KR20020091838A - 표적화된 탄성 라미네이트 - Google Patents

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KR20020091838A
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레이몬드 제프리 메이
제임스 마쿠스 카르
마이클 스콧 브루너
라바다 캠벨 보그스
한농 라임
제임스 루쎌 주니어. 피츠
리차드 해리 티쎈
케니쓰 마이클 솔터
빅터 찰스 랭
아드리안 로이 에겐
움만 페이누무틸 토마스
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킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

본 발명은 재료 롤의 폭에 걸쳐 다른 장력 대역을 갖는 표적화된 탄성 라미네이트 재료 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 한 실시태양에서, 표적화된 탄성 라미네이트 재료는 제1 기초 중량을 갖는 제1 필라멘트를 가진 하나 이상의 낮은 장력 대역 및 제1 기초 중량 보다 큰 제2 기초 중량을 갖는 제2 필라멘트를 가진 하나 이상의 높은 장력 대역을 갖는다. 제2 기초 중량은 제1 필라멘트에 비해 증가된 제2 필라멘트의 평균 두께 및(또는) 증가된 제2 필라멘트의 빈도수로 인해 더 크다. 다른 실시태양에서, 다른 잔류변형율을 갖는 2종 이상의 중합체 또는 중합체 블렌드를 이용하여 재료에 걸쳐 가변 장력 대역을 형성한다. 또다른 실시태양에서, 표적화된 탄성 라미네이트 재료는 탄성 스트랜드가 그 위에 놓여진 탄성 필름을 포함한다. 표적화된 탄성 라미네이트는 일회용 개인 위생 용품에 개선된 착용감의 특징을 제공하는 탄성 특성을 갖는다.

Description

표적화된 탄성 라미네이트 {Targeted Elastic Laminate}
통상의 탄성 라미네이트재는 재료의 폭에 걸쳐 실질적으로 균일한 장력 및 잔류변형율(set)을 나타낸다. 이들 재료는 대체로 연속 멜트블로운 엘라스토머 웹 또는 멜트블로운 엘라스토머 웹과 결합된 일련의 동일한 연속 엘라스토머 필라멘트로 구성된다. 연속 필라멘트 연신 결합된 라미네이트의 제조 방법 중 하나는 본원에 참고로 인용된 라이트 (Wright)에게 허여된 미국 특허 제5,385,775호에 기재되어 있다. 추가로, 강화 필라멘트는 엘라스토머 방사 방법에 무관하게 생산되어 더 큰 장력을 갖는 밴드를 얻도록 생산된다. 그러나, 이 절차는 비용이 많이 들며 대체로 편안하지 않은 재료가 생산되게 한다.
또한, 통상의 탄성 라미네이트재가 롤 상에 권취될 때, 최종 롤은 재료의 폭에 걸친 가변 장력 및(또는) 연신으로부터 형성되는 롤 폭에 걸친 가변 직경을 갖는다. 이들 가변 직경은 재료가 가이드 롤에 걸쳐 향하고 절단 롤 상에 편평하게 놓여지지 않게 하는 경향이 있으므로 전환 과정에서의 풀려지는 어려움을 야기시킨다.
이들 및 다른 이유로, 더 적은 비용으로 성능 및 외관을 개선하기 위해, 높고 낮은 장력 대역을 형성하는 별도의 단계를 필요로 하지 않는, 재료 폭에 걸쳐 다른 장력 대역을 갖는 표적화된 탄성 라미네이트재를 필요로 한다. 또한, 라미네이트재가 용이한 가공을 위해 롤 폭에 걸쳐 균일한 직경을 갖는 롤 상에 권취될 수 있게 하는, 통상의 탄성 라미네이트재의 통상의 제조 방법에 비해 더 용이하고 더 경제적인 표적화된 탄성 재료의 제조 방법을 필요로 한다.
발명의 요약
본 발명은 하나 이상의 낮은 장력 대역 및 하나 이상의 높은 장력 대역을 갖는 표적화된 탄성 라미네이트 (TEL) 재료에 관한 것이다. 표적화된 탄성 라미네이트재는 2개의 표면 재료에 결합된 일련의 연속 엘라스토머 필라멘트를 가질 수 있다. 한 실시태양에서, 하나 이상의 높은 장력 대역은 더 높은 기초 중량을 가질 수 있으며, 하나 이상의 낮은 장력 대역은 더 낮은 기초 중량을 가질 수 있고, 그 둘다는 동일한 압출 단계에서 동일한 중합체 재료로부터 형성된다. 다른 실시태양에서, 하나 이상의 낮은 장력 대역은 제1 탄성 중합체 또는 중합체 블렌드로 제조된 다수의 제1 필라멘트를 가질 수 있으며, 하나 이상의 높은 장력 대역은 제2 탄성 중합체 또는 중합체 블렌드로 제조된 다수의 제2 필라멘트를 가질 수 있고, 그 둘다는 동일한 압출 단계에서 형성되고 연신되어 두 표면재에 결합된다. 재료의 높은 장력 대역은 낮은 장력 대역 내의 필라멘트 보다 더 높은 탄성 장력을 가진 중합체 또는 중합체 블렌드로 제조된 필라멘트를 가질 수 있다. 높은 장력 대역 내의 중합체 블렌드는 낮은 장력 대역 내의 중합체 블렌드와 동일한 기재 중합체를일부 포함할 수 있지만, 제2 성분은 다른 백분율로 갖는다. 별법으로, 높은 장력 대역 및 낮은 장력 대역의 중합체 블렌드는 다른 탄성 기재 중합체를 포함할 수 있다.
본 발명의 표적화된 탄성 재료는 착용자의 허리, 다리, 팔 등을 위한 하나 이상의 가먼트 개구부를 갖는 가먼트에 사용될 수 있다. 높고 낮은 장력 대역은 가먼트 개구부(들)과 계획적으로 정렬될 수 있다. TEL은 실질적으로 균일한 외관을 가질 수 있으며 그것에 부착되는 별도로 제조된 탄성 밴드를 갖지 않는다. 또한, TEL은 다른 영역에서 다른 탄성 특성을 가질 수 있으며, 하나 이상의 가먼트 개구부와 정렬된 또한 그 부근의 영역에서 더 큰 탄성 장력 및(또는) 더 큰 신도를 나타낸다. 탄성 라미네이트는 더 직물 처럼 보이는 그의 주위 직물에 대해 더 양호한 부착력을 제공하며, 증점 탄성 섬유의 사용에 의해 야기되는 탄성 스트랜드 미끄러짐을 해소하고, 수주 압출 다이의 배제와 같은 가공상의 이점을 제공하며, 더 작은 탄성 재료 스트립을 형성하기 위해 절단될 때와 같은 더 양호한 가공후 외관을 제공하고, 적층의 결과로서 연신 및 더 양호한 응력 이완 성능을 제공할 것이다. 또한, 가먼트는 별도로 제조되어 별도로 부착된 탄성 밴드의 사용 없이 본 발명에 따라 생산될 수 있고 개구부에서 하나 이상의 탄성 밴드를 갖는 통상의 가먼트 보다 제조하기가 더 쉽고 더 경제적이다.
높은 장력 대역 및 낮은 장력 대역은 가공 장치 및 예상된 용도에 따라서 0.5 inch 미만 내지 50 inch 이상의 폭을 가질 수 있다. 예를 들면, 배변연습용 팬츠와 같은 일회용 흡수성 제품에서, 약 0.5 내지 3 inch의 폭을 가진 하나 이상의 높은 장력 대역은 재료 시트의 나머지 폭을 커버하는 낮은 장력 대역에 인접하여 형성될 수 있다. 높은 장력 대역은 직물의 50% 신장시에 낮은 장력 대역의 장력 보다 1 내지 8배, 별법으로 약 2 내지 4배 더 큰 장력을 가질 수 있다.
본 발명의 한 실시태양에서, TEL은 수직 필라멘트 연신 결합된 라미네이트 (VF SBL) 방법에 의해 제조된다. 또다른 바람직한 실시태양에서, TEL은 라이트 (Wright)의 미국 특허 제5,385,775호에 기재된 방법을 변형한 연속 필라멘트 연신 결합된 라미네이트 (CF SBL) 방법에 의해 제조된다. 어느 경우에든, 단일 중합체 또는 중합체 블렌드로 제조된 제1 부직 웹은 제2 필라멘트의 제2 대역에 인접한 제1 필라멘트의 제1 대역을 함유하며, 제1 및 제2 대역은 다른 평균 기초 중량을 갖는다. 다수의 제1 필라멘트는 압출되고, 냉각되고 연신되어 하나 이상의 낮은 장력 대역을 형성하고 다수의 제2 필라멘트는 압출되고, 냉각되고 연신되어 하나 이상의 높은 장력 대역을 형성한다. 제1 및 제2 필라멘트는 단일 다이를 통해 압출될 수 있다. 연신 결합된 TEL을 제조하기 위하여, 필라멘트는 그의 초기 길이의 약 2 내지 약 8배로 (예를 들면, 균일하게) 연신된다. 제1 부직 웹은 연신된 상태이지만, 그것은 연신되지 않은 하나 이상의 또한 별법으로 2개의 중합체 층에 적층되고 결합된다. 라미네이트는 수축하게 되어 다른 대역에 해당하는 다른 장력을 갖는다.
본 발명의 또다른 실시태양에서, VF SBL 또는 CF SBL 방법은 동일한 엘라스토머 중합체 또는 중합체 블렌드의 낮은 장력 대역 필라멘트 및 높은 장력 대역 필라멘트를 갖는 단일 웹을 생산하기 위해, 서로의 옆에 인접하게 위치된 제1 및 제2다이를 갖는 제1 및 제2 방사 시스템을 갖도록 변형된다. 높은 장력 대역 내의 필라멘트는 낮은 장력 대역 내의 필라멘트 보다 더 큰 필라멘트 또는 더 높은 필라멘트 빈도수를 통해 얻어지는 더 큰 기초 중량을 갖는다. 높은 장력 대역을 형성하는데 사용되는 제2 방사구는 낮은 장력 대역을 형성하는데 사용되는 제1 방사구 보다 더 큰 압출 호울 및(또는) 더 높은 호울 빈도수를 갖는다.
본 발명의 또다른 실시태양에서, 제2 방사 시스템은 제1 다이의 옆 및(또는) 아래쪽에 위치된 개별 조절되는 다이 판 세트로 대체된다. 제2 방사 시스템은 제1 필라멘트 사이 및(또는) 그 상부에 제2 필라멘트가 배치되도록 하여 원하는 직물 대역 내의 기초 중량 및 장력을 증가시킨다.
본 발명의 또다른 실시태양에서, 엘라스토머 재료는 그것이 놓여져서 겹쳐지는 부직 섬유 웹에 대한 부착력이 탁월한 엘라스토머 필름 및 스트랜드의 혼합물 또는 복합재일 수 있다. 대안으로, 표적화된 탄성 재료는 예비 가먼트를 제조하는데 사용되는 섬유상 재료의 웹에 복합 엘라스토머를 혼입한 것일 수 있다. 또다른 대안으로서, 표적화된 탄성체는 최종 가먼트에 일체의 복합 엘라스토머와 섬유상 재료를 혼입한 것일 수 있다.
이들 및 다른 특징 및 이점은 도면과 함께 설명되는, 현재의 바람직한 실시태양의 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명확해질 것이다.
본 발명은 재료의 폭에 걸쳐 다른 탄성 장력 대역을 갖는 탄성 라미네이트재 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 하나의 바람직한 실시태양에 따라서, 제1 다이로부터 압출된 하나 이상의 낮은 장력 대역을 형성하는 다수의 제1 필라멘트 및 하나 이상의높은 장력 대역을 형성하는 다수의 제2 필라멘트를 포함하는 탄성 부직층의 개략도이다.
도 2 및 3은 차단 필름이 높은 장력 대역 및 낮은 장력 대역 중 적어도 하나에 삽입된 TEL의 단면도이다.
도 4는 부직 웹이 다른 필라멘트 밀도를 이용하여 얻어지는 높고 낮은 장력 대역을 함유하는 TEL 재료의 단면도이다.
도 5는 다른 필라멘트 밀도를 통해 높고 낮은 장력 대역의 원인이 되는 다른 기초 중량이 얻어지게 하는 다이 판의 하부 평면도이다.
도 6은 부직 웹이 다른 필라멘트 크기를 이용하여 얻어지는 높고 낮은 장력 대역을 함유하는 TEL 재료의 단면도이다.
도 7 및 8은 다른 필라멘트 크기를 통해 높고 낮은 장력 대역의 원인이 되는 다른 기초 중량이 얻어지게 하는 다이 판의 하부 평면도이다.
도 9는 본 발명의 하나의 바람직한 실시태양에 따른, 하나 이상의 낮은 장력 대역을 형성하는, 제1 다이로부터 압출된 다수의 제1 필라멘트, 및 하나 이상의 높은 장력 대역을 형성하는, 제2 다이로부터 압출된 다수의 제2 필라멘트를 포함하는 탄성 부직 웹의 개략도이다.
도 10 및 11은 차단 필름이 높은 장력 대역 및 낮은 장력 대역 중 적어도 하나에 삽입된 TEL 재료의 단면도이다.
도 12는 높고 낮은 장력 대역이 다른 중합체 또는 중합체 블렌드를 사용하여 얻어지는 TEL 재료의 단면도이다.
도 13은 더 높고 더 낮은 장력 대역을 가진 부직 웹을 제조하는데 유용한 다이 판의 하부 평면도이다.
도 14는 다른 다이 판으로부터 제공된 다른 중합체를 사용하여 얻어지는 높고 낮은 장력 대역을 가진 TEL 재료의 단면도이다.
도 15-19는 본 발명의 탄성 라미네이트재의 대표적인 예를 예시한다.
도 20은 본 발명의 한 실시태양에 따른, 연신 결합된 TEL 재료를 제조하는 하나의 연속 수직 필라멘트 방법의 개략도이다.
도 21은 본 발명의 다른 실시태양에 따른, 연신 결합된 TEL 재료를 제조하는 다른 수직 필라멘트 방법의 개략도이다.
도 22는 본 발명의 또다른 실시태양에 따른, 연신 결합된 TEL 재료를 제조하는 또다른 수직 필라멘트 방법의 개략도이다.
도 23은 본 발명의 또다른 실시태양에 따른, 연신 결합된 TEL 재료를 제조하는 또다른 수직 필라멘트 방법의 개략도이다.
도 24는 본 발명의 한 실시태양에 따른, 연신 결합된 TEL 재료를 제조하는 하나의 연속 수직 필라멘트 방법의 개략도이다.
도 25는 본 발명의 다른 실시태양에 따른, 연신 결합된 TEL 재료를 제조하는 다른 수직 필라멘트 방법의 개략도이다.
도 26은 본 발명에 따라 가먼트를 제조하는데 유용한 탄성 라미네이트 및 표적화된 탄성 재료의 대표적인 제조 방법을 예시한다.
도 27은 본 발명에 따라 가먼트를 제조하는데 유용한 탄성 라미네이트 및 표적화된 탄성 재료의 다른 제조 방법의 개략도이다.
도 28은 도 26의 장치와 함께 사용될 수 있는, 제1 롤러와 관련된 압출기 다이의 측면도를 나타낸다.
도 29는 본 발명의 한 실시태양에 따른, 연신 결합된 TEL 라미네이트재를 제조하는 수평 연속 필라멘트 방법의 사시도이다.
도 30은 연신 결합된 TEL 재료를 제조하는 혼성 수평 연속 필라멘트 및 수직 필라멘트 방법의 사시도이다.
도 31은 접착제가 횡방향으로 감소되면서 탄성 필라멘트에 도포되는 하나의 예시적인 접착제 분무 패턴을 나타낸다.
도 32는 제2의 예시적인 접착제 분무 패턴을 나타낸다.
도 33은 제3의 예시적인 접착제 분무 패턴을 나타낸다.
도 34는 소용돌이형 구조의 제4의 예시적인 접착제 분무 패턴을 나타낸다.
도 35는 더욱 불규칙적이며 탄성 필라멘트와 수직 배향인 접착제 선을 큰 백분율로 제공하는 제5의 예시적인 접착제 분무 패턴을 나타낸다.
도 36은 횡기계 방향으로 접착제 선이 감소된 제6의 예시적인 접착제 분무 패턴을 예시한다.
도 37은 "체인-링크 담장"과 유사한 제7의 예시적인 접착제 분무 패턴을 나타낸다.
도 38은 하나의 예시적인 접착제 분무 패턴 중의 예시적인 결합 각을 나타낸다.
도 39는 결합 패턴 및 탄성 스트랜드 또는 필라멘트 단위 길이 당 결합 수를 계산하는 방법을 예시한다.
도 40은 가먼트 개구부와 정렬된 또한 그 부근의 표적화된 탄성 개스킷 영역을 갖는, 본 발명에 따른 팬츠형 흡수성 가먼트의 사시도를 예시한다.
도 41은 착용자에서 먼쪽으로 향한 면을 나타낸, 도 40에 나타낸 가먼트의 평면도이다.
도 42는 착용자를 향한 면을 나타낸, 도 40에 나타낸 가먼트의 평면도이다.
도 43은 TE 및 비-TE 재료의 체온에서의 응력 이완 거동을 예시한다.
도 44는 TE 및 비-TE 재료의 히스테리시스 거동을 예시한다.
도 45는 TE 및 비-TE 재료의 스트레치-투-스탑 거동을 예시한다.
<정의>
용어 "표적화된 탄성 라미네이트" 또는 "TEL"은 라미네이트가 폭에 수직인 세로 방향으로 연신될 때 웹의 폭에 걸쳐 다른 탄성 장력의 다른 대역이 존재하는, 하나 이상의 탄성 부직 필라멘트 웹을 갖는 탄성 라미네이트를 의미한다. 다른 대역은, 필수적인 것은 아니지만, 다른 파단점 신도 또는 회복력을 가질 수 있다. 중요한 것은 라미네이트가 선택된 양으로 균일하게 연신될 때 다른 대역이 다른 정도의 수축력을 나타내는 것이다. 탄성 부직 필라멘트 웹이 하나 이상의 다른 층에 적층됨으로써, 그 라미네이트는 부직 필라멘트 웹 내의 높고 낮은 장력 대역에 해당하는 대역내의 다른 정도의 탄성 장력을 나타낸다.
용어 "표적화된 탄성 연신 결합된 라미네이트" 또는 "TE SBL"은 다른 탄성장력의 대역을 갖는 탄성 부직 필라멘트 웹을 연신시키고, 다른 층이 그것에 결합될 때 탄성 부직 필라멘트 웹의 연신된 상태를 유지하고 결합 후에 TEL을 이완시킴으로써 형성되는 TEL을 의미한다.
용어 "수직 필라멘트 연신 결합된 라미네이트" 또는 "VF SBL"은 본원에 설명된 바와 같은, 연속 수직 필라멘트 방법을 이용하여 제조된 연신 결합된 라미네이트를 의미한다.
용어 "연속 필라멘트 연신 결합된 라미네이트" 또는 "CF SBL"은 본원에 설명된 바와 같은, 연속 수평 필라멘트 방법을 이용하여 제조된 연신 결합된 라미네이트를 의미한다.
용어 "탄성 장력"은 탄성 재료 (또는 그의 선택된 대역)을 원하는 신장 백분율로 연신시키는데 필요한, 단위 폭 당 힘의 양을 의미한다.
용어 "낮은 장력 대역" 또는 더 낮은 장력 대역"은 연신력 또는 바이어싱력이 연신 결합된 라미네이트 재료에 가해질 때, 높은 장력 대역의 필라멘트(들)에 비해 낮은 탄성 장력 특징을 가진 하나 이상의 필라멘트를 가진 연신 결합된 라미네이트 재료 내의 대역 또는 영역을 의미한다. 따라서, 바이어싱력이 재료에 가해질 때, 낮은 장력 대역은 높은 장력 대역 보다 더 쉽게 연신될 것이다. 직물의 50% 신장시에, 높은 장력 대역은 낮은 장력 대역 보다 10% 이상 더 큰, 적합하게는 50% 이상 더 큰, 대안으로 약 100-800% 더 큰 또는 약 150-300% 더 큰 탄성 장력을 나타낼 수 있다.
용어 "높은 장력 대역" 또는 더 높은 장력 대역"은 연신력 또는 바이어싱력이 연신 결합된 라미네이트 재료에 가해질 때, 낮은 장력 대역의 필라멘트(들)에 비해 높은 탄성 장력 특징을 가진 하나 이상의 필라멘트를 가진 연신 결합된 라미네이트 재료 내의 대역 또는 영역을 의미한다. 따라서, 바이어싱력이 재료에 가해질 때, 높은 장력 대역은 낮은 장력 대역 보다 덜 쉽게 연신될 것이다. 따라서, 높은 장력 대역은 낮은 장력 대역 보다 더 높은 장력을 갖는다. 용어 "높은 장력 대역" 및 "낮은 장력 대역"은 상대적이며, 그 재료는 다른 장력의 다수의 대역을 가질 수 있다.
용어 "부직포 또는 부직 웹"이란 사이에 넣어진 개개의 섬유 또는 필라멘트의 구조를 갖지만, 편직물에서와 같이 확인가능할 정도의 방식으로 갖지 않는 웹을 의미한다. 용어 "섬유" 및 "필라멘트"는 본원에서 상호교환적으로 사용된다. 부직포 또는 부직 웹은 많은 방법들, 예를 들면 멜트블로잉 방법, 스펀본딩 방법, 에어 레잉 방법 및 본디드 카디드 웹 방법으로부터 형성되어 왔다. 이 용어는 또한 좁은 스트립으로 절단되고, 천공되고 공기가 통과하도록 처리된 필름을 포함한다. 부직포의 기초 중량은 일반적으로 재료의 평방 야드 당의 온스 (osy) 또는 평방 미터 당의 그램 (gsm)으로 표현되고, 섬유 직경은 일반적으로 미크론으로 표현된다 (osy로부터 gsm으로 전환시키기 위해서는 osy에 33.91을 곱하면 된다).
용어 "미세섬유"란 약 75 미크론을 넘는 평균 직경을 갖는, 예를 들면 약 1 미크론 내지 약 50 미크론의 평균 직경을 갖는, 더욱 특히 약 1 미크론 내지 약 30 미크론의 평균 직경을 갖는 작은 직경의 섬유를 의미한다.
용어 "스펀본드 섬유"란 용융 열가소성 재료가 원형 또는 다른 형태를 갖는방사구의 다수의 미세한 모관으로부터 필라멘트로서 압출되고, 그후에 압출된 필라멘트의 직경이 예를 들면 아펠 (Appel) 등의 미국 특허 제4,340,563호, 도르쉬너 (Dorschner) 등의 미국 특허 제3,692,618호, 마쯔끼 (Matsuki) 등의 미국 특허 제3,802,817호, 키니 (Kinney)의 미국 특허 제3,338,992호 및 3,341,394호, 하트만 (Hartman)의 미국 특허 제3,502,763호, 피터슨 (Petersen)의 미국 특허 제3,502,538호 및 도보 (Dobo) 등의 미국 특허 제3,542,615호에서와 같이 급격하게 감소되도록 형성되는 작은 직경의 섬유를 의미한다. 스펀본드 섬유는 그것이 연신 유닛에 유입될 때 또는 그것이 수집 표면 상에 퇴적될 때 급냉되어 표면에 대해 일반적으로 점착성이 아니다. 스펀본드 섬유는 일반적으로 연속적이며 7 미크론을 초과하는, 대체로는 약 10 내지 30 미크론의 평균 직경을 가질 수 있다.
용어 "멜트블로운 섬유"란 용융된 열가소성 재료를 다수의 미세한, 일반적으로 원형인 다이 모관을 통해, 용융된 열가소성 재료의 필라멘트를 섬세화 (纖細化)시켜 그의 직경을 감소시켜 미세섬유 직경이 될 수 있게 하는 수렴 고속 열기 (예를 들면, 공기) 스트림에 용융 사 또는 필라멘트로서 압출시킴으로써 형성된 섬유를 의미한다. 그후에, 멜트블로운 섬유는 고속 가스 스트림에 의해 운반되고 수집 표면 상에 퇴적되어 불규칙하게 분산된 멜트블로운 섬유의 웹을 형성한다. 그러한 방법은 예를 들면, 부틴 (Butin) 등의 미국 특허 제3,849,241호에 개시되어 있다. 멜트블로운 섬유는 연속 또는 불연속일 수 있는 미세섬유이고, 일반적으로 직경이 10 미크론 보다 작고, 수집 표면 상에 퇴적되었을 때 일반적으로 점착성이다. 본 발명에 사용된 멜트블로운 섬유는 실질적으로 연속인 것이 바람직하다.
용어 "중합체"는 단독중합체, 공중합체, 예를 들면 블록, 그래프트, 랜덤 및 교대 공중합체, 삼원공중합체 등 및 그의 블렌드 및 변형을 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 특별하게 제한되지 않으면 용어 "중합체"는 재료의 모든 가능한 기하학적 형태를 포함할 것이다. 이 형태는 이소택틱, 신디오택틱 및 어택틱 대칭을 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
용어 "실질적으로 연속인 필라멘트 또는 섬유"는 부직 웹 또는 부직포로 형성되기 전에 그의 원래 길이로부터 절단되지 않는, 스펀본디드 및 멜트블로운 섬유를 포함하지만 이에 제한되지는 않는, 방사구로부터 압출에 의해 제조된 필라멘트 또는 섬유를 의미한다. 실질적으로 연속인 필라멘트 또는 섬유는 약 15 ㎝ 초과 내지는 1 m를 넘고 형성되는 부직 웹 또는 부직포 길이 이하의 길이를 가질 수 있다. "실질적으로 연속인 필라멘트 또는 섬유"의 정의는 부직 웹 또는 부직포로 형성되기 전에는 절단되지 않지만 부직 웹 또는 부직포가 절단될 때 나중에 절단되는 것을 포함한다.
용어 "섬유" 또는 "섬유상"은 입상 재료의 길이 대 직경 비가 약 10을 넘는 입상 재료에 관한 것을 의미한다. 반대로, "비섬유" 또는 "비섬유상" 재료는 입상 재료의 길이 대 직경 비가 약 10 이하인 입상 재료에 관한 것을 의미한다.
용어 "탄성" 및 "엘라스토머"는 일반적으로 변형력이 제거될 때 변형 후에 그의 형태를 회복할 수 있는 재료를 의미하는 것으로 상호교환적으로 사용된다. 특별하게는, 본원에 사용될 때 탄성 또는 엘라스토머는 바이어싱력을 가할 때 재료가 그의 이완된 바이어스되지 않은 길이 보다 약 50% 이상 더 큰 연신된 바이어스길이로 연신될 수 있도록 하고, 재료가 연신 신장력의 해제 시에 그의 신장의 40% 이상을 회복하도록 하는 임의의 재료의 특성을 의미한다. 엘라스토머 재료의 이 정의를 만족시킬 가설적인 예는 1.50 inch 이상으로 신장될 수 있고 1.50 inch로 신장되고 해제될 때 1.30 inch 이하의 길이로 회복할 재료의 1 inch 샘플일 것이다. 많은 탄성 재료는 그의 이완된 길이의 50%를 훨씬 넘게 연신될 수 있고 이들 중 많은 것은 연신 신장력의 해제 시에 실질적으로 그의 원래의 이완된 길이로 회복될 것이다. 이들 후자 부류의 재료는 일반적으로 본 발명의 목적에 유리하다.
용어 "회복" 또는 "수축"은 바이어싱력을 가하여 재료를 연신시킨 이후 바이어싱력 종결 시의 연신된 재료의 축소와 관련된다.
용어 "일련"이란 하나 이상의 부재를 포함한 세트를 의미한다.
용어 "잔류변형율 (set)"은 바이어싱력이 가해지기 전과 가해진 후의 탄성 재료 사이의 차이를 의미한다. 그것은 원래의 비연신된 재료 길이의 백분율로서 측정된다. 예를 들면, 1.0 inch의 탄성 재료 샘플이 1.50 inch로 연신되고, 바이어싱력이 제거된 후에 1.20 inch로 회복된다면 그것은 20%의 "잔류변형율"을 가질 것이다.
용어 "비탄성"은 탄성이 아닌 재료를 의미한다.
용어 "개스킷" 또는 "개스킷 영역"은 사용 중에 착용자의 몸에 대해 적당한 정도의 탄성 장력을 나타내고, 가먼트의 내부 및 외부 사이의 가먼트 개구부를 통한 액체 및 다른 재료의 흐름을 제한하는 가먼트의 영역을 의미한다. 용어 "유체 밀폐 개스킷"은 이들 용어와 유의어이다.
"표적화된 탄성 영역"은 인접 또는 주위 영역 보다 더 큰 탄성 장력 및(또는) 신도를 갖는, 단일 복합 재료 또는 층 내의 분리된, 종종 상대적으로 좁은 영역 또는 대역을 의미한다.
용어 "신도"는 탄성 재료가 일정 거리 만큼 연신되도록 하는 능력을 의미하며, 더 큰 신도는 더 낮은 신도를 갖는 탄성 재료 보다 더 큰 거리 만큼 연신될 수 있는 탄성 재료를 의미한다.
용어 "스트레치-투-스탑" 또는 "STS"은 2000 g의 인장 하중 하에 놓여질 때의 탄성 재료의 신장 백분율을 나타낸다.
용어 "가먼트"는 개인 위생용 가먼트, 의료용 가먼트 등을 포함한다. 용어 "일회용 가먼트"는 전형적으로 1-5회 사용 후에 폐기되는 가먼트를 포함한다. 용어 "개인 위생용 가먼트"는 기저귀, 배변연습용 팬츠, 수영복, 흡수성 언더팬츠, 성인 실금용품, 여성 위생용품 등을 포함한다. 본 발명의 목적을 위하여, 유아용 와이프는 개인 위생용 가먼트로서 고려된다. 용어 "의료용 가먼트"는 의료용 (즉, 보호용 및(또는) 외과용) 가운, 캡, 글러브, 드레이프, 안면 마스크 등을 포함한다. 용어 "산업용 작업복 가먼트"는 실험실용 코트, 커버롤 등을 포함한다.
"내측" 및 "외측"은 제품의 중앙에 대한 위치, 특히 제품의 세로방향 및 가로방향 중앙에 대해 가로방향으로 및(또는) 세로방향으로 더 가깝거나 또는 더 먼 것을 의미하며, 근위 및 원위와 유사하다.
용어 "필름"은 폭이 높이를 초과하고 청구된 발명을 성취하는데 필요한 필수적인 기능적 이점 및 구조를 제공하는 제조 제품을 의미한다.
용어 "스트랜드"는 폭이 필름 미만이고 본 발명에 따른 필름에 고정되기에 적합한 제조 제품을 의미한다.
용어 "열가소성"은 열에 노출될 때 연화되고 실온으로 냉각될 때 그의 원래 상태로 실질적으로 회복되는 재료를 설명하는 것을 의미한다.
용어 "열경화성"은 영구적으로 가교결합될 수 있는 재료를 설명한다.
용어 "가교결합"에 관해서 보면, 선형 분자가 중요하긴 하지만, 그것이 가능한 중합체 분자의 유일한 유형 만은 아니다. 분지 및 가교결합된 중합체 분자는 또한 중합체의 구조 및 특성에서 중요한 역할을 한다. 추가의 중합체 사슬이 선형 중합체 사슬의 골격에서 벗어날 때, 분지된 것으로 불리운다. 분지는 분지로서 작용하는 능력을 가진 단량체를 첨가함으로써 의도적으로 도입된다. 도입된 분지의 양은 중합체 분자를 완전히 특징화하기 위해 상세화되어야 한다. 분지점은 접합점으로서 불리운다. 접합점의 정도가 적으면, 분자는 사슬 말단의 수에 의해 특징화될 수 있다. 예를 들면, 두 선형 분자는 4개의 사슬 말단을 갖는다. 이 선형 분자 중 하나가 다른 선형 분자의 중간에 부착된다면, 결과 구조는 "T"와 유사한 것으로 보인다. 이 "T" 분자의 사슬 말단의 총 수는 3이다. 다른 "T"를 또다른 "T"의 말단에 추가하면 4개의 사슬 말단을 갖게 될 것이다. 형성된 접합점이 결정적인 정도에 도달할 때 까지 이 과정은 계속될 수 있다. 사슬 말단의 추가의 커플링은 용매 가용성이고 열가공성인 분지된 중합체를 불융성 및 불용성 중합체 재료로 변형시키는 전이를 유도한다. 그러한 재료 내의 접합점의 수는 중합체 분자가 이론적으로 3차원적 네트워크 구조를 갖는 하나의 거대한 분자인 것으로 간주될 정도로 높게 된다. 이러한 상태가 이루어질 때, 그것은 가교결합되는 것으로 불리운다. 중합체 분자는 여러 방식으로 화학 상태를 변화시키거나 또는 그것을 고에너지 빔, 예를 들면 UV, 감마선, e-빔 등으로 조사함으로써 가교결합될 수 있다. 화학적 가교결합의 몇가지 예는 1) 황과 가교결합된, 천연 고무인 시스-1,4-폴리이소프렌 (이것은 1839년에 굳이어 (Goodyear)에 의해 발견되었으며, 이 반응은 또한 가황화로서 알려져 있음), 2) 디비닐 단량체와 가교결합된 비닐 중합체, 예를 들면 디비닐 벤젠의 존재하에 중합된 폴리스티렌, 3) 2보다 많은 관능가의 단량체로부터 제조된 축합 중합체, 예를 들면 일부 글리세롤 또는 트리카르복실산으로 형성된 폴리에스테르 및 4) 벤조일 퍼옥시드의 반응에 의해 가교결합된 폴리실리콘이다. 고 에너지 전자 빔에 의한 가교결합의 예는 방사선에 의한 폴리에틸렌의 가교결합이다.
본 발명에 따라서, 그의 폭에 걸쳐 다른 장력 대역을 갖는 표적화된 탄성 라미네이트재 (TEL)가 제공된다. 도 1에 나타낸 바와 같이, TEL은 다수의 엘라스토머 제1 필라멘트 (12)를 갖는 하나 이상의 낮은 장력 대역 (10) 및 다수의 엘라스토머 제2 필라멘트 (16)를 갖는 하나 이상의 높은 장력 대역 (14)을 포함하는 탄성 부직층 (6)을 포함한다. 제1 필라멘트 (12) 및 제2 필라멘트 (16)는 동일한 엘라스토머 중합체 또는 중합체 블렌드 (즉, 실질적으로 동일한 조성을 가짐)로 제조될 수 있다. 별법으로, 제1 필라멘트 (12) 및 제2 필라멘트 (16)는 다른 중합체 또는 중합체 블렌드 (즉, 다른 조성을 가짐)로 제조될 수 있다. TEL 재료는 다수의 높고 낮은 장력 대역을 가질 수 있으며, 각 대역은 다른 평균 탄성 장력 및 다른 극한 신도를 가질 수 있다. 다시, 재료의 장력은 재료를 일정한 신도로 연신시키는데 필요한 단위 폭 당 힘의 양이다. 극한 신도는 재료가 영구적인 변형을 일으키지 않고 연신될 수 있는 단위 길이 당 극한 길이이다.
한 실시태양에서, 하나 이상의 낮은 장력 대역 (10)은 하나 이상의 높은 장력 대역 (14)의 옆에 인접한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 다수의 제1 필라멘트 (12)는 제1 다이 (30)로부터 압출되어 낮은 장력 대역 (10)을 형성한다. 다수의 제2 필라멘트 (16)는 제1 다이 (30)로부터 압출되어 낮은 장력 대역 (10)의 옆에 인접한 높은 장력 대역 (14)을 형성한다. 다른 실시태양에서, 낮은 장력 대역 (10) 및 높은 장력 대역 (14)은 서로 옆으로 이격된다. 또다른 실시태양에서, 높은 장력 대역 (14)의 적어도 일부는 낮은 장력 대역 (10)의 일부에 겹쳐진다.
도 2 및 3은 본 발명에 따른 TEL 재료의 두 실시태양을 나타낸다. TEL 재료를 제조하는데 사용될 수 있는 방법의 몇가지 예는 도 20-23, 29 및 30에 예시된다. 도 2 및 3에 나타낸 바와 같이, TEL (5)은 낮은 장력 대역 (10)을 형성하는 제1 필라멘트 (12) 및 높은 장력 대역 (14)을 형성하는 제2 필라멘트 (16)의 제1 면에 결합된 제1 표면재 (18)를 포함할 수 있다. TEL (5)은 또한 낮은 장력 대역 (10)을 형성하는 제1 필라멘트 (12) 및 높은 장력 대역 (14)을 형성하는 제2 필라멘트 (16)의 제2 면에 결합된 대향된 제2 표면재 (20)를 포함할 수 있다. 제1 표면재 (18) 및 제2 표면재 (20)의 각각은 부직 웹, 예를 들면 스펀본디드 웹 또는 멜트블로운 웹, 직물 웹, 필름 또는 멜트블로운 연속 필라멘트 복합 웹을 포함할수 있다. 제1 표면재 (18) 및 제2 표면재 (20)는 상기 "정의"란에 기재된 스펀본딩 및 멜트블로잉 방법을 포함한 통상의 방법을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 표면재는 약 0.1-4.0 osy, 적합하게는 0.2-2.0 osy 또는 약 0.4-0.6 osy의 기초 중량을 갖는 스펀본디드 웹을 포함할 수 있다. 제1 표면재 (18) 및 제2 표면재 (20)는 동일하거나 유사한 재료 또는 다른 재료를 포함할 수 있다.
제1 표면재 (18) 및 제2 표면재 (20)는 접착제, 예를 들면 핀들리(Findley) H2525A, H2525 또는 H2096과 같은 엘라스토머 접착제에 의해 제1 필라멘트 (12) 및 제2 필라멘트 (16)에 결합될 수 있다. 당 업계의 숙련인에게 잘 알려진 다른 결합 수단, 예를 들면 열 결합, 초음파 결합, 기계적 스티칭 등이 제1 표면재 (18) 및 제2 표면재 (20)를 필라멘트 (12 및 16)에 결합시키는데 사용될 수도 있다.
본 발명의 한 실시태양에서, 차단 필름 (75), 적합하게는 중합체 필름, 더욱 적합하게는 폴리에틸렌 필름과 같은 폴리올레핀 필름이 제1 필라멘트 (12) 및(또는) 제2 필라멘트 (16)의 층 사이에 (도 2), 및(또는) 제1 필라멘트 (12) 및(또는) 제2 필라멘트 (16)의 층 및 제1 표면재 (18) 및(또는) 제2 표면재 (20) 사이에 (도 3) 위치될 수 있다.
도 4-8은 엘라스토머 부직 웹 (6)을 제조하는데 유용한 각종 TEL 라미네이트 및 다이 배열을 예시한다. 도 4의 라미네이트에서, 부직 웹 (80)은 단일 행 (83)으로 배열된 다수의 동일 크기의 탄성 필라멘트를 포함한다. 웹 (80)의 더 높은 장력 영역 (85)에서, 필라멘트 (16)는 실질적으로 균일하게 이격되고 비교적 서로 가깝다. 웹 (80)의 2개의 더 낮은 장력 영역 (87)에서, 필라멘트 (12)는 실질적으로 균일하게 이격되어 있지만 서로 더 멀리 있다. 더 높은 장력 대역 (85)은 상대적으로 더 높은 밀도 (단위 단면적 당 필라멘트의 수가 상대적으로 더 많음)를 가진 필라멘트 (16)를 함유함으로써 더 높은 부직 웹 기초 중량 및 더 높은 탄성 장력을 갖게 된다. 더 낮은 장력 영역 (87)은 상대적으로 더 낮은 밀도 (단위 단면적 당 필라멘트의 수가 상대적으로 더 적음)를 가진 필라멘트 (12)를 함유함으로써 더 낮은 부직 웹 기초 중량 및 더 낮은 탄성 장력을 갖게 된다. 부직 웹 (80)은 상기한 임의의 재료일 수 있는 표면층 (90 및 92) 사이에 적층될 수 있다. 필라멘트 (12 및 16)는 단일 다이 또는 다이 배열의 다른 대역으로부터 또는 2개 이상의 다른 다이로부터 압출될 수 있다.
도 5는 도 4에 나타낸 부직 웹 (80)을 제조하도록 작동되는 다이 (30)의 실시태양을 예시한다. 도 5에서, 다이 개구 (31)는 1개가 아닌 2개의 행 (33 및 39)으로 배열되고 행 (33) 내의 개개의 개구 (31)가 행 (39) 내의 개구 (31) 바로 위에 있지 않도록 엇갈린다. 형성된 부직 웹이 롤러 또는 콘베이어와 접촉될 때, 압출된 필라멘트는 평행 방식으로 정렬되는 경향이 있을 수 있다. 다이 개구 (31)는 필라멘트 밀도의 소정의 변화에 상응하게, 말단 영역 (37)에서 보다 중앙 영역 (35)에서 더 높은 빈도수를 갖는다.
도 6의 라미네이트에서, 웹 (80)은 단일 행 (83)으로 배열된 다수의 필라멘트를 포함한다. 이 실시태양에서, 웹의 중앙 (높은 장력) 영역 (85) 내의 필라멘트 (16)는 말단 (낮은 장력) 영역 (87) 내의 필라멘트 (12) 보다 더 큰 크기를 갖는다. 더 큰 직경의 필라멘트 (16)는 상대적으로 더 큰 크기를 가지며, 이는 더높은 부직 웹 기초 중량 및 더 높은 탄성 장력을 갖게 한다. 더 작은 직경의 필라멘트 (12)는 상대적으로 더 작은 크기를 가지며, 이는 더 낮은 부직 웹 기초 중량 및 더 낮은 탄성 장력을 갖게 한다.
도 7은 도 6에 나타낸 부직 웹 (80)을 제조하도록 작동되는 다이 (30)의 실시태양을 예시한다. 도 7에서, 다이 개구 (31a 및 31b)는 1개가 아닌 2개의 행 (33 및 39)으로 배열되고 행 (33) 내의 개개의 개구 (31a 및 31b)가 행 (39) 내의 개구 (31a 및 31b) 바로 위에 있지 않도록 엇갈린다. 또한, 형성된 부직 웹이 롤러 또는 콘베이어와 접촉될 때, 필라멘트는 평행 방식으로 정렬되는 경향이 있을 수 있다.
도 8의 다이는 얼마나 많은 높고 낮은 장력 대역이 단일 부직 웹 내에 형성될 수 있는 가를 예시한다. 다이 (30)의 중앙 영역 (35)은 큰 직경의 개구 (31)를 포함하며, 그것은 더 높은 기초 중량, 더 높은 장력 대역을 형성하는데 이용된다. 중앙 영역 (35)의 양측에 위치한 중간 대역 (41)은 그들 사이에 큰 간격을 가진 작은 직경의 개구 (31)를 포함하며, 그것은 더 낮은 기초 중량, 더 낮은 장력 대역을 형성하는데 이용된다. 큰 직경의 다이 개구를 가진 중앙 영역 (35)과 유사하게 구성된 제1 말단 대역 (43)은 형성된 부직 웹 내에 더 높은 기초 중량, 더 높은 장력 대역을 형성하는데 이용된다. 함께 밀접하게 이격된 더 작은 직경의 다이 개구를 갖도록 구성된 제2 말단 영역 (45)도 또한 더 높은 기초 중량, 더 높은 장력 대역을 형성하는데 이용된다. 요약하면, 더 높은 기초 중량 및 더 높은 탄성 장력의 대역은 a) 임의의 직경을 갖지만 인접한 더 낮은 장력 대역에서 보다 더 높은 부직웹 밀도 (단위 단면적 당 더 많은 필라멘트)를 갖는 필라멘트를 이용하여 및(또는) b) 인접한 대역에서 보다 더 높은 직경을 갖는 필라멘트를 이용하여 엘라스토머 부직 웹 내에 형성될 수 있다.
제1 필라멘트 (12) 및 제2 필라멘트 (16)는 동일하거나 또는 다른 기초 중량, 동일하거나 또는 다른 평균 필라멘트 직경 및 동일하거나 또는 다른 필라멘트 밀도 (단위 단면적 당 필라멘트의 수로서 정의됨)를 가질 수 있다. 제1 및 제2 필라멘트 (12 및 16)의 기초 중량은 평방 미터 당의 재료의 그램 (gsm) 또는 평방 야드 당의 재료의 온스 (osy)로서 표현된다. 제1 및 제2 필라멘트 (12 및 16)는 약 2 gsm 내지 약 32 gsm, 적합하게는 약 4 gsm 내지 약 30 gsm의 제1 기초 중량을 가질 수 있다. 본 발명의 중요한 특징은 제2 필라멘트 (16)를 제조하는데 사용되는 중합체 또는 중합체 블렌드가 제1 필라멘트 (12)를 제조하는데 사용되는 중합체 또는 중합체 블렌드와 다른 장력을 가질 수 있다 (즉, 연신될 때 다른 수축력을 나타낼 수 있다)는 것이다. 따라서, TEL (5)은 제1 장력을 갖는 낮은 장력 대역 (10) 및 제1 장력 보다 큰 제2 장력을 갖는 높은 장력 대역 (14)을 포함할 수 있다. 표준 인장 시험은 낮은 장력 대역 (10) 및 높은 장력 대역 (14)에 대해 수행될 수 있으며, 여기서 재료에 가해진 하중은 신도의 함수로서 측정된다. 50% 신장시에, 높은 장력 대역 (14)은 낮은 장력 대역 (10)의 제1 장력 보다 10% 이상 더 큰, 대안으로 50% 이상 더 큰, 적합하게는 약 100-800% 더 큰, 또는 또다른 대안으로서 약 125-500% 더 큰, 또는 대안으로 약 200-400% 더 큰 제2 장력을 갖는다. 따라서, 연신될 때 낮은 장력 대역 (10)은 높은 장력 대역 (14) 보다 더 작은 수축력을 나타낸다.
도 9에 나타낸 실시태양에서, 다수의 제1 필라멘트 (12)는 제1 다이 구역 (30)으로부터 압출되어 낮은 장력 대역 (10)을 형성한다. 다수의 제2 필라멘트 (16)는 제2 다이 구역 (36)으로부터 압출되어 낮은 장력 대역 (10)의 옆에 인접한 높은 장력 대역 (14)을 형성한다. 다른 실시태양에서, 낮은 장력 대역 (10) 및 높은 장력 대역 (14)은 서로 멀리 이격되어 있다. 또다른 실시태양에서, 높은 장력 대역 (14)의 일부 또는 전부는 낮은 장력 대역 (10)의 일부에 겹쳐진다.
도 10 및 11은 본 발명의 이러한 면에 따른 TEL 재료의 두 실시태양을 나타낸다. TEL 재료를 제조하는데 이용될 수 있는 방법의 몇가지 예는 도 23-25, 29 및 30에 예시되어 있다. 도 10 및 11에 나타낸 바와 같이, 제1 표면재 (18)는 제1 필라멘트 (12) 및 제2 필라멘트 (16)의 제1 면에 결합되어 있다. TEL (5)은 또한 제1 필라멘트 (12) 및 제2 필라멘트 (16)의 제2 면에 결합된 대향된 제2 표면재 (20)를 포함할 수 있다. 제1 표면재 (18) 및 제2 표면재 (20)의 각각은 이전 실시태양에 대하여 설명된 임의의 표면재일 수 있다. 또한, 제1 표면재 (18) 및 제2 표면재 (20)는 이전 실시태양에 대하여 설명된 임의의 기술에 의해 제1 필라멘트 (12) 및 제2 필라멘트 (16)에 결합될 수 있다.
본 발명의 한 실시태양에서, 차단 필름 (75), 적합하게는 폴리에틸렌 필름과 같은 중합체 필름이 제1 필라멘트 (12) 및(또는) 제2 필라멘트 (16)의 층 사이에 (도 10), 및(또는) 제1 필라멘트 (12) 및(또는) 제2 필라멘트 (16)의 층 및 제1 표면재 (18) 및(또는) 제2 표면재 (20) 사이에 (도 11) 위치된다.
도 12-14는 엘라스토머 부직 웹 (6)을 제조하는데 유용한 일부 TEL 라미네이트 및 다이 배열을 예시한다. 도 12의 라미네이트에서, 부직 웹 (80)은 단일 행 (83)에 배열된 다수의 더 낮은 장력 탄성 필라멘트 (12) 및 더 높은 장력 탄성 필라멘트 (16)를 포함한다. 웹 (80)의 더 높은 장력 영역 (85)에서, 더 높은 장력 탄성 필라멘트 (더 높은 탄성 장력을 나타내는 탄성 중합체 또는 중합체 블렌드로 형성됨)는 서로 가깝게 배열되고 실질적으로 균일하게 이격되어 있다. 웹 (80)의 2개의 더 낮은 장력 영역 (87)에서, 다수의 더 낮은 장력 탄성 필라멘트 (12) (더 낮은 탄성 장력을 나타내는 탄성 중합체 또는 중합체 블렌드로 형성됨)는 서로 가깝게 배열되고 실질적으로 균일하게 이격되어 있다. 필라멘트 (12 및 16)는 단일 다이 또는 다일 배열의 다른 대역으로부터 또는 2개 이상의 다른 다이로부터 압출될 수 있다. 부직 웹 (80)은 상기한 임의의 표면재일 수 있는 표면층 (90 및 92) 사이에 적층될 수 있다.
도 13은 도 12에 나타낸 것과 유사한 부직 웹 (80)을 제조하는데 이용될 수 있는 단일 다이 또는 다이 어셈블리 (30)의 실시태양을 예시한다. 도 13에서, 다이 개구 (31)는 1개가 아닌 2개의 행 (33 및 39)으로 배열되고 행 (33) 내의 개개의 개구 (31)가 행 (39) 내의 개구 (31) 바로 위에 있지 않도록 엇갈린다. 형성된 부직 웹이 롤러 또는 콘베이어와 접촉될 때, 압출된 필라멘트는 평행 방식으로 정렬되는 경향이 있을 수 있다. 중앙 영역 (35) 내의 다이 개구 (31)는 제2 중합체 또는 중합체 블렌드로부터 제2 필라멘트 (16)를 압출시킨다. 말단 영역 (35 및 37) 내의 다이 개구 (31)는 제1 중합체 또는 중합체 블렌드로부터 제1 필라멘트(12)를 압출시킨다.
도 14의 라미네이트에서, 부직 웹 (80)은 아래에 기재된 바와 같이, 더 높은 장력 탄성 필라멘트 (16)의 더 좁은 밴드가 더 낮은 탄성 장력 필라멘트 (12)의 더 넓은 밴드 또는 웹 상에 압출되는 2-다이 시스템을 이용하여 생산된다. 그 결과, 부직 웹 내의 더 높은 장력 대역 (85)은 높은 장력 필라멘트 (16) 및 낮은 장력 필라멘트 (12) 둘다를 포함한다. 더 낮은 장력 대역 (87)은 더 낮은 장력 필라멘트 (12) 만을 포함한다.
도 15에 나타낸 실시태양에서, 엘라스토머 라미네이트 (410)는 제1 주요 표면 (414) 및 제2 주요 표면 (416)을 갖는 엘라스토머 필름 (412)을 포함한다. 제1 주요 표면 (414)에는 엘라스토머 재료의 스트랜드 (418)가 고정되어 있다. 필름 (412) 및 스트랜드 (총체적으로 (418))의 세로축은 동일한 방향으로 전개되며, 도 15-19에서는 예시로서 Z 방향으로 나타내어진다. 엘라스토머 스트랜드 (418)는 엘라스토머 조성물 내의 점착부여제의 배합 및 필름 주요 표면 상의 용융 분무된 접착제의 도포에 의해 필름 (412)에 고정되는 것이 적합하지만 필수적인 것은 아니다. 필름 (412)의 우측 (420) 및 좌측 (422)은 두 면 사이에 다른 정도의 장력을 부여할 수 있는 그들의 각각의 그룹화된 스트랜드 사이에 다른 간격을 가질 수 있다. 스트랜드는 탄성 라미네이트로부터 필요한 효과 및 그의 용도에 따라서 주기적으로, 비주기적으로 또한 여러 간격, 그룹화, 크기 및 탄성 재료 조성으로 배치될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들면, 도 16은 좌측 그룹이 더 큰 직경을 갖고 따라서 더 작은 직경의 우측 그룹 보다 더 높은 장력을 갖는 동일하지 않은 크기의엘라스토머 스트랜드 (418)를 예시한다. 다른 직경을 갖는 것으로 언급되긴 하지만, 본 발명의 상황에서 엘라스토머 스트랜드 (418)가 반드시 원형 단면을 가질 필요는 없음을 이해할 것이다. 도 17은 다른 크기의 스트랜드가 규칙적 또는 불규칙적 패턴으로 그룹 안에 섞여질 수 있음을 예시한다. 도 18은 각종 스트랜드 (418)가 필름 (412)의 제1 주요 표면 (414) 및 제2 주요 표면 (416) 둘다에 고정될 수 있음을 예시한다. 도 19는 필름 (412) 및 스트랜드 (418)의 라미네이트가 스트랜드 (418)에 고정된 추가의 필름 (424)을 가짐으로써 제1 또는 원래의 필름 (412)과 제2 필름 (424) 사이에 스트랜드 (418)가 끼워질 수 있게 된다. 전체적으로 라미네이트의 탄성 장력을 다양화하기 위해 라미네이트 요소의 화학적 조성과 함께 기초 중량 및 물리적 구조, 예를 들면 스트랜드상, 필름상 또는 멜트블로운 구조 및 상기 기술 모두가 이용될 수 있다. 또한, 필름 (412)의 다른 부분의 장력이 서로 다를 수 있고, 또한 스트랜드 (418) 사이의 장력도 또한 서로 다를 수 있다. 또한, 스트랜드 (418)를 부착하기 위한 지지체로서 필름 (412) 대신 그물뜨기형 시트 또는 부직 시트가 사용될 수 있다.
본원에서 엘라스토머 제1 필라멘트 (12) 및 제2 필라멘트 (16), 및 엘라스토머 필름 및 스트랜드를 제조하는데 사용하기에 적합한 재료는 디블록, 트리블록, 테트라블록 또는 기타 멀티블록 엘라스토머 공중합체, 예를 들면 올레핀계 공중합체, 예를 들면 스티렌-이소프렌-스티렌, 스티렌-부타디엔-스티렌, 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌, 스티렌-에틸렌/프로필렌-스티렌-에틸렌/프로필렌테트라블록, 또는 스티렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 (Shell Chemical Company로부터 상품명 KRATON (등록상표) 엘라스토머 수지로 판매됨); 폴리우레탄 (예를 들면 B. F. Goodrich Co.로부터 상품명 ESTANE (등록상표) 열가소성 폴리우레탄으로 판매되는 것); 폴리아미드 (예를 들면 Ato Chemical Company로부터 상품명 PEBAX (등록상표) 폴리에테르 블록 아미드로 판매되는 폴리에테르 블록 아미드); 폴리에스테르 (예를 들면, E.I. Du Pont de Nemours Co.로부터 상품명 HYTREL (등록상표) 폴리에스테르로서 판매되는 것); 및 약 0.89 g/㏄ 미만의 밀도를 가진 단일-부위 또는 메탈로센 촉매화된 폴리올레핀 (예를 들면, Dow Chemical Co.로부터 상품명 AFFINITY (등록상표)로서 판매되는 것)을 포함한다. 제1 필라멘트 (12) 및 제2 필라멘트 (16)를 제조하는데 사용되는 다른 중합체 또는 중합체 블렌드는 동일하거나 또는 다른 엘라스토머 특성을 가질 수 있다.
많은 블록 공중합체가 본 발명에 유용한 열가소성 엘라스토머 필라멘트 (12 및 16), 엘라스토머 스트랜드 (418) 및 필름 (412)을 제조하는데 사용될 수 있다. 그러한 블록 공중합체는 일반적으로 엘라스토머 미드블록 부분 B 및 열가소성 엔드블록 부분 A를 포함한다. 블록 공중합체는 또한 물리적 성질을 거의 변화시키지 않거나 또는 변화시키지 않고 (산화적 분해가 최소인 것으로 예측됨) 수회 용융되고, 성형되고 재응고될 수 있는 의미로 열가소성일 수 있다.
엔드블록 부분 A는 폴리(비닐아렌), 예를 들면 폴리스티렌을 포함할 수 있다. 미드블록 부분 B는 실질적으로 비결정성인 폴리올레핀, 예를 들면 폴리이소프렌, 에틸렌/프로필렌 중합체, 에틸렌/부틸렌 중합체, 폴리부타디엔 등 및 그의 혼합물을 포함할 수 있다.
본 발명에 유용한 적합한 블록 공중합체는 둘 이상의 실질적으로 폴리스티렌 엔드블록 부분 및 하나 이상의 실질적으로 에틸렌/부틸렌 미드블록 부분을 포함한다. 그러한 선형 블록 공중합체의 시판되는 예는 쉘 케미칼 캄파니 (Shell Chemical Company)로부터 크래톤 (KRATON) (등록상표) G1657 엘라스토머 수지로서 판매된다. 다른 적합한 엘라스토머는 또한 쉘 케미칼 캄파니로부터 판매되는 크래톤 (KRATON) (등록상표) G2760 및 크래톤 (등록상표) G2740을 포함한다.
다른 적합한 엘라스토머 중합체는 열가소성 엘라스토머 필라멘트 (12,16)를 제조하는데 사용될 수도 있다. 이들은 약 0.89 g/㏄ 미만의 밀도를 가진 엘라스토머 (단일-부위 또는 메탈로센 촉매화된) 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 및 다른 알파-올레핀 단독중합체 및 공중합체; 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체; 및 에틸렌-프로필렌, 부텐-프로필렌 및 에틸렌-프로필렌-부텐의 실질적으로 비결정성인 공중합체 및 삼원공중합체를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
단일 부위 촉매화된 엘라스토머 중합체 (예를 들면, 제한된 형태 또는 메탈로센 촉매화된 엘라스토머 중합체)는 엑손 케미칼 캄파니 (Exxon Chemical Company; Baytown, Texas) 및 다우 케미칼 캄파니 (Dow Chemical Company; Midland, Michigan)로부터 판매된다. 폴리올레핀을 제조하기 위한 단일-부위 방법은 조촉매에 의해 활성화되는 (즉, 이온화되는) 단일 부위 촉매를 사용한다.
단일-부위 촉매화된 중합체의 상업적 생산은 다소 제한되지만 발전하고 있다. 그러한 중합체는 엑손 케미칼 캄파니로부터 폴리프로필렌 기재 중합체의 경우 상품명 엑스폴 (EXXPOL) (등록상표)로 판매되며 폴리에틸렌 기재 중합체의 경우 이그잭트 (EXACT) (등록상표)로 판매된다. 다우 케미칼 캄파니에서는 엔게이지 (ENGAGE) (등록상표)라는 명칭으로 중합체가 시판된다. 이 재료는 비-입체 선택적인 단일-부위 촉매를 사용하여 생산되는 것으로 생각된다. 엑손은 일반적으로 그의 단일-부위 촉매 기술을 다중 반응 부위를 갖는 전통적인 찌글러-나타 촉매와 구별하기 위해 메탈로센 촉매로서 칭하고, 다우는 그것을 인사이트 (INSITE) (등록상표)라는 명칭하에 "제한된 형태" 촉매로서 칭한다. 다른 제조업체, 예를 들면 피나 오일 (Fina Oil), 바스프 (BASF), Amoco (아모코), 훽스트 (Hoechst) 및 모빌 (Mobil)은 이 분야에 적극적이며 이 기술에 따라서 생산된 중합체의 이용성은 차세대에 실질적으로 발전할 것으로 생각된다.
별법으로, 엘라스토머 스트랜드 (418) 및(또는) 필름 (412)은 열가공성이 아닌 중합체, 예를 들면 이.아이. 듀폰 드 네모아스 캄파니 (E.I. Du Pont de Nemours Co.)로부터 판매되는 라이크라 (LYCRA) (등록상표), 또는 필름 또는 섬유 형태의 가교결합된 천연 고무로 제조될 수 있다. 열경화성 중합체 및 스판덱스와 같은 중합체는 열가소성 중합체와 다르게 일단 가교결합되면 열가공될 수 없지만 스풀 또는 다른 형태로 얻어질 수 있고 열가소성 중합체와 동일한 방식으로 연신되고 필름 (412) 또는 스트랜드 (418)로 적용될 수 있다. 또다른 대안으로서 엘라스토머 스트랜드 (418) 및 필름 (412)은 열경화성 중합체와 같이 가공될 수 있는, 즉 연신되고, 적용되고 그후에 중합체를 가교결합시키는 방사선, 예를 들면 전자 빔 방사선, 감마 선 또는 UV 선으로 처리될 수 있는, 다우 케미칼 캄파니로부터 판매되는 어피니티 (AFFINITY) (등록상표)와 같은 열경화성 중합체로 제조될 수 있거나, 또는 중합체를 가교결합하기 위해 습윤 경화될 수 있도록 형성된 관능가를 갖는 중합체를 사용함으로써 열경화성의 기계적 특성이 향상된 중합체가 형성된다.
제1 필라멘트 (12) 및 제2 필라멘트 (16)는 또한 블렌드가 탄성을 나타낸다면, 탄성 및 비탄성 중합체의 또는 2종 이상의 탄성 중합체의 블렌드를 함유할 수 있다. 제1 필라멘트 (12) 및 제2 필라멘트 (16), 또는 스트랜드는 실질적으로 연속적이거나 또는 특정 길이를 가질 수 있지만, 바람직하게는 실질적으로 연속적일 수 있다. 실질적으로 연속인 필라멘트는 더 짧은 필라멘트 보다 더 양호한 탄성 회복율을 갖는다. 제1 및 제2 필라멘트 (12 및 16)는 원형일 수 있지만 다른 단면 형태, 예를 들면 타원형, 직사각형, 삼각형 또는 다각형을 가질 수도 있다. 제1 및 제2 필라멘트 (12 및 16) 또는 스트랜드는 동일하거나 또는 상이한 형태, 및 동일하거나 또는 상이한 크기 (예를 들면, 직경), 및 동일하거나 또는 상이한 밀도 (웹 전체의 단위 단면적 당 필라멘트의 수로 표시됨)를 가질 수 있다. 한 실시태양에서, 하나 이상의 필라멘트 또는 스트랜드는 다수의 슬롯팅된 개구를 갖는 필름 압출 다이로부터 생산된 신장된 직사각형 필름 스트립 형태일 수 있다.
언급된 바와 같이, 한 실시태양에서 제1 필라멘트 (12)는 제1 기초 중량을 가질 수 있고 제2 필라멘트 (16)는 제1 기초 중량 보다 큰 제2 기초 중량을 가질 수 있다. 한 실시태양에서, 제2 기초 중량은 제1 기초 중량 보다 10% 이상, 적합하게는 50% 이상 또는 100-800%, 대안으로는 125-500%, 또는 또다른 대안으로는 200-400% 더 크다. 제1 필라멘트 (12)는 평방 미터 당 약 2 g (gsm) 내지 약 14 gsm, 또는 약 4 gsm 내지 약 12 gsm의 제1 기초 중량을 가질 수 있으며, 제2 필라멘트 (16)는 약 10 gsm 내지 약 32 gsm, 또는 약 12 gsm 내지 약 30 gsm의 제2 기초 중량을 가질 수 있다. 따라서, TEL (5)은 제1 장력을 갖는 낮은 장력 대역 (10) 및 제1 장력 보다 큰 제2 장력을 갖는 높은 장력 대역 (14)을 갖는다.
탄성 장력은 예를 들면 MTS 신텍 모델 (Sintec Model) 1/s (MTS (Research Triangle Park, North Carolina)로부터 판매됨)를 사용하여 500 ㎜/분으로 설정된 크로스헤드 속도로 측정될 수 있다. 길이의 3 inch를 조오 내부에 클램핑시킨 (길이의 3 inch는 시험을 위해 남겨둠), 3 inch 폭 및 6 inch 길이를 가진 샘플을 사용할 수 있다. 각각의 높고 낮은 장력 영역의 장력은 시험될 TEL 재료의 일부가 60초 동안 연장된 상태 (TEL의 기계적 방향)로 유지된 후에 측정될 수 있다.
다시 도 2 및 3에 관해서 보면, 제2 필라멘트 (16)의 제2 기초 중량은 도 6 및 7에 관해서 위에 설명된 바와 같이, 더 높은 기초 중량 영역 내의 방사 호울 (31) 직경 증가의 결과로서 제1 필라멘트 (12)의 제1 기초 중량 보다 더 클 수 있다. 제1 필라멘트 (12)의 제1 평균 두께 (예를 들면, 직경) 및 제2 필라멘트 (16)의 제2 평균 두께 (예를 들면, 직경)는 약 0.010 inch 내지 약 0.040 inch, 적합하게는 약 0.020 inch 내지 약 0.032 inch일 수 있다. 필라멘트 (12 및 16)가 거의 동일한 밀도를 갖는다면 (단위 단면적 당 필라멘트의 수로서 표시됨), 제2 필라멘트 (16)는 제1 필라멘트 (12)의 평균 직경 보다 5% 이상, 적합하게는 20% 이상, 또는 40-300%, 대안으로는 50-125%, 또는 또다른 대안으로는 75-100% 더 큰 평균 직경을 가져야 한다.
별법으로, 도 4 및 5에 관해서 설명된 바와 같이, 제2 필라멘트 (16)의 제2기초 중량은 제1 스핀 판 영역 (35) 내의 방사 호울 (31)의 빈도수에 비해 제2 스핀 판 영역 (37) 내의 방사 호울 (31)의 빈도수의 증가의 결과로서 제1 필라멘트 (12)의 제1 기초 중량 보다 더 클 수 있다. 제1 필라멘트 (12)는 제1 빈도수를 가질 수 있으며 제2 필라멘트 (16)는 제곱 inch 당 약 4 호울 ("hpi") 내지 약 40 hpi, 또는 약 12 hpi 내지 약 30 hpi의 제2 빈도수를 가질 수 있다. 필라멘트 (12 및 16)가 동일한 직경을 갖는다면, 제2 빈도수는 제1 빈도수 보다 10% 이상, 적합하게는 50% 이상, 또는 100-800%, 대안으로는 125-500%, 또는 또다른 대안으로는 200-400% 더 커야 한다.
언급된 바와 같이, 또다른 실시태양에서 제1 필라멘트 (12)는 제1 엘라스토머 또는 엘라스토머 블렌드를 포함하며, 제2 필라멘트 (16)는 제1 엘라스토머 또는 엘라스토머 블렌드와 다른 인장 특성을 갖는 다른 엘라스토머 또는 엘라스토머 블렌드를 포함한다. 또다른 바람직한 실시태양에서, 제1 필라멘트 (12)는 제1 엘라스토머를 포함하며, 제2 필라멘트 (16)는 제1 엘라스토머의 양의 백분율이 다른 엘라스토머 블렌드를 포함하며, 이때 첨가된 비탄성 성분으로 인해 제2 엘라스토머 블렌드의 탄성율이 제1 엘라스토머의 탄성율 보다 더 크게 된다. 이러한 첨가된 비탄성 성분은 또한 제1 엘라스토머 블렌드에 비해 제2 엘라스토머 블렌드의 잔류변형율을 증가시킨다. 예를 들면, 제2 필라멘트는 베이스 엘라스토머로서 크래톤 (등록상표) G1730을, 가공 조제로서 폴리에틸렌 왁스를 포함할 수 있다. 제1 필라멘트는 폴리에틸렌 왁스 없이 또는 그것을 더 소량으로 하여 동일한 베이스 엘라스토머를 포함할 수 있다. 제2 필라멘트의 더 높은 탄성율 및 더 높은 잔류변형율의조합은 편평한 프로파일로 롤에 권취될 수 있는 더 높은 장력의 제2 필라멘트를 갖는 TEL (5)을 제공한다.
또다른 바람직한 실시태양에서, 제2 필라멘트 (16)는 제1 필라멘트 (12)를 형성하는데 사용된 제1 엘라스토머의 탄성율 및(또는) 기초 중량 (및 그에 따른 장력) 보다 더 큰 탄성율 및(또는) 기초 중량을 갖는, 크래톤 (등록상표) 스티렌-에틸렌/프로필렌 고무 및 폴리에틸렌 엘라스토머와 같은 엘라스토머의 블렌드를 포함할 수 있다. 폴리에틸렌 엘라스토머 첨가제는 가공 조제로서 작용하면서 제2 필라멘트 (16)에 대한 탄성율을 증가시키고 원하는 잔류변형율을 얻게 한다. 제1 및 제2 필라멘트의 이러한 조합은 편평한 프로파일로 롤에 권취될 수 있는 TEL 재료를 생산한다. 더욱 상세하게는, 낮은 장력 대역 보다 수축율이 더 낮은 높은 장력 대역을 갖는 TEL (5)은 그 TEL이 롤 상에 권취되도록 하여 TEL이 롤로부터 풀릴 때 그것이 가공 표면 상에 펼쳐지도록 롤이 그 폭 전체에 걸쳐 균일한 직경을 갖게 한다.
본 발명의 한 실시태양에서, TEL (5)은 도 20-23에 나타낸 바와 같이 수직 연속 필라멘트 연신 결합된 라미네이트 방법 (VF SBL)에 의해 생산된다. 도 20에 관해서 보면, 압출기 (도시하지 않음)는 용융 엘라스토머 재료를 제1 다이 (30)로 공급한다. 제1 다이 (30)는 도 4-8에 대해서 설명된 바와 같이 더 높고 낮은 기초 중량을 갖는, 더 높고 낮은 탄성 장력 대역을 갖는 부직포 (6)를 제공하도록 제작된 다른 영역의 방사 호울을 포함한다.
도 20에 관해서 보면, 용융된 엘라스토머 재료는 제1 스핀 판 영역 (32)으로부터 방사 호울을 통해 다수의 (바람직하게는 연속인) 엘라스토머 제1 필라멘트 (12)로서 압출된다. 마찬가지로, 동일한 중합체 재료의 다수의 (바람직하게는 연속인) 엘라스토머 제2 필라멘트 (16)는 제2 스핀 판 영역 (34)으로부터 다른 평균 직경 및(또는) 빈도수의 방사 호울을 통해 압출된다. 결과의 부직층 (6)은 제1 필라멘트 (12)에 의해 형성되는 대역 내에서 보다, 제2 필라멘트 (16)에 의해 형성되는 대역 내에서 더 높은 기초 중량을 갖는다. 다른 기초 중량은 원하는 다른 탄성 장력을 제공하도록 선택된다. 제1 및 제2 필라멘트 (12 및 16)를 압출시킨 후에, 제1 및 제2 필라멘트 (12 및 16)는 급냉되고 응고된다.
본 발명의 또다른 실시태양에서, TEL (5)은 도 24 및 25에 나타낸 바와 같이 수직 연속 필라멘트 연신 결합된 라미네이트 방법 (VF SBL)에 의해 생산된다. 도 24에 관해서 보면, 제1 압출기 (도시하지 않음)는 제1 용융 엘라스토머 중합체 또는 중합체 블렌드를 제1 다이 (30)로 공급한다. 제2 압출기 (도시하지 않음)는 제2 용융 엘라스토머 중합체 또는 중합체 블렌드를 제2 다이 (36)로 공급한다. 제1 다이 (30)는 더 낮은 장력의 (바람직하게는, 연속의) 엘라스토머 필라멘트 (12)를 압출시킨다. 제2 다이 (36)는 더 높은 장력의 (바람직하게는, 연속의) 엘라스토머 필라멘트 (16)를 압출시킨다. 필라멘트 (12 및 16)의 밴드는 함께 나란히 연결되어 균일한 높고 낮은 장력 영역 (85 및 87)을 갖는, 도 12에 나타낸 부직층 (80)을 형성할 수 있다. 별법으로, 더 높은 엘라스토머 필라멘트 (16)의 더 좁은 밴드는 필라멘트 (12)의 더 넓은 밴드 상에 압출되어 도 14에 나타낸 불균일한 더 높은 장력 영역 (85) 및 균일한 더 낮은 장력 영역 (87)을 갖는 부직층 (80)을형성할 수 있다.
제1 및 제2 필라멘트 (12 및 16)를 압출시킨 후에, 제1 및 제2 필라멘트 (12 및 16)는 급냉되고 응고된다. 바람직한 하나의 실시태양에서, 제1 및 제2 필라멘트 (12 및 16)는 그것을 제1의 일련의 냉각 롤 (44) 상에 제1 및 제2 필라멘트 (12 및 16)를 통과시킴으로써 급냉되고 응고된다. 제1의 일련의 냉각 롤 (44)은, 도 20 및 24에 나타낸 바와 같이, 1개 이상의 개개의 냉각 롤 (45), 적합하게는 2개 이상의 개개의 냉각 롤 (45 및 46)을 포함할 수 있다. 임의 수의 냉각 롤이 사용될 수 있다. 예를 들면, 제1 필라멘트 (12)는 냉각 롤 (46)과 접촉될 수 있다. 더 높은 응결체 기초 중량을 갖는 제2 필라멘트 (16)는 2개의 냉각 롤 (45 및 46) 상에 통과될 수 있다. 냉각 롤 (45 및 46)은 약 40 ℉ 내지 약 60 ℉의 온도를 가질 수 있다.
각 압출기의 다이는 도 20 및 24에 나타낸 바와 같이, 연속 필라멘트가 제1 롤러와 정해진 각 (47)으로 만나도록 제1 롤러에 대해 위치될 수 있다. 이 스트랜드 압출 형태는 회전 롤 또는 드럼 상에 용융 압출물을 퇴적시키는데 특히 유리하다. 비스듬한 또는 기울어진 배향은 필라멘트가 다이로부터 롤 접점에 대해 직각으로 빠져나올 기회를 제공하므로 개선된 방사, 더욱 효율적인 에너지 전달 및 일반적으로 더 긴 다이 수명을 갖게 한다. 이러한 개선된 구조는 필라멘트가 다이로부터 각을 이루고 빠져나와서 비교적 직선 경로를 따라서 롤 표면 상에 접점과 접촉하도록 한다. 압출기의 다이 출구와 수직 축 (또는 어느 각이 측정되는지에 따라서 제1 롤러의 수평 축) 사이의 각 (47)은 몇도 정도로 작거나 또는 90° 정도로클 수 있다. 예를 들면, 롤러에 대한 90° 압출물 배출 각은 압출기를 제1 롤러의 하류 연부 바로 위에 위치시키고 압출기 상에 측면 배출 다이 팁을 가짐으로써 이루어질 수 있다. 또한, 수직으로부터 멀어진 각, 예를 들면 약 20°, 약 35° 또는 약 45°가 이용될 수 있다. 12-필라멘트/inch 스핀 판 호울 밀도를 이용할 때, 약 45° 각도 (도 20 및 24에 나타냄)는 시스템이 효율적으로 작동되도록 한다. 그러나, 최적 각도는 압출물 배출 속도, 롤러 속도, 다이에서 롤러까지의 수직 거리 및 다이 중심선에서 롤러의 상사점 (top dead center)까지의 수평 거리의 함수로서 변화될 것이다. 개선된 방사 효율 및 감소된 필라멘트 파괴를 얻기 위하여 각종 형태를 이용함으로써 최적 성능이 얻어질 수 있다. 많은 경우에, 이는 롤 랩핑 가능성을 증가되게 하므로 그것이 압출기 다이의 모관에서 떠나서 냉각된 롤로 진행될 때 압출기의 감소된 전진력 및 전단력으로 인해 더욱 효율적인 에너지 전달 및 더 긴 다이 수명을 갖게 한다.
제1 및 제2 필라멘트 (12 및 16)가 급냉되고 응고된 후에, 제1 및 제2 필라멘트 (12 및 16)는 연신되거나 또는 신장된다. 바람직한 하나의 실시태양에서, 제1 및 제2 필라멘트 (12 및 16)는 제1의 일련의 연신 롤 (54)을 이용하여 연신된다. 제1의 일련의 연신 롤 (54)은 도 20 및 24에 나타낸 바와 같이, 1개 이상의 개개의 연신 롤 (55), 적합하게는 2개 이상의 연신 롤 (55 및 56)을 포함할 수 있다. 연신 롤 (55 및 56)은 냉각 롤 (45 및 46)이 회전하는 속도 보다 더 빠른 속도로 회전함으로써 제1 및 제2 필라멘트 (12 및 16)가 연신되게 한다.
본 발명의 바람직한 한 실시태양에서, 각각의 연속 롤은 이전 롤의 속도 보다 더 빠른 속도로 회전한다. 예를 들면, 도 20에 관해서 보면, 냉각 롤 (45)은 속도 "x"로 회전하고; 냉각 롤 (46)은 "x" 보다 더 빠른 속도로, 예를 들면 약 "1.1x"로 회전하고; 연신 롤 (55)은 약간 더 빠른 속도로, 예를 들면 약 "1.15x"로 회전하며; 제2 연신 롤 (56)은 더 빠른 속도로, 예를 들면 약 "1.25x" 내지 약 "2x"로 회전하며; 제3 연신 롤 (57) (존재한다면, 도 25에서와 같이)은 더 빠른 속도로, 예를 들면 약 "2x" 내지 약 "7x"로 회전한다. 결과적으로, 제1 및 제2 필라멘트 (12 및 16)는 초기의 미리-연신된 길이의 약 100% 내지 약 800% 만큼, 적합하게는 초기의 미리-연신된 길이의 약 200% 내지 약 700% 만큼 연신될 수 있다.
제1 및 제2 필라멘트 (12 및 16)가 연신된 후에, 탄성 부직 웹 (6)은 제1 표면재 (18) 및 (대안으로는) 제2 표면재 (20)에 적층된다. 제1 표면재 (18)는 롤러 (62) 중 하나로부터 풀려나게 되고 부직 층 (6)의 제1 면에 적층된다. 제2 표면재 (20)는 롤러 (64) 중 하나로부터 풀려나게 되고 부직 층 (6)의 제2 면에 적층된다. 도 20에 나타낸 바와 같이, 제2 표면재 (20)가 탄성 부직 층 (6)의 제2 면에 적층되기 전에, 제2 표면재 (20)의 적어도 일부가 접착제 분무기 (65)를 통해 핀들리 H2525A, H2525 또는 H2096과 같은 엘라스토머 접착제 (21)로 코팅 또는 분무될 수 있다. 라미네이트재는 그후에 닙 롤 (70)을 통과한다. 그후에, 라미네이트는 이완되고(되거나) 수축되어 TEL (5)을 형성한다. 당 업계의 숙련인에게 알려진 라미네이트재를 결합시키는 다른 수단이 닙 롤 (70) 대신 사용될 수 있다.
도 21은 도 20의 것과 유사한 VF SBL 방법을 예시한다. 도 21에서는, 높고 낮은 장력 필라멘트 대역에 대한 인접 다이 영역을 가진 단일 방사구 (30) 대신, 2개의 방사구 (30 및 36)가 이용된다. 제1 방사구 (30)는 제1 필라멘트 (12)를 압출시킨다. 제2 방사구 (36)는 제2 필라멘트 (16)를 압출시킨다. 또한, 제1 및 제2 방사구는 생산된 엘라스토머 필라멘트의 응결체 기초 중량에 대해서 상이하다. 제2 방사구 (36)는 제1 방사구 (30)의 다이 개구 보다 a) 더 높은 빈도수 및(또는) b) 더 큰 직경의 다이 개구를 가질 수 있다. 하나의 "혼성" 방사구 대신 2개의 방사구를 사용하는 것을 제외하고는, 도 20 및 21의 방법은 유사하다. 어느 경우에든, 제1 필라멘트 (12) 및 제2 필라멘트 (16)는 최종적으로 집중되어 더 높고 낮은 탄성 장력 대역을 가진 단일 탄성 부직 층 (6)을 형성한다. 필라멘트 (12 및 16)는 도 1에 나타낸 바와 같이 나란히 방식으로 집중되어 예를 들면 하나 이상의 더 낮은 기초 중량의 더 낮은 장력 대역 (10) 및 하나 이상의 더 높은 장력의 더 높은 기초 중량 대역 (14)을 형성한다. 별법으로, 필라멘트 (12 및 16)의 밴드는 다른 폭을 가져서 제2 필라멘트 (16)의 더 좁은 층 또는 밴드가 필라멘트 (12)의 더 넓은 층 밴드 바로 위에 중첩되므로 2개의 층이 공존하는 더 높은 장력 대역이 형성된다. 어느 방법이든, 제1 필라멘트 (12) 및 제2 필라멘트 (16)는 나타낸 바와 같이 냉각 롤 (46)에서 집중될 수 있다.
도 22는 제2 필라멘트 (16)가 제1 필라멘트 (12)와 독립적으로 압출되고, 냉각되고 연신되는 VF SBL 방법을 예시한다. 제1 필라멘트 (12)는 도 20에 대해 기재된 바와 유사한 방식으로 가공된다. 제1 필라멘트 (12)는 방사구 (30)로부터 압출되고, 냉각 롤 (45 및 46)을 이용하여 급냉되고 연신 롤 (55, 56 및 57)을 이용하여 연신된다. 제2 필라멘트 (16)는 평행 방식으로 가공된다 (즉, 제2 방사구(36)로부터 압출되고), 냉각 롤 (49 및 50)을 이용하여 급냉되고 연신 롤 (59 및 60)을 이용하여 연신된다. 제1 필라멘트 (12) 및 제2 필라멘트 (16)는 닙 롤 (70)에서 집중되어 제1 표면층 (18)과 제2 표면층 (20) 사이에 동시에 적층된, 상기한 바와 같은 부직 층 (6)을 형성한다. 결과 라미네이트는 그후에 이완되고(되거나) 수축되어 TEL (5)을 형성한다. 제1 및 제2 필라멘트 (12 및 16)의 별도의 압출 냉각 및 연신을 제외하고는, 도 22의 VF SBL 방법이 도 20의 것과 유사하다. 도 22의 방법의 이점은 표면층에 적층되기 전에 다른 양으로 연신되는 필라멘트 (12 및 16)를 가질 가능성이 있다는 것이다.
도 23은 연신 롤 (54)이 사용되지 않는 VF SBL 방법을 예시한다. 대신에, 제1 필라멘트 (12)는 냉각 롤 (46) 상에 압출된다. 제2 필라멘트 (16)는 냉각 롤 (45) 상에 압출되고, 여기서 제1 필라멘트 (12) 및 제2 필라멘트 (16)는 집중되어 더 높고 낮은 탄성 장력 대역을 가진 단일 탄성 부직 층 (6)을 형성한다. 제1 및 2 필라멘트 (12 및 16)는 냉각 롤 (45, 46)과 닙 롤 (70) 사이에 연신된다. 연신 롤 (54)이 없는 것을 제외하고는, 도 22 및 24 뿐만 아니라 도 21 및 22의 방법이 유사하다. 어느 경우든, 탄성 부직 층 (6)은 닙 롤 (70)에서 제1 표면층 (18)과 제2 표면층 (20) 사이에 적층된다. 결과 라미네이트는 그후에 이완되고(되거나) 수축되어 TEL (5)을 형성한다.
도 26은 도 15-18에 따른 탄성 라미네이트를 제조하고 그 탄성 라미네이트로부터 표적화된 탄성 재료를 형성하기 위한 방법 및 장치를 예시한다. 도 19의 이중 필름 라미네이트는 물론 제2 필름을 형성하기 위해 첨가된 또다른 라인을 가질것이다. 도 26이 복합 VF SBL 방법을 예시하긴 하지만, 본 발명과 일치하는 다른 방법이 이용될 수 있음을 이해할 것이다. 제1 압출기 (426)는 필라멘트 다이 (427)를 통해 탄성 재료 스트랜드 (428)를 생산한다. 스트랜드 (428)는 제1 냉각 롤러 (430)에 공급되고 스트랜드-생산 라인에서 하나 이상의 제1 연신 롤러 (총체적으로 (434))에 의해 닙 (432)을 향해 수직으로 연신 수송된다.
슬롯팅된 필름 다이 (437)를 사용하는 제2 압출기 (436)는 예를 들어, 폭이 약 7.5"이고 두께가 10 mil인 탄성 재료 (438)의 필름을 생산하고, 이것은 제2 냉각 롤러 (440) 상에 공급되고 닙 (432)을 향해 하나 이상의 제2 연신 롤러 (총체적으로 (442))로 수송된다. 필름 (438)은 닙 (432)으로의 통과 중에 제2 연신 롤러 (442)에 의해 약 2 inch 폭으로 하향 연신되고 약 2 mil로 박막화될 수 있다. 닙 (432)은 대향하는 제1 및 제2 닙 롤러 (444 및 446)에 의해 형성된다. 탄성 라미네이트 (410) (도 15)는 닙 (432) 안에서 열, 압력, 접착제 또는 그의 조합에 의해 필름 (438)에 스트랜드 (428)를 고정시킴으로써 형성된다. 접착제 분무기 (총체적으로 (447))는 닙으로 유입되기 전에 각 재료의 경로 상에 필요에 따라 놓여질 수 있다.
도 27은 연신 롤러 (434)가 사용되지 않는 VF SBL 방법을 예시한다. 대신에, 필름 (438)은 냉각 롤러 (440) 상에 압출된다. 스트랜드 (428)는 스트랜드 (428) 및 필름 (438)이 집중되는 냉각 롤러 (430) 상에 압출된다. 스트랜드 (428) 및 필름 (438)은 냉각 롤러 (430, 440)와 닙 (432) 사이에 연신된다. 연신 롤러 (434)가 없는 것을 제외하고는, 도 26 및 27의 방법이 유사하다. 어느 경우든, 스트랜드 (428) 및 필름 (438)은 함께 닙 (432)에서 제1 표면층 (452)과 제2 표면층 (454) 사이에 적층된다.
도 28은 롤러 (12)의 수직층에 대하여 기울어진 위치인 압출기 (15)의 측면도를 예시한다. 도면 상에 나타낸 45° 각도는 적절한 생산물을 생산하고 연속 필라멘트가 롤러 (12)와 만나도록 하는 하나의 각인 것으로 밝혀졌다.
TEM (456)을 형성하기 위하여, 각각 스펀본드 표면재 (452 및 454)의 제1 및 제2 롤 (448 및 450)은 탄성 스트랜드 (428) 및 필름 (438)의 어느 쪽으로든 닙 (432)으로 공급되고 따라서 결합된다. 스펀본드 표면재는 이전에 만들어진 재료의 롤로부터 풀려지지 않고 현장에서 만들어질 수도 있다. 2개의 경량의 주름 형성가능한 스펀본드 표면재를 갖는 것으로 예시되긴 하였지만, 하나 만의 표면재 또는 각종 유형의 표면재가 이용될 수 있음을 이해할 것이다. 결합된 TEM (456)은 닙의 아래쪽에 있는 한쌍의 인장 롤러 (458, 459)에 의해 연신된 상태로 유지되고 참조 번호 457에서와 같이 이완된다.
표면층(들) (452, 454)은 이전의 실시태양에 대하여 설명된 임의의 표면재를 각각 포함할 수 있다. 또한, 표면재 (452, 454)은 이전의 실시태양에 대하여 설명된 임의의 기술을 이용하여 엘라스토머 라미네이트 (410)에 결합될 수 있다.
도 29는 본 발명의 TEL을 제조하기 위한 수평 연속 필라멘트 연신 결합된 라미네이트 (CF SBL) 방법을 예시한다. 제1 압출 장치 (130) (상기한 바와 같이 방사구일 수 있음)는 하나 이상의 공급원 (도시하지 않음)으로부터 엘라스토머 중합체 또는 중합체 블렌드를 공급받는다. 각종 실시태양에서, 압출 장치 (130)는 도4-8에 예시된 또한 상기한 부직 웹 및 다이 호울 배열, 또는 유사한 배열에 따라서 구성되어 더 높고 낮은 장력 대역을 갖는 부직 층 (106)을 형성한다. 다른 실시태양에서, 압출 장치 (130)는 균일한 크기 및 간격의 다이 호울을 갖도록 구성되어 그의 폭 전체에 걸쳐 균일한 탄성 장력을 갖는 부직 층 (106)을 형성한다.
부직 층 (106)은 길이가 실질적으로 연속인 제1 필라멘트 (112)를 함유한다. 이러한 면에서, 압출 장치 (130)는 방사구일 수 있다. 적합하게는, 장치 (130)는 통상의 멜트블로잉 방법에서 다이 팁을 지나 흐르는 열기류 (예를 들면, 공기) 없이 작동되는 멜트블로잉 방사구이다. 장치 (130)는 롤러 (142) 주위를 시계방향으로 이동하는 성형 와이어 시스템 (140) (즉, 유공성 벨트)일 수 있는 콘베이어 시스템 바로 위에 필라멘트 (112)를 압출시킨다. 필라멘트 (112)는 성형 와이어 시스템 및(또는) 냉각 팬 (도시하지 않음)을 통해 가해지는 진공 흡인을 이용하여 냉각될 수 있다. 진공은 유공성 와이어 시스템에 대해 부직 층 (106)을 고정시키는 것을 도울 수도 있다.
바람직한 실시태양에서는, 적어도 하나, 가능하게는 2개 이상의 제2 압출 장치 (136)가 제1 압출 장치 (130)의 아래쪽에 위치된다. 제2 압출 장치는 탄성 재료의 제2 필라멘트 (116)를 부직 층 (106)의 폭 보다 더 좁은 밴드 또는 대역 내의 부직 층 (106) 바로 위에 압출시킴으로써 부직 층 (106) 내에 하나 이상의 더 높은 장력 대역을 형성한다. 제2 필라멘트 (116)는 제1 필라멘트 (112)와 동일하거나 또는 상이한 탄성 중합체 구조, 및(또는) 동일하거나 또는 상이한 크기 및 기초 중량을 가질 수 있다. 층 (106)의 선택된 영역에만의 제1 필라멘트 (112) 상에 제2필라멘트 (116)가 압출되도록 작동하면 제1 및 제2 필라멘트 (112 및 116)가 공존하는 더 높은 장력 대역 (114), 및 제1 필라멘트 (112) 만이 존재하는 더 낮은 탄성 장력 대역 (110)이 형성된다. 제1 및 제2 필라멘트 (112 및 116)는 집중되고 성형 콘베이어 (140)가 전진 이동할 때 그곳에 합해져서 더 낮은 탄성 장력의 1개 이상의 제1 대역 (110) 및 더 높은 탄성 장력의 1개 이상의 제2 대역 (114)을 갖는 부직 층 (108)을 형성한다.
상기 설명한 바와 같이, 부직 층 (108)은 a) 도 4-8과 유사한 더 높고 낮은 기초 중량 및 탄성 장력의 대역을 형성하도록 구성된 방사구 (130)로부터 직접, b) 균일한 또는 불균일한 다이로서의 방사구 (130), 및 제2 필라멘트 (116)를 층 (106) 상에 압출시킴으로써 층 (108)의 정해진 영역에 기초 중량 및 탄성 장력을 증가시키는 제2 방사구 (136)의 통합된 효과를 통하여, c) 도 12-14와 유사한, 다른 중합체 구조 및 더 높고 낮은 탄성 장력의 대역을 형성하도록 구성된 방사구 (130)로부터 직접 또는 d) 균일한 또는 불균일한 전구체 웹 (106)을 생산하는 방사구 (130), 및 제2 필라멘트 (116)를 층 (106) 상에 압출시킴으로써 층 (108)의 정해진 영역에 다른 중합체 구조 및 더 높은 탄성 장력의 필라멘트를 첨가하는 제2 방사구 (136)의 통합된 효과를 통하여 생산될 수 있다. 어느 경우에든, 부직층 (108) (필라멘트 (112 및 116)를 포함)은 유공성 콘베이어 (140)를 다이를 떠나는 필라멘트의 배출 속도 보다 약간 더 빠른 속도로 시계방향 기계 방향으로 이동시킴으로써 연신되고 일직선으로 어느 정도 유지될 수 있다.
TEL (105)을 제조하기 위하여, 더 높고 낮은 탄성 장력 대역을 갖는 탄성 부직 층 (108)은 동일하거나 또는 상이한 탄성 중합체 재료로 이루어진 하나 이상의 엘라스토머 멜트블로운 층으로 강화된다. 도 29에 관해서 보면, 멜트블로잉 압출기 (146 및 148)를 이용하여 층 (108)의 한 면 상에 멜트블로운 층 (150 및 152)을 형성하여 TEL (105)이 형성된다. 멜트블로운 층(들)은 라미네이트 내의 구조적 표면층으로서 작용할 수 있고(있거나) 라미네이트에 더 많은 층을 추가하기를 원한다면 접착제로서 작용할 수 있다.
멜트블로운 층 (접착제)을 외부 표면재(들)에, 또는 필요할 때 탄성 스트랜드 자체에 공급하는데 이용될 수 있는 각종 분무 장치 및 방법을 기재하는 특허가 몇가지 있다. 예를 들면, 일리노이 툴 워크, 인크. (Illinois Tool Works, Inc. ("ITW")에게 양도된 미국 특허 제5,882,573호, 5,902,540호, 5,904,298호는 섬유화된 고온 용융 접착제를 지지체 상에 분무하거나 또는 용융취입하는 각종 수단에 관한 것이다. 이 특허는 그의 전문이 본원에 참고로 인용된다. 상기 특허에 개시된 접착제 분무 장치의 유형은 본 발명의 VFL 방법에서 부직 외표면 상에 접착제를 도포하는데 일반적으로 효과적이다. 특히, 약 1100 fpm의 전개 속도로 접착제 약 3 gsm을 도포할 수 있는, ITW-브랜드 다이나텍 분무 장치는 본 발명의 방법에 의해 예측되는 용융 분무 접착제 용도에 사용될 수 있다.
대표적인 접착제 패턴은 도 31-37에 예시된다. 도 36 및 37에 나타낸 바와 같은 횡-기계 패턴으로 접착제를 도포하면 어떤 접착 이점을 얻을 수 있게 된다. 예를 들면, 탄성 스트랜드가 기계 방향으로 놓여지므로, 큰 규모의 접착제 패턴 배향을 횡-기계 방향으로 갖는다면 단위 길이 당 탄성 교차점으로 다중 접착제가 제공된다.
또한, 본 발명의 많은 특별한 실시태양에서 접착제 성분은 부직 층의 표면에 분리된 접착제 선으로 도포된다. 접착제는 접착제 선이 탄성 필라멘트 선과 교차하여 접착제 대 탄성 결합 또는 접착제 대 탄성 결합, 접착제 대 표면층 및 접착제 대 접착제 결합을 포함할 수 있는 각종 유형의 결합 네트워크를 형성하도록 각종 패턴으로 도포될 수 있다. 이들 결합 네트워크에서 최소량의 접착제를 이용하면서 증가된 강도를 갖는 적층 제품을 제공하는 접착제 대 탄성 및 접착제 대 접착제 결합의 총수는 비교적 클 수 있다. 분무되는 접착제를 정해진 특정 패턴으로 부직 표면 상에 이용함으로써 그러한 개선이 이루어진다. 대부분의 경우에, 접착제를 더 적게 사용한 최종 제품은 바람직하지 않은 강성의 감소를 나타내며, 일반적으로 더 많은 접착제를 사용한 제품 보다 더 연질이고 유연하다.
접착제 선이 탄성 성분에 수직 또는 거의 수직이 되는 패턴으로 접착제를 도포하는 것이 특히 유리한 것으로 밝혀졌다. 정확한 90 ° 결합 각이 실제로는 가능하지 않고, 50 ° 또는 60 ° 정도의 평균 또는 중간 결합 각이 일반적으로 탄성 스트랜드와 표면재 사이에 적합한 결합을 형성할 것이다. 이러한 유형의 결합 각의 개념적인 예시는 도 38 및 39에 나타내어져 있다. 접착제 선 (448) 및 탄성 스트랜드 (430)가 연결 또는 교차하는 접착제 대 탄성 결합이 형성된다.
연속 접착제 필라멘트 대 탄성 스트랜드 교차는 또한 탄성 스트랜드 길이 단위 당 일정한 교차 수로 조절된다. 그러한 접착제 선을 수직 배향으로 하고 탄성 스트랜드 길이 단위 당 결합 수를 최적화함으로써, 최종 탄성 스트랜드 라미네이트는 최소량의 접착제 및 엘라스토머 스트랜드 재료를 갖도록 생산되어 적은 비용으로 원하는 제품 특징을 제공할 수 있다.
접착제 대 탄성 결합이 너무 약하거나 또는 그 수가 너무 적으면, 라미네이트의 탄성 장력 특성이 손상되고 탄성 스트랜드에 가해진 장력이 접착부를 파괴할 수 있다. 공지된 각종 방법에서, 이러한 상태에 대한 공통적인 개선 방법은 멜트스프레이 공기압을 증가시키거나 또는 적층 속도를 느리게 함으로써 결합 부위의 수를 증가시키는 것이다. 멜트스프레이 공기압이 증가될 때, 결과의 접착제 섬유 크기가 감소되어 결합이 더 약해진다. 더 큰 접착제 필라멘트를 형성하기 위하여 단위 면적 당 사용된 접착제의 양을 증가시키면 이들 약한 결합을 강화시킬 수 있지만, 이는 일반적으로 라미네이트의 비용을 증가시킨다. 적층 속도를 낮추면 기계 생산성이 감소되어 생산 비용에 부정적인 영향을 미치게 된다. 본 발명은 최대 접착제 강도를 제공하기 위하여 부분적으로 탄성 스트랜드 길이 당 결합 부위의 수가 정해지고 접착제 대 탄성 스트랜드 연결부가 일반적으로 수직 배향인 효과적인 결합 패턴을 이용한다. 이는 접착제 및 엘라스토머 함량을 제품 요구에 맞도록 최적화함으로써 라미네이트가 최소 비용으로 만들어지도록 한다.
본원에 사용된 "스크림"은 일반적으로 탄성 또는 비탄성일 수 있으며, 제조 중의 생산물 유로를 따라 기계 방향 ("MD") 배향된 스트랜드 성분 및 직물의 폭에 걸쳐 횡-기계 방향 ("CD") 스트랜드 성분을 갖는 재료의 부직 웹 또는 직물을 의미한다.
도 31은 접착제 선이 횡-기계 방향으로 감소되며 접착제가 탄성 필라멘트에도포된 본 발명에 유용한 하나의 예시적인 스크림 패턴을 나타낸다. 스크림 패턴 (435)은 접착제 선 (436) 및 탄성 필라멘트 (430)를 포함한다. 도 32는 접착제 선 (439)이 탄성 스트랜드 (430)에 도포된 또다른 예시적인 스크림 패턴 (438)을 예시한다. 이 실시태양에서는, 접착제와 탄성 필라멘트 사이의 교차점에서의 결합 각이 90°에 가깝게 매우 크다는 것을 알 수 있다. 도 33은 접착제 선 (442) 및 연속 탄성 스트랜드 (430)를 갖는 또다른 스크림 패턴 (441)을 예시한다.
이전에 논의된 바와 같이, 도 38은 본 발명에 따라서 생산된 제품에 이용될 수 있는 비교적 높은 결합 각을 예시한다. 특히, 규정된 각 (444)은 접착제 선 (448)과 탄성 스트랜드 (430)에 의해 형성된 각으로서 나타내어진다. 접착제/탄성 각 (446) 및 접착제/탄성 각 (445)은 90°미만인 것으로 나타내어진다.
도 39는 탄성 스트랜드 또는 필라멘트 상의 단일 길이 당 결합의 수를 확인하기 위한 측정을 개념적으로 예시하기 위해 예시적인 결합 패턴을 이용한다. 도 34는 소용돌이형의 구성을 이용한 접착제 대 접착제 결합을 갖는 또다른 예시적인 결합 패턴을 나타낸다. 도 35는 큰 백분율의 접착제 선이 탄성 필라멘트에 대해 수직 또는 거의 수직 배향인 더욱 불규칙한 패턴을 예시한다. 도 36은 접착제 대 접착제 결합은 갖지 않지만 수많은 접착제 대 탄성 스트랜드 결합을 갖는 결합 패턴의 또다른 예시적인 실시태양이다. 도 37은 접착제 대 접착제 및 접착제 대 탄성 스트랜드 결합 둘다를 갖는 또다른 예시적인 결합 패턴을 예시한다. 도 37에 나타낸 구성은 체인-링크 담장의 디자인과 유사하다.
그후에, 도 29에 대해서 다시 보면, 예를 들면 TEL (105)을 연신 결합된 라미네이트로 변환시키고자 한다면, TEL (105)은 그것을 콘베이어 (140) 보다 더 빠른 표면 속도로 회전하는 두 닙 롤 (156 및 158) 사이에서 잡아당김으로써 연신 단계 (154)에서 연신될 수 있다. 동시에, 표면층 (160 및 162)은 공급 롤러 (164 및 166)로부터 풀려나게 되고 스트레치 롤 어셈블리를 이용하여 TEL (105)에 적층될 수 있다. 이러한 이중 목적을 이루기 위하여, 닙 롤 (156 및 158)은 압력을 이용하여 재료 (160, 105, 162)를 함께 결합시키고 TEL (105)을 연신시키는 평활한 또는 패턴화된 캘린더 롤일 수 있다. 별법으로, 열 및 압력 둘다를 가하여 재료 (160, 105, 162)를 함께 결합시킬 수 있다. 결과의 연신 결합된 라미네이트 (170)는 그후에 캘런더 롤 (158) 보다 더 느린 표면 속도로 회전하는 닙 롤러 (172 및 174)를 이용하여 이완 및(또는) 수축되고 저장 롤 (176) 상에 권취될 수 있다. 표면층 (160 및 162)은 상기한 임의의 표면재일 수 있으며, 적합하게는 폴리올레핀 기재 스펀본드 웹이다.
도 30은 연신 결합된 TEL (170)을 제조하기 위한 혼성 CF SBL 방법 및 VF SBL 방법을 예시한다. 제1 압출 장치 (130)는 하나 이상의 공급원 (도시하지 않음)으로부터 탄성 중합체 또는 중합체 블렌드를 공급받는다. 압출 장치 (130)는 도 29에 대하여 설명된 임의의 각종 장치일 수 있다. 적합하게는, 장치 (130)는 통상의 멜트블로잉 방법에서 다이 팁을 지나 흐르는 열기류 (예를 들면, 공기) 없이 작동되는 멜트블로잉 방사구이다. 장치 (130)는 롤러 (142) 주위를 시계방향으로 이동하는 성형 와이어 시스템 (140) (즉, 유공성 벨트)일 수 있는 콘베이어 시스템 바로 위에 더 낮은 장력 필라멘트 (112)를 압출시킨다. 필라멘트 (112)는 성형 와이어 시스템 및(또는) 냉각 팬 (도시하지 않음)을 통해 가해지는 진공 흡인을 이용하여 냉각될 수 있다. 진공은 유공성 와이어 시스템에 대해 필라멘트를 고정시키는 것을 도울 수도 있다.
멜트블로잉 압출기 (146)는 탄성 필라멘트 (112)에 강화 탄성 멜트블로운 층 (150)을 첨가하는데 이용된다. 적합하게는, 멜트블로운 층 (150)은 낮은 장력 필라멘트 (112)와 동일한 탄성 중합체로 제조된다. 결과의 라미네이트 (107)는 콘베이어 상에 전진 이동한다.
더 높은 장력 대역을 형성하기 위하여, 수직 필라멘트 다이 (30)는 필라멘트 (112)를 함유하는 라미네이트 (107) 보다 더 좁은 밴드에서 더 높은 장력 (즉, 더 높은 기초 중량 또는 다른 중합체 조성물) 탄성 필라멘트 (116)를 압출시킨다. 필라멘트 (116)는 적합하게는 평활한 또는 패턴화된 캘린더 롤인 닙 롤 (156 및 158) 사이에서 라미네이트 (107)과 연결되기 전에, 냉각 롤 (45), 또는 일련의 냉각 롤, 및 일련의 연신 롤, 예를 들면 3개의 연신 롤 (55, 56 및 57) 주위를 통과한다. 동시에, 표면층 (160 및 162)은 공급 롤 (164 및 166)로부터 풀려나게 되고 닙 롤 (156 및 158) 사이에서 라미네이트와 연결되어 TEL (170)을 형성한다. TEL (170)이 이완될 때, 라미네이트의 일부에 존재하는 높은 장력 필라멘트 (116)의 수축으로 인해, 나타낸 주름잡힌 구조를 나타낼 수 있다. TEL (170)은 롤 (174 및 176) 사이에 편평해지고, 롤 (176)에 권취될 수 있다.
본 발명의 상기 실시태양에 따라서 제조된 TEL 재료는 다양한 개인 위생용 흡수성 가먼트, 예를 들면 기저귀, 배변연습용 팬츠, 수영복, 흡수성 언더팬츠, 성인 실금용품, 여성 위생용품, 유아용 와이프 및 기타 개인 위생 또는 의료용 가먼트 등에 이용될 수 있다. TEL 재료는 착용자의 허리 및(또는) 다리 영역에서 탄성체를 필요로 하는 흡수성 제품에 특히 유용하다. TEL 재료는 또한 탄성 영역 내에 다른 정도의 장력을 필요로 하는 가먼트에 이용될 수도 있다. 설명을 쉽게 하기 위해, 다음 설명은 봉쇄 플랩 및 허리 댐에 사용되는 표적화된 탄성 재료를 갖는 재체결가능한 유아 배변연습용 팬츠 면에서 이루어진다.
도 40에 관해서 보면, 유아 배변연습용 팬츠와 같은 일회용 흡수성 가먼트 (20)는 흡수성 새시 (chassis) (32) 및 체결 시스템 (88)을 포함한다. 흡수성 새시 (32)는 전면 허리 영역 (22), 배면 허리 영역 (24) 및 전면 및 배면 허리 영역을 연결하는 가랑이 영역 (26), 착용자와 접촉하도록 구성된 내표면 (28) 및 착용자의 의복과 접촉하도록 구성된 내표면의 대향 외표면 (30)을 포함한다. 또한 도 41 및 42를 참고로 하면, 흡수성 새시 (32)는 또한 한쌍의 가로로 대향된 측연부 (36) 및 전면 허리 연부 (38) 및 배면 허리 연부 (39)로 지정된 한쌍의 세로로 대향된 허리 연부를 한정한다. 전면 허리 영역 (22)은 전면 허리 연부 (38)에 인접하고, 배면 허리 영역 (24)은 배면 허리 연부 (39)와 인접한다. 새시 (32)는 허리 개구부 (50) 및 2개의 대향 다리 개구부 (52)를 한정한다.
예시된 흡수성 새시 (32)는 직사각형 흡수성 복합 구조체 (33), 한쌍의 가로로 대향된 전면 측면 패널 (34) 및 한쌍의 가로로 대향된 배면 측면 패널 (134)을 포함한다. 복합 구조체 및 측면 패널 (34 및 134)은 일체로 형성되거나 또는 도 40에 나타낸 바와 같이 2개 이상의 분리 요소를 포함할 수 있다. 예시된 복합 구조체 (33)는 외부 커버 (40), 중첩된 관계로 외부 커버에 연결된 신체측 라이너 (42) (도 40 및 42), 외부 커버와 신체측 라이너 사이에 위치된 흡수성 어셈블리 (44) (도 42) 및 한쌍의 봉쇄 플랩 (46) (도 42)을 포함한다. 직사각형 복합 구조체 (33)는 전면 및 배면 허리 연부 (38 및 39) 부분을 형성하는 대향 선형 말단 연부 (45) 및 흡수성 새시 (32)의 측연부 (36) 부분을 형성하는 대향 선형 측연부 (47)를 갖는다 (도 41 및 42). 참고로 하기 위해, 배변연습용 팬츠 (20)의 세로축 및 가로축의 배향을 각각 나타내는 화살표 (48 및 49)가 도 41 및 42에 예시된다.
흡수성 새시 (32)의 전면 허리 영역 (22)은 가로로 대향된 전면 측면 패널 (34) 및 그 측면 패널 사이에 위치되어 그것을 연결하는 전면 중앙 패널 (35) (도 41 및 42)을 포함한다. 흡수성 새시 (32)의 전면 허리 영역 (24)은 가로로 대향된 배면 측면 패널 (134) 및 그 측면 패널 사이에 위치되어 그것을 연결하는 배면 중앙 패널 (135) (도 41 및 42)을 포함한다. 흡수성 새시 (32)의 허리 연부 (38 및 39)는 착용할 때 착용자의 허리를 둘러싸고 허리 둘레 치수를 한정하는 허리 개구부 (50)를 제공하도록 구성된다. 가랑이 영역 (26) 내의 가로로 대향된 측연부 (36)의 일부는 일반적으로 다리 개구부 (52)를 한정한다.
도 40에 나타낸 실시태양에서, 전면 및 배면 측면 패널 (34 및 134)은 체결 시스템 (88)에 의해 함께 체결되어 집합적인 측면 패널 (55) (각각의 집합적인 측면 패널 (55)이 전면 측면 패널 (34) 및 배면 측면 패널 (134)을 포함함)을 형성한다. 체결 시스템 (88)은 공지된 후크-및-루프 체결구 부재일 수 있는 다수의 체결구 탭 (82, 83, 84 및 85)을 포함할 수 있다. 임의 수의 측면 패널 구조가 본 발명의 상황에 이용될 수 있음을 이해할 것이다.
도 41 및 42에서 예시된 측면 패널 (34 및 134)은 각각 부착 선 (66)으로부터 이격된 원위 연부 (68), 배변연습용 팬츠 (20)의 세로방향 중심을 향해 배치된 다리 말단 연부 (70) 및 배변연습용 팬츠의 세로방향 말단을 향해 배치된 허리 말단 연부 (72)를 한정한다. 다리 말단 연부 (70) 및 허리 말단 연부 (72)는 복합 구조체 (33)의 측면 연부 (47)로부터 원위 연부 (68)로 연장된다. 측면 패널 (34 및 134)의 다리 말단 연부 (70)는 흡수성 새시 (32)의 측면 연부 (36)의 일부를 형성한다. 배면 허리 영역 (24)에서, 다리 말단 연부 (70)는 가로축 (49)에 대해 각을 이루는 것이 필수적인 것은 아니지만 팬츠의 전면에 비해 팬츠의 배면을 향해 더 많이 커버하는 것이 바람직하다. 허리 말단 연부 (72)는 가로축 (49)에 평행인 것이 바람직하다. 전면 측면 패널 (34)의 허리 말단 연부 (72)는 흡수성 새시 (32)의 전면 허리 연부 (38)의 일부를 형성하고, 배면 측면 패널 (134)의 허리 말단 연부 (72)는 흡수성 새시의 배면 허리 연부 (39)의 일부를 형성한다.
도 40-42를 참고로 하면, 본 발명에 따라서 바람직하게는 새시 (32)와 연속인 봉쇄 플랩 (46)은 각각 다리 개구부 (52) 부근의 (또한 그와 정렬된) 탄성화된, 낮은 장력 및(또는) 높은 연신 대역 (130), 및 봉쇄 플랩 (46)의 비부착된, 개스킷상 연부 (90) 부근의 (또한 그와 정렬된) 좁은, 밴드상의 높은 장력 및(또는) 낮은 연신 대역 (131)을 포함함으로써 봉쇄 플랩 (46)의 개스킷상 연부 (90)에서 개스킷이 형성된다 (도 42). 봉쇄 플랩 (46)은 별개의 부착된 단편 (도 40 및 41에 나타낸 바와 같음)일 수 있거나, 또는 도 42에 나타낸 바와 같이 외부 커버 (40)의 연장일 수 있다. 도 42 내의 점선은 낮은 장력 및(또는) 높은 연신 대역 (130)과 높은 장력 및(또는) 낮은 연신 대역 (131) 사이의 경계를 나타내며, 그 경계는 관찰자에게는 보이지 않는다. 낮은 장력 및(또는) 높은 연신 대역 (130) 및 높은 장력 및(또는) 낮은 연신 대역 (131)은 도 42에 나타낸 바와 같이 멀리 이격되는 것이 적합하다. 관찰자의 관점에서 보면, 봉쇄 플랩 (46)을 형성하는 표적화된 탄성 재료는 균질의 일체화된 재료로서 보인다.
높은 장력 및(또는) 낮은 연신 대역 (131)은 별도로 제조되고 부착된 탄성 재료의 사용을 필요로 하지 않고, 봉쇄 플랩 (46)의 낮은 장력 및(또는) 높은 연신 대역 (130) 보다 더 큰 탄성 장력 및(또는) 신도를 나타낸다. 또한, 높은 장력 및(또는) 낮은 연신 대역 (131)과 낮은 장력 및(또는) 높은 연신 대역 (130) 사이의 원하는 간격은 대역 (131 및 130)의 신장 능력을 제한하지 않도록 대역 (131 및 130)이 서로 독립적으로 연신되도록 한다.
신체 배출물의 봉쇄 및(또는) 흡수를 더 향상시키기 위하여, 배변연습용 팬츠 (20)는 바람직하게는 허리 연부 (38 및 39) 부근에 높은 장력 및(또는) 낮은 연신 대역 (133)의 전면 허리 댐 부분 (54) 및 배면 허리 댐 부분 (56) (도 42)을 포함한다. 허리 댐 부분 (54 및 56)은 별개의 부착된 단편일 수 있거나, 또는 도 42에 나타낸 바와 같이 외부 커버 (40)의 연장일 수 있다. 관찰자의 관점에서 보면, 허리 댐 부분 (54 및 56)을 형성하는 표적화된 탄성 재료는 균일한 일체화된 재료로서 보인다.
봉쇄 플랩 (46) 및 허리 댐 부분 (54 및 56)은 표적화된 탄성 재료로부터 제조된다. 표적화된 탄성 재료의 각종 실시태양은 도 15-19에 나타낸 탄성 라미네이트 재료를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 높은 장력 및(또는) 낮은 연신 개스킷 탄성 대역이 임의의 하나 이상의 가먼트 개구부 부근에 존재하는 각종 유형의 가먼트를 포함한다. 가먼트에 따라서, 표적화된 탄성 재료의 높은 장력 및(또는) 낮은 연신 개스킷 대역은 전체 가먼트 개구부 또는 가먼트 개구부의 일부분 만을 둘러쌀 수 있다. 본 발명이 이용될 수 있는 다른 유형의 가먼트는, 배변연습용 팬츠 (20) 이외에 개인 위생용 가먼트, 예를 들면 기저귀, 흡수성 언더팬츠, 성인 실금용품, 여성 위생용품 및 수영복을 포함한다. 높은 장력 및(또는) 낮은 연신 개스킷 탄성 대역은 별도로 제조되고 부착된 탄성 밴드를 필요로 하지 않고 하나 이상의 가먼트 개구부 부근에 개스킷을 제공할 필요가 있는, 의료용 가운, 캡, 글러브, 드레이프, 안면 마스크 등을 포함한 의료용 가먼트에서 유사한 방식으로 사용될 수 있다. 또한, 높은 장력 및(또는) 낮은 연신 개스킷 탄성 대역은 목 개구부, 팔 개구부, 손목 개구부, 허리 개구부, 다리 개구부, 발목 개구부 및 유체 전달 저항성이 필요한 신체 부분 주위의 다른 개구부 주위에 사용될 수 있다.
실시예 1
TE SBL의 롤을 VF SBL 방법을 이용하여 생산하였다. TE SBL은 2개의 0.4 osy 폴리프로필렌 스펀본드 표면재 사이에 적층되고 표면재 중 하나 위에 핀들리 H2525A 접착제로 결합된 연속 필라멘트의 웹을 포함하였다. 낮은 장력 대역의 필라멘트를 크래톤 (등록상표) G2760 (Shell Chemical Co. (Houston, Texas 소재)로부터 판매됨)으로 inch 당 8 필라멘트의 필라멘트 밀도로 생산하였다. 높은 장력 대역을 낮은 장력 대역과 동일한 직경의 필라멘트를 갖도록 동일한 크래톤 (등록상표) G2760으로 형성하였지만 필라멘트 밀도를 50% 증가시켜 inch 당 12 필라멘트의 필라멘트 밀도로 형성하였다. 이들 필라멘트를 동일한 다이로부터 압출시키고, 2개의 냉각 롤 상에서 급냉하고 4.25배 연신시키고 두 표면재 사이에 적층시켰다. 높은 장력 대역은 inch 당 190 g의 50% 신도로 평균 장력을 가졌다. 낮은 장력 대역은 inch 당 130 g의 50% 신도로 평균 장력을 가졌다.
실시예 2
TE SBL의 롤을 VF SBL 방법을 이용하여 생산하였다. TE SBL은 2가지의 0.4 osy 폴리프로필렌 스펀본드 표면재 사이에 적층되고 표면재 중 하나 위에 핀들리 H2525A 접착제로 결합된 두가지 다른 중합체의 연속 필라멘트의 웹을 포함하였다. 낮은 장력 대역의 필라멘트를 85 중량% 크래톤 (등록상표) G1730 테트라블록 중합체 엘라스토머 및 15 중량% 폴리에틸렌 왁스를 함유하는 더 낮은 장력 탄성 중합체 블렌드 (Shell Chemical Co. (Houston, Texas 소재))로, 제1 다이로부터 약 8 gsm의 계산된 기초 중량으로 생산하였다. 높은 장력 대역을 형성하는 필라멘트 (약 28 gsm)의 1 7/8 inch 스트립을 SCC 19202 청색 안료 (Standridge Color Corp. (South Carolina 소재)로부터 판매됨) 1 중량부와 함께 70 중량% 크래톤 (등록상표) G1730 테트라블록 공중합체 엘라스토머 및 30 중량% 폴리에틸렌 왁스를 함유하는 더 높은 장력 탄성 중합체 블렌드 (Shell Chemical Co.)로부터 생산하고 더 낮은 장력 필라멘트 중에 놓았다. 더 높은 장력 필라멘트를 냉각 롤 다음에 약 5.5x 연신시키고 더 낮은 장력 필라멘트를 냉각 롤 다음에 약 6x 연신시켰다. 낮은 장력 대역은 50% 신장시에 3 inch 샘플 당 약 300 g의 장력을 가졌다. 높은 장력 대역은 50% 신장시에 3 inch 샘플 당 약 600 g의 장력을 가졌다. 최종 롤의 롤 직경의 분산은 53" 직경 롤의 경우 재료 폭에 걸쳐 5 ㎜ 미만이었다.
실시예 3
TE SBL 재료의 롤을 VF SBL 방법을 이용하여 생산하였다. TE SBL은 2개의 0.4 osy 폴리프로필렌 스펀본드 표면재 사이에 적층되고 표면재 중 하나 위에 핀들리 H2525A 접착제로 결합된 2가지 다른 중합체를 포함한 연속 필라멘트의 웹을 포함하였다. 낮은 장력 대역의 필라멘트를 약 8 gsm의 계산된 기초 중량으로 실시예 2에서와 같이 생산하였다. 높은 장력 대역을 형성하는 필라멘트의 1 7/8 inch 스트립은 SCC 19202 안료와 80:1 혼합된, 70 중량% 크래톤 (등록상표) G1730 테트라블록 공중합체 엘라스토머, 12 중량% 폴리에틸렌 왁스 및 18% 다우 메탈로센-촉매화된 폴리에틸렌 (0.89 g/㏄의 밀도)의 건조 블렌드를 19 gsm의 계산된 평균 기초 중량으로 포함하였다. 높은 장력 필라멘트를 1 7/8 inch 스트립의 낮은 장력 필라멘트 사이에 위치시켰다. 낮은 장력 필라멘트를 냉각 롤 다음에 약 6x 연신시키고 높은 장력 필라멘트를 냉각 롤 다음에 약 5.5x 연신시켰다. 낮은 장력 대역은 50% 신장시에 3 inch 샘플 당 약 400 g의 장력을 가졌다. 높은 장력 대역은 50% 신장시에 3 inch 샘플 당 약 700 g의 장력을 가졌다. 최종 롤의 롤 직경의 분산은 45" 직경 롤의 경우 재료 폭에 걸쳐 5 ㎜ 미만이었다.
실시예 4
수직 필라멘트 라미네이터 (VFL)로서 알려진 어셈블리에서, 65.5% 크래톤 (등록상표) G1730, 12% 저분자량 폴리에틸렌 왁스, NA 601 및 22.5% 감압 접착제, 예를 들면 헤르큘레스 인크. (Hercules Inc. of Wilmington, DE)의 레갈레즈 (Regalrez) (상표명)로 제조된 엘라스토머 중합체의 스트랜드를 냉각 롤의 표면 상에 압출시켰다. 탄성 스트랜드를 이후에 냉각 롤 아래에 또한 한쌍의 닙 롤, 즉 닙을 형성하는 롤내로, 서로의 표면 상에 하나를 놓는 수직 방식으로 적중된 일련의 롤을 통해 연속적으로 연신시켰다. 닙에서, 표면 시트 및 점착부여된 탄성 스트랜드는 만나고, 그 결과 스트랜드는 압력 하에 표면재에 결합되어 주름형성되지만 연신성인 라미네이트를 형성한다. 별법으로, 비점착부여된 엘라스토머를 표면 시트에 결합시키기 위하여 외부 고온 용융 접착제를 닙으로 유입되기 전에 표면 시트 상에 분무할 수 있다.
VFL 어셈블리에서, 동일한 엘라스토머의 필름을 스트랜드에 인접하여 7.5 inch의 폭 및 약 10 mil 두께의 슬롯팅된 필름 다이를 사용하는 제2 압출기로부터 주조하였다. 스트랜드 및 필름의 밀접함 때문에 그들은 초기 냉각 롤러에서 서로 접촉한다. 초기에는 7.5 inch인 필름 폭은 스트랜드와 함께 다른 속도로 전개되는 롤 모두를 통과하였을 때 2 inch로 좁아졌다. 필름은 또한 닙을 통과한 후에 최종의 주름형성된 라미네이트로 약 2 mil 두께로 얇아졌다. 동일한 냉각 롤 상에 필름 및 스트랜드를 함께 도입하는데 어려움이 인지되었다.
제2 접근법은 슬롯팅된 필름 다이를 사용하여 별개의 냉각 롤 상에 필름을주조함으로써 필름 기반의 밴드 모양의 또는 표적화된 탄성 라미네이트의 성공적인 개발에 채택되었다. 필름을 하나 이상의 연신 롤을 통해 닙으로 안내하고 표면재 사이에 스트랜드와 함께 적층시켰다. 이러한 구성에서, 필름이 존재하는 면으로부터 스트랜드를 분리하려는 시도가 이루어지지 않았으며 스트랜드는 필름 표면에만 놓여졌다. 즉, 놓여진 스트랜드는 불연속되지 않았다. 그의 압출기로부터의 필름 및 스트랜드의 연신은 균일한 주름형성된 라미네이트를 생산하기 위해 동일해야 했다. 탄성 표적화된 대역의 차별적인 주름형성을 위하여, 결합 전에 차별적인 연신이 권장된다. 필름 다이의 초기 폭 및 간격은 최종 라미네이트 내의 필름의 폭 및 두께를 얻기 위해 조정되었다. 별법으로, 필름의 치수를 변화시키기 위해 성형 거리 (다이와 냉각 롤 사이의 거리), 냉각 롤 속도 및 중합체 처리량이 조정될 수도 있다. 80-190%의 스트레치-투-스탑 (STS)의 대조군 재료에 비해 더 높은 230-260%의 STS를 이루기 위한 엘라스토머의 연신의 증가는 필름으로부터 스트랜드가 분리되는 결과를 낳는다는 것이 가공 중에 관찰되었다. 엘라스토머 재료에 과도한 접착제를 사용하는 것도 또한 라미네이트의 STS 감소 결과를 낳았다. 그러므로, 우수한 접착력을 나타내고 230%+ 신도를 제공하는 엘라스토머 배합물에 존재하는 점착부여제 이외에 핀들리 2096 접착제 1 gsm을 표면재 상에 용융 분무하였다. 탄성 라미네이트의 생산 중에 이루어진 또다른 관찰은 필름이 파괴되는 것을 방지하기 위하여 필름 냉각 롤 온도가 25 ℃ 정도이어야 한다는 것이다. 물론, 라미네이트 성분의 다른 배합물은 다른 온도 조절을 필요로 할 수 있다.
실시예 5
이 실시예에서, 표적화된 탄성 재료를 체온에서의 응력 이완, 3-사이클 히스테리시스 시험 및 응력 신장 면에서 시험하였다. 응력 이완 시험에서, 시험된 샘플은 65.5% 크래톤 (등록상표) G1730, 12% 저분자량 폴리에틸렌 왁스, NA 601 및 22.5% 감압 접착제, 예를 들면 레갈레즈 (Regalrez) (상표명)을 포함한 필름, 및 80% 크래톤 (등록상표) G1730, 13% 점착부여제 및 7% 왁스를 포함한 필라멘트로 이루어진 TE를 포함하였으며, 필라멘트는 필름 상에 놓여졌다. 라미네이트의 비-TE 부분은 80% 크래톤 (등록상표) G1730, 13% 점착부여제 및 7% 왁스로 제조된 필라멘트 만을 기반으로 하였다. 응력 이완 시험에 사용된 대조군 샘플은 비-TE형 라미네이트 재료 구성으로, 이.아이. 듀폰 드 네모아스 코.로부터 판매되는 라이크라 (등록상표) 스판덱스를 기반으로 한 라미네이트였다. 히스테리시스 시험에서, 샘플은 65.5% 크래톤 (등록상표) G1730, 12% 저분자량 폴리에틸렌 왁스, NA 601 및 22.5% 감압 접착제, 예를 들면 레갈레즈 (Regalrez) (상표명)로 제조된 필름과, 85% 크래톤 (등록상표) G1730 및 15% 왁스로 제조된 필라멘트의 TE 샘플, 및 80% 크래톤 (등록상표) G1730, 13% 점착부여제 및 7% 왁스로 이루어진 필라멘트 기반의 비-TE 샘플을 포함하였다. 대조군 샘플은 크래톤 (등록상표) G2760 중합체를 기반으로 하는 풀-업스 (PULL-UPS) (등록상표) 일회용 배변훈련용 팬츠에 사용된 측면 패널 재료였다. 응력 신장 시험에서, 샘플은 65.5% 크래톤 (등록상표) G1730, 12% 저분자량 폴리에틸렌 왁스, NA 601 및 22.5% 감압 접착제, 예를 들면 레갈레즈 (Regalrez) (상표명)로 제조된 필름과, 85% 크래톤 (등록상표) G1730 및 15% 왁스로 제조된 필라멘트의 TE 샘플, 및 80% 크래톤 (등록상표) G1730, 13% 점착부여제및 7% 왁스로 이루어진 필라멘트 기반의 비-TE 샘플을 포함하였으며, 필라멘트 기반의 비-TE 샘플의 대조군은 풀-업스 (PULL-UPS) (등록상표) 일회용 배변훈련용 팬츠에 사용된 시판되는 측면 패널 재료인 크래톤 (등록상표) 2760의 것이다.
체온에서의 응력 이완
체온에서의 엘라스토머의 응력 이완은 재료의 치수 안정성의 등급을 매기기 위해 주로 사용된다. 응력 이완은 일정 기간에 걸쳐 일정한 신장을 유지하는데 필요한 힘으로서 정의된다. 그러므로, 그것은 사용시에 개인 위생 용품을 모의하는 일시적인 반응이다. 이 실험에서, 시간의 함수로서의 하중 손실 (응력 이완)은 체온에서 측정되었다. 시간의 함수로서의 특성 변화 속도는 하중 및 시간의 로그-로그 회귀 곡선의 기울기를 계산함으로써 얻어졌다. 시간의 함수로서의 손실 속도 이외에, 하중 손실의 백분율은 초기 및 최종 하중의 값으로부터 계산되었다. 실험 기간은 실제 사용 중에 신체에 머무르는 제품의 시간과 맞추었다. 완벽하게 탄성인 재료, 예를 들면 금속 스프링은 기울기 및 하중 손실 둘다에 대해 제로의 값을 제공하는 것으로 예상된다.
응력 이완 특징화에서, 3 inch 폭의 라미네이트 시편을 시험에 사용하였다. 샘플을 100 ℉ (38 ℃)의 환경 챔버에서 신테크 (Sintech) 기계적 시험 구조로 시험하였다. 초기 3 inch 그립-투-그립 거리를 20 inch/분의 크로스-헤드 변위 속도로 최종 4.5 inch (50% 신장)로 변위시켰다. 그후에, 시간의 함수로서의 하중 손실은 MTS 신테크 시험 장치의 테스트워크 데이타 획득 능력을 이용하여 12시간에 걸쳐 획득되었다.
도 43은 라미네이트의 TE 및 비-TE 부분의 응력 이완 거동을 나타낸다. 하기 표 1은 TE 및 비-TE 재료에 대해 하중 감쇠 속도 및 12시간 말기에서의 하중 손실율을 나타낸다. 라이크라 (등록상표) 스판덱스는 대조군으로서 포함되었다.
라미네이트 하중 감쇠 속도 하중 손실율% (12시간)
대조군 (CFSBL) -0.08 50
TE 대역 -0.07 48
비-TE 대역 -0.08 49
라이크라 (등록상표) 스판덱스 -0.02 10
3-사이클 히스테리시스 시험
중합체의 평형 히스테리시스 거동을 실온에서 20 inch/분으로 위로는 160% 신도로 아래로는 0% 신도로 직사각형 시편을 램핑시켜 얻었다. 절차를 3회 반복하였다. 대부분의 샘플은 2 내지 3회 위-아래 램핑 사이클에서 평형을 얻었다.
도 44에 나타낸 3개의 곡선은 표적화된 높은 장력 TEM, 대조군 (균일한 장력을 가진 PULL-UPS (등록상표) 일회용 배변연습용 팬츠) 및 낮은 장력의 표적화된 탄성 라미네이트에 대한 것이다. 곡선은 또한 제품이 사용자에게 착용되기 전에 제품에 적용될 수 있는 도닝 (donning) 방법을 예시할 목적으로 제공된다. 각 재료가 제1 하중 사이클에 비해 제2 및 제3 하중에서 그의 장력의 일부를 손실한다는 것을 도면으로부터 알 수 있다. 그러나, 장력은 모두 세번의 비하중 사이클에 대해 비교적 일정하게 남아있다. 제2 및 제3 하중 사이클은 신도의 함수로서 유사한 하중 장력을 갖는다. 모든 경우에 비하중시에 손실 하중의 일부는 하중 사이클에서 복원됨을 알 수 있다. 도면은 대조군의 장력이 표적화된 또한 비표적화된 탄성재료 사이에 있음을 예시한다.
응력 신장
라미네이트의 응력-신장 거동을 실온에서 신테크 1/S 시험 구조를 이용하여 얻었다. 3 inch 폭을 가진 직사각형 라미네이트 샘플을 3 inch의 그립-투-그립 거리에서 클램핑시키고 20 inch/분의 크로스-헤드 변위 속도로 잡아당겼다. 샘플을 약 2000 g 하중 제한으로 연신시켰다. 알고 있는 샘플의 길이 변화 및 원래 길이로부터 신도를 계산하였다. 50% 신장시에의 장력을 획득된 데이타로부터 계산하였다.
도 45는 TE, 비-TE 및 대조군 라미네이트 샘플에 대한 응력 신장 곡선을 나타낸다. TE 부분은 inch 당 12 스트랜드로 직경이 0.03 inch 미만인, 85% 크래톤 (등록상표) G1730 및 15% 왁스의 스트랜드 표면 상의, 65.5% 크래톤 (등록상표) G1730, 12% 저분자량 폴리에틸렌 왁스, NA 601 및 22.5% 감압 접착제, 예를 들면 레갈레즈 (Regalrez) (상표명)로 제조된 2" 폭의 필름이었다. inch 당 스트랜드의 수 및 TE 필름의 두께를 독립적으로 또는 함께 변화시켜 탄성 라미네이트 재료의 하중-신장 특성을 변화시켰다. 시험된 3 inch 샘플은 1 내지 2.5 inch 폭의 필름 및 그 위에 놓여진 탄성 스트랜드를 가졌다. 재료의 또다른 0.5 내지 2 inch는 비-TE 부분으로 이루어졌다. 즉, TE 및 비-TE 부분 둘다를 포함하는 시험된 TE 샘플은 3 inch의 폭을 가졌다. TE 및 비-TE 부분은 재료 명세를 한정하기 위해 별도로 시험될 수도 있다. 신도의 함수로서의 장력은 비-TE 부분에 대해서 더 낮고 (약 150% 이하) TE 부분에 대해서 더 높음을 도 45로부터 알 수 있다. TE 패널은또한 추가의 이점을 제공한다. 측면 패널 재료의 신도의 함수로서 더 높은 장력을 갖는다는 것은 TE 패널 응력이 체온에서 시간의 함수로서 감쇠될 때 일정 기간 후에 대조군 및 비-TE 재료 보다 더 높은 장력으로 유지될 것임을 의미한다. 예를 들면, 50% 신장시에 674 g을 갖는 TE 재료를 고려한다. 표 1을 검토한 결과 이 재료 응력이 체온에서 12시간 내에 50% 이완됨을 나타낸다. 이것은 12시간 후에 재료가 324 g의 하중에 있을 것임을 의미한다. 이 값을 50% 신장시에 415 g인 대조군과 비교하면 그것은 12시간 후에 50% 응력 이완시킨다. 415 g의 50%는 208 g이다. 따라서, 신체에 더 양호한 장력을 전달하고 따라서 시간이 경과함에 따라 더 양호한 신체 착용감을 제공하는 TE 재료는 12시간의 말기에 대조군 보다 더 높은 116 g이다.
본원에 설명된 본 발명의 실시태양이 현재 바람직하긴 하지만, 본 발명의 취지 및 영역을 벗어나지 않고 각종 변형 및 개선이 이루어질 수 있다. 본 발명의 영역은 첨부된 청구의 범위에 나타내어져 있으며, 등가사항의 의미 및 범위 내에 드는 모든 변화는 그 안에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (167)

  1. 제1 기초 중량을 갖는, 다수의 엘라스토머 제1 필라멘트를 포함하는 하나 이상의 낮은 장력 대역;
    제1 기초 중량 보다 큰 제2 기초 중량을 갖는, 다수의 엘라스토머 제2 필라멘트를 포함하는 하나 이상의 높은 장력 대역; 및
    적어도 낮은 장력 대역의 제1 면 및 높은 장력 대역의 제1 면에 결합된 표면층
    을 포함하는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  2. 제1항에 있어서, 제2 기초 중량이 제1 기초 중량 보다 10% 이상 더 큰 표적화된 탄성 라미네이트재.
  3. 제1항에 있어서, 제2 기초 중량이 제1 기초 중량 보다 50% 이상 더 큰 표적화된 탄성 라미네이트재.
  4. 제1항에 있어서, 제2 기초 중량이 제1 기초 중량 보다 약 100% 내지 약 800% 더 큰 표적화된 탄성 라미네이트재.
  5. 제1항에 있어서, 제2 기초 중량이 제1 기초 중량 보다 약 125% 내지 약 500%더 큰 표적화된 탄성 라미네이트재.
  6. 제1항에 있어서, 제2 기초 중량이 제1 기초 중량 보다 약 200% 내지 약 400% 더 큰 표적화된 탄성 라미네이트재.
  7. 제1항에 있어서, 제1 기초 중량이 약 2 gsm 내지 약 14 gsm이고 제2 기초 중량이 약 10 gsm 내지 약 32 gsm인 표적화된 탄성 라미네이트재.
  8. 제1항에 있어서, 제1 기초 중량이 약 4 gsm 내지 약 12 gsm이고 제2 기초 중량이 약 12 gsm 내지 약 30 gsm인 표적화된 탄성 라미네이트재.
  9. 제1항에 있어서, 제1 필라멘트가 제1 평균 두께를 갖고 제2 필라멘트가 제1 평균 두께 보다 더 큰 제2 평균 두께를 갖는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  10. 제9항에 있어서, 제1 평균 두께 및 제2 평균 두께가 각각 약 0.010 inch 내지 약 0.040 inch (약 0.254 mm 내지 약 1.016 mm)인 표적화된 탄성 라미네이트재.
  11. 제9항에 있어서, 제1 평균 두께 및 제2 평균 두께가 각각 약 0.020 inch 내지 약 0.032 inch (약 0.508 mm 내지 약 0.813 mm)인 표적화된 탄성 라미네이트재.
  12. 제1항에 있어서, 제1 필라멘트가 제1 빈도수를 가지며 제2 필라멘트가 제1 빈도수 보다 더 높은 제2 빈도수를 갖는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  13. 제12항에 있어서, 제1 필라멘트가 제1 빈도수를 가지며 제2 필라멘트가 약 4 hpi 내지 약 40 hpi의 제2 빈도수를 갖는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  14. 제12항에 있어서, 제1 필라멘트가 제1 빈도수를 가지며 제2 필라멘트가 약 12 hpi 내지 약 30 hpi의 제2 빈도수를 갖는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  15. 제1항에 있어서, 낮은 장력 대역 및 높은 장력 대역이 엘라스토머 접착제로 표면층에 결합된 표적화된 탄성 라미네이트재.
  16. 제1항에 있어서, 표면층이 엘라스토머 멜트블로운 웹을 포함하는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  17. 제1항에 있어서, 낮은 장력 대역의 제2 면 및 높은 장력 대역의 제2 면에 결합된 제2 표면층을 더 포함하는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  18. 제1항에 있어서, 제1 엘라스토머 필라멘트 및 제2 엘라스토머 필라멘트가 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌-에틸렌 -프로필렌 테트라블록 공중합체, 스티렌-에틸렌-프로필렌-스티렌 블록 공중합체, 폴리우레탄, 엘라스토머 폴리아미드, 엘라스토머 폴리에스테르, 엘라스토머 폴리올레핀 단독중합체 및 공중합체, 어택틱 폴리프로필렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 약 0.89 g/㏄ 미만의 밀도를 가진 단일-부위 또는 메탈로센 촉매화된 폴리올레핀 및 그의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 중합체를 포함하는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  19. 제1항에 있어서, 제1 엘라스토머 필라멘트 및 제2 엘라스토머 필라멘트가 실질적으로 동일한 중합체 조성물을 포함하는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  20. 제1항에 있어서, 낮은 장력 대역이 높은 장력 대역의 옆에 인접한 표적화된 탄성 라미네이트재.
  21. 제1항에 있어서, 제1 표면층 및 제2 표면층이 각각 부직 웹, 직물 웹 및 필름으로부터 선택된 재료를 포함하는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  22. 제1항에 있어서, 제1 표면층 및 제2 표면층이 각각 스펀본드 재료를 포함하는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  23. 제1항에 있어서, 낮은 장력 대역이 제1 장력을 갖고 높은 장력 대역이 제1 장력 보다 큰 제2 장력을 갖는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  24. 제1항의 표적화된 탄성 라미네이트재를 포함하는 가먼트.
  25. 하나 이상의 제1 스핀 판 영역 내의 다수의 방사 호울로부터 다수의 엘라스토머 제1 필라멘트를 압출시키는 단계;
    하나 이상의 제2 스핀 판 영역 내의 다수의 방사 호울로부터, 제1 필라멘트의 기초 중량 보다 더 큰 기초 중량을 갖는 다수의 엘라스토머 제2 필라멘트를 압출시키는 단계;
    제1 및 제2 필라멘트를 냉각시키는 단계;
    제1 및 제2 필라멘트를 연신시키는 단계;
    연신된 제1 및 제2 필라멘트를 제1 표면재 및 대향하는 제2 표면재에 부착시켜 라미네이트재를 형성하는 단계; 및
    라미네이트재를 이완시키는 단계
    를 포함하는 표적화된 탄성 라미네이트재의 제조 방법.
  26. 제25항에 있어서, 제1 및 제2 필라멘트가 거의 동일한 양으로 연신되는 방법.
  27. 제25항에 있어서, 제1 필라멘트가 제2 필라멘트와 다른 양으로 연신되는 방법.
  28. 제25항에 있어서, 제1 및 제2 필라멘트가 초기 길이의 약 100% 내지 약 800% 만큼 연신되는 방법.
  29. 제25항에 있어서, 제1 및 제2 필라멘트가 실질적으로 연속인 방법.
  30. 제25항에 있어서, 제1 스핀 판 영역이 제1 직경을 가진 방사 호울을 갖고 제2 스핀 판 영역이 제1 직경 보다 큰 제2 직경을 가진 방사 호울을 갖는 방법.
  31. 제25항에 있어서, 제1 스핀 판 영역이 방사 호울의 제1 빈도수를 가지며 제2 스핀 판 영역이 제1 빈도수 보다 큰 방사 호울의 제2 빈도수를 갖는 방법.
  32. 제25항에 있어서, 냉각 단계가 일련의 냉각 롤 상에 제1 및 제2 필라멘트를 통과시킴으로써 이루어지는 방법.
  33. 제25항에 있어서, 냉각 단계가 유공성 벨트 상에 제1 및 제2 필라멘트를 놓고 그 벨트를 통해 진공을 가함으로써 이루어지는 방법.
  34. 제25항에 있어서, 연신 단계가 일련의 연신 롤 상에 제1 및 제2 필라멘트를 통과시킴으로써 이루어지는 방법.
  35. 제34항에 있어서, 일련의 연신 롤이 제1 연신 롤 및 제2 연신 롤을 포함하고, 제1 연신 롤이 제1 속도로 회전하고 제2 연신 롤이 제1 속도 보다 빠른 제2 속도로 회전하는 방법.
  36. 제25항에 있어서, 낮은 장력 대역이 제1 장력을 갖는 제1 필라멘트를 포함하고 높은 장력 대역이 제1 장력 보다 큰 제2 장력을 갖는 제2 필라멘트를 포함하는 방법.
  37. 제25항에 있어서, 제2 필라멘트가 제1 필라멘트에 의해 형성된 낮은 장력 대역의 일부에 겹쳐지는 높은 장력 대역을 형성하는 방법.
  38. 다수의 제1 방사 호울이 있는 하나 이상의 스핀 판 영역을 가진 하나 이상의 제1 다이를 가진 제1 방사 시스템으로부터 다수의 엘라스토머 제1 필라멘트를 압출시키는 단계;
    다수의 제2 방사 호울이 있는 하나 이상의 스핀 판 영역을 가진 하나 이상의 제2 다이를 가진 제2 방사 시스템으로부터, 제1 필라멘트의 기초 중량 보다 더 큰 기초 중량을 가진 다수의 엘라스토머 제2 필라멘트를 압출시키는 단계;
    제1 및 제2 필라멘트를 냉각시키는 단계;
    제1 및 제2 필라멘트를 연신시키는 단계;
    연신된 제1 및 제2 필라멘트를 제1 표면재 및 대향하는 제2 표면재에 부착시켜 라미네이트재를 형성하는 단계; 및
    라미네이트재를 이완시키는 단계
    를 포함하는 표적화된 탄성 라미네이트재의 제조 방법.
  39. 제38항에 있어서, 제1 필라멘트가 유공성 벨트 상에 제1 필라멘트를 놓고 그 벨트를 통해 진공을 가함으로써 냉각되고, 제2 필라멘트가 일련의 냉각 롤에 제2 필라멘트를 통과시킴으로써 냉각되는 방법.
  40. 제39항에 있어서, 제1 필라멘트가 제1의 일련의 연신 롤에 제1 필라멘트를 통과시킴으로써 연신되고, 제2 필라멘트가 제2의 일련의 연신 롤에 제2 필라멘트를 통과시킴으로써 연신되는 방법.
  41. 제40항에 있어서, 제1 및 제2 필라멘트의 연신량이 독립적으로 조절되는 방법.
  42. 제38항에 있어서, 제1 필라멘트가 제1의 일련의 냉각 롤에 제1 필라멘트를 통과시킴으로써 냉각되고, 제2 필라멘트가 제2의 일련의 냉각 롤에 제2 필라멘트를통과시킴으로써 냉각되는 방법.
  43. 제42항에 있어서, 제1 필라멘트가 제1의 일련의 연신 롤에 제1 필라멘트를 통과시킴으로써 연신되고, 제2 필라멘트가 제2의 일련의 연신 롤에 제2 필라멘트를 통과시킴으로써 연신되는 방법.
  44. 제43항에 있어서, 제1 및 제2 필라멘트의 연신량이 독립적으로 조절되는 방법.
  45. 제38항에 있어서, 제2 필라멘트가 제1 필라멘트에 의해 형성된 낮은 장력 대역의 적어도 일부에 겹쳐지는 높은 장력 대역을 형성하는 방법.
  46. 제38항에 있어서, 연신 단계 중에 제1 필라멘트 및 제2 필라멘트를 정렬시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  47. 제38항에 있어서, 차단층이, 라미네이트재가 결합되기 전에 제1 표면재 및 제2 표면재 사이에 위치되는 방법.
  48. 제38항에 있어서, 제1 및 제2 필라멘트가 초기 길이의 약 50% 내지 약 300% 만큼 연신되는 방법.
  49. 제1 기초 중량을 갖는 다수의 엘라스토머 제1 필라멘트를 포함하는 하나 이상의 낮은 장력 대역;
    제1 기초 중량 보다 큰 제2 기초 중량을 갖는 다수의 엘라스토머 제2 필라멘트를 포함하는 하나 이상의 높은 장력 대역; 및
    적어도 낮은 장력 대역의 제1 면 및 높은 장력 대역의 제1 면에 결합된 표면재
    를 포함하는 표적화된 탄성 라미네이트재를 포함하는 일회용 가먼트.
  50. 제49항에 있어서, 제1 및 제2 필라멘트가 실질적으로 연속인 필라멘트를 포함하는 일회용 가먼트.
  51. 제49항에 있어서, 기저귀를 포함하는 일회용 가먼트.
  52. 제49항에 있어서, 배변연습용 팬츠를 포함하는 일회용 가먼트.
  53. 제49항에 있어서, 수영복을 포함하는 일회용 가먼트.
  54. 제49항에 있어서, 흡수성 언더팬츠를 포함하는 일회용 가먼트.
  55. 제49항에 있어서, 유아용 와이프를 포함하는 일회용 가먼트.
  56. 제49항에 있어서, 성인 실금용품을 포함하는 일회용 가먼트.
  57. 제49항에 있어서, 여성 위생용품을 포함하는 일회용 가먼트.
  58. 제49항에 있어서, 보호용 가먼트를 포함하는 일회용 가먼트.
  59. 제1 엘라스토머 중합체를 포함하는 다수의 엘라스토머 제1 필라멘트를 포함하는 하나 이상의 낮은 장력 대역;
    제2 엘라스토머 중합체를 포함하는 다수의 엘라스토머 제2 필라멘트를 포함하는 하나 이상의 높은 장력 대역; 및
    적어도 낮은 장력 대역의 제1 면 및 높은 장력 대역의 제1 면에 결합된 표면재
    를 포함하는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  60. 제59항에 있어서, 제1 및 제2 필라멘트가 각각 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 블록 공중합체, 스티렌-에틸렌/프로필렌-스티렌-에틸렌/프로필렌 테트라블록 공중합체, 스티렌-에틸렌/프로필렌-스티렌 블록 공중합체, 폴리우레탄, 엘라스토머 폴리아미드, 엘라스토머 폴리에스테르, 엘라스토머 폴리올레핀 단독중합체 및 공중합체, 어택틱 폴리프로필렌, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 약 0.89 g/㏄ 미만의 밀도를 가진 단일-부위 또는 메탈로센 촉매화된 폴리올레핀 및 그의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 기재 중합체를 포함하는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  61. 제60항에 있어서, 제1 필라멘트 및 제2 필라멘트가 동일한 기재 중합체를 다른 백분율의 양으로 포함하는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  62. 제60항에 있어서, 제1 필라멘트가 제1 기재 중합체를 포함하고 제2 필라멘트가 제1 기재 중합체와 다른 제2 기재 중합체를 포함하는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  63. 제61항에 있어서, 제2 필라멘트가 기재 중합체 및 가공 조제를 포함하는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  64. 제61항에 있어서, 제1 필라멘트 및 제2 필라멘트가 기재 중합체 및 가공 조제를 다른 백분율의 양으로 포함하는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  65. 제63항에 있어서, 가공 조제가 폴리에틸렌 왁스를 포함하는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  66. 제59항에 있어서, 높은 장력 대역이 낮은 장력 대역 보다 10% 이상 더 큰 탄성 장력을 갖는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  67. 제59항에 있어서, 높은 장력 대역이 낮은 장력 대역 보다 50% 이상 더 큰 탄성 장력을 갖는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  68. 제59항에 있어서, 높은 장력 대역이 낮은 장력 대역 보다 약 100% 내지 약 800% 더 큰 탄성 장력을 갖는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  69. 제59항에 있어서, 높은 장력 대역이 낮은 장력 대역 보다 약 125% 내지 약 500% 더 큰 탄성 장력을 갖는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  70. 제59항에 있어서, 높은 장력 대역이 낮은 장력 대역 보다 약 200% 내지 약 400% 더 큰 탄성 장력을 갖는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  71. 제59항에 있어서, 높은 장력 대역이 제1 필라멘트의 일부 사이에 제2 필라멘트를 놓음으로써 형성되는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  72. 제59항에 있어서, 높은 장력 대역이 제1 필라멘트와 분리된, 겹쳐지지 않은영역에 제2 필라멘트를 놓음으로써 형성되는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  73. 제59항에 있어서, 표면재가 부직 웹, 직물 웹 및 필름으로부터 선택된 재료를 포함하는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  74. 제59항에 있어서, 표면재가 스펀본드 재료를 포함하는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  75. 제59항에 있어서, 표면재가 멜트블로운 연속 필라멘트 복합 웹을 포함하는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  76. 제59항에 있어서, 낮은 장력 대역의 제2 면 및 높은 장력 대역의 제2 면에 결합된 제2 표면재를 더 포함하는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  77. 제59항에 있어서, 낮은 장력 대역 및 높은 장력 대역이 엘라스토머 접착제로 표면재에 결합되는 표적화된 탄성 라미네이트재.
  78. 제59항의 재료를 포함하는 실질적으로 균일한 직경의 권취 롤.
  79. 제59항의 표적화된 탄성 라미네이트재를 포함하는 가먼트.
  80. 제1 방사 시스템으로부터, 제1 엘라스토머 조성물을 갖는 다수의 엘라스토머 제1 필라멘트를 압출시키는 단계;
    제2 방사 시스템으로부터, 제2 엘라스토머 조성물을 갖는 다수의 엘라스토머 제2 필라멘트를 압출시키는 단계;
    제1 및 제2 필라멘트를 냉각시키는 단계;
    제1 및 제2 필라멘트를 연신시키는 단계;
    연신된 제1 및 제2 필라멘트를 제1 표면재 및 대향하는 제2 표면재에 부착시켜 라미네이트재를 형성하는 단계; 및
    라미네이트재를 이완시키는 단계
    를 포함하는 표적화된 탄성 라미네이트재의 제조 방법.
  81. 제80항에 있어서, 제1 방사 시스템이 다수의 방사 호울이 있는 하나 이상의 스핀 판 영역을 갖는 제1 다이를 포함하는 방법.
  82. 제80항에 있어서, 제2 방사 시스템이 다수의 방사 호울이 있는 하나 이상의 스핀 판 영역을 갖는 제2 다이를 포함하는 방법.
  83. 제80항에 있어서, 냉각 단계가 일련의 냉각 롤 상에 제1 및 제2 필라멘트를 통과시킴으로써 이루어지는 방법.
  84. 제80항에 있어서, 냉각 단계가 유공성 벨트 상에 제1 및 제2 필라멘트를 놓고 그 벨트를 통해 진공을 가함으로써 이루어지는 방법.
  85. 제80항에 있어서, 연신 단계가 일련의 연신 롤 상에 제1 및 제2 필라멘트를 통과시킴으로써 이루어지는 방법.
  86. 제85항에 있어서, 일련의 연신 롤이 제1 연신 롤 및 제2 연신 롤을 포함하고, 제1 연신 롤이 제1 속도로 회전하고 제2 연신 롤이 제1 속도 보다 빠른 제2 속도로 회전하는 방법.
  87. 제80항에 있어서, 제2 방사 시스템이 제3 다이를 더 포함하는 방법.
  88. 제80항에 있어서, 제1 필라멘트가 더 낮은 장력 대역을 한정하고 제2 필라멘트가 더 높은 장력 대역을 한정하는 방법.
  89. 제80항에 있어서, 제1 및 제2 필라멘트가 실질적으로 연속인 방법.
  90. 제80항에 있어서, 제1 필라멘트가 제1 엘라스토머를 포함하고 제2 필라멘트가 제1 엘라스토머와 다른 제2 엘라스토머를 포함하는 방법.
  91. 제80항에 있어서, 제1 필라멘트가 제1 엘라스토머 블렌드를 포함하고 제2 필라멘트가 제1 엘라스토머 블렌드와 다른 제2 엘라스토머 블렌드를 포함하는 방법.
  92. 제80항에 있어서, 제1 필라멘트가 제1 엘라스토머를 포함하고 제2 필라멘트가 다른 백분율의 양의 제1 엘라스토머를 포함하는 방법.
  93. 제80항에 있어서, 제2 필라멘트가 제1 필라멘트에 의해 형성된 낮은 장력 대역의 적어도 일부에 겹쳐지는 높은 장력 대역을 형성하는 방법.
  94. 제80항에 있어서, 제1 필라멘트가 제1의 일련의 냉각 롤에 제1 필라멘트를 통과시킴으로써 냉각되고, 제2 필라멘트가 제2의 일련의 냉각 롤에 제2 필라멘트를 통과시킴으로써 냉각되는 방법.
  95. 제94항에 있어서, 제1 필라멘트가 제1의 일련의 연신 롤에 제1 필라멘트를 통과시킴으로써 연신되고, 제2 필라멘트가 제2의 일련의 연신 롤에 제2 필라멘트를 통과시킴으로써 연신되는 방법.
  96. 제95항에 있어서, 제1 및 제2 필라멘트의 연신량이 독립적으로 조절되는 방법.
  97. 제80항에 있어서, 제1 필라멘트가 유공성 벨트 상에 제1 필라멘트를 놓고 그 벨트를 통해 진공을 가함으로써 냉각되고, 제2 필라멘트가 제2의 일련의 냉각 롤에 제2 필라멘트를 통과시킴으로써 냉각되는 방법.
  98. 제97항에 있어서, 제1 필라멘트가 제1의 일련의 연신 롤에 제1 필라멘트를 통과시킴으로써 연신되고, 제2 필라멘트가 제2의 일련의 연신 롤에 제2 필라멘트를 통과시킴으로써 연신되는 방법.
  99. 제98항에 있어서, 제1 및 제2 필라멘트의 연신량이 독립적으로 조절되는 방법.
  100. 제80항에 있어서, 제1 및 제2 필라멘트가 거의 동일한 양으로 연신되는 방법.
  101. 제80항에 있어서, 제1 필라멘트가 제2 필라멘트와 다른 양으로 연신되는 방법.
  102. 제80항에 있어서, 제1 및 제2 필라멘트가 초기 길이의 약 25% 내지 약 800% 만큼 연신되는 방법.
  103. 제80항에 있어서, 제1 및 제2 필라멘트가 초기 길이의 약 50% 내지 약 700% 만큼 연신되는 방법.
  104. 제80항에 있어서, 연신 단계 중에 제1 필라멘트 및 제2 필라멘트를 정렬시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  105. 제80항에 있어서, 차단층이, 라미네이트재가 결합되기 전에 제1 표면재 및 제2 표면재 사이에 위치되는 방법.
  106. 제80항에 있어서, 제2 방사 시스템이 다수의 개별적으로 조절가능한 스핀 판 영역을 포함하는 방법.
  107. 제80항에 있어서, 제2 방사 시스템이 다수의 방사 호울이 있는 스핀 판 영역을 가진 제3 다이를 더 포함하는 방법.
  108. 제1 엘라스토머 중합체 조성물로 제조된 다수의 제1 필라멘트를 가진 하나 이상의 낮은 장력 대역;
    제2 엘라스토머 중합체 조성물로 제조된 다수의 제2 필라멘트를 가진 하나 이상의 높은 장력 대역; 및
    적어도 낮은 장력 대역의 제1 면 및 높은 장력 대역의 제1 면에 결합된 표면재
    를 포함하는 표적화된 탄성 라미네이트재를 포함하는 일회용 가먼트.
  109. 제108항에 있어서, 제1 및 제2 필라멘트가 실질적으로 연속인 필라멘트를 포함하는 일회용 가먼트.
  110. 제108항에 있어서, 기저귀를 포함하는 일회용 가먼트.
  111. 제108항에 있어서, 배변연습용 팬츠를 포함하는 일회용 가먼트.
  112. 제108항에 있어서, 수영복을 포함하는 일회용 가먼트.
  113. 제108항에 있어서, 흡수성 언더팬츠를 포함하는 일회용 가먼트.
  114. 제108항에 있어서, 유아용 와이프를 포함하는 일회용 가먼트.
  115. 제108항에 있어서, 성인 실금용품을 포함하는 일회용 가먼트.
  116. 제108항에 있어서, 여성 위생용품을 포함하는 일회용 가먼트.
  117. 제108항에 있어서, 보호용 가먼트를 포함하는 일회용 가먼트.
  118. a. 제1 주요 표면 및 제2 주요 표면을 가진 엘라스토머 필름; 및
    b. 엘라스토머 필름의 제1 주요 표면에 고정된 엘라스토머 재료의 스트랜드
    를 포함하는 엘라스토머 라미네이트.
  119. 제118항에 있어서, 엘라스토머 스트랜드 재료가 열가소성 중합체를 포함하는 엘라스토머 라미네이트.
  120. 제118항에 있어서, 엘라스토머 필름 재료가 열가소성 중합체를 포함하는 엘라스토머 라미네이트.
  121. 제118항에 있어서, 엘라스토머 스트랜드 재료가 열경화성 중합체를 포함하는 엘라스토머 라미네이트.
  122. 제118항에 있어서, 엘라스토머 필름 재료가 열경화성 중합체를 포함하는 엘라스토머 라미네이트.
  123. 제118항에 있어서, 스트랜드 재료의 엘라스토머 조성물이 필름 재료의 엘라스토머 조성물과 동일한 엘라스토머 라미네이트.
  124. 제118항에 있어서, 스트랜드 재료의 엘라스토머 조성물이 필름 재료의 엘라스토머 조성물과 다른 엘라스토머 라미네이트.
  125. 제118항에 있어서, 라미네이트에 결합된 표면 시트를 더 포함하는 엘라스토머 라미네이트.
  126. 제125항에 있어서, 라미네이트의 양쪽 주요 표면이 표면 시트로 커버된 엘라스토머 라미네이트.
  127. 제125항에 있어서, 표면 시트가 스펀본드 시트인 엘라스토머 라미네이트.
  128. 제125항에 있어서, 엘라스토머 라미네이트 및 표면 시트가 그 구조체에 혼입되어 있는 가먼트를 더 포함하는 엘라스토머 라미네이트.
  129. 제128항에 있어서, 가먼트가 개인 위생용 가먼트, 의료용 가먼트 및 산업용 작업복 가먼트로 이루어진 군에서 선택된 것인 엘라스토머 라미네이트.
  130. 제129항에 있어서, 가먼트가 기저귀, 배변연습용 팬츠, 수영복, 흡수성 언더팬츠, 성인 실금용품, 여성 위생용품, 보호 의료용 가운, 외과 의료용 가운, 캡, 글러브, 드레이프, 안면 마스크, 실험실용 코트 및 커버롤로 이루어진 군에서 선택된 것인 엘라스토머 라미네이트.
  131. 제118항에 있어서, 엘라스토머 라미네이트가 그 구조체에 혼입되어 있는 가먼트를 더 포함하는 엘라스토머 라미네이트.
  132. 제118항에 있어서, 엘라스토머 필름의 다른 부분이 다른 양의 탄성 장력을 나타내는 엘라스토머 라미네이트.
  133. 제132항에 있어서, 엘라스토머 필름 표면 상에 다수의 엘라스토머 스트랜드를 더 포함하고, 그 엘라스토머 스트랜드의 적어도 일부가 다른 양의 탄성 장력을 나타내는 엘라스토머 라미네이트.
  134. 제118항에 있어서, 엘라스토머 필름 표면 상에 다중 엘라스토머 스트랜드가 있는 엘라스토머 라미네이트.
  135. 제134항에 있어서, 엘라스토머 스트랜드의 적어도 일부가 다른 양의 탄성 장력을 나타내는 엘라스토머 라미네이트.
  136. 제134항에 있어서, 엘라스토머 스트랜드의 적어도 일부가 다른 두께를 갖는 엘라스토머 라미네이트.
  137. 제134항에 있어서, 엘라스토머 스트랜드의 적어도 일부가 다른 조성물을 갖는 엘라스토머 라미네이트.
  138. 제134항에 있어서, 엘라스토머 스트랜드가 주기적 간격으로 배열된 엘라스토머 라미네이트.
  139. 제134항에 있어서, 엘라스토머 스트랜드가 비주기적 간격으로 배열된 엘라스토머 라미네이트.
  140. 제134항에 있어서, 엘라스토머 스트랜드가 그룹으로 배열된 엘라스토머 라미네이트.
  141. 제140항에 있어서, 그룹의 적어도 일부가 서로 다른 양의 탄성 장력을 나타내는 엘라스토머 라미네이트.
  142. 제140항에 있어서, 그룹이 그의 엘라스토머 스트랜드 사이에 다른 간격을 갖는 엘라스토머 라미네이트.
  143. 제118항에 있어서, 엘라스토머 필름의 제2 주요 표면에 고정된 제2 엘라스토머 스트랜드를 더 포함하는 엘라스토머 라미네이트.
  144. 제118항에 있어서, 제2 엘라스토머 필름을 엘라스토머 스트랜드과 접촉시킴으로써 엘라스토머 필름과 제2 엘라스토머 필름 사이에 엘라스토머 스트랜드가 놓여지는 엘라스토머 라미네이트.
  145. a. 제1 주요 표면 및 제2 주요 표면을 가진 엘라스토머 필름;
    b. 엘라스토머 필름의 제1 주요 표면에 고정된 다수의 엘라스토머 중합체 재료의 다수의 스트랜드; 및
    c. 엘라스토머 필름 또는 엘라스토머 스트랜드 중 적어도 하나에 결합된 표면 시트
    를 포함하는 엘라스토머 라미네이트.
  146. a. 엘라스토머 필름을 제조하는 단계;
    b. 엘라스토머 스트랜드를 제조하는 단계; 및
    c. 엘라스토머 스트랜드를 엘라스토머 필름에 고정시키는 단계
    를 포함하는 엘라스토머 라미네이트의 제조 방법.
  147. 제146항에 있어서, 슬롯팅된 필름 다이로부터 압출된 엘라스토머 재료를 냉각 롤 상에 놓는 것을 포함하여 엘라스토머 필름을 제조하는 단계; 및
    그 엘라스토머 필름을 냉각 롤로부터 두 닙 롤러 사이에 형성된 닙을 향해 연신시키는 단계를 더 포함하는 엘라스토머 라미네이트의 제조 방법.
  148. 제147항에 있어서, 필름 배합물에 점착부여제를 첨가하는 것을 더 포함하는 엘라스토머 라미네이트의 제조 방법.
  149. 제147항에 있어서, 필라멘트 다이로부터 압출된 엘라스토머 재료를 냉각 롤 상에 놓는 것을 포함하여 엘라스토머 스트랜드를 제조하는 단계; 및
    그 엘라스토머 스트랜드를 냉각 롤로부터 두 닙 롤러 사이에 형성된 닙을 향해 연신시키는 단계를 더 포함하는 엘라스토머 라미네이트의 제조 방법.
  150. 제149항에 있어서, 엘라스토머 필름 및 엘라스토머 스트랜드를 닙에서 함께 고정시키는 것을 더 포함하는 엘라스토머 라미네이트의 제조 방법.
  151. 제150항의 방법에 의해 제조된 그 안에 엘라스토머 라미네이트를 갖는 가먼트.
  152. 제146항에 있어서, 필라멘트 다이로부터 압출된 엘라스토머 재료를 냉각 롤상에 놓는 것을 포함하여 엘라스토머 스트랜드를 제조하는 단계; 및 그 엘라스토머 스트랜드를 냉각 롤로부터 두 닙 롤러 사이에 형성된 닙을 향해 연신시키는 단계를 더 포함하는 엘라스토머 라미네이트의 제조 방법.
  153. 제152항에 있어서, 스트랜드 배합물에 점착부여제를 첨가하는 것을 더 포함하는 엘라스토머 라미네이트의 제조 방법.
  154. 제152항에 있어서, 엘라스토머 스트랜드를 수직으로 연신시키는 것을 더 포함하는 엘라스토머 라미네이트의 제조 방법.
  155. 제152항의 방법에 의해 제조된 그 안에 엘라스토머 라미네이트를 갖는 가먼트.
  156. 제146항에 있어서, 필름 및 스트랜드를 함께 고정시키기 전에 필름 및 스트랜드 중 적어도 하나에 접착제를 분무시키는 것을 더 포함하는 엘라스토머 라미네이트의 제조 방법.
  157. 제146항에 있어서, 필름이 제1 냉각 롤 상에 압출되고, 스트랜드가 제2 냉각 롤 상에 압출되는 엘라스토머 라미네이트의 제조 방법.
  158. 제146항에 있어서, 라미네이트가 닙을 통과한 후에 그 라미네이트를 한쌍의 대향된 인장 롤러에 의한 장력 하에 라미네이트를 유지하는 단계를 더 포함하는 엘라스토머 라미네이트의 제조 방법.
  159. 제158항에 있어서, 라미네이트를 대향된 인장 롤러를 통과한 후에 이완시키는 것을 포함하는 엘라스토머 라미네이트의 제조 방법.
  160. 제158항의 방법에 의해 제조된 그 안에 엘라스토머 라미네이트를 갖는 가먼트.
  161. 제146항에 있어서, 표면 시트를 라미네이트의 한면에 부착시키는 단계를 더 포함하는 엘라스토머 라미네이트의 제조 방법.
  162. 제161항에 있어서, 표면 시트를 라미네이트의 양면에 부착시키는 단계를 더 포함하는 엘라스토머 라미네이트의 제조 방법.
  163. 제161항에 있어서, 표면 시트를 닙에서 라미네이트에 부착시키는 단계를 더 포함하는 엘라스토머 라미네이트의 제조 방법.
  164. 제146항에 있어서, 엘라스토머 필름 및 엘라스토머 스트랜드 중 적어도 하나가 엘라스토머 스트랜드를 엘라스토머 필름에 고정시키기 전에 가교결합되는 열경화성 중합체인 엘라스토머 라미네이트의 제조 방법.
  165. 제146항에 있어서, 엘라스토머 필름 및 엘라스토머 스트랜드 중 적어도 하나가 엘라스토머 스트랜드를 엘라스토머 필름에 고정시킨 후에 가교결합될 수 있는 것인 엘라스토머 라미네이트의 제조 방법.
  166. 제146항의 방법에 의해 제조된 그 안에 엘라스토머 라미네이트를 갖는 가먼트.
  167. a. 엘라스토머 필름을 제1 냉각 롤 상에 압출시키는 단계;
    b. 엘라스토머 스트랜드를 제2 냉각 롤 상에 압출시키는 단계;
    c. 엘라스토머 필름 및 엘라스토머 스트랜드를 제1 및 제2 냉각 롤로부터 롤러 닙으로 공급하고 엘라스토머 스트랜드를 엘라스토머 필름에 고정시키는 단계; 및
    d. 표면 시트를 롤러 닙에서 엘라스토머 필름 및 엘라스토머 스트랜드 중 적어도 하나에 부착시키는 단계
    를 포함하는 엘라스토머 라미네이트의 제조 방법.
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