KR20050027980A

KR20050027980A - 강화성 불연속 중합체 영역을 가진 복합 웹의 제조 방법

Info

Publication number: KR20050027980A
Application number: KR1020047006831A
Authority: KR
Inventors: 알베르그랜달엘; 이튼브래들리더블유; 우드레이이
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
Priority date: 2001-11-05
Filing date: 2002-09-16
Publication date: 2005-03-21
Also published as: JP2005508454A; CN100349712C; WO2003039834A1; BR0213530A; RU2303525C2; AR037195A1; RU2004113953A; US6942894B2; US20030084996A1; CN1582224A; MXPA04003727A; TWI232900B; EP1444080A1

Abstract

본 발명은 복합 웹의 제조 방법에 관한 것으로, 상기 웹은 상기 복합 웹의 상부 또는 내부에 위치된 하나 이상의 강화성 불연속 중합체 영역(14)을 가진 기재(10)를 포함한다. 상기 불연속 중합체 영역(14)의 용융 비탄성중합체성 열가소성 물질은 이송 롤(30)에 의해 상기 기재(10)에 대해 가압된다. 상기 기재가 다공성, 섬유상 기재인 경우, 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부는 상기 기재를 침윤할 수 있고/있거나, 상기 기재의 섬유를 캡슐화할 수 있다.

Description

강화성 불연속 중합체 영역을 가진 복합 웹의 제조 방법{METHODS FOR PRODUCING COMPOSITE WEBS WITH REINFORCING DISCRETE POLYMERIC REGIONS}

본 발명은 강화성 불연속 중합체 영역을 포함하는 복합 웹의 제조 방법에 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 상승시키고, 웹의 중량을 증가시킬 뿐만 아니라 웹의 전체 표면의 강성(stifness)을 증가시킬 수 있는데, 이는 심지어는 강화가 필요하지 않은 부위에서도 나타난다. 또한, 웹과 동연하는(coextensive) 강화성 층은 웹의 통기성을 감소시킬 수도 있다.

이러한 문제점의 일부를 해결하기 위해서는, 강화 재료의 보다 작은 단편을 강화가 필요한 선택된 부위에서 웹 또는 기재에 부착할 수 있다. 그러나, 이러한 불연속 단편의 취급 및 부착은 문제가 될 수 있는데, 이로 인하여 잠재적으로 처리율(throughput)이 감소되고, 폐기물이 발생되고(불연속 단편이 견고하게 부착되지 않는 경우), 웹 상에 정확한 겹침(registration) 또는 위치가 필요하고, 접착제 또는 다른 결합제 등을 사용하는 것이 필요하다. 또한, 불연속 단편은 자극이나 불편함의 원인이 될 수 있는 상대적으로 날카로운 상태로 존재할 수도 있다. 이러한 자극이나 불편함은 악화될 수 있는데, 그 이유는 상기 강화 편이 전형적으로 상기 기재의 표면 상에 위치하기 때문이다.

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 일부의 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 일부 상의 다른 함몰부이 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 일부 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 상부에 형성된 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 가압하는 정합성 지지 롤(conformable backup roll)을 묘사하는 확대 부분 횡단면도이다.

도 11C는 이송 롤내 함몰부에 맞는 돌출부를 포함하는 교합성 지지 롤(matching backup roll)을 묘사하는 확대 부분 횡단면도이다.

도 12는 구역화된 전달 시스템 및 방법에 유용한 또다른 이송 롤 및 중합체 공급원을 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 일부의 평면도이다.

도 16은 도 15의 복합 웹을 제조하기 위해 사용할 수 있는 한 이송 롤의 사시도이다.

도 17은 기재의 폭을 가로질러 연장하는 불연속 중합체 영역을 포함하는, 본 발명에 따라 제조된 한 복합 웹의 일부의 평면도이다.

본 발명의 예시적인 구체예의 상세한 설명

상기한 바와 같이, 본 발명은 복합 웹의 표면 상에 또는 내부에 위치된 강화성 불연속 중합체 영역을 가진 기재를 보유하는 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 일부의 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 연장성, 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 연장성을 나타낼 수 있으며, 또한 몇몇 경우에, 탄성을 나타낼 수도 있다. 바람직할 수 있는 연장이능한 웹은 약 50 gm/cm 이상, 바람직하게는 약 100 gm/cm 이상의 초기 항복 인장력을 보유할 수 있다. 또한, 연장이능한 웹은 연장이능한 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.

에어레잉(airlaying)은 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 연장성으로 만들 수 있다. 연장이능한 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 일부는 일반적으로 탄성 웹 층의 의도된 연장성 또는 탄성 방향(적어도 제1 방향)에 대해 수직(또는 실질적인 수직 벡터를 가짐)이어야만 한다. 일반적으로 수직이라는 것은 선택된 슬릿 또는 슬릿들의 종축과 연장 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 연장 방향에 수직한 방향으로 연장된다. 상기 부직 웹이 연장된 상태로 경화되는 경우, 부직 웹은 연장 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 일부를 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 일부를 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 연장, 예를 들어 약 50%의 연장에서 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 일부의 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 일부는 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. 연장된 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 섬형상을 포함하는 함몰부는 기재의 일부가 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 연장된다. 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 일부는 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 일부는 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 일부를 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 변하시키는 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 일부가 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 일부가 다공성 기재(10)의 일부를 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 일부에 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 일부는 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 교합성 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. 교합성 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 일부는 함몰부 내에 잔류할 수 있다. 결과적으로, 함몰부내의 용융 열가소성 조성물은 이송 롤(30)의 함몰부와 기재(10) 사이에서 연장하거나 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 일부를 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 일부의 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 일부의 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.

불연속 영역 내 비탄성 열가소성 중합체 이외에도, 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.

후술하는 실시예는 본 발명의 이해를 증진시키기 위하여 제공되는 것이다. 이들 실시예는 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다.

실시예 1

본 발명의 웨브는 도11의 시스템과 유사한 시스템을 이용하여 제조되었다. 기어펌프에 피팅된 40 mm 직경의 이중 스크류 압출기는 약 227 ℃의 용융 온도에서 네크 튜브로 용융 폴리프로필렌 중합체(SC-917, Basell Olefins)를 전달하기 위하여 사용되었다. 네크 튜브는 두꺼운 가닥의 용융 중합체가 직경 23 cm의 오일 가열된 강철 이송 롤(30)의 외부 표면(32)상으로 하향 수직으로 압출되도록 놓았다. 이송 롤의 외부 표면은 컴퓨터 제어된 밀링 기계를 이용하여 롤의 센터 근처의 롤의 주변부에 8개의 함몰부의 서클을 갖도록 규격화하여 제조하였다. 함몰부는 7.6 cm 길이 및 타원의 가장 넓은 지점에서 1.9 cm 폭의 타원형이었다. 각 타원의 장축은 기계 방향(다운웨브)에 평행하였다. 타원은 8.9 cm의 중심 대 중심 간격으로 배치되었다. 타원 함몰부는 7개 단계 공정으로 규격화하여 제조하였다.

단계 1은 7.6 cm x 1.9 cm 타원 패턴으로 2 mm 툴(tool)을 사용하여 0.333 mm 깊이 셀을 밀링하는 단계로 구성된다. 단계 2는 3 mm 툴을 이용하여 0.500 mm 깊이 셀을 밀링하는 단계로 구성된다. 단계 3은 4 mm 툴을 이용하여 0.666 mm 깊이 셀을 밀링하는 단계로 구성된다. 단계 4는 5 mm 툴을 이용하여 0.833 mm 깊이 셀을 밀링하는 단계로 구성된다. 단계 5는 6 mm 툴을 이용하여 0.999 mm 깊이 셀을 밀링하는 단계로 구성된다. 단계 6은 7 mm 툴을 이용하여 1.165 mm 깊이 셀을 밀링하는 단계로 구성된다. 단계 7은 8 mm 툴을 이용하여 1.332 mm 깊이 셀을 밀링하는 단계로 구성된다. 셀은 더 깊은 셀이 타원의 중앙에 위치하고 타원의 주변을 향해 밖으로 점진적으로 더 얇아지는 셀 테이퍼링(tapering)이 있도록 하였다.

함몰부가 용융 중합체로 충전되거나 또는 부분적으로 충전된 후, 임의의 과량의 용융 중합체가, 이송 롤의 외부 표면에 대하여 작용하고 이에 수직이며, 롤과의 접촉 지점에서 두께가 1.5 mm인 브라스 닥터 블레이드(42)에 의해 이송 롤의 외부 표면으로부터 제거되었다. 과량의 용융 중합체는 닥터 플레이드에 의해 형성된 트로프에 함유된 중합체의 작은 롤링 뱅크 및 123 N/lineal cm 의 압력을 이용하여 이송 롤에 대하여 견고하게 압착된 2개의 측벽을 형성하였다. 이송 롤은 약 227 ℃이었다. 닥터 블레이드의 와이핑 작업 후, 함몰부 및 이들이 함유하는 용융 중합체가 닙 압력 25 N/lineal cm를 이용하여 고무 지지 롤 20(23 ℃)에 대하여 부직 기재(SONTARA 8001 스펀레이스된 폴리에스테르, 40 그램/m², Dupont)와 접촉하도록 밀어넣어질 때까지, 이송 롤은 계속 회전하였다.

함몰부로부터 부직 기재로의 일부 용융 중합체의 이송이 일어났다. 함몰부에서의 일부 용융 중합체는 함몰부에 남아있는 반면 기재는 이송 롤로부터 떨어뜨렸다. 결과적으로, 용융 중합체는 이송 롤의 함몰부들과 기재 사이에서 연장되거나 또는 늘어나는 경향이 있었다. 핫 와이어(44)는 이송 롤로부터 분리된 기재로서 형성된 용융 중합체의 임의의 가닥을 절단하는 데에 사용되었다. 각각의 강화성 중합체 영역의 중량은 0.28 그램이었다.

실시예 2

2 이상의 분리 강화성 중합체 영역이 2개의 기재로 이송된 후 기재의 라미네이션이 후속될 수 있다는 것을 보이기 위해, 이송 롤(30)과 동일한 제2의 이송 롤, 고무 지지 롤(20)과 유사한 제2의 고무 지지 롤, 닥터 블레이드(42)와 유사한 제2의 닥터 블레이드 및 핫 와이어(44)와 유사한 제2의 핫 와이어를 분리 강화성 중합체 영역을 제2의 부직 기재(SONTARA 8001, 스펀레이스된 폴리에스테르, Dupont)로 이송하는 데에 사용된 것을 제외하고, 웨브를 도11의 장치를 이용하여 실시예 1에서와 같이 제조하였다. 용융 폴리프로필렌 중합체(SC-917, Basell Olefins)를 약 227 ℃의 용융 온도에서 제2의 이송 롤로 전달하였다. 제2 이송 롤은 약 227 ℃이었고, 제2의 고무 지지 롤은 약 23 ℃이었다. 닙 압력 25 N/lineal cm를 사용하였다. 제2의 이송 롤에 대한 닥터 플레이드 압력은 약 123 N/lineal cm 이었다. 제2 이송 롤은 각 롤에서의 함몰부와 관련하여 제1 이송 롤과 인쇄정합되도록 적합화하였다. 고무롤(20) 및 제2의 고무롤은, 이송된 강화성 중합체 영역을 함유하는 2개의 부직 기재가 하나의 기재상의 강화성 영역이 다른 기재상의 강화성 영역과 일치하도록 라미네이트된 닙을 형성하였다. 이것은 실시예 1과 비교하여 이송될 수 있는 중합체 질량의 약 2배가 되게 하였다.

선행하는 구체예는 본 발명의 실시를 나타낸다. 본 발명은 본 명세서에 구체적으로 기재되지 않은 임의의 부재 또는 물품이 없어도 적절하게 실시될 수 있다. 모든 특허, 특허 출원 및 공보의 전체 개시내용이 마치 개별적으로 참고 인용되어 있는 것과 같이 본 명세서에 참고 인용되어 있다. 당업자라면, 본 발명의 특허청구범위로부터 벗어나는 일 없이 본 발명의 다양한 변형 및 변경을 용이하하게 실시 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명은 본 명세서에에 기재된 설명을 목적으로 한 구체예에 부당하게 한정되지 않는다는 것을 이해하여야 한다.

발명의 개요

본 발명은 복합 웹 상부에 또는 그 내부에 하나 이상의 강화성 불연속 중합체 영역을 갖는 기재를 포함하는 복합 웹을 제조하는 방법을 제공한다.

본 발명의 하나의 이점은 하나 이상의 불연속 중합체 영역을 기재의 주표면상에 이송시킬 수 있는 성능에 있는데, 여기서 불연속 중합체 영역의 열가소성 재료는 이송 롤(transfer roll)에 의해 기판에 대하여 가압할 수 있다. 기재가 다공성의 섬유상 기재인 경우, 압력은 열가소성 조성물의 일부를 가압하여 기재를 침윤하고/하거나, 또는 기재의 섬유를 캡슐화함으로써 불연속 중합체 영역을 기재에 부착시키는 것을 강화시킬 수 있다.

본 발명의 또다른 이점은 불연속 중합체 영역의 형태, 이격거리(spacing) 및 부피를 조절할 수 있는 성능에 있다. 이점은, 이러한 매개변수들(형태, 이격거리 및 부피)가 시스템의 라인 속도에 상관없이 고정될 수 있기 때문에, 특히 유리할 수 있다.

또다른 이점은 본 발명에 따른 강화성 불연속 중합체 영역의 형성을 개선시킬 수 있는 복합 함몰부(composite depression) 및 이러한 함몰부의 용도에서 발견할 수 있다. 상기 복합 함몰부는, 예를 들어 비교적 큰 불연속 중합체 영역을 기재 상에 이송하는 것 뿐만 아니라, 두께가 다양한 불연속 중합체 영역을 이송하는 것도 개선시킬 수 있다.

본 발명의 방법에 따른 또다른 이점은 (기재의 폭을 가로질러 대하여 형성되지 않으면서, 즉 불연속 중합체 영역이 기재의 주표면과 함께 동연되지 않으면서) 기재의 길이에 대하여 연장되는 하나 이상의 불연속 중합체 영역을 제공할 수 있는 성능에 있다.

본 발명의 방법에 따른 또다른 이점은 기재의 폭을 가로질러 상이한 열가소성 조성물을 제공할 수 있는 성능에 있으며, 이로써 일부 불연속 중합체 영역은 하나의 열가소성 조성물로 형성될 수 있는 반면에, 다른 불연속 중합체 영역은 상이한 열가소성 조성물로 형성될 수 있다.

본 발명의 방법에 관한 또다른 이점은 기재상 양 주표면 상에 하나 이상의 불연속 중합체 영역을 제공할 수 있는 성능에 있다. 대향하는 주표면 상의 불연속 중합체 영역은 필요한 경우 동일하거나 또는 상이한 특징을 보유하도록 형성될 수 있다.

하나의 양태에서, 본 발명은 복합 웹을 제조하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 내부에 형성된 하나 이상의 함몰부를 포함하는 외부 표면을 보유하는 이송 롤을 제공하는 단계로서, 하나 이상의 함몰부는 복수개의 셀에 의해 형성된 복합 함몰부를 포함하는 적어도 하나의 함몰부를 포함하는 것인 단계; 및 이송 롤의 외부 표면 상에 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물을 이송하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 이송 롤의 외부 표면으로부터 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물을 와이핑(wiping)하는 단계로서, 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부는 하나 이상의 함몰부로 유입되고, 또한 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부는 이송 롤의 외부 표면으로부터 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물을 와이핑한 후 하나 이상의 함몰부내에 잔류하는 것인 단계; 및 이송 롤의 외부 표면 및 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물에 기재의 제1 주표면을 접촉시키고, 이어서 이송 롤로부터 기재를 분리함으로써 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 적어도 일부를 기재의 제1 표면에 이송하는 단계로서, 비탄성중합체성 열가소성 조성물로 형성된 하나 이상의 불연속 중합체 영역은 이송 롤로부터 기재를 분리한 후 기재의 제1 표면 상에 위치하는 것인 단계 추가로 포함한다.

또다른 양태에서, 본 발명은 복합 웹을 제조하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 내부에 형성된 하나 이상의 함몰부를 포함한 외부 표면을 포함하는 이송 롤을 제공하는 단계로서, 하나 이상의 함몰부는 복수개의 중첩 셀에 의해 형성된 복합 함몰부를 포함하는 적어도 하나의 함몰부를 포함하는 것인 단계; 및 이송 롤의 외부 표면 상에 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물을 전달하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 방법은 이송 롤의 외부 표면으로부터 용융 비탄성중함체성의 열가소성 조성물을 와이핑하는 단계로서, 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부는 하나 이상의 함몰부에 유입되고, 또한 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부는 이송 롤의 외부 표면으로부터 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물을 와이핑한 후 하나 이상의 함몰부내에 잔류하는 것인 단계; 및 기재의 제1 주표면의 일부를 하나 이상의 함몰부 내로 가압하는 단계로서, 제1 주표면은 섬유를 포함한 다공성 표면을 포함하고. 하나 이상의 함몰부내 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부는 다공성 표면을 침윤하며, 또한 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물은 섬유 중 적어도 몇가지 섬유의 적어도 일부를 갭슐화하는 것인 단계를 추가로 포함한다. 또한, 상기 방법은 이송 롤로부터 기재를 분리하는 단계로서, 비탄성중합체성 열가소성 조성물로 형성된 하나 이상의 불연속 중합체 영역은 이송 롤로부터 기재를 분리한 후 기재의 제1 주표면 상에 위치하는 것인 단계를 추가로 포함한다.

또다른 양태에서, 본 발명은 복합 웹을 제조하는 방법을 제공하며, 상기 벙법은 내부에 형성된 하나 이상의 함몰부를 포함한 외부 표면을 포함하는 이송 롤을 제공하는 단계; 및 이송 롤의 외부 표면 상에 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물을 전달하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 방법은 이송 롤의 외부 표면으로부터 용융 비탄성중함체성의 열가소성 조성물을 와이핑하는 단계로서, 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부는 하나 이상의 함몰부에 유입되고, 또한 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부는 이송 롤의 외부 표면으로부터 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물을 와이핑한 후 하나 이상의 함몰부내에 잔류하는 것인 단계; 및 이송 롤의 외부 표면 및 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물에 제1 기재의 제1 주표면을 접촉시키고, 이어서 이송 롤로부터 제1 기재를 분리함으로써 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 적어도 일부를 제1 기재의 제1 주표면에 이송하는 단계로서, 비탄성중합체성 열가소성 조성물로 형성된 하나 이상의 불연속 중합체 영역은 이송 롤로부터 제1 기재를 분리한 후 제1 기재의 제1 주표면 상에 위치하는 것인 단계를 추가로 포함한다. 또한, 본 발명은 제1 기재의 제1 주표면에 제2 기재를 적층하는 단계로서, 제1 기재 상의 하나 이상의 불연속 중합체 영역은 제1 기재에 제2 기재를 적층한 후 제1 기재와 제2 기재 사이에 위치하는 것인 단계를 추가로 포함한다.

또다른 양태에서, 본 발명은 복합 웹을 제조하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 내부에 형성된 하나 이상의 함몰부를 포함한 외부 표면을 포함하는 이송 롤을 제공하는 단계; 및 이송 롤의 외부 표면 상에 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물을 전달하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 방법은 이송 롤의 외부 표면으로부터 용융 비탄성중함체성의 열가소성 조성물을 와이핑하는 단계로서, 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부는 하나 이상의 함몰부에 유입되고, 또한 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부는 이송 롤의 외부 표면으로부터 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물을 와이핑한 후 하나 이상의 함몰부내에 잔류하는 것인 단계를 포한한다. 또한, 상기 방법은 이송 롤의 외부 표면 및 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물에 제1 기재의 제1 주표면을 접촉시키고, 이어서 이송 롤로부터 제1 기재를 분리함으로써 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 적어도 일부를 제1 기재의 제1 주표면에 이송하는 단계로서, 비탄성중합체성 열가소성 조성물로 형성된 하나 이상의 불연속 중합체 영역은 이송 롤로부터 제1 기재를 분리한 후 제1 기재의 제1 주표면 상에 위치하는 것인 단계를 포함한다. 또한, 상기 방법은 제1 기재의 제2 주표면에 제2 기재를 적층하는 단계로서, 제1 기재의 제2 주표면은 제1 기재의 제1 주표면으로부터 마주하는 제1 기재의 대향면 상에 위치하고, 제1 기재 상의 하나 이상의 불연속 중합체 영역은 제1 기재 상에 노출되는 것인 단계를 포함한다.

또다른 양태에서, 본 발명은 기재에 용융 열가소성 조성물을 이송시키는 이송 롤 장치를 제공하며, 상기 장치는 외부 표면을 포함하는 롤; 및 롤의 외부 표면내에 형성된 하나 이상의 함몰부로서, 하나 이상의 함몰부의 각 함몰부는 복수개의 셀에 의해 형성된 복합 함몰부를 포함하는 것인 함몰부를 포함한다.

이하, 본 발명에 따른 방법들의 상기 특징과 기타 특징 및 이점은 본 발명의 다양한 예시적인 구체예와 관련하여 기술한다.

Claims

복합 웹의 제조 방법으로서,

내부에 형성된 하나 이상의 함몰부를 포함한 외부 표면을 포함하는 이송 롤을 제공하는 단계로서, 하나 이상의 함몰부는 복수개의 셀에 의해 형성된 복합 함몰부를 포함하는 적어도 하나의 함몰부를 포함하는 것인 단계;

이송 롤의 외부 표면 상에 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물을 전달하는 단계;

이송 롤의 외부 표면으로부터 용융 비탄성중함체성의 열가소성 조성물을 와이핑하는 단계로서, 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부는 하나 이상의 함몰부에 유입되고, 또한 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부는 이송 롤의 외부 표면으로부터 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물을 와이핑한 후 하나 이상의 함몰부내에 잔류하는 것인 단계; 및

이송 롤의 외부 표면 및 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물에 기재의 제1 주표면을 접촉시키고, 이어서 이송 롤로부터 기재를 분리함으로써 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 적어도 일부를 기재의 제1 표면에 이송하는 단계로서, 비탄성중합체성 열가소성 조성물을 포함하는 하나 이상의 불연속 중합체 영역은 이송 롤로부터 기재를 분리한 후 기재의 제1 표면 상에 위치하는 것인 단계

를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 복합 함몰부를 형성하는 복수개의 셀은 상호 중첩하는 것인 방법.
제1항에 있어서, 이송 단계는 이송 롤의 외부 표면 및 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물에 대하여 기재의 제1 주표면을 가압하는 과정을 더 포함하는 것인 방법.
제1항에 있어서, 기재의 제1 주표면은 다공성 표면을 포함하고, 이송 단계는 기재의 제1 주표면의 일부를 하나 이상의 함몰부 내로 가압하는 과정으로서, 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부는 하나 이상의 함몰부내 다공성 표면을 침윤하는 것인 과정을 더 포함하는 것인 방법.
제4항에 있어서, 기재의 다공성 표면은 섬유를 포함하고, 또한 이송 단계는 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물 중에 섬유 중 적어도 몇가지 섬유의 적어도 일부를 캡슐화시키는 과정을 더 포함하는 것인 방법.
제1항에 있어서, 기재의 제1 주표면은 섬유를 포함하고, 또한 이송 단계는 이송 롤의 외부 표면 및 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 조성물에 대하여 기재의 제1 주표면을 가압합으로써 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물 중에 섬유 중 적어도 몇가지 섬유의 적어도 일부를 캡슐화시키는 과정을 더 포함하는 것인 방법.
제1항에 있어서, 실질적으로 모든 하나 이상의 함몰부는 와이핑 단계 후 및 이송 단계 이전에 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물에 의해 실질적으로 충전되는 것인 방법.
제1항에 있어서, 하나 이상의 함몰부는 내부에 위치한 섬형상을 포함한 적어도 하나의 함몰부를 포함하는 것인 방법.
제8항에 있어서, 하나 이상의 함몰부 중 적어도 하나의 함몰부는 기재의 제1 주표면의 일부가 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 주변 고리 내에 위치되어 있는 것인 기재의 제1 주표면 상에 불연속 중합체 영역을 형성하고, 상기 방법은 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 주변 고리내 기재를 통과하는 개방부를 제공하는 단계를 더 포함하는 것인 방법.
제1항에 있어서, 하나 이상의 불연속 중합체 영역 중 적어도 하나의 불연속 중합체 영역은 기재의 길이를 따라 연속적으로 연장하는 형상을 포함하는 것인 방법.
제1항에 있어서, 하나 이상의 불연속 중합체 영역 중 적어도 하나의 불연속 중합체 영역은 기재의 폭을 가로질러 연속적으로 연장하는 형상을 포함하는 것인 방법.
제1항에 있어서, 하나 이상의 함몰부는 적어도 2가지의 상이한 형상을 갖는 함몰부를 포함하는 복수개의 함몰부를 포함하는 것인 방법.
제1항에 있어서, 하나 이상의 함몰부의 각 함몰부는 약 3 mm³ 이상의 부피를 포함하는 것인 방법.
제1항에 있어서, 하나 이상의 함몰부의 각 함몰부는 함몰부 부피를 한정하고, 또한 하나 이상의 함몰부는 상이한 함몰부 부피를 한정하는 적어도 2가지 함몰부를 포함하는 것인 방법.
제1항에 있어서, 하나 이상의 함몰부의 각 함몰부의 족문은 약 4 mm² 이상의 면적을 포함하는 것인 방법.
복합 웹의 제조 방법으로서,

내부에 형성된 하나 이상의 함몰부를 포함한 외부 표면을 포함하는 이송 롤을 제공하는 단계로서, 하나 이상의 함몰부는 복수개의 중첩 셀에 의해 형성된 복합 함몰부를 포함하는 적어도 하나의 함몰부를 포함하는 것인 단계;

이송 롤의 외부 표면 상에 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물을 전달하는 단계;

이송 롤의 외부 표면으로부터 용융 비탄성중함체성의 열가소성 조성물을 와이핑하는 단계로서, 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부는 하나 이상의 함몰부에 유입되고, 또한 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부는 이송 롤의 외부 표면으로부터 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물을 와이핑한 후 하나 이상의 함몰부내에 잔류하는 것인 단계;

기재의 제1 주표면의 일부를 하나 이상의 함몰부 내로 가압하는 단계로서, 제1 주표면은 섬유를 포함한 다공성 표면을 포함하고. 하나 이상의 함몰부내 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부는 다공성 표면을 침윤하며, 또한 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물은 섬유 중 적어도 몇가지 섬유의 적어도 일부를 갭슐화하는 것인 단계, 및

이송 롤로부터 기재를 분리하는 단계로서, 비탄성중합체성 열가소성 조성물을 포함하는 하나 이상의 불연속 중합체 영역은 이송 롤로부터 기재를 분리한 후 기재의 제1 주표면 상에 위치하는 것인 단계

를 포함하는 방법.
제16항에 있어서, 하나 이상의 함몰부의 각 함몰부는 함몰부 부피를 한정하고, 또한 하나 이상의 함몰부는 상이한 함몰부 부피를 한정하는 적어도 2가지 함몰부를 포함하는 것인 방법.
제16항에 있어서, 하나 이상의 불연속 중합체 영역 중 적어도 하나의 불연속 중합체 영역은 기재의 길이를 따라 연속적으로 연장하는 형상을 포함하는 것인 방법.
제16항에 있어서, 하나 이상의 불연속 중합체 영역 중 적어도 하나의 불연속 중합체 영역은 기재의 폭을 가로질러 연속적으로 연장하는 형상을 포함하는 것인 방법.
제16항에 있어서, 하나 이상의 함몰부는 적어도 2가지의 상이한 형상을 갖는 함몰부를 포함하는 복수개의 함몰부를 포함하는 것인 방법.
제16항에 있어서, 하나 이상의 함몰부의 각 함몰부는 약 3 mm³ 이상의 함몰부 부피를 포함하는 것인 방법.
제16항에 있어서, 하나 이상의 함몰부의 각 함몰부의 족문은 약 4 mm² 이상의 면적을 포함하는 것인 방법.
복합 웹의 제조 방법으로서,

내부에 형성된 하나 이상의 함몰부를 포함한 외부 표면을 포함하는 이송 롤을 제공하는 단계;

이송 롤의 외부 표면 상에 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물을 전달하는 단계;

이송 롤의 외부 표면으로부터 용융 비탄성중함체성의 열가소성 조성물을 와이핑하는 단계로서, 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부는 하나 이상의 함몰부에 유입되고, 또한 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부는 이송 롤의 외부 표면으로부터 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물을 와이핑한 후 하나 이상의 함몰부내에 잔류하는 것인 단계;

이송 롤의 외부 표면 및 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물에 제1 기재의 제1 주표면을 접촉시키고, 이어서 이송 롤로부터 제1 기재를 분리함으로써 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 적어도 일부를 제1 기재의 제1 주표면에 이송하는 단계로서, 비탄성중합체성 열가소성 조성물을 포함하는 하나 이상의 불연속 중합체 영역은 이송 롤로부터 제1 기재를 분리한 후 제1 기재의 제1 주표면 상에 위치하는 것인 단계; 및

제1 기재의 제1 주표면에 제2 기재를 적층하는 단계로서, 제1 기재 상의 하나 이상의 불연속 중합체 영역은 제1 기재에 제2 기재를 적층한 후 제1 기재와 제2 기재 사이에 위치하는 것인 단계

를 포함하는 방법.
제23항에 있어서, 제2 기재는 제2 기재의 제1 주표면 상에 위치한 하나 이상의 불연속 중합체 영역을 포함하고, 제2 기재 상의 하나 이상의 불연속 중합체 영역은 제1 기재에 제2 기재를 적층한 후 제1 기재와 제2 기재 사이에 위치하는 것인 방법.
제23항에 있어서, 이송 단계는 이송 롤의 외부 표면 및 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물에 대하여 기재의 제1 주표면을 가압하는 과정을 더 포함하는 것인 방법.
제23항에 있어서, 기재의 제1 주표면은 다공성 표면을 포함하고, 이송 단계는 기재의 제1 주표면의 일부를 하나 이상의 함몰부 내로 가압하는 과정으로서, 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부는 하나 이상의 함몰부내 다공성 표면을 침윤하는 것인 과정을 더 포함하는 것인 방법.
제26항에 있어서, 기재의 다공성 표면은 섬유를 포함하고, 또한 이송 단계는 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물 중에 섬유 중 적어도 몇가지 섬유의 적어도 일부를 캡슐화시키는 과정을 더 포함하는 것인 방법.
제23항에 있어서, 기재의 제1 주표면은 섬유를 포함하고, 또한 이송 단계는 이송 롤의 외부 표면 및 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 조성물에 대하여 제1 기재의 제1 주표면을 가압합으로써 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물 중에 섬유 중 적어도 몇가지 섬유의 적어도 일부를 캡슐화시키는 과정을 더 포함하는 것인 방법.
제23항에 있어서, 이송 롤내 하나 이상의 함몰부는 복수개의 셀에 의해 형성된 복합 함몰부를 포함하는 적어도 하나의 함몰부를 포함하는 것인 방법.
복합 웹의 제조 방법으로서,

내부에 형성된 하나 이상의 함몰부를 포함한 외부 표면을 포함하는 이송 롤을 제공하는 단계;

이송 롤의 외부 표면 상에 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물을 전달하는 단계;

이송 롤의 외부 표면으로부터 용융 비탄성중함체성의 열가소성 조성물을 와이핑하는 단계로서, 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부는 하나 이상의 함몰부에 유입되고, 또한 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부는 이송 롤의 외부 표면으로부터 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물을 와이핑한 후 하나 이상의 함몰부내에 잔류하는 것인 단계;

이송 롤의 외부 표면 및 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물에 제1 기재의 제1 주표면을 접촉시키고, 이어서 이송 롤로부터 제1 기재를 분리함으로써 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 적어도 일부를 제1 기재의 제1 주표면에 이송하는 단계로서, 비탄성중합체성 열가소성 조성물을 포함하는 하나 이상의 불연속 중합체 영역은 이송 롤로부터 제1 기재를 분리한 후 제1 기재의 제1 주표면 상에 위치하는 것인 단계; 및

제1 기재의 제2 주표면에 제2 기재를 적층하는 단계로서, 제1 기재의 제2 주표면은 제1 기재의 제1 주표면으로부터 마주하는 제1 기재의 대향면 상에 위치하고, 제1 기재 상의 하나 이상의 불연속 중합체 영역은 제1 기재 상에 노출되는 것인 단계

를 포함하는 방법.
제30항에 있어서, 제2 기재는 제2 기재의 제1 주표면 상에 위치한 하나 이상의 불연속 중합체 영역을 포함하고, 제2 기재 상의 하나 이상의 불연속 중합체 영역은 제1 기재에 제2 기재를 적층한 후 제2 기재 상에 노출되는 것인 방법.
제30항에 있어서, 이송 단계는 이송 롤의 외부 표면 및 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물에 대하여 기재의 제1 주표면을 가압하는 과정을 더 포함하는 것인 방법.
제30항에 있어서, 기재의 제1 주표면은 다공성 표면을 포함하고, 이송 단계는 기재의 제1 주표면의 일부를 하나 이상의 함몰부 내로 가압하는 과정으로서, 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물의 일부는 하나 이상의 함몰부내 다공성 표면을 침윤하는 것인 과정을 더 포함하는 것인 방법.
제33항에 있어서, 기재의 다공성 표면은 섬유를 포함하고, 또한 이송 단계는 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물 중에 섬유 중 적어도 몇가지 섬유의 적어도 일부를 캡슐화시키는 과정을 더 포함하는 것인 방법.
제30항에 있어서, 제1 기재의 제1 주표면은 섬유를 포함하고, 또한 이송 단계는 이송 롤의 외부 표면 및 하나 이상의 함몰부내 용융 비탄성중합체성 조성물에 대하여 제1 기재의 제1 주표면을 가압합으로써 용융 비탄성중합체성 열가소성 조성물 중에 섬유 중 적어도 몇가지 섬유의 적어도 일부를 캡슐화시키는 과정을 더 포함하는 것인 방법.
제30항에 있어서, 이송 롤내 하나 이상의 함몰부는 복수개의 셀에 의해 형성된 복합 함몰부를 포함하는 적어도 하나의 함몰부를 포함하는 것인 방법.
기재에 용융 열가소성 조성물을 이송시키는 이송 롤 장치로서,

외부 표면을 포함하는 롤; 및

롤의 외부 표면내에 형성된 하나 이상의 함몰부로서, 하나 이상의 함몰부의 각 함몰부는 복수개의 셀에 의해 형성된 복합 함몰부를 포함하는 것인 함몰부

를 포함하는 장치.
제1항에 있어서, 복합 함몰부를 형성하는 복수개의 셀은 상호 중첩하는 것인 방법.