KR20010013434A - 적층 구조물 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
적어도 한 방향으로 탄성적으로 신장가능한 적층 구조물을 형성하는 방법이 상술되어 있으며, 이 방법은 제 1 커버스톡 층(22)을 제공하는 단계와, 제 2 커버스톡 층(26)을 제공하는 단계와, 제 1 커버스톡 층과 제 2 커버스톡 층 사이에 탄성 중합체 층(24)을 제공하는 단계와, 제 1 및 제 2 커버스톡 층 사이에서 이의 에지 영역을 따라 탄성중합체 층을 결합하여 적층 구조물의 에지 영역을 따라 측면 앵커 영역을 제공하는 단계를 포함한다.
Description
적층 구조물은 스웨트 밴드(sweat bands), 붕대, 기저귀 및 요실금 기구와 같은 탄성 흡수성 제품을 포함해 다양한 제품에서 사용되어 왔다. 이미 사용되고 있는 적층 구조물의 예는 중앙 탄성 층, 통기성 재료 및 접착 층으로 이루어진 복합물뿐만 아니라 탄성 웨브에 연결된 주름가능한 재료(gatherable material)로 형성되는 복합물, 및 망사(mesh), 티슈 및 미소섬유(microfibers)로 형성된 복합물을 포함한다. 이러한 적층체의 예는 케크(Keck) 등에 허여된 미국 특허 제 4,522,863 호 및 스미스(Smith)에게 허여된 미국 특허 제 4,977,011 호에 개시되어 있다.
적층 구조물은 착용자의 다리를 다리 개방부에 삽입하고 가먼트를 신체의 몸통 아래 둘레 위치로 이동시키므로써 착용되는 일회용 풀온 가먼트에서 사용되어 왔다. 이러한 풀온 가먼트의 예는 일회용 내의, 풀온 기저귀, 용변 연습용 팬티, 및 월경용 일회용 팬티를 포함한다. 이러한 가먼트는 유아 또는 요실금 환자가 소변 및 다른 신체 분비물을 수용 및 수납하기 위해 종종 착용한다. 이러한 형태의 풀온 가먼트의 예는 아이가에(Igaue) 등의 미국 특허 제 5,171,239 호, 스트로빈(Strohbeen) 등의 미국 특허 제 4,610,681 호, 1993년 9월 16일 자로 공개된 국제 특허 출원 공개 제 WO 93/17648 호, 반 곰펠(Van Gompel) 등의 미국 특허 제 4,940,464 호, 하세(Hasse) 등의 미국 특허 제 5,246,433 호 및 부엘(Buell) 등의 미국 특허 제 5,569,234 호에 개시되어 있다.
고정된 측면을 갖는 일회용 풀온 가먼트(예를 들면, 용변 연습용 팬티 또는 풀온 기저귀)는 걸을 수 있는 아이들 및 종종 용변 연습하는 아이들이 사용하는 것으로 인기가 높아지고 있다. 신체 분비물을 수납할 뿐만 아니라 다양한 신체 형태 및 크기에 맞출 수 있게 하기 위해, 이러한 팬티는 몸통상의 위치에서 쳐지고 늘어지고 흘러내리는 일없이 착용자의 다리와 허리 둘레에 편안하게 끼워져야 할 뿐만 아니라, 제품이 너무 꼭 끼어서 피부를 자극하는 일없이 보다 큰 착용자를 수용할 수도 있어야 한다. 따라서, 이 팬티는 탄성 특징부가 고 신장도를 제공하도록 허리와 다리에서 탄성 신장성을 가져야 한다. 신장 적층체로 형성된 측면 패널을 포함하는 신장가능한 측면 패널은 이러한 가먼트의 측면 영역에서 소정의 신장도를 제공하도록 이전부터 사용되어 왔다.
그러나, 종래의 신장가능한 측면 패널이 제공된 풀온 가먼트는 신장하에서 착용자의 신체 아래로 쳐지고, 늘어나거나 또는 흘러내리는 경향을 갖는다. 신장가능한 측면 패널이 적층 구조물로 형성될 경우, 상기는 특히 발생한다. 시간 간격 이상으로 변형될 때, 즉 착용 사이클 동안 (가먼트가 착용되는 시간 주기), 적층 구조물의 층은 서로에 대해 이동할 수 있다. 이러한 상대 운동은 "크리프(creep)"로 공지되었으며 일반적으로 측면 패널에 발생되는 유지력의 감소를 야기한다. 또한, 적층 구조물의 층은 착용 사이클동안 발생되는 전단력으로 박리될 수 있으며, 이 또한 측면 패널에 발생되는 유지력(holding forces)가 감소되도록 한다. 이러한 유지력의 감소는 쳐짐, 늘어짐 또는 흘러내림을 유발하며, 따라서 신체 분비물과 같은 것이 적절히 수납되지 않고 누출될 수 있다. 또한, 쳐짐, 늘어짐 또는 흘러내림이 발생하는 가먼트는 대체로 착용자에 대해 덜 만족스럽고 소비자에게 환영 받기 어렵다.
또한, 종래의 측면 패널은 통기성, 착용자에 대해 부드러운 촉감, 응용력 및 지속적인 수축력과 같은 성능 특성 사이에서 대체로 균형이 필요하다. 일 영역에 있어서 성능을 향상시키기 위해, 다른 영역의 성능은 일반적으로 나뻐진다. 예를 들면, 기저귀의 신장에 있어서 높은 신장도(예를 들면, 약 200%)를 필요로 하는 종래의 측면 패널은 소비자가 수용하기 위해서 낮은 응용력을 필요로 한다. 그러나, 대체로 착용 사이클동안인 낮은 측면 신장 패널의 정도(예를 들면, 약 50%)에서 이러한 측면 패널은 기저귀가 흘러내리는 것을 방지하기에는 너무 작은 수축력을 나타낸다.
또한, 기저귀 착용 사이클 동안 약 150% 내지 200% 신장할 수 있는 종래의 측면 패널은 적층된 탄성 요소가 직물 또는 재료 요소로부터 박리 및 크리프를 야기하는 전단력을 발생한다.
전술한 것을 근거로, 실질적으로 크리프 및 박리를 제거하여 착용중 성능 교환이 필요없는 적층체로 만들어지는 가먼트의 쳐짐, 늘어짐 및 흘러내림을 실질적으로 제거하는 신장가능한 적층 구조물, 및 이를 제조하는 방법에 대한 필요가 있다. 존재하는 적층 구조물 또는 풀 가먼트중 어느 것도 본 발명의 장점 및 이점 모두를 제공하지는 않는다.
발명의 요약
본 발명은 적어도 한 방향으로 탄성적으로 신장가능한 적층 구조물을 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 이 방법은 제 1 커버스톡 층을 제공하는 단계와, 제 2 커버스톡 층을 제공하는 단계와, 제 1 커버스톡 층과 제 2 커버스톡 층 사이에 탄성 중합체 층을 제공하는 단계와, 제 1 및 제 2 커버스톡 층 사이에서 이의 에지 영역을 따라 탄성중합체 층을 결합하여 적층 구조물의 에지 영역을 따라 측면 앵커 영역을 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명의 이러한 및 다른 특징, 실시예 및 장점은 본 기술분야에 숙련된 사람들이 본 발명의 상세한 설명을 통해 명백해질 수 있다.
본 발명은 일반적으로 적층 구조물을 제조하는 방법의 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 일회용 흡수성 가먼트(garments)에 사용될 수 있는 신장가능한 적층 구조물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 명세서는 본 발명이 나타내는 요지를 지적하고 명확하게 권리범위를 정하는 특허청구범위에 의해 종결되지만, 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 하기의 상세한 설명으로부터 더욱 잘 이해될 것이며, 도면에서 유사하게 지적된 것은 실질적으로 동일한 요소를 나타낸다.
도 1은 적층 구조물로 형성되기 전의 본 발명의 적층 구조물의 바람직한 실시예로서, 층의 분해도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따라 제조된 적층 구조물의 부분측면도,
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 적층 구조물의 제조중 여러 단계에서의 도 2의 적층 구조물 일부의 확대도,
도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 적층 구조물의 평면도,
도 5는 도 1 내지 도 4의 적층 구조물을 형성하는 바람직한 방법의 개략도,
도 6은 전형적인 사용 형태로서 본 발명의 적층 구조물을 사용하는 일반적인 일회용 풀-온 가먼트(pull-on garment)의 사시도,
도 7은 도 6에 도시된 풀-온 가먼트 일부의 사시 단면도.
본원에 사용된 모든 참조부호는 전체적인 참조부호로서 본원에 사용된다. 참조부호의 인용은 청구된 발명의 종래 기술로서의 유용성에 대한 정의를 내리지 않는다.
도 1은 본 발명의 방법에 따라 제조 전의 적층 구조물(20)의 바람직한 실시예의 구성요소의 분해도이다[제조 후의 적층 구조물(20)의 바람직한 실시예는 도 2에 측면도로 도시되어 있음]. 적층 구조물(20)은 제 1 커버스톡 층(coverstock layer)(22), 다수의 제 1 스트랜드(strands)(25)와 다수의 제 2 스트랜드(27)를 갖는 탄성중합체 층(24), 및 제 2 커버스톡 층(26)으로 형성된다.
적층 구조물(20)은 적어도 하나의 구조적인 방향(D)을 가지는 것이 바람직하며, 이 구조적인 방향(D)의 적어도 일부는 탄성적으로 신장가능하다. 보다 바람직하게는, 적층 구조물(20)은 제 2 스트랜드(27)의 방향 및 전체 길이부를 따라서 구조적인 방향(D)을 제공한다. 구조적인 방향(B)은 제 1 스트랜드(25)의 방향 및 전체 길이부를 따라서 제공되며, 구조적인 방향(D)과 실질적으로 수직이다. 구조적인 방향(Z)이 더 제공되며, 이 구조적인 방향(Z)은 적층체(20)의 두께부를 통해 연장하는 방향으로 정의된다.
비록 적층 구조물(20)이 탄성적으로 신장가능한 적어도 하나의 구조적인 방향(D)이 제공되는 것이 바람직하나, 탄성적으로 신장가능한 구조적인 방향이 제공되지 않도록 적층 구조물(20)이 비탄성적으로될 수 있는 것도 또한 생각할 수 있다. 변형 실시예에 있어서, 적층 구조물(20)은 구조적인 방향(이 구조적인 방향의 길이부의 일부가 탄성적으로 신장가능하고 이의 길이부의 일부가 비탄성적으로 신장가능함)이 제공될 수도 있다. 본원에 사용된 바와 같이, "탄성적으로 신장가능한(elastically extensible)"이라는 용어는 인장력이 가해질 때 적어도 한 방향[바람직하게는 측방향 또는 구조적인 방향(D)]으로 신장하고, 인장력이 제거될 때 대략 이의 이전 사이즈 및 형태로 복귀하는 세그먼트 또는 부분을 의미한다.
도 1을 참조하면, 탄성중합체 층(24)은 노드(nodes)(30)에서 소정의 각도(α)로 다수의 제 2 스트랜드(27)와 교차하는 다수의 제 1 스트랜드(25)가 제공되며, 제 1 스트랜드(25)와 제 2 스트랜드(27)는 다수의 개구(32)를 갖는 네트(net)형 개방 구조를 형성한다. 각각의 개구(32)는 적어도 2개의 인접한 제 1 스트랜드[예를 들면, 참조부호(34, 36)]와 적어도 2개의 인접한 제 2 스트랜드[예를 들면, 참조부호(38, 40)]에 의해 형성되어, 개구(32)는 실질적으로 사각형 형태를 취한다. 평행 사변형, 정사각형 또는 원형 아크 세그먼트와 같은 다른 형태의 개구(32)가 제공될 수도 있다. 바람직하게는, 제 1 및 제 2 스트랜드(25, 27)는 실질적으로 직선이며 서로에 대해 실질적으로 평행하다. 바람직하에는, 제 1 스트랜드(25)는 노드(30)에서 각도(α)가 약 90°가 되도록 제 2 스트랜드(27)와 교차한다. 제 1 및 제 2 스트랜드(25, 27)는 노드(30)에서 연결 또는 결합되는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 탄성중합체 층(24)은 탄성중합체성 스크림 재료(scrim matrial)이다. 바람직한 탄성중합체성 스크림은 콘웨드 플라스틱 캄파니(Conwed Plastics Company)에 의해 제조되는 TN2514(등록상표)이다. 이 재료는 구조적인 방향(B)[즉, 제 1 스트랜드(25)]으로 1인치당 12개의 탄성 스트랜드와 구조적인 방향(D)[즉, 제 2 스트랜드(27)]으로 1인치당 7개의 탄성 스트랜드를 갖는다. 탄성중합체 층(24)으로 사용하기 바람직한 다른 재료는 다공 필름(perforated films) 및 탄성 스트랜드를 포함한다. 탄성 스트랜드는 구조적인 방향(B, D)중 하나 또는 양자로 놓일 수 있거나, 또는 측면에서 측면으로 커버스톡 층을 가로질러 연속적인 선형 방법으로 진행할 수 있다(연속적으로 신장된 "S"자형 패턴을 형성함). 변형 실시예에 있어서, "라이브(live)" 합성 섬유 또는 천연 고무, 다른 합성 섬유 또는 천연 고무 폼(foams), 탄성중합체 필름(열 수축가능한 및 천공된 탄성중합체 필름을 포함함), 탄성중합체 직조(woven) 또는 부직(nonwoven) 웨브, 탄성중합체성 복합물, 또는 숙련공들에게 공지된 다른 재료와 같은 다른 탄성중합체 재료가 사용될 수 있다. 그러나, 전형적인 필름 탄성 재료 및 다른 탄성중합체 층은 적층 구조물을 통해 증기 투과를 폐색하는 경향이 있으며, 이는 통기성을 감소시킬 수 있다.
제 1 커버스톡 층(22)은 내면(42)과 외면(44)을 갖는다. 제 1 커버스톡 층(22)의 내면(42)은 탄성충합체 층(24)을 향해 놓인 면이다. 또한, 제 2 커버스톡 층(26)은 내면(46)과 외면(48)을 갖는다. 제 2 커버스톡 층(26)의 내면(46)은 탄성중합체 층(24)을 향해 놓인 면이다. 또한, 탄성중합체 층(24)은 2개의 평평한 표면, 즉 제 1 표면(50)과 제 2 표면(52)(도 2a에 자세히 도시됨)을 가지며, 이들 각각은 제 1 및 제 2 커버스톡 층(22, 26)의 평면과 실질적으로 평행하다. 제 1 표면(50)은 제 1 커버스톡 층(22)의 내면(42)과 가장 가까이 인접한 탄성중합체 층(24)의 평평한 표면이다. 제 2 표면(52)은 제 2 커버스톡 층(26)의 내면(46)과 가장 가까이 인접한 탄성중합체 층(24)의 평평한 표면이다.
적층 구조물(20)이 사용중 기계적인 신장을 하게 되므로, 제 1 및 제 2 커버스톡 층(22, 26)은 과도한 및 바람직하게는 어떠한 찌어짐 또는 립핑(ripping)없이 신장가능한 것이 바람직하며, 당김가능한(drawable)(그러나 탄성중합체일 필요는 없음) 것이 더욱 바람직하다. 또한, 적층체(20)에 대해 고려될 수 있는 일반적인 사용은 착용자의 피부와 접촉하는 제품으로될 수 있기 때문에, 제 1 및 제 2 커버스톡 층(22, 26)은 착용자의 피부에 대해 순응적이고, 부드러운 감촉을 가지며 비자극적인 것이고 제품에 직물 가먼트의 촉감 및 편리성을 제공하는 것이 바람직하다. 적절한 재료는 플라스틱 필름, 천공된 플라스틱 필름, 천연 섬유[예를 들면, 나무 또는 면(cotton) 섬유]의 직조 또는 부직 웨브, 합성 섬유(예를 들면, 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 또는 폴리프로필렌 섬유), 또는 천연 및/또는 합성 섬유의 조합체, 또는 피복된 직조 또는 부직 웨브와 같은 광범위한 재료로 제조될 수 있다.
바람직하게는, 제 1 및 제 2 커버스톡 층(22, 26) 각각은 동일하게 강화된 부직 재료이다. 예시적으로 바람직한 부직 재료는 Sofspan 200(등록상표)로 파이버웨브 캄파니(FiberWeb Company)에 의해 제조된다. 이 재료는 강화되기에 전에 25 g/㎡의 기본 중량을 갖는다. 본원에 사용된 바와 같이, "기본 중량(basis weight)"이라는 용어는 평평한 웨브 재료의 제곱 미터의 중량이다. 변형 실시예에 있어서, 고 신장가능한 부직 재료가 사용될 수 있다. 변형 실시예에 있어서, 탄성 성능, 부드러움, 가요성, 통기성 및 내구성과 같은 소망의 성능 요구치가 만족되는 한 제 1 및 제 2 커버스톡 층(22, 26)은 동일한 재료일 필요가 없다. 본원에 사용된 바와 같이, "강화된 부직 재료(consolidated nonwoven material)"라는 용어는 구조적인 방향(D)으로의 기계적인 신장하에 개더링(gathered)되고 넥킹(necked)되어 이 재료가 작은 외력하에 구조적인 방향(D)으로 신장할 수 있는 부직 재료를 의미한다.
적층 구조물(20)은 탄성중합체 층(24)을 제 1 커버스톡 층(22)과 제 2 커버스톡 층(26) 사이에 위치시키고(도 1에 자세히 도시됨), 하기에 상술된 결합 패턴을 사용해 3개의 층을 접착식으로 결합하므로써 형성되는 것이 바람직하다. 비록 본 발명의 바람직한 실시예가 3개의 층을 갖는 적층체를 참조로 본원에 상술되었지만, 본 기술분야에 숙련된 사람들에게 있어서 본 발명의 적층 구조물이 3개의 층을 갖는 것으로 한정되지 않음이 명백하다. 또한, 본 기술분야에 숙련된 사람들에게 있어서 본 발명의 적층체의 측면 앵커 영역(side anchor zones)이 1개, 2개 또는 3개의 접착제로 형성되는 것으로 한정되지 않고 차라리 숙련공들에게 공지된 수단에 의해 형성될 수 있음이 명백하다.
따라서, 비록 본 발명의 적층체를 형성하는데 사용되는 접착제의 갯수, 형태 및 적용 순서에 있어서의 변화가 본 발명의 범위내에 있기만 하면, 적어도 제 1 접착제가 커버스톡 층중 적어도 하나의 내면에 가해져 적층 구조물(20)의 에지 영역을 따라 측면 앵커 영역(A)을 형성하는 것이 바람직하며, 이의 내용은 하기에 자세히 상술되어 있다.
도 2a에는 적층체(20)의 구조적인 방향(B)으로 본 부분 확대 측면도가 도시되어 있다. 측면 앵커 영역(A)이 형성되도록 적층체(20)가 결합 또는 달리 앵커될 때, 이 적층체(20)는 고 탄성이고 박리 및 크리프(creep)가 실질적으로 없는 반면, 필요한 성능 특성 사이에서 교환없이 모든 성능 카테고리내에서 매우 양호한 성능 특성을 제공함을 알 수 있다. 측면 앵커링은 적층 공정중 일부로서 커버스톡 층 사이의 탄성중합체 층을 앵커하도록 접착 비드로 측면 접착시키므로써 이루어지는 것이 바람직하며, 이의 내용은 하기에 자세히 상술되어 있다. 변형 실시예에 있어서, 측면 앵커링은 재봉(sewing), 열 밀봉, 초음파 결합, 니들 펀칭(needle punching), 변형 실시예에 있어서 접착 공정, 또는 본 기술분야에 공지된 다른 수단에 의해 이루어질 수 있다. 다른 변형 실시예는 탄성중합체 및 커버스톡 구성요소의 적층이 이루어지고 난 후 적층 구조물의 층을 측면 앵커링하는 것이다.
특히 본 발명의 적층체는 착용자 및 소비자에게 매우 양호한 부드러운 촉감을 제공할 수 있다. 이러한 것은 소비자가 부드러움을 평가하기 때문에 중요하다. 종래의 적층체에 있어서, 크리프를 제거하고자 하는 노력은 종종 원치하게 부드러움을 감소시키며, 종종 활용 능력에 있어서 원치않는 감소를 동반한다. 이러한 것은 이전의 노력(크리프를 적게 제거함)이 결합을 강화시키고자함에 있어서 종종 전반적인 피복 패턴에서 추가적인 멜트블론 접착제의 응용에 촛점을 맞추었기 때문이다. 대체로 이러한 것은 적층체가 전반적으로 뻣뻣하게되는 원치하는 결과를 가져온다. 그러나, 본 발명의 적층체는 소비자가 원하는 부드러운 감촉을 손상시키지 않고 활용 능력을 저하시키는 일없이 크리프를 제거한다.
도 2a를 참조하면, 제 1 접착제(70)(도면에 단독으로 도시되지 않음)는 적층 구조물(20)의 외측 에지(80) 각각에 대응하는 위치에서 제 2 커버스톡 층(26)의 내면(46)에 가해진다. 제 1 접착제(70)는 달리 또는 추가적으로 제 1 커버스톡 층(22)의 내면(42)에 가해질 수 있다. 도시의 편리성을 위해, 상세한 설명 및 도면은 제 2 커버스톡 층(26)에 대한 적용에만 적용한다.
이 패턴은 측면 앵커 영역(A)을 생성하고, 이 측면 앵커 영역(A)은 이전에 공지된 적층체와 연관된 박리 및 크리프를 실질적으로 제거하고 상기 패턴은 적층체(20)가 크리프 또는 박리없이 보다 높은 변형을 하도록 한다. 제 1 접착제(70)를 적층 구조물(20)의 에지 영역(80)에 국한하는 것은 적층체(20)의 신장성을 방해하는 것을 회피시키고 커버스톡 층(22, 26)에서의 찢어짐을 회피시킴이 또한 알려졌다. 바람직하게는, 도면에 도시된 바와 같이 제 1 접착제(70)는 다수의 비드(68)로서 가해진다. 바람직하게는, 제 1 접착제(70)는 무정형 또는 결정성 요소를 갖는 가요성 접착제이다. 이러한 바람직한 접착제는 H9224(등록상표)로 파인들리 어드헤시브 캄파니(Findley Adhesive Company)에서 제조된다.
도 4는 적층체(20)의 간략화된 도면으로서, 비드(68)에 의해 형성된 측면 앵커 영역(A), 및 적층체(20)의 중앙 영역에 존재하는 비교적 높은 신장성을 가진 영역의 위치를 나타낸다. 도시의 편리성을 위해, 제 2 커버스톡 층(26)은 은선으로 도시되었으며, 탄성중합체 층(24)은 제 2 커버스톡 층(26)과 중첩되어 도시되어 있다. 도면에 도시된 영역(A)은 예시적인 것이며, 본 기술분야에 숙련된 사람들은 이 측면 앵커 영역(A)이 여러 설계 조건, 예를 들면 정확한 위치, 폭, 또는 간격에 따라 조절될 수 있으며, 도면에 도시된 것에 한정되지 않음을 알 수 있을 것이다. 도 4에는 탄성중합체 층의 개구(32)내의 비드(68)의 바람직한 위치가 도시되어 있으며, 이는 하기에 자세히 상술된 이유에 의해 측면 앵커 영역(A)의 무결성에 기여한다.
적용시, 각각의 비드(68)는 Z방향, 즉 제 2 커버스톡 층(26)의 두께부내로 흡수되며, 그곳에서 적용 영역내의 커버스톡 층의 섬유를 싸는 것이 바람직하다. 도 3a는 적층체(20) 일부의 확대도로서, 제 2 커버스톡 층(26)의 내면(46)에의 초기 적용 후 접착 비드(68)의 부분을 도시한다. 바람직하게는, 다수의 비드(68)가 구조적인 방향(B)으로 연속적이도록 적용된다. 비드(68)는 하나의 비드에 대해 1인치당 약 0.5 밀리그램 내지 약 3.5 밀리그램의 수준으로 가해지는 것이 바람직하다. 또한 도 3a는 탄성중합체 층의 개구(32)내의 비드(68)의 바람직한 부분을 도시한다. 다른 바람직한 적용 방법은 비드(68)의 영역 피복(zone coating)이다.
접착 비드(68)가 설정되기 전에, 닙핑(nipped)되는 것이 바람직하며, 탄성중합체 개구(32)를 통해 보이는 비드(68) 부분은 제 1 커버스톡 층(22)의 내면(42)과 접촉한다. 닙(nip) 압력(N)이 충분히 높다면, 비드(68)의 접착제는 제 1 커버스톡 층(22)의 매트릭스내로 유동한다. 도 3b에는 닙핑동안 접착 비드(68)의 일반적인 위치가 도시되어 있다. 닙핑동안, 탄성중합체 층(24)의 제 1 및 제 2 스트랜드(25, 27)[도 3b에는 제 1 스트랜드(27)만이 도시됨]는 압축된다. 그러나, 닙핑 압력(N)이 제거되면, 스트랜드(25, 27)는 그들의 원래 형태로 복귀한다.
비드(68)가 설정된 후, 제 1 및 제 2 커버스톡 층(22, 26)내의 섬유의 접착 피복에 의해 형성된 결합, 및 스크림 개구(32)를 통해 형성되는 연속적인 Z방향 점착 결합으로 인해 제 1 및 제 2 커버스톡 층(22, 26)이 록킹되며, 이는 도 3c에 도시되어 있다.
적층체(20)의 다른 바람직한 실시예는 제 2 접착제(64)를 포함한다(도면에 단독으로 도시되지 않음). 제 2 접착제(64)는 탄성중합체 층(24)의 제 2 표면(52)에 가해지는 것이 바람직하지만, 변형 실시예에 있어서 탄성중합체 층(24)의 제 1 표면(50)에 가해질 수도 있다. 제 2 접착제(64)는 나선형 스프레이 패턴(66)으로 가해져, 선형 스프레이 응용에 의해 형성되는 것보다 보다 분리된 결합점(67b)을 형성하는 것이 바람직하다. 이론에 관계없이, 대부분의 제 2 접착제(64)는 구조적인 방향(D)으로 퍼져서 정렬된다. 따라서, 나선형 분무는 매우 양호한 활성 특성을 가져옴을 알 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, "활성(activation)"이라는 용어는 신장 능력을 의미한다. 제 2 나선형 분무 패턴(second spiral spray pattern)(66) 및 결합점(67b)은 도 2a 및 도 2b에 도시되어 있다.
제 2 접착제(64)의 층을 탄성중합체 층(24)의 제 2 표면(52)상으로의 직접적인 분무는 제 2 접착제(64)를 대향된(즉, 제 2) 커버스톡 층(26)에 가하는 것보다 더욱 바람직함을 알 수 있다. 이러한 것은 제 2 접착제(64)가 탄성중합체 층(24)의 표면상에 남을 수 있는 잔류 처리제 또는 오일을 관통하는 경향 때문이다. 이러한 잔류 재료가 탄성중합체 층(24)상에 남을 경우, 상기 잔류 재료는 접착 결합을 약화시킬 수 있고 따라서 시간이 지난후에 적층 구조물(20)이 약화될 수 있다. 예를 들면, 이러한 잔류 재료가 원래대로 남을 경우, 적층체(20)를 형성하도록 사용되는 결합은 소비자가 제품을 구입하기 전의 시간 간격동안 약화될 수 있다.
나선형 접착 영역내의 적층체(20)에 대한 필 값(peel values)은 나선체(66)가 탄성중합체 층(24)에 직접적으로 가해질 때 대향된(즉, 제 2) 커버스톡 층(26)보다 일반적으로 높다. 본원에 사용된 바와 같이, "필 값(peel value)"이라는 용어는 2개의 커버스톡 재료(22, 26)의 층을 각기 분리하기 위해 필요한 힘의 량을 의미한다. 보다 큰 필 값은 대체로 사용중인 박리의 작은 값으로 계산된다.
제 3 접착제(60)(도면에 단독으로 도시되지 않음)는 제 1 커버스톡 층(22)의 내면(42)에 가해질 수 있는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 제 3 접착제(60)는 탄성중합체 접착제이다. 제 2 나선형 접착 응용제(66)를 참조하여 상술된 것과 유사한 방법으로, 제 1 접착제(60)가 나선형 분무 패턴(62)으로 가해져, 선형 분무 적용에 의해 형성되는 것보다 더 분리된 결합점(67a)을 형성하는 것이 바람직하다. 이론에 관계없이, 대부분의 제 1 접착제(60)는 구조적인 방향(D)으로 퍼져서 정렬됨을 알 수 있다. 제 3 나선형 분무 패턴(62)은 도 2a 및 도 2b에 도시되어 있다.
바람직하게는, 제 2 및 제 3 접착제(60, 64)는 동일한 탄성중합체 접착제이다. 제 2 및 제 3 접착 나선형 분무(62, 66)에 사용하기 위한 바람직한 접착제는 H2120(등록상표)로 파인들리 어드헤시브 캄파니(Findley Adhesive Company)에서 제조된다. 바람직하게는, 각각의 제 2 및 제 3 나선형 분무(62, 66)에 대한 에드온 레벨(add-on level)은 제곱 인치당 약 4 내지 약 12 밀리그램이며, 더욱 바람직하게는 제곱 인치당 약 8 밀리그램이다.
제조를 쉽게 하기 위해, 도 2a에 도시된 바와 같이 적층 구조물(20)은 전체 폭(W)을 갖는 재료로 형성될 수 있으며, 절취선(P)은 중심선 근처에 위치된다. 따라서, 결합이 이루어지고 난 후에, 구조물은 폭(W1, W2)을 갖는 2개의 섹션으로 분리될 수 있으며, 절취후의 상태는 도 2b에 도시되어 있다. 절취선(P)은 용이하게 분리되고 적층 구조물(20)은 2개의 측면 패널을 갖는 가먼트(garment)[예를 들면, 풀온(pull-on) 기저귀]로 된다. 약 126㎜인 폭(W)과 결과로서 약 63㎜인 폭(W1, W2)이 기저귀 변환선(converting line)으로 적합함을 알 수 있다.
본 발명의 적층 구조물(20)은 전단력 및 필 힘(peel forces)에 대해 상당한 저항성을 가지며, 사용중 박리 및 크리프가 실질적으로 일어나지 않는다. 적층 구조물(20)의 에지(80)에서의 결정성 접착체[예를 들면, 비드(68)]는 적층체(20)의 에지(80)의 선형 영역에서 기계적인 록다운(lockdown) 영역[즉, 측면 앵커 영역(A)]을 형성한다. 본원에 상술된 바람직한 접착제 패턴은 탄성중합체 층(24) 기재의 크리프의 위험성없이 약 200%까지의 신장할 수 있는 적층체(20)의 형성을 가능하게 한다. 크리프는 적층체(20)를 200% 신장으로 사전 신장하고 이를 100% 신장으로 복귀시켜 38℃의 실험실에서 24시간동안 놓아둔 시험 프로토콜을 사용해 계측된다. 좋은 기준은 시험된 모든 샘플에 대해서 적층체(20)의 에지에서 어떠한 이동도 없도록 하는 것이다. 이 크리프 시험은 착용중 탄성중합체 층(24)의 전단 작용에 의한 사용중의 피로(in-use fatigue)를 모사한다. 착용자의 움직임에 의해 전단 작용이 유발되며, 이 전단 작용은 착용 시간동안 약 24% 내지 150% 변형의 연속적인 신장 및 완화 사이클을 야기한다. 탄성 접착제만을 갖는 종래의 결합은 대체로 이러한 크리프 시험을 만조시키지 못한다.
이전에 공지된 적층 기법에서 사용하는 소재 및 복합물[예를 들면, 탄성 필름, 라이크라 스트랜드(Lycra strands), 종래의 부직 커버스톡 재료, 단일 접착 시스템]이 성능 조건에서 모든 필요한 교환을 가지며, 이는 성능 조건에서 적어도 일부의 희생을 요구한다. 바람직한 적층 구조물(20)은 박리 및 크리프가 실질적으로 없는 반면 성능 특성 카테고리내의 교환없이 많은 소망의 성능 특성을 갖는다.
예를 들면, 적층체가 일반적인 일회용 풀-온 가먼트로 될때 바람직한 적층체(20)의 응력/변형 특성은 저 응용력(즉, 200% 신장에서 1인치당 약 400 그램 이하, 보다 바람직하게는 200% 신장에서 1인치당 약 250 그램 이하), 높은 초기 수축력(즉, 50% 신장에서 1인치당 약 75 그램 이상), 높은 지속된 수축력(즉, 38℃에서 12 시간동안 계측했을 때 50% 신장에서 1인치당 약 60 그램 이상)을 포함한다. 바람직한 적층체(20)는 고속의 활성 특성(즉, 1분당 약 750 피트)과, 매우 양호한 통기성 특성(즉, 전체 표면에 걸쳐 균일하게 약 4000 MVTR 이상)을 더 가지며, 상기 MVTR(mass vapor transmission rate)은 하기의 수학식 1을 이용해 계산되고 g/㎡/24 hr.로 표시된다.
적층 구조물(20)에 대한 변형 실시예는 적층체의 구조적인 방향(D)을 가로질러 비드(68)를 균일하게 위치시키므로써 형성될 수 있다. 이 구조물은 사용하기에 특히 적합한 것으로, 활성이 작게 요구되며 따라서 비드(68)는 에지 영역(30)에 순응할 필요는 없다.
다른 변형 실시예는 비드(68)가 구조적인 방향(B)으로 불연속적이도록 상기 비드(68)가 가해지는 것이다. 비드(68)는 일련의 개별 도트로 위치될 수 있다. 이러한 도트는 모양이 변하는 반복도, 및 구조적인 방향(B) 및 구조적인 방향(D)으로의 간격을 가지고 여러한 패턴으로 가해질 수 있다.
다른 변형 실시예에 있어서, 측면 앵커링은 접착 비드 적용보다는 다를 수단에 의해 이루어질 수 있다. 측면 앵커링은 커버스톡 층의 에지 영역을 선택적인 니들 펀칭, 재봉, 또는 하이드로엔텡글(hydroentangling)하여 탄성중합체 층의 개구(32)를 통해 에지 영역(80)의 상호결합하는 것과 같은 기계적인 상호결합 수단에 의해 달성될 수 있다. 변형 실시예에 있어서, 선택적으로 열을 가하여 커버스톡 층(22, 26)의 에지 영역(80)이 서로 융합되어 측면 앵커 영역(A)을 형성하는 것이 이루어질 수 있다. 외측 에지(80)를 선택적으로 용융 및 결합하기 위해 초음파 또는 열 닙핑이 교호적으로 사용되어 측면 앵커 영역(A)이 형성될 수 있다. 이러한 것은 다른 바람직한 에지 결합의 실시예로 주어졌으며 본 기술분야에 숙련된 사람들에게 공지된 적절한 수단이 적층체의 측면 앵커링과 관련하여 사용될 수 있다.
도 5에는 본원에 상술된 바와 같이 에지가 결합된 적층 구조물(20)의 연속적인 제조를 위한 공정에 대한 바람직한 레이아웃이 도시되어 있다. 제 1 커버스톡 층(22)은 바람직하게는 최대 약 1% 신장 및 1분당 약 300 피트의 웨브 속도로 제 1 풀림 롤(unwind roll)(100)로부터 풀린다. 제 1 커버스톡 층(22)은 제 1 쌍의 인장 롤러(102a, 102b)를 추가적으로 통과할 수 있다. (본 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 다양한 다른 추가적인 또는 변형적인 인장 롤 또는 다른 처리 장치가 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 본 발명과 관련하여 사용될 수 있음을 알 수 있음) 대략 동일한 시간 동안, 탄성중합체 층(24)은 최대 약 1%의 신장 및 1분당 약 300 피트의 웨브 속도로 탄성 중합체 풀림 롤(104)로부터 풀려진다. 탄성중합체 풀림 롤(104)과 연합하는 해제 라이너 롤(release liner roll)(106)은 탄성중합체 풀림 롤(104)상의 탄성중합체 층(24)과 병렬 상태로 될 수 있는 해제 라이너(도시되지 않음)를 권취하여 탄성중합체 풀림을 촉진할 수 있다. 즉, 탄성중합체 층(24)이 자체에 들러붙거나 또는 달리 접착되는 것을 방지한다. 이러한 해제 라이너는 대체로 버려질 수 있다.
제 1 커버스톡 층(22)과 탄성중합체 층(24)이 풀려지는 것과 동시에, 제 2 커버스톡 층(26)은 최대 약 1%의 신장 및 1분당 약 300 피트의 웨브 속도로 제 2 커버스톡 풀림 롤(112)로부터 풀리는 것이 바람직하다. 제 2 커버스톡 층(26)은 제 2 쌍의 인장 롤러(114a, 114b)를 추가적으로 통과할 수 있다. (본 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 다양한 다른 추가적인 또는 변형적인 인장 롤 또는 다른 처리 장치가 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 본 발명과 관련하여 사용될 수 있음을 알 수 있음)
적어도 제 1 접착제(70)는 비드(68)(도 5에 도시되지 않음)의 형태로 제 2 커버스톡 층(26)의 내면(46)에 가해지며, 상기 비드(68)는 제 2 커버스톡 층(26)의 각 외측 에지(80)(도 5에 도시되지 않음)에 위치되고 구조적인 방향(B)으로 연속된다. 제 1 접착제(70)는 제 1 접착 애플리케이터(applicator)(116)에 공급되며, 이 제 1 접착 애플리케이터(116)는 제 2 커버스톡 층(26)에 충분히 가까이 위치되어 적절한 접착 응용 패턴을 촉진한다. 상술된 비드(68) 패턴이 바람직하다. 제 1 접착제(70)는 교호적으로 또는 추가적으로 제 1 커버스톡 층(22)의 내면(42)에 가해질 수 있다. 도시의 편리성을 위해, 상세한 설명 및 도면은 제 2 커버스톡 층(26)에 대해서만 적용한다.
탄성중합체 층(24), 제 1 커버스톡 층(22)의 에지 영역(80)에 가해진 제 1 접착제(70)를 갖는 제 1 커버스톡 층(22), 및 제 2 커버스톡 층(26)이 연합된 닙핑 롤(118a, 118b) 사이를 통과함에 따라 이들은 서로 접촉하게 된다. 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명하면, 닙핑 롤(118)은 커버스톡 층(22, 26) 사이에 탄성중합체 층(24)이 결합하도록 커버스톡 층(22, 26) 사이의 접촉을 야기하여, 측면 앵커 영역(A)을 형성한다. 바람직하게는, 접착 비드(68)는 탄성중합체 층(24)의 개구(32)를 통해 보이며, 제 1 커버스톡 층(22)과 접촉하고 또한 바람직하게는 비드(68)가 점착식의 Z방향 결합을 형성하도록 제 1 커버스톡 층(22)의 섬유 매트릭스내로 유동하도록 한다. 닙핑 후, 완료된 적층 재료(20)는 재권취 스탠드(rewind stand)(120)상으로 감겨질 수 있으며, 그곳에서 접착제가 경화된다.
다른 바람직한 실시예에 있어서, 제 2 접착제(64)가 추가적으로 제공되어 적어도 탄성중합체 층(24)을 커버스톡 층(22, 26)중 하나에 연결시킨다. 또한 제 2 접착제(64)는 제 1 및 제 2 커버스톡 층(22, 26)을 서로 연결할 수 있다. 제 2 접착제(64)가 제 2 접착 애플리케이터(110)로부터 탄성중합체 층(24)의 제 2 표면(52)(도 5에 도시되지 않음)에 직접적으로 가해지는 것이 바람직하다. 제 2 접착제(64)는 제 2 접착 애플리케이터(110)에 공급되며, 대체로 이 제 2 접착 애플리케이터(110)는 탄성중합체 층(24)에 충분히 가까이 위치되어 적절한 접착 응용 패턴을 촉진한다. 제 2 접착제(64)는 제곱 인치당 약 4 밀리그램 내지 약 12 밀리그램, 보다 바람직하게는 제곱 인치당 약 8 밀리그램의 에드온 레벨로 나선형 분무 형태로 가해지는 것이 바람직하다.
또다른 바람직한 실시예에 있어서, 적어도 탄성중합체 층(24)이 커버스톡 층(22, 26)중 하나와 연결되도록 제 3 접착제(60)가 추가적으로 제공된다. 제 3 접착제(60)는 제 1 및 제 2 커버스톡 층(22, 26)을 서로 연결시킬 수 있다. 제 3 접착제(60)는 제 1 커버스톡 층(22)(도 5에 도시되지 않음)의 내면(42)에 가해지는 것이 바람직하다. 제 3 접착제(60)는 제 3 접착 애플리케이터(108)에 공급되며, 이 제 3 접착 애플리케이터(108)는 대체로 제 1 커버스톡 층(22)에 충분히 가까이 위치되어 적절한 접착 응용 패턴을 촉진한다. 제 3 접착제(60)는 제곱 인치당 약 4 밀리그램 내지 약 12 밀리그램, 보다 바람직하게는 제곱 인치당 약 8 밀리그램의 에드온 레벨로 나선형 분무 형태로 가해지는 것이 바람직하다.
본 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 알 수 있는 바와 같이, 웨브 속도 및 접착 유동률과 같은 처리 변수는 변할 수 있다. 접착 응용 과정은 변할 수 있으며; 또한 접착제(60, 64, 70)의 조합이 가능하다. 예를 들면, 그라비어(gravure) 또는 스크린 인쇄는 접착 비드(68) 패턴을 가하기 위한 제 1 접착 애플리케이터(116)로 사용될 수 있다. 또한, 제 2 및 제 3 접착제(64, 60)를 가하기 위해 나선형 분무 시스템 대신 멜트블론 접착제, 노드슨 제어 피복(Nordson control coat), 또는 비교가능한 섬유화 공정이 사용될 수 있다. 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 많은 다른 변형이 가능하다.
적층 구조물(20)이 다양한 제품에 사용될 수 있으며, 여기서 길이부를 따라서 부분적으로 또는 전체적으로 탄성인 적어도 하나의 구조적인 방향이 제공되는 것이 바람직하다. 이러한 제품의 예는 탄성 기저귀, 테이프 기저귀(tape diapers), 요실금 제품, 붕대, 바디 랩(body wraps) 등을 포함한다. 적층 구조물(20)의 특히 바람직한 사용은 풀온 가먼트의 측면 패널(예를 들면, 도 6에 도시된 단일의 풀온 기저귀)로 사용하는 것이다.
본원에 사용된 바와 같이, "풀온 가먼트(pull-on garment)"라는 용어는 한정된 허리 개방부 및 한쌍의 다리 개방부를 갖는 착용 제품으로서, 이 제품은 다리를 다리 개방부에 삽입한 후 허리까지 잡아당기므로써 착용자의 신체로 당겨진다. 본원에서 사용된 "일회용"이라는 용어는 가먼트로 세탁되거나 또는 달리 복원 또는 재사용될 수 없는 가먼트를 의미한다. (즉, 이 가먼트는 한번 사용한 후 버릴 수 있는, 바람직하게는 재생가능하고, 썩혀지거나 또는 달리 환경적으로 순응적인 방법으로 버려질 수 있음) "단일(unitary)"의 풀온 가먼트라는 용어는 분리된 부품이 서로 결합하여 합체된 실물로 형성된 것이지만, 측면 패널은 분리된 새시(chassis)로 연결된 분리된 요소가 아니라 이 측면 패널은 중앙 패널 또는 가먼트의 새시를 형성하는 적어도 하나의 층으로 형성된 풀온 가먼트를 의미한다. (즉, 이 가먼트는 분리된 새시 및 분리된 측면 패널과 같은 분리식으로 조절되는 패널을 필요로 하지 않음) 또한, 풀온 가먼트는 신체에서 배출되는 각종 분비물을 흡수 및 수납하는 "흡수성"인 것이 바람직하다. 예는 도 6에 도시된 단일의 일회용 흡수성 풀온 가먼트, 풀온 기저귀(200)이다. 본원에 사용된 바와 같이, "풀온 기저귀(pull-on diaper)"라는 용어는 유아 및 다른 요실금 환자가 착용하여 소변 및 대변을 흡수 또는 수납하는 풀온 기저귀를 의미한다. 그러나, 용변 연습용 팬티, 요실금용 브리프, 여성용 브리프, 생리대 또는 팬티 등과 같은 다른 풀온 가먼트가 본원에 포함된다.
도 6은 예시적인 풀온 기저귀의 사시도이다. 풀온 기저귀(200)는 외면(220), 외면(220)과 대향된 내면(240), 전면 영역(260), 배면 영역(280), 가랑이 영역(300), 및 전면 영역(260)과 배면 영역(280)을 서로 연결하여 다리 개방부(340) 및 허리 개방부(360)를 형성하는 이음부(320)를 갖는다. 연속 벨트(continuous belt)(380)는 허리 개방부(360) 주위에 형성된다. 연속 벨트(380)는 맞춤 외력(fitment forces)을 동력학적으로 발생시키고 착용동안 동역학적으로 발생된 이 힘을 분배시키는 작용을 한다. 따라서, 풀온 기저귀(200)는 새시 층(400), 제 1 벨트 층(420), 제 2 벨트 층(440), 전면 영역(260)의 각 측면 패널에 위치된 탄성적으로 신장가능한 신장 패널[전면 신장 패널(460)], 배면 영역(280)의 각 측면 패널에 위치된 탄성적으로 신장가능한 신장 패널[배면 신장 패널(480)], 및 전면 영역(260)과 배면 영역(280)에 위치된 탄성 허리 특징부(500)를 포함하는 것이 바람직하다. 풀온 기저귀(200)는 탄성 다리 특징부(520)를 더 포함한다. 제 1 벨트 층(420)과 제 2 벨트 층(440)(벨트 층)이 직물형 외관을 갖는 부직 웨브이고, 새시 층(400)이 플라스틱 필름이기 때문에, 풀온 기저귀(200)는 단일한 미감을 가지며 케어기버(caregivers) 및 착용자로 하여금 허리 영역에서 가먼트형 편리함 및 느낌을 지각하도록 한다. 이러한 풀온 기저귀는 미국 특허 제 5,569,234 호에 개시되어 있으며, 본원에서 참조로 인용된다.
전면 신장 패널(460)과 배면 신장 패널(480)은 풀온 기저귀(200)의 단일 요소이다[즉, 이들은 풀온 기저귀에 고정된 분리식 조절 요소가 아니지만, 차라리 풀온 기저귀(200)의 하나 이상의 여러 층(적어도 벨트 층(420, 440) 및 바람직하게는 새시 층(400))의 연장체로 형성되고 이 연장체임]. 바람직한 실시예에 있어서, 각각의 신장 패널은 새시 층의 일부, 개별 벨트 층의 일부, 새시 층과 벨트 층 사이에 위치된 탄성 패널 부재, 및 배리어 층의 일부로 형성된다.
벨트(380)는 측면 패널(460, 480)에서 탄성적으로 신장가능하여 착용자에 대해 풀온 기저귀(200)를 초기에 순응가능하게 맞춤으로써 보다 편안하고 몸에 맞는 맞춤성을 제공하며 기저귀에 삼출물이 부가될 때 허리 및 다리를 따라서의 분배력에 의해 착용 시간동안 이러한 맞춤성을 지지하는데 이는 풀온 기저귀(200)의 측면이 팽창 및 수축될 수 있기 때문이다. 측면 패널(460, 480)은 적어도 한 방향, 바람직하게는 측방향으로 벡터 성분을 갖는 방향으로, 더욱 바람직하게는 측방향으로 신장가능하여, 보다 낳은 맞춤성을 제공한다. 그러나 측면 패널(460, 480)은 다른 방향 또는 한 방향 이상의 방향으로 신장가능함을 알 수 있다. 또한, 측면 패널은 하나 또는 이상의 개별 신장 영역을 가질 수 있다.
탄성적으로 신장가능한 신장 패널[전면 신장 패널(460)과 배면 신장 패널(480)]은 전면 영역(260)과 배면 영역(280)의 각 측면 패널로 형성된다. 본원에 사용된 바와 같이, "패널"이라는 용어는 풀온 기저귀 또는 벨트 요소의 영역을 의미한다. 도 7에는 기저귀(20)의 전면 영역(260)의 단면도가 도시되어 있다. 각 전면 신장 패널(460)은 측면 패널내의 제 1 벨트 층(420)의 부분과 본 발명에 따라 이에 연결된 적층 부재(20) 및 본 특정 도면에서 측면 패널을 형성하는 새시 층(400) 부분을 적어도 포함한다. 바람직하게는, 적층 부재(20)는 새시 층(400)과 제 1 벨트 층(420) 사이에 위치되며, 보다 바람직하게는 단부 에지(700)로부터 종방향으로 연장하며, 가장 바람직하게는 다리 에지(710)로 연장한다(도 6에 도시됨). 본 발명에 따른 적층 구조물(20)의 사용은 매우 바람직하다.
도 7에는 풀온 가먼트(200)의 전면 영역(260)의 단면도만 도시되어 있지만, 배면 영역(280)도 유사하게 구성된다. 각각의 배면 신장 패널(480)은 각 측면 패널내의 제 2 벨트 층(440)의 부분과 이에 연결된 (배면) 적층 부재(20')(도시되지 않음) 및 본 특정 실시예에서 측면 패널을 형성하는 새시 층(400) 부분을 적어도 포함한다. 바람직하게는, (배면) 적층 부재(20')는 새시 층(400)과 제 2 벨트 층(440) 사이에 위치되며, 보다 바람직하게는 단부 에지(700')(도시되지 않음)로부터 종방향으로 연장하며, 가장 바람직하게는 다리 에지(710')(도시되지 않음)로 연장한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 새시 층(400)은 풀온 기저귀(200)의 제 1 층을 형성하는 것으로 도시되어 있으며, 내면(760)과 외면(770)을 갖는다. 제 1 벨트 층(420)은 새시 층(400)의 외면(770)상에 위치되어 전면 영역(260)에서 풀온 기저귀(200)의 외면(220)을 형성한다. 적층 부재(20)는 제 1 벨트 층(420)과 새시 층(400) 사이에 위치되는 것이 바람직하다. 상면시트(topsheet)(800)는 액체 투과성 제 1 층(860)과 2개의 배리어 층(880)을 포함하는 것이 바람직하다. 배리어 층(880)은 제 1 층(860)으로부터 측방향 외측으로 측면 에지(720)로 연장한다. 각 배리어 층(880)은 사용중 배리어 또는 벽을 형성하도록 제 1 층(86)의 표면으로부터 이격되 직립하는 플랩부(flap portion)(90) 및 직립부(stand-up portion)(920)를 포함한다. 플랩부(90)는 직립부(920)로부터 측면 에지(720)쪽으로 측방향 외측으로 연장한다. 흡수성 코어(840)는 제 1 층(860)과 새시 층(400) 사이에 위치되는 것이 바람직하다. 배면 영역의 구성은 전면 영역(260)의 구성과 동일한 것이 바람직하다.
적층 부재(20)는 신장 패널(460)내의 새시 층(400), 벨트 층(380) 또는 양자에 간헐적인 결합 구성 또는 실질적으로 연속적인 결합 구성중 하나를 이용해 효과적으로 연결될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, "간헐적(intermittently)"으로 결합된 적층 웨브라는 용어는 플라이(plies)가 개별적으로 이격된 점에서 서로 초기에 결합되는 적층 웨브 또는 플라이가 개별적으로 이격된 영역에서 서로 실질적으로 한정되지 않은 적층 웨브를 의미한다. 거꾸로, "실질적으로 연속적으로" 결합된 적층 웨브는 플라이가 계면(interface) 영역을 통해 서로에 대해 실질적이고 연속적으로 초기에 결합되는 적층 웨브를 의미한다. 이러한 방법은 예를 들면 1975년 1월 14일자로 부엘(Buell)에게 "일회용 기저귀용 수축가능한 측면부(Contractible Side Portions For A Disposable Diaper)"라는 명칭으로 허여된 미국 특허 제 3,860, 003 호, 1995년 2월 9일자로 더 프록터 앤드 갬블 캄파니에 의해 "탄성 특성을 나타내는 웨브 재료(Web Materials Exhibiting Elastic-like Behavior)"라는 명칭으로 공개된 국제 특허 출원 공개 제 WO 95/03765 호에 개시되어 있으며, 이들은 본원의 참조로서 이용된다. 변형 실시예에 있어서, 신장 패널의 적층 부재 및 다른 구성요소는 열 결합, 가압 결합, 초음파 결합, 동역학적 기계적 결합, 또는 본 기술분야에 공지된 다른 방법으로 간헐적으로 또는 연속적으로 서로 결합될 수 있다.
신장 특성은 신장력, 신장 모듈 및 이용가능한 신장을 포함하며, 수축력 및 신장 패널의 수축율은 신장 패널 및 풀온 기저귀의 성능에 있어서 중요한 고려 사항임을 알 수 있다. 신장 특성 및 맞춤 외력은 애플리케이터 및 착용자에게 사용중 전반적으로 지각되는 "신축성"을 제공한다. 또한 이들은 적절한 신장 응용도를 갖는 애플리케이터의 능력에 영향을 미친다(즉, 사용중 "일반적으로" 인지되는 기저귀의 신장에 대해, 결과적인 신장의 전체량은 양호한 맞춤성을 얻고/유지하기에 바람직함). 비교적 높은 신장 모듈/힘을 갖는 신장 패널은 착용자의 피부에 붉은 표시를 만들 수 있는 반면 비교적 작은 신장 모듈/힘은 착용자에게서 축 쳐지고/흘러내릴 수 있다. 너무 작은 이용가능한 신장을 갖는 신장 패널은 적절한 신체 맞춤 레벨을 갖지 못하고 기저귀를 착용하기 불편하고 입기 어렵게 할 수 있다. 매우 낮은 수축력[또는 과도한 탄성 크리프, 과도한 탄성력 완화, 또는 과도한 비탄성 "세트(set)"]을 갖는 신장 패널이 착용자 신체의 제위치에 유지될 수 없으며 착용자에게서 축 쳐지고/흘러내릴 수 있어 열악한 맞춤성 및 억제를 가져온다. 본 발명의 적층 구조물(20)이 풀온 기저귀(20)의 측면 패널(460, 480)로 되는 것은 높은 신체 맞춤성을 가지는 반면 쳐짐 및 흘러내림을 실질적으로 제거한다.
풀온 기저귀(20)는 케어기버가 입히거나 또는 착용자가 혼자서 입을 수 있다. 일반적으로, 허리 개방부(360)는 착용자가 발을 다리 개방부(340)중 하나에 삽입할 수 있도록 팽창될 수 있다. 그런 후 다른 발은 다른 다리 개방부(340)내로 삽입된다. 그런 후 풀온 기저귀(200)는 착용자 몸체의 착용 위치까지 끌어 당겨진다. 본 발명의 적층 구조물(20)을 사용하는 측면 패널(460, 480)에 의해 형성된 힘 벽(force wall)은 제품을 더 팽창시키는 대신에 엉덩이 위로 당기므로써 풀온 기저귀를 스스로 착용할 수 있게 돕는다. 그런 후 풀온 기저귀는 착용되고 배출되는 신체 삼출물을 수납 및 보유할 수 있다. 풀온 기저귀는 다리 밑으로 당기거나 또는 풀온 기저귀의 인접 재봉부를 찢으므로써 제거된다.
풀온 기저귀(200)와 같은 형상 맞춤 가먼트에 대해, 가먼트의 통기성 및 원주력은 특히 고온 및 눅눅한 조건에서 중요한 성능이다. 착용자가 흡수성 제품을 착용했을 때, 피부는 가먼트를 만드는 재료에 의해 폐색되며, 이는 기화 및 결과적으로 폐색된 영역의 냉각을 방지한다. 이는 착용자에 대해 작은 만족을 준다. 따라서, 측면 패널에서 충분한 수증기 통과는 소망하는 성능 특성이다. 소망 중량의 평균 다량 증기 통과율을 갖는 예시적인 측면 패널(460, 480)은 본 발명에 따른 적층 구조물(20)을 포함한다.
본원에 상술된 예 및 실시예는 단지 도시적인 목적이며 본 기술분야에 숙련된 사람에 의해 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 각종 변형 및 수정이 가해질 수 있다.
Claims (17)
- 적어도 일 방향으로 탄성적으로 신장가능한 적층 구조물을 제조하는 방법에 있어서,제 1 커버스톡 층을 제공하는 단계와,제 2 커버스톡 층을 제공하는 단계와,상기 제 1 및 상기 제 2 커버스톡 층 사이에 탄성중합체 층을 제공하는 단계와,상기 제 1 및 상기 제 2 커버스톡 층 사이에서 이의 에지 영역을 따라 상기 탄성중합체 층을 결합하여 상기 적층 구조물의 에지 영역을 따라 측면 앵커 영역을 제공하는 단계를 포함하는적층 구조물 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 탄성중합체 층을 상기 제 1 및 제 2 커버스톡 층 사이에 연결하는 상기 단계는 상기 제 1 및 제 2 커버스톡 층의 에지 영역을 기계적으로 상호체결하는 단계를 포함하는적층 구조물 제조 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 커버스톡 층의 기계적인 상호체결 단계는 니들 펀칭, 재봉 또는 하이드로엔텡글로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 수단을 포함하는적층 구조물 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 탄성중합체 층을 상기 제 1 및 제 2 커버스톡 층 사이에 연결하는 단계는 열을 상기 제 1 및 제 2 커버스톡 층의 에지 영역에 선택적으로 가해 이의 에지 영역이 융합되어 상기 측면 앵커 영역으로 형성되도록 하는 단계를 포함하는적층 구조물 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 탄성중합체 층을 상기 제 1 및 제 2 커버스톡 층 사이에 연결하는 단계는 초음파 닙핑 또는 열 닙핑으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 수단을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 커버스톡 층의 에지 영역은 융합되어 상기 측면 앵커 영역을 형성하는적층 구조물 제조 방법.
- 적어도 일 방향으로 탄성적으로 신장가능한 적층 구조물을 제조하는 방법에 있어서,내면과 외면을 갖는 제 1 커버스톡 층을 제공하는 단계와,내면과 외면을 갖는 제 2 커버스톡 층을 제공하는 단계와,상기 제 1 및 제 2 커버스톡 층 사이에 탄성중합체 층을 제공하는 단계와,적어도 제 1 접착제를 적어도 하나의 상기 커버스톡 층의 내면의 에지 영역에 가해 상기 적층 구조물의 에지 영역을 따라 측면 앵커 영역을 제공하는 단계를 포함하는적층 구조물 제조 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 제 1 접착제가 나머지 커버스톡 층내로 충분히 유동하여 상기 제 1 및 제 2 커버스톡 층 사이에 점착식 결합을 형성하도록 상기 제 1 커버스톡 층, 상기 탄성중합체 층 및 상기 제 2 커버스톡 층의 조합체에 압력을 가하는 단계를 더 포함하는적층 구조물 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서,적어도 하나의 커버스톡 층을 적어도 탄성중합체 층에 연결하기 위해 제 2 접착제를 가하는 단계를 더 포함하는적층 구조물 제조 방법.
- 제 8 항에 있어서,적어도 나머지 커버스톡 층을 적어도 탄성중합체 층에 연결하기 위해 제 3 접착제를 가하는 단계를 더 포함하는적층 구조물 제조 방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 제 1 접착제는 다수의 분리된 비드로 가해지는적층 구조물 제조 방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 제 2 접착제 및 상기 제 3 접착제 각각은 나선형 분무 패턴으로 가해지는 탄성중합체 접착제인적층 구조물 제조 방법.
- 적어도 일 방향으로 탄성적으로 신장가능한 적층 구조물을 제조하는 방법에 있어서,내면과 외면을 갖는 제 1 커버스톡 층을 제공하는 단계와,내면과 외면을 갖는 제 2 커버스톡 층을 제공하는 단계와,상기 제 1 커버스톡 층의 내면을 향하는 제 1 표면과 상기 제 2 커버스톡 층의 내면을 향하는 제 2 표면을 갖는 천공된 탄성중합체를 제공하는 단계와;상기 적층 구조물의 에지 영역을 따라 측면 앵커 영역을 제공하도록 적어도 하나의 커버스톡 층의 내면의 에지 영역에 적어도 제 1 접착제를 가하는 단계로서, 상기 제 1 및 제 2 커버스톡 층은 탄성중합체 층의 개구를 통해 형성되는 점착식 결합에 의해 연결되는, 상기 단계를 포함하는적층 구조물 제조 방법.
- 제 12 항에 있어서,적어도 하나의 커버스톡 층을 적어도 탄성중합체 층에 연결하기 위해 상기 탄성중합체 층을 상기 제 2 커버스톡 층의 내면상에 중첩하는 동안 제 2 접착제를 탄성중합체 층의 제 2 면에 가하는 단계를 더 포함하는적층 구조물 제조 방법.
- 제 13 항에 있어서,제 3 접착제를 상기 제 1 커버스톡 층의 내면에 가하는 단계를 더 포함하는적층 구조물 제조 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 제 1 접착제가 나머지 커버스톡 층내로 충분히 유동하여 상기 제 1 및 제 2 커버스톡 층 사이에 점착식 결합을 형성하도록 상기 제 1 커버스톡 층, 상기 탄성중합체 층 및 상기 제 2 커버스톡 층의 조합체에 압력을 가하는 단계를 더 포함하는적층 구조물 제조 방법.
- 제 15 항에 있어서,상기 제 1 접착제는 부정형 및 결정성 요소를 가지며 다수의 분리된 비드로 가해지는적층 구조물 제조 방법.
- 제 16 항에 있어서,상기 제 2 접착제 및 제 3 접착제 각각은 나선형 분무 패턴으로 가해지는 탄성중합체 접착제인적층 구조물 제조 방법.
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