KR20010023103A - 탄성과 보온성이 우수한 일회용 바디랩 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 바람직하게는 통증을 경감시키기 위하여 열이 사용자의 몸의 특정부위에 가해지도록 하며, 하나의 중합체 망사와 2개의 직물 캐리어층으로 형성된 탄성 적층구조물과, 하나 이상의 가열소자를 갖는 탄성과 보온성이 우수한 일회용 바디랩에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 바람직하게는 등, 상박부, 하박부, 허벅다리 및 종아리에 적합하며, 탄성 적층구조물과, 균일하고 자연스러우면서도 불쾌하지 않게 열이 가해지도록 사용자의 몸에 대한 우수한 착용성을 제공하는 복수의 개별 가열소자로 이루어진 하나 이상의 보온팩을 갖는 탄성과 보온성이 우수한 일회용 바디랩에 관한 것이다.
Description
일시적이거나 만성 통증을 치료하는 일반적인 방법은 통증이 나타나는 부위에 열을 가하는 것이다. 이러한 열치료는 동통, 근육 및 관절의 뻐근함, 신경통, 류머티즘 등을 포함하는 상태의 치료수단으로서 사용된다.
특히, 근육통 및 요통은 현사회에서 발견되는 가장 일반적인 병중에 속한다. 전기담요 및 탄성 압축밴드는 이런 타입의 통증을 경감시키는데 사용되는 일반적인 장치이다. 최근까지, 탄성 랩과 전기담요를 결합시킨 장치가 이용되어 왔다. 그러나, 이들 대부분의 결합장치는 뜨거워진 물 및/또는 마이크로웨이브 겔을 포함하는 열에너지의 재보충을 통하여 재사용가능한 보온팩을 이용하고 있다. 이러한 치료장치는 정기적으로 사용하기에는 불편하다.
일반적으로, 열을 가함으로 인한 이로운 치료효과는 열원이 제거된 후 떨어지게 된다. 그러므로, 온도에 따라, 가능한한 오래동안 통증부위에 열원을 지속적으로 제공하여 원하는 치료이익을 달성하는 것이 바람직하다. 상기 언급된 장치 또는 물 및/또는 마이크로웨이브 겔을 포함하는 재사용가능한 보온팩을 사용하는 장치와 같이 열원이 재보충되어야 하는 대부분의 전기가열장치는 열에너지가 제어가능한 방식으로 필요로 하거나 그렇지 않을 때 즉시 이용할 수 없기 때문에 정기적이면서도 장기적으로 사용하기에는 불편하다.
미국특허 제 4,366,804 호, 제 4,649,895 호, 제 5,046,479 호 및 참조문헌 32,026 에서 개시된 것과 같이 철산화에 근거한 일회용 보온팩이 개발되어 있었지만, 이 장치는 전반적으로 만족스럽지 못하다. 대부분의 이런 장치는 크기가 크고, 일정하면서도 제어된 온도를 유지할 수 없고, 사용중에 교환이 곤란하고, 그리고/또는 이들의 효과를 방해하는 만족스럽지 못한 물리적 크기를 가지고 있으므로, 몸에 불균일하게, 부자연스럽게, 및/또는 불유쾌하게 열을 가하게 된다.
열에너지의 적당한 위치는 또한 전기가열장치와 함께 사용자가 움직이는 동안 유지될 수 없다. 탄성 적층구조물은 이전에는 땀 닦는 밴드, 붕대, 기저귀 및 요실금장치와 같은 탄성 흡수구조물을 포함하는 다양한 제품에서 사용되어 왔다. 이들 적층구조물을 제조하는 다양한 방법은 또한, 미국특허 제 4,522,863 호, 제 4,606,964 호 및 제 4,977,011 호에서 개시된 바와 같이 현재 존재한다. 그러나, 이들 탄성구조물은 의도된 목적에 적당할 수 있지만, 이들 탄성구조물은 몸에 착용할 때 자극원이 되는 상기 구조물의 단면쪽으로 돌출한 스트랜드를 가지고 있다. 게다가, 큰 계수값 (예를 들면, 변형에 대한 응력의 비) 을 갖는 탄성 적층구조물을 원한다면, 큰 단면적을 갖는 탄성 스트랜드가 일반적으로 요구된다. 그러나, 이런 타입의 큰 스트랜드는 몸에 닿을 때 거칠거나 "우툴두툴한" 느낌을 줄 수 있다.
본 발명자는 제어되어 지속적으로 압축 및 열에너지를 제공하면서 사용자에 의해서 사용시 적당한 위치를 유지하는 탄성과 보온성이 우수한 일회용 바디랩을 개발하였다. 이들 랩은 바람직하게는 2개의 캐리어층과 이 층사이에 일체형으로 열적으로 결합된 탄성 부재로 이루어진 하나 이상의 열적으로 결합된 탄성 적층구조물과, 하나 이상의 보온팩과 같은 하나 이상의 가열소자로 이루어지며, 각각의 보온팩은 복수의 개별 가열소자로 이루어지며, 이 가열소자는 바람직하게는 특정한 철산화 화학작용과 특정한 물리적 치수 및 충진특성을 갖는 보온팩으로부터 떨어져서 일정한 간격으로 그 전반에 걸쳐서 고정 부착된 발열성 조성물로 이루어진다. 열적으로 결합된 탄성 적층구조물은 본 발명의 바디랩내로 삽입될 때, 실질적으로 사용중 랩의 합성구조의 층간박리를 감소시키고, 실질적으로 절단된 가장자리부로부터 돌출하는 스트랜드에 의해서 발생되는 거칠거나 "우툴두툴한" 느낌과 자극을 감소시키고, 그리고 바디랩에 열적용범위를 균일하게 함과 동시에 편안함을 보강하여 사용자의 몸에 대한 우수한 착용성을 제공한다.
그러므로, 본 발명의 목적은 균일한 열적용범위와 보강된 편안함을 위하여 사용자의 몸에 대한 우수한 착용성을 갖는 일회용 탄성 바디랩을 제공하는데 있으며, 이 바디랩은 하나 이상의 열적으로 결합된 탄성 적층구조물과 하나 이상의 가열소자로 이루어지고, 이 가열소자는 제어되면서도 지속적인 온도를 제공하고 비교적 신속하게 작동온도범위에 도달한다.
본 발명의 또 다른 목적은 일회용 탄성 바디랩을 제공하는데 있으며, 이 바디랩은 2개의 캐리어층과 이들 사이에 일체형으로 결합된 탄성부재로 이루어진 하나 이상의 열적으로 결합된 탄성 적층구조물과, 복수의 개별 가열소자로 이루어진 하나 이상의 보온팩으로 이루어진다. 이런 탄성 적층구조물은 실질적으로 랩의 합성구조의 층간박리를 감소시키고, 실질적으로 절단된 가장자리부로부터 돌출하는 스트랜드에 의해서 발생되는 거칠거나 "우툴두툴한" 느낌과 자극을 감소시키고, 그리고 균일하고 자연스러우면서도 불쾌하지 않게 열이 가해지도록 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 등, 상박부, 하박부, 허벅다리 및 종아리에 적합한 일회용 탄성 바디랩을 제공하는데 있으며, 이 바디랩은 바람직하게는 2개의 캐리어층과 이들 사이에 일체형으로 결합된 탄성부재로 이루어진 하나 이상의 열적으로 결합된 탄성 적층구조물과, 온도범위에 걸쳐서 다른 강성특성을 갖는 반강성 재료의 하나 이상의 연속층의 통합구조를 갖는 하나 이상의 보온팩과, 가열소자를 구조적으로 지지하고 사용중 연속 층 또는 층들이 과도하게 신장하는 것을 방지할 정도로 충분한 강성을 유지하면서 전체가 양호한 드레이프를 제공하는 보온팩의 통합구조로부터 떨어져서 일정한 간격으로 그 전반에 걸쳐서 고정 부착된 복수의 개별 가열소자로 이루어진다.
이들 목적과 추가의 목적은 하기의 상세한 설명으로부터 명확해 질 것이다.
본 발명은 바람직하게는 통증을 경감시키기 위하여 열이 사용자의 몸의 특정부위에 가해지도록 하며, 하나의 중합체 망사와 2개의 직물 캐리어층으로 형성된 탄성 적층구조물과, 하나 이상의 가열소자를 갖는 탄성과 보온성이 우수한 일회용 바디랩에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 바람직하게는 등, 상박부, 하박부, 허벅다리 및 종아리에 적합하며, 탄성 적층구조물과, 균일하고 자연스러우면서도 불쾌하지 않게 열이 가해지도록 사용자의 몸에 대한 우수한 착용성을 제공하는 복수의 개별 가열소자로 이루어진 하나 이상의 보온팩을 갖는 탄성과 보온성이 우수한 일회용 바디랩에 관한 것이다.
본 명세서는 본 발명을 상세히 나타내면서 명확하게 청구하고 있는 청구범위로 종결지워져 있지만, 본 발명은 동일한 부재가 동일한 도면부호로 나타내어진 첨부도면과 연관시켜 취해진 하기의 바람직한 실시예의 설명으로부터 더 잘 알 수 있을 것이다.
도 1 은 바람직한 패턴의 가열소자 및/또는 보온팩(들) 이 안에 끼워 넣어진 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 평면도;
도 2 는 본 발명의 적층구조물을 개시하는 도 1 의 측단면도;
도 3 은 바람직한 패턴의 가열소자 및/또는 보온팩(들) 이 안에 끼워 넣어진 본 발명의 제 2 실시예를 나타내는 평면도;
도 4 는 본 발명의 적층구조물을 개시하는 도 3 의 측단면도;
도 5 는 본 발명에 따라 제조된 적층구조물내로 형성하기 전의 망사와, 제 1 캐리어층 및 제 2 캐리어층을 나타내는 분해도;
도 6 은 일체형으로 결합된 제 1 스트랜드를 도시하기 위하여 제 1 캐리어층의 일부가 제거된 본 발명에 따라 제조된 적층구조물의 부분 사시도 및 도 6 의 (a) 는 도 6 의 적층구조물의 일체형으로 결합된 제 1 스트랜드를 나타내는 확대 부분 사시도;
도 7 은 도 6 의 적층구조물을 형성하기 위하여 본 발명에 따른 갭닙프로세스 (gapped nip process) 를 나타내는 개략도; 및
도 8 은 도 6 의 적층구조물을 형성하기 위하여 본 발명에 따른 플레이트프로세스를 나타내는 개략도.
본 발명의 탄성과 보온성이 우수한 일회용 바디랩은 외부면, 몸쪽 면, 제 1 단부, 제 2 단부, 제 1 가장자리부, 제 2 가장자리부 및 제 1 단부와 제 2 단부사이의 탄성부분을 갖고 하나의 가요성 재료의 길이방향 축을 따라서 신장가능한 하나의 가요성 재료와, 바람직하게는 소자내의 이용가능한 소자부피를 실질적으로 채우는 발열성 조성물로 이루어진 하나 이상의 가열소자로 이루어진다.
가요성 재료의 탄성 몸체부는 제 1 캐리어층, 제 2 캐리어층 및 상기 제 1 캐리어층과 상기 제 2 캐리어층사이에 위치된 망사를 갖는 적층구조물로 이루어진다. 상기 망사는 적어도 한방향으로 탄성을 가지는 것이 바람직하고 복수의 탄성 제 2 스트랜드와 교차하는 복수의 제 1 스트랜드로 이루어지며, 제 1 스트랜드 및 제 2 스트랜드는 가해진 압력에서 연화온도를 가져 제 1 스트랜드의 10% 이상은 제 1 스트랜드의 연화온도에서 결합압력을 가함으로써 제 1 캐리어층과 제 2 캐리어층에 일체형으로 결합된다.
하나의 가요성 재료는 이완되거나 신장된 상태로 일 때 제 1 단부와 제 2 단부가 겹치도록 사용자의 몸, 바람직하게는 사용자의 몸통, 상박, 하박, 허벅다리 또는 종아리를 둘러쌀 정도로 충분한 길이를 갖는다. 상기 랩은 바람직하게는 사용자의 몸 주위에 하나의 가요성 재료를 부착하는 다시 폐쇄가능한 고정수단으로 이루어진다. 상기 고정수단은 바람직하게는 다양한 사용자의 사이즈에 따라 랩을 조절하고 편안한 정도의 탄성 장력를 달성하기 위하여 하나의 가요성 재료에, 또는 그 일부에 부착된 랜딩영역 (landing zone) 의 루프섬유와 맞물리는 복수의 후크부재로 이루어진다.
탄성과 보온성이 우수한 바디랩은 바람직하게는 사용자의 몸에 열에너지를 가하도록 바람직하게는 하나의 가요성 재료에 끼워 넣어진 하나 이상의 보온팩으로 이루어진다. 보온팩 또는 보온팩들은 바람직하게는 폴리프로필렌의 제 1 측면과, 저용융점 중합체로 이루어진 제 2 측면으로 이루어지고 온도범위에 걸쳐서 다른 강성특성을 갖는 동시사출성형된 필름의 하나 이상의 연속층으로 이루어진 통합구조로 이루어진다. 상기 보온팩 또는 보온팩들은 제어되면서도 지속적인 온도를 제공하고 작동온도범위에 신속하게 도달하는 복수의 개별 가열소자를 더 포함한다. 이 가열소자는 각각의 보온팩으로부터 떨어져 일정한 간격으로 그 안에 고정 부착된다. 각각의 보온팩은 가열소자를 구조적으로 지지하고 사용중 연속 층 또는 층들이 과도하게 신장하는 것을 방지할 정도로 충분한 강성을 유지하면서 전체가 양호한 드레이프를 제공하여 균일하고 자연스러우면서도 불쾌하지 않게 열이 가해지도록 한다. 바람직하게는, 가열소자는 철분말과, 탄소분말과, 물과, 산소에 노출시 여러시간동안 열을 제공하는 금속염의 혼합물로 이루어진다.
본 발명은 탄성과 보온성이 우수한 일회용 바디랩을 제조하는 방법으로 또한 이루어지는데, 여기서 탄성 적층구조물은 가요성 재료의 조립에 앞서 형성되고 하기의 단계로 이루어진다:
a) 제 1 캐리어층을 제공하는 단계;
b) 제 2 캐리어층을 제공하는 단계;
c) 복수의 제 2 스트랜드와 교차하는 복수의 제 1 스트랜드를 가지며, 제 1 스트랜드와 제 2 스트랜드는 가해진 압력에서 연화온도를 갖는데, 가해진 압력에서 제 2 스트랜드의 연화온도가 가해진 압력에서 제 1 스트랜드의 연화온도보다 더 큰 상기 제 1 캐리어층과 제 2 캐리어층사이에 위치된 망사를 제공하는 단계;
d) 상기 제 1 스트랜드의 연화온도와, 상기 제 2 스트랜드의 연화온도 미만의 연화온도로 상기 망사를 가열하는 단계;
e) 상기 제 1 스트랜드에 결합압력을 가하는 단계; 및
f) 상기 제 1 캐리어층과 제 2 캐리어층에 상기 제 1 스트랜드의 약 10% 내지 약 100% 를 일체형으로 결합시키는 단계.
명세서에서 사용되는 모든 퍼센트와 비율은 중량에 근거한 것이고, 모든 측정은 달리 특정하지 않는 한 25℃ 에서 취해진 것이다.
본 발명의 탄성과 보온성이 우수한 일회용 바디랩은 하나 이상의 탄성 적층구조물을 갖는 하나 이상의 가요성 재료의 탄성부로 이루어지며, 이 적층구조물은 제 1 캐리어층과 제 2 캐리어층사이에 일체형으로 열적으로 결합된 하나 이상의 탄성부재와, 하나 이상의 가열소자로 이루어진다. 바람직하게는, 본 발명의 탄성과 보온성이 우수한 일회용 바디랩은 하나 이상의 탄성 적층구조물과, 특정한 열물리적 성질을 나타내는 하나 이상의 연속 재료층을 갖는 하나 이상의 보온팩과, 가열소자를 구조적으로 지지하고 사용중 연속 층 또는 층들이 과도하게 신장하는 것을 방지할 정도로 충분한 강성을 유지하면서 전체가 양호한 드레이프를 제공하는 보온팩으로부터 떨어져서 일정한 간격으로 그 전반에 걸쳐서 고정 부착된 복수의 개별 가열소자로 이루어진다. 본 발명의 탄성과 보온성이 우수한 일회용 바디랩은 균일하고 자연스러우면서도 불쾌하지 않게 열이 가해지도록 하고, 사용자의 등, 상박부, 하박부, 허벅다리 및/또는 종아리에 대한 우수한 착용성을 제공하면서, 가열소자 내용물로의 용이한 접근을 방지할 정도로 충분한 강성을 유지하고 있다.
명세서에서 사용된 용어 "일회용" 이란 본 발명의 탄성과 보온성이 우수한 바디랩이 재밀봉가능한, 다시 말해서 공기가 통하지 않는 컨테이너에 보관되어 통증을 경감시키고자 할 때마다 사용자의 몸에 다시 붙여질 수 있지만, 열원, 다시 말해서 가열소자(들) 과 보온팩(들) 이 완전히 팽창된 후 버려지는 것, 다시 말해서 적당한 쓰레기통에 넣어지는 것을 의미한다.
명세서에서 사용된 용어 "가열소자" 란 2개의 층안에 둘러 싸여져 있는, 바람직하게는 특정한 철산화 화학작용을 하는 발열성 조성물로 이루어진 통합구조를 의미하며, 여기서 하나 이상의 층은 향상된 온도제어성을 가지면서 장기간 지속적으로 열을 발생시킬 수 있는 산소투과성이면서 특정한 물리적 치수와 충진특성을 가질 수 있다. 이들 가열소자는 일회용 바디랩, 패드 등내로 용이하게 삽입될 수 있는 복수의 개별 가열소자로 이루어진 보온팩내에서, 또는 개별 가열유니트로서 사용될 수 있다. 가열소자 또는 보온팩이 개재된 바디랩은 널리 여러가지 몸의 몸통에 적응하므로 균일하고 자연스러우면서도 불쾌하지 않게 열이 가해지도록 한다.
명세서에 사용된 용어 "직접 압밀 (direct compaction)" 이란 미립자를 서로 부착시키기 위하여 일반적인 습성 결합제 및/또는 용액을 사용하지 않으면서 건조 분말혼합물이 혼합되고, 압축되고 나서 펠릿, 정제 또는 슬러지로 성형되는 것을 의미한다. 다르게는, 건조 분말혼합물은 혼합되어 롤압밀되거나 슬러지화되고 나서 분쇄하고 체질하여 직접 압밀된 과립으로 생성된다. 직접 압밀은 또한 건조 압밀로서 공지될 수도 있다.
명세서에서 사용된 용어 "충진부피" 란 충진된 가열소자안의 미립자 조성물 또는 압밀된 수팽창성 가열구성요소의 부피를 의미한다.
명세서에서 사용된 용어 "진공부피" 란 마무리된 가열소자안의 미립자 조성물 또는 압밀된 가열구성요소에 의해서 채워지지 않고 남아 있는 가열소자의 부피를 의미한다.
명세서에서 사용된 용어 "소자부피" 란 충진부피에 가열소자의 진공부피를 더한 것을 의미한다.
명세서에서 사용된 용어 "연속층 또는 연속층들" 이란 길이 및/또는 폭 전반에 걸쳐서 연속되거나, 또는 다른 재료, 홀, 구멍 등에 의해서 부분적이지만 완전히 차단되지 않은 하나 이상의 재료층을 의미한다.
명세서에서 사용된 용어 "반강성 재료" 이란 약간의 강성을 띄거나 약간의 부분에서 강성을 띄고, 지지되지 않은 포맷으로 가열소자를 구조적으로 지지하고, 그리고/또는 사용중 재료의 구조가 과도하게 신장하는 것을 방지하고, 그리고/또는 가열소자로의 접근을 방지할 정도로 강성을 나타내면서 가열시 전체가 양호한 드레이프특성을 유지하는 재료를 의미한다.
이제, 도면, 보다 구체적으로는 도 1 내지 도 4 에 대하여 언급하면, 도면부호 10 으로 표시되고, 탄성과 보온성이 우수한 일회용 바디랩을 제공하는 본 발명의 제 1 및 제 2 바람직한 실시예를 도시하고 있다. 탄성과 보온성이 우수한 바디랩 (10) 은 길이방향 축 (18) 을 갖는 하나의 가요성 재료 (12) 로 이루어진다. 하나의 가요성 재료 (12) 는 제 1 단부 (14) 와 제 2 단부 (16) 및 이들 사이에서 길이방향 축 (18) 을 따라서 신장가능한 하나 이상의 탄성부 (20) 를 갖는다. 하나의 가요성 재료 (12) 는 또한 제 1 가장자리부 (57) 와 대향 제 2 가장자리부 (58) 를 가지며, 양 제 1 가장자리부 (57) 와 제 2 가장자리부 (58) 는 제 1 단부 (14) 로부터 제 2 단부 (16) 까지 연장된다. 하나의 가요성 재료 (12) 는 이완되거나 신장된 상태로 제 1 단부 (14) 로부터 제 2 단부 (16) 까지 길이방향 축 (18) 에 평행한 방향으로 측정된 바와 같이, 제 1 단부 (14) 가 제 2 단부 (16) 와 겹치도록 사용자의 몸, 바람직하게는 사용자의 몸통 (다시 말해서 허리, 엉덩이), 상박, 하박, 허벅다리, 종아리를 둘러쌀 정도로 충분히 큰 길이를 더 갖는다. 하나의 가요성 재료 (12) 는 제 1 단부 (14) 로부터 제 2 단부 (16) 까지 연장하는, 몸쪽 면 (28) 으로 이루어진 몸쪽 재료부 (62) 와, 외부면 (30) 으로 이루어진 외부면 재료부 (64) 를 갖는다.
명세서에서 사용된 바와 같이, "탄성" 은 인장력을 받게 될 때, 재료부가 힘방향으로 신장 또는 연장되고 힘의 제거시 본래의 인장되지 않은 치수로 실질적으로 복귀하는 재료의 성질을 말한다. 보다 구체적으로는, 용어 "탄성" 은 구성요소 또는 구조물이 50% 이상의 변형율 (ε%) 을 받은 후 본래의 길이 (L0) 의 약 10% 이내로 회복되는 지향성 성질을 의미한다. 명세서에서 사용된 바와 같이, 변형율 (ε%) 은 다음과 같이 정의된다:
ε%= [(Lf- L0) / L0] * 100
여기서, Lf= 신장된 길이
L0= 본래의 길이
일관성과 비교를 위하여, 구성요소 또는 구조물의 회복은 바람직하게는 신장된 길이 (Lf) 로부터 해제된 후 30초로 측정된다. 모든 다른 구성요소 또는 구조물은 구성요소 또는 구조물이 50% 의 변형율 (ε%) 로부터 해제된 후 30초 이내에 본래의 길이 (L0) 의 약 10% 이내로 회복되지 않는다면 비탄성으로 고려될 것이다. 비탄성 구성요소 또는 구조물은 또한 50% 의 변형율 (ε%) 을 받게 될 때 부러지거나 영구변형/소성변형하는 구성요소 또는 구조물을 포함한다.
이제, 도 1 내지 도 6 에 대하여 언급하면, 하나의 가요성 재료 (12) 의 탄성부 (20) 는 탄성부재 (36) 로 이루어진다. 탄성부재 (36) 는 하나의 가요성 재료 (12) 의 조립에 앞서 제 1 캐리어층 (37) 과 제 2 캐리어층 (38) 에 열적으로 결합되어 제 1 열적으로 결합된 탄성 적층물 (66) 을 형성하는 것이 바람직하다. 제 1 열적으로 결합된 탄성 적층물 (66) 은 그 후 고용융점 접착제층 (60) 에 의해서 몸쪽 재료부 (62) 에 고정 부착되어 몸쪽 적층물 (92) 을 형성한다. 몸쪽 적층물 (92) 은 그 후 고용융점 접착제층 (60) 에 의해서 하나 이상의 개별 가열소자 (75), 바람직하게는 하나 이상의 보온팩 (22) 이 사이에 개재되도록 외부면 재료층 (64) 에 고정 부착되어 랩 (10) 을 형성한다.
다르게는, 하나의 가요성 재료 (12) 의 탄성부 (20) 는 제 2 열적으로 결합된 탄성 적층물을 더 포함한다. 포함시킨다면, 탄성부 (20) 는 제 2 탄성부재 (39) 를 더 포함한다. 제 2 탄성부재 (39) 는 하나의 가요성 재료 (12) 의 조립에 앞서 제 3 캐리어층 (40) 과 제 4 캐리어층 (41) 에 열적으로 결합되어 제 2 열적으로 결합된 탄성부재 (67) 를 형성하는 것이 바람직하다. 제 2 열적으로 결합된 탄성 적층물 (67) 은 그 후 고용융점 접착제층 (60) 에 의해서 외부면 재료부 (64) 에 고정 부착되어 외부면 적층물 (93) 을 형성한다. 그 후, 몸쪽 적층물 (92) 은 고용융점 접착제층 (60) 에 의해서 하나 이상의 개별 가열소자 (75), 바람직하게는 하나 이상의 보온팩 (22) 이 사이에 개재되도록 외부면 적층물 (93) 에 고정 부착되어 랩 (10) 을 형성한다.
이제, 도 5 및 도 6 에 대하여 언급하면, 탄성부재 (36) 는 소정의 각도 (α) 로 마디부 (31) 에서 복수의 제 2 스트랜드 (26) 와 (결합하거나 그렇지 않은 상태로) 교차하거나 이를 가로질러 복수의 구멍 (33) 을 갖는 네트형상 개방구조물을 형성하는 복수의 제 1 스트랜드 (24) 로 이루어진다. 각각의 구멍 (33) 은 형상이 실질적으로 직사각형 (바람직하게는 정사각형) 이 되도록 2개 이상의 인접한 제 1 스트랜드 (42, 43) 와 2개 이상의 인접한 제 2 스트랜드 (44, 45) 에 의해서 형성된다. 평행사변형 또는 원형 호부분과 같은 다른 구멍 형상이 제공될 수도 있다. 이러한 형상은 비선형 탄성 구조방향을 제공하는데 유용할 수 있다. 제 1 스트랜드 (24) 는 실질적으로 직선이고, 실질적으로 서로 평행하며, 보다 구체적으로는, 제 2 스트랜드 (26) 도 또한 실질적으로 직선이고, 실질적으로 서로 평행한 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 제 1 스트랜드 (24) 는 약 90도의 소정의 각도 (α) 로 마디부 (26) 에서 제 2 스트랜드 (26) 와 교차한다. 각각의 마디부 (31) 는 덮어 씌워진 마디부이고, 여기서 제 1 스트랜드 (24) 와 제 2 스트랜드 (26) 는 상기 스트랜드가 마디부에서 각각 식별가능하도록 교차지점에서 (결합이 요구되지 않을 수도 있지만) 결합되는 것이 바람직하다. 그러나, 합체되거나 또는 합체와 덮어 씌워지는 것을 결합시킨 것과 같은 다른 마디부 형상도 적당하다.
제 1 및 제 2 스트랜드 (24, 26) 는 실질적으로 직선이고, 평행하고, 약 90도의 각도 (α) 로 교차하는 것이 바람직하지만, 제 1 및 제 2 스트랜드 (24, 26) 다른 각도 (α) 로 교차할 수 있고, 제 1 스트랜드 (24) 및/또는 제 2 스트랜드 (26) 는 원형, 타원형 또는 서로에 대한 다른 비선형 패턴으로 정렬될 수 있다는 것을 알 수 있다. 제조하기에 편리하도록, 제 1 및 제 2 스트랜드 (24, 26) 는 적층 구조물 (66) 내로 삽입하기 전에 실질적으로 원형 단면형상을 가지지만 제 1 및 제 2 스트랜드 (24, 26) 는 또한 타원형, 정사각형, 삼각형 또는 이들의 결합체와 같은 다른 단면형상을 가질 수 있다.
제 1 스트랜드 (24) 재료는 제 1 스트랜드 (24) 가 적층 구조물 (66) 을 형성하기전에 상대적인 정렬로 제 2 스트랜드 (26) 를 유지할 수 있도록 선택된다. 제 1 및 제 2 스트랜드 (24, 26) 재료는 하기에서 더욱 상세하게 설명된 바와 같이, 소정의 압력 또는 열플럭스와 결합된 압력을 가해서 소정의 형상으로 변형 (또는 초기에 형성) 될 수 있는 것이 또한 바람직하다. 변형된 형상 (즉, 타원형 제 2 스트랜드, 실질적으로 편평한 제 1 스트랜드 등) 은 자극 또는 다른 불쾌감없이 몸에 편안하게 착용될 수 있는 적층 구조물 (66) 을 제공한다. 제 1 스트랜드 (24) 를 위하여 선택된 재료는 제 1 캐리어층 내부면 (50) 과 제 2 캐리어층 내부면 (52) 의 일부에 변형된 제 2 스트랜드 (27) 의 제 2 스트랜드 외부면 (49) 의 일부를 결합시키는데 적당한 접착제 등과 같은 성질을 제공하는 것이 더욱 바람직하다.
제 1 스트랜드 (24) 재료는 또한 형성 적층 구조물 (66) 의 일부로서 캐리어층 (37, 38) 과 일체형으로 결합할 수 있어야 한다. 하기에서 더욱 상세하게 설명된 바와 같이, 제 1 스트랜드 (24) 는 일정한 압력 또는 열플럭스와 결합한 압력을 가함으로써 캐리어층 (37, 38) 에 일체형으로 결합될 수 있다. 명세서에서 사용된 바와 같이, "일체형으로 결합된" 및 그의 파생어는 일체형으로 결합된 스트랜드 (즉, 일체형으로 결합된 제 1 스트랜드 (25)) 의 스트랜드 외부면 (즉, 제 1 스트랜드 외부면 (47)) 의 일부가 캐리어층 (37, 38) 내로 관통되어 그와 결합된 것을 의미한다. 캐리어층 (37, 38) 을 관통하는 일체형으로 결합된 스트랜드의 스트랜드 외부면의 일부는 도 6 의 (a) 에서 도시된 바와 같이, 캐리어층 (37, 38) 의 섬유 (51) 와 기계적으로 결합하거나 (즉, 캡슐로 싸거나, 둘러싸거나, 다르게 감싸거나), 화학적으로 결합할 수 있다 (즉, 중합시키거나, 융합시키거나, 다르게 화학적으로 반응시킨다). 관통에 대하여, 일체형으로 결합된 것은 스트랜드 외부면의 일부가 적층 구조물 (66) 에서 캐리어층 (37, 38) 의 캐리어층 구조두께 (T) 의 약 10% 이상, 바람직하게는 약 25% 이상, 더욱 바람직하게는 약 50% 이상, 더더욱 바람직하게는 약 75% 이상, 가장 바람직하게는 약 100% 관통되는 것을 의미한다. 게다가, 일체형으로 결합된 스트랜드는 몸에 착용할 때 적층 구조물 (66) 의 편안함을 증가시키기 때문에 제 1 스트랜드 (24) 의 약 10% 이상, 바람직하게는 약 50% 이상, 더욱 바람직하게는 약 90% 이상, 가장 바람직하게는 약 100% 가 적층 구조물 (66) 의 캐리어층 (37, 38) 에 일체형으로 결합된다.
상술된 이점은 적층 구조물 (66) 을 형성하기 위하여 사용된 처리압력에 대하여 제 2 스트랜드 (26) 의 연화온도보다 더 낮은 연화온도를 갖는 제 1 스트랜드 재료를 선택함으로써 달성될 수 있다. 명세서에서 사용된 바와 같이, "연화온도" 는 캐리어층 또는 캐리어층들에 재료의 일체형 결합을 용이하게 하기 위하여 가해진 압력하에서 재료가 유동하기 시작하는 최소온도를 의미한다. 일반적으로, 열은 재료에 가해져 연화온도를 달성한다. 이러한 것은 일반적으로, 재료의 점도를 감소시키고, 재료의 "용융" 을 수반하거나 그렇지 않으며, 이러한 용융은 용해 잠열과 관련이 있다. 열가소성 재료는 온도가 증가함에 따라 점도가 감소하여 압력이 가해질 때 이러한 재료가 유동하게 된다. 가해진 압력이 증가하면서, 재료의 연화온도는 감소하므로 주어진 재료는 온도가 가해진 압력에 따라 변할 것이기 때문에 복수의 연화온도를 가질 수 있다. 제조 및 처리를 용이하게 하기 위하여, 그리고 일반적으로 스트랜드 (24, 26) 를 위한 중합체 재료가 이용될 때, 제 1 스트랜드 (24) 의 연화온도는 2개의 재료가 동일하게 가해진 압력 (예를 들면, 처리압력) 이 가해질 때 제 2 스트랜드 (26) 의 연화온도보다 낮고, 바람직하게는 약 10℃ 이상 더 낮고, 더 바람직하게는 20℃ 이상 더 낮은 것이 바람직하다. 명세서에서 사용된 바와 같이, "결합압력" 은 2개의 스트랜드가 제 1 스트랜드 (24) 의 연화온도이지만, 제 2 스트랜드 (26) 의 연화온도이하에 있을 때 캐리어층 (37, 38) 에 제 2 스트랜드 (26) 를 일체형으로 결합시키지 않으면서 캐리어층 (37, 38) 에 제 1 스트랜드 (24) 의 일체형 결합을 용이하게 하는 압력을 의미한다. 연화점온도에 대한 제 1 및 제 2 스트랜드 재료의 선택외에도, 제 2 스트랜드 (26) 는 적층 구조물 (66) 이 원하는 탄성을 적당하게 갖는 제 2 스트랜드 (26) 의 방향을 따라서 구조방향을 제공하도록 제 2 스트랜드 (26) 가 적당하게 탄성을 갖는 재료로부터 형성되는 것이 바람직하다.
폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리에스테르 및 고무 (즉, 스티렌부타디엔고무, 폴리부타디엔고무, 폴리클로로프로펜고무, 니트릴고무 등) 와 같은 중합체가 탄성부재 (36) 의 제 1 및 제 2 스트랜드를 형성하기에 적당한 재료이지만 이들로 한정되는 것은 아니다. 다른 상대 연화온도 또는 탄성도를 갖는 다른 재료 또는 화합물 (즉, 접착성 제 1 스트랜드) 도 재료가 상술된 이점을 제공하는 한 대체될 수 있다. 또한, 부속재료는 제 1 및 제 2 스트랜드로 이루어진 기저재료에 부가되어 (즉, 안료, 염료, 증백제, 헤비왁스 등의 혼합물) 다른 원하는 시각적, 구조적, 또는 기능적 특성을 제공한다.
탄성부재 (36) 는 이 분야에서 공지된 다양한 프로세스중의 하나로 형성될 수 있다. 탄성부재 (36) 로서 사용하기에 특히 적당한 재료는 T50018 (Conwed Plastics, Minneapolis, MN) 로서 이용가능한 탄성 스크림 (elastic scrim) 이다.
다르게는, 탄성부재 (36) 는 천연 또는 합성고무, 또는 신장 및 회복가능한 모든 중합체 재료로부터 선택될 수 있다. 적당한 재료로는 스티렌 블록 코폴리머, 고무, LycraTM, KraytonTM, 메탈로센촉매 PE 를 함유하는 폴리에틸렌, 폴리우레탄 및 폴리에스테르를 함유하는 발포체 등이 포함되나 이들로 한정되는 것은 아니다. 탄성부재 (36) 는 필름, 스트랜드, 스크림, 리본, 테이프, 구조적 탄성 필름 등의 형태일 수 있다.
제조를 용이하게 하고 비용효율을 위하여, 캐리어층 (37, 38) 은 성형된 섬유를 갖는 부직포, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 나이론, 레이온, 면 또는 울로 제조되는 것이 바람직하나 이들로 한정되는 것은 아니다. 이들 섬유는 접착제, 열적 결합, 바느질/펠팅, 또는 이 분야에서 공지된 다른 방법에 의해서 서로 결합되어 캐리어층 (37, 38) 을 형성한다. 캐리어층 (37, 38) 이 부직포로 제조되는 것이 바람직하지만, 직포 및 니트와 같은 다른 직물도 적당하다.
캐리어층 (37, 38) 의 연화온도 (대상 처리압력에서의) 는 형성 적층 구조물 (66) 에서 탄성부재 (36) 에 가해진 처리온도보다 더 높아야 한다. 게다가, 캐리어층 (37, 38) 은 바람직하게는 적층 구조물 (66) 내로 형성될 때 제 2 스트랜드 (26) 를 따르는 방향으로 약 1 이상 (즉, Lf= 2 x L0) 의 단위 변형율 (εμ) 에서 약 100grams force/cm 미만의 계수를 갖는 것이 바람직하다. 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "계수" 는 결과 단위 변형율 (εμ) 에 대한 가해진 응력 (σ) 의 비를 의미하며, 여기서 응력 (σ) 및 변형율 (εμ) 은 다음과 같다:
σ= Fa/ W
εμ= (Lf- L0) / L0
여기서, Fa= 가해진 힘
W = 가해진 힘 (Fa) 을 받게 된 구성요소 또는 구조물의 직각치수 (일반적으로 구조물 폭)
Lf= 신장된 길이
L0= 본래의 길이
예를 들면, 5cm 폭의 직물을 직각으로 가로질러서 가해진 20gram force 는 4grams force/cm 의 응력 (σ) 을 갖는다. 게다가, 가해진 힘 (Fa) 과 동일한 방향으로의 본래의 길이 (L0) 가 4cm 이고 결과 신장된 길이 (Lf) 가 12cm 였다면, 결과 단위 변형율 (εμ) 은 2 이고 계수는 2grams force/cm 일 것이다.
대상 직물방향으로의 약 100grams force/cm 미만의 계수를 갖는 캐리어층은 대상 직물방향이 적층 구조물 (66) 의 탄성 제 2 스트랜드 (26) 와 공동방향으로 나란히 놓여 있을 때 적층 구조물 (66) 에 주로 제 2 스트랜드 (26) 의 재료특성, 크기 및 배열의 함수인 제 2 스트랜드 (26) 의 방향을 따르는 계수를 제공한다는 것을 알 수 있다. 다시 말해서, 캐리어층 (37, 38) 의 계수는 제 2 스트랜드 (26) 의 계수가 대상방향으로 적층 구조물 (66) 의 계수를 주로 결정할 정도로 충분히 낮을 것이다. 이런 형상은 적층 구조물 (66) 이 변형된 적층 구조물 제 2 스트랜드 (27) 의 방향을 따라서 탄성 구조방향을 제공하는 것이 바람직하다면 특히 유용하다.
캐리어층 (37, 38) 이 본질적으로 원하는 계수를 제공하지 못한다면, 캐리어층 (37, 38) 은 적층 구조물 (66) 을 형성하기 전 또는 후에 활성화 프로세스가 가재질 수 있다. 명세서에 참고자료로서 삽입된 1989년 5월 30일에 사비 (Sabee) 명의로 등록된 미국특허 제 4,834,741 호에서 나타나 있는 바와 같이, 활성화 프로세스가 가해진 캐리어층 (37, 38) (별개로, 또는 적층 구조물 (66) 의 일부로서) 은 캐리어층 (37, 38) 을 소성변형시켜 원하는 계수를 제공할 것이다. 사비에 의한 프로세스와 같은 활성화 프로세스에서, 캐리어층 (37, 38) (또는 동일한 것을 삽입한 적층 구조물 (66)) 은 골진 롤사이를 통과하여 교차기계방향으로 캐리어층 (37, 38) 을 측방향으로 신장시킴으로써 거기에 연장성을 부여한다. 캐리어층 (37, 38) 은 점진적으로 신장되어 당겨져 교차기계방향으로 영구적인 신장 및 직물섬유방향을 부여한다. 이 프로세스는 적층 구조물 (66) 의 결합전, 또는 후에 캐리어층 (37, 38) 을 신장하는데 사용될 수 있다. 이것은 바람직하게는 캐리어층 (37, 38) (및 추가의 층) 이 초기에 "활성화" 되거나 탄성 구조방향으로 분리될 때 최소한의 힘으로 탄성 구조방향으로 연장될 수 있는 적층 구조물을 제공함으로써 적층 구조물계수가 처음에는 적층 제 2 스트랜드 (27) 의 함수가 되도록 대상방향으로 낮은 계수를 제공한다.
적층 구조물 (66) 은 바람직하게는 캐리어층 (37, 38) 과 탄성부재 (36) 를 나란히 놓고 캐리어층 (37, 38) 과 탄성부재 (36) 를 위한 선택된 재료에 따라 소정의 압력 또는 소정의 압력과 열플럭스를 가하여 제 1 스트랜드 (24) 가 캐리어층 (37, 38) 에 일체형으로 결합됨으로써 형성되는 것이 바람직하다. 캐리어층 (37, 38) 에 제 1 스트랜드 (24) 를 일체형으로 결합시키는 것외에도, 상술된 프로세스는 제 1 스트랜드 (24) 를 변형시켜 일체형으로 결합된 제 1 스트랜드 외부면 (47) 의 형상이 실질적으로 편평하게 하는 것이 바람직하다. 명세서에서 사용된 바와 같이, "실질적으로 편평한" 및 그 파생어는 일체형으로 결합된 제 1 스트랜드 (25) 가 짧은 쪽의 치수 (N) (즉, 도 6 에서 도시된 바와 같이 스트랜드 단면의 짧은 쪽의 축에 평행한 가장 짧은 치수) 의 길이의 약 2배 이상인 긴 쪽의 치수 (M) (즉, 도 6 에서 도시된 바와 같이 스트랜드 단면의 긴 쪽의 축에 평행한 가장 긴 치수) 를 갖는 것을 의미한다. 따라서, 일체형으로 결합된 제 1 스트랜드 (25) 는 외부면 (47) 에서 불규칙성을 가질 수 있고 (즉, 도 6 의 (a) 에서 도시된 바와 같이, 돌출부 및 계곡부 등), 여전히 실질적으로 편평하다는 의도된 의미내에 있다. 보다 바람직하게는, 일체형으로 결합된 제 1 스트랜드 (25) 의 외부면 (47) 의 일부는 또한 짧은 쪽의 치수 (N) 가 대략 캐리어층 (37, 38) 의 구조두께 (T) 이하이고, 실질적으로 모든 짧은 쪽의 치수 (N) 가 도 6 에서 일반적으로 도시된 바와 같이, 구조두께 (T) 내에 위치되도록 캐리어층 내부면 (50, 52) 와 실질적으로 동일평면으로 있는 것이 바람직하다. 또한, 일체형으로 결합된 제 1 스트랜드 (25) 의 실질적으로 편평하고 동일 평면의 형상의 변형은 이런 정의의 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 스트랜드 (25) 의 길이를 따라서 발생할 수 있다는 것을 알 수 있다. 다시 말해서, 처리변형으로 인하여, 일체형으로 결합된 제 1 스트랜드 (25) 의 일부는 실질적으로 편평 및/또는 동일 평면이지만 상기 스트랜드의 다른 부분은 그렇지 않을 수도 있다는 것을 알 수 있다. 이런 형상은 상기 설정된 바와 같이 실질적으로 편평하고 동일 평면의 정의내에서 고려된다.
일체형으로 결합된 제 1 스트랜드 (25) 의 상술된 형상은 적층 구조물 (66) 을 제공하는데, 스트랜드 (25) 는 적층 구조물 (66) 이 절단되고 (이로 인한 일체형으로 결합된 제 1 스트랜드 (25) 의 단부를 노출되어) 몸에 착용될 때 자극 또는 다른 불쾌감을 일으키는 방식으로 돌출하지 않는다. 일체형으로 결합된 제 1 스트랜드 (25) 의 약 25% 이상, 바람직하게는 약 50% 이상, 더욱 바람직하게는 약 75% 이상, 가장 바람직하게는 약 100% 가 실질적으로 편평하고 동일 평면에 있다.
적층 구조물 (66) 의 일체형으로 결합된 제 1 스트랜드 (25) 의 실질적으로 편평하고 동일 평면 형상과 비교하여, 적층 구조물 (27) 은 상술된 압력 및 열플럭스를 가함으로써 도 6 에서 도시된 바와 같이, 캐리어층 (37, 38) 내부면 (50, 52) 에 단지 결합되는 것 (일체형으로 결합되는 것과는 반대임) 이 바람직하다. 그러나, 제 2 스트랜드 (26) 는 또한 원한다면 캐리어층 (37, 38) 에 일체형으로 결합될 수 있다는 것을 알 수 있다. 캐리어층 (37, 38) 에 제 1 스트랜드 (24) 를 일체형으로 결합시키는 것은 제 1 스트랜드 (24) 가 제 2 스트랜드 (26) 를 캐리어층 내부면 (50, 52) 에 마디부 (31) 에서 간헐적으로 결합시키는 접착제로서 역할을 하도록 행해질 수 있다. 다르게는, 제 2 스트랜드 (26) 는 자기접착재료로 이루어질 수 있고, 이 재료는 제 2 스트랜드 외부면 (49) 의 일부를 캐리어층 내부면 (50, 52) 에 결합시키는데 도움을 준다.
도 7 에서 도시된 바와 같이, 적층 구조물 (66) 은 실질적으로 비탄성 제 1 면 (148) (즉, 강철 등으로부터 제조됨), 실질적으로 비탄성 제 2 면 (150) 및 실질적으로 탄성 제 3 면 (152) (즉, 실리콘 또는 다른 변형가능한 고무로부터 제조됨) 으로 이루어지고 이들 면은 롤러의 형태로 제공되는 프로세스에 의해서 제조되는 것이 바람직하다. 제 1 면 (148) 은 갭 (156) 이 사이에 형성되도록 인접한 제 2 면 (150) 과 간격을 두고 위치되어 있지만, 제 2 면 (150) 및 제 3 면 (152) 은 서로 면접촉상태로 위치되고 이로 인하여 간섭 닙 (154) 이 형성된다. 갭 (156) 은 제 1 스트랜드 (24) 및 제 2 스트랜드 (26) 가 용이하게 통과할 정도의 크기를 갖는 것이 바람직하다. 다르게는, 갭 (156) 은 제 2 스트랜드 (26) 가 관통에 의해서 변형될 정도의 크기를 가질 수도 있다.
제 1 캐리어층 (37) 은 도 7 에서 도시된 바와 같이, 제 1 면 (148) 주위로 공급될 때 탄성부재 (36) 가 제 1 캐리어층 (37) 과 제 2 캐리어층 (38) 사이에 위치되도록 제 2 캐리어층 (38) 에 인접하게 나란히 놓여 있는 탄성부재 (36) 에 인접하게 나란히 놓여 있다. 바람직하게는, 탄성부재 (36) 의 제 1 스트랜드 (24) 는 제 1 캐리어층 (37) 의 인접한 내부면 (50) 과 나란히 놓여 있고, 제 2 스트랜드 (26) 는 제 2 캐리어층 (38) 의 인접한 내부면 (52) 과 나란히 놓여 있다. 제 1 캐리어층 (37) 은 인접한 제 1 면 (148) 을 향해있는 것이 바람직하다. 제 1 면 (148) 은 제 1 면 (148) 상으로의 나란히 놓여 있는 제 1 캐리어층 (37), 탄성부재 (36) 및 제 2 캐리어층 (38) 의 공급속도와 결합하여, 제 1 스트랜드 (24) 의 온도를 그의 연화온도 이상으로 상승시키는 온도 (T1) 로 가열된다. 갭 (156) 에서 낮게 가해진 압력 (Pd) 때문에, 제 1 스트랜드 (24) 및 제 2 스트랜드 (26) 는 그곳에서 어떠한 변형이 있더라도 거의 영향을 받지 않는다.
나란히 놓여진 제 1 캐리어층 (37), 탄성부재 (36) 및 제 2 캐리어층 (38) 이 갭 (156) 을 통과한 후, 제 2 캐리어층 (38) 은 인접한 제 2 면 (150) 을 향해있고 제 2 면 (150) 과 탄성부재 (36) 와 제 1 캐리어층 (37) 사이에 위치되는 것이 바람직하다. 제 2 면 (150) 은 제 2 면 (150) 상으로의 나란히 놓여 있는 제 1 캐리어층 (37), 탄성부재 (36) 및 제 2 캐리어층 (38) 의 공급속도와 결합하여, 제 2 스트랜드 (26) 의 온도를 그의 연화온도 이상으로 상승시키는 온도 (T2) 로 가열되는 것이 바람직하다. 나라히 놓여진 제 1 캐리어층 (37), 탄성부재 (36) 및 제 2 캐리어층 (38) 은 그 후 간섭 닙 (154) 을 통과하며, 제 1 스트랜드 (24) 는 닙 (154) 에서 제 2 및 제 3 면 (150, 152) 으로부터 결합압력 (Pd) 을 가함으로써 제 1 및 제 2 캐리어층 (37, 38) 에 일체형으로 결합된다. 탄성 제 3 면 (152) 은 탄성 제 3 면 (152) 의 적응성으로 인하여 제 2 스트랜드 (26) 사이의 제 1 스트랜드 (24) 에 균일하게 가해지는 결합압력 (Pd) 을 제공한다. 보다 구체적으로는, 제 3 면 (152) 으로부터의 압력 (Pb) 과 제 2 면 (150) 으로부터의 열플럭스를 온도 (T2) 에서 가하는 것은 실질적으로 편평하게 형상화 되어 일체형으로 결합된 제 1 스트랜드 (25) 로 제 1 스트랜드 (24) 를 변형시키기에 충분하다. 가장 바람직하게는, 압력 및 열플럭스의 가함은 제 1 캐리어층 (37) 의 내부면 (50) 과 제 2 캐리어층 (38) 의 내부면 (52) 와 실질적으로 동일 평면으로 있는 일체형으로 결합된 제 1 스트랜드 (25) 로 제 1 스트랜드 (24) 를 변형시키기에 충분하다.
대비해서, 제 2 스트랜드 (26) 의 약 25% 이상, 바람직하게는 약 50% 이상, 더욱 바람직하게는 약 75% 이상, 가장 바람직하게는 약 100% 는 압력 (Pb) 이 제 2 면 (150) 에 의해서 제 2 스트랜드 (26) 에 충분히 가해지기 때문에 실질적으로 탄원형상으로 닙 (154) 에서 변형된다. 적층 구조물 (66) 이 몸에 착용될 때 제 2 스트랜드 (26) 의 변형되지 않은 단면이 달리 "우툴두툴하거나" 또는 거친 느낌을 준다면 제 2 스트랜드 (27) 의 탄원형 단면형상은이 바람직하다. 바람직하게는, 적층 구조물 (66) 의 포스트 닙 구조두께 (I) 는 나란히 놓여진 제 1 캐리어층 (37), 제 1 탄성부재 (36) 및 제 2 캐리어층 (38) 의 프리 닙 구조두께 (S) 의 약 50% 이다.
나란히 놓여진 제 1 캐리어층 (37), 탄성부재 (36) 및 제 2 캐리어층 (38) 의 제 1 면, 제 2 면 및 제 3 면 (148, 150, 152) 을 통한 공급속도는 제 1 및 제 2 스트랜드 (24, 26) 가 명세서에서 설명된 바와 같이 연화되거나 변형될 수 있도록 가열된 제 1 및 제 2 면 (148, 150) 에 인접하여 충분한 잔류시간을 갖도록 조절될 수 있다.
상술한 프로세스에 근거하여, 다음은 적층 제 2 스트랜드 (27) 의 방향을 따라서 탄성구조방향을 갖는 만족스러운 적층 구조물 (66) 을 형성할 것이다: 제 1 및 제 2 캐리어층 (37, 38) 은 바람직하게는 열적으로 결합된 폴리프로필렌으로부터 제조되고, 32g/m2기준중량, 필라멘트당 약 2.2데니아의 섬유크기, 약 0.01 내지 약 0.03cm 의 두께, 단위 변형율 (εμ) 1 에서 약 100grams force/cm 의 계수를 갖는 카드모양 부직포로 제조되고 (이러한 섬유는 Phobic Q-1 로서 뉴저지주 랜스빌에 있는 Fibertech 에서 판매된다); 그리고 탄성부재 (36) 는 제 1 스트랜드 (24) 가 폴리에틸렌으로부터 제조되고 제 2 스트랜드 (26) 가 스티렌 또는 부타디엔블록코폴리머로부터 제조되는 망사로 이루어진다 (이런 망사는 T50018 로서 미네소타주 미니애폴리스에 있는 Conwed 에서 제조된다). 구체적으로는, 사전성형된 구조두께 (S) 가 약 0.09 내지 약 0.13cm, 바람직하게는 약 0.10 내지 약 0.12cm, 더욱 바람직하게는 약 0.11cm 인 나란히 놓여진 Phobic Q-1 섬유, T50018 망사 및 Phobic Q-1 섬유는 약 71 내지 약 141℃, 바람직하게는 약 130 내지 약 141℃, 더욱 바람직하게는 약 137 내지 약 139℃ 의 온도로 가열된 제 1 면 (148) 위로 약 6 내지 약 14m/hr, 더욱 바람직하게는 약 7 내지 약 12m/hr, 가장 바람직하게는 약 8 내지 약 10m/hr 의 속도로 공급된다. 바람직한 배열에서, 갭 (156) 은 0.13cm 이상인 것이 바람직하다. 바람직하게는, 제 2 면 (150) 은 약 71 내지 약 141℃, 바람직하게는 약 130 내지 약 141℃, 더욱 바람직하게는 약 137 내지 약 139℃ 의 온도로 가열되고, 나란히 놓여진 섬유 및 망사는 제 2 면 (150) 위로 간섭 닙 (154) 을 통하여 통과한다. 닙 (154) 에서 압력 (Pb) 은 바람직하게는 약 55 내지 약 85kg/cm, 더욱 바람직하게는 약 70 내지 약 75kg/cm 이다. 나란히 놓여진 섬유 및 망사는 닙 (154) 으로부터 나온 후, 결과 열적으로 결합된 탄성 적층물 (66) 은 약 0.05 내지 약 0.09cm, 바람직하게는 약 0.06 내지 약 0.08cm, 더욱 바람직하게는 약 0.07cm 의 두께 (I) 를 갖는다.
상술된 프로세스를 통하여 적층 구조물을 형성하는 것외에도,이러한 적층 구조물은 또한 도 8 에서 도시된 바와 같이, 제 1 플레이트 (158) 및 제 2 플레이트 (160) 를 제공하는 프로세스에 의해서 형성될 수 있다. 이전에 논의된 프로세스와 대비하여, 제 1 플레이트면 (149) 은 실질적으로 비탄성인 것이 바람직한 반면에, 제 2 플레이트면 (151) 은 실질적으로 탄성이다. 제 1 플레이트면 (149) 은 온도 (T1) 로 가열되는 것이 바람직하다. 결합압력 (Pf) 은 적당하게 제 2 플레이트면 (151) 을 향하여 제 1 플레이트면 (149) 을 이동시킴으로써 나란히 놓여진 직물과 망사에 가해진다. 온도 (T1) 는 가해진 결합압력 (Pf) 에 대한 연화온도로 제 1 스트랜드 (24) 를 가열하기 때문에, 결합압력 (Pf) 을 가하는 것은 제 1 캐리어층 (37) 과 제 2 캐리어층 (38) 에 제 1 스트랜드 (24) 를 일체형으로 결합시킨다. 더 바람직하게는, 결합압력 (Pf) 을 가하는 것은 또한 제 1 캐리어층 (37) 의 내부면 (50) 과 제 2 캐리어층 (38) 의 내부면 (52) 과 동일 평면인 실질적으로 편평한 형상으로 제 1 스트랜드 (24) 를 변형시킨다. 가장 바람직하게는, 결합압력 (Pf) 을 가하는 것은 또한 제 2 스트랜드 (26) 를 실질적으로 타원형상으로 변형시킨다.
상술된 Phobic Q-1 직물과 T50018 망사 결합체를 사용함으로써, 제 1 및 제 2 캐리어층 (37, 38) 에 일체형으로 결합된 제 1 스트랜드 (24) 를 갖는 만족스러운 적층 구조물 (66) 은 제 1 플레이트 (158) 가 약 110 내지 약 130℃ 의 온도 (T1) 로 가열되고 350 내지 700grams force/cm2의 결합압력 (Pf) 이 약 10 내지 약 20초 가해진다면 제공될 수 있다.
상기 설명은 제 1 열적으로 결합된 탄성 적층물 (66) (즉, 제 캐리어층 (37), 탄성부재 (36) 및 제 2 캐리어층 (38) 으로 이루어짐) 을 제조하는 프로세스를 설명하지만, 제 2 열적으로 결합된 탄성 적층물 (67) (즉, 제 3 캐리어층 (40), 제 2 탄성부재 (39) 및 제 4 캐리어층 (41) 으로 이루어짐) 을 제조하는 동일한 프로세스가 이용될 수도 있다.
제 1 스트랜드 (24) 의 스트랜드 밀도, 스트랜드 단면적 및/또는 용융지수를 적당하게 선택하는 것은 (제 1 스트랜드 (24) 가 중합체로 제조된다면) 제 2 스트랜드 (27) 의 방향을 따라서 탄성 구조방향을 갖는 적층 구조물 (66) 을 제공하기 위하여 필요하다. 제 1 스트랜드 (24) 의 스트랜드 밀도, 스트랜드 단면적 및/또는 용융지수를 부적당하게 선택하는 것은 일체형으로 결합된 제 1 스트랜드 (25) 의 일부가 적층 구조물 (66) 에서 서로 겹쳐지거나 합체되는 적층 구조물이 되게할 수 있다. 이런 일체형으로 결합된 제 1 스트랜드 (25) 의 겹침 또는 합체는 적층 제 2 스트랜드 (27) 의 적은 부분만이 인장력이 가해질 때 연장 또는 신장되게 할 수 있으나, 신장은 이런 겹침이 없는 실질적으로 모든 적층 제 2 스트랜드 (27) 의 전체길이를 따라서 분포되는 것이다. 이런 상태를 최소화 하기 위하여, 스트랜드 밀도, 스트랜드 단면적 및/또는 제 1 스트랜드 (24) 의 용융지수는 일체형으로 결합된 제 1 스트랜드 (25) 가 약 50% 미만의 스트랜드 적용범위 (Sc) 을 갖도록 선택되어야 한다. 명세서에서 사용된 바와 같이, "스트랜드 적용범위" 는 본 발명의 일체형으로 결합된 제 1 스트랜드 (25) 와 접촉상태로 있는 제 1 캐리어층 내부면 (50) 과 제 2 캐리어층 내부면 (52) 의 표면적량을 측정한 것이다. 스트랜드 적용범위 (Sc) 는 다음과 같이 정의된다:
Sc= (E - F) / E * 100
여기서, E = 도 6 에서 도시된 바와 같이, 모든 인접한 일체형으로 결합된 제 1 스트랜드 (25) 간의 스트랜드 중심거리,
F = 도 6 에서 도시된 바와 같이, 모든 인접한 일체형으로 결합된 제 1 스트랜드 (25) 간의 스트랜드 가장자리거리
E 및 F 의 측정은 모든 인접한 일체형으로 결합된 제 1 스트랜드 (25) 간의 본 발명의 적층 구조물 (66) 전반에 걸친 모든 단면에서 취해질 수 있다.
"스트랜드 밀도" 는 명세서에서 사용된 바와 같이, 대상 스트랜드와 교차하는 스트랜드를 따라서 대상 스트랜드의 수/cm 를 의미한다. 예를 들면, 제 1 스트랜드 (24) 는 도 5 에서 도시된 바와 같이, 제 2 스트랜드 (26) 의 소정의 길이 (A) 에 걸쳐서 측정될 수 있는 스트랜드 밀도를 갖는다. 마찬가지로, 제 2 스트랜드 (26) 는 제 1 스트랜드 (24) 의 소정의 길이 (B) 에 걸쳐서 측정된 스트랜드 밀도를 갖는다. "스트랜드 단면적" 은 명세서에서 사용된 바와 같이, 이 분야에서 공지된 기술에 따라 측정할 때 제 1 스트랜드 (24) 의 단면적을 의미한다.
중합체의 용융지수는 주어진 온도 또는 압력을 가할 때 유동에 대한 중합체의 능력을 측정한다. 저 용융지수를 갖는 중합체는 더 높은 용융지수를 갖는 중합체보다 주어진 온도에서 더 점성이 있을 것이다 (따라서, 쉽게 유동하지 않는다). 따라서, 고 용융지수를 갖는 중합체로 이루어진 제 1 스트랜드 (24) 는 동일한 압력 및 열플럭스가 가해지고 저 용융지수를 갖는 중합체로 이루어진 제 1 스트랜드 (24) 보다 주어진 압력 및 열플럭스를 가하는 동안 더욱 더 합체되거나 겹쳐지는 경향이 있다. 이러한 변화성 때문에, 제 1 스트랜드 (24) 를 형성하는 중합체는 스트랜드 밀도와 스트랜드 단면적과 함께, 제 1 스트랜드 (24) 가 약 50% 의 스트랜드 적용범위 (Sc) 로 제 1 및 제 2 캐리어층 (37, 38) 에 일체형으로 결합되도록 소정의 용융지수를 제공하도록 선별적으로 선택될 수 있다. 또한, 중합체 용융지수를 변화시키는 것은 또한 동일한 처리상태를 유지하면서 제 1 및 제 2 캐리어층 (37, 38) 의 밀도를 증가시키는 것이 바람직한 경우에 특히 유용할 수 있다. 이런 상황에서, 제 1 스트랜드 (24) 의 중합체는 제 1 스트랜드 (24) 가 더 용이하게 통과하고 소정의 압력 및 열플럭스가 가해질 때 캐리어층 (37, 38) 과 결합하게 더 높은 용융지수를 제공하도록 변화될 수 있다. 이에 따라, 동일한 수준의 일체형 결합이 캐리어층 (37, 38) 의 증가된 밀도에도 불구하고 처리상태를 변화시키지 않으면서 달성될 수 있다.
전술한 내용에 근거하여, 제 1 스트랜드 (24) 는 적층 구조물 (66) 에서 일체형으로 결합된 제 1 스트랜드 (25) 의 합체 또는 겹침이 회피될 수 있도록 바람직하게는 약 0.0005 내지 약 0.03cm2의 스트랜드 단면적과 함께 약 2 내지 약 10 스트랜드/cm, 더욱 바람직하게는 약 0.001 내지 약 0.005cm2의 스트랜드 단면적과 함께 약 3 내지 약 6 스트랜드/cm 의 스트랜드 밀도를 제공하도록 정렬될 수도 있다. 상술된 스트랜드 밀도 및 스트랜드 단면적값과 함께, 약 2 내지 약 15 의 용융지수 (ASTM D1238 에 의하여 측정된 바와 같이) 가 만족스럽다는 것을 발견하였다.
제 2 스트랜드 (26) 에 대하여, 제 2 스트랜드 (26) 의 스트랜드 밀도, 스트랜드 단면적 및 계수는 또한 제 2 스트랜드 (26) 의 방향으로 (즉, 도 6 의 방향 (D) 을 따라서) 적층 구조물 (66) 의 탄성성질 (즉, 적층 구조물 (66) 의 계수) 에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들면, 제 2 스트랜드 (26) 의 스트랜드 밀도, 및/또는 스트랜드 단면적이 증가하면, 적층 구조물 (66) 의 계수는 감소할 것이다. 등에 부착되는 본 발명의 일회용 탄성 랩내로 삽입되는 적층 구조물 (66) 의 경우에, 변형율 (εμ) 약 1 에서 약 100 내지 약 250grams force/cm 의 계수가 제공되는 것이 바람직하다. 약 2 내지 약 5 의 스트랜드 밀도, 약 0.003 내지 약 0.02cm2의 단면적을 갖고 스티렌부타디엔블록 코폴리머로 이루어진 제 2 스트랜드 (26) 를 제공하는 것은 제 2 스트랜드 (26) 를 따라서 일정한 방향으로 바람직한 계수를 갖는 적층 구조물 (66) 을 제공할 것이다. 적층 구조물 (66) 의 계수는 이 분야에서 공지된 기술에 의해서 측정될 수 있다. 예를 들면, 적층 구조물 (66) 의 계수는 매사추세츠주 캔튼에 있는 Instron Engineering Corp. 에 의해서 제조된 Instron Model #1122 와 같은 신장 인장력 시험기의 일반적인 상수율 (universal constant rate) 을 사용하여 측정될 수 있다.
적층 구조물 (66) 은 또한 이 분야에서 공지된 다양한 추가의 다음 형성 프로세스가 가해질 수 있다. 예를 들면, 이렇게 제조된 적층 구조물은 또한 구조물의 착용성 및 편함을 한층 더 향상시키도록 적층 구조물에 연결된 추가의 직물층 (즉, 벌킹층) 을 포함할 수 있다. 이 추가의 직물층은 접착제, 열적 결합, 압력 결합, 초음파 결합, 기계적 결합 또는 이 분야에서 공지된 다른 적당한 방법에 의해서 적층 구조물에 결합될 수 있다.
랩 (10) 의 탄성 성능을 향상시키기 위하여, 탄성부 (20) 는 조립후 또는 사용 전에 활성화 프로세스가 가해질 수 있다. 이런 활성화 프로세스는 랩 (10) 의 비탄성 층을 매우 적은 스케일로 신장하고 영구적으로 변형시킨다. 이런 활성화 프로세스는 열적으로 결합된 탄성 적층물 (66) 이 가해진 힘의 방향으로 신장되거나 팽창되게 하여 실질적으로 힘의 제거시 본래의 치수로 복귀하게 하여 탄성부 (20) 의 비탄성층에 의해서 방해가 되지 않는다.
다르게는, 탄성부 (20) 는 조립될 수 있으나 열적으로 결합된 탄성 적층물 (66) 은 팽창된 상태로 유지된다. 조립후, 열적으로 결합된 탄성 적층물 (66) 은 이완상태로 복귀되어 탄성부 (20) 의 비탄성 층은 접히고 구부러져 주름지게 된다. 그 다음의 탄성부 (20) 의 신장은 이런 주름을 펴지게 할 것이다.
하나의 열적으로 결합된 탄성 적층물 (66) 을 갖고, 가요성 재료 (12) 의 제 1 단부 (14) 로부터 제 1 계면라인 (54) 으로 동일 공간에 있는 몸쪽 재료 (62) 와 외부면 재료 (64) 인 랩 (10) 의 특정한 실시예가 설명된다. 다르게는, 열적으로 결합된 탄성 적층물 (66) 은 제 1 단부 (14) 로부터 제 2 단부 (16) 로, 계면라인 (55) 으로부터 제 2 단부 (16) 로 동일 공간에 있는 몸쪽 재료 (62) 및 외부면 재료 (64) 일 수도 있거나 조립되는 특정한 바디랩에 적당한 형상의 결합체 일 수도 있어 탄성부 (20) 에 탄성성질을 제공한다. 제 1 계면라인 (54) 은 제 1 단부 (14) 와 제 2 단부 (16) 사이에 위치된 길이방향 축 (18) 에 수직으로 배열되는 것이 바람직하다. 제 2 계면라인 (55) 은 제 1 계면라인 (54) 과 제 2 단부 (16) 사이에 위치된 길이방향 축 (18) 에 수직으로 배열되는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 랩 (10) 의 외부면 (30) 은 랜딩영역 (131) 을 포함한다. 랜딩영역 (131) 은 대략 제 2 계면라인 (55) 으로부터 제 2 단부 (16) 로 연장된다. 다르게는, 랜딩영역 (131) 은 제 1 단부 (14) 로부터 제 2 단부 (16) 로 동일 공간의 외부면 재료 (64) 일 수 있다. 랜딩영역 (131) 은 길이방향 축 (18) 의 방향으로 랜딩영역 (131) 의 범위를 따라 위치된 복수의 루프섬유 (132) 로 이루어진다. 랜딩영역 (131) 의 복수의 루프섬유 (132) 는 다시 폐쇄가능한 후크 및 루프고정시스템의 루프부재로서 역할을 한다. 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "다시 폐쇄가능한" 은 고정시스템의 초기 폐쇄, 그 뒤에 고정시스템의 개방, 그 뒤에 동일한 고정시스템의 한번 이상의 추가의 폐쇄를 제공하는 고정시스템의 성질을 말한다. 고정시스템을 차후에 폐쇄하는 것은 폐쇄상태를 본래의 위치로 복귀시키거나, 또는 초기 형상으로부터 폐쇄상태를 재위치시킬 수 있다. 가요성 재료 (12) 의 몸쪽 측면 (28) 은 제 1 단부 (14) 에 인접한 몸쪽 측면 (28) 에 영구적으로 부착된 후크부재 (34) 를 형성하는 복수의 후크 (35) 를 포함한다. 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "영구적으로 부착된" 은 의도된 사용중 결합된채로 있는 2 이상의 구성요소의 결합으로서 정의된다. 외부면 (30) 의 랜딩영역 (131) 의 복수의 루프섬유 (132) 와 함께 몸쪽 측면 (28) 의 후크부재 (34) 는 가요성 재료 (12) 의 제 1 단부 (14) 를 가요성 재료 (12) 의 외부면 (30) 으로 고정하는 다시 폐쇄가능한 후크 및 루프고정시스템을 제공하여 가요성 재료 (12) 가 착용자의 몸 주위로 신장될 때 제 1 단부 (14) 가 제 2 단부 (16) 와 겹치도록 정위치로 랩 (10) 을 유지한다. 이런 가요성 재료 (12) 의 겹침은 외부면 (30) 의 랜딩영역 (131) 의 루프섬유 (132) 위에 몸쪽 측면 (28) 의 후크부재 (34) 를 위치시킨다. 루프섬유 (132) 는 랜딩영역 (131) 을 따라서 연속적으로 위치되기 때문에 후크부재 (34) 는 가요성 재료 (12) 의 연속 외부면 (30) 의 랜딩영역 (131) 을 따르는 모든 위치에서 루프섬유 (132) 와 연결될 수 있다.
후크 (35) 는 용도에 따라 다양한 스타일, 형상 및/또는 밀도로 될 수 있다. 후크 (35) 는 샤프트, 버섯머리, 작살형상 또는 다른 적당한 형상일 수도 있다. 후크 (35) 는 적용 및 상대 루프섬유 (132) 에 따라 단일방향, 쌍방향 또는 전방향일 수도 있다. 후크 (35) 는 다른 적용에 요구되는 박리 및 전단력을 제공하도록 상대 루프섬유 (132) 와 함께 선택되어야 한다.
후크부재 (34) 및 루프섬유 (132) 는 동일하게 사용중 랩 (10) 에 의해서 가해진 탄성인장력보다 큰 전단력을 제공하도록 선택된다. 특히 잘 작동하는 후크부재 (34) 는 작살형상 후크 (34) (도 2 참조) 로 이루어지고, 이 후크는 재료 (12) 의 길이방향 축 (18) 에 평행하게 향해있다. 이런 후크는 노쓰캐롤라이나주 샬럿에 있는 Aplix 의 960E 로서 이용가능하다. 후크 (34) 는 초음파 결합, 압력 결합, 접착제 및/또는 바느질에 의해서 등에 부착되는 랩 (10) 에 영구적으로 부착된다.
루프섬유 (132) 로 이루어진 랜딩영역 (131) 은 루프섬유가 형성되거나 루프섬유를 노출시키도록 부러싱 또는 냅핑과 같은 사후 처리가 가해지는 직포, 니트 및 부직포재료를 포함하나 이것으로 한정되지 않는 복수의 재료일 수도 있다. 바람직한 재료는 노쓰캐롤라이나주 그린스보로에 있는 Guilford Fabrics 에서 스타일 #18904 로서 이용가능한 니트나일론 랜딩영역 재료이다.
다르게는, 랩 (10) 은 2부분의 후크 및 루프고정시스템으로 이루어질 수 있다. 다시 말해서, 몸쪽 재료 (62) 는 재료 (62) 의 섬유로부터 형성된 복수의 루프구성요소 (134) 로 이루어질 수 있다. 유사하게, 외부면 재료 (64) 는 재료 (64) 의 섬유로부터 형성된 복수의 루프구성요소 (132) 로 이루어질 수 있다. 복수의 루프구성요소 (132, 134) 는 다시 폐쇄가능한 후크 및 루프고정시스템의 절반으로서 역할을 한다. 가요성 재료 (12) 의 몸쪽 면 (28) 은 제 1 단부 (14) 부근의 몸쪽 면 (28) 에 영구적으로 부착된 하나 이상의 후크부재 (34) 로 이루어질 수 있다. 유사하게, 가요성 재료 (12) 의 외부면 (30) 은 제 2 단부 (16) 부근의 외부면 (30) 에 영구적으로 부착된 하나 이상의 후크부재 (32) 로 이루어진다. 후크부재 (32, 34) 의 복수의 후크는 다시 폐쇄가능한 후크 및 루프고정시스템의 제 2 절반으로서 역할을 한다. 랩 (10) 의 적용시, 제 1 단부 (14) 는 제 2 단부 (16) 를 겹쳐 사용자의 몸을 둘러 싸서 제 2 단부 (16) 부근의 외부면 (30) 의 후크부재 (32) 는 몸쪽 면 (28) 의 루프구성요소 (134) 와 결합된다. 루프구성요소 (134) 와 후크부재 (32) 의 결합은 2부분 후크 및 루프고정시스템의 제 1 부분을 형성한다. 적용에 연속하여, 제 1 단부 (14) 부근의 몸쪽 면 (28) 의 후크부재 (34) 는 2부분 후크 및 루프고정시스템의 제 2 부분을 형성하는 외부면 (30) 의 루프구성요소 (132) 와 접촉상태로 위치된다.
바람직하게는, 탄성 바디랩 (10) 은 제 1 고착층 (95) 과 제 2 고착층 (92) 을 더 포함한다. 고착층 (95, 96) 은 제 2 단부 (16) 로부터 탄성 적층물 (66) 로 연장되고, 바람직하게는 대략 제 1 계면라인 (54) 에서 탄성 적층물 (66) 과 겹치는 몸쪽 재료 (62) 에 인접하게 위치된다. 다르게는, 단일 고착층이 사용될 수도 있다.
몸쪽 재료 (62) 및 외부면 재료 (64) 는 직포, 니트, 카디드 부직포, 스펀본드 부직포 등을 포함하나 이것으로 한정되지 않는 복수의 다른 재료일 수도 있다. 이들 직물은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 나일론, 레이온, 면, 셀룰로스 등을 포함하나 이것으로 한정되지 않는 천연 또는 합성 섬유로 제조될 수도 있다. 성공적으로 사용된 재료는 매사추세츠주 월폴에 있는 등급 #9327786 으로서 이용가능한 32g/m2(gsm) 열적으로 결합된 카디드 폴리프로필렌 부직포이다.
제 1 고착층 (95) 및 제 2 고착층 (96) 은 길이방향 축 (18) 과 교차하는 방향으로 보강된 경도를 제공하는 모든 수의 적당한 재료로부터 선택될 수도 있다. 적당한 재료는 직포, 니트, 카디드 부직포, 스펀본드 부직포, 멜트블로운, 그의 결합체 등을 포함하나 이것으로 한정되지 않는다. 이들 직물은 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 나일론, 레이온, 면, 셀룰로스, 그의 결합체 등을 포함하나 이것으로 한정되지 않는다. 이들 재료는 사후 처리되어 그 강성을 증가시킨다. 이런 사후 처리에는 캘린더링, 엠보싱, 결합 등이 포함된다. 제 1 고착층 (95) 으로 성공적으로 사용된 재료는 매사추세츠주 월폴에 있는 Veratec 으로부터 한외망사 등급 #L4990.4 로서 이용가능한 스펀본드/멜트블로우/스펀본드 (SMS) 적층물이다. 제 2 고착층 (53) 으로서 성공적으로 사용된 재료는 매사추세츠주 월폴에 있는 Veratec 으로부터 등급 #91061 41gsm Veraspun 으로서 이용가능한 41gsm 폴리프로필렌 스펀본드이다.
벌킹층은 선택적으로 랩 (10) 에 부가될 수 있고, 직포 또는 니트직물, 성형된 필름, 카디드 부직포, 스펀본드 부직포 등을 포함하나 이것으로 한정되지 않는다. 벌킹층으로서 특히 적당한 재료는 인디아나주 테라호트에 있는 Tredeger Film Products 로부터 C3265 로서 이용가능한 폴리에틸렌 성형 필름이다.
등에 부착하는 랩 (10) 을 제조하기 위한 다양한 층의 부착은 이 분야에서 공지된 다양한 부착수단에 의해서 달성될 수 있다. 여기에는 나선형 스프레이, 맬트블로우, 컨트롤 코트 등을 포함하는 고용융점 접착제, 스프레이, 프린팅, 그라비야 등을 통하여 도포된 라텍스접착제, 열적 결합, 초음파, 압력 결합 등이 포함되나 이것으로 한정되지는 않는다. 바람직하게는, 접착제층 (60) 이 사용된다. 접착제층 (60) 을 위하여 성공적으로 사용된 하나의 특별한 방법은 약 0.5 내지 약 2.5mg/cm2의 속도로 나선형 고용융 시스템을 통하여 도포된 뉴저지주 브리지워터에 있는 National Starch and Chemical Co. 로부터 70-4589 로서 이용가능한 고용융점 접착제이다.
탄성과 보온성이 우수한 바디랩 (10) 은 또한, 도 1 및 도 3 에서 도시된 바와 같이, 일정한 패턴으로 배열되는 것이 바람직한 하나 이상의 가열소자 (75) 를 포함한다. 가열소자 (75) 는 가요성 재료 (12) 가 사용자의 몸 주위에 감싸지면 사용자의 몸, 바람직하게는 등 하부, 상박, 하박, 허벅다리 또는 종아리에 열에너지를 가한다. 가열소자 (75) 는 일반적으로 기저재료 (70) 에서 포켓 (76) 을 형성함으로써 구성된다. 기저재료 (70) 의 포켓 (76) 은 발열성 조성물 (74) 로 채워진다. 발열성 조성물 (74) 로 기저재료 (70) 의 포켓 (76) 을 채운 후에, 커버재료 (72) 는 포켓 (76) 위에 위치되어 발열성 조성물 (74) 을 에워싼 포켓 (76) 의 바깥 둘레의 기저재료 (70) 에 가열밀봉되어 가열소자 (75) 를 형성한다.
가열소자 (75) 는 서로 떨어져서 일정한 간격으로 배치되어 있고 각각의 가열소자 (75) 는 가열소자 (75) 의 나머지와는 별개로 기능한다. 각각의 가열소자 (75) 는 과도한 진공 부피를 감소시키는 소자내의 이용가능한 소자부피를 실질적으로 채움으로써 소자내에서 미립자의 이동능력을 최소화하는 밀집하게 포장된 미립자 발열성 조성물 (74) 로 이루어지는 것이 바람직하다. 다르게는, 발열성 조성물 (74) 은 각각의 소자내에 위치되기 전 직접 압밀된 물품내로 압축될 수도 있다.
열발생물질이 정제내로 밀집하게 포장 또는 압축되기 때문에, 가열소자 (75) 는 쉽게 구부러지지 않는다. 그러므로, 가열소자 (75) 의 떨어뜨린 배치와 가열소자 (75) 사이의 기저재료 (70) 와 커버재료 (72) 를 위하여 선택된 재료는 랩 (10) 이 사용자의 몸을 쉽게 편안하게 한다. 바람직하게는, 탄성과 보온성이 우수한 등에 부착하는 랩 (10) 은 도 1 및 도 3 의 점선 (77) 으로 도시된 바와 같이, 실질적으로 평면 다이아몬드형상 패턴으로 보온팩 (22) 의 적층 구조물내에 엠보싱 가공되는 것이 바람직한 복수의 개별 가열소자 (75) 로 이루어진 하나 이상의 보온팩 (22) 으로 이루어진다.
보온팩 (22) 은 복수의 열가소성 재료로 제조될 수도 있다; 그러나, 기저재료 (70) 및/또는 커버재료 (72) 는 약 25℃ 이하의 온도에서 반강성이고 약 25℃ 보다 높은 온도에서 연화되는, 즉 실질적으로 덜 강성이 되는 열가소성 재료로 제조되는 것이 바람직하다. 다른 재료는 두께가 조절되는 특별한 요구조건을 만족시킬 수 있다. 이런 재료는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나이론, 폴리에스테르, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리덴클로라이드, 폴리우레탄, 폴리스티렌, 비누화 에틸렌비닐아세테이트코폴리머, 에틸렌비닐아세테이트코폴리머, 천연고무, 재생고무, 합성고무 및 그의 혼합물을 포함하나 이것으로 한정되지는 않는다. 이들 재료는 단독으로 사용되거나, 또는 에틸렌비닐아세테이트코폴리머, 저밀도 폴리에틸렌 및 그의 혼합물을 포함하나 이것으로 한정되지는 않는 저용융점 중합체와 공동 사출될 수도 있다. 이런 재료는 또한 발열성 조성물 (74) 을 함유하고 포켓 (76) 내로의 산소유동을 제한할 수 있고, 랩 (10) 이 사용중 접히거나 다발로 되는 것을 방지할 정도로 충분한 강성을 제공하여 처리 또는 사용중 연속층 구조물의 허용되지 않는 신장을 방지하고 가열소자 내용물로의 접근을 방지한다.
만족스러운 특정 기저재료 (70) 와 커버재료 (72) 는 제 1 측면이 폴리프로필렌이고 제 2 측면이 EVA 이고 결합두께가 약 20 내지 약 30㎛ 이고, 바람직하게는 약 25㎛ 인 공동 사출성형된 필름으로 이루어지는 것이 바람직하다. 폴리프로필렌은 기저재료 (70) 및 커버재료 (72) 의 두께의 약 10 내지 약 90%, 바람직하게는 약 40 내지 약 60% 로 이루어진다. 상술된 타입의 공동 사출성형된 필름이 기저재료 (70) 및 커버재료 (72) 를 위하여 사용될 때 EVA 측면은 바람직하게는 서로를 향해 기저재료 (70) 에 대한 커버재료 (72) 의 열적 결합을 용이하게 한다.
발열성 조성물 (74) 은 열을 제공할 수 있는 모든 조성물로 이루어진다. 그러나, 발열성 조성물 (74) 은 바람직하게는 사용중 산화반응을 행하는 화학적 화합물의 미립자 혼합물로 이루어진다. 발열성 조성물 (74) 은 또한 과립, 펠릿, 정제 및 슬러그, 그리고 그의 혼합물과 같은 압밀된 물품내로 직접 압밀된 덩어리진 과립으로 형성될 수도 있다. 화합물의 혼합물은 일반적으로 철분말, 탄소, 금속염 및 물로 이루어진다. 이런 타입의 혼합물은 산소에 노출되면 반응하여 수시간동안 열을 제공한다. 본 발명의 랩 (10) 에 포함시키기에 적당한 발열성 조성물은 참고자료로서 명세서 전반에 기재된 버킷 등 (Burkett, et al.) 의 명의의 1997년 1월 16일에 공개된 W09701313 에서 알 수 있다.
가열소자 (75) 는 디스크, 삼각형, 피라미드, 콘, 구, 사각형, 정육면체, 직사각형, 직각 평행사변형, 원통형, 타원형 등과 같은 기하학적 형상으로 이루어질 수 있다. 가열소자 (75) 의 가장 바람직한 형상은 소자직경이 약 0.2 내지 약 10cm, 바람직하게는 약 0.5 내지 약 8cm, 보다 더 바람직하게는 약 1 내지 약 5cm, 가장 바람직하게는 약 1.5 내지 약 3cm 인 디스트형상 기하학적 형상으로 이루어진다. 가열소자 (75) 는 높이가 약 0.08 내지 약 1cm, 바람직하게는 약 0.15 내지 약 0.9cm, 보다 더 바람직하게는 약 0.2 내지 약 0.8cm 이상, 가장 바람직하게는 약 0.4cm 이다.
가열소자 (75) 의 소자부피에 대한 충진부피의 비율은 약 0.7 내지 약 1.0, 바람직하게는 약 0.75 내지 약 1.0, 보다 더 바람직하게는 약 0.8 내지 약 1.0, 훨씬 더 바람직하게는 약 0.85 내지 약 1.0, 가장 바람직하게는 약 0.9 내지 약 1.0 이다.
산소투과성은 원하는 투과성질을 갖는 기저재료 (70) 및/또는 커버재료 (72) 를 위한 재료를 선택함으로써 제공될 수 있다. 원하는 투과성질은 미소구멍 필름, 또는 구멍 또는 홀이 형성된 필름에 의해서 제공될 수 있다. 이런 홀/구멍은 사출성형 캐스트/진공형성 또는 고온 바늘구멍형성에 의해서 형성될 수 있다. 산소투과성은 예를 들면, 테이퍼진 끝과 직경이 약 0.2 내지 약 2mm 이고, 바람직하게는 약 0.4 내지 약 0.9mm 인 핀배열을 사용하여 공기가 통하는 구멍을 하나 이상의 기저재료 (70) 및 커버재료 (72) 에 천공함으로써 본 발명에서 제공될 수 있다. 미립자 발열성 조성물 (74) 의 산화중 가열소자 (75) 내로의 산소확산은 그 범위가 일반적으로 약 0.01 내지 약 15.0cc O2/min./5cm2(21℃, 1ATM 에서), 바람직하게는 약 0.9 내지 약 3cc O2/min./5cm2(21℃, 1ATM 에서) 이다.
발열성 조성물 (74) 의 열발생 산화반응의 속도, 지속시간 및 온도는 공기와의 접촉면적을 변화시킴으로써, 보다 더 구체적으로는 산소확산/투과성을 변화시킴으로써 원하는대로 제어될 수 있다.
바람직하게는, 탄성과 보온성이 우수한 바디랩 (10) 은 제 2 가장자리부 (58) 로부터 바깥쪽으로 연장된 하부 플랩부 (78) 로 이루어진다. 가열소자 (75) 는 사용자의 등 아래쪽에 가열소자 (75) 를 위치시키는 하부 플랩부 (78) 내로 연장되는 것이 도 1 에 도시되어 있다. 다르게는, 하부 플랩부 (78) 는 도 3 에서 나타낸 바와 같이 생략되고 가열소자 (75) 는 제 1 가장자리부 (57) 와 제 2 가장자리부 (58) 사이에 전체적으로 포함되도록 랩 (10) 상에 재위치된다.
대부분의 사람들에게 등에 부착하는 랩의 구성에 대한 상술된 재료를 사용하는, 단지 2개의 크기가 다른 랩 (10) 이 공급될 수 있다. 보다 작은 크기의 랩 (10) 은 랩 (10) 이 이완 또는 인장되지 않은 상태로 있을 때 길이방향 축 (18) 과 평행한 방향으로 측정된 약 915mm 의 치수와 길이방향 축 (18) 과 교차하는 방향으로 측정된 약 125mm 내지 약 150mm 의 치수를 갖는다. 보다 큰 크기의 랩 (10) 은 랩 (10) 이 이완 또는 인장되지 않은 상태로 있을 때 길이방향 축 (18) 과 평행한 방향으로 측정된 약 1100mm 의 치수와 길이방향 축 (18) 과 교차하는 방향으로 측정된 약 135mm 내지 약 150mm 의 치수를 갖는다. 보온팩 (22) 의 치수는 교차하는 축 (18) 과 평행한 방향으로 측정된 약 225mm 내지 약 300mm 이고 길이방향 축 (18) 과 교차하는 방향으로 측정된 약 115mm 내지 약 200mm 이다. 이런 2 가지 크기의 랩 (10) 은 약 1220mm 미만의 허리크기를 갖는 대부분의 사람들에게 공급될 것이다.
상박, 하박, 허벅다리 또는 종아리에 부착되는 랩의 구조를 위한 상술된 재료를 사용할 때 상술된 크기는 공급된 대부분의 사람들에게 적당하게 조절될 수도 있다.
바람직하게는, 마무리 랩 (10) 은 실질적으로 산소 불투과성 패키지내에 넣어진다. 사용하기 위하여, 랩 (10) 은 산소가 가열소자 (75) 로 들어가 발열성 조성물 (74) 과 반응하도록 산소 불투과성 패키지로부터 제거된다.
본 발명의 특정한 실시예가 예시되고 설명되어 있지만, 다양한 변형 및 변경이 본 발명의 취지 및 범위를 일탈하지 않고 취해질 수 있다는 것과 첨부된 청구범위에서 본 발명의 범위내에 있는 이러한 모든 변형을 포함하도록 의도되어 있다는 것을 이 분야의 숙련자라면 누구나 알 수 있을 것이다.
Claims (8)
- a) 제 1 단부, 제 2 단부, 제 1 가장자리부, 제 2 가장자리부 및 하나 이상의 탄성 적층구조물을 갖는 하나의 가요성 재료로서, 상기 적층 구조물은 제 1 캐리어층, 제 2 캐리어층 및 상기 캐리어층들 사이에 위치된 망사로 이루어지고, 상기 망사는 복수의 탄성 제 2 스트랜드와 교차하는 복수의 제 1 스트랜드를 가지고 있고, 상기 제 1 및 제 2 스트랜드는 가해진 압력에서 연화온도를 갖고, 상기 제 1 스트랜드의 10% 이상이 상기 제 1 스트랜드의 상기 연화온도에서 결합압력을 가함으로써 상기 제 1 캐리어층과 상기 제 2 캐리어층에 일체형으로 결합되고, 상기 가요성 재료가 상기 하나의 가요성 재료의 길이방향 축을 따라서 신장가능한 하나의 가요성 재료;b) 상기 가요성 재료로부터 떨어져서 일정한 간격으로 배치되어 그 전반에 걸쳐 고정 부착된 발열성 조성물로 이루어진 하나 이상의 가열소자; 및c) 사용자의 몸 주위에 상기 하나의 가요성 재료를 유지하는 고정수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 탄성과 보온성이 우수한 일회용 바디랩.
- 제 1 항에 있어서, 상기 가열소자가 상기 가요성 재료에 고정 부착된 하나 이상의 보온팩으로 이루어지고, 상기 보온팩이 상기 연속층으로부터 떨어져서 일정한 간격으로 배치되어 고정 부착된 복수의 개별 가열소자로 이루어진 통합구조를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 탄성과 보온성이 우수한 일회용 바디랩.
- 제 2 항에 있어서, 상기 보온팩은 제 1 측면이 폴리프로필렌이고 제 2 측면이 저용융점 코폴리머인 공동 사출성형된 재료의 하나이상의 연속층으로 이루어지고, 상기 연속층이 약 25℃ 이하의 온도에서 반강성이고 실질적으로 약 25℃ 보다 높은 온도에서 덜 강성인 것을 특징으로 하는 탄성과 보온성이 우수한 일회용 바디랩.
- 제 1 항 내지 제 3 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 스트랜드의 연화온도가 상기 결합압력에서 다르고, 상기 제 1 스트랜드의 연화온도가 상기 제 2 스트랜드의 연화온도 미만인 것을 특징으로 하는 탄성과 보온성이 우수한 일회용 바디랩.
- 제 1 항 내지 제 4 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 캐리어층과 상기 제 2 캐리어층 각각이 외부면을 가지고 있고, 상기 일체형으로 결합된 제 1 스트랜드의 약 50% 이상이 실질적으로 편평한 형상을 하고 있으면서 상기 외부면과 동일 평면상에 있는 것을 특징으로 하는 탄성과 보온성이 우수한 일회용 바디랩.
- 제 1 항 내지 제 5 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 스트랜드의 25% 이상이 실질적으로 타원형 단면형상을 갖는 것을 특징으로 하는 탄성과 보온성이 우수한 일회용 바디랩.
- 제 1 항 내지 제 6 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 가열소자가 철분말, 탄소, 금속염 및 물로 이루어진 밀집하게 포장된 미립자 조성물로 이루어지고, 상기 조성물이 상기 가열소자내의 이용가능한 소자부피를 채워 과도한 진공부피를 감소시킴으로써 상기 가열소자내에서의 상기 미립자 조성물의 이동능력을 최소화하는 것을 특징으로 하는 탄성과 보온성이 우수한 일회용 바디랩.
- 제 1 항 내지 제 7 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 하나의 가요성 재료가 사용자의 몸의 일부를 둘러 쌀정도로 충분히 긴 길이로 이루어지고, 상기 사용자의 몸의 일부가 몸통, 엉덩이, 상박, 하박, 허벅다리 및 종아리로부터 선택되어 상기 가요성 재료가 이완되거나 신장된 상태로 있을 때 상기 제 1 및 제 2 단부가 겹치는 것을 특징으로 하는 탄성과 보온성이 우수한 일회용 바디랩.
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