KR20050023220A - 강화성 중합체 영역과 탄성 중합체 영역을 구비한 복합 웹 - Google Patents

강화성 중합체 영역과 탄성 중합체 영역을 구비한 복합 웹 Download PDF

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KR20050023220A
KR20050023220A KR10-2004-7006809A KR20047006809A KR20050023220A KR 20050023220 A KR20050023220 A KR 20050023220A KR 20047006809 A KR20047006809 A KR 20047006809A KR 20050023220 A KR20050023220 A KR 20050023220A
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
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    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer

Abstract

본 발명은 복합 웹의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 웹은 상기 복합 웹의 상부 또는 내부에 위치된 하나 이상의 강화성 불연속 중합체 영역을 가진 기재를 포함한다. 상기 불연속 중합체 영역의 용융 비탄성중합체성 열가소성 재료는 이송 롤에 의해 상기 기재에 대해 힘이 가해진다. 상기 기재가 다공성, 섬유상 등인 경우, 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부분은 상기 기재를 침윤할 수 있고/있거나, 상기 기재의 섬유를 캡슐화할 수 있다. 또한, 상기 복합 웹은 상기 복합 웹상 또는 내부의 불연속 중합체 영역내에 탄성중합체성 열가소성 재료를 포함한다.

Description

강화성 중합체 영역과 탄성 중합체 영역을 구비한 복합 웹{COMPOSITE WEBS WITH REINFORCING POLYMERIC REGIONS AND ELASTIC POLYMERIC REGIONS}
본 발명은 강화성 불연속 중합체 영역 및 탄성 불연속 중합체 영역을 포함하는 복합 웹에 관한 것이다.
사용중에 겪게되는 힘을 견디기 위해 몇몇 강화를 필요로하는 웹으로 형성된 물품의 제조는 공지되어 있다. 많은 경우, 강화는 전체 기재 또는 웹 상에 간단히 제공된다. 그러나, 이러한 접근법은 웹의 단가를 상승시키며, 웹의 중량을 증가시킬 뿐만 아니라 웹의 전체 표면의 강성을 증가시키는데, 이러한 단점은 강화가 필요하지 않은 부분에서도 나타난다. 또한, 웹과 동연하는(coextensive) 강화성 층은 웹의 통기성을 감소시킬 수 있다.
이러한 문제점의 일부분을 해결하기 위해, 강화성 재료의 더 작은 조각을 강화가 필요한 선택된 부위에서 웹 또는 기재에 부착할 수 있다. 그러나, 이러한 불연속 조각의 취급 및 부착은 문제가 될 수 있는데, 처리량이 감소되고, 폐기물이 발생되고(불연속 조각이 견고하게 부착되지 않는 경우), 웹 상에 정확한 겹침 또는 위치가 필요하고, 접착제 또는 다른 결합제 등을 필요로하기 때문이다. 또한, 불연속 조각은 자극이나 불편함의 원인이 될 수 있는 상대적으로 날카로운 상태로 존재할 수 있다. 이러한 자극이나 불편함은 악화될 수 있는데, 그 이유는 상기 강화성 조각은 전형적으로 상기 기재의 표면 상에 위치하기 때문이다.
강화성 기재 또는 웹 이외에, 강화성 영역 이외에 탄성을 나타내는 물품을 제조하는 것이 바람직할 수 있다. 탄성을 나타내는 물품, 즉 중간 정도의 신장 후에 그들의 본래 형상으로 적어도 부분적으로 회복할 수 있는 능력을 가진 물품의 제조는 여러가지 이유로 바람직할 수 있다. 예를 들어, 탄성은 아이템, 예를 들어 의복(예, 기저귀, 트레이닝 팬츠, 가운 등)을 위한 체결 시스템과 관련하여 유용할 수 있다. 의복에서의 탄성은 동적 적합성(dynamic fit), 즉 착용자의 움직임에 반응하여 신장하고 회복할 수 있는 능력으로 불릴 수 있는 특성을 제공할 수 있다.
또한, 탄성은 다른 용도와 관련하여 유용할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 체결구는 체결구를 신장시키고 소정의 긴장을 제공하기 위한 회복력에 의존함으로써 공급될 수 있는 긴장 상태에서 유지되는 경우, 더 일정한 부착을 제공할 수 있다. 다른 예에서, 탄성은 체결구 또는 다른 물품의 크기 또는 길이의 용이한 조정을 가능하게 할 수 있다.
탄성이 여러가지 상이한 용도에서 이로움에도 불구하고, 이는 제조상의 문제를 일으킬 수 있다. 소정의 탄성을 제공하기 위해, 예를 들어 배킹 또는 다른 비탄성 부재에 풀로 붙이거나 꿰매는 별도의 탄성 성분에 의지하여 탄성을 제공하려는 많은 시도가 있어 왔다. 이러한 복합 물품의 제조는 문제가 될 수 있는데, 그 이유는 탄성 성분의 견고한 부착이 달성되고/되거나 유지되기가 어려울 수 있기 때문이다. 또한, 별도의 탄성 성분을 제공하고 부착하는 비용 및 어려움이 상대적으로 크다. 별도의 탄성 성분의 취급 및 부착은 처리량을 감소시킬 수 있으며, 부가의 폐기물을 발생시킬 수 있다(별개의 성분이 견고하게 부착되지 않는 경우).
다른 예에서, 소정의 탄성을 제공하기 위해 전체 물품을 구성할 수 있다. 예를 들어, 다수의 탄성 체결 시스템은 탄성 적층체 배킹의 사용에 의존하는데, 상기 탄성 재료는 배킹과 동연하는 필름 형태로 제공된다. 이러한 접근법은 동연하는 탄성 층(들)의 제공과 관련하여 비용이 추가될 수 있다. 또한, 다수의 탄성 재료는 비통기성이다. 탄성 적층체 배킹이 의복에 사용되는 경우, 그의 통기성을 개선시키기 위해 배킹을 천공하는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 이와 같은 추가 공정은 탄성 적층체 배킹의 제조 비용을 증가시킬 수 있다. 탄성 적층체 배킹의 다른 가능한 단점은 배킹의 상이한 부분에서 생성된 탄성 회복력에 임의의 가변성을 제공하는 것이 어려울 수 있다는 것이다.
도 1은 본 발명의 방법에 따라 제조된 복합 웹 상의 한 강화성 불연속 중합체 영역의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 방법에 따른 복합 웹의 제조에 사용될 수 있는 이송 롤의 일부분의 평면도이다.
도 3A는 함몰부의 형성중 한 지점에서 도 2의 선 3-3을 따라 취한 도 2의 함몰부의 단면도이다.
도 3B는 함몰부의 형성중 다른 지점에서 도 2의 선 3-3을 따라 취한 도 2의 함몰부의 단면도이다.
도 3C는 함몰부의 형성중 도 2의 선 3-3을 따라 취한 도 2의 함몰부의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 방법에 따른 복합 웹 상에 강화성 불연속 중합체 영역을 제조하기 위해 사용할 수 있는 이송 롤의 일부분 상의 다른 함몰부의 평면도이다.
도 5는 도 4에서 선 5-5를 따라 취한 도 4의 함몰부의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 방법에 따라 복합 웹 상에 강화성 불연속 중합체 영역을 제조하기 위해 사용할 수 있는 이송 롤의 일부분 상의 다른 함몰부의 평면도이다.
도 7은 2개의 기재 사이에 강화성 불연속 중합체 영역을 포함하는 본 발명의 방법에 따라 제조된 복합 웹의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 방법에 따라 복합 웹을 형성하기 위한 2개의 기재의 부착 이전의 도 7의 복합 웹의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 방법에 따라 복합 웹으로 제조될 수 있는 강화성 불연속 중합체 영역을 보유하는 한 예시적인 기재의 평면도이다.
도 10은 기재의 양 주표면 상에 강화성 불연속 중합체 영역을 보유하는 다른 복합 웹의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 방법에 따라 기재 상에 불연속 중합체 영역을 제공하는 데 유용한 한 중합체 이송 공정의 사시도이다.
도 11A는 본 발명에서 사용된 이송 롤 상의 함몰부와 닥터 블레이드 사이의 관계를 묘사하는 확대 모식도이다.
도 11B는 이송 롤에 대해 기재에 힘을 가하는 정합성 지지 롤을 묘사하는 확대 부분 횡단면도이다.
도 11C는 이송 롤내 함몰부에 맞는 돌출부를 포함하는 교합 지지 롤을 묘사하는 확대 부분 횡단면도이다.
도 12는 구역화된 이송 시스템 및 방법에 유용한 다른 이송 롤 및 중합체 소스를 예시한다.
도 13은 본 발명의 방법에 따라 기재 상에 강화성 불연속 중합체 영역을 제공함으로써 복합 웹 내에 형성된 한 물품의 평면도이다.
도 14는 도 13의 14-14 선을 따라 취한 도 13의 물품의 단면도이다.
도 15는 본 발명에 따라 제조된 한 복합 웹의 일부분의 평면도이다.
도 16은 도 15의 복합 웹을 제조하기 위해 사용할 수 있는 한 이송 롤의 사시도이다.
도 17은 기재의 폭을 가로질러 신장하는 불연속 중합체 영역을 포함하는, 본 발명에 따라 제조된 한 복합 웹의 일부분의 평면도이다.
도 18은 탄성중합체성 및 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역을 포함하는 복합 웹으로 제조된 한 물품의 평면도이다.
도 19는 도 18의 19-19 선을 따라 취한 도 18의 물품의 단면도이다.
도 20은 탄성중합체성 및 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역을 포함하는 적층 복합 웹으로 제조된 물품의 단면도이다.
도 21은 탄성중합체성 및 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역을 포함하는 복합 웹으로 제조된 다른 물품의 단면도이다.
도 22는 도 21의 22-22 선을 따라 취한 도 21의 물품의 단면도이다.
도 23은 도 21의 23-23 선을 따라 취한 도 21의 물품의 단면도이다.
도 24는 내부에 형성된 분리선을 포함하는 본 발명에 따른 한 복합 웹의 평면도이다.
도 25는 본 발명에 따른 복합 웹을 제조하는 한 방법 및 시스템의 모식도이다.
도 26은 본 발명에 따른 복합 웹을 제조하는 다른 방법 및 시스템의 모식도이다.
본 발명의 예시적인 구체예의 상세한 설명
상기한 바와 같이, 본 발명은 복합 웹의 표면상 또는 내부에 위치된 강화성 불연속 중합체 영역을 가진 기재를 포함하는 복합 웹을 제조하기 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 여러가지 상이한 구성은 본 발명의 방법에 따라 제조될 수 있는 복합 웹의 여러가지 구체예를 예시하기 위해 기술될 것이다. 이들 예시적인 구성은 본 발명의 방법을 제한하기 위해 고려된 것은 아니며, 본 발명의 범위는 오직 후술하는 특허청구의 범위에 의해서만 한정된다.
도 1은 본 발명에 따라 제조된 한 복합 웹의 일부분의 단면도이다. 상기 복합 웹은 제1 주표면(18) 및 제2 주표면(19)을 가진 기재(10)를 포함한다. 하나 이상의 강화성 불연속 중합체 영역(14)은 기재(10)의 제1 주표면(18) 상에 위치되는데, 상기 기재는 예를 들어 도 7 내지 12에 도시한 바와 같이 하나 이상의 강화성 불연속 중합체 영역을 포함할 수 있는 것으로 이해된다.
본 발명에 따라 제조된 복합 웹의 강화성 불연속 중합체 영역(14)은 각각 기재(10)의 상기 표면(18) 상에서 가변 두께와 높이를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 두께 변화는 강화성 불연속 중합체 영역(14)의 에지(15)에 인접한 더 얇은 불연속 중합체 영역의 형태로 제공되는 것이 특히 바람직할 수 있다.
강화성 불연속 중합체 영역(14)의 더 두꺼운 중심 부분과 더 얇은 에지(15)의 조합은 장점을 제공할 수 있다. 더 얇은 에지(15)는 더 가요성이거나 더 부드러울 수 있으며, 상기한 바와 같은 불연속 중합체 영역을 포함하는 복합 웹이 예를 들어, 기저귀, 수술용 가운 등과 같은 의복 내로 혼입되는 경우, 안락함을 증강시킬 수 있다. 동시에, 강화성 불연속 중합체 영역(14)의 더 두꺼운 중심 부분은 불연속 중합체 영역에 바람직한 수준의 강성을 제공할 수 있다.
강화성 불연속 중합체 영역(14)은 기재(10)의 표면 전부를 피복할 것은 아닌 것으로 이해됨에도 불구하고, 상기 영역이 위치되는 기재(10)의 표면(18)의 임의의 소정 부분을 피복할 수 있다. 불연속 중합체 영역에 의해 점유되는 표면적의 백분율에서의 일부 변화는 예를 들어, 계류중인 미국 특허 출원 09/257,447(발명의 명칭 "불연속 스템 영역을 보유하는 웹(WEB HAVING DISCRETE STEM REGIONS), 1999년 2월 25일 출원되고, WO00/50229로 공개됨)에 기술되어 있다.
또한, 불연속 중합체 영역(14)이 서로 연결되지 않은 것으로 도시됨에도 불구하고, 본 발명의 시스템 및 방법에 따라 제조된 몇몇 복합 웹은 불연속 중합체 영역을 형성하기 위해 사용된 열가소성 조성물의 상대적으로 얇은 표피 층을 포함할 수 있다. 몇몇 경우, 상기한 바와 같은 표피 층은 복합 웹 상의 불연속 중합체 영역의 일부 또는 모두를 연결할 수 있다. 그러나, 임의의 경우, 표피 층내 중합체 재료의 양은 더 두꺼운 불연속 중합체 영역의 기재 외부의 현저한 강화를 제공하는 데 불충분할 것이다. 상기 복합 웹이 도 18 내지 26에 관해 논의한 바와 같이, 탄성중합체성 불연속 중합체 영역을 포함하는 경우, 임의의 탄성중합체성 표피 층내 탄성중합체성 중합체 재료의 양은 더 두꺼운 탄성중합체성 중합체 영역의 기재 외부에 현저한 탄성을 제공하기에는 불충분할 것이다.
본 발명의 복합 웹에 사용된 기재는 다양한 구성의 기재일 수 있다. 예를 들어, 상기 기재는 직조 재료, 부직 재료, 니트 재료, 종이, 필름 또는 닙 포인트를 통해 공급될 수 있는 임의의 다른 연속 매체일 수 있다. 상기 기재는 여러가지 특성, 예를 들어 신장성, 탄성, 가요성, 정합성, 통기성, 다공성, 강성 등을 보유할 수 있다. 또한, 상기 기재는 평평한 평면 시트 배치와는 다른 주름, 물결 모양 또는 기타 변형 구조를 포함할 수 있다.
몇몇 예에서, 상기 기재는 어느 정도 수준의 신장성을 나타낼 수 있으며, 또한 몇몇 경우에, 탄성을 나타낼 수도 있다. 바람직할 수 있는 신장가능한 웹은 약 50 gm/cm 이상, 바람직하게는 약 100 gm/cm 이상의 초기 항복 인장력을 보유할 수 있다. 또한, 신장가능한 웹은 신장가능한 부직 웹이 바람직할 수 있다.
본 발명에 사용될 수 있는 부직 웹을 제조하기위한 적합한 방법으로는 에어레잉, 스펀본드, 스펀레이스, 결합 멜트 블로운 웹 및 결합 카딩된 웹 형성 방법을 들 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. 스펀본드 부직 웹은 방적돌기내 일련의 미세 다이 오리피스로부터 필라멘트로서 용융 열가소성 재료를 압출함으로써 제조한다. 압출된 필라멘트의 직경은 예를 들어 비배출성 또는 배출성 유체-인발 또는 미국 특허 4,340,563(Appel 등); 3,692,618(Dorschner 등); 3,338,992 및 3, 341,394(Kinney); 3,276,944(Levy); 3,502,538(Peterson); 3,502,763(Hartman) 및 3,542,615(Dobo 등)에 기술된 바와 같은 다른 공지된 스펀본드 메카니즘에 의한 장력하에서 급속히 감소된다. 스펀본드 웹은 결합(점 결합 또는 연속 결합)되는 것이 바람직하다.
또한, 부직 웹 층은 결합 카딩된 웹으로 제조할 수도 있다. 카딩된 웹은 분리된 스테이플 섬유로 제조되는데, 이 섬유는 기계 방향으로 스테이플 섬유를 분리하고 정렬하여 일반적으로 기계 방향으로 배향된 섬유상 부직 웹을 형성시키는 컴잉(combing) 또는 카딩(carding) 유닛을 통해 이송된다. 그러나, 무작위화를 이용하여 기계 방향 배향을 감소시킬 수 있다.
일단 카딩된 웹이 형성되면, 이는 몇가지 결합 방법중 하나에 의해 결합하여 적합한 탄성 특성을 갖도록 한다. 한 결합 방법은 분말 결합 방법인데, 이때 접착제 분말은 웹을 통해 분배하고 이어서 일반적으로 웹과 접착제를 고온 공기로 가열하여 활성화시킨다. 다른 결합 방법은 패턴 결합 방법인데, 이때 가열된 칼렌더 롤 또는 초음파 결합 장비를 이용하여 섬유들을 서로 결합시키는데, 일반적으로 바람직하다면 웹은 그의 전체 표면을 가로질러 결합됨에도 불구하고 국부화된 결합 패턴으로 결합할 수 있다. 일반적으로, 웹의 섬유가 더 많이 결합될수록, 부직 웹은 더 큰 인장 특성을 갖게 된다.
에어레잉은 본 발명에 유용한 섬유상 부직 웹을 제조할 수 있는 다른 방법이다. 에어레잉 방법에서, 일반적으로 길이가 약 6 내지 약 19 mm인 작은 섬유 다발을 분리하고 공기 공급기 내에 포획시킨 후 종종 진공 공급기의 도움으로 형성 스크린 상에 침착시킨다. 이어서, 무작위 침착된 섬유는 예를 들어 고온 공기 또는 분무 접착제를 이용하여 서로 결합시킨다.
멜트 블로운 부직 웹은 다수의 다이 오리피스로부터 열가소성 중합체의 압출에 의해 형성될 수 있는데, 중합체 용융 스트림은 다이 오리피스로부터 중합체가 배출되는 위치에서 즉시 다이의 두 면을 따라 고온 고속 공기 또는 스팀에 의해 즉시 감쇠된다. 생성된 섬유는 난류 공기스트림 내에서 얽히게하여 점착성 웹을 형성한 후 수집 표면 상에 수집한다. 일반적으로, 본 발명을 위해 충분한 완전성과 강도를 제공하기 위해, 멜트 블로운 웹은 예를 들어 상기한 바와 같은 공기 결합, 열 또는 초음파 결합에 의해 추가로 결합시킬 수 있다.
웹은 예들 들어 WO 96/10481(Abuto 등)에 기술된 바와 같이 스킵 슬리팅(skip slitting)에 의해 신장성으로 만들 수 있다. 신장가능한 탄성 웹이 필요한 경우, 슬릿은 불연속이며, 일반적으로 임의의 탄성 성분에 웹이 부착되기 이전에 상기 웹 상에서 절단된다. 더 어려움에도 불구하고, 비탄성 웹을 탄성 웹에 적층한 후, 비탄성 웹 층 내에 슬릿을 형성시키는 것도 가능하다. 비탄성 웹내 슬릿의 적어도 일부분은 일반적으로 탄성 웹 층의 의도된 신장성 또는 탄성 방향(적어도 제1 방향)에 대해 수직(또는 실질적인 수직 벡터를 가짐)이어야만 한다. 일반적으로 수직이라는 것은 선택된 슬릿 또는 슬릿들의 종축과 신장 방향 사이의 각도가 60도 내지 120도임을 의미한다. 상기한 충분한 수의 슬릿은 일반적으로 수직이어서, 전체적인 적층체가 탄성을 갖도록 한다. 두 방향으로의 슬릿의 제공은 탄성 적층체가 적어도 두개의 상이한 방향으로 탄성을 갖도록 의도하는 경우에 잇점이 있다.
또한, 본 발명에 따라 사용된 부직 웹은 미국 특허 4,965, 122; 4,981, 747; 5,114,781; 5,116,662; 및 5,226, 992 (모두 Morman)에 기술된 바와 같은 넥킹되거나 가역적으로 넥킹된 부직 웹일 수 있다. 이들 구체예에서, 부직 웹은 바람직한 신장 방향에 수직한 방향으로 신장된다. 상기 부직 웹이 신장된 상태로 경화되는 경우, 부직 웹은 신장 방향으로 연신 특성 및 회복 특성을 보유할 것이다.
본 발명에서 사용된 기재는 기재의 주표면 둘 다 또는 하나의 주표면 상에 어느 정도의 다공성을 나타내는 것이 바람직할 수 있는데, 용융 열가소성 조성물이 기재의 주표면중 한 주표면 상에 제공되는 경우, 기계적인 결합은 용융 열가소성 조성물과 기재 사이에서 형성되는데, 그 이유는 용융 열가소성 조성물은 기재의 다공성 표면의 일부분을 침윤하고/하거나 캡슐화하기 때문이다. 본원에 사용된 용어 "다공성"은 내부에 형성된 공극을 포함하는 구조체 뿐만 아니라 섬유 사이의 간극 내로 용융 열가소성 조성물의 침윤을 가능하게 하는 일군의 섬유로 형성된 구조체(예를 들어, 직포, 부직포, 니트 등)를 포함한다. 다공성 표면이 섬유를 포함하는 경우, 열가소성 조성물은 기재의 표면 상에서 섬유 또는 섬유의 일부분을 캡슐화하는 것이 바람직할 수 있다.
용융 열가소성 조성물이 도포되는 적합한 기재를 선택하는 경우, 상기 기재내 재료 또는 재료들의 유형 및 구성을 고려해야만 한다. 일반적으로, 상기한 바와 같은 재료는 기재에 열가소성 조성물을 이송하는 단계 중에 경험하게되는 온도 및 압력 하에서 용융되거나, 연화되거나, 그렇지 않으면 붕괴되어 버리지 않는 유형과 구성의 재료이다. 예를 들어, 상기 기재는 충분한 내부 강도를 가져 처리 과정중에 분리되지 않아야 한다. 바람직하게는, 상기 기재는 이송 롤로부터 기재를 손상되지 않은 상태로 제거하는 이송 롤의 온도에서 기계 방향으로 충분한 강도를 보유한다.
본원에 사용한 용어 "섬유"는 무한정 길이의 섬유(예를 들어, 필라멘트) 및 불연속 길이의 섬유(예를 들어, 스테이플 섬유)를 포함한다. 본 발명에 사용된 섬유는 다성분 섬유일 수 있다. 본원에 사용한 용어 "다성분 섬유"는 섬유 단면에서 2개 이상의 구별되는 세로로 동연하는 구조화된 중합체를 보유하는 섬유를 의미하는데, 이는 도메인이 분산되거나 무작위적이거나 구조화되지 않는 경향이 있는 블렌드와는 반대 개념이다. 따라서, 구별되는 도메인은 상이한 부류의 중합체(예를 들어, 나일론 및 폴리프로필렌)로 형성될 수 있거나, 또는 특성이나 특징이 상이한 동일한 부류의 중합체(예를 들어, 나일론)로 형성될 수 있다. 따라서, "다성분 섬유"의 예로는 동심 및 편심 심초 섬유 구조체, 대칭 및 비대칭 사이드-바이-사이드 섬유 구조체, 해중섬 섬유 구조체, 파이 웨지 섬유 구조체 및 이들 배치의 중공 섬유를 들 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 방법에 따라 제조된 물품의 여러가지 단편에 도시된 기재는 단층 구조체로 예시됨에도 불구하고, 상기 기재는 단층 또는 다층 구성일 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 다층 구성을 이용하는 경우, 여러 층은 동일하거나 상이한 특성, 구성 등을 보유할 수 있는 것으로 이해될 것이다. 이들 변형의 일부는 예를 들어 계류중인 미국 특허 출원 09/257,447(발명의 명칭: 불연속 스템 영역을 보유하는 웹(WEB HAVING DISCRETE STEM REGIONS, 1999년 2월 25일 출원, 국제공개공보 WO 00/50229에 공개됨)에 개시된 것일 수 있다.
불연속 중합체 영역(14)은 여러가지 상이한 비탄성중합체성 열가소성 중합체 재료로 형성될 수 있다. 본원에 사용한 용어 "열가소성"(이의 변형어)은 열에 노출시 연화되고 실온으로 냉각시 그의 원래 상태 또는 그의 원래 상태에 가까운 상태로 복원하는 중합체 또는 중합체 조성물을 의미한다. 본 발명의 방법에 사용된 열가소성 조성물은 후술하는 바와 같이 중합체 이송에서 형성된 함몰부 내로 유동하거나 유입될 수 있어야만 한다.
적합한 열가소성 조성물은 용융 처리가능한 조성물이다. 이러한 중합체는 함몰부를 적어도 부분적으로 충전하기에 충분히 유동적일 것이지만, 용융 처리중에 현저히 열화되지는 않을 것이다. 다양한 탄성중합체성 열가소성 조성물은 함몰부의 기하 및 처리 조건에 따라 본 발명의 방법에서 사용하기 위한 적합한 용융 특성 및 유동 특성을 보유한다. 또한, 용융 처리가능한 재료 및 처리 조건을 선택하여 상기 열가소성 조성물의 임의의 점탄성 회복 특성이 기재에 대한 상기 열가소성 조성물의 이송이 바람직할 때까지 함몰부의 벽(들)으로부터 현저하게 배출되지 않도록 하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명에 사용할 수 있는 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 몇몇 예로는 폴리우레탄, 폴리올레핀(예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등), 폴리스티렌, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르, 폴리메타크릴레이트, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 에틸렌 비닐 알콜 공중합체, 폴리비닐클로라이드, 아크릴레이트 개질된 에틸렌 비닐 아세테이트 중합체, 에틸렌 아크릴산 공중합체, 나일론, 플루오로탄소 등을 들 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다.
비탄성중합체성 열가소성 중합체는 용융하고 냉각시 그의 원래 상태 또는 원래 상태에 가까운 상태로 복원되고, 상온 상압 조건(예를 들어, 실온 및 대기압)에서 탄성중합체성 특성을 나타내지 않는 것이다. 본원에 사용한 용어 "비탄성중합체성"은 재료가 연신된 후 그의 본래 형상으로 실질적으로 복원되지 않는 것을 의미한다. 또한, 비탄성중합체성 재료는 변형 및 완화후 영구 경화되는 것이 바람직할 수 있는데, 상기 경화는 중간 정도의 신장, 예를 들어 약 50%의 신장에서 바람직하게는 원래 길이의 약 20% 이상, 더 바람직하게는 원래 길이의 약 30% 이상이다(파단 또는 파괴를 일으키지 않고 50%까지 연신될 수 있는 재료).
또한, 본 발명에 사용된 비탄성중합체성 열가소성 조성물은 바람직한 효과를 위해 여러가지 첨가제와 배합될 수 있다. 이들 첨가제의 예로는 충전제, 점도 감소제, 가소제, 점증제, 착색제(예를 들어, 염료 또는 안료), 산화방지제, 대전방지제, 결합 보조제, 블록킹 방지제, 활제, 안정화제(예를 들어, 열 및 자외선), 발포제, 미소구, 유리 버블, 강화 섬유(예를 들어, 미세섬유), 내부 박리제, 열전도성 입자, 전기전도성 입자 등을 들 수 있다. 열가소성 조성물에 사용할 수 있는 상기한 바와 같은 재료의 양은 상기한 바와 같은 물질 및 처리 과정과 관련된 분야의 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시한 기재(10) 상에 강화성 불연속 중합체 영역(14)을 침착시키기 위해 사용할 수 있는 한 이송 도구의 외부 표면의 일부분의 평면도이다. 상기 외부 표면(32)의 도시한 부분은 그 내부에 형성된 함몰부(34)를 포함한다. 또한, 도 2는 이송 롤의 표면(32) 상에 분산된 다수의 더 작은 함몰부(38)를 도시한다. 각각의 함몰부(38)는 족문(하기 참조) 및 함몰부 부피의 양자의 관점에서 더 큰 함몰부(34) 보다 더 작다. 또한, 더 작은 함몰부(38)는 도 7 내지 9에 대해 논의한 바와 같이 여러 목적으로 기능하는 함몰부(38)에 의해 형성된 더 작은 불연속 중합체 영역과 함께 이송 롤의 사용중에 용융 열가소성 조성물로 충전될 수 있다.
함몰부(34)는 임의의 적합한 기법, 예를 들어 기계가공, 에칭, 레이저 마모 등에 의해 표면(32) 내에 형성된 셀(34a, 34b, 34c 및 34d)의 복합체인 것이 바람직하다. 도 3A 내지 도 3C에 나타낸 도면은 도 2의 3-3 선을 따라 취한 것이며, 결과적으로 도 2에 나타낸 가장 작은 셀(34d)은 포함시키지 않았다.
또한, 셀 각각의 일부분은 완성된 복합 함몰부(34) 내에서 실질적으로 보이지 않는 것으로 이해됨에도 불구하고, 본 발명의 더 용이한 이해를 위해 셀 각각의 완전한 외곽선을 나타냈다. 또한, 도시한 복합 함몰부(34)는 다수의 환형 셀(34a-34d)로 제조된다. 그러나, 본 발명에 따른 복합 함몰부는 임의의 형상, 예를 들어 난형, 사각형, 삼각형 등의 셀로 제조될 수 있다. 또한, 본 발명의 복합 웹은 여러가지 형상 및/또는 크기를 가진 셀로 구성될 수 있다.
도시된 복합 함몰부(34)에서, 셀(34a)은 가장 큰 직경을 가지며 표면(32) 내로 가장 깊은 깊이로 형성된다. 또한, 셀(34a)은 먼저 도 3A에 도시된 바와 같이 형성될 수 있다. 대안으로, 일차로 더 작은 셀이 형성될 수록, 더 큰 셀은 더 나중에 형성된다. 그 다음 셀(34b)은 도 3B에 도시된 바와 같이 형성될 수 있다. 도시된 구체예에서, 셀(34b)은 실질적으로 셀(34a) 보다 이송 롤(30) 내에서 더 낮은 깊이로 형성된다. 도면을 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 셀(34b)은 더 큰 셀(34a)과 중첩되어 더 작은 셀(34b)의 외곽선(전부는 아님)이 실질적으로 이송 롤(30)을 형성한다.
도 3C에 도시된 최종 단계는 셀(34b) 보다 중심 셀(34a)로부터 더 외부의 더 작은 셀(34c)을 형성시키는 단계이다. 도시된 구체예에서, 이들 외부 셀(34c)은 셀(34b) 보다 더 낮은 깊이로 형성됨으로써 예를 들어 도 1에 도시한 바와 같이 강화성 불연성 중합체 영역이 일반적으로 얇게 형성되는 데 기여한다.
특정 이론에 근거하는 것을 원하는 것은 아니지만, 함몰부(34)의 복합 구조체내 여러 셀 사이의 경계에 형성된 상기 형상들(예를 들어, 에지, 리지 등)은 후술하는 바와 같이 이송 과정중 용융 열가소성 조성물을 유지할 수 있는 그의 능력을 증강시킬 수 있는 것으로 생각된다.
본 발명에 사용된 이송 롤의 함몰부는 성형 도구의 외부 표면 상의 그들의 족문에 의해 점유된 부위, 족문의 최대 크기(상기 롤의 표면 상의 임의 방향으로), 함몰부의 부피, 족문의 형상의 관점에서 그 특징을 설명할 수 있다.
함몰부의 족문에 의해 점유된 부위의 관점에서 그 특징을 설명하는 경우, 각각의 함몰부(34)는 약 4 mm2 이상의 면적을 가진 족문을 보유할 수 있다. 다른 상황에서, 각각의 함몰부(34)는 약 8 mm2 이상의 면적을 가진 족문을 보유할 수 있다.
함몰부의 특징을 설명할 수 있는 다른 방법은 이송 롤(30)의 표면(32) 상에서 측정된 바와 같이 가장 큰 족문 치수의 관점에서 설명하는 것이다. 상기 족문의 가장 큰 족문 치수의 관점에서 특징을 설명하는 경우, 함몰부는 약 2 mm 이상, 몇몇 경우에는 약 5 mm 이상의 가장 큰 족문 치수를 보유하는 것으로 설명할 수 있다.
본 발명에 사용된 함몰부의 특징을 설명할 수 있는 또 다른 방법은 함몰부의 부피의 관점에서 설명하는 것이다. 예를 들어, 함몰부는 약 3 mm3 이상의 함몰부 부피, 또는 대안으로 약 5 mm3 이상의 함몰부 부피를 보유할 수 있다. 부피는 중요한 의미를 가질 수 있는데, 그 이유는 융용 열가소성 조성물의 적어도 일부는 이송 공정 중에 함몰부 내에 보유될 수 있기 때문이다. 즉, 함몰부 부피는 함몰부내 열가소성 조성물의 보유를 보상하기 위해 함몰부에 의해 형성되는 불연속 중합체 영역의 바람직한 부피에 비해 더 크게 하는 것이 바람직할 수 있다.
이송 롤(30) 상에서 함몰부(34)의 배향은 여러가지 요인에 기초하여 선택할 수 있다. 신장된 함몰부(34)는 기계 방향(즉, 기재의 진행 방향), 웹을 가로지는 방향(즉, 기재의 진행 방향의 횡단 방향) 또는 기계 방향과 웹을 가로지는 방향 사이의 임의의 다른 배향을 정렬될 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 방법에서 기재 상에 강화성 불연속 중합체 영역을 제공하는 데 사용되는 이송 롤내에 형성된 함몰부의 형상의 다른 변형예를 도시한다. 함몰부(134)는 외부 표면(132)내에 형성된 함몰부(134)의 중심에 위치된 섬(133)을 가진 원형 트로프(trough) 형상의 이송 도구의 표면(132)에 존재한다.
도 4에 도시된 것과 같은 섬을 포함하는 함몰부는 기재의 일부분이 중합체의 주변 고리 내에 노출된 기재 상에 강화성 불연속 중합체 영역을 제공하는 데 사용할 수 있다. 예를 들어, 결과적으로 형성된 구성은 예를 들어, 기재 상에 또는 기재 내에 형성된 단추구멍, 슬롯, 천공 또는 다른 개구의 부위에서 기재를 강화시키는데 사용할 수 있다. 또한, 유사한 구조체의 다른 용도도 고려할 수 있다.
함몰부(134)의 중심에 형성된 섬(133)은 함몰부(134)를 둘러싸는 이송 롤의 외부 표면(132)과 높이가 동일한 것이 바람직하다. 함몰부(134)는 내부에 형성된 하나의 섬(133) 만을 보유하는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명의 방법에 사용된 함몰부는 필요에 따라 각각의 함몰부 내에 위치된 2개 이상의 섬을 포함할 수 있다. 또한, 섬 및 이를 둘러싸는 함몰부의 형상은 가변적인데, 예를 들어 외연이 원형인 함몰부와 상이한 형상의 섬이 쌍을 이룰 수 있다. 다른 변형에서, 섬은 도 4에 도시된 바와 같이 함몰부의 중심에 위치하지 않을 수도 있다.
도 5에 도시된 다른 변형은 함몰부(134)의 깊이를 변형시킨 것인데, 함몰부는 가장 깊고 가장 인접한 섬이며 함몰부(134)의 외연에서 더 낮은 깊이로 상승한다. 이러한 구성은 도 1과 관련하여 논의한 바와 같이 중합체 영역의 얇음에 기인한 더 가용성인 에지를 보유하는 강화성 불연속 중합체 영역을 제공할 수 있다. 또한, 함몰부(134)는 도 2에서의 함몰부(34)와 같이 복합 구성을 보유하는 것으로 도시하지는 않았지만, 섬(133)을 포함하는 함몰부(134)는 다수 셀의 복합 함몰부로 형성되는 것이 이로울 수 있다.
도 6은 이송 도구의 표면(232) 내에 형성된 다른 함몰부(234)를 도시한 것인데, 함몰부(234)는 도 4 및 도 5의 함몰부(134)와 유사한 방식으로 섬(233)을 포함한다. 함몰부(134)와는 달리, 함몰부(234)는 단추구멍 또는 유사 구조의 형성에 더 바람직할 수 있는 일반적으로 난형으로 신장된다. 다시한번 언급하지만, 함몰부(234)는 도 2의 함몰부(34)와 같이 복합 구성을 보유하는 것으로 도시하진 않았지만, 이또한 다수 웰의 복합 함몰부로서 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 방법에 따라 제조된 복합 웹의 다른 변형을 도시한다. 도 7의 복합 웹은 제1 기재(310a)와 제2 기재(310b)가 적층되어 적층 기재(310)를 형성한 적층 구조이다. 다수의 불연속 중합체 영역(314)은 2개의 기재(310a 및 310b) 사이에 위치된다. 다수의 더 작은 불연속 중합체 영역(380)은 더 큰 불연속 중합체 영역(314) 사이에 위치되는 것으로 도시된다. 더 작은 불연속 중합체 영역(380)은 선택적이다. 즉, 이들은 더 큰 불연속 중합체 영역(314) 이외에 필요하지 않을 수도 있다. 이들 더 작은 중합체 영역은 더 큰 불연속 중합체 영역(314) 사이에서 2개의 기재(310a 및 310b)를 부착시키는 데 도움이 될 수 있다.
몇몇 경우, 2개의 기재(310a 및 310b)의 부착은, 적층이 수행되는 경우 불연속 중합체 영역(314 및 380) 만을 이용하여 수행될 수 있는 반면, 중합체 영역(314 및 380)은 여전히 다소 용융 상태를 유지하여 이들은 대향 기재위 또는 대향 기재 자체에 대응하는 불연속 중합체 영역과 결합될 수 있다. 이러한 구성의 한가지 장점은 적층이 부가적인 재료 및/또는 처리 단계를 사용할 필요 없이 수행될 수 있다는 점이다. 대안으로, 기재(310a 및 310b) 사이의 적층은 당업계에 공지된 다양한 재료 및/또는 기법, 예를 들어 열 결합, 접착제, 수지, 타이 필름/웹 등의 도움을 받을 수 있다. 참조: 예를 들어, 미국 특허 2,787,244(Hickin); 3,694,867 (Stumpf); 4,906,492(Groshens); 5,685,758(Paul 등); 및 6,093,665(Sayovitz 등).
도 7의 적층 구성은 예를 들어, 복합 웹의 양 면 상에 천 유사 또는 더 부드러운 감촉 또는 외관, 통기성, 다공성 등을 제공하는 데 유용할 수 있다. 이는 불연속 중합체 영역이 복합 웹의 노출된 표면상에 위치하는 복합 웹과는 대조적인 것이다. 도 7에 도시한 것과 같은 적층된 복합 웹 구조는 또한 복합 웹 구조체의 대향 면들 상에 상이한 특성을 제공하는 데 사용할 수 있다. 예를 들어, 다공성 또는 다른 특성은 상이한 기재(310a 및 310b) 사이에서 상이할 수 있다.
도 8은 상기 도면의 양 면 상의 화살표 방향으로 작용하는 힘에 의한 기재(310a 및 310b)의 적층을 도시한다. 도 8에 도시된 관점중 하나는 기재(310a) 상의 불연속 중합체 영역(314a)와 기재(310b)의 대향 표면 상에 위치된 불연속 중합체 영역(314b)과의 조합에 의해 도 7에 도시한 바와 같은 복합 웹내에 불연속 중합체 영역(314)을 형성시키는 것이다.
도 8에 도시한 다른 관점은 도 7에 나타낸 더 작은 중합체 영역(380)이 기재(310a) 상의 중합체 영역(380a) 및 기재(310b) 상의 중합체 영역(380b)의 조합으로 구성될 수 있다는 것이다. 다른 경우, 더 작은 중합체 영역은 기재(310a) 또는 기재(310b)중 단지 한 기재 상에 위치되며, 적층 중 대향 기재에 직접 결합되는 것이 바람직하다. 유사하게, 몇몇 경우, 더 큰 불연속 중합체 영역(314)은 대향 기재를 적층하기 이전에 기재(310a) 또는 기재(310b)중 단지 한 기재 상에 중합체를 적층함으로써 형성될 수 있다.
도 7 및 도 8에 나타낸 복합 웹의 적층 구성의 다른 가능한 장점은 2개의 별도의 중합체 영역(314a 및 314b)이 함께 본 발명의 방법을 이용하여 단일 강화성 불연속 중합체 영역으로서 효과적으로 침착될 수 있는 더 많은 중합체를 함유하는 연합된 강화성 불연속 중합체 영역을 제공할 수 있다는 점이다. 부가의 중합체는 더 강성이거나 더 두껍거나 또는 다른 이로운 특성을 가진 강화성 불연속 중합체 영역을 제공할 수 있다.
도 9는 도 7에 도시한 복합 웹을 형성하기 위해 사용할 수 있는 복합 웹의 평면도인데, 단일의 한 기재(310)의 두 부분(310a 및 (310b)이 점힘선(302)을 따라 졉혀 도 7 및 도 8의 적층 구조를 제공할 수 있다. 대안으로, 도 8에 나타낸 바와 같은 기재(310a) 및 기재(310b)는 적층 이전에 서로로부터 분리될 수 있다. 기재(310)가 접힘 선(302)을 따라 접히는 경우, 기재(310)는 연합되는 부분(310a 및 310b) 상에 대향 강화성 불연속 중합체 영역(314a 및 314b)을 포함한다.
또한, 기재(310)가 점힘선(302)을 따라 접히는 경우, 기재(310)는 연합되는 부분(310a 및 310b) 상에서 다수의 대향하는 더 작은 불연속 중합체 영역(380a 및 380b)을 포함한다. 또한, 기재(310)는 점힘선(302)의 대향 면 상에 임의의 유사한 침착물과 대향하지 않는 몇몇 더 작은 불연속 중합체 영역(380a 및 380b)을 포함한다.
불연속 중합체 영역(314a 및 314b)은 규칙적인 반복 패턴(x 방향 및 y 방향 둘 다)으로 기재(310)의 표면 상에 균일하게 공간배치된 것으로 도시하였지만, 강화성 불연속 중합체 영역(314a 및 314b) 사이의 공간배치는 필요에 따라 균일하지 않을 수도 있는 것으로 이해해야 할 것이다. 또한, 강화성 불연속 중합체 영역이 정렬되는 패턴은 불규칙 및/또는 비반복성일 수도 있다.
다른 변형에서, 본 발명에 따라 제조된 복합 웹의 일부분은 도 9에 나타낸 바와 같이 균일하게 공간배치된 불연속 중합체 영역을 포함할 수 있는 반면, 동일한 복합 웹의 다른 부분은 어떤 불연속 중합체 영역도 보유하지 않을 수 있다. 다른 대안에서, 본 발명에 따라 제조된 복합 웹의 일부분은 도 9에 도시한 바와 같이 균일하게 공간배치된 불연속 중합체 영역을 포함할 수 있지만, 동일한 복합 웹의 다른 부분은 불균일 및/또는 비반복 패턴으로 배열된 불연속 중합체 영역을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에 따라 제조된 복합 웹의 다른 부분은 서로 상이한 반복 패턴으로 균일하게 공간배치된 상이한 세트의 불연속 중합체 영역을 포함할 수 있다.
불연속 중합체 영역은 임의의 바람직한 형상, 예를 들어 사각형, 직사각형, 육각형 등으로 제공될 수 있다. 상기 형상들은 인지된 기하학적 형상일 수도 있고 그렇지 않을 수도 있지만, 불규칙한 주변을 가지도록 불규칙하게 형성될 수도 있다. 또한, 상기 형상은 필요적으로 각진 형태일 필요는 없으나, 열가소성 조성물이 이송되지 않는 형상 내에 형성된 섬을 포함할 수도 있다. 다른 대안에서, 불연속 중합체 영역의 일부 또는 전부는 표식, 즉 문자, 숫자 또는 기타 그래픽 심볼의 형태일 수도 있다.
도 10은 본 발명에 따라 제조된 복합 웹의 다른 구체예를 예시한다. 복합 웹은 대향하는 주표면(418 및 419)을 가진 기재(410)를 포함한다. 도 10에 도시된 한 특성은 각각 대향하는 주표면(418 및 419) 상에 위치된 강화성 불연속 중합체 영역의 2면 특성이다. 강화성 불연속 중합체 영역(414)은 주표면(418) 상에 제공되며, 강화성 불연속 중합체 영역(424)은 대향하는 주표면(419) 상에 제공된다. 불연속 중합체 영역(414) 및 불연속 중합체 영역(424) 둘 다는 복합 웹의 대향하는 면들 상에 노출된다.
대향하는 주표면 상의 불연속 중합체 영역은 기재(410)를 통해 겹친 상태로 도시하였다. 환원하면, 불연속 중합체 영역(414)은 기재(410)의 대향 면 상에 불연속 중합체 영역(424)으로 정렬된다. 또한, 불연속 중합체 영역(414)은 기재(410)의 대향 면 상에 위치된 불연속 중합체 영역(424)과 실질적으로 동일한 크기로 도시하였다. 그러나, 양 주표면 상에 불연속 중합체 영역을 보유하는 복합 웹이 바람직한 경우, 대향 표면 상의 불연속 중합체 영역은 도 10에 나타낸 바와 같이 동일한 크기일 수도 있고 아닐 수도 있는 것으로 이해해야 한다. 또한, 불연속 중합체 영역은 도 10에 나타낸 바와 같이 기재(410)를 통해 서로 겹칠수도 있고 겹치지 않을 수도 있는 것으로 이해해야 한다.
강화성 불연속 중합체 영역(414 및 424)은 기재(410) 상에 그로멧 구조를 형성시키는 것으로 구성할 수 있다. 결과적으로, 도 10에 나타낸 바와 같이 기재(410)를 통해 임의의 개구(404)를 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 개구는 임의의 적합한 기법, 예를 들어 도구를 이용하는 기계적 천공, 레이저 마모, 제트 수류 또는 제트 기류 컷팅 등에 의해 형성할 수 있다. 유사한 개구는 예를 들어 도 7에 도시한 적층 복합 웹에도 제공될 수 있다.
도 11은 본 발명의 원리에 따라 기재(10)의 한 표면 상에 불연속 중합체 영역을 제공하는 방법 및 시스템의 사시도이다. 도 11에 나타낸 시스템은 상기 시스템을 통해 웹 경로를 한정하는 기재(10)를 포함한다. 상기 기재(10)는 여러 롤 상에서 회전 화살표에 의해 지시된 하류 방향으로 상기 시스템을 통해 이동한다. 풀리거나 공급기로부터 제공된 후(예를 들어, 기재(10)는 도 11에 도시된 시스템으로 제조될 수 있다), 기재(10)는 지지 롤(20)과 이송 롤(30) 사이에 형성된 이송 닙으로 유도된다.
기재(10) 상에 불연속 중합체 영역을 제공하는 방법은 그의 외부 표면(32) 내에 형성된 하나 이상의 함몰부(34)를 포함하는 이송 롤(30)의 외부 표면(32)에 용융 열가소성 조성물을 공급하는 것을 포함한다. 상기 용융 열가소성 조성물(41)은 트로프(40)(또는 다른 공급 장치, 예를 들어 압출기, 기어 펌프 등) 형태의 전달 장치에 의해 이송 롤(30)의 외부 표면(32)에 공급된다.
과량의 용융 열가소성 조성물은 닦아내거나 이송 롤(30)의 외부 표면(32)에 대해 작용하는 닥터 블레이드(42)에 의해 외부 표면(32)으로부터 제거한다. 이송 롤(30)의 외부 표면(32)으로부터 모든 열가소성 조성물을 제거하는 것이 이상적임에도 불구하고, 열가소성 조성물의 일부는 닥터 블레이드(42)에 의해 닦아낸 후에 외부 표면(32) 상에 잔존할 수 있다.
이송 롤(30)의 외부 표면(32) 내에 형성된 함몰부(34)는, 이송 롤(30)의 외부 표면(32) 상에 용융 열가소성 조성물이 침착되는 경우, 용융 열가소성 조성물의 일부분을 수용하는 것이 바람직할 수 있다. 함몰부(34)가 용융 열가소성 조성물의 침착중 또는 침착에 의해 완전히 충전될 수 없는 경우, 이송 롤(30)의 외부 표면(32) 상의 닥터 블레이드(42)의 닦아내는 작용은 용융 열가소성 조성물로 함몰부를 실질적으로 충전하는 데 조력할 수 있다.
도 11에 도시한 시스템에서 여러가지 롤의 온도 제어는 원하는 생성물을 얻는 데 유용할 수 있다. 예를 들어, 이송 롤(30)의 외부 표면(32)은 기재(10)에 이송되는 열가소성 조성물의 용융 온도 또는 그 이상의 온도인 선택된 온도로 가열하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 이송 롤(30)의 가열은 용융 열가소성 조성물에 의한 함몰부(34)의 충전을 증강시킬 수 있다.
용융 열가소성 조성물(41)은 트로프(40) 내에서 자체 가열되기 때문에, 닥터 블레이드(42)는 전형적으로 용융 열가소성 조성물에 의해 가열될 것이다. 대안으로, 용융 열가소성 조성물(41)을 함유하는 트로프(40)와는 별개로 닥터 블레이드(42)의 온도를 제어하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 용융 열가소성 조성물의 용융 온도 이상의 온도로 닥터 블레이드(42)를 가열하는 것이 바람직할 수 있다.
도 11A는 닥터 블레이드(42)와 이송 롤(30)내의 함몰부(34) 사이의 한 관계를 나타내는 확대 부분 단면도이다. 제어될 수 있는 닥터 블레이드(42)의 다른 특성은 이송 롤(30)의 외부 표면(32)을 따른 그의 두께와 길이(43)이다(기계방향 또는 이송 롤의 회전 방향에서 측정한 것이다). 예를 들어, 더 두껍거나 더 긴 닥터 블레이드(42)는 함몰부(34) 내에서 용융 열가소성 조성물을 더 많은 시간 동안 체류시킴으로써 함몰부의 충전을 개선시킬 수 있다. 닥터 블레이드(42)의 길이를 변화시키는 것 이외에, 닥터 블레이드(42)에 의해 이송 롤(30) 상에 가해지는 압력이나 작용하는 힘도 예를 들어 용융 열가소성 조성물의 특성, 이송 롤의 특성 등을 포함하는 여러가지 요인에 기초하여 조정할 수 있다.
함몰부(34)를 바람직한 용융 열가소성 조성물로 적어도 부분적으로 충전하면서, 이송 롤(30)은 함몰부(34) 및 용융 열가소성 조성물이 이송 닙(즉, 이송 롤(30)과 지지 롤(20)에 의해 형성된 닙)에서 지지 롤(20)에 대해 기재(10)와 접촉하도록 힘이 가해질 때가지 계속 회전시킨다. 이 시점에서 함몰부(34) 내의 용융 열가소성 조성물의 기재(10)로의 이송이 시작된다. 특정 조건 하에서, 함몰부(34) 내의 열가소성 조성물의 단지 일부분이 기재(10)에 이송될 수 있다.
용융 열가소성 조성물이 침작되는 하나 이상의 다공성 주표면을 포함하는 기재(10)가 본 발명의 방법에 사용되는 경우, 기계적인 결합은 기재(10)의 다공성 표면 내로 용융 열가소성 조성물의 침윤에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 본원에 사용한 용어 "다공성"은 내부에 형성된 공극을 포함하는 구조체 뿐만 아니라 용융 열가소성 조성물의 침투가 가능한 일군의 섬유(예를 들어, 직포, 부직포 또는 니트)로 형성된 구조체 둘 다를 포함한다.
이송 롤(30)과 지지 롤(20) 사이의 닙 압력은 불연속 중합체 영역내의 열가소성 조성물의 일부분이 다공성 기재(10)의 일부분을 침윤 및/또는 캡슐화하여 기재(10)에 대한 불연속 중합체 영역의 부착을 개선시킬 정도로 충분한 것이 바람직하다. 기재(10)의 표면이 섬유를 포함하는 경우(예를 들어, 기재(10)가 그의 주표면 상에 직물 재료, 부직 재료 또는 니트 재료를 포함하는 경우), 열가소성 조성물은 기재(10) 표면 상의 섬유의 전부 또는 적어도 일부를 캡슐화하여 기재(10)에 대한 불연속 중합체 영역의 부착을 개선시키는 것이 바람직할 수 있다.
몇몇 조건 하에서, 함몰부(34) 내의 용융 열가소성 조성물은 예를 들어, 그의 두께 전체가 다공성인 경우, 함몰부(34)내의 용융 열가소성 조성물은 기재(10)를 완전히 침투할 수 있다. 다른 경우, 용융 열가소성 조성물의 침투는 기재(10)의 외층(들)에 제한될 수 있다.
그러나, 기재(10)의 외부 표면이 어느 정도 다공성을 나타내는 경우, 그 다공성은 필요적으로 기재(10)의 전체 두께를 통해 연장될 필요는 없다. 예를 들어, 기재(10)는 여러가지 상이한 층을 보유할 수 있는데, 층들 중 하나는 실질적으로 비다공성이다. 다른 대안에서, 기재(10)의 전체 두께는, 기재(10)의 외부 표면이 상기한 바와 같이 어느 정도의 다공성을 나타냄에도 불구하고, 전체적으로 기재를 비다공성으로 만들 수 있다.
지지 롤(20)은 처리될 기재 물질의 유형 및/또는 용융 열가소성 조성물에 따라 여러가지 상이한 특성을 보유할 수 있다. 몇몇 경우, 지지 롤(20)의 외부는 이송 롤(30)의 형상에 정합하는 고무 또는 기타 정합성 재료일 수 있다. 고무와 같은 정합성 재료가 사용되는 경우, 이는 예를 들어 약 10-90 쇼어 A의 듀로미터를 보유할 수 있다.
이송 닙에서 상기한 바와 같은 한 변형은 도 11B에 도시되어 있는데, 정합성 지지 롤(130)은 기재(110)의 일부분에 대해 함몰부(134)(및 그 내부에 함유된 열가소성 조성물(141))내로 힘을 가하는 것으로 도시되어 있다. 함몰부(134)에 마주하는 기재(110)의 표면이 다공성인 경우, 용융 열가소성 조성물(141)의 일부분은 기재(110)의 다공성 표면내에서 힘을 받을 수 있다. 함몰부내로 기재(110)에 힘을 가하는 것은, 함몰부(134)가 용융 열가소성 조성물(141)로 완전히 충전되지 않아 기재(10)와 용융 열가소성 조성물(141) 간의 접촉을 개선시키는 경우 특히 바람직하다.
대안으로, 기재의 표면에는 교합 지지 롤을 이용하여 이송 롤 상에서 함몰부내로 힘을 가할 수 있다. 이송 닙에서 이러한 변형은 도 11C에 도시되어 있는데, 지지 롤(220)은 이송 롤(230) 상의 함몰부(34)와 상보적이거나 교합 돌출부(222)를 포함한다. 돌출부(222)는 도 11B에 관해 상기한 바와 같은 결과와 잇점을 보유하면서 함몰부내로 기재에 힘을 가하는 것이 바람직하다. 교합 지지 롤(220)은 임의의 정합성 재료, 비정합성 재료 또는 정합성 재료와 비정합성 재료의 조합물로 형성될 수 있다.
이송 롤의 가열 또는 온도 제어는 이미 기술하였다. 또한, 지지 롤의 외부 표면의 온도도 제어될 수 있는 것으로 이해되어야 할 것이다. 예를 들어, 이송 롤의 온도 이하로 선택된 온도로 지지 롤의 표면을 냉각시키는 것이 바람직하다. 지지 롤의 냉각은, 기재의 완전성이 이송 롤의 가열(이송 롤이 가열되는 경우) 및/또는 이송 롤의 함몰부내 용융 열가소성 조성물로 인해 열화될 수 있는 경우, 기재의 완정성을 유지하는 것이 바람직할 수 있다.
기재(10)는 도 11에 나타낸 바와 같이 지지 롤(20) 주위로 계속된다. 몇몇 경우, 함몰부내 용융 열가소성 조성물의 일부분은 함몰부 내에 잔류할 수 있다. 결과적으로, 함몰부내의 용융 열가소성 조성물은 이송 롤(30)의 함몰부와 기재(10) 사이에서 신장하거나 스트링되는 경향이 있다.
도 11에 나타낸 열선(44)과 같은 장비를 이용하여 기재(10)가 이송 롤(30)로부터 분리됨에 따라 형성될 수 있는 열가소성 조성물의 임의의 스트랜드를 공급할 수 있다. 다른 장비 및/또는 기법은 임의의 용융 열가소성 조성물 스트랜드의 바람직한 공급을 수행하는 데 사용할 수 있다. 그 예로는 고온 공기 나이프, 레이저 등을 들 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. 또한, 특정 조건 하에서, 열가소성 조성물이 스트링되는 상황은 제조 과정 중에는 발생되지 않는다.
기재가 이송 닙을 이탈함에 따라 스트링되는 함몰부(34)내 용융 열가소성 조성물의 경향은 본 발명의 방법 개발시 고려해야만 하는 다른 문제를 발생시켰다. 상기 문제는 기재(10)의 내부 점착 강도 및/또는 기재(10)의 인장 강도이다. 이 문제는 기재(10)가 이송 롤(30)로부터 이탈하는 경우 작용하는 힘에 의해 기재의 나머지 부분으로부터 분리될 수 있는 섬유상 구성(예를 들어, 직물 섬유, 부직 섬유 또는 니트 섬유)을 포함하는 경우, 더 관심을 기울여야 한다. 융용 열가소성 조성물의 스트랜드가 내부 점착 강도 및/또는 기재(10)의 인장 강도를 초과하는 힘을 기재(10) 상에 가할 수 있도록 하는 특성(예를 들어, 점착성, 인장 강도 등)을 용융 열가소성 조성물이 보유하는 경우, 상기한 고려는 중요할 수 있다.
예를 들어, 기재(10)는 수지-결합된 부직 부분을 포함하는 경우, 이송 롤(30) 및/또는 용융 열가소성 조성물의 온도는 수지의 융점 이상으로 상승하여, 기재의 점착 강도 및/또는 인장 강도를 열화시킬 수 있다. 대안으로, 부직 기재는 이송 롤(30) 및/또는 용융 열가소성 조성물의 온도와 유사한 융점을 가진 섬유를 포함하여 기재(10)의 내부 점착 강도 및/또는 인강 강도를 열화시킬 수 있다.
다른 예에서, 롤 온도 및/또는 용융 열가소성 조성물 온도는 용융 열가소성 조성물을 이송하면서 기재의 완전성을 유지하기 위해 제어할 필요가 있을 수 있다. 예를 들어, 지지 롤(20)을 냉각시키고, 이어서 기재(10)를 냉각시켜 그의 내부 점착 강도를 유지할 수 있다.
다른 구체예에서, 이송 롤(30) 및/또는 지지 롤(20)의 가열은 기재(10)의 내부 점착 강도 및/또는 인장 강도를 증강시키기 위해 사용할 수 있다. 예를 들어, 기재(10)가 상이한 조성의 다성분 섬유(들)을 포함하는 경우, 기재(10)내 섬유 또는 다른 성분의 어느 정도의 압밀은 이송 롤(30)으로부터 기재(10)에 용융 열가소성 조성물을 이송하면서 기재(10)를 가열함으로써 유발될 수 있다. 상기 압밀은 기재(10) 위 또는 기재(10) 내의 표피층 또는 다른 강도 증강 구조를 형성함으로써 기재의 완전성을 개선시킬 수 있다. 몇몇 예시적인 방법은 예를 들어 미국 특허 5,470,424(Isaac 등)에 기재되어 있다.
도 11에 도시한 시스템 및 방법은 복합 웹의 단지 하나의 주 면 상에만 강화성 불연속 중합체 영역을 보유하는 복합 웹을 생성함에도 불구하고, 당업자는 본 발명의 원리에 따라 기재의 양 주표면 상에 불연속 중합체 영역을 제공하기 위해 필요한 변경을 인식할 수 있을 것이다. 한 예는 예를 들어 양 주표면 상에 불연속 중합체 영역을 보유하는 단일 기재를 형성하기 위해 서로 적층되는 2개의 기재를 가진 2개의 기재 각각의 한 표면 상에 불연속 중합체 영역을 형성시키는 것을 포함한다(예를 들어, 도 10 참조). 대안으로, 단일 기재는 2개의 이송 롤에 의해 형성된 닙 내로 유도되는데, 각각의 이송 롤은 본질적으로 동시에 웹의 양 면 상에 불연속 중합체 영역을 침착시킨다.
도 11은 이송 롤(30)을 이용하는 단지 하나의 열가소성 조성물의 도포를 도시하고 있지만, 2종 이상의 상이한 열가소성 조성물을 이송 롤(30)의 외부 표면에 도포할 수 있다. 도 12는 트로프(340)가 축(331) 주위를 회전하는 이송 롤(330)의 표면에 3가지 용융 열가소성 조성물(대역 A, B & C내)을 이송하는 데 사용되는 한 시스템의 일부분을 도시한다. 예를 들어, 트로프(340)는 배리어(342)를 포함하는데, 이로인해 트로프(340)의 상이한 대역 내의 용융 열가소성 조성물은 처리 중에 혼합되지 않는다. 다른 구체예에서, 별도의 구별되는 트로프는 이송 롤(330)에 도포되는 각각이 상이한 열가소성 조성물을 위해 사용할 수 있다.
또한, 이송 롤(330)은 상이한 용융 열가소성 조성물이 도포될 수 있는 상이한 세트의 함몰부(334a, 334b 및 334c)를 포함한다. 이송 롤(330) 상의 상이한 대역내 함몰부는 상이하게 성형되며, 크기가 상이하며, 상이하게 공간배치된다. 예를 들어, 대역 C내의 삼각형 함몰부는 비반복 패턴으로 불규칙적으로 정렬되는 반면, 대역 A 및 B 내의 함몰부는 반복 패턴으로 규칙적으로 정렬된다.
도 12의 시스템에서, 상이한 세트의 불연속 중합체 영역은 상이한 열가소성 조성물을 이용하는 단일 기재 상에 형성될 수 있다. 결과적으로, 열가소성 조성물은 합성 웹을 이용하여 제조된 완성된 물품의 최종 사용 성능 또는 제조에 관련된 다수의 상이한 특성중 임의의 한 특성을 위해 선택될 수 있다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 방법에 따라 합성 웹으로 제조할 수 있는 물품을 도시하는데, 도 13은 물품의 평면도이고, 도 14는 도 13의 14-14 선을 따라 취한 물품의 단면도이다. 물품은 기재(510) 상의 강화성 불연속 중합체 영역에 의해 형성된 프레임(560)을 포함한다. 상기 물품은 예를 들어 프레임(560)이 필터 매체로서 작용하는 기재(510)를 위한 통합 지지체를 제공하는 필터일 수 있다. 강화성 불연속 중합체 영역으로서 침착되는 경우, 프레임(560)은 여과 기재(510)에 프레임(560)을 고정하기 위해 결합제(예를 들어, 접착제 등)를 사용할 필요성이 없는 것이 바람직하다.
또한, 도시된 물품은 프레임(560)에 의해 한정된 기재(510)의 중심 부분을 가로질러 연장하는 하나 이상의 임의의 강화 스트립(562)을 포함한다. 또한, 강화 스트립(562)은 본 발명의 방법에 따라 기재(510) 상에 침착된 불연속 중합체 영역에 의해 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 상기 강화 스트립(562)은 프레임(560)으로서 동일하거나 상이한 중합체 조성물로 형성될 수 있다.
도 15 및 도 16은 본 발명에 따른 복합 웹을 제조하는 방법과 관련된 다른 변형을 도시한다. 도 15는 본 발명에 따라 제조된 복합 웹의 일부분의 평면도이다. 복합 웹은 2개의 불연속 중합체 영역(614 및 615)이 위치하는 기재(610)를 포함한다. 기재(610)는 복합 웹의 길이 방향으로 연장하고 복합 웹의 세로 길이를 한정하는 2개의 대향 에지(611)를 포함한다.
불연속 중합체 영역(614)은 복합 웹의 일반적인 세로 길이 방향을 따라 기재(610) 상에 침착된 열가소성 조성물 재료의 선 형상으로 제공된다. 불연속 중합체 영역(614)은 도 15에 도시한 바와 같이 복합 웹의 세로 길이를 따라 연속적일 수 있다.
불연속 중합체 영역(615)은 불연속 중합체 영역(614)의 변형인데, 불연속 중합체 영역(614)의 상대적으로 직선 형상에 비교하여 물결 모양으로 제공된다는 점에서 그렇다. 그러나, 불연속 중합체 영역(615)의 물결 모양은 복합 웹의 세로 길이 방향을 따라 연장한다. 또한, 불연속 중합체 영역(615)은 도 15에 도시된 바와 같이 복합 웹의 세로 길이를 따라 연속적일 수 있다.
도 16은 본 발명의 방법에 따라 도 15에 나타낸 형상으로 기재에 용융 열가소성 조성물을 이송하는 데 사용할 수 있는 한 이송 롤(630)의 사시도이다. 이송 롤(630)은 도 15에 도시된 바와 같은 불연속 중합체 영역(614)을 형성하기 위해 이송 롤(630)의 외주면 주위를 연속적으로 연장하는 것이 바람직한 함몰부(634)를 포함한다. 또한, 이송 롤(630)은 도 15에 도시한 바와 같이 불연속 중합체 영역(615)을 형성하기 위해 이송 롤(630)의 외주면 주위를 연장하는 함몰부(635)를 포함한다.
도 17은 본 발명에 따른 복합 웹을 제조하는 방법에 따른 다른 변형이다. 도 17은 본 발명에 따라 제조된 복합 웹의 일부분의 평면도이다. 복합 웹은 기재의 폭을 가로질로 연장하는 불연속 중합체 영역(714a, 714b 및 714c)이 위치하는 기재(710)를 포함한다. 상기 기재(710)는 복합 웹의 길이를 따라 연장하는 2개의 대향 에지(711)를 포함하며, 이들은 함께 복합 웹의 폭 및 세로 길이를 한정한다.
각각의 불연속 중합체 영역(714a, 714b 및 714c)은 기재(710)의 일반적으로 횡-웹 방향, 즉 기재(710)의 대향 에지(711) 사이에서 연장하도록 기재(710) 상에 침착된 열가소성 조성물 재료의 선 형상으로 제공된다. 불연속 중합체 영역(714a, 714b 및 714c)은 직선(714a 및 714b)으로부터 물결선(714c)으로 변형된다. 강화성 불연속 중합체 영역의 배치, 형상 및/또는 배향에 대한 다른 다수의 변형도 본 발명에 따른 방법에서 고려된다.
복합 웹 위 또는 복합 웹 내의 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 불연속 중합체 영역을 포함하는 물품 이외에, 탄성중합체성 열가소성 조성물의 하나 이상의 불연속 중합체 영역을 가진 상기한 바와같은 강화 복합 웹을 제공함으로써 제조된 복합 웹에 탄성을 제공하는 것이 바람직할 수 있다.
탄성중합체성 또는 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역을 포함하는 물품의 한 예는 도 18 및 도 19에 도시되어 있다. 예를 들어, 물품(874)은 착용자에 의복(예를 들어, 기저귀, 가운 등)을 고정시키는 데 사용할 수 있는 체결 물품으로서 제공될 수 있다. 물품(874)은 비탄성중합체성 열가소성 조성물로 형성된 불연속 중합체 영역의 형태로 강화성 고리(814a)를 포함한다. 비탄성중합체성 열가소성 조성물로 형성된 단지 하나의 불연속 중합체 영역(814a)이 물품(874)에 도시되어 있음에도 불구하고, 본 발명의 물품은 하나 이상의 상기한 바와 같은 강화성 불연속 중합체 영역을 포함할 수 있는 것으로 이해해야 한다.
또한, 물품(874)은 불연속 중합체 영역(814b)내에 탄성중합체성 열가소성 조성물을 포함한다. 도 18에 3개의 상기한 바와 같은 영역이 도시되어 있음에도 불구하고, 본 발명의 물품은 탄성중합체성 열가소성 조성물로 형성된 하나 이상의 불연속 중합체 영역을 포함할 수 있는 것으로 이해될 것이다.
도 19에 나타낸 바와 같이, 도 18에서 19-19 선을 따라 취한 도 18의 물품(874)의 단면도에서, 상이한 불연속 중합체 영역(814a 및 814b)은 은 물품(874)이 형성된 기재(810)의 동일 주표면 상에 제공된다. 그러나, 상기 논의한 바와 같이, 불연속 중합체 영역(814a 및 814b)의 임의의 조합이 기재(810)의 동일하거나 상이한 주표면 상에 위치될 수 있는 것으로 이해될 것이다.
도 19에 도시한 바와 같이, 불연속 중합체 영역(814a)를 형성시키는 비탄성중합체성 조성물의 주변 고리 내에 기재(810)를 통해 형성된 개구(804)가 존재한다. 도 10에 대해 상기 논의한 바와 같이, 상기한 바와 같은 개구는 임의의 적합한 기법에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 개구는 슬롯 내에 탭 또는 다른 구조를 보유하는 방식으로 불연속 중합체 영역(814)내에 형성된 개구(804)에 의해 형성된 슬롯 내에 들어맞는 탭 또는 다른 구조를 수용하도록 크기를 조절할 수 있다.
또한, 체결 물품(874)은 기재(810)가 비탄성인 경우 물품(874)에 탄성을 제공하기 위한 탄성 부재로서 바람직하게 작용하는 불연속 중합체 영역(814b)을 포함한다. 기재(810) 자체가 탄성인 경우, 불연속 중합체 영역(814b)은 물품(874)의 탄성을 증강시키는 탄성 부재로서 여전히 기능할 수 있다.
기재(810)는 신장성인 것이 바람직하지만, 비신장성 기재(810)는 예를 들어, 기재(810) 내에 슬릿(806)을 제공함으로써 신장성으로 만들 수 있다. 슬릿(806)은 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역(814b)의 적어도 하나에 걸치는 것이 바람직하다. 기재에 신장성을 제공하거나 기재의 신장성을 개선시키는 몇몇 예시적인 슬릿화 방법은 WO 96/10481(Abuto 등)에 기술되어 있다. 또한, 다른 기법을 이용하여 본 발명에 사용된 기재에 신장성을 제공하거나 신장성을 개선시킬 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 4,223,059(Schwarz) 및 5,167,897(Weber 등)에 기술된 기계적인 연신 기법을 이용하여 신장성을 제공하거나 개선시킬 수 있다.
도 20은 도 18 및 도 19의 탄성 체결 물품(874)의 적층된 변형품을 도시한다. 체결 물품(974)은 서로 적층된 2개의 기재(910a 및 910b)를 포함하는데, 불연속 중합체 영역(914a 및 914b)은 복합 웹(910)내에 위치된다. 또한, 물품은 불연속 중합체 영역(914a)의 비탄성중합체성 열가소성 조성물에 의해 형성된 강화 고리 내에 형성된 개구(904)를 포함한다.
도 21 내지 도 23은 본 발명에 따른 다른 체결 물품의 다양한 도면이다. 체결 탭(1074)은 여러가지 상이한 중합체 영역이 위치된 기재(1010)를 포함한다. 상이한 불연속 중합체 영역은 상보성 구조 및 탄성 부재(1014b)에 물품(1074)을 부 착시키기위해 강화성 주변 고리(1014a)를 제공함으로써 체결 물품(1074)에 탄성을 제공한다. 탭(1074)은 도 21에 나타낸 신장 축(1078)을 포함하는 것이 바람직하다.
불연속 중합체 영역(1014a)은 체결 물품(1074)의 이격 단부에 근접하게 제공된다. 도 22는 도 21의 22-22 선을 따라 취한 단면도이며, 주름(1006)에 걸치는 탄성 부재(1014b)를 가진 기재(1010)내에 형성된 주름(1006)을 도시하고 있다. 도 22에 도시된 구체예에서, 기재(1010)는 단지 하나의 주름을 포함하지만, 본 발명의 물품은 바람직한 신장성을 위해 하나 이상의 주름을 포함할 수 있다 .
불연속 중합체 영역(1014a)은 비탄성중합체성 재료로 형성되며, 예를 들어 불연속 중합체 영역(1014a)은 물품(1074)의 폭(이때, 폭은 도 21에 도시한 신장 축(1078)에 대해 일반적으로 수직하게 측정한 것임)에 걸쳐 스트레스를 분배하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 물품(1074)의 넥킹 또는 로핑을 감소시키거나 예상하기 위해 물품(1074)의 신장 중에 가해진 힘을 분배하는 것이 바람직하다. 또한, 힘 분배는 물품(1074)의 폭을 가로질러 나타낸 힘의 균일성을 개선시키는데 도움이 될 수 있다.
도시된 구체예에서, 탄성중합체성 불연속 중합체 영역(1014b)은 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역(1014a)으로서 기재(1010)의 동일한 표면 상에 위치된다. 각각의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역(1014b)은 신장 축(1078)으로 실질적으로 정렬된 길이를 포함한다, 본 발명의 목적을 위해, 불연속 중합체 영역(1014b)의 길이는 기재(1010)의 표면을 따라 측정한 불연속 중합체 영역(1014b)의 최장 직선 치수이다.
탄성중합체성 불연속 중합체 영역(1014b)의 다른 특징은 이의 일정하지 않고 가변적인 폭이다. 도 21에 나타낸 바와 같이, 불연속 중합체 영역(1014b)은 불연속 중합체 영역(1014a)으로부터 멀어짐에 따라 더 넓어진다. 기재(1010) 표면 상의 불연속 중합체 영역(1014b)의 높이 또는 두께가 일정한 경우, 도 21에 도시한 가변 폭의 순 결과는 불연속 중합체 영역(1014a)으로부터 멀어짐에 따라 불연속 중합체 영역(1014b)내 탄성중합체성 재료의 양은 증가한다는 것이다. 탄성중합체성 재료의 가변 벌크는 예를 들어, 신장 축(1078)을 따라 상이한 위치에서 상이한 탄성 및/또는 신장 특성을 보유하는 물품(1074)을 제공한다. 불연속 중합체 영역(1014b)내 탄성중합체성 재료의 분포에서 기타 다수의 변형을 이용하여 체결 탭(1074)의 탄성 및/또는 연신 특성을 조정할 수 있는데, 예를 들어 이는 중합체 영역의 두께, 사용된 재료 등을 조정함으로써 가능하다.
도 24는 도 24의 시스템을 이용하여 적어도 부분적으로 제조될 수 있는 한 복합 웹(1100)을 도시한다. 상기 복합 웹(1100)은 상부에 위치된 여러가지 상이한 불연속 중합체 영역(1114a 및 1114b)를 포함한다. 또한, 복합 웹(1100)은 도 21 내지 23과 관해 기술한 것과 유사한 다수의 상이한 체결 탭의 경계를 한정하는 분리선(1117)을 포함한다. 분리선(1117)은 복합 웹(1100)이 분리선(1117)을 따라 분리되는 경우 폐기물을 감소시켜 원하는 체결 물품을 제공하는 방식으로 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역(1114a) 및 탄성중합체성 불연속 중합체 영역(1114b)을 포함하는 체결 물품의 둥지형 배치를 한정한다. 분리선(1117)은 분리선, 예를 들어 스코어 선, 취약 선, 천공 선 등을 따라 복합 웹(1100)의 분리를 용이하게 하는 임의의 적합한 형태를 취할 수 있다.
복합 웹(1100)은 도 24의 좌로부터 우로 연장하는 분리직선(1117)의 방향을 따라 연장하는 길이를 보유하는 것이 바람직하다. 복합 웹(1100)이 복합 웹(1100)의 폭(폭이 길이에 수직하는 경우)을 가로질로 단지 2쌍의 둥지형 탭을 포함함에도 불구하고, 임의의 바람직한 수의 쌍의 둥지형 탭이 본 발명에 따른 단일 복합 웹 내에 제공될 수 있다.
도 24에 도시된 다른 선택적인 특성은 도시된 구체예에서 복합 웹(1100)을 양분하는 중앙 분리선 및 복합 웹(1100)의 에지를 따라 연장하는 스트립 형태로 제공된다. 복합 웹(1100)의 길이를 따라 연장하는 연속적인 스트립으로 도시하였음에도 불구하고, 대안으로 분리선(1117)에 의해 한정된 탄성 물품 각각은 필요에 따라 하나 이상의 불연속 결합 부위를 포함할 수 있다.
결합 부위(1128)는 더 큰 물품, 예를 들어 기저귀, 가운 등에 분리선(1117)에 의해 한정된 탄성 물풀의 부착에 조력하기 위해 제공될 수 있다. 부착을 조력하기 위해, 결합 부위(1128)는 다양한 배치를 취할 수 있다. 예를 들어, 결합 부위는 열 또는 다른 압밀 기법에 적합할 수 있는 부직물 또는 직물의 압밀 부위일 수 있다. 대안으로, 또는 압밀 이외에, 결합 부위는 결합에 조력하는 하나 이상의 재료, 예를 들어 블록 공중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트, 점증된 에틸렌 비닐 아세테이트, 접착제(감압성 접착제, 경화성 접착제, 열 활성화된 접착제 등), 무정형 폴리올레핀 등을 포함할 수 있다. 결합 부위(1128) 내에 위치하는 재료의 특이적인 선택은 수행될 결합 유형 및 결합될 재료에 따라 달라질 것이다.
결합 부위(1128)의 한 장점은 이들이 사용되는 부착 기법, 예를 들어 가열 밀봉, 초음파 용접 등에 특히 적합할 수 있는 재료로 형성될 수 있다는 것이다. 다른 장점은 결합 부위의 크기를 조정하여 결합 부위들이 그들의 능력을 충분히 수행하나 겨합 부위 내에 사용된 임의의 재료가 폐기될 정도로 크지 않도록 할 수 있다. 결합 부위에 제공되는 재료의 조성에 따라, 이들은, 열가소성 조성물이 결합 부위(1128)에 사용되는 경우, 본원에 기술된 이송 방법에 의해 형성될 수 있다.
분리선(1117)에 의해 한정된 탄성 물품이 예를 들어 체결 물품으로 사용되는 경우, 결합 부위(1128)는 별도로 탭에 결합될 수 있는 기계적인 체결구(들)을 수용하도록 채택하는 것이 바람직할 수 있다. 대안으로, 접착제(예를 들어, 감압성 접착제, 경화성 접착제. 열 활성화된 접착제 등) 또는 점착성 재료는 결합 부위(1128) 내에 제공될 수 있다.
기재 상에 탄성중합체성 열가소성 조성물로 형성된 불연속 중합체 영역의 배치는 상기한 비탄성중합체성 열가소성 조성물로 형성된 불연속 중합체 영역의 배치와 관련하여 사용한 것과 동일한 방식으로 수행할 수 있다. 상이한 열가소성 조성물은 도 12와 관련하여 기술한 바와 같은 구역화된 시스템을 이용하여 기재에 이송하거나, 또는 상이한 열가소성 조성물은 상이한 이송 스테이션에서 기재에 이송할 수 있다.
대안적인 시스템은 적층된 2개의 기재를 함께 포함할 수 있는데, 각각의 기재는 예를 들어 상기한 바와 같이 탄성중합체성 또는 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역이 하나 또는 다른 하나를 포함한다. 도 25는 이송 스테이션(1230a)이 기재(1210a) 상에 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역(1214a)를 생성하는 상기한 바와 같은 시스템 및 방법의 모식도이다. 이송 스테이션(1230b)은 기재(1210b) 상에 탄성중합체성 불연속 중합체 영역(1214b)을 생성한다. 각각의 이송 스테이션은 예를 들어, 도 11에 도시된 시스템과 유사하게 구성될 수 있다.
기재(1210a) 및 기재(1210b) 둘 다는 도시된 구체예에서 기재(1210a 및 1210b)의 주변 층 내에 위치된 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역(1214a) 및 탄성중합체성 불연속 중합체 영역(1214b) 둘 다를 제공하는 적층 복합 웹(1200)을 생성하는 적층 스테이션(1240)으로 유도된다. 대안으로, 불연속 중합체 영역중 하나 또는 둘 다는 적층 복합 웹(1200)의 외부에 적층될 수도 있다.
도 26은 상이한 불연속 중합체 영역(1314a) 및 (1314b)이 동일한 기재(1310) 상에 실질적으로 침착되는 다른 시스템 및 방법을 도시한다. 상기 시스템 및 방법은 기재(1310)를 처리하여 그 상부에 제1 세트의 불연속 중합체 영역(1330a)을 제공하는 이송 스테이션(1330a)을 포함한다. 이어서, 불연속 중합체 영역(1314a)을 보유하는 기재(1310)는 제2 세트의 불연속 중합체 영역(1314b)이 기재(1310) 상에 제공되는 제2 이송 스테이션(1330b)으로 유도된다. 제2 세트의 불연속 중합체 영역(1314b)은 제1 세트의 불연속 중합체 영역(1314a)으로부터 기재(1310)의 반대쪽 면에 위치하는 것으로 도시됨에도 불구하고, 상기 두 세트의 불연속 중합체는 기재(1310)의 동일한 면 상에 위치될 수 있는 것으로 이해될 것이다. 다른 대안에서, 상이한 세트의 불연속 중합체 영역은 둘 다 기재(1310)의 양 면 상에 위치될 수 있다.
임의의 탄성중합체성 및 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역이 기재(1310) 상에 침착되는 순서는 가변적일 수 있다. 또한, 추가의 이송 스테이션을 도 26에 도시한 시스템 및 방법에 부가하여 기재(1310) 상에 더 많은 동일한 불연속 중합체 영역 또는 추가의 상이한 불연속 중합체 영역을 제공할 수 있다. 또한, 부가적인 스테이션은 기재(1310)에 대한 하나 이상의 부가적인 기재를 적층하기 위해 첨가할 수 있다.
상기한 비탄성중합체성 열가소성 조성물과 같이, 탄성 불연속 중합체 영역에 사용된 탄성중합체성 조성물은 후술하는 바와 같이 중합체 이송에서 형성된 함몰부 내로 유동하거나 유입될 수 있어야만 한다. 적합한 탄성중합체성 열가소성 조성물은 용융 처리가능한 것들이다. 이러한 중합체는 함몰부를 적어도 부분적으로 충전하기에 충분히 유동적일 것이지만, 용융 처리중에 현저히 열화되지는 않을 것이다. 다양한 탄성중합체성 열가소성 조성물은 함몰부의 기하 및 처리 조건에 따라 본 발명의 방법에서 사용하기 위한 적합한 용융 특성 및 유동 특성을 보유한다. 또한, 용융 처리가능한 재료 및 처리 조건을 선택하여 상기 열가소성 조성물의 임의의 점탄성 회복 특성이 기재에 대한 상기 열가소성 조성물의 이송이 바람직할 때까지 함몰부의 벽(들)으로부터 현저하게 배출되지 않도록 하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명에서 사용된 용어 "탄성중합체성"은 신장후에 재료가 그의 원래 형상으로 실질적으로 복원되는 것을 의미한다. 또한, 탄성중합체성 재료는 변형 및 완화후 단지 적은 부분만 영구 경화되는 것이 바람직할 수 있는데, 상기 경화는 중간 정도의 신장, 예를 들어 약 50%의 신장에서 바람직하게는 원래 길이의 약 30% 이하, 더 바람직하게는 원래 길이의 약 20% 이하이다. 탄성중합체성 재료는 순수한 탄성중합체 및, 순수한 탄성중합체와 실온에서 실질적인 탄성중합체 특성을 나타낼 탄성중합체성 상 또는 탄성중합체성 함유물과의 혼합물 둘 다 일 수 있다. 미국 특허 5,501,679(Krueger 등)에는 본 발명에 사용하기 위해 고려할 수 있는 탄성중합체성 재료에 대해 추가적으로 기술되어 있다.
탄성중합체성 열가소성 조성물은 하나 이상의 중합체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 비탄성중합체성 열가소성 조성물은 탄성중합체 상과 혼합되어 상기 조성물이 실온에서 탄성중합체 특성을 나타내도록 할 수 있다. 적합한 탄성 열가소성 중합체로는 블록 공중합체, 예를 들어 종래의 A-B 또는 A-B-A 블록 공중합체(예를 들어, 스티렌-이소프렌-스티렌, 스티렌엔-스티렌, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 블록 공중합체), 탄성중합체성 폴리우레탄, 올레핀계 탄성중합체, 구체적으로 탄성중합체성 에틸렌 공중합체(예를 들어, 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌/옥텐 공중합체 탄성중합체, 에텔린/프로필렌/디엔 삼중합체 탄성중합체) 뿐만 아니라 상기한 중합체들의 혼합물, 상기한 중합체와 다른 탄성중합체성 열가소성 중합체의 혼합물 또는 상기한 중합체와 비탄성중합체성 열가소성 중합체의 혼합물을 들 수 있다.
또한, 본 발명에 따라 사용된 탄성중합체성 열가소성 조성물은 바람직한 효과를 위해 여러가지 첨가제와 배합될 수도 있다. 이들 첨가제의 예로는 충전제, 점도 강하제, 가소제, 점증제, 착색제(예를 들어, 염료 또는 안료), 산화방지제, 대전방지제, 결합 보조제, 블록킹 방지제, 활제, 안정화제(예를 들어, 열 및 자외선), 발포제, 미소구, 유리 버블, 강화 섬유(예를 들어, 미세섬유), 내부 박리제, 열전도성 입자, 전기전도성 입자 등을 들 수 있다. 열가소성 조성물에 사용할 수 있는 상기한 바와 같은 재료의 양은 상기한 바와 같은 물질 및 처리 과정과 관련된 분야의 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.
불연속 영역 내 비탄성 또는 탄성 열가소성 중합체 이외에, 공지된 방법으로 기재의 주표면 상에 코팅될 수 있는 추가의 재료도 고려할 수 있다. 상기한 바와 같은 재료는 예를 들어, 미국 특허 5,019,071(Bany 등)에 기술된 바와 같은 접착제; 5,028,646(Miller 등); 및 5,300,057(Miller 등); 또는 예를 들어, 미국 특허 5, 389,438 (Miller 등) 및 6,261,278(Chen 등)에 기술된 바와 같은 접착제일 수 있다.
발명의 개요
본 발명은 복합 웹의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 복합 웹은 상기 복합 웹 위 또는 내에 위치된 하나 이상의 강화성 불연속 중합체 영역 및 상기 복합 웹의 위 또는 내에 위치된 하나 이상의 탄성 불연속 중합체 영역을 포함한다.
본 발명의 방법의 한 장점은 기재의 주표면 상에 하나 이상의 불연속 중합체 영역을 이송할 수 있는 능력인데, 이때 불연속 중합체 영역의 열가소성 재료는 이송 롤에 의해 기재에 대해 힘을 가할 수 있다. 상기 기재가 다공성 기재, 섬유상 기재 등인 경우, 기재를 침윤시키고/거나 기재의 섬유를 캡슐화하기 위해 열가소성 조성물의 일부분에 힘을 가함으로써 기재에 대한 불연속 중합체 영역의 부착을 증강시킬 수 있다.
다른 장점은 불연속 중합체 영역의 형상, 공간배치 및 부피를 제어할 수 있는 능력이다. 이 장점은 특히 유익한데, 그 이유는 이들 매개변수(형상, 공간배치 및 부피)가 시스템의 선 속도에도 불구하고 고정될 수 있기 때문이다.
본 발명의 다른 장점은 복합 함몰부 및 그들의 용도에서 확인할 수 있는데, 이는 본 발명에 따른 강화성 불연속 중합체 영역의 형성을 개선시킬 수 있다. 복합 함몰부는 예를 들어, 기재 상으로 상대적으로 큰 불연속 중합체 영역의 이송 뿐만 아니라 가변 두께를 보유하는 불연속 중합체 영역의 이송을 개선시킬 수 있다.
본 발명의 방법의 다른 장점은 기재의 길이에 대해 신장하는 하나 이상의 불연속 중합체 영역을 제공할 수 있는 능력이다(기재의 폭에 대해 형성되지는 않는다. 즉, 상기 불연속 중합체 영역은 기재의 주표면과 동연하지는 않는다).
본 발명의 방법의 다른 장점은 기재의 폭을 가로질러 상이한 열가소성 조성물을 제공할 수 있는 능력인데, 이러한 능력으로 인해 일부 불연속 중합체 영역은 하나의 열가소성 조성물로 형성될 수 있는 반면, 나머지 불연속 중합체 영역은 상이한 열가소성 조성물로 형성된다.
본 발명의 방법의 또 다른 장점은 기재의 양 주표면 둘 다 상에 하나 이상의 불연속 중합체 영역을 제공할 수 있는 능력이다. 반대쪽 주표면 상의 불연속 중합체 영역은 필요에 따라 동일하거나 상이한 특징을 갖도록 형성될 수 있다.
한 관점에서, 본 발명은 제1 주표면과 제2 주표면을 보유하는 기재; 상기 기재에 부착된 하나 이상의 강화성 불연속 중합체 영역으로서, 하나 이상의 강화성 불연속 중합체 영역의 각각의 강화성 불연속 중합체 영역은 기재의 일부분을 침윤하는 비탄성중합체성 열가소성 조성물로 형성되는 하나 이상의 강화성 불연속 중합체 영역; 및 상기 기재에 부착되는 하나 이상의 탄성 부재로서, 상기 하나 이상의 탄성 부재의 각각의 탄성 부재가 상기 기재의 일부분을 침윤하는 탄성중합체성 열가소성 조성물로 형성되는 탄성 불연속 중합체 영역을 포함하는 하나 이상의 탄성 부재를 포함한다.
다른 관점에서, 본 발명은 제1 주표면과 제2 주표면을 포함하는 제1 기재를 제공하는 단계에 의해 복합 웹을 제조하는 방법을 제공하는데, 제1 기재의 제1 주표면 상에 위치된 탄성중합체성 열가소성 조성물로 형성된 다수의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역은 제1 기재의 제1 주표면 상에 위치하고, 상기 다수의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역의 각각의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역은 상기 제1 기재의 제1 주표면을 침윤한다. 상기 방법은 또한 제1 주표면과 제2 주표면을 포함하는 제2 기재를 제공하는 단계 즉, 제2 기재의 제1 주표면 상에 위치된 비탄성중합체성 열가소성 조성물로 형성된 다수의 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역은 제2 기재의 제1 주표면 상에 위치하고, 상기 다수의 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역의 각각의 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역은 상기 제2 기재의 제1 주표면을 침윤하는 것인 단계;와 상기 제2 기재에 상기 제1 기재를 적층시키는 단계를 포함한다.
다른 관점에서 본 발명은
- 제1 주표면 및 제2 주표면을 포함하는 기재를 제공하는 단계;
- 상기 기재의 제1 주표면 상에 탄성중합체성 열가소성 조성물로 형성된 다수의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역을 형성시키는 단계로서, 상기 다수의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역의 각각의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역은 상기 기재의 제1 주표면을 침윤하는 것인 단계; 및
- 상기 기재의 제1 주표면 또는 제2 주표면 상에 위치된 비탄성중합체성 열가소성 조성물로 형성된 다수의 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역을 형성시키는 단계로서, 상기 다수의 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역의 각각의 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역은 상기 제2 기재를 침윤하는 것인 단계
를 포함하는, 복합 웹의 제조 방법을 제공한다.
다른 관점에서, 본 발명은 복합 웹을 제공하는데, 상기 복합 웹은
- 제1 주표면 및 제2 주표면을 포함하는 기재;
- 상기 기재에 부착된 다수의 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역으로서, 상기 다수의 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역의 각각의 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역은 상기 기재의 일부분을 침윤하는 비탄성중합체성 열가소성 조성물을 포함하는 것인 중합체 영역;
- 상기 기재에 부착된 다수의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역으로서, 상기 다수의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역의 각각의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역이 상기 기재의 일부분을 침윤하는 탄성중합체성 열가소성 조성물을 포함하는 것인 중합체 영역; 및
- 상기 복합 웹내의 하나 이상의 분리선으로서, 상기 하나 이상의 분리선은 상기 복합 웹내 다수의 구별되는 물품의 경계를 한정하며, 상기 다수의 물품의 각각의 물품은 상기 다수의 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역의 적어도 하나의 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역 및 상기 다수의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역의 적어도 하나의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역을 포함하는 것인 분리선
을 포함한다.
본 발명에 따른 방법의 이들 특징 및 다른 특징과 장점은 본 발명을 예시하는 다양한 구체예를 통해 후술될 것이다.
하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기위해 제공된 것이다. 하기 실시예는 본 발명의 범위를 제한하려는 의도는 없다.
2개의 상이한 중합체가 적층을 수반하여 2개의 상이한 기재 상에 탄성 영역 및 강화성 영역 둘 다를 생성하는 데 사용될 수 있음을 입증하기 위해, 도 11에 나타낸 장치를 이용하여 웹을 제조하였는데, 다만 이송 롤(30)과 유사한 제2 이송 롤, 고무 지지 롤(20)과 유사한 제2 고무 지지 롤, 닥터 블레이드(42)와 유사한 제2 닥터 블레이드 및 열선(44)과 유사한 제2 열선을 사용하여 제2 부직 기재(듀퐁의 SONTARA 8001 스펀레이스 폴리에스테르)에 강화성 불연속 중합체 영역을 이송하였다. KRATON G-1657 SEBS 블록 공중합체는 40 mm 이중 스크류 압출기를 이용하여 246℃의 용융 온도에서 이송 롤(30)에 이송하기 위한 용융 중합체로서 사용하였다. SONTARA 8001 스펀레이스 폴레에스테르(듀퐁)는 기재(10)로 사용하였다.
이송 롤(30)은 롤의 주변 주위 및 롤의 주변을 가로질러 정렬된 7개의 상이한 부위(각각의 부위는 특이적인 함몰 기하 및 공간배치를 보유함)를 보유하도록 기계가공하였다. 부위 1은 컴퓨터 제어된 밀링 머신(2 mm 볼 직경)을 이용하여 기계가공하여 롤 축에 평행한 홈 형상의 길이 25 mm, 깊이 0.75 mm, 롤 축을 따라 측정한 단부 대 단부 간격 13 mm, 롤 축에 수직으로 측정한 홈 사이의 중심 대 중심 간격 7.5 mm의 함몰부를 보유하도록 하였다(지그재그형 홈 12열). 이전 열로부터 6.4 mm 이동하여 출발하는 홈의 각각의 열은 지그재그형 패턴을 생성하였다. 부위 2는 컴퓨터 제어된 밀링 머신(2 mm 볼 직경)을 이용하여 기계가공하여 롤 축에 평행하며 길이 114 mm, 깊이 0.375 mm 및 롤 축에 수직하여 측정한 홈 사이의 중심 대 중심 간격 6.0 mm의 홈 15 열을 보유하도록 하였다. 부위 3은 컴퓨터 제어된 밀링 머신(2 mm 볼 직경)을 이용하여 기계가공하여 롤 축에 평행하며 길이 114 mm, 깊이 0.5 mm 및 롤 축에 수직하여 측정한 홈 사이의 중심 대 중심 간격 6.0 mm의 홈 15열을 생성하였다. 부위 4는 컴퓨터 제어된 밀링 머신(2 mm 볼 직경)을 이용하여 기계가공하여 롤 축에 평행하며 길이 114 mm, 깊이 0.5 mm 및 롤 축에 수직하여 측정한 홈 사이의 중심 대 중심 간격 7.5 mm의 홈 12열을 생성하였다. 부위 5는 컴퓨터 제어된 밀링 머신(2 mm 볼 직경)을 이용하여 기계가공하여 롤 축에 평행하며 길이 114 mm, 깊이 0.875 mm 및 롤 축에 수직하여 측정한 홈 사이의 중심 대 중심 간격 7.5 mm의 홈 12열을 생성하였다. 부위 6은 컴퓨터 제어된 밀링 머신(2 mm 볼 직경)을 이용하여 기계가공하여 롤 축에 평행하며 길이 114 mm, 깊이 1.0 mm 및 롤 축에 수직하여 측정한 홈 사이의 중심 대 중심 간격 10.0 mm의 홈 9열을 생성하였다. 부위 7은 컴퓨터 제어된 밀링 머신(3 mm 볼 직경)을 이용하여 기계가공하여 롤 축에 평행하며 길이 114 mm, 깊이 0.75 mm 및 롤 축에 수직하여 측정한 홈 사이의 중심 대 중심 간격 10.0 mm의 홈 9열을 생성하였다.
제2 이송 롤의 온도는 232℃였다. 이송 롤(30)과의 접촉점에서의 두께가 1.5 mm인 황동 닥터 블레이드(42)는 이송 롤(30)의 외부 표면에 대해 수직으로 123 N/lineal cm의 압력으로 견고하게 가압하였다. 이송 롤과 고무 지지 롤(20℃) 사이의 12 N/lineal cm의 닙 압력을 사용하였다. SC-917 폴리프로필렌(바젤 올레핀스)는 19 mm 단일 스크류 압출기를 이용하여 227℃에서 제2 이송 롤에 이송하기 위한 용융 중합체로서 사용하였다.
상기 제2 이송 롤은 컴퓨퍼 제어된 밀링 머신을 이용하여 기계가공하여 탄성 영역을 형성시키는 이송 롤(30) 내의 함몰부와 중첩되지 않도록 위치된 롤의 중심 근처의 상기 롤의 주변 주위에 8개의 함몰부로 이루어진 서클을 보유하도록 하였다. 상기 함몰부는 타원형인데, 타원형의 가장 넓은 지점에서 길이는 7.6 cm였고, 폭은 1.9 cm였다. 상기 타원은 중심 대 중심 간격을 8.9 cm로 정렬시켰다. 상기 타원형 함몰부는 7 단계 공정으로 기계가공하였다. 1 단계는 2 mm 도구를 이용하여 7.6 x 1.9 cm 타원 패턴으로 깊이 0.333 mm 깊이의 셀을 밀링하는 것으로 이루어진다. 2 단계는 3 mm 도구를 이용하여 0.500 mm 깊이의 셀을 밀링하는 것으로 이루어진다. 3 단계는 4 mm 도구를 이용하여 0.666 mm 깊이의 셀을 밀링하는 것으로 이루어진다. 4 단계는 5 mm 도구를 이용하여 0.833 mm 깊이의 셀을 밀링하는 것으로 이루어진다. 5 단계는 6 mm 도구를 이용하여 0.999 mm 깊이의 셀을 밀링하는 것으로 이루어진다. 6 단계는 7 mm 도구를 이용하여 1.165 mm 깊이의 셀을 밀링하는 것으로 이루어진다. 7 단계는 8 mm 도구를 이용하여 1.332 mm 깊이의 셀을 밀링하는 것으로 이루어진다. 상기 셀들은 더 깊은 셀들이 상기 타원의 주변 외부를 향해 테이퍼지도록 점진적으로 더 얇은 셀들을 가진 타원의 중앙에 존재하도록 위치시켰다.
상기 이송 롤의 온도는 227℃였다. 상기 제2 이송 롤에 대한 닥터 블레이드의 압력은 123 N/lineal cm였다. 상기 이송 롤과 고무 지지 롤(20℃) 사이의 닙 압력으로는 25 N/lineal cm를 사용하였다. SONTARA 8001 스펀레이스 폴리에스테르(듀퐁)를 기재로 사용하였다. 2개의 고무 롤 사이의 닙 압력으로 6 N/lineal cm을 사용하여 2개의 기재를 적층시켰으며, 그 결과 탄성 불연속 중합체 영역 및 강화성 불연속 중합체 영역을 보유하는 웹을 형성하였다.
전술한 특정 구체예는 본 발명의 예시적인 실시 태양을 기술한 것이다. 본 발명은 본원에 구체적으로 기술하지 않은 임의의 요소 또는 아이템의 부재하에 적합하게 실시할 수 있다. 명세서 여러 부분에 개별적으로 인용된 모든 특허, 특허 출원 및 공보는 전적으로 참고로 인용한 것이다. 본 발명의 여러가지 변형 및 변경 실시는 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 당업자에게는 명백한 사항일 것이다.

Claims (26)

  1. - 제1 주표면과 제2 주표면을 포함하는 기재;
    - 상기 기재에 부착된 하나 이상의 강화성 불연속 중합체 영역으로서, 상기 하나 이상의 강화성 불연속 중합체 영역의 각각의 강화성 불연속 중합체 영역이 기재의 일부분을 침윤하는 비탄성중합체성 열가소성 조성물을 포함하는 것인 중합체 영역; 및
    - 상기 기재에 부착된 하나 이상의 탄성 부재로서, 상기 하나 이상의 탄성 부재의 각각의 탄성 부재가 상기 기재의 일부분을 침윤하는 탄성중합체성 열가소성 조성물을 포함하는 탄성 불연속 중합체 영역을 포함하는 것인 탄성 부재
    를 포함하는 탄성 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기재는 제1 기재 및 제2 기재를 포함하는 적층 기재를 포함하며, 상기 하나 이상의 탄성 부재의 각각의 탄성 부재는 제1 기재와 제2 기재 사에서 위치하는 것인 물품.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 탄성 부재의 적어도 하나의 탄성 부재는 상기 기재의 제1 주표면 상에 위치하는 것인 물품.
  4. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 탄성 부재의 적어도 하나의 탄성 부재는 상기 기재의 제2 주표면 상에 위치하는 것인 물품.
  5. 제1항에 있어서, 신장 축을 더 포함하며, 상기 하나 이상의 탄성 부재의 각각의 탄성 부재는 폭 보다 더 큰 길이를 포함하며, 상기 하나 이상의 탄성 부재의 각각의 탄성 부재의 길이는 신장 축을 따라 정렬되는 것인 물품.
  6. 제5항에 있어서, 상기 하나 이상의 탄성 부재의 각각의 탄성 부재내 탄성중합체성 열가소성 조성물의 양은 상기 신장 축을 따라 하나 이상의 강화성 불연속 중합체 영역으로부터 멀어짐에 따라 증가되는 것인 물품.
  7. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 강화성 불연속 중합체 영역의 적어도 하나의 강화성 불연속 중합체 영역은 적어도 하나 이상의 강화성 불연속 중합체 영역의 비탄성중합체성 열가소성 조성물로 형성된 주변 고리내의 기재를 통해 형성된 개구를 포함하는 것인 물품.
  8. 제1항에 있어서, 상기 기재를 통해 형성된 하나 이상의 슬릿을 더 포함하고, 상기 하나 이상의 탄성 부재의 적어도 하나는 상기 하나 이상의 슬릿의 적어도 하나의 슬릿에 걸치는 것인 물품.
  9. 제1항에 있어서, 상기 기재 내에 형성된 하나 이상의 주름을 더 포함하고, 상기 하나 이상의 탄성 부재의 적어도 하나는 상기 하나 이상의 주름중 적어도 하나의 주름에 걸치는 것인 물품.
  10. 제9항에 있어서, 상기 하나 이상의 탄성 부재의 적어도 몇개의 탄성 부재는 상기 하나 이상의 주름중 단지 하나의 주름에 걸치는 것인 물품.
  11. 제9항에 있어서, 상기 하나 이상의 탄성 부재의 적어도 몇개의 탄성 부재는 상기 하나 이상의 주름중 2개 이상의 주름에 걸치는 것인 물품.
  12. - 제1 주표면과 제2 주표면을 포함하는 제1 기재를 제공하는 단계로서, 상기 제1 기재는 제1 기재의 제1 주표면 상에 위치된 탄성중합체성 열가소성 조성물로 형성된 다수의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역을 포함하고 상기 다수의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역의 각각의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역이 상기 제1 기재의 제1 주표면을 침윤하는 것인 단계;
    - 제1 주표면과 제2 주표면을 포함하는 제2 기재를 제공하는 단계로서, 상기 제2 기재는 제2 기재의 제1 주표면 상에 위치된 비탄성중합체성 열가소성 조성물로 형성된 다수의 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역을 포함하고 상기 다수의 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역의 각각의 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역이 상기 제2 기재의 제1 주표면을 침윤하는 것인 단계; 및
    상기 제2 기재에 상기 제1 기재를 적층시키는 단계
    를 포함하는, 복합 웹의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 기재의 제1 주표면 상의 다수의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역을, 적층 후 상기 제1 기재와 상기 제2 기재의 사이에 위치시키는 것인 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 제1 기재의 제1 주표면 상의 다수의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역을, 적층후 제1 기재와 제2 기재 사이에 위치시키고, 상기 적층은 상기 제1 기재에 상기 제2 기재의 제2 주표면을 부착시키는 것을 포함하는 것인 방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 제1 기재를 제공하는 단계는
    - 내부에 형성된 하나 이상의 함몰부를 포함하는 외부 표면을 포함하는 이송 롤을 제공하는 단계;
    - 상기 이송 롤의 외부 표면 상에 용융 탄성중합체성 열가소성 조성물을 전달하는 단계;
    - 상기 이송 롤의 외부 표면으로부터 용융 탄성중합체성 열가소성 조성물을 닦아내는 단계로서, 상기 용융 탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부분이 하나 이상의 함몰부로 진입하고, 또한 상기 하나 이상의 함몰부내 상기 용융 탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부분은 상기 이송 롤의 외부 표면으로부터 용융 탄성중합체성 열가소성 조성물을 닦아낸 후 하나 이상의 함몰부내에 잔류하는 것인 단계; 및
    - 상기 제1 기재의 제1 주표면을 상기 이송 롤의 외부 표면 및 하나 이상의 함몰부내 용융 탄성중합체성 열가소성 조성물에 접촉시키고, 이어서 상기 이송 롤로부터 상기 제1 기재를 분리함으로써 제1 기재의 제1 주표면에 하나 이상의 함몰부 내의 용융 탄성중합체성 열가소성 조성물의 적어도 일부분을 이송하여 제1 기재의 제1 주표면상에 다수의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역을 형성시키는 단계
    를 포함하는 것인 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 이송 단계는 상기 이송 롤의 외부 표면 및 하나 이상의 함몰부내 용융 탄성중합체성 열가소성 조성물에 대해 상기 제1 기재의 제1 주표면에 힘을 가하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  17. - 제1 주표면 및 제2 주표면을 포함하는 기재를 제공하는 단계;
    - 상기 기재의 제1 주표면 상에 탄성중합체성 열가소성 조성물로 형성된 다수의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역을 형성시키는 단계로서, 상기 다수의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역의 각각의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역은 상기 기재의 제1 주표면을 침윤하는 것인 단계; 및
    - 상기 기재의 제1 주표면 또는 제2 주표면 상에 위치된 비탄성중합체성 열가소성 조성물로 형성된 다수의 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역을 형성시키는 단계로서, 상기 다수의 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역의 각각의 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역은 상기 제2 기재를 침윤하는 것인 단계
    를 포함하는, 복합 웹의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 다수의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역을 형성시키는 단계는
    - 내부에 형성된 하나 이상의 함몰부를 포함하는 외부 표면을 포함하는 이송 롤을 제공하는 단계;
    - 상기 이송 롤의 외부 표면 상에 용융 탄성중합체성 열가소성 조성물을 전달하는 단계;
    - 상기 이송 롤의 외부 표면으로부터 용융 탄성중합체성 열가소성 조성물을 닦아내는 단계로서, 상기 용융 탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부분이 하나 이상의 함몰부로 진입하고, 또한 상기 하나 이상의 함몰부내 상기 용융 탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부분은 상기 이송 롤의 외부 표면으로부터 용융 탄성중합체성 열가소성 조성물을 닦아낸 후 하나 이상의 함몰부내에 잔류하는 것인 단계; 및
    - 상기 제1 기재의 제1 주표면을 상기 이송 롤의 외부 표면 및 하나 이상의 함몰부내 융용된 탄성중합체성 열가소성 조성물에 접촉시키고, 이어서 상기 이송 롤로부터 상기 제1 기재를 분리함으로써 제1 기재의 제1 주표면에 하나 이상의 함몰부 내의 용융 탄성중합체성 열가소성 조성물의 적어도 일부분을 이송하여 제1 기재의 제1 주표면상에 다수의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역을 형성시키는 단계
    를 포함하는 것인 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 이송 단계는 상기 이송 롤의 외부 표면 및 하나 이상의 함몰부내 용융 탄성중합체성 열가소성 조성물에 대해 상기 기재의 제1 주표면에 힘을 가하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  20. 제17항에 있어서, 상기 다수의 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역을 형성시키는 단계는
    - 내부에 형성된 하나 이상의 함몰부를 포함하는 외부 표면을 포함하는 이송 롤을 제공하는 단계;
    - 상기 이송 롤의 외부 표면 상에 용융 탄성중합체성 열가소성 조성물을 전달하는 단계;
    - 상기 이송 롤의 외부 표면으로부터 용융 탄성중합체성 열가소성 조성물을 닦아내는 단계로서, 상기 용융 탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부분이 하나 이상의 함몰부로 진입하고, 또한 상기 하나 이상의 함몰부내 상기 용융 탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부분은 상기 이송 롤의 외부 표면으로부터 용융 탄성중합체성 열가소성 조성물을 닦아낸 후 하나 이상의 함몰부내에 잔류하는 것인 단계; 및
    - 상기 기재를 상기 이송 롤의 외부 표면 및 하나 이상의 함몰부내 융용된 탄성중합체성 열가소성 조성물에 접촉시키고, 이어서 상기 이송 롤로부터 상기 제1 기재를 분리함으로써 상기 기재의 제1 주표면 또는 제2 주표면에 하나 이상의 함몰부 내의 용융 탄성중합체성 열가소성 조성물의 적어도 일부분을 이송하여 상기 기재상에 다수의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역을 형성시키는 단계
    를 포함하는 것인 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 이송 단계는 상기 이송 롤의 외부 표면 및 하나 이상의 함몰부내 용융 탄성중합체성 열가소성 조성물에 대해 상기 기재에 힘을 가하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
  22. 복합 웹으로서, 상기 복합 웹은
    - 제1 주표면 및 제2 주표면을 포함하는 기재;
    - 상기 기재에 부착된 다수의 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역으로서, 상기 다수의 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역의 각각의 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역은 상기 기재의 일부분을 침윤하는 비탄성중합체성 열가소성 조성물을 포함하는 것인 중합체 영역;
    - 상기 기재에 부착된 다수의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역으로서, 상기 다수의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역의 각각의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역이 상기 기재의 일부분을 침윤하는 탄성중합체성 열가소성 조성물을 포함하는 것인 중합체 영역; 및
    - 상기 복합 웹내의 하나 이상의 분리선으로서, 상기 하나 이상의 분리선은 상기 복합 웹내 다수의 구별되는 물품의 경계를 한정하며, 상기 다수의 물품의 각각의 물품은 상기 다수의 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역의 적어도 하나의 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역 및 상기 다수의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역의 적어도 하나의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역을 포함하는 것인 분리선
    을 포함하는 복합 웹.
  23. 제22항에 있어서, 상기 기재는 제1 기재 및 제2 기재를 포함하는 적층 기재를 포함하고, 상기 다수의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역의 각각의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역은 상기 제1 기재 및 상기 제2 기재 사이에 위치되어 있는 것인 복합 웹.
  24. 제22항에 있어서, 상기 기재는 제1 기재와 제2 기재를 포함하는 적층 기재를 포함하고, 상기 다수의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역의 각각의 탄성중합체성 불연속 중합체 영역이 상기 기재의 제1 주표면 또는 제2 주표면 상에 위치되어 있는 것인 복합 웹.
  25. 제22항에 있어서, 상기 기재는 제1 기재와 제2 기재를 포함하는 적층 기재를 포함하고, 상기 다수의 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역의 각각의 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역이 상기 제1 기재와 제2 기재 사이에 위치되어 있는 것인 복합 웹.
  26. 제22항에 있어서, 상기 기재는 제1 기재와 제2 기재를 포함하는 적층 기재를 포함하고, 상기 다수의 비탄성중합체성 불연속 중합체 영역의 각각의 불연속 비탄성중합체성 중합체 영역이 상기 기재의 제1 주표면 또는 제2 주표면 상에 위치되어 있는 것인 복합 웹.
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