴드(238 및 240)의 하나 또는 양자의 측부 말단 영역(216 및 218)의 하나 또는 양자에 각각 위치할 수 있다. 대표적으로 나타낸 구현예는 후방 허리밴드(240)의 말단 측부 연부에 위치한 체결구를 갖는다. 체결 조립품(244)은 초음파 결합된 접착, 열 결합, 접착제 등, 및 탭 기질 또는 접착 수단으로 작용하는 추가 물질로 된 하나 이상의 층에 의한 등의 임의 공지 수단에 의해 상기 흡수성 물품(80)에 접착될 수 있으며, 이는 또한 강도, 신장 성질 또는 여타 성질을 향상시킬 수 있다.

체결 조립품(244)은 도마뱀붙이-형 기능을 갖는 접착성 물질(30)의 적어도 한 부분을 사용한다. 접착성 물질(30)은, 펼치면 상기 체결 조립품(244)이 열려 흡수성 물품(80)의 착지 영역 패치(246) 또는 다른 부분(예를 들면, 외부 커버(100)의 다른 부분)에 결합을 위해 접착성 물질(30)을 노출시키도록, 접혀진 체결 조립품(245) 내에 싸여지는 등 보호된 형태로 사용자에게 제공될 수 있다.

그렇지 않으면, 상기 접착성 물질(30)은 종래의 기계적 체결 수단보다 더 굴곡성일 수 있고, 외부 커버(100)와 또는 측부 패널(194)과 일체로 (즉, 접착성 물질(30)의 기질은 외부 커버(100) 또는 측부 패널(194)와 동일한 물질일 수 있다) 제조될 수 있으며, 측부 패널(194) 및 체결 조립품(244)이 외부 커버(100) 재료의 실질적인 확장이거나 상기 외부 커버(100) 재료와 단일 솔기 또는 접착으로 결합되어 있는 단순화된 디자인이 사용될 수 있다(도시되지 않음).

하나의 실시예에서, 상기 접착성 물질(30)은 엘라스토머성 기질(도시되지 않음)을 포함하거나 엘라스토머성 측부 패널에 결합되어, 상기 체결 조립품(244)이 부착 및 탈착 도중 신장되어 도마뱀붙이가 그 발끝을 말아 발을 표면으로부터 들어올릴 때 부착된 표면으로부터 강모가 벗겨지는 것을 어느 정도 모방하도록 한다. 접착성 털(도시되지 않음)은 신장된 측부 패널이 제 자리에 놓여진 후 이완될 때 양호한 부착을 위해서, 및 상기 측부 패널이 다시 신장되어 들어올려질 때 양호한 부착을 위해서 위치 및 각이 정해질 수 있다. 하나의 구현예에서, 접착성 털의 전부 또는 일부는 도 7에 나타난 바와 같이 상기 흡수성 물품(80)이 부착되지 않을 때 그들이 물품의 세로 중앙선을 향하여 기울어지도록 (예를 들면, 접착성 털의 상단은 일반적으로 각각의 접착성 털의 바닥보다 세로 중앙선에 일반적으로 약간 가깝다) 경사 각을 갖는다.

재체결가능한 접착성 테이핑 시스템을 제공하기 위해, 상기 흡수성 물품(80)은 보완적 착지 영역 패치(246)를 포함할 수 있으며, 이는 그 위에 체결구 조립품(244)의 부착을 수용하기 위한 목표 영역을 제공한다. 본 발명의 도시된 실시예에서, 착지 영역 패치(246)는 외부 커버(100)의 외표면 상에 위치하고, 상기 흡수성 물품(80)의 두 번째 전방 허리밴드 부분(238) 위에 위치한다. 상기 착지 영역 패치(246)는 폴리프로필렌, 폴리에스테르 등과 같은 적합한 물질로 구성되고, 체결구 조립품(244)의 안전한 접착을 수용하도록 형성 및 배열된다. 뿐만 아니라, 상기 착지 영역 패치(246) 및 체결 조립품(244)은, 상기 체결구 조립품(244)을, 외부 커버(100)의 재료를 찢거나 과도하게 변형시키지 않고 재배치 및 재접착시키기 위한 착지 영역 패치(246)로부터 제거되게 하는 이탈가능한 접착을 제공하도록 협조적으로 구성되고 배열된다. 예를 들면, 적합한 테이프 착지 영역 구성은 미국 특허 제 4,753,649 호(Pazdernik)에 기재되어 있고, 그 개시는 본 발명에 관계되는 한 여기에 참고문헌으로 도입된다.

본 발명의 다양한 실시예에서, 체결구 조립품(244)은 허리밴드(238 및 240)의 하나 또는 양자의 측부 말단 영역(216 및 218)의 하나 또는 양자에 각각 위치할 수 있다. 대표적으로 나타낸 실시에는 후방 허리밴드(240)의 말단 측부 연부에 위치한 체결구를 갖는다. 본 발명의 접착성 물질(30)의 추가의 배치를 위해 적합한 또다른 위치는, 향상된 개스킷을 위해 상기 흡수성 물품(80)을 착용자의 신체에 결합시키기 위해 실질적으로 다리 탄성 요소(234) 위에 있는 신체측 라이너(102) 위를 포함하여, 다리 커프스(도시되지 않음) 또는 다른 커프스 위이다. 본 발명의 접착성 물질(30)은 주문제작가능하거나 제거가능한 그림을 제공하기 위해 외부 커버(100)로부터 부착 및 제거될 수 있는 그림을 갖는 인쇄된 웹(도시되지 않음)과 같은 다른 외부 아이템에 흡수성 물품(80)을 결합시키는 데 사용될 수도 있다. 접착성 물질(30) 수단을 갖는 흡수성 물품(80)에 부착될 수 있는 다른 요소는 바이오센서 요소 등을 포함할 수 있다.

본 발명의 특별한 국면에서, 측부 패널(194)의 각각은 물질의 분리된 조각으로부터 형성된 다음 상기 흡수성 물품(80)의 선택된 전방 및/또는 후방 허리밴드 부분에 적합하게 조립 및 부착될 수 있다. 본 발명의 도시된 구현예에서, 예를 들면 측부 패널(194)이 외부 커버(100)의 후방 허리밴드 부분에 부착되고, 물품의 외부 커버(100) 및 신체측 라이너(102) 요소의 하나 또는 양자에 작동가능하게 부착될 수 있다. 측부 패널은 가로로 연장되어 흡수성 물품(80)의 한쌍의 마주보는 허리-날개 부분을 형성하고, 접착제 접착, 열 접착, 초음파 접착, 클립, 스테이플, 바느질 등과 같은 적합한 연결 수단으로 부착되거나, 도마뱀붙이-형 접착성 물질과 같이 제거가능한 체결 수단(도시되지 않음)으로 부착될 수 있다.

상기 접착성 물질(30)은 또한, 본 발명에 관계되는 한 여기에 참고문헌으로 도입되는 1997년 10월 28일자 부여된 미국 특허 제 5,681,303 호("Sanitary Napkins Having Flaps and Stress Relief Means,")(Mills 등)에 개시된 것과 같은 생리대에 사용될 수도 있다. 미국 특허 제 5,681,303 호의 도 2, 3 및 4에 특별한 관심이 집중되며, 여기에서 중앙의 패드 접착제 또는 날개 접착제 또는 그 양자가 도마뱀붙이-형 접착성 물질(30)로 대체되어 속옷에 대한 향상된 부착을 제공할 수 있다. 사용하지 않을 때 상기 접착성 물질(30)을 보호하기 위해, 필요하다면, 보호 이형지 또는 필름이 또한 제공될 수 있다. 생리대를 위한 개별 포장으로서도 기능하는 이형 라이너가 미국 특허 제 4,556,146 호(Swanson 등에게 부여된) 및 1991년 12월 12일자 발행된 PCT 공개 WO 91/18574에 나타나 있다.

도마뱀붙이-형 접착성 물질의 사용으로부터 유익할 수 있는 여성 위생 제품의 또 다른 형태가 1990년 4월 17일자로 부여된 미국 특허 제 4,917,697 호(Osborn, III 등)에 나타나 있다. 그러한 물품에 대한 도마뱀붙이-형 접착 기술의 적응은 도 8에 도시된다.

흡수성 물품(80)(여기에서는 생리대)은 임의의 이형 라이너(존재한다면)를 제거하고, 그 후 상기 흡수성 물품(80)을 도 8에 나타낸 것과 같이 팬티(81)에 위치시킴으로써 사용된다. 흡수성 물품(80)의 외부 커버(100)와 신체측 라이너(102)의 사이에 놓인 중앙 흡수성 패드(312)의 중심을, 중앙 흡수성 패드(312)의 한쪽 말단이 팬티의 앞 부분(340)을 향하고 다른 말단이 뒷 부분(342)을 향하도록, 및 상기 외부 커버(100)가 팬티의 중앙 가랑이 부분(86)의 내부 표면과 접촉하도록, 상기 팬티(81)의 가랑이 부분(86)에 위치시킨다. 접착성 물질(30)의 중심 부분은 상기 중앙 흡수성 패드(312)를 제 자리에 유지시킨다. 날개(324 및 324')의 말단 부분은 각각 측부 연부(346 및 346') 주위로 접힌다. 도마뱀붙이-형 접착성 물질(30', 30")의 패치는 날개(324 및 324')를 상기 위치에 고정하기 위한 날개 체결구로서 작용한다. 따라서, 날개(324 및 324')는 그 사이에 끼인 측부 연부(346 및 346')를 포함하는, 팬티의 부분과 그 자체 위에서 각각 접힌다. 날개는 가랑이 영역(86)에서 팬티(81)의 연부에 의해 정의된 접힘 라인(349) 위로 접힌다. 도시된 바와 같이, 접착성 물질(30)의 중앙 부분은 중앙 흡수성 패드(213) 아래 흡수성 물품(80)의 외부 커버(100)와 팬티(81)의 신체 측 표면 사이에 배치되어 있는 한편, 날개(324, 324') 상의 접착성 물질의 패치(30', 30")는 팬티(81)의 의류 측에 있고, 상기 접착성 물질(30')의 하나의 패치는 팬티(81) 그 자체에 대하고, 그를 날개(324')에 결합시키며, 접착성 물질(30")의 다른 패치는 하나의 날개(324)를 다른 날개(324')에 결합시킨다. 상기 접착성 물질(30', 30")은 필요하다면 날개의 말단 연부(278, 278')에 이르도록 또는 그 부근에 뻗어있을 수 있다.

날개를 갖는 다수의 여타 생리대 구현예가 사용가능하며 문헌에 개시되어 있다. 예를 들면, 날개를 갖는 생리대가 미국 특허 제4,687,478 호(발명의 명칭: "Shaped Sanitary Napkin With Flaps", 1987년 8월 18일자로 van Tilburg에게 부여된 특허), 미국 특허 제 4,608,047 호(발명의 명칭: "Sanitary Napkin Attachment Means", 1986년 8월 26일자로 Mattingly에게 부여된 특허), 미국 특허 제 4,589,876 호(발명의 명칭: "Sanitary Napkin", 1986년 5월 20일자로 Van Tilburg에게 부여된 특허), 미국 특허 제 4,285,343 호(발명의 명칭: "Sanitary Napkin", 1981년 8월 25일자로 McNair에게 부여된 특허), 미국 특허 제 3,397,697 호(발명의 명칭: "Disposable Sanitary Shield For Undergarments", 1968년 8월 20일자로 Rickard에게 부여된 특허) 및 미국 특허 제 2,787,241 호(발명의 명칭: "Sanitary Napkin", 1957년 4월 2일자로 Clark에게 부여된 특허)에 개시되어 있다.

도마뱀붙이-형 접착성 물질은 또한 생리대 및 팬티라이너와 같은 날개 없는 흡수성 물품을 속옷에 부착시키기 위해서도 사용될 수 있다. 그러한 경우, 감압 접착제 또는 상기 흡수성 물품의 측부에 통상적으로 적용되는 미끄러지지 않는 물질이 도마뱀붙이-형 접착성 물질(30)을 대체하거나 보완할 수 있다. 날개 없는 생리대 및 팬티라이너의 예는 미국 특허 제 4,834,739 호("External Feminine Protection Device with Skid-Resistant Coating for Holding the Device in Place,", 1989년 5월 30일자로 Linker, III 등에 부여됨) 및 미국 특허 제 5,011,480 호("Absorbent Article Having a Nonwoven Frictional Surface for Holding the Article in Place and a Method of Use," 1991년 4월 30일자로 Gossen 등에게 부여됨)에 나타나 있다.

청소 물품

본 발명의 접착성 물질은 또한, 스위퍼 웨트젯(SWIFFER^(R) WetJet^TM)과 같은 프록터 앤 갬블(Procter and Gamble, Cincinnati, Ohio)의 청소 물품을 위한 스위퍼^(R) 브랜드 및 관련된 바닥 청소 물품을 포함하는 집진 장치, 마른 자루걸레 및 젖은 자루걸레를 위한 청소 시트와 같은 여타 일회용 물품의 부착을 개선하기 위해서도 사용될 수 있다. 도마뱀붙이-형 물질은 재사용가능한 헤드 및 손잡이에 스펀지, 자루걸레 헤드 및 청소용 직물을 부착시키는 데에도 효과적일 수 있다.

도마뱀붙이-형 접착성 물질과 조합될 수 있는 예시적인 일회용 청소 시트가 미국 특허 제 6,561,354 호("Package of Novel Three Dimensional Structures Useful as Cleaning Sheets", 2003년 5월 13일자로 Fereshtehkhou 등에게 부여됨); WO 01/41622 ("Non-Apertured Cleaning Sheets Having Non-Random Macroscopic Three-Dimensional Character," 2001년 6월 14일자 공고됨); WO 03/00104 ("Disposable Cleaning Sheets Comprising a Plurality of Protrusions for Removing Debris from Surfaces," 2003년 1월 3일자 공고됨); WO 98/52458 ("Three-Dimensional Structures Useful as Cleaning Sheets," 1998년 11월 26일자 공고됨); 및 유럽 특허 출원 제 923902-A2 호("Cleaning Product and Production Process Therefor," 1999년 6월 23일자 Abe 등에 의해 공고됨)에 개시되어 있다.

본 발명에 따르는 청소 물품의 하나의 예를 도 9A - 9C에 나타낸다. 여기에서 자루걸레(400)는 자루 헤드(402)에 감합되는 일회용 자루걸레 헤드 커버 기질(430)을 포함한다. 자루걸레 헤드 커버 기질(430)은 첫 번째 연부(418), 두 번째 연부(420) 및 외표면(422)을 갖는다. 기질(420)은 (이상적으로는 생분해성인) 바람직하게는 전술 및 후술하는 폐기물 오염 제거 기능을 수행하기 적합한, 물질(들)로 만들어질 수 있다. 도 9C에 나타난 바와 같이, 자루걸레 헤드 커버 기질(430)은 첫 번째 연부(418)가 두 번째 연부(420)와 중첩되는 자루걸레 헤드(402)를 감싸고, 외부 표면(422)로부터 기질의 반대 표면 상에 있는 첫 번째 연부(418) 부근에 위치하는 도마뱀붙이-형 체결구(412)에 의해 제 자리에 고정되며, 이는 상기 외부 표면(422) 상의 두 번째 연부(420) 부근에 위치한 착지 물질(414)의 패치에 결합될 수 있다. 필요하다면, 상기 착지 물질은 자루걸레 헤드 기질(430)과 동일하거나 (즉, 추가의 물질이 첨가되지 않고 단순히 기질(430)의 부분임), 상기 기질(430)에 고정된 물질의 추가 층을 포함할 수 있다. 손잡이 오리피스(416)는, 나사, 리벳 또는 여타 결합 수단에 의해 상기 자루걸레 헤드(402)에 부착된 받침 판(406)에 의해 상기 자루걸레 헤드(402)에 고정되어 있는 핸들(404) 주위에 양호한 감합을 촉진한다. 미국 특허 제 6,501,002 호에 기재된 것과 같은 폐기물 오염 센서(440)가 기질(430)의 외표면(422)의 적어도 부분 내에 또는 그 위에 도입될 수 있다.

도 10A 및 10B는 도 9의 것과 유사한 자루걸레(400)의 또 다른 예를 도시하지만, 여기에서 상기 일회용 자루걸레 헤드 커버 기질(430)은, 그것이 자루걸레 헤드(402)의 하부 측(444)에 직접 고정되기 때문에, 상기 자루걸레 헤드 커버 기질(430)이 더 이상 자루걸레 헤드(402)의 주요 부분을 감쌀 필요가 없도록, 특히 고정을 위해 상기 자루걸레 헤드(402)의 상부 측(442)을 덮을 필요가 없도록, 도마뱀붙이-형 접착성 층(428)에 의해 상기 자루걸레 헤드(402)에 결합되어 있다. 도 10A에서, 상기 자루걸레 헤드 커버 기질(430)은 자루걸레 헤드의 전방 또는 후방 연부(446, 448) 또는 상부 측(442)을 감싸는 물질이 없이, 상기 자루걸레 헤드(402)의 하부 측(444)과 실질적으로 동일공간에 있다. 도마뱀붙이-형 접착성 층(428)에 의해 제공된 강력하지만 제거가능한 부착 수단이 상기 자루걸레 헤드 커버 기질(430)을 닦거나 청소하는 작업에 사용될 수 있게 한다.

도 10B에서, 자루걸레 헤드(402)는, 그 위에 도마뱀붙이-형 접착성 층(428)에 의해 자루걸레 헤드 커버 기질(430)이 고정된 경사진 전방 영역(450) 및 경사진 후방 영역(452)을 구비한다. 본 실시예에서, 자루걸레 헤드(402)의 전방 연부(446)와 후방 연부(448)의 일부는 상기 자루걸레 헤드 커버 기질(430)로 감싸지지만, 상기 물질이 자루 걸레 헤드(402)의 상부 측(442)을 가로질러 감쌀 필요는 없으며, 거기에서 상기 물질은 청소 기능의 관점에서 소모될 것이다. 따라서, 도 10A 및 도 10B의 시스템은 상기 자루걸레 헤드 커버 기질(430)에 사용된 청소 재료의 향상된 효능을 제공한다.

실시예 1

합성 강모를 제조하기 위한 표면-개시된 중합반응을 이용하는 가설적 예를 도 11에 도시한다. 부분 "a"에서는, 금(111) 위의 4'-니트로-1,1'-비페닐-4-티올(NBT)로 된 자가-조립된 단일층을 e-빔 조사에 노출시켰다. 표면의 나머지를 보호하기 위해 스텐실 마스크를 사용하였다. 부분 "b"에서, 상기 조사는 층-내 가교 및 말단 니트로 기의 아미노 기로의 변환을 초래하였고, 따라서 가교된 4'-아미노-1,1'-비페닐-4-티올 단일층이 형성되었다. 부분 "c"에서, 말단의 아미노 기가 디아조화되고 메틸말로노디니트릴로 처리되어 4'-아조메틸말로노-디니트릴-1,1'-비페닐-4-티올 (cAMBT)의 표면-결합된 단일층을 제공하였다. cAMBT는 비대칭 아조 개시제로서 작용한다. 마지막으로, 부분 "d"에서, 비닐 단량체(스티렌)의 표면-개시된 라디칼 중합반응이 열에 의해 개시되었다. 상기 라디칼 중합반응은 상기 조사된 면적에서만 중합체 층이 형성되는 결과를 가져왔다. 표면-결합된 비대칭의 페닐아조알킬 개시제의 분해로 인하여, 중합은 전체가 아닌 표면 상에서만 개시되었다.

실시예 2

또 다른 가설적 실시예에서, 접착성 털은 기질 표면 상의 계곡 또는 홈 내부에 숨겨져 있는 방식으로 기질 상에 위치한다 (측면도로서의 도 12A). 이들 홈은 제조 공정 도중, 예를 들면 흡수성 물품과 한데 붙이는 공정 도중 오염물로부터 털을 보호하도록 고안된다. 사용 시, 접착성 물질은 상기 홈의 방향에 수직인 방향으로 약간의 신장을 적용함으로써 활성화된다. 그러한 신장이 홈을 개방하여, 접착성 털을 부착 표면(도시되지 않음)과 상호작용하는 데 사용될 수 있게 한다.

또 다른 실시예를 도 12B에 나타낸다. 본 실시예에서, 접착성 털/강모가 거기에 부착된 기질은 사용하지 않는 동안 접착성 털/강모의 추가 보호를 제공하는 박막(71)에 적층된다. 본 실시예에서, 활성화 메카니즘은 홈에 수직인 방향에서 상기 기질의 신장일 수 있고, 이는 상기 보호막의 파열을 초래한다. 이것이 접착성 털을 방출시키고 그들이 부착 표면과 상호작용하는 데 사용가능하도록 만든다. 오염 방지의 유익을 제공할 뿐만 아니라, 도 12A 및 도 12B에 나타낸 실시예들은 예를 들면 유아 또는 돌보는 사람의 의류 등과 같은 원치 않는 표면과 결합되지 않는 장점을 또한 갖는다.

예시의 목적으로 주어진 전기 실시예의 세부사항은 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것이 아님이 잘 인식될 것이다. 본 발명의 단지 몇 가지 예시적 구현예를 위에 상세히 기재하였지만, 당업자는 본 발명의 새로운 교훈 및 장점으로부터 실질적으로 벗어나지 않고 실시예에 다수의 수정이 가능함을 쉽게 인식할 것이다. 예를 들면, 하나의 실시예와 관련하여 기재된 특성이 본 발명의 임의의 다른 실시예에 도입될 수 있다.

따라서, 모든 그러한 수정이 이하의 청구항 및 그의 모든 동등물에서 정의되는 본 발명의 범위 내에 포함되도록 의도된다. 또한, 일부 구현예, 특히 바람직한 구현예의 모든 장점을 이루지 않는 다수의 실시예가 상도될 수 있음이 인지되며, 특정 장점의 부재가 그러한 구현예는 본 발명의 범위 밖에 있음을 반드시 의미하는 것으로 여겨져서는 아니된다.

본 발명 또는 그의 바람직한 구현예(들)의 요소를 소개함에 있어서, 관사 "하나의 (a, an)", "그 (the)" 및 "상기(said)"는 하나 또는 그 이상의 요소가 있음을 의미하도록 의도된다. "포함하는", "포함하여" 및 "갖는"이라는 용어는 포괄적인 것으로 의도되며, 나열된 요소들 외의 추가 요소가 있을 수 있음을 의미한다.

본 발명의 범위를 벗어나지 않고 상기 구성에 다양한 변화가 가해질 수 있으므로, 상기 명세서에 포함된 모든 내용은 설명적으로 이해되어야 하며 한정적 의미로 이해되어서는 아니된다.

Claims

기질 상에 배치된 접착성 털을 포함하는 나노제작된 부착 수단을 포함하고, 여기서 상기 털은 중합체성 필름 또는 섬유성 웹을 포함하는 마주보는 표면을 접착성으로 결합시키도록 구성되고 털의 종결 말단에 위치된 돌기 또는 주걱(spatula)으로는 이루어지지 않으며, 상기 부착 수단은 1 평방 밀리미터 당 털 500개 이상의 충진 밀도를 갖는 것인 일회용 흡수성 물품.
기질, 및 상기 기질로부터 일어선 복수의 접착성 털을 포함하며, 상기 접착성 털은 각각 바닥 부분, 중간 부분, 상단 부분을 가지며, 0.5 미크론 내지 8 mm의 높이 및 0.05 미크론 내지 50 미크론의 직경을 갖고, 상단 부분의 종결 말단에 위치된 돌기 또는 주걱으로는 이루어지지 않는 것인, 도마뱀붙이-형 부착 수단을 포함하는 일회용 흡수성 물품.
제2항에 있어서, 상기 부착 수단이 1 평방 밀리미터 당 털 500개 이상의 충진 밀도를 추가로 포함하는 것인 물품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 털이 2 이상의 평균 높이-대-직경 비를 추가로 포함하는 것인 물품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 털이 중합체성 필름 또는 섬유성 웹을 포함하는 마주보는 표면을 털 1개 당 10 나노뉴턴 이상의 평균 접착력으로 접착성으로 결합시키도록 구성된 것인 물품.
삭제
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 털이 1 미크론 초과의 거리만큼 떨어져 배치된 것인 물품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 털들 사이의 거리 대 상기 털의 직경의 비가 3 내지 1,000의 범위인 물품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 털의 높이 대 상기 털의 직경의 비가 2 내지 1,000의 범위인 물품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 털이 선대칭인 물품.
삭제
삭제
삭제
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 털의 하나 이상이 중공의 재료, 미소구, 탄소 나노튜브, 제올라이트, 중공 쳄버를 갖는 분자 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 물품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기질의 두께가 두께 변동의 반복되는 패턴을 포함하는 것인 물품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기질이 금속 산화물로 피복된 필름 또는 웹인 물품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기질이 탄성 재료를 포함하는 것인 물품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부착 수단이 신장가능한, 탄성의, 비탄성의 또는 이들의 조합인 물품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부착 수단이 상기 물품의 측부 솔기의 부분을 포함하는 것인 물품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부착 수단이 일련의 봉우리와 계곡을 특징으로 하는 3-차원 지형학(topography)을 포함하는 것인 물품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 털이 마주보는 표면과 접촉하도록 가압될 때까지 다른 물질로 오염되는 것으로부터 보호되는 물품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 털이 제거가능한 커버로 보호되는 물품.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 부착 수단이 털의 그룹들 사이에 털이 없는 영역을 포함하는 것인 물품.