KR20020020761A - 섬유질 흡수성 구조체에 가열 접합되는 천공된 필름커버를 갖는 탐폰 - Google Patents

섬유질 흡수성 구조체에 가열 접합되는 천공된 필름커버를 갖는 탐폰 Download PDF

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KR20020020761A
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랸샤론
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Abstract

흡수성 구조체와 이 흡수성 구조체에 가열 접합되는 천공된 필름 커버를 갖는 탐폰이 기술된다. 이 커버는 중첩된 커버와 흡수제의 접합을 제공하기 위해 흡수성 구조체의 표면에 관해서 배치된 다수의 이산 스폿을 통하여 흡수성 구조체에 접합된다. 중첩된 커버와 흡수제의 접합은 적어도 약 3N의 전단 강도를 갖는다. 가열 접합된 다수의 이산 스폿은 접합된 면적과 접합된 스폿을 형성하고 상기 스폿 사이의 비접합 부분은 접합 영역 형성한다. 적합하게는, 접합된 면적은 접합 영역의 약 5% 내지 약 30%를 커버한다. 또한, 밀봉 롤러용 밀봉 부재가 기술된다. 밀봉 부재는 밀봉 부재의 베이스로부터 돌출하여 서로 떨어져서 배치된 밀봉 노브에 의해 형성되는 밀봉 패턴의 윤곽을 그린다. 각 밀봉 노브는 점진적인 엣지를 배제하기 위해 형성된 외주를 갖는다.

Description

섬유질 흡수성 구조체에 가열 접합되는 천공된 필름 커버를 갖는 탐폰{Tampon having apertured film cover thermobonded to fibrous absorbent structure}
미국특허 제4,816,100호에는 여성 위생용 탐폰을 제조하기 위한 방법 및 장치가 기술되어 있다. 이 방법은 액체 투과성을 제공하고, 적어도 부분적으로 열가소성 포장 재료는 열 밀봉에 의해 플리스 웨브(fleece web)에 적용되어 섹션으로 분할된다. 플리스 웨브로 작용하는 플리스 웨브 섹션은 회수 코드를 갖는 탐폰 블랭크를 형성하기 위해 그 자체에 권취된다. 이에 의해 액체 투과성 포장 재료는 탐폰 블랭크 외주에 위치되어서 실질적으로 이것을 에워싼다. 마지막으로, 탐폰 블랭크는 탐폰의 최종 형상으로 방사상으로 가압된다.
이것은 언제나 탐폰 기술을 위해 발전되어 온 반면에, 최근에는 탐폰에 천공된 필름 커버를 사용하여 삽입된다. 이들 커버는 특히 열 밀봉에 의해 견고하게 부착될시에 부가적인 문제점이 나타난다. 예를 들면, 열 밀봉은 또한 액체 불투과성 플라스틱 필름의 구멍을 막을 수 있다.
따라서, 탐폰의 흡수성 특징에 역효과를 미치지 않는 흡수성 구조체에 견고하게 고정되는 천공된 필름 커버를 갖는 탐폰이 요구되어 왔다.
본 출원은 모두 1999년 6월 30일에 출원되어 계류중인 미국특허출원 제09/343,759호, 제09/345,090호, 제09/345,089호, 제09/343,760호, 제09/345,088호, 제60/141,688호, 및 제60/141,690호에 관한 것이며, 또한 발명이 명칭이 각각 "여성 위생용 탐폰을 제조하기 위한 밀봉 롤러와 밀봉 롤러 소자 및 그 제조 방법"(Attorney Docket J&J-1914) 및 "여성 위생용 탐폰과 그 제조 방법 및 제조 장치"(Attorney Docket J&J-1924)인 동일자로 출원된 미국특허출원 제--호와 제--호에 관련되어 있다.
본 발명은 흡수성 구조체에 가열 접합되는 천공된 필름 커버를 갖는 여성 위생용에 적합한 탐폰(tampon)과 이 탐폰을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 탐폰의 사시도.
도 2는 가열 접합된 이산 스폿의 패턴을 통하여 부착된 천공된 필름 커버를 갖는 흡수성 웨브의 평면도.
도 3은 자체에 부착된 천공된 필름 커버를 갖는 나선형으로 감긴 탐폰 블랭크의 측단면도.
도 4는 본 발명에 따른 탐폰을 제조하기 유용한 밀봉 롤러의 사시도.
도 4a는 도 4의 밀봉 부재의 외주를 따라 절취한 평면도.
도 5a 내지 도 5c는 도 4의 밀봉 부재의 다양한 밀봉 노브의 단면도.
도 6은 도 4의 6-6선을 따라 취한 밀봉 부재의 부분 단면도.
흡수성 구조체와 이 흡수성 구조체에 가열 접합되는 천공된 필름 커버를 갖는 탐폰이 기술된다. 이 커버는 중첩된 커버와 흡수제의 접합을 제공하기 위해 흡수성 구조체의 표면에 관해 배열된 복수의 이산 스폿을 통해 흡수성 구조체에 접합된다. 중첩된 커버와 흡수제의 접합은 적어도 대략 3N의 전단 강도를 갖는다. 복수의 가열 접합되는 이산 스폿은 접합된 면적과 접합된 스폿을 형성하고 그 스폿 사이의 비접합 부분은 접합 영역을 형성한다. 적합하게는, 접합된 면적은 접합 영역의 대략 5% 내지 30%를 커버한다.
부가적으로, 밀봉 롤러를 위한 밀봉 부재가 기술된다. 밀봉 부재는 밀봉 부재의 베이스로부터 돌출하여 서로 이격되어 배열된 밀봉 노브에 의해 형성되는 밀봉 패턴을 작성한다.
본 명세서에서 사용된 "천공된 필름"이란 용어는 제 1 및 제 2 표면을 갖고 섬유형 외형과 촉감을 나타내는 탄성적인 3차원 웨브 형태의 유체 비투과성 플라스틱 재료로 참조된다. 3차원 웨브의 제 1 표면은 내부에 다수의 구멍을 갖는다. 적합하게는, 각 구멍은 실질적으로 제 1 표면의 평면에서 서로 상호 접속되는 다소의 교차하는 섬유형 소자에 의해 형성된다. 각 섬유형 소자는 제 1 표면의 평면에서 베이스부와 이 베이스부의 각 엣지에 접합된 측벽을 양호하게 갖는 단면을 나타낸다. 측벽부는 3차원 웨브의 제 2 표면 방향으로 연장한다. 더욱이, 교차하는 측벽부는 상기 웨브의 제 1 및 제 2 표면을 거쳐서 서로 상호 접속된다. 상호 접속된 측벽부는 제 2 표면의 평면에서 실질적으로 서로 함께 접속된다.
본 명세서에서 사용된 "커버"라는 용어는 하나 이상의 소자와만 또는 이들 소자와 연합하여 흡수성 구조체를 실질적으로 에워싸는 흡수성 물품의 소자로 참조된다. 상기 용어는 실질적으론 탐폰의 다른 표면상에 배치된 상기 소자로 참조된다.
천공된 필름 커버를 갖는 탐폰은 도 1에 도시되어 있다. 이 참폰(10)은 삽입 단부(12)와 말단부(14)를 갖고, 천공된 필름 재료 또는 커버(18)에 의해 실질적으로 커버되는 흡수성 구조체로 형성된다. 또한, 회수 스트링(string ; 20)은 탐폰(10)의 말단부(14)로부터 연장한다.
흡수성 구조체는 액체(예를 들면 멘스)를 흡수 및/또는 유지할 수 있는 어떤 흡수성 수단일 수 있다. 흡수성 구조체는 광범위한 사이즈와 형상으로 그리고 광범위한 액체 흡수 재료로 제조될 수 있다. 대표적인 비형성적인 유용한 재료의 리스트는 레이온(rayon), 코튼, 우드 펄프, 크레이프 셀룰로스 웨딩, 티슈 랩과 적층물, 피트 모스(peat moss) 및, 화학적으로 강화, 변경 또는 크로스 링크된 셀룰로스 섬유와 같은 셀룰로스 재료와; 폴리에스테르 섬유, 폴리올레핀 섬유, 흡수성 폼, 흡수성 스폰지, 초흡수성 폴리머, 흡수성 겔링 재료와 같은 중합체 재료와; 모세관 채널 섬유와 다중 날개식 섬유와 같은 형성된 섬유; 함께 형성된 섬유 구조체를 갖는 합성 섬유와 우드 펄프와 같은 재료의 조합(앤더슨 등에게 허여된 미국 특허 제4,100,324호에 기재된 이들 재료); 또는 어떤 균등 재료 또는 이들 재료의 조합 또는 혼합물을 포함한다. 적합하게는, 흡수성 구조체는 구조체적 안정성을 제공하기 위해 하나 이상의 소자를 포함한다. 이러한 구조체적 안정성은 흡수성 구조체가 커버에 견고하게 부착되게 한다. 구조체적 안정성을 제공하는 대표적인 비형성적인 소자의 실예는 섬유 웨브, 필름 등을 포함한다.
본 발명의 커버는 본 기술 분야의 숙련공들에게 공지된 표준 공정으로 제조될 수 있다. 예를 들면, 천공될 베이스 필름은 필름을 형성하기 위해 압출, 캐스트, 또는 블로우될 수 있다. 베이스 필름은 단일의 형성된 중합체 재료 또는 혼합물일 수 있거나, 또는 본 명세서에서 참조했고 본 출원인에게 양도되어서 계류중인 죤슨(Johnson) 등의 미국특허출원 제09/345,090호와 겔(Gell) 등의 미국특허출원 제09/345,089호에 기술된 바와 같은 적층 또는 다층 재료일 수 있다. 이들 필름을 형성하기 위한 유용한 기술은 본 기술 분야의 숙련공들에게는 용이하게 인식되어 있다. 그런 다음, 베이스 필름은 어떤 유용한 방법에 의해 천공될 것이다. 몇몇 실예는 고온 공기 천공과 워터 제트 천공을 포함한다. 이들 공정의 실예는 큐로(Curro)의 미국특허 제4,695,422호; 튜리(Turi)의 미국특허 제5,567,376호 및; 뮬랜(Nullane)의 미국특허 제4,471,877호에 기술되어 있고, 이들 각 특허의 설명을 본 명세서에서 참조하였다. 최종적으로 천공된 필름은 본 출원인에게 양도되어 계류중인 발명의 명칭이 "커버와 비이온성 계면활성제를 갖는 탐폰(Tampon with cover and nonionic surfactant)"(Attorney Docket PPC-708)인 미국특허출원 제09/345,088호에 기술되어 있고 및/또는 탐폰 제조시 사용하기 위해 요구되는 폭으로 슬릿된다.
커버(18)는 흡수성 구조체(16)의 어떤 충분한 부분이 탐폰(10)으로부터 배출되고 탐폰(10)이 회수 스트링(20)상에서 당겨져서 제거된 후에 유지되는 가능성을감소, 적합하게는 방지하기 위한 흡수성 구조체 재료를 포함하기 유용하다. 커버(18)는 또한 탐폰과 접촉하는 조직을 탐폰(10)의 삽입, 사용 및 제거중에 과도한 마찰 또는 다른 자극으로부터 보호한다. 더욱이, 커버(18)는 미적 특성을 탐폰(10)에 첨가할 수 있다. 따라서, 커버(18)는 저마찰 계수, 부드러운 표면, 높은 불투명도, 깨끗한 구멍 및, 용해되지 않는 외형과 같은 특성을 갖는 것이 바람직하다.
커버(18)가 흡수성 구조체(16)를 포함하기 때문에, 커버(18)와 흡수성 구조체(16)는 흡수성 구조체(16)를 그 내부에 고정하는 방법으로 적어도 스스로 가열 접합될 수 있다. 부가적으로, 커버(18)는 스스로 흡수성 구조체(16)의 외부 부분에 또한 가열 접합될 수 있다.
천공된 필름 커버(18)는 가열 접합되는 복수의 이산 스폿(22)을 통하여 흡수성 구조체(16)에 부착된다. 이들 스폿(22)은 탐폰(10)의 비교적 큰 표면에 걸쳐서 비교적 작은 면적을 갖는 열접합부를 제공하기 위해 배치된다. 열접합부의 면적은 접합된 면적과 접합된 스폿을 형성하고, 스폿 사이의 비접합 부분은 접합 영역(24)을 형성하는 것을 제공하기 위해 모인다. 접합된 면적은 접합 영역의 약 5% 내지 30%, 적합하게는 접합 영역(24)의 약 10% 내지 20%, 가장 적합하게는 접합 영역(24)의 약 15% 내지 20%를 커버한다.
접합 영역의 적용 범위의 상기 양은 종래 기술, 예를 들면 미국특허 제4,816,100호에서 얻은 적용 범위보다 적다.탐폰의 상업적 실예는 접합된 면적의 약 40%를 커버하는 연속적인 비스듬한 라인의 밀봉 패턴을 갖는다.
가열 접합되는 복수의 이산 스폿(22)은 중첩된 커버와 흡수제의 접합을 제공하기 위해 협동한다. 이러한 접합은 제조, 저장 및 사용중에 커버된 탐폰의 강성을 충분한 강도로 유지한다. 이러한 접합의 측정법은 커버를 흡수성 구조체로부터 분리하기 위해 요구되는 전단력을 결정함으로써 이루어진다. 이러한 강도를 결정하기 위한 방법이 하기에 설명된다. 중첩된 커버와 흡수제의 접합은 적어도 약 3N이다. 이러한 전단력은 커버가 사용중에, 특히 제거중에 흡수성 구조체와 관련하여 남아서 사용자를 안심시키기 충분한 강도를 제공한다. 적합하게는, 커버 대 흡수성 전단 강도는 적어도 대략 2N, 보다 적합하게는 접합의 전단 강도는 약 3N 내지 약 10N이다.
천공된 필름 커버 재료를 탐폰의 제조시 흡수성 구조체에 적용하기 위한 한가지 방법은 상기 재료를 슬릿 롤로부터 절단하고 이것을 흡수성 구조체에 배치하기 위해 절단-배치 유닛을 사용하는 것이다. 다른 방법은 상기 미국특허 제4,816,100호에 기술되어 있고, 이러한 설명을 본 명세서에서 참조했다. 이것이 탐폰에 대한 비직조 커버의 적용을 기술하는 반면에, 이러한 것을 달성하기 위해 필요한 개량점은 본 출원인에게 양도되어 계류중인 발명의 명칭이 "연속적인 웨브의 독립적인 시트를 제공하는 연속적인 방법"으로 1999년 6월 30일자로 출원된 미국특허출원 제09/343,759호에 기술되어 있고, 이러한 기술을 본 명세서에서 참조했다. 상기 계류중인 특허출원에는 횡방향 축을 따라서 복수의 이산 영역에서 공급 재료를 절단하는 단계와, 동일한 횡방향 축을 따라서 절단된 영역 사이에 잔류하는 재료를 기록하는 단계와, 기록된 영역을 부러뜨리기 충분한 힘을 적용하므로써 그공급으로부터 상기 재료 단면을 분리하는 단계를 포함하는 재료 단면의 전체적인 분리를 달성하기 위한 방법이 기술되어 있다. 상기 재료 단면은 본 발명의 커버를 제종하고, 상기 특허에 기술된 바와 같이 이러한 커버는 비직조된 흡수성 웨브에 가열 접합된다.
열접합은 밀봉 패턴에 의해 작성된 밀봉 롤러(42)의 밀봉 부재(40)의 사용을 통하여 적합하게 달성된다(도 4에 도시됨). 본 발명에 따르면, 밀봉 패턴은 밀봉 노브(44) 또는 밀봉 부재(40)의 베이스(46)로부터 돌출하는 돌기부에 의해 형성된다. 적합하게는, 밀봉 노브(44)는 커버와 노브 측벽(52)과 접촉하여 압축되는 밀봉 노브(44)의 밀봉면(50) 사이에 형성된 외부 각도(α)(도 5에 도시됨)를 갖는 원형 엣지(48) 또는 엣지(48)를 갖는다. 적합하게는, 외부 각도(α)는 180°이상 240°까지이다. 이 밀봉 부재(40)는 탐폰의 기능 뿐만 아니라 그 외관을 손상시키는 커버에 대한 손상을 방지한다. 예각 엣지(48)가 커버(180에 적용되지 않기 때문에, 밀봉 부재(40)에 의해 커버(18)에 적용되는 압력과 온도는 커버 재료(18)에 대한 상해와 손상을 일으킴 없이 종래 기술의 밀봉 부재보다 훨씬 더 높다.
밀봉 노브상에서 날카로운 엣지 또는 오버행을 회피하기에 적합하다. 본 발명에 따른 밀봉 노브(44)의 적합한 외형은 밀봉면(50)으로부터 노브 측벽(52)까지 부드러운 원형이다. 노브(44)의 밀봉면(50)은 상기 형상을 열 밀봉된 스폿에 제공하기 위해 일반적으로 소망되는 어떤 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 밀봉면(50)은 일반적으로 원형, 타원형, 다각형 및, 곡선형일 수 있다. 적합하게는, 밀봉면(50)은 밀봉될 커버 재료에 대한 손상 또는 상해의 위험성을 최소화하기위해 실질적으로 원형, 달걀 모양 또는 타원형일 수 있다. 특히, 밀봉면은 실질적으로 달걀형(또는 실질적으로 반구형 단부를 갖는 장방형)이다. 이들 외형은 상기 시스템이 습기에 노출될때에 조차도 커버와 흡수성 구조체 사이에 신뢰할 만한 가열 접합을 제공한다.
적합한 실시예에서, 밀봉 노브(44)는 비스듬하게 이격된 열로 밀봉 부재(40)상에 배치된다. 밀봉 노브(44)의 구성은 시각적인 이유로 변화할 수 있다. 밀봉 노브의 치수와 구성은 바람직하게 선택될 수 있다. 그러나, 인접한 밀봉 노브간의 거리(d)는 너무 크지 않거나 또는 커버(18)와 흡수성 구조체(16) 단면 사이에서의 신뢰할만한 접촉이 발생되지 않을 수 있다. 부가적으로, 상기 노브(44)가 형성된 부호를 형성하거나 또는 조합시 의미를 가지는 것이 가능하다. 회전 방향(x)으로 보았을때 밀봉 부재(40)의 적어도 전방 단부(54)에는 그 엣지(56)와 단부(58) 영역에 밀봉 노브(44)가 적합하게 설치되어 있다. 노브(44)의 이러한 위치는 커버 재료(18)의 불필요한 이동을 방지하고 커버(18)를 흡수성 구조체(16)에 견고하게 부착할 수 있게 한다.
적합한 달걀형 표면 밀봉 노브(44)는 약 5.5mm의 길이와 약 3mm의 폭을 갖는다. 원형 단부와 외형에 대해, 이것은 약 14.7mm2의 독립 밀봉면적을 갖는 밀봉 노브를 만들수 있다. 그러나, 각 독립 밀봉면은 약 40mm2미만의 면적, 보다 적합하게는 약 25mm2미만의 면적, 가장 적합하게는 약 5 내지 15mm2의 면적을 갖는 것이 적합하다. 이 밀봉면은 커버/흡수성 구조체에서 가열 접합된 이산 스폿을 위한 대응하는 표면적을 제공한다.
적합하게는, 인접한 밀봉 노브(44)는 약 2mm 이상의 거리(d) 만큼 분리되지 않고, 보다 적합하게는 인접한 밀봉 노브는 약 3mm 내지 약 15mm 이내이고, 가장 적합하게는 약 5mm 내지 약 10mm 이내이다. 물론, 밀봉 노브(44)의 배치는 탐폰 블랭크와 최종 탐폰 제품상에서 가열 접합된 스폿(22)의 대응하는 공간을 결정한다.
일반적으로, 밀봉 노브(44)는 밀봉 부재(40)에 관해서 균일하게 분포된다. 그러나, 커버 재료(18)의 외주를 흡수성 구조체(16)에 견고하게 고정하기 위해 밀봉 부재(40)의 엣지 영역에서 그들 사이의 공간을 감소하기 위해 유용하다.
적합하게는, 밀봉 노브(44)는 밀봉 롤러(42)의 외주에 경사 각도로 정렬된 패턴으로 배치된다. 이것은 밀봉 노브(44)가 더 장방형 또는 달걀형상을 가질시에 특히 주목할 수 있다. 이 각도는 탐폰의 표면을 따른 액체 흐름이 탐폰의 길이를 따른 직선으로부터 벗어나게 한다. 이것은 두 가지 효과를 갖는다. 첫째로, 액체가 탐폰의 표면에서 흐르는 거리는 탐폰을 따른 직선으로부터 벗어나기 때문에 증가한다. 이것은 액체가 흡수될 가능성을 향상시킨다. 둘째로, 가열 접합된 이산 스폿(22)은 탐폰을 따른 흐름의 직선을 제공하지 않는다. 이것은 탐폰의 전체 흡수성능을 향상시키기 위해 접합된 스폿 주위에 향상된 특정 흡수 면적을 제공할 수 있다.
밀봉 부재(40)를 가로질러서 관찰되는 다수 라인의 밀봉 노브(44)가 있다. 적합한 실시예에서, 밀봉 부재(40)의 면을 가로질러서 약 2 내지 약 10 라인, 적합하게는 약 3 내지 약 7 라인, 가장 적합하게는 밀봉 노브(44)의 약 3 내지 약 5 라인이 있다. 이러한 실시예에서, 밀봉 노브(44)는 밀봉 노브(44)의 라인에서 보다는 흡수성 구조체에 커버를 접합하는 수개의 밀봉 노브(44)이도록 엇갈리게 배열된다. 이것은 종래 기술의제품의 연속적인 라인과 비교하여 동일한 힘으로 커버/흡수성 구조체에 발휘되는 압력이 증가된다. 종래 기술의 제품에서 사용된 힘은 커다란 접합 압력을 제공하고 커버와 흡수제의 접합의 전체 강도를 향상시키기 위해 보다 작은 면적에 적용될 것이다.
가열 접합된 이산 스폿(22)은 커버 재료에 있는 구멍이 충분하게 막히지 않는 방법으로 적합하게 접합되고, 가열 접합된 스폿(22)은 가열 접합된 스폿(22)내에서 커버의 구멍을 통하여 유체를 전달할 수 있다.
밀봉 부재(40)는 열전도 재료로 이루어져 있다. 대표적인 재료의 비형성적 리스트는 스테인레스강, 연강, 공구강 등을 포함하는 강철과 알루미늄과 같은 금속을 포함한다. 유용한 스테인레스강은 303, 304 및 306을 포함하는 300 시리즈와, 400 시리즈 및, 800 시리즈를 포함한다. 유용한 알루미늄 합금은 2024를 포함하는 2000 시리즈와, 3003을 포함하는 3000 시리즈와, 5052와 5080을 포함하는 5000 시리즈와, 6061, 6063 및 6082를 포함하는 6000 시리즈 및, 7075를 포함하는 7000 시리즈를 포함한다. 이들 재료는 밀봉 부재를 부식과 마모로부터 보호하고 밀봉 재료가 툴링 표면에 부착될 가능성을 감소하기 위해 적합한 코팅으로 피복되어 있다. 상기 재료는 본 기술 분야의 숙련공들에 의해 인식될 것이다.
가열 소자는 양호하게 제어되는 열을 밀봉 노브(44)에 제공하기 위한 방법으로 밀봉 부재(40)와 연합된다. 적합하게는, 가열 소자는 +/- 5℃, 보다 적합하게는 +/- 2℃의 정확한 열 제공하기 위해 제어할 수 있다. 이것은 밀봉 부재(4)의 중간 위치에 대칭적인 두개의 가열 소자 또는 밀봉 부재상의 적합한 위치에 세개 이상의 소자를 배치하므로써 달성될 수 있다. 대안적으로, 단일 플레이트 가열 소자를 사용하거나 또는 순환 가열 유체를 수용하기 위해 가열 소자(40)내의 도관과 합체될 수 있다. 또한, 열전쌍과 같은 온도 제어 소자는 밀봉 부재에 근접하게, 예를 들면, 밀봉 부재(40)의 중간 평면에 설치할 수 있다.
밀봉 노브(44)에 더하여, 밀봉 부재는 도 6에 도시된 바와 같이 미봉 노브(44)사이에 그리고 그 주위의 밀봉 부재(40)의 부분에서 열절연 재료(60)를 적합하게 포함한다. 이러한 절연 재료(60)는 밀봉 또는 접합 공정의 작동 온도에서 효과적인 어떤 열절연 재료일 수 있다. 대표적인 비형성적인 열절연 재료의 예는 라텍스 고무, 실리콘 고무, 탄성중합체 블록 공중합체 등과 같은 탄성중합체 재료와, 유럽 DIN 기준에 따르면 "PEEK"로 공지된 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)에 의거한 고온 플라스틱 등을 포함한다. 적합하게는, 절연 재료는 의학적으로 승인된 탄성중합체 또는 적어도 복원력이 있고, 보다 적합하게는, 절연 재료는 독일 뉴프링겐 소재의 엔싱게르 게엠베하 운트 코(Ensinger GmbH & Co.)로부터 입수할 수 있는 TECAPEEK 재료를 포함하는 섬유 보강재와 같은 적어도 약 140℃의 글래스 전이 온도를 갖는 고온 플라스틱일 수 있다. 상기 절연 재료(60)는 회전 방향(x)에 따라 관찰할 때 밀봉 부재(40)의 선단부(58)와 말단부(62)에서 밀봉 부재(40)의 베이스(46)와 양호하게 접촉하나, 이들 단부를 거쳐서 작은 갭(g)에 의해 분리된다.이 갭은 일반적으로 약 1mm 미만, 보다 적합하게는 이 갭은 약 0.2mm 내지 약 0.7mm, 가장 적합하게는, 이 갭은 약 0.5mm 이다. 이 갭은 밀봉 부재(40)와 압력 롤러(64) 사이에서 닙으로 통과하는 플리스 웨브 두께로 간주되는 절연 재료의 주요한 이동을 허용한다. 이 닙에서 플리스 웨브에 의해 직면하는 압력은 가공 중에 비교적 균일한 밀도를 유지하기 위해 플리스 웨브를 나타낸다.
상기 절연 재료(60)는 통상 대략 1 내지 4 mm의 두께를 가지며, 양호하게는 대략 2 mm의 두께를 갖는다. 이 절연 재료(60)는 상술한 바와 같이 균일한 두께(이는 물론 밀봉 노브(knob)(44)가 관통 돌출할 수 있도록 필요한 구멍을 배제한 것임)일 수 있으며, 하나 이상의 리세스가 그 내부에 형성될 수 있다. 예를 들어, 실질적으로 장방형의 리세스(61)가 밀봉 부재(40)의 베이스(46)와 대면하는 절연 재료(60)의 표면에 형성될 수 있다. 상기 리세스(61)는 절연 재료(60)의 유연성을 증대시킬 수 있으며, 커버/흡수성 구조체에 실질적으로 균일한 압력을 제공하도록 보조하는 스프링 부재로 작용할 수 있다. 상기 리세스(61)는 절연 재료(60)의 두께의 대략 10 내지 50 %의 깊이를 가질 수 있다.
상기 밀봉 노브(44)는 통상 밀봉 부재(40)의 베이스(46)로부터 돌출하며, 절연 재료(60)의 위로 적어도 대략 1 mm, 양호하게는 대략 3 내지 7 mm, 가장 바람직하게는 대략 5 mm 만큼 연장된다.
본 발명은 또한 여성 위생용 탐폰의 제조 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 흡수성 구조체에 대해 적어도 부분적으로 열가소성인 커버 재료를 소정의 온도에서 가열 접합하는 단계를 포함한다.
통상적인 접합 온도는 코튼과 레이온 또는 레이온 혼합물이 내포된 플리스 웨브와, 폴리에틸렌을 함유한 천공된 필름 커버에 대해 140℃ 이다. 이는 사용되는 재료의 신뢰할만한 열 밀봉을 제공한다. 커버 재료는 소요 접합 영역에 플리스 웨브 섹션과 접합되며 커버 재료의 나머지는 접합이나 손상을 초래하지 않는 온도를 얻는다.
도 4는 밀봉 롤러와, 그 위에 커버(18)가 밀착된 플리스 웨브 섹션(16)의 사시도이다. 상기 밀봉 부재(40)는 상호 이격되어서 횡으로 줄지어 배치되는 밀봉 노브(44)를 구비하며, 상기 밀봉 노브(44)는 밀봉 부재(40)의 베이스(46)로부터 대략 0.3 cm 돌출한다.
도 4 및 도 4a에 따르면, 밀봉 노브(44)는 실질적으로 달걀 모양이고 둥글게 처리된 밀봉면(50)을 갖는다. 각 밀봉면(50)으로부터 노브 측벽(52)으로의 변이부는 상기 밀봉 부재(40)의 베이스(46)에 대해 실질적으로 수직하다. 따라서, 플리스 웨브 섹션(16) 및/또는 커버 재료(18)와 접촉하는 밀봉 노브(44)의 부분들은 날카로운 엣지를 갖지 않는다.
가압 롤러(64)는 플리스 웨브(16)를 밀봉 롤러(42)에 대해 가압하므로써, 플리스 웨브상에 포장 재료가 밀봉 부재(40)에 의해 단단히 밀봉된다. 또한, 플리스 웨브(16)를 구동하고 이를 원하는 방향으로 유지하는 다른 운반 및/또는 구동 롤러(66)가 제공된다.
작업시에 상기 밀봉 부재(40)는 통상 140℃ 의 온도까지 가열된다. 이는 통상 상기 밀봉면(52)의 표면 온도를 대략 140℃로 만든다.
밀봉 롤러 실린더의 잔여 세그먼트로 구성되는 선택 부재가 보이드(68)내의 밀봉 롤러(42)내로 삽입될 수 있다. 이들 부재는, 그 내용이 본원에 참조로 포함되어 있는, 본원과 동일자로 출원되고 발명의 명칭이 "여성 위생용 탐폰을 제조하기 위한 밀봉 롤러 및 밀봉 롤러 부재와 그 방법"인 미국 특허원 제__호(Attorney Docket J&J-1914)에 개시된 다림질 부재일 수 있다.
도 5는 밀봉 부재(140)의 밀봉 노브(44)의 다양한 실시예를 개략적으로 단면으로 도시한다.
도 5a에 도시된 밀봉 노브(44)는 실질적으로 매끄러운 밀봉면(50)과 상기 밀봉면(50)에 대해 실질적으로 수직하게 배열된 매끄러운 노브 측벽(52)을 포함하여 실질적으로 장방형으로 된다. 밀봉면(50)과 노브 측벽(52) 사이의 엣지는 라운딩 처리된다. 상기 라운딩 처리는 노브 측벽(52)과 밀봉 부재의 베이스(46) 사이의 엣지들에는 제공되지 않는데, 이는 밀봉 롤러(42)가 작동중일 때 상기 영역이 플리스 웨브(100), 플리스 웨브 섹션(105) 또는 포장 재료(200)와는 접촉하지 않기 때문이다.
도 5b는 매끄러운 밀봉면(50)과 횡방향으로 배열된 노브 측벽(52)을 포함하는 밀봉 노브(44)의 다른 실시예를 도시한다. 밀봉면(50)과 노브 측벽(52) 사이의 외부 각도는 약 225°이고, 베이스(46)와 노브 측벽(52) 사이의 각도는 약 135°이다. 엣지들의 둔각은 처리될 재료의 손상을 방지한다.
도 5c는 타원형 단편 형상의 밀봉 노브(44)의 다른 실시예를 도시한다. 이러한 타원형 단편 형상의 밀봉 노브(44)는 커버(16)를 견고하게 부착시키고 커버 재료를 손상시키지 않는다.
본 설명이 도 4의 밀봉 롤러(42)를 참조하였지만, 당업자라면, 밀봉 부재(40)가 적당한 온도 및 압력을 제공하는 왕복 운동을 할 수 있는 실질적으로 평면 소자 또는 다른 물리적인 구성으로 이루어질 수도 있다는 것을 이해할 것이다.
전단 강도 테스트 방법
이러한 테스트 방법은 탐폰의 커버와 같은 인접 재료와 흡수성 구조체 사이의 밀봉 강도를 결정한다.
1. 테스트 장비: 컴퓨터로 제어되는 인스트론 모델 1011(Instron Model 1011; 50N 하중 변환기, 500mm 공압 그립)과 같은 인장 시험기; 상기 인장 시험기를 작동하고 그 결과를 나타내기 위한 WININ과 같은 소프트웨어; 저울(0.01g 정밀도); 및 에펜도르프(Eppendorf) 피펫 또는 유사한 피펫(5ml까지의 조절가능한 용적)을 포함.
2. 시편 준비: 탐폰은 계량되고 목표중량±0.1g을 갖는 것이 10개 선택된다. 선택된 탐폰은 필요에 따라 흡수성 구조체 및 커버를 실질적으로 평면 구성으로 배열하기 위해 대략 4ml의 물(에펜도르프 피펫)로 적셔져서 풀리며, 밀봉 영역의 길이가 측정되어 기록된다. 또한, 필요에 따라, 상기 흡수성 구조체는 테스트 장비를 위한 그립핑 부분을 제공하기 위해 커버 재료의 밀봉부 너머로 연장되는 소량(적어도 2cm) 구조체만을 남기도록 절단된다. 흡수성 구조체와 커버 단부는 상기 시험기 내에 체결된다.
3. 컴퓨터로 제어되는 인스트론 기기의 설정:
- 테스트 속도: 100mm/min
- 테스트 방식: 인장 테스트
- 파손 거동: 파손시 테스트를 정지하고 상기 그립을 개시 위치로 복귀시킴
- 부하 범위: 20%
- 파손 검출기 감도: 20%
- 피크 검출기 감도: 5%
4. 각각의 시편에 대한 테스트 개시:
- 테스트될 제품을 고정하기 위해 시험기의 그립들 사이의 거리를 조절하여 적합해지면 상부 그립 내에 커버 재료를 위치시킴
- 기계적으로 조절가능한 하한 정지부를 하부 그립 아래에 적절하게 고정시킴
- 필요에 따라 힘의 표시를 조절
- 결합 테스트, 힘이 최고치를 지난 후에 "STOP" 버튼을 사용하여 측정이 중지될 수 있음
- 밀봉 강도로서 가장 높은 값의 힘을 기록
- 각각의 시편에 대해 반복
상술한 내용은 본원에 개시된 발명의 제한적이지 않은 완전한 이해를 돕기 위해 개시된다. 본 발명의 다양한 변형 및 실시예가 본 발명의 정신 및 범주를 일탈함이 없이 이루어질 수 있기 때문에, 본 발명은 하기의 특허청구범위에 속한다.

Claims (23)

  1. 흡수성 구조체와,
    중첩된 커버와 흡수제의 접합을 제공하기 위해 흡수성 구조체의 표면 주위에 배열된 복수의 이산 스폿을 통하여 흡수성 구조체에 가열 접합되는 천공된 필름 커버를 포함하고,
    상기 중첩된 커버와 흡수제의 접합은 적어도 약 2N의 전단 강도를 갖는 탐폰.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 흡수성 구조체는 섬유질 웨브를 포함하는 탐폰.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 섬유질 웨브는 합성 섬유, 천연 섬유 또는 그 조합을 포함하는 탐폰.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 천공된 필름 커버는 섬유형 외형과 촉감을 나타내는 탄성적인 3차원 웨브 형태인 유체 불투과성 플라스틱 재료를 포함하며, 상기 웨브는 제 1 및 제 2 표면을 갖고, 상기 제 1 표면은 제 1 및 제 2 층중 어느 하나에 의해서 적어도 부분적으로 형성되어 그 내부에 다수의 구멍을 가지며, 상기 구멍 각각은 상기 제 1 표면의 평면에서 실질적으로 상호 접속된 다수의 교차하는 섬유형 소자에 의해 형성되고, 상기 섬유형 소자 각각은 상기 제 1 표면의 평면에서 베이스부와 이 베이스부의 각 엣지에 접합된 측벽부를 포함하는 단면을 나타내며, 상기 측벽부는 일반적으로 상기 웨브의 제 2 표면 방향으로 연장하고, 상기 교차하는 측벽부는 상기 웨브의 제 1 및 제 2 표면을 거쳐서 상호 접속되며, 상기 상호 접속된 측벽부는 상기 제 2 표면의 평면에서 서로 실질적으로 동시에 종결되는 탐폰.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 천공된 필름은 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리스티렌, 할로겐화 폴리머 및, 그 공중합체로 구성된 그룹으로부터 선택되는 중합체 재료를 포함하는 탐폰.
  6. 제 1 항에 있어서, 가열 접합된 상기 다수의 이산 스폿은 접합된 면적과 접합된 스폿을 형성하고, 상기 스폿사이의 비접합 부분은 접합 영역을 형성하며, 상기 접합된 면적은 접합 영역의 대략 5% 내지 대략 30%를 커버하는 탐폰.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 접합된 면적은 접합 영역의 대략 10% 내지 대략 25%를 커버하는 탐폰.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 접합된 면적은 접합 영역의 대략 15% 내지 대략 20%를 커버하는 탐폰.
  9. 밀봉 롤러용 밀봉 부재로서,
    상기 밀봉 부재는 밀봉 패턴의 윤곽을 가지며, 상기 밀봉 패턴은 상기 밀봉 부재의 베이스로부터 돌출하여 서로 떨어져서 배치된 밀봉 노브에 의해 형성되며, 상기 각 밀봉 노브는 집합 엣지를 배제되도록 형성된 외주를 갖는 밀봉 부재.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 밀봉 부재의 외주는 둥굴게 이루어진 밀봉 부재.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 밀봉 부재의 외주는 약 180°내지 240°보다 큰 각도로 형성되는 밀봉 부재.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 밀봉 노브는 실질적으로 구형 형상을 갖는 밀봉 부재.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 밀봉 노브는 실질적으로 구형 세그먼트 형상을 갖는 밀봉 부재.
  14. 제 9 항에 있어서, 상기 밀봉 노브는 실질적으로 타원형 세그먼트로 형성된 밀봉 부재.
  15. 제 9 항에 있어서, 상기 밀봉 노브는 밀봉 부재상에서 서로 횡방향으로 떨어져서 배열된 열들에 위치되는 밀봉 부재.
  16. 제 9 항에 있어서, 상기 밀봉 노브는 밀봉 부재의 베이스로부터 적어도 3mm 돌출한 밀봉 부재.
  17. 제 9 항에 있어서, 상기 밀봉 노브에 인접한 절연 재료를 부가로 포함하는 밀봉 부재.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 밀봉 노브는 절연 재료로부터 적어도 1mm 돌출한 밀봉 부재.
  19. 제 9 항에 있어서, 상기 밀봉 부재의 회전 방향의 전방 단부에는 적어도 그 테두리와 코너에 밀봉 노브가 설치된 밀봉 부재.
  20. 제 9 항에 있어서, 상기 밀봉 노브는 상기 밀봉 부재의 평면 표면적의 대략 5% 내지 30%를 커버하는 밀봉 부재.
  21. 적어도 약 2N의 전단력을 갖는 중첩된 커버와 흡수제의 접합을 제공하기 위해 흡수성 구조체의 표면 주위에 배열된 다수의 이산 스폿을 통하여 천공된 필름 커버를 흡수성 구조체에 가열 접합하는 단계와,
    상기 흡수성 구조체와 천공된 필름 커버를 탐폰으로 형성하는 단계를 포함하는 탐폰 제조 방법.
  22. 제 1 항에 있어서, 상기 밀봉 노브는 약 40mm2미만의 밀봉면적을 갖는 탐폰.
  23. 제 9 항에 있어서, 상기 밀봉 노브는 약 40mm2미만의 밀봉면적을 갖는 밀봉 부재.
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