KR101351205B1

KR101351205B1 - 탄성력-부여된 수축 라미네이트

Info

Publication number: KR101351205B1
Application number: KR1020087014222A
Authority: KR
Inventors: 제임스 러셀 주니어 피츠; 재니스 윌슨 휴즈; 패트리시아 황 칼혼; 윙-착 응; 글리니스 앨리시아 왈톤
Original assignee: 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2006-12-07
Publication date: 2014-01-14
Also published as: US8003553B2; WO2007070331A1; US20070141354A1; BRPI0619021A2; BRPI0619021B1; AU2006324179A1; KR20080082636A; EP1960188A1; AU2006324179B2; EP1960188B1

Abstract

탄성력-부여된 수축 라미네이트(10)는 탄성 층(16)이 치수 불안정한 신장된 상태인 동안에 함께 접착된 수축가능한 층(12) 및 탄성 층(16)을 포함한다. 상기 탄성 층(16)은 상기 수축가능한 층(12)의 수축 이전에는 실질적으로 신장된 상태를 유지한다. 상기 수축가능한 층(12)이 활성화되면, 상기 라미네이트는 수축되고, 상기 수축은 상기 탄성 층(16)에 의해 보조된다 (즉, 힘을 부여받는다). 상기 탄성력-부여된 수축 라미네이트(10)는 허리밴드 영역의 잠재적 조립-후 수축이 요구되는 개인 위생 흡수성 물품에 유용하다.

수축 라미네이트, 수축가능한 층, 탄성 층, 탄성력, 흡수성 물품

Description

탄성력-부여된 수축 라미네이트 {Elastic-Powered Shrink Laminate}

본 발명은 열 수축가능한 층에 접착(bond)된 신장된 탄성 층을 포함하는 탄성력-부여된 수축 라미네이트에 관한 것이다.

배변연습용 팬츠, 성인 실금자용 물품, 수영복 및 일부 기저귀와 같은 개인 위생 흡수성 물품은 가열하면 수축하는 허리밴드를 유리하게 포함한다. 하나의 예에서, 허리밴드는 탄성 층이 신장된 상태에 있을 때 2 개의 부직 외장 층 사이에 적층된 탄성 층을 포함할 수 있다. 장비 및 공정에 관련된 이유로, 상기 허리밴드는 흡수성 물품의 제조 도중 실질적으로 편평한, 늘여진 상태로 유지된다. 일단 의류가 형성되면, 허리밴드를 가열하여 상기 허리밴드의 수축을 일으킨다. 상기 허리밴드가 수축할 때, 그것이 적층된 다른 재료를 당겨, 상기 흡수성 물품이 착용자에게 적절하고도 편안하게 맞을 수 있게 한다.

과거에는, 열 수축 및 상당한 탄성 성질을 둘 다 갖는 허리밴드 재료를 제공하기가 어려웠다. 재료가 탄성일 경우, 이는 상온에서 치수 안정한 수축된 상태로 회복되는 경향이 있고, 가열 시 더 수축되지 않는 경향이 있다. 재료가 열 수축가능할 경우, 이는 a) 가열 이전에는 치수 불안정한 신장된 상태로 유지되고, b) 가열 후에야 치수 안정한 신장되지 않은 상태로 수축하고, c) 수축 및 냉각 후에는 그의 치수 안정한 상태에서 비탄성 재료로 작용하는 경향이 있다. 탄성 및 열 수축을 둘 다 제공하기 위해 중합체 조합물이 개발되었지만, 그 성질은 서로 반대되는 경향이 있어 탄성이 잘 부합되면 열 수축이 불충분하고, 열 수축이 잘 부합되면 탄성이 불충분하였다. 개인 위생 흡수성 물품의 허리밴드에 사용하기 위해, 충분한 탄성 및 열 수축을 나타내는 더 나은 혼성 재료에 대한 필요 및 요구가 존재한다.

발명의 요약

본 발명은 열 수축가능한 층 및 탄성 층을 포함하는 탄성력-부여된 수축 라미네이트에 관한 것이다. 열 수축가능한 층 및 탄성 층은 상기 탄성 층이 치수 불안정한 신장된 상태에 있을 때 함께 접착된다. 상기 열 수축가능한 층, 탄성 층 및 접착은, 상기 탄성 층이 열 수축가능한 층의 수축 이전에는 실질적으로 신장된 상태로 유지되도록 배열 및 디자인된다.

상기 라미네이트가 열 수축가능한 층의 활성화 온도로 가열될 때, 상기 열 수축가능한 층은 수축하고, 그 수축은 상기 탄성 층의 수축에 의해 힘을 받는다. 탄성 층에 의해 힘을 받는 것이 상기 열 수축가능한 층을 더 신속히 및/또는 달리 수축하는 것보다 더 많은 정도로 수축시킬 수 있다.

상기 탄성력-부여된 수축 라미네이트는 상기 열 수축가능한 층의 수축 및 이어지는 냉각 후에 탄성 라미네이트로 작용하거나 그렇지 않을 수도 있다. 상기 탄성 층이, 상기 열 수축가능한 층이 수축하는 것과 거의 같은 정도로 회복될 경우, 수득되는 라미네이트는 상기 열 수축가능한 층의 상대적인 비탄성으로 인하여 제한 된 탄성을 가질 수 있다. 이러한 방식으로 제조된 라미네이트는 상기 라미네이트 재료의 이어지는 기계적 신장, 또는 사용 도중 수동적 신장에 의해 탄성을 부여받을 수 있다. 또는, 상기 열 수축가능한 층이 탄성이거나, 수축 후 쉽게 신장가능할 수 있고, 수득되는 라미네이트는 추가의 공정 없이 적절한 탄성을 가질 수 있다.

상기 탄성 층이, 상기 열 수축가능한 층이 수축되는 것보다 충분히 많은 정도로 회복될 경우, 상기 탄성 층은 상기 열 수축가능한 층으로부터 간헐적으로 분리되어, 접착된 영역들 사이에 열 수축가능한 층을 주름잡히게 한다. 상기 구현예에서, 수득되는 라미네이트는 상기 라미네이트 및 그의 열 수축된 층의 이어지는 기계적 신장 또는 수동적 신장을 필요로 하지 않고 탄성 라미네이트로서 작용할 수 있다. 그러한 후속의 신장이 라미네이트 탄성 신장 및 회복을 더 증가시키도록 사용될 수 있다.

열 수축가능한 층 및 탄성 층의 적절한 선택 및 디자인에 의해, 임의의 원하는 정도의 열 수축 및 상기 열 수축에 이어지는 임의의 원하는 정도의 탄성을 갖는, 탄성력-부여된 수축 라미네이트가 제조될 수 있다. 상기 열 수축 및 탄성은 상이한 층에 의한 것이므로, 열 수축 및 탄성은 단일 중합체 또는 중합체 조합으로 형성된 혼성 재료를 가지고 종전에 가능했던 것보다 더 많은 정도로 열 수축 및 탄성이 상기 라미네이트에 공존할 수 있다.

전술한 점을 감안하면, 맞춤된 정도의 열 수축 및 맞춤된 정도의 탄성을 갖는 탄성력-부여된 수축 라미네이트를 제공하는 것이 본 발명의 특징 및 장점이다.

종래의 탄성 또는 열 수축가능한 재료보다 더 신속하고/거나 더 큰 열 수축을 갖는 탄성력-부여된 수축 라미네이트를 제공하는 것이 또한 본 발명의 특징 및 장점이다.

허리밴드 재료에 상기 탄성력-부여된 수축 라미네이트를 도입하는 개인 위생 흡수성 물품을 제공하는 것이 또한 본 발명의 특징 및 장점이다.

도 1은 필수적이고도 최적인 층들을 도시하는, 본 발명의 탄성력-부여된 수축 라미네이트의 단면도이다.

도 2는 필수적인 층들을 도시하는, 본 발명의 탄성력-부여된 라미네이트의 상면도이다.

도 3(a), 3(b), 3(c) 및 3(d)는 열 수축 전과 후, 상이한 공정 단계에서, 도 2의 탄성력-부여된 라미네이트의 정면도이다.

도 4는 본 발명의 탄성력-부여된 라미네이트의 제조 방법의 개략도이다.

도 5는 허리밴드에 탄성력-부여된 라미네이트를 도입하는 개인 위생 흡수성 물품의 부분 절단 사시도이다.

정의

"활성화 온도"라는 용어는 열 수축가능한 재료의 수축을 시작하는 최소의 상승된 온도(상온 이상)를 의미한다. 이는 종종, 중합체 분자가 연화되기 시작하여, 분자가 높은 에너지의 "배향된" 상태에서 낮은 에너지의 "랜덤" 상태로 되돌아오게 하고, 재료로 하여금 신장된 치수로부터 신장-전 치수로 수축되게 하는 온도이다. 열 수축가능한 재료는 상기 활성화 온도 또는 그 이상에서 수축할 것이지만, 상기 재료가 녹거나 달리 그 일체성을 잃는 온도 아래에서 전형적으로 유지된다.

"연속 필라멘트"라는 용어는 연속적으로 형성된 중합체성 필라멘트의 가닥을 의미한다. 그러한 필라멘트는 그 안에 특정 형태 및 배열의 모세관 구멍을 갖는 다이 헤드를 통해 용융된 재료를 압출함으로써 전형적으로 형성될 것이다.

"탄성", "탄성화된" 또는 "엘라스토머성"이라는 용어는 신장력을 적용 시 25℃에서 그의 이완된 길이보다 적어도 약 25% 더 긴 신장된 길이로 신장가능하고, 즉 그 이완된 길이의 적어도 약 1¼ 배까지 신장될 수 있고, 신장력의 이완 시 25℃에서 신장의 적어도 약 40%를 회복하는, 즉 25% 신장의 경우 약 15% 이하의 신장까지 수축하는 재료를 의미한다. 예를 들면, 100 센티미터 길이의 재료는 전술한 정의 하에, 그것이 적어도 125 센티미터의 길이까지 신장될 수 있고, 그것이 125 센티미터까지 신장된 경우, 신장력을 이완 시 약 115 센티미터 이하의 길이까지 수축한다면 탄성으로 간주될 것이다. 본 발명의 실시에 사용되는 다수의 탄성 재료는 그 이완된 길이의 적어도 50% 더 긴, 또는 적어도 75% 더 긴, 또는 적어도 100% 더 긴 신장된 길이까지 신장될 수 있다. 다수의 탄성 재료는 신장력의 이완 시, 상기 신장의 적어도 50%, 또는 상기 신장의 적어도 75%, 또는 상기 신장의 적어도 90%, 또는 상기 신장의 약 100% 회복될 것이다.

"필름"이라는 용어는 성형 압출, 블로운 압출, 압출 피복 등과 같은 필름 형성 공정을 이용하여 형성된 중합체 시트 또는 층을 의미한다.

"열 수축가능한"이라는 용어는 상승된 활성화 온도 또는 그 이상으로 가열될 때 적어도 한 방향에서 수축되지만, 상온에서는 해당하는 수축을 나타내지 않는 재료를 의미한다. 예를 들면, 100 cm의 길이를 갖는 열 수축가능한 재료는 그 활성화 온도 또는 그 이상으로 가열될 때 적어도 20%만큼 (80 cm의 길이로), 또는 적어도 25%만큼 (75 cm의 길이로), 또는 적어도 33%만큼 (67 cm의 길이로), 또는 적어도 50%만큼 (50 cm의 길이로) 수축될 수 있다. 재료가 열 수축가능한지 여부는 그 재료를 제조하는 데 사용된 중합체(들) 및 그 재료가 제조된 방법 양자에 의존한다. 종종, 열 수축가능한 재료는 a) 적합한 중합체로부터 필름 또는 다른 층을 형성하고, b) 그 재료를 그 활성화 온도 또는 그 이상에서 신장시키고, c) 그 신장된 형태를 유지하면서 그 재료를 냉각시키고, d) 상기 신장력을 제거함으로써 제조된다. 이렇게 제조된 열 수축가능한 재료는 그것이 다시 그 활성화 온도까지 가열될 때까지 그 신장된 형태를 유지할 것이며, 이때 상기 재료는 그 원래의 신장-전 치수를 향해 수축될 것이다. 일부 열 수축가능한 재료는 필름 또는 다른 층을 상온에서, 또는 활성화 온도 아래에서 신장시킴으로써 제조될 수 있고, 활성화 온도 또는 그 이상으로 가열할 때까지 상기 신장된 형태를 유지할 것이다.

"잠재적인", "잠재적인 탄성"이라는 용어 또는 그의 파생어는 예를 들면 열 활성화, 마이크로파, 초음파, 화학적 처리 등에 의해 활성화할 때 더욱 신장가능해질 수 있는 특정 정도의 신장가능성을 갖는 재료를 의미한다. 상기 재료는 활성화 이전에 탄성이거나 아닐 수도 있지만, 활성화 후에는 탄성일 것이다.

"비탄성" 또는 "탄성이 아닌"이라는 용어는 상기 "탄성"의 정의에 해당하지 않는 임의의 물질을 의미한다.

"중합체" 또는 "중합체성"이라는 용어는 일반적으로, 단독중합체, 예를 들면 블럭, 그래프트, 랜덤 및 교호 공중합체, 삼원 중합체 등과 같은 공중합체, 및 이들의 배합물 및 개질물을 비제한적으로 포함한다. 또한, 상기 "중합체"라는 용어는 이소택틱, 신디오택틱 및 랜덤 대칭성과 같은 재료의 모든 가능한 기하학적 형태를 포함한다.

"기계 방향" 또는 "MD"라는 용어는 그것이 제조되는 방향에서 포의 길이를 따르는 방향을 의미한다. "횡단 기계 방향", "횡단 방향" 또는 "CD"는 포의 폭을 가로지르는 방향, 즉 상기 MD에 일반적으로 수직인 방향을 의미한다.

"부직 웹"이라는 용어는 정의가능한 반복적인 방식이 아니게 얽혀있는 개별 섬유 또는 사의 구조를 갖는 웹을 의미한다. 부직 웹은 과거에는 예를 들면 멜트블로우 공정, 스펀본드 공정 및 본디드 카디드 웹 공정과 같은 다양한 공정에 의해 형성되어왔다.

"멜트블로운" 또는 "멜트블로운 섬유"라는 용어는 용융된 열가소성 물질을 복수의 미세한, 통상적으로 원형인 다이 모세관을 통해, 용융된 열가소성 물질의 필라멘트를 가늘게 하여 그 직경을 마이크로섬유 직경이 되기도 하게 감소시키는 고속의 기류(예, 공기) 내로 용융된 열가소성 재료 또는 필라멘트로 압출함으로써 형성된 섬유를 의미한다. 그 후, 상기 멜트블로운 섬유는 고속의 기류에 의해 운반되고 수거 표면 위에 침착되어 랜덤하게 분산된 멜트블로운 섬유의 웹을 형성한다. 그러한 공정은 예를 들면 미국 특허 제 3,849,241 호(Butin 등)에 개시되어 있으며, 이는 여기에 그 전체로서 참고문헌으로 도입된다.

"스펀본드" 또는 "스펀본드 섬유"라는 용어는 복수의 미세한, 통상적으로 원형인, 압출되는 필라멘트의 직경을 갖는 방사구의 모세관으로부터 용융된 열가소성 물질을 필라멘트로 압출한 다음, 예를 들면 끌어내는 신장 또는 다른 공지의 스펀-본드 메카니즘에 의해 신속하게 감소시킴으로써 형성된 작은 직경의 섬유를 의미한다. 스펀본드 부직 웹의 제조는 예를 들면 미국 특허 제 4,340,563 호(Appel 등) 및 3,692,618 호 (Dorschner 등)와 같은 특허에 예시되어 있다. 이들 특허의 개시가 참고문헌으로 도입된다.

"본디드 카디드 웹"이라는 용어는 통상적으로 가마니로 구입되는 스테이플 섬유로부터 제조되는 웹을 의미한다. 그 가마니를 섬유를 분리하는 섬유화 장치/피커에 넣는다. 다음, 상기 섬유를 조합 또는 카드화 장치를 통해 보내는데, 이것이 상기 스테이플 섬유를 기계 방향으로 더 분리 및 정렬시켜 기계 방향-배향된 섬유성 부직 웹을 형성한다. 일단 상기 웹이 형성되면, 그것은 이제 여러 가지 접착 방법 중 하나 이상에 의해 접착된다. 하나의 접착 방법은 분말화된 접착제가 웹에 걸쳐 분포된 다음, 통상적으로 상기 웹과 접착제를 열풍으로 가열함으로써 활성화되는 분말 접착이다. 또 하나의 접착 방법은 가열된 캘린더 롤 또는 초음파 접착 장치를 사용하여, 통상적으로 상기 웹을 통해 국소화된 패턴으로 섬유를 함께 접착시키는 패턴 접착이고/이거나 그렇지 않으면 상기 웹은 필요하다면 그 전체 표면에 걸쳐 접착될 수도 있다. 2-성분 스테이플 섬유를 사용할 경우, 통풍-접착 장치가 많은 응용에서 특히 유리하다.

"수축 가능성(retraction potential)"이라는 용어는 열 수축가능한 재료의 최대 가능한 수축, 즉 열 수축가능한 재료가 그 활성화 온도 또는 그 이상으로 가열될 경우 결과될 것이며, 수축을 제지하지 않는 최대 정도의 수축을 의미한다. 예를 들면, 임의의 한 방향에서 100 cm의 길이를 갖는 열 수축가능한 재료는, 그것이 제한 없이 그 활성화 온도 또는 그 이상으로 가열되었을 때 67 cm의 길이로 수축된다면 33%의 수축 가능성을 갖는다. 일부 열 수축가능한 재료는 활성화 온도에서 부분적으로만 수축하고, 어느 정도 더 높은 온도로 가열될 때에만 최대 수축에 도달한다. 이러한 경우, 상기 "수축 가능성"은 상기 더 높은 온도에서의 최대 가능한 수축을 의미한다.

"회복 가능성"이라는 용어는 모든 제지하는 힘이 제거되었을 때, 25℃에서 신장된 상태로 유지되는 탄성 재료의 최대 가능한 회복을 의미한다. 예를 들면, 임의의 한 방향에서 100 cm의 신장된 길이로 초기에 유지되는 탄성 재료는, 모든 제지하는 힘이 제거되었을 때 그것이 25℃에서 67 cm의 길이로 회복될 경우 33%의 회복 가능성을 갖는다.

"개인 위생 흡수성 물품"이라는 용어는 기저귀, 배변연습용 팬츠, 수영복, 흡수성 언더팬츠, 성인 실금자용 제품, 여성 위생 제품 등을 의미한다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 탄성력-부여된 수축 라미네이트(10)(도 1) 또는 (20)(도 2)는 적어도 하나의 열 수축가능한 층(12) 및 탄성 층(16)을 포함한다. 상기 열 수축가능한 층(12) 및 탄성 층(16)은, 상기 탄성 층(16)이 치수 불안정한 신장된 상태에 있을 때 함께 접착되며, 상기 접착은 접착제 층(14)에 의해 이루어질 수 있다.

상기 탄성력-부여된 수축 라미네이트(10 또는 20)의 층들은 상기 탄성 층(16)이 상기 열 수축가능한 층의 수축 이전에는 실질적으로 신장된 상태를 유지하도록 적합하게 배열 및 디자인된다. 개인 위생 흡수성 물품과 같은 최종 사용 응용을 위해서, 상기 물품을 제조 및 조립하는 도중에는 편평한 (넓게 편) 형태로 상기 탄성력-부여된 수축 라미네이트를 유지하고 이어서 라미네이트를 활성화시켜 수축을 일으키는 것이 바람직하다. 이를 위해, 상기 탄성 층(16)은 열 수축 단계 이전에 탄성 층이 상기 라미네이트를 주도하고 라미네이트의 때 이른 수축을 일으키는 정도로, 남아있는 층에 비하여, 강력하거나 비중이 크지 않아야 한다.

신장된 상태에서 상기 탄성 층(16)을 강화하는 하나의 방법은 도 1에 나타낸 것과 같은 추가의 층을 사용하는 것이다. 탄성 층(16)은, 예를 들면 2 개의 열 수축가능한 층(12)들 사이에 위치하고 별도의 접착제 층(14)에 의해 각각에 접착될 수 있다. 열 수축가능한 층(12)은, 다시, 부직 웹 또는 필름/부직 라미네이트와 같은 외부 외장 층(22)에 접합될 수 있다. 라미네이트(10)가 개인 위생 흡수성 물품에서 탄성 허리밴드로 사용될 경우, 상기 외장 층(22)은 물품의 신체측 라이너 및 외부 커버의 연장부분을 구성할 수 있다.

신장된 상태에서 탄성 층(16)을 강화하는 또 하나의 방법은 상대적으로 가벼운 간헐적 재료로 된 탄성 층(16)을 형성하고 상대적으로 무거운 연속된 재료로 된 열 수축가능한 층(들)(12)을 형성하는 것이다. 도 1 및 2에 나타낸 구현예에서, 상기 탄성 층(16)은 신장 방향(24)에서만 연속적이고 서로 수직인 방향(26)에서는 비연속인 간격을 두고 배치된, 교차하지 않는 실질적으로 평행인 필라멘트(18)로 형성된다. 상기 탄성 필라멘트(18)는 신장 방향(24)으로 배치되고, 이는 상기 열 수축가능한 층(12)의 배향 방향(및 잠재 수축)에 해당한다. 비교하면, 상기 열 수축가능한 층(12)은 필름과 같이 연속된 중합체 시트로부터 적합하게 제조된다. 예를 들면, 도 2에 나타낸 탄성 필라멘트의 두께 및 간격에 따라, 상기 탄성 필라멘트(18)는 상기 열 수축가능한 필름(12)에 의해 덮인 면적의 약 50% 이하, 또는 약 40% 이하, 또는 약 30% 이하를 덮을 수 있다.

신장된 상태에서 탄성 층(16)을 강화하기 위한 또 하나의 기술은 상기 탄성 필라멘트(18)(또는 다른 탄성 재료)가 열 수축가능한 층(12)에 실질적으로 연속적으로 및 강력하게 접착되는 것을 보장하는 것이다. 이는 실질적으로 연속적인 접착제 층(14)을 이용하여 상기 탄성 층(16)을 상기 열 수축가능한 층(12)에 접착시킴으로써 적합하게 이루어진다. 접착이 비연속일 경우, 신장된 탄성 층(16)은 접착된 영역들 사이의 접착되지 않은 영역에서 회복되려는 경향이 더욱 클 것이므로, 남아있는 층(들)의 때이른 주름잡힘을 일으킬 것이다. 다른 접착 기술이 사용될 수도 있지만, 접착제 접착이 더욱 적합한 것으로 생각된다. 예를 들어 열 접착의 경우에는 열 수축가능한 층(12)의 때이른 수축을 방지하도록 주의를 기울여야 한다. 초음파 접착의 경우에는 탄성 필라멘트(18)의 손상 또는 절단을 방지하도록 주의를 기울여야 한다.

중합체, 기본 중량 및 층 두께의 적절한 선택, 탄성 층(16)의 신장 정도와 같은 여타 기술 또한 상기 탄성력-부여된 수축 라미네이트의 상기 탄성 층(16)을 상기 열 수축가능한 층(12)의 수축 이전에는 실질적으로 신장된 상태로 유지하는 능력에 영향을 줄 것이다. 전술한 기술 중 2 가지 이상이 조합되어 사용되어 이러한 결과를 얻을 수도 있다. "실질적으로 신장된 상태로"라는 어구는 탄성 층(16)이 열 수축 단계가 수행되기 전, 탄성력-부여된 수축 라미네이트에서 적어도 약 25%, 적합하게는 적어도 약 33%, 또는 적어도 약 50%의 회복 가능성을 유지해야 함을 의미한다. 열 수축 단계 이전에는, 상기 탄성력-부여된 수축 라미네이트는 실질적으로 편평한 형태를 유지하며, 탄성 층(16)에 의해 주름잡히지 말아야 한다.

열 수축가능한 층(12)은 필름, 부직 웹 또는 다른 재료일 수 있고, 적합하게는 필름이다. 필름 두께는 하나 또는 2 개의 열 수축가능한 층이 사용되는지, 추가의 외부 외장 층이 사용되는지, 및 상기 탄성 층(16)에 의해 수축력이 부과되는지에 따라 변할 수 있다. 상기 열 수축가능한 필름은 약 5 내지 100 미크론, 적합하게는 약 10 내지 50 미크론, 또는 약 15 내지 40 미크론의 두께를 가질 수 있다.

열 수축가능한 층(12)은 약 28 내지 35℃, 또는 약 35 내지 55℃, 또는 약 55 내지 75℃, 또는 그 이상의 활성화 온도를 제공하도록 중합체 또는 중합체 배합물을 이용해 디자인될 수 있다. 하나의 흥미있는 구현예에서, 상기 열 수축가능한 층(12)은 약 28 내지 35℃의 활성화 온도를 가질 수 있는데, 이는 착용자 신체의 열을 이용하여 수축을 활성화하도록 충분히 낮다. 예를 들면, 착용자는 허리밴드 재료로 상기 탄성력-부여된 수축 라미네이트를 사용하는 개인 위생 흡수성 물품을 착용할 수 있을 것이다. 의류가 착용된 후, 착용자 신체로부터의 열이 편안한 맞춤이 이루어지는 데 필요한 정도로 허리 밴드를 수축시킬 수 있다.

대부분의 경우에, 상기 탄성력-부여된 라미네이트가 때이른 수축을 나타내지 않고, 가공, 포장, 운송 및 저장을 견디도록 보다 높은 활성화 온도가 요구될 것이다. 적어도 55℃, 또는 약 55 내지 75℃의 활성화 온도가 특히 적합할 수 있다.

열 수축가능한 층(12)은 적어도 약 20%, 또는 적어도 약 25%, 또는 적어도 약 33%, 또는 적어도 약 50%의 수축 가능성을 가져야 한다. 이는 상기 열 수축가능한 층이 그 활성화 온도 또는 그 이상으로 가열될 때, 그리고 수축을 억제하는 제지력이 적용되지 않을 때, 적어도 한 방향에서 상응하는 백분율만큼 수축될 수 있음을 의미한다. 열 수축가능한 층의 수축 가능성은 통상 형성, 냉각 및 어닐링 후 상기 열 수축가능한 층이 신장된 채로 유지되는 정도에 연관이 있다. 예를 들면, 그 활성화 온도 이상에서 전구체 층을 신장-전 길이의 2배 신장시키고, 그 필름을 그 길이에서 냉각시킴으로써 형성된 열 수축가능한 필름은 그의 최종 길이를 기준으로 50% 이하의 수축 가능성을 가질 수 있다.

다양한 열가소성 중합체 및 중합체 혼합물이 상기 열 수축가능한 층(12)을 형성하는 데 사용될 수 있다. 적합한 중합체 및 중합체 혼합물은 (필름 또는 다른 층으로 형성될 경우) 신장될 수 있고, 활성화 온도 아래에서 신장된 상태를 유지하는 것들을 포함한다. 적합한 중합체는 에틸렌 단독중합체, 약 20 중량% 이하의 C₃ 내지 C₁₂ 알파-올레핀 공단량체를 함유하는 에틸렌-알파 올레핀 공중합체, 프로필렌 단독중합체, 약 20 중량% 이하의 에틸렌 또는 C₄ 내지 C₁₂ 알파-올레핀 공단량체를 함유하는 프로필렌 공중합체, 무정형 폴리-알파 올레핀(예, 어택틱 폴리프로필렌, 및 프로필렌과 에틸렌 및/또는 부틸렌과의 특정 공중합체로 부분적으로 제조된 프로필렌 단독중합체), 폴리비닐 클로라이드, 및 이들의 조합을 비제한적으로 포함한다. 상기 중합체는 탄성 중합체와 같은 여타 중합체와 배합될 수 있으며, 단 상기 배합물은 적합한 열 수축 성질을 갖는 층(12)을 생성한다. 상기 열 수축가능한 층(12)은 열 수축 후 탄성 성질을 적합하게 가질 수 있으며, 탄성 중합체를 포함하는 것이 이러한 성질을 촉진한다.

단일-부위 촉매화된 올레핀 중합체, 예를 들면 에틸렌 단독중합체 및 에틸렌-알파 올레핀 공중합체가 열 수축가능한 층(12)을 형성하는 데 특히 적합하다. 상기 중합체는 상기 열 수축가능한 층이 초기에 형성 및 냉각될 때 신속한 결정화를 나타내고, 그 중의 다수는 약 55 내지 75℃ 사이의 편리한 활성화 온도를 갖는다. 이들 중합체의 중합체 밀도 및 활성화 온도는 모두 알파-올레핀 공단량체의 수준에 반비례하여 변한다. 적합하게는, 상기 중합체 밀도는 약 0.86 내지 0.94 g/cm³, 또는 약 0.90 내지 0.935 g/cm³이다. 상기 공단량체 함량이 너무 높고 밀도가 너무 낮을 경우, 활성화 온도는 상온에 근접하고 중합체는 탄성체와 더욱 가까운 성질을 갖는다. 단일-부위 촉매화된 에틸렌 단독중합체 및 에틸렌-알파 올레핀 공중합체는 이그잭트 (EXACT) 및 익시드(EXCEED)라는 상품명 하에 엑손모빌 케미칼 사(ExxonMobil Chemical Co.)로부터, 및 어피니티(AFFINITY) 및 인게이지(ENGAGE)라는 상품명 하에 다우 케미칼 사(Dow Chemical Co.)로부터 판매된다.

열 수축가능한 층은 수증기에 대하여 투과성이지만 수성 액체에는 투과성이 아닌 통기성 필름일 수 있다. 통기성 필름은 여기에 기재된 WVTR 시험을 이용하여 측정할 때 적어도 약 500 그램/m²-24 시간, 적합하게는 적어도 약 1000 그램/m²-24 시간, 또는 약 1000 내지 5000 그램/m²-24 시간의 수증기 투과율("WVTR")을 가질 수 있다. 통기성 필름은 1종 이상의 전술한 중합체를 약 25 내지 75 중량%, 또는 약 40 내지 60 중량%의 적합한 미립자 충진재(예, 탄산 칼슘)와 혼합하고, 수득되는 필름을 적어도 한 방향에서 신장시켜 상기 충진재 입자들 주위에 미세공 또는 미세공극을 형성함으로써 제조될 수 있다. 통기성 필름을 제조하는 기술은 공지되어 있다.

탄성 층(16)은 필름 또는 부직 웹일 수도 있지만, 도 1 및 2에 나타난 것과 같이, 간격을 두고 떨어진, 교차하지 않는, 실질적으로 평행인 탄성 필라멘트(18)로 적합하게 형성된다. 상기 탄성 층(16)은, 열 수축가능한 층(16)에 접착시키기 전에, 적합하게는 신장된 길이까지 한 방향에서 신장되고, 상기 신장된 길이는 접착 중에 유지된다. 층(16)의 신장된 길이는 초기 신장되지 않은 길이보다 적어도 약 25% 더 길거나, 적합하게는 적어도 약 33% 더 길거나, 적어도 50% 더 길거나, 적어도 100% 더 길 수 있다. 상기 탄성 층(16) 만으로는 신장된 길이에서 치수 불안정할 것이나, 신장된 길이는 상기 탄성 층(16)을 상기 열 수축가능한 층(들)(12)에 접착시킴으로써 유지된다.

상기 라미네이트에서 탄성 층(16)은 적어도 상기 열 수축가능한 층(들)(12)의 수축 가능성만큼 높은 회복 가능성을 가져야 한다. 탄성 층(16)의 회복 가능성이 열 수축가능한 층(들)(12)의 수축 가능성보다 작을 경우, 상기 탄성 층(16)은 상기 열 수축가능한 층(들)(12)이 활성화되는 만큼 수축될 수 없을 것이다. 예를 들면, 상기 탄성 층(16)은 신장된 길이를 기준으로 적어도 약 20%, 적합하게는 적어도 약 25%, 또는 적어도 약 33%, 또는 적어도 약 50%의 회복 가능성을 가져야한다.

도 3A 내지 3D에 관하여 아래에 더 설명하는 바와 같이, 수축 후 라미네이트의 탄성 성질은 상기 열 수축가능한 층(들)(12)의 수축 가능성을 능가하는 회복 가능성을 갖는 탄성 층(16)을 제공함으로써 향상될 수 있다. 예를 들면, 상기 탄성 층(16)은 상기 열 수축가능한 층(들)(12)의 수축 가능성의 적어도 1.2 배, 적합하게는 적어도 1.33 배, 또는 적어도 1.5 배, 또는 적어도 2.0 배인 회복 가능성을 가질 수 있다. 상기 열 수축 단계 도중, 열 수축가능한 층(들)(12) 및 접착제 층(들)(14)의 중합체들은 어느 정도 연화되어, 상기 탄성 층(16)이 상기 열 수축가능한 층으로부터 당겨져서 더 수축하여, 라미네이트에 남아있는 층의 국소화된 주름잡힘을 일으키게 한다. 잡아당기고 주름잡히게 하는 정도는 상기 탄성 층의 회복 가능성이 상기 열 수축가능한 층(들)의 수축 가능성을 능가하는 정도에 의존한다.

위에 설명한 것과 같이, 탄성 층(16)은 간격을 두고 떨어진 탄성 필라멘트(18)로 적합하게 형성된다. 도 2에 나타낸 것과 같이 신장된 상태에 있을 때, 탄성 필라멘트(18)는 약 0.1 mm 내지 약 5.0 mm, 또는 약 0.2 내지 2.0 mm, 또는 약 0.3 내지 1.0 mm의 직경을 가질 수 있다. 상기 탄성 필라멘트는 그 직경의 적어도 1.5 배, 또는 그 직경의 적어도 2 배, 또는 그 직경의 적어도 3 배, 또는 그 직경의 적어도 4 배 거리만큼 간격(중심-대-중심)을 두고 떨어져 있을 수 있다. 상기 탄성 필라멘트는 1 센티미터 당 약 1 내지 15 개 필라멘트, 또는 1 센티미터 당 약 3 내지 10 개 필라멘트, 또는 1 센티미터 당 약 5 내지 8 개 필라멘트의, 그들의 신장에 수직인 방향(도 2에서 방향 26)에서의 빈도수를 가질 수 있다.

상기 탄성 층(16)은 다양한 탄성 중합체로부터 형성될 수 있다. 적합한 엘라스토머는 스티렌-디엔 블럭 공중합체, 스티렌-올레핀 블럭 중합체, 폴리우레탄, 코폴리에테르 에스테르, 폴리아미드-폴리에테르 블럭 공중합체, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 및 이들의 조합을 비제한적으로 포함한다. 상기 엘라스토머는 다른 중합체(예, 폴리올레핀)와 조합될 수 있으며, 단, 상기 중합체 배합물은 탄성 층(16)에서 엘라스토머성 중합체로서 적합하게 기능한다. 상기 중합체 배합물은 적어도 50%의 엘라스토머, 또는 적어도 60%의 엘라스토머, 또는 적어도 75%의 엘라스토머를 포함해야 한다. 이스트만 케미칼 사(Eastman Chemical Co.)에 의해 판매되는 에폴렌(EPOLENE^(R)) C-10과 같은 저분자량 폴리올레핀 왁스가 공정에 도움을 주기 위해 약 5 내지 25 중량%로 존재할 수 있다.

특히 적합한 탄성 중합체 및 중합체 배합물은 크라톤 폴리머즈 엘엘씨(Kraton Polymers LLC, Houston, Texas)에 의해 크라톤(KRATON^(R))이라는 상품명 하에 판매된다. 크라톤^(R) 중합체는 예를 들면 스티렌-부타디엔, 스티렌-이소프렌, 스티렌-부타디엔-스티렌 및 스티렌-이소프렌-스티렌과 같은 스티렌-디엔 블럭 공중합체를 포함한다. 크라톤^(R) 중합체는 또한 스티렌-디엔 블럭 공중합체의 선택적 수소화에 의해 형성된 스티렌-올레핀 블럭 공중합체를 포함한다. 스티렌-올레핀 블럭 공중합체의 예는 스티렌-(에틸렌-부틸렌), 스티렌-(에틸렌-프로필렌), 스티렌-(에틸렌-부틸렌)-스티렌, 스티렌-(에틸렌-프로필렌)-스티렌, 스티렌-(에틸렌-부틸렌)-스티렌-(에틸렌-부틸렌), 스티렌-(에틸렌-프로필렌)-스티렌-(에틸렌-프로필렌), 및 스티렌-에틸렌-(에틸렌-프로필렌)-스티렌을 포함한다. 상기 블럭 공중합체는 선형, 방사상 또는 별-모양의 분자 배열을 가질 수 있다. 구체적인 크라톤^(R) 블럭 공중합체는 브랜드명 G-1652, G-1657M, G-1730, D-1114, D-1116 및 D-1102 하에 판매되는 것들을 포함한다.

접착제 층(들)(14)은, a) 탄성 층(16)과 열 수축가능한 층(12)의 사이에, 열 수축 이전에는 탄성 층(16)을 신장된 상태로 유지하도록 충분히 강한 접착을 제공하고, b) 탄성 층(16)과 열 수축가능한 층(들)(12) 사이의 계면 영역 위에 실질적으로 연속적으로 적용될 수 있는 고온 용융 또는 용융 분무 접착제로 형성될 수 있다. 적합한 접착제는 보스틱 사(Bostic Inc., Wauwatosa, Wisconsin)로부터 브랜드명 H2096 및 H2808-07 하에 입수가능한 스티렌-이소프렌-스티렌 블럭 공중합체 접착제를 비제한적으로 포함한다. 상기 접착제는 약 1.5 내지 7.5 g/m², 적합하게는 약 2.0 내지 4.0 g/m²의 기본 중량으로 상기 열 수축가능한 층(12)의 내부 표면 및/또는 탄성 층(16)에 적용될 수 있다. 적합하게는 탄성 성질을 갖는 접착제가 용융 분무 공정 또는 솔질 또는 압출 필름 피복과 같은 여타 적합한 기술을 이용하여 적용될 수 있다. 상기 접착제는 열 수축가능한 층(12)과 탄성 층(16)의 사이 계면 면적의 적어도 70%, 적합하게는 적어도 80%, 또는 적어도 90%, 또는 약 100%를 덮을 수 있다.

접착을 향상시키기 위해, 상기 탄성 층(16)(예, 탄성 필라멘트, 18)는 상기 엘라스토머성 중합체와 조합된 점착부여 수지를 포함할 수 있다. 특히 적합한 점착부여 수지는 수소화된 스티렌 탄화수소 수지를 기재로 하고 이스트만 케미칼 사로부터 상품명 레갈레즈(REGALREZ^(R)) 하에 판매되는 점착부여제를 포함한다. 점착부여제는, 엘라스토머와 점착부여제를 포함하는 중합체 배합물의 약 40 중량% 이하, 적합하게는 약 10 내지 25 중량%를 차지할 수 있다.

도 1에 도시된 것과 같이, 하나 이상의 외장 층(22)이 상기 라미네이트(10)의 한면 또는 양면 위의 열 수축가능한 층(들)(12)에 접합될 수 있다. 또는, 열 수축가능한 층(12)이 탄성 층(16)의 한 면에만 접착되고, 외장 층은 반대 면 위에서 상기 탄성 층(16)에 접착될 수도 있다. 또는, 외장 층(22)은, 탄성 층(16)의 양면 위에 열 수축가능한 층(12)을 포함하는 라미네이트(10)의 한 면 위에만 존재할 수도 있다. 또는, 외장 층(22)은 단 하나의 열 수축가능한 층(12)을 포함하는 라미네이트(10)의 양면 위에 존재할 수도 있다. 또는, 외장 층(22)이 전혀 존재할 필요가 없고, 상기 라미네이트(10)는 탄성 층(16)의 한면 또는 양면 위에 열 수축가능한 층(12)을 포함할 수도 있다.

적합한 외장 층(22)은 스펀본드 웹, 멜트블로운 웹, 본디드 카디드 웹 및 이들의 조합과 같은 부직 층을 비제한적으로 포함한다. 필름/부직 라미네이트도 외장 층(22)으로 적합하다. 외장 층(22)은 접착제, 열 또는 초음파 접착을 이용하여 인접한 층(들)에 접착될 수 있고, 적합하게는 접착제를 이용하여 접합된다. 하나의 구현예에서, 외장 층(22)은 열 수축가능한 층(들)(12)과 탄성 층(16)을 접합시키는 데 사용된, 같은 종류의 접착제, 또는 같은 접착제를 이용하여 접합된다.

도 3A 내지 3D는 도 2의 탄성력-부여된 수축 라미네이트(20)를 열 수축하는 것이 어떻게 작용하여 감소된 전체 길이를 갖는 탄성 또는 비탄성 허리밴드 라미네이트를 제조할 수 있는지를 도식적으로 보여준다. 도 3A는 열 수축 이전에 첫 번째 길이를 갖는 탄성력-부여된 수축 라미네이트를 보여준다. 라미네이트(20)가 열 수축가능한 층(12)의 활성화 온도 또는 그 이상으로 가열되면, 상기 라미네이트(20)는 도 3B에 나타낸 것과 같은 두 번째의 더 짧은 길이, 또는 도 3D에 나타낸 그보다 더 짧은 세 번째 길이로 수축된다.

열 수축가능한 층(12)의 수축 가능성이 탄성 층(16)의 회복 가능성과 거의 같을 경우, 상기 층들(12 및 16)이 그들의 계면 영역을 따라서 실질적으로 연속적으로 접착을 유지하면서, 라미네이트(20)는 도 3B에 나타낸 두 번째 길이로 열 수축될 수 있다. 그 시점에, 상기 회복된 탄성 층(16)은 수축된 열 수축가능한 층(12)에 의해 제지되므로, 상기 라미네이트(20)는 비탄성일 수 있다. 상기 라미네이트(20)는 그 후 그를 기계적으로 또는 수동으로 신장시키고, 그를 도 3C에 나타낸 형태로 회복시킴으로써 "탄성화"(탄성이 부여됨)될 수 있다. 상온에서의 신장이 층(12)을 영구적으로 신장시킬 것이다. 이어지는 수축은 전체 라미네이트의 주름을 초래하거나, 도 3C에 나타낸 것과 같이 층들 사이의 간헐적인 분리를 초래하는 한편, 상기 탄성 층(16)은 그의 치수 안정한 이완된 길이로 되돌아온다. 어 떤 경우에도, 이때 라미네이트(20)는 탄성일 것이다. 또는, 상기 수축된 열 수축가능한 층(12)이 탄성일 수도 있는데, 이 경우 라미네이트(20)는 더 이상의 가공 없이도 탄성일 것이다.

탄성 층(16)의 회복 가능성이 열 수축가능한 층(12)의 수축 가능성을 능가할 경우에는, 상기 라미네이트(20)가 도 3D에 나타낸 더 짧은 세 번째 길이로 수축될 수 있으며, 이 때 상기 탄성 층(16)은 상기 열 수축가능한 층(12)으로부터 간헐적으로 분리되고 더 많은 정도로 회복되어, 수축된 수축가능한 층(12)의 주름을 초래한다. 라미네이트(20)는 더 이상의 가공을 필요로 하지 않고 탄성 신장 및 회복 성질을 가질 것이다. 그러나, 도 3D에서 라미네이트(20)의 탄성 신장 및 회복 성질은 층(12)이 편평하게 되어 그것을 회복시키는 지점을 넘어 상기 라미네이트를 기계적으로 또는 수동으로 신장시킴으로써 더욱 향상될 수 있다.

도 4는 열 수축 층(12)에 접착제 접착된 탄성 층(16), 및 라미네이트의 양 면 위에 접착제 접착된 2 개의 외부 외장 층(22)을 포함하는 탄성력-부여된 수축 라미네이트(125)를 제조하는 예시적인 장치(100)를 도시한다. 다이로부터 기울어진 각으로 하향으로 연속적인 용융된 탄성 필라멘트(114)를 냉각 위치화 롤러(112) 상에 압출시키기 위해 압출기(115)를 올려놓는다. 냉각 위치화 롤러(112)는 그것이 필라멘트를 펴면서 시스템의 나머지를 통해 적합한 정렬을 보장한다. 필라멘트가 냉각 위치화 롤러(112)의 표면 위를, 및 냉각 롤(113)의 냉각 표면 위를 지나감에 따라, 필라멘트는 냉각 및 고체화된다.

두 번째 압출기(135)를 설치하여, 용융된 중합체 필름(134)을 냉각 위치화 롤러(132) 상에 압출하고 냉각 롤(133)을 거쳐, 상기 필름을 냉각 및 고체화한다. 탄성 필라멘트(114) 및 필름(134)은 롤(119 및 120)에 의해 형성된 닙을 향해 당겨지고, 상기 롤은 필라멘트(114)를 신장시키고 (신장된 탄성 층(16)을 초래함) 필름(134)을 신장시키기 (열 수축가능한 층(12)을 초래함) 충분히 빠른 속도로 상기 층들을 잡아당긴다. 냉각 롤(112, 113, 132 및 133)의 속도는 닙 롤(119 및 120)의 속도에 상대적으로 조절되어 탄성 층(16)과 열 수축가능한 층(120)의 신장 정도를 조절할 수 있다. 접착제 분무 헤드(131)는 열 수축가능한 층(12) 위에 접착제 층(14)을 침착시켜 그의 상기 탄성 층(16)에 대한 접착을 보장한다.

도시된 구현예에서, 부직 외장 층(22)은 롤(127 및 128)로부터 풀려, 분무 헤드(123 및 124)로부터의 접착제로 피복되고, 탄성 층(16) 및 열 수축가능한 층(12)과 조합되어 탄성력-부여된 수축 라미네이트(125)를 형성한다. 본 발명의 일부 구현예에 존재하는 부직 외장 층(22)은 스펀본드 웹, 멜트블로운 웹, 접착된 카드 웹, 필름/부직 라미네이트 등일 수 있다. 외장 층(22)은 에틸렌 단독중합체, 에틸렌-알파 올레핀 공중합체, 프로필렌 단독중합체, 프로필렌과 에틸렌 또는 알파-올레핀의 공중합체, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리우레탄 등을 비제한적으로 포함하는 광범하게 다양한 열가소성 중합체로부터 형성될 수 있다. 상기 탄성력-부여된 수축 라미네이트(125)가 활성화되면, 외장 층(22)은 상기 열 수축가능한 층(12)이 수축하고 탄성 층(16)이 회복됨에 따라 전형적으로 주름잡히게 될 것이다.

도 5를 참고하여, 본 발명의 탄성력-부여된 수축 라미네이트(10)를 허리밴드로 사용하는 개인 위생 흡수성 물품을 도시한다. 도시된 물품은 배변연습용 팬츠지만, 본 발명의 탄성력-부여된 수축 라미네이트(10)는 위에 제공된 정의에 부합하는 광범하게 다양한 개인 위생 흡수성 물품에 사용될 수 있다.

배변연습용 팬츠(200)는 허리 구멍(250) 및 한 쌍의 다리 구멍(252)을 갖는 3-차원 팬츠 형태를 한정한다. 배변연습용 팬츠는 전방 영역(222), 후방 영역(224) 및 가랑이 영역(226)을 포함한다. 흡수성 대(232)는 상기 전방 영역부터 가랑이 영역을 통해 후방 영역 내로 뻗어있다. 상기 흡수성 대(232)는 액체-투과성 신체측 라이너(233), 액체-비투과성 외부 커버(235) 및 그들 사이에 흡수성 코어(237)를 전형적으로 포함한다.

전방 허리밴드 영역(238) 및 후방 허리밴드 영역(239)은 상기 물품의 전방 및 후방 영역에서 각각 상기 흡수성 코어(237)로부터 세로로 바깥쪽으로 위치한다. 각각의 허리밴드 영역은 신체측 라이너(233), 외부 커버(235) 및 본 발명의 탄성력-부여된 수축 라미네이트(10)의 연장부분에 의해 한정될 수 있다. 탄성력-부여된 수축 라미네이트(10)는 접착제 및/또는 허리밴드 재료를 구축하는 데 통상적으로 사용되는 다른 접착 기술을 이용하여, 상기 탄성력-부여된 수축 라미네이트(10)가 종래의 허리밴드 재료를 대체하는 것만 달리하여, 신체측 라이너(233) 및/또는 외부 커버(235)에 부착될 수 있다. 상기 탄성력-부여된 수축 라미네이트(10)가 열 수축을 위해 활성화될 때, 이는 허리밴드 영역(238 및 239)의 수축 및 상기 신체측 라이너(233) 및 외부 커버(235)의 국소화된 주름잡힘을 초래한다. 탄성력-부여된 수축 라미네이트(10)는 허리 구멍(250)을 완전히 둘러싸거나, 상기 전방 허리 영역(238) 및/또는 후방 허리 영역(239)의 일부에만 존재할 수 있다.

도시된 배변연습용 팬츠(200)는, 각각이 솔기(254)에서 접합된 전방 측부 패널 부분(236) 및 후방 측부 패널 부분(237)을 포함하는 한 쌍의 측부 패널(234)을 또한 포함한다. 상기 측부 패널(234)은 솔기 연부(258)를 따라서 대(232)에 접합될 수 있다. 그렇지 않으면, 상기 측부 패널(234)은 신체측 라이너(233), 외부 커버(235) 또는 그 양자의 연장을 단독으로 또는 다른 재료와의 조합으로 이용하여 형성될 수 있다. 측부 패널(234)은 탄성 재료로 형성되거나 탄성 재료를 포함할 수 있다. 각각의 측부 패널(234)은 흡수성 물품의 각각의 다리 구멍(252)으로부터 허리 구멍(250)까지 전체 길이(256)에 뻗어있을 수 있다.

배변연습용 팬츠(200)는 또한 각각의 다리 구멍을 적어도 부분적으로 둘러싸는 다리 탄성물질(240)을 구비할 수 있다. 본 발명의 하나의 구현예에서, 탄성력-부여된 수축 라미네이트(10)는 종래의 재료를 대신하여 다리 탄성물질(240) 내에 도입될 수도 있다. 또 다른 구현예에서, 상기 탄성력-부여된 수축 라미네이트(10)는 측부 패널(234) 내에 도입되어 착용자 주위에 편안한 맞춤을 제공할 수 있다.

탄성력-부여된 수축 라미네이트(10)를 제외하고, 상기 배변연습용 팬츠(200)의 다양한 요소는 종래의 재료로 형성될 수 있다. 상기 탄성력-부여된 수축 라미네이트(10)는 물품의 실질적인 재-디자인을 필요로 하지 않고, 그 외에는 같은 종래의 흡수성 물품 내에 도입되도록 고안된다.

수축 필름 장치가 없는 것 외에는, 도 4에 도시된 것과 유사한 방법을 이용하여, 실질적으로 평행인 탄성 필라멘트의 열을 신장시켜 2 개의 외부 스펀본드 외장 층 사이에 적층한 2 개의 대조 시료를 제조하였다. 탄성 필라멘트는 스티렌-(에틸렌-부틸렌)-스티렌 트리블럭 공중합체를 기재로 하는 중합체 배합물이며, 폴리에틸렌 왁스 및 탄화수소 점착부여제를 더 포함하는 크라톤^(R) 6673으로 형성되었다. 상기 필라멘트를 가로 1 센티미터 당 약 6 개 필라멘트의 빈도수로, 열을 지어 배열된 복수의 원형 구멍을 갖는 다이로부터, 230 내지 260℃의 용융 온도를 이용하여 압출하였다. 상기 필라멘트는 스펀본드 외장 층과 조합되기 이전 원래 길이의 약 5 배로 신장되었다. 첫 번째 대조 시료(실시예 1)에서 탄성 필라멘트는 탄성 층의 경우 15 g/m²의 신장된 기본 중량을 제공하기 충분한 직경을 가졌다. 두 번째 대조 시료(실시예 2)에서, 탄성 필라멘트는 탄성 층의 경우 30 g/m²의 신장된 기본 중량을 제공하기 충분한 직경을 가졌다.

스펀본드 외장 층이 폴리프로필렌으로 형성되었고 이는 펼친 (편평한) 상태에서 약 17 g/m²의 기본 중량을 가졌다. 각각의 스펀본드 층을 용융 분무 공정을 이용하여 보스틱 사로부터 입수가능한 핀들리(FINDLEY) H2808-07 접착제 3 g/m²로 처리하였다. 상기 접착제-피복된 스펀본드 외장 층 및 신장된 탄성 필라멘트를 도 4에 도시된 것과 유사한 닙에서 조합하였다.

스펀본드 외장 층의 하나를 열 수축가능한 필름으로 대체한 것 외에는 유사한 방법을 이용하여 실시예 3 내지 5(본 발명)를 제조하였다. 열 수축가능한 필름을 롤에서 풀어냈다 (라인에서 형성하는 대신, 도 4에 제시한 것과 같음). 실시예 3 내지 5를 제조할 때, 3 g/m²의 접착제를 남아있는 스펀본드 외장 층에만 직접 적용하였다. 탄성 층에서 간격을 두고 떨어져 있는 탄성 필라멘트로 인하여, 접착제의 일부가 탄성 층을 넘어 상기 열 수축가능한 필름을 접착하는 데 도움을 주었다. 실시예 3 및 4에서, 신장된 탄성 필라멘트는 15 g/m²의 기본 중량을 갖는 탄성 층을 형성하였다. 실시예 5에서, 신장된 탄성 필라멘트는 30 g/m²의 기본 중량을 갖는 탄성 층을 형성하였다.

실시예 3에 사용된 열 수축가능한 필름은 0.863 g/cm³의 밀도 및 2.5 g/10 분의 용융 지수(190℃)를 갖는 다우 케미칼 사의 제품인 실험용, 단일-부위 촉매화된 에틸렌-옥텐 공중합체로부터 형성되었다. 열 수축가능한 필름은 25 미크론의 두께(신장 후), 20 g/m²의 기본 중량을 가졌으며, 38℃의 신장 온도 및 1.5의 신장 비를 이용하여 형성되었다.

실시예 4에 사용된 열 수축가능한 필름은 0.858 g/cm³의 밀도, 2 g/10 분의 용융 유동 속도(230℃) 및 PBPE의 15 중량%의 에틸렌 함량을 갖는 실험용 프로필렌 -기재 플라스토머 또는 엘라스토머("PBPE")로부터 형성되었다. 상기 PBPE 재료는 WO 03/040442 및 미국 특허 출원 60/709,668 호(2005년 8월 19일 출원)에 기재되어 있으며, 그 각각은 참고문헌으로 도입된다. 상기 열 수축가능한 필름은 29 미크론의 두께(신장 후), 25 g/m²의 기본 중량을 가졌으며, 38℃의 신장 온도 및 1.65의 신장 비를 이용하여 형성되었다.

실시예 5에 사용된 열 수축가능한 필름은 통기성 2-층 필름이었다. 코어 층(필름 두께의 약 98 중량%를 차지)은 미립자 탄산 칼슘(Standridge Color Corp.의 제품인 SCC 21382) 50 중량%, 0.860 g/cm³의 밀도 및 3 g/10 분의 용융 지수를 갖는 시판되는 에틸렌-알파 올레핀 공중합체(ExxonMobil Chemical Co.의 제품인 EXACT 5631) 20 중량%, 및 0.863 g/cm³의 밀도 및 5 g/10 분의 용융 지수를 갖는 실험용 에틸렌-옥텐 공중합체(Dow Chemical Co. 제품) 30 중량%를 함유하였다. 외피 층(필름 두께의 약 2%를 차지)은 다우 케미칼 사로부터 시판되는 분지화된 저밀도 폴리에틸렌인 LD202.48로부터 형성되었다. 상기 열 수축가능한 필름은 25.6 g/m²의 기본 중량을 가졌으며 다수의 신장 롤러를 이용하여 35 내지 80℃의 신장 온도 및 4.48의 신장 비를 이용하여 형성되었다.

실시예 1 내지 5의 라미네이트는 그들을 71℃의 수욕에 30 초 동안 담금으로써 열 활성화되었다. 비교예 1 및 2는 33% 및 36%의 수축을 각각 나타냈다. 실시예 3 및 4는 각각 42% 및 47%의 열 수축을 나타냈고, 이는 역시 15 g/m²의 탄성 층 을 함유한 비교예 1보다 상당히 더 좋았다. 실시예 5는 41%의 열 수축을 나타냈고, 이는 역시 30 g/m²의 탄성 층을 사용한 비교예 2보다 상당히 더 좋았다.

열 수축에 이어, 상기 라미네이트를 후술하는 주기 시험 방법을 이용하여 탄성 성질에 대한 주기 시험을 행하였다. (아래) 표 1에 나타나듯이, 본 발명의 실시예들은 동일한 (15 gsm 또는 30 gsm) 기본 중량을 갖는 탄성 층을 이용하여 제조된 비교예와 유사한 탄성 성질을 나타냈다.

시험 방법

주기 시험:

부하 손실 및 고정 백분율을 측정하기 위해 재료들을 주기 시험 방법을 이용하여 시험하였다. 특히, 100% 정해진 신장까지 2 회의 주기 시험을 사용하였다. 상기 시험에서, 시료 크기는 MD에서 3 인치 x CD에서 6 인치였다. 그립 크기는 3 인치 폭이었다. 그립 간격은 4 인치였다. 시료의 횡단-방향이 수직 방향이도록 시료를 적재했다. 약 10 내지 15 그램의 예비부하를 설정했다. 상기 시험은 시료를 100% 신장까지 잡아당긴 다음 즉시 (쉬지 않고) 0으로 되돌렸다. 첫 번째 및 두 번째 주기로부터 시험 데이터의 결과가 모두 얻어졌다. 시험은 테스트웍스(TESTWORKS) 4.07b 소프트웨어(Sintech Corp., Cary, NC)를 이용하여 리뉴(Renew) MTS 몬구스 (mongoose) 박스(제어기)를 갖는 연신 시험기 2/S의 일정 속도로 신텍크 사 제품 상에서 수행되었다. 상기 시험은 주위 조건 하에 수행되었다.

수증기 투과율 (WVTR):

본 발명의 필름 또는 라미네이트 재료의 WVTR (수증기 투과율) 값을 측정하기에 적합한 기술은 INDA(부직포 공업협회, Association of the Nonwoven Fabrics Industry)에 의해 표준화된 시험 방법으로, 여기에 참고문헌으로 도입되는 제목이 "보호 필름 및 증기압 센서를 이용하여 부직 및 플라스틱 필름을 통한 수증기 투과율 표준 시험 방법"인 번호 IST-70.4-99이다. 상기 INDA 방법은 필름의 수증기에 대한 투과성인 WVTR, 및 균질 재료의 경우 수증기 투과 계수의 측정법을 제공한다.

상기 INDA 시험 방법은 공지되어 있으며 여기에 상세히 기재하지 않는다. 그러나, 시험 방법을 다음과 같이 요약한다. 건조 공기 간격(air gap)을 알려진 온도 및 습도의 습윤 공기 간격으로부터 영구적인 보호 필름 및 시험할 시료 물질에 의해 분리한다. 보호 필름의 목적은 한정된 공기 간격을 정하고, 상기 공기 간격을 특징화하는 동안 그 공기 간격에서 공기를 진정시키고 고요하게 하는 것이다. 상기 건조 공기 간격, 보호 필름 및 습윤 공기 간격이 시험 필름이 그 안에 봉합되는 확산 셀을 구성한다. 시료 홀더는 모콘/모던 콘트롤즈 사(Mocon/Modern Controls, Inc., Minneapolis, Minnesota)에 의해 제조된 퍼마트란(Permatran)-W 모델 100K로 알려져 있다. 첫 번째 시험은 보호 필름의 WVTR 및 100% 상대 습도를 생성하는 증발기 조립품 사이의 공기 간격으로 이루어진다. 수증기가 상기 공기 간격 및 보호 필름을 통해 확산된 다음 건조 기체 흐름과 혼합되고, 이는 수증기 농도에 비례한다. 전기 신호가 처리를 위해 컴퓨터로 보내진다. 상기 컴퓨터는 공기 간격과 보호 필름의 투과율을 계산하고 그 값을 추후 사용하기 위해 저장한다.

보호 필름과 공기 간격의 투과율은 CalC로 컴퓨터에 저장된다. 다음, 시료 물질을 시험 셀에 봉한다. 다시, 수증기가 상기 공기 간격을 통해 보호 필름 및 시험 물질로 확산된 다음, 상기 시험 물질을 쓸어내는 건조 기체 흐름과 혼합된다. 또한, 상기 혼합물은 다시 증기 센서에 담지된다. 그 후 컴퓨터가 공기 간격, 보호 필름 및 시험 물질의 조합의 투과율을 계산한다. 다음, 상기 정보를 이용하여, 습기가 시험 물질을 투과하는 투과 속도를 하기 수학식에 따라 계산한다:

TR^- ¹ _시험 _물질 = TR^- ¹ _시험 _{물질, 보호필름, 공기간격} - TR^- ¹ _보호필름 _{, 공기간격}

계산:

WVTR: WVTR의 계산은 다음 수학식을 이용한다::

WVTR = Fρ _sat (T)RH/Ap _sat (T)(1-RH)

상기 식에서:

F = 수증기의 유량 (cc/min),

ρ _sat (T) = 온도 T에서 포화된 공기 중 물의 밀도

RH = 셀의 특정 위치에서의 상대 습도,

A = 셀의 단면적, 및

p _sat (T) = 온도 T에서 수증기의 포화 증기압.

여기에 기재된 본 발명의 구현예는 예시적인 것이다. 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 수정 및 개선이 가해질 수 있다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항에 의해 나타낸다. 동등물의 의미 및 범위에 해당하는 모든 변화는 그 안에 포함되도록 의도된다.

Claims

열 수축가능한 층; 및

탄성 층을 포함하고;

상기 열 수축가능한 층 및 탄성 층은 두 층 간의 계면 영역의 전체에 걸쳐 실질적으로 연속적인 접착층을 통해 실질적으로 연속적으로 함께 접착되어 있으며,

상기 열 수축가능한 층 및 탄성 층은, 상기 탄성 층이 치수 불안정한 신장된 상태에 있을 때 함께 접착되고, 상기 탄성 층은 상기 열 수축가능한 층의 수축 이전에는 실질적으로 신장된 상태를 유지하는, 탄성력-부여된 수축 라미네이트.
제 1 항에 있어서, 상기 열 수축가능한 층은 28℃ 내지 35℃의 활성화 온도를 갖는 라미네이트.
제 1 항에 있어서, 상기 열 수축가능한 층은 55℃ 이상의 활성화 온도를 갖는 라미네이트.
제 1 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열 수축가능한 층이 적어도 20%의 수축 가능성을 갖는 라미네이트.
제 1 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열 수축가능한 층이 필름을 포함하는 라미네이트.
제 1 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열 수축가능한 층이 부직 웹을 포함하는 라미네이트.
제 1 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열 수축가능한 층이 에틸렌 단독중합체, 에틸렌-알파 올레핀 공중합체, 프로필렌 단독중합체, 프로필렌의 에틸렌 또는 알파-올레핀과의 공중합체, 무정형 폴리-알파 올레핀, 폴리비닐 클로라이드 및 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택된 열가소성 중합체를 포함하는 라미네이트.
제 1 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열 수축가능한 층이 단일-부위 촉매화된 에틸렌 단독중합체 또는 에틸렌-알파 올레핀 공중합체를 포함하는 라미네이트.
제 1 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성 층이 복수의 탄성 필라멘트를 포함하는 라미네이트.
제 9 항에 있어서, 상기 탄성 필라멘트가 상기 열 수축가능한 층의 배향 방향으로 배치되어 있는 라미네이트.
제 9 항에 있어서, 상기 탄성 필라멘트가 간격을 두고 배치되며 교차하지 않 는 라미네이트.
제 9 항에 있어서, 상기 탄성 필라멘트가 서로에 대하여 실질적으로 평행인 라미네이트.
제 1 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성 층이 스티렌-디엔 블럭 공중합체, 스티렌-올레핀 블럭 공중합체, 폴리우레탄, 코폴리에테르 에스테르, 폴리아미드-폴리에테르 블럭 공중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 엘라스토머를 포함하는 라미네이트.
제 1 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 열 수축가능한 층에 접착될 때 탄성 층은 신장되지 않은 길이보다 적어도 25% 더 긴 신장된 길이까지 신장되고, 상기 신장된 길이의 적어도 20%의 회복 가능성을 갖는 라미네이트.
제 9 항에 있어서, 복수의 탄성 필라멘트를 포함하는 탄성 층의 회복 가능성이 상기 열 수축가능한 필름 층의 수축 가능성과 거의 같은 라미네이트.
제 9 항에 있어서, 복수의 탄성 필라멘트를 포함하는 탄성 층의 회복 가능성이 상기 열 수축가능한 필름 층의 수축 가능성을 능가하는 라미네이트.
제 1 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성 층의 양 면 위에 접착된 2 개의 열 수축가능한 층을 포함하는 라미네이트.
제 1 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 열 수축가능한 층 및 탄성 층의 적어도 하나에 접착된 부직 외장 층을 더 포함하는 라미네이트.
삭제
액체 투과성 신체측 라이너;

실질적으로 액체 비투과성인 외부 커버;

그들 사이의 흡수성 코어; 및

제 1 내지 3 항 중 어느 한 항에 따르는 탄성력-부여된 수축 라미네이트를 포함하는 허리밴드를 포함하는 흡수성 물품.