KR20060128917A

KR20060128917A - 분할형 후크 패스너

Info

Publication number: KR20060128917A
Application number: KR1020067014319A
Authority: KR
Inventors: 제이슈리 세쓰; 로날드 더블류. 오센; 자넷 에이. 벤
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
Priority date: 2003-12-23
Filing date: 2004-10-28
Publication date: 2006-12-14
Also published as: EP1696760A1; US20060131776A1; WO2005067756A8; DE602004023421D1; CN1897841A; TW200531650A; WO2005067756A1; ATE444003T1; MXPA06006891A; RU2006121343A; AR046470A1; BRPI0417997A; EP1696760B1; JP2007516036A; US20050132544A1

Abstract

본 발명은 가요성 받침(22), 및 단일 받침(22)의 상면으로부터 돌출한 다수의 이격된 후크 엘리먼트(9)를 포함하는 단일 중합체 후크 패스너(22)를 바람직하게 형성하는 방법을 제공한다. 각 후크 엘리먼트(9)는 받침(22)에 일단이 결합된 스템 부위(24), 및 받침(22)의 반대의 스템 부위(24)의 일단의 헤드 부위(21)를 포함한다. 헤드 부위(21)는 어떤 인접 후크 부재(9)에 대해서 상이한 방향으로 돌출하며, 이들 인접 후크 부재들(9)은 각각 편평면(35, 36)을 가지며, 이 편평면들(35, 36)은 상호 대면하여 마주보고 있다.

후크, 패스너, 파스너

Description

분할형 후크 패스너{Split Hook Fastener}

본 발명은 후크 패스너에 관한 것이다.

후크 및 루프 패스너를 위한 후크 물질을 형성하는 다양한 방법이 공지되어 있다. 후크를 형성하기 위한 제1 제조 방법 중의 하나는 단일 필라멘트의 루프를 섬유 또는 필름 받침 등으로 짜고, 그 후 필라멘트 루프를 절단하여 후크를 형성하는 것을 포함한다. 이들 단일 필라멘트 루프는 또한 가열되어 미국 특허 제4,290,174호, 제3,138,841호 또는 제4,454,183호에 개시된 것과 같은 헤드 구조를 형성한다. 이들 직조 루프는 일반적으로 내구성이며 반복 사용에 잘 작용한다. 그러나, 이들은 일반적으로 고가이고 감촉이 거칠다.

1회용 의류, 기저귀 등에 사용하기 위해, 저가이며 덜 거친 후크를 제공하는 것이 일반적으로 바람직하였다. 이들 용도 등을 위해, 해결책은 일반적으로 받침 및 후크 엘리먼트, 또는 후크 엘리먼트에 대한 전구체를 동시에 형성하는 연속 압출법을 이용하는 것이었다. 후크 엘리먼트의 직접 압출 성형 형성에 대하여(예컨대, 미국 특허 제5,315,740호 참조), 후크 엘리먼트는 받침에서 후크 끝까지 연속적으로 점점 가늘어져 후크 엘리먼트가 성형 표면으로부터 끌어 당겨져야 한다. 이는 본질적으로 개별 후크가 한쪽 방향으로만 체결하도록 하는 반면, 후크 엘리먼트 의 체결 헤드 부위의 강도를 또한 제한하는 것이 일반적이다.

대안적인 직접 압출 방법은 예를 들어, 미국 특허 제4,894,060호에서 제안되었으며, 이것은 이러한 제한 없이 후크 엘리먼트의 형성을 허용한다. 후크 엘리먼트가 성형 표면 상에 캐비티의 자형(negative)으로서 형성되는 대신에, 기본적인 후크 횡단면이 이형 압출 다이(profiled extrusion die)에 의해 형성된다. 다이는 동시에 필름 받침 및 립(rib) 구조를 압출한다. 각각의 후크 엘리먼트는 그 후 립을 횡방향으로 절단하고, 이어서 압출된 스트립을 립의 방향으로 연신함으로써 립으로부터 형성된다. 받침은 신장되지만 절단된 립 구획은 실질적으로 변하지 않고 남아 있는다. 이는 립의 개별 절단 구획이 신장의 방향으로 서로 분리되도록 하여 별개의 후크 엘리먼트를 형성한다. 대안적으로, 이러한 동일한 유형의 압출 공정을 이용하여, 립 구조의 구획을 밀링하여 별개의 후크 엘리먼트를 형성할 수 있다. 이 이형 압출 공정으로, 기본적인 후크 단면 또는 이형은 다이 형상에 의해서만 한정되며, 성형 표면으로부터의 추출을 위해 끝으로 갈수록 점감될(tapered) 필요가 없는 헤드 부위를 가지고 두 방향으로 신장하는 후크를 형성할 수 있다. 이는 고기능성이고 보다 다양한 후크 구조를 제공하는 데 극히 유리하다. 그러나, 후크 형성 공정의 기능성을 더 확장하고, 다양한 섬유 재료에 대한 더 높은 기능성 및 다양성을 갖는 신규한 후크 엘리먼트를 창안하는 요구가 있다.

도 1은 후크 패스너의 전구체를 도시한다.

도 2는 적어도 일부의 후크 엘리먼트의 스템 부위가 절단된 뒤의 후크 패스 너의 구조를 도시한다.

도 3은 도 2의 후크 패스너가 연신되어 절단된 후크 엘리먼트가 분리된 것을 도시한다.

도 4(a)는 절단 및 분리된 후크 부재의 확대 측면도이다.

도 4(b)는 도 4(a)의 동일한 후크 부재의 비절단측으로부터의 확대 측면도이다.

도 4(c)는 도 4(a)의 절단 및 분리된 후크 부재의 확대 평면도이다.

도 5(a)는 절단 및 분리되기 전의 대안적인 후크 부재의 확대 측면도이다.

도 5(b)는 절단된 후의 대안적인 후크 부재의 확대 측면도이다.

도 5(c)는 절단 및 분리된 후의 대안적인 후크 부재의 확대 측면도이다.

도 6(a)는 절단 및 분리되기 전의 대안적인 후크 부재의 확대 측면도이다.

도 6(b)는 절단된 후의 대안적인 후크 부재의 확대 측면도이다.

도 6(c)는 절단 및 분리된 후의 대안적인 후크 부재의 확대 측면도이다.

도 7은 도 1-6에 도시된 바와 같은 후크 패스너를 형성하는 방법의 모식도이다.

도 8은 루프 섬유와 체결된 도 3에 도시된 바와 같은 후크 패스너의 현미경 사진이다.

도 9(a)는 경사 절단부를 갖는 절단 및 분리된 후크 부재의 확대 측면도이다.

도 9(b)는 도 9(a)의 동일한 후크 부재의 비절단측으로부터의 확대 측면도이 다.

도 9(c)는 절단 및 분리된 후의 도 9(a)의 후크 부재의 확대 평면도이다.

도 10(a)는 이중 절단된 절단 및 분리된 후크 부재의 확대 측면도이다.

도 10(b)는 도 10(a)의 후크 부재의 확대 평면도이다.

도 11은 도 9에 도시된 바와 같은 후크 패스너의 현미경 사진이다.

도 12는 넓은 면적의 탭을 갖는 기저귀의 사시도이다.

발명의 간략한 설명

본 발명은 가요성 받침, 및 단일 받침의 상면으로부터 돌출한 다수의 이격된 후크 엘리먼트를 포함하는 단일 중합체 후크 패스너를 바람직하게 형성하는 방법을 제공한다. 각 후크 엘리먼트는 받침에 일단이 결합된 스템 부위, 및 받침의 반대의 스템 부위의 일단의 헤드 부위를 포함한다. 헤드 부위는 어떤 인접 후크 부재에 대해서 상이한 방향으로 돌출하며, 이들 인접 후크 부재들은 각각 편평면을 가지며, 이 편평면들은 상호 대면하여 마주보고 있다.

상기 패스너는 후크 패스너를 만드는 공지된 방법들의 신규한 적합화에 의해 바람직하게 만들어진다. 바람직한 방법은 일반적으로, 열가소성 수지의 다이를 통한 압출, 베이스 또는 베이스층과 후크 엘리먼트를 일체형으로 형성하는 것을 포함한다. 후크 엘리먼트는 상부 후크 헤드 부위 및 단일 받침에 결합한 일반적으로 기립한 스템 부위를 갖는다. 그리고, 후크 엘리먼트는 예컨대 미국 특허 제3,266,113호, 제3,557,413호, 제4,001,366호, 제4,056,593호, 제4,189,809호 및 제4,894,060호 또는 대안적으로 제6,209,177호에 교시된 방법으로 절단한다. 절단 위치는 적어도 후크 헤드 부위 및 바람직하게는 스템 부위의 일부, 일반적으로 스템 부위의 1 내지 100퍼센트, 바람직하게는 5 내지 100퍼센트를 따라 뻗어 있다. 계속하여, 절단부에 소정 각도 (일반적으로 90 내지 45도) 방향으로 받침층을 연신하면 후크 엘리먼트의 절단 부위가 분리되며, 이 절단 부위는 이격된 후크를 형성한다. 이는 하나의 후크 엘리먼트로부터 둘 이상의 분리된 후크 헤드 부재를 생성하며, 여기에서 분리된 후크 부재의 스템 부위는 실질적으로 편평한 상호 마주보는 면을 갖는다.

바람직한 구체예의 상세한 설명

본 발명은 기립한 일체형 후크 엘리먼트를 갖는 후크 스트립으로부터 특징적인 후크 부재를 형성하는 방법에 관한 것이다. 특징적인 후크 부재는 편평면 및 반대되는 비편평면을 가지며, 이 편평면은 인접 후크 부재의 편평면과 마주보는 대면 관계에 있다. 비편평면은 인접 후크 부재상과 같거나 다를 수 있으며, 일반적으로 두 개의 (또는 이상) 마주보는 후크 부재 가운데 하나 이상은 루프 체결 돌출 부위를 갖는다. 후크 스트립은 일반적으로 후크 엘리먼트와 같거나 다른 열가소성 수지로 형성된 일체형 필름 받침을 갖는다. 후크 패스너 부위를 만들 수 있는 적합한 중합체 재료는 예컨대 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌인 폴리올레핀, 폴리비닐 클로라이드, 폴리스타이렌, 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등과 같은 폴리에스터 및 그 공중합체 및 블렌드를 포함하는 열가소성 수지를 포함한다. 바람직하게는 상기 수지는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌-폴리에틸렌 공중합체 또는 그 블렌드이다. 필름 받침은 일반적으로 하나 이상의 방향을 향해 있고, 25 내지 250㎛, 또는 보다 바람직하게는 50 내지 150㎛의 두께를 갖는다. 패스너의 받침은 음파 용접, 가열 접합, 재봉 또는 감압 접착제 또는 열 용융 접착제를 포함한 접착제와 같은 수단에 의한 기재에 결합시키고, 그리고 스템을 견고히 고착시키고 패스너가 벗겨져 개방될 때 내인열성을 제공할 수 있을 만큼 충분히 두꺼워야 한다. 그러나, 패스너를 일회용 의류상에 이용할 때에는 받침은 너무 두꺼워서 필요 이상으로 강직해서는 아니된다. 일반적으로, 받침은 TAPPI 시험 방법 T543으로 측정시 10 내지 2000, 바람직하게는 10 내지 200의 걸리(Gurley) 강성도를 가져서 그 자체로 이용되거나 부직, 직조 또는 필름 유형 받침과 같은 추가 담체(carrier) 받침 구조에 적층되었을 때 부드럽다는 느낌을 줄 수 있다. 상기 담체 받침은 일회용 흡수 물품용으로도 비슷하게 부드러워야 한다. 최적의 받침 두께는 후크 패스너 부위를 만드는 수지에 따라 다르지만, 일반적으로 20㎛ 및 1000㎛ 사이가 될 것이다.

연속적 필름 유사 필름 받침을 갖는 후크 스트립을 형성하는 첫째 방법은 도 7에 도시된 바와 같이 반결정성 열가소성 수지를 다이(2)를 통해 캐비티를 갖는 연속 이동 성형 표면상에 압출하는 것이다. 이는 일반적으로 도 7에 도시된 바와 같은 롤 표면(3)이다. 용융 수지는 압력, 일반적으로 닙(4)의 이용에 의해 캐비티(12)로 압출 또는 압착된다. 도 7의 경우, 닙은 백업 롤러(5)와 롤(3)에 의해 형성되지만, 대안으로 중합체는 다이 표면과 롤 표면 또는 그 유사체 사이에 물릴 수 있다. 닙 또는 갭은 일관성 있는 필름 받침(13)이 캐비티상에도 형성되도록 충분히 넓다. 필름 받침은 바람직하게는 뒷면을 따라서 매끄러운 표면을 가지지만 조직감 또는 거친 표면을 가질 수도 있다. 압출된 스트립(6)은 스트립을 성형 표면으로부터 제거하였을 때 받침(13)으로부터 돌출한 돌출부 또는 후크 엘리먼트(8)를 갖는다. 캐비티로의 용이한 압출을 위해 캐비티를 진공화하려면 진공을 이용할 수 있다.

캐비티(12)는 예컨대 미국 특허 제6,174,476호 또는 제6,540,497호에 개시된 바와 같이 최종 후크 엘리먼트의 형상이 될 수 있다. 이 경우, 일반적으로 연속적 점감 후크는 연속적 점감 후크 캐비티로부터 최종 후크 형태 또는 적어도 부분적으로 형성된 후크 엘리먼트로서 적출된다. 또한, 압출 스트립(6)은 부분적으로만 형성된 후크 엘리먼트 또는 돌출부를 형성하는 미형성된 후크 엘리먼트를 갖는 웹이 될 수 있다. 다음으로, 이들 돌출부의 팁 부위 (또는 부분 형성 후크 엘리먼트의 팁) 는 계속하여 원하는 완성 후크 엘리먼트(9)로 형성될 수 있다. 바람직한 방법에서, 이는 열 및/또는 압력을 이용하여 팁 부위를 변형시켜 이루어질 수 있다. 열고 압력은 모두를 이용하는 경우, 순차적으로 또는 동시에 인가될 수 있다. 바람직한 방법에서, 열과 압력은 닙(14)의 팁 부위에 선택적으로 인가된다. 이 경우, 하나 이상의 제1가열 표면 부재(15)와 하나 이상의 제2대면 표면 부재(16)를 갖는 닙(14)가 제공된다. 닙은 갭을 가지며, 이 갭은 제1입구 갭 너비와 제2출구 갭 너비로 정의되는 압축 구역을 갖는다. 제1갭 너비는 실질적으로 웹 제1평균 두께 이하이다. 제2출구 갭 너비는 제1웹 두께 미만이고, 닙(14)의 가장 작은 갭 너비이다. 최종 후크 스트립은 도 1에 도시된 바와 같이 스템 또는 돌출부(24)상에 형성된 후크 헤드(21)를 갖는다. 다음으로, 후크 엘리먼트는 절단 스테이션(18)로 이송되고 여기에서 후크 엘리먼트는 후크 헤드를 통해 그리고 실질적으로 후크 스템을 통해 받침 또는 기저층(13)까지 절단된다. 절단된 후크 엘리먼트는 받침을 연신 스테이션(19)에서 하나 이상의 방향으로 연신 또는 배향시킴으로써 둘 이상의 후크 부재로 분리된다.

도 7에 도시된 구체적인 방법에서, 소정의 열가소성 수지의 공급류를 통상의 수단으로 압출기(1)로 공급하고, 이는 수지를 녹이고 가열된 수지를 다이(2)로 이동시킨다. 다이(2)는 성형 캐비티(12) 배열을 신장된 구멍의 형태로 갖는 성형 표면(3) (예컨대 실린더) 상에 수지를 재료의 리본으로서 압출하며, 상기 신장된 구멍은 응고된 수지를 성형 캐비티로부터 용이하게 제거할 수 있도록 바람직하게는 점감된다. 이들 구멍 또는 성형 캐비티는 바람직하게는 직선 (즉, 길이 방향으로 단 하나의 축) 캐비티의 형태이다. 성형 캐비티는 성형 캐비티로의 수지 흐름을 용이하게 하기 위해 진공 시스템 (미도시) 에 연결할 수 있다. 이는 성형 실린더의 내부 표면으로 압출된 과량의 재료를 제거하기 위한 닥터 블레이드 또는 나이프를 필요로 할 것이다. 성형 캐비티(12)는 액체 수지의 유입을 위한 개방 말단 및 폐쇄 말단을 갖는 성형 표면에서 바람직하게는 종결된다. 이 경우, 성형 캐비티(12)를 적어도 부분적으로 진공화하기 위해 진공을 이용할 수 있다. 만일 다이가 닙을 형성하면, 성형 표면(3)은 다이(2)의 그것과 바람직하게는 정합하여, 여기에서 이들은 접촉하여 과량의 수지가 예컨대 다이 측면 모서리 밖으로 압출되어 나오는 것을 방지하게 된다. 성형 표면과 캐비티는 일체 형성 받침 및 기립 형성 스템을 성형 표면으로부터 예컨대 박리기에 의해 박리하기 전에 공냉 또는 수냉 또는 기타 방법으로 냉각할 수 있다. 이는 열가소성 재료의 일체 형성 기립 스템 또는 후크(8)를 갖는 받침 또는 기저(13)의 스트립 또는 웹(6)을 제공한다. 대안으로, 기립 스템은 압출 성형 또는 기타 공지 기술에 의해 사전 형성된 받침 등에 형성할 수 있다.

기립 스템을 갖는 압출 스트립은 도 7에 도시된 바와 같은 캡핑 스테이션을 통해 선택적으로 보낼 수 있고, 여기에서 가열된 캘린더(calender) 롤(15)은 받침(13)으로부터 위쪽으로 돌출한 스템(8)의 말단의 소정 부위와 접촉하여 캡 헤드를 형성한다. 롤 온도는 수지의 롤(15) 표면 점착을 유발하지 않고 압축 구역(14)에서 닙에 의해 생성되는 압력하에서 말단을 용이하게 변형하는 온도가 될 것이다. 롤(15) 표면은 내고온성 박리 코팅(release coating)으로 처리하여 높은 온도 및/또는 스템 팁 또는 말단 및 가열된 롤(15)간의 보다 긴 접촉 시간을 가능케 할 수 있다.

선택적인 캡핑 단계에 후속하여, 압출 스트립은 절단 스테이션을 통해서 보내고, 여기에서 절단기(18)는 후크 엘리먼트의 적어도 한 부위를 통해 절단한다. 절단기(18)는 왕복 또는 회전 블레이드, 레이저 또는 워터 제트와 같은 임의의 통상적인 수단을 이용하여 절단할 수 있다. 절단기 블레이드를 이용한다면, 이는 일반적으로 150 내지 500㎛마다 또는 바람직하게는 150 내지 300㎛마다 절단하도록 이격된다. 일반적으로, 후크 엘리먼트의 적어도 약 50퍼센트, 바람직하게는 적어도 75퍼센트 및 가장 바람직하게는 적어도 90퍼센트를 절단한다.

후크 엘리먼트의 절단 뒤, 스트립(6)의 기저를 연신 스테이션(19)에서 적어도 2 대 1의 연신비, 그리고 바람직하게는 약 4 내지 1의 연신비로 예컨대 상이한 표면 속도로 운동하는 제1조의 닙 롤러(25, 26)와 제2조의 닙 롤러(27, 28) 사이에서 장방향으로 연신한다. 선택적으로, 스트립(6)을 횡방향으로 연신하여 기저 또는 받침에 이축 배향을 제공할 수도 있다. 롤러(25)는 연신에 앞서 기저를 가열하기 위해 바람직하게는 가열하며, 롤러(27)는 연신된 기저를 안정화하기 위해 바람직하게는 냉각한다. 연신은 후크 엘리먼트의 절단된 부위간의 간격을 발생시키고, 이것이 후크 패스너 부재가 된다. 선택적으로, 후크 엘리먼트의 절단에 앞서 후크 스트립을 연신하여 중합체 받침에 추가적인 분자 배향을 제공할 수 있다.

후크 엘리먼트와 부재는 일반적으로 0.1mm 내지 2mm, 바람직하게는 약 0.10 내지 1.3mm, 그리고 보다 바람직하게는 약 0.2 내지 0.5mm 의 높이이다. 후크는 제곱센티미터당 25 내지 500 개의 후크, 그리고 보다 바람직하게는 제곱센티미터당 약 200 내지 500 개의 후크라는 받침상 밀도를 갖는다. 캡 후크의 경우, 스템 부위는 바람직하게는 0.05 내지 0.7mm, 그리고 보다 바람직하게는 약 0.1 내지 0.3mm의 헤드 인접 직경을 갖는다. 캡 헤드는 바람직하게는 평균적으로 약 0.01 내지 0.3mm, 그리고 보다 바람직하게는 평균적으로 약 0.02 내지 0.25mm만큼 후크 구조의 편평 절단면으로부터 스템 부위를 지나 방사상으로 돌출하며, 바람직하게는 약 0.01 내지 0.3mm, 그리고 보다 바람직하게는 약 0.02 내지 0.1mm의 내외부 표면간 평균 두께 (즉, 스템 축에 평행한 방향으로 측정) 를 갖는다. 캡 헤드는 바람직하게는 1.5:1 내지 12:1, 그리고 보다 바람직하게는 2.5:1 내지 6:1의 평균 직경 (즉, 캡 헤드와 스템 축의 방사상으로 측정) 대 평균 캡 헤드 두께 비를 갖는다.

대부분의 후크-루프 용도에서, 후크는 보통 정사각형, 엇갈림 또는 육각형 배열로 후크 스트립의 전체 표면적에 걸쳐 실질적으로 균일하게 분포될 수 있다.

예컨대 도 1-3을 참조하면, 후크 패스너(20)는 대체로 평행인 상부 및 하부 주표면(23, 29)을 갖는 얇은 강 가요성 필름 유사 받침(22) 및 받침(22)의 적어도 상부 표면(23)으로부터 돌출한 다수의 이격된 후크 엘리먼트(9)를 포함한다. 받침은 내인열성 또는 보강성에 필요할 수 있는 평평한 표면 또는 표면 특징들을 가질 수 있다. 각 후크 엘리먼트(9)는, 받침(22)과의 연결부에서의 파괴 강도 및 후크 고착을 증가시키기 위해 받침(22) 쪽으로 넓어지는 점감 구획을 바람직하게 가지며 받침(22)에 일단이 결합된 스템 부위(24), 및 받침(22)의 반대의 스템 부위(24)의 일단의 헤드 부위(21)를 포함한다.

절단 뒤의 후크 패스너 후크 엘리먼트를 절단선(30)과 함께 도 2에 도시하였다. 후크 엘리먼트 절단선은 스템을 따른 어떠한 위치에도 있을 수 있으며 스템은 같은 또는 다른 방향으로 다수회 절단할 수 있다. 도 3에서, 절단된 후크 엘리먼트(9)는 상호 마주보는 인접 후크 부재(9' 및 9＂)로 분리되었다. 각 후크 부재는 마주보는 인접 후크 부재를 대면하는 편평면(36 또는 35)을 갖는다. 후크 헤드 또한 두 부위로 분리되었고, 여기에서 체결 돌출 헤드 부위는 적어도 하나의 편평면(35 또는 36)상에는 돌출이 없고 적어도 일부의 후크 부재상의 적어도 하나의 다른 방향에는 돌출이 있도록 나뉘었다. 단일 후크 엘리먼트로부터 절단된 적어도 두 개의 마주보는 후크 부재(9' 및 9＂)의 하나 이상은 돌출 또는 체결 헤드 부위를 갖게 된다. 그러나, 반드시 모든 후크 부재가 돌출 또는 체결 헤드 부위를 갖게 되지는 않거나, 그럴 필요가 없다.

개별 후크 부재는 스템 부위의 한 면을 따라 뻗고 헤드 부위를 따라 계속되는 하나 이상의 편평면을 갖게 된다. 적어도 일부의 후크 부재의 헤드 부위는 루프 또는 섬유 또는 또 하나의 후크 헤드 부위를 체결하기 위해 스템을 지나 뻗는 돌출 부위를 갖게 된다. 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 돌출 부위(37)는 편평면으로부터 바람직하게는 α의 각도로 뻗으며 약 0.01 내지 0.3mm, 바람직하게는 0.02 내지 0.25mm의 거리만큼 뻗는다. 기저를 향한 돌출 부위의 가장자리(60)의 일부로부터 그려진 접선 y-y는 편평면과 평행하지 않을 것이다. 이 접선은 스템 편평면에 수직이거나 90° 내지 1°의 각도 알파(α)로 경사질 수 있다. 여기에서 각도 α는 접선 y-y로부터 편평면에 평행인 가장자리상의 한 점으로부터 그려진 기준선 x-x를 향해 측정된다. 일반적으로, 적어도 일부의 접선 α는 1 내지 89° 또는 5 내지 85° 범위의 각도가 될 것이다. 이는 돌출의 일부 부분은 편평면과 평행일 수 있지만 전체 돌출은 편평면과 대체로 평행하지 않다는 것을 의미한다. 후크 부재는 대체로 비직선형 또는 비대칭이다. 일반적으로, 임의의 후크 부재의 편평면 반대면은 편평하지 않고 오히려 곡선 또는 비평활하다. 일부의 후크 부재는 돌출 부위를 가지지 않을 수 있거나 작은 돌출 부위만을 갖는다. 더 나아가, 패스너는 비절단 후크 엘리먼트 및 후크 부재 모두를 다양한 비율로 함유할 수 있다. 절단된 후크 부재의 백분율은 약 50% 이상이고, 약 90% 이상일 수 있다.

도 4(a)는 버섯 유형 후크 엘리먼트로부터 절단된 후크 부재의 확대도로서, 이는 편평면(35, 36) 및 제2면(38, 38')과 함께 연속적 돌출 가장자리(37, 37')를 갖는다. 돌출 부위(37)는 상부 스템 부위의 선호 지점(31)로부터 방사상으로 뻗는다. 측면도 도 4(b)는 스템 편평면(35)에 실질적으로 수직인 돌출(39)의 일부를 보여 준다. 후크 헤드 부위(33)가 평면도 도 4(c)에 나타나 있다.

도 5(a)는 미국 특허 제6,174,476호 및 제6,540,497호에 개시된 바와 같은 방법으로 생산된 연속적 점감 J 유형 후크 엘리먼트(40)으로부터 형성된 후크 엘리먼트의 확대도이다. 팁 또한 도 7에 개시된 방법으로 캡핑되어 추가 돌출(45)을 형성하였다. 주돌출(47)이 성형 캐비티에 형성된다.

도 5(b)에서, 절단선(41)은 후크 엘리먼트(40)를 양분하며, 이는 도 5(c)에 도시된 바와 같이 분리시 두 편평면(46, 48)과 함께 두 후크 부재(42, 49)를 생성한다. 후크 부재(42)는 받침(22)에 대체로 평행하고 편평면(46)에 대체로 수직으로 뻗는 작은 돌출 부위(45')를 갖는다. 후크 부재(49)는 스템 편평면(48)에 수직인 큰 돌출 부위(47) 및 편평면(48)에 수직인 작은 돌출(45")을 갖는다.

도 6(a)는 미국 특허 제5,755,015호에 개시된 바와 같은 방법으로 생산된 연속적 점감 J 유형 후크 엘리먼트(50)의 다른 형태이다. 스템의 팁 또한 도 7에 개시된 바와 같은 방법을 이용하여 캡핑되어 추가 후크 체결 돌출(55)을 형성하였다. 주 후크 체결 돌출(57, 58)이 성형 캐비티에 형성된다.

도 6(b)에서 절단선(51, 51')은 후크 엘리먼트를 두 위치에서 양분한다. 그러면 후크 엘리먼트(50)는 도 6(c)에 도시된 바와 같이 세 개의 후크 부재(50', 50" 및 50"')로 분리된다. 이 세 개의 후크 부재는 모두 하나 이상의 편평면을 갖는다. 후크 부재(50')는 편평면(53)을 가지며, 이는 후크 부재(50")상의 편평면(59)에 대면한다. 후크 부재(50"')는 편평면(56)을 가지며, 이는 후크 부재(50")상의 편평면(58)에 대면한다. 세 개의 후크 부재 모두 돌출 부위(55')를 가지지만, 후크 부재(50")는 돌출이 없는 스템일 수 있다.

도 9(a 및 c)에서, 절단선은 후크 엘리먼트를 편향되게 양분하며, 이는 도 9(a)에 도시된 바와 같이 분리시 두 편평면(66, 68)과 함께 두 후크 부재(64, 64')를 생성한다. 후크 부재(64, 64')는 도 4에서와 마찬가지로 편평면(65, 66)으로부터 방사상으로 뻗는 돌출 부위(69, 69')를 가지지만, 다만 비스듬한 각도이다. 이는 서로 대면하여 마주보는 비대칭 후크 부재를 생성한다.

도 10(a) 및 10(b)는 편평면 및 돌출 루프 체결 부위(79)를 갖는 하나의 버섯 유형 후크 엘리먼트로부터 절단된 다수의 후크 부재(74, 74', 74" 및 74"')의 확대도이다. 돌출 부위(79)는 편평면으로부터 방사상으로 뻗는다.

어떤 적용 분야에서는 매우 낮은 후크 밀도가 바람직하다는 사실이 발견되었다. 예를 들어, 상대적으로 대면적 가요성 후크 패스너 탭 또는 패치를 이용하여 저 로프트 부직물에 결합하는 데 쓰일 때에는 제곱센티미터당 100개 미만, 바람직하게는 70개 미만 그리고 심지어는 50개 미만의 후크 밀도가 바람직하다. 이러한 낮은 간격은 개별 후크 엘리먼트의 걸림 효율을 증가시키는 것으로 발견되었으며, 특히 이는 전통적으로 루프 제품으로 쓰이지 않는 저가이고 비효과적인 부직 재료에 대해 그러하다. 후크 탭 또는 패치 역시 기저층을 형성하는 중합체의 적절한 선택 및/또는 100㎛ 내지 25㎛의 바람직한 범위로 두께를 감소시키는 기저층의 연신에 의해 가요성으로 만들 수 있다. 이축 배향을 이용하여 대면적 후크 패스너에 바람직한 범위로 후크 밀도를 더 감소시킬 수 있다.

도 12의 기저귀와 같은 의류 유형 적용에 이용시 대면적 패스너는 두 체결 영역간의 안정성을 제공한다. 적합한 대면적 패스너는 5 내지 100cm², 바람직하게는 20 내지 70cm²의 표면적을 가질 것이다.

도 12에 도시된 바와 같은 대면적 (과치수) 패스너를 물품의 바깥 표면과의 결합을 위해 앞으로 또는 뒤로 구부리면, 과치수 패스너를 물품의 바깥 표면의 임의의 부위에 고정시킬 수 있다. 이로써, 의류가 패스너와 소정의 최소 수준으로 체결할 수 있다면 구체적인 결합 영역 또는 목표 결합 구역의 필요성을 제거할 수 있다. 대면적은 또한 패스너 크기에 기인해 확실한 폐쇄를 보장한다. 따라서, 본 발명의 대면적 후크 패스너는 의류 또는 물품의 받침상의 개별 루프 성분 또는 기타 "짝지움" 패스너 성분의 필요성을 제거할 수 있는 잠재성이 있다. 대면적 패스너의 증가된 치수는 물품 또는 의류의 겹친 영역을 안정화하는 데 필요할 수 있는 2차 패스너 또는 결합 지역 (패시브 결합) 의 필요성 또한 제거할 수 있다.

대면적 패스너의 이용은 예컨대 전후 허리 영역의 고정 체계를 안정화하기 위한 추가 결합 지점 또는 다수의 패스너의 필요성을 제거함으로써 흡수성 물품과 같은 의류의 생산 복잡성을 감소시킨다. 결합 지점의 추가 또는 추가 패스너는 생산 공정의 복잡성을 증가시킨다.

구체적으로, 대면적 후크 패스너는 값비싼 루프 패치의 필요 없이 상대적으로 저 로프트 부직물이 구비된 기저귀의 외부 표면을 직접 체결할 수 있다. 대면적 가요성 후크 패스너는 넓은 접촉 및 결합 면적에 기인해 폐쇄의 뜻하지 않은 개방을 또한 방지하여 보다 안정한 의류 폐쇄를 제공할 수 있다. 과치수 후크 패스너는 그 넓은 접촉 면적에 기인해 사전 고정된 잡아당겨 착용하는 유형의 의류에도 이용되어, 그 의류를 포장 및 차후 사용에 적합하도록 안정하게 만들 수 있다.

실시예 1

도 1에 묘사한 것과 유사한 제곱센티미터당 217개의 후크를 갖는 기계적 패스너 후크 웹 (미네소타주 세인트 폴의 3M Co.의 KN-2536) 을 회전 절단 스테이션을 통해 진행시켰다. 절단날은 절단의 방향이 웹의 직각 방향이 되도록 배열하였다. 절단의 다운웹 (기계 방향) 간격은 254마이크론이었다. 날의 절단 깊이는 개별 후크가 그 길이를 통과하여 후크의 기저까지 절단되도록 설정하였다. 다음으로, 절단된 웹을 기계 방향으로 배향하고 KARO IV 사도기(pantograph) 연신기 (독일 Siegfred의 Bruckner GmbH) 를 이용하여 후크의 절단된 부위를 더 분리하였다. 115mm × 115mm 시료를 웹으로부터 절단하여 연신기에 올렸다. 시료를 60초간 150℃에서 가열한 뒤 100%/초의 속도로 연신하여 대략 215mm × 115mm의 최종 치수가 되도록 하여 2.0 내지 1의 기계 방향 배향을 얻었다. 도 8에 도시된 바와 같은 후크 웹 결과물의 현미경 사진은 절단된 후크 부위의 부직 웹과의 체결을 보여 준다.

실시예 2

도 1에 묘사한 것과 유사한 제곱센티미터당 357개의 후크를 갖는 기계적 패스너 후크 웹 (미네소타주 세인트 폴의 3M Co.의 KN-3457) 을 회전 절단 스테이션을 통해 진행시켰다. 절단 스테이션과 날을 웹의 기계 방향으로부터 측정한 절단각이 23도가 되도록 배열하였다. 절단의 다운웹 (기계 방향) 간격은 254마이크론이었 다. 절단된 후크 엘리먼트들 가운데 하나의 평면도의 현미경 사진을 도 11에 도시하였다.

실시예 3

기계적 패스너 후크 웹을 실시예 2에서와 같이 압출 및 절단하였다. 웹을 절단 스테이션을 통해 통과시킴으로써 절단된 웹을 두 번째로 절단하였다. 절단 스테이션과 날을 절단이 웹의 기계 방향으로 이루어지도록 배열하였다. 이로써 개별 후크 엘리먼트가 두 번 절단되어 4개의 소형 후크 엘리먼트가 생성되는 결과를 얻었다.

Claims

스템 부위 및 헤드 부위를 가지는 일체형 기립 후크 부재들이 구비된 열가소성 기저층을 포함하며, 상기 후크 부재들 가운데 적어도 일부는 하나 이상의 편평면 및 반대되는 비편평면을 가지며, 상기 후크 부재들 가운데 적어도 일부는 상기 스템 부위를 지나 뻗는 돌출 부위를 갖는 후크 패스너.
제1항에 있어서, 상기 편평면을 갖는 후크 부재는 편평면을 갖는 또 하나의 후크 부재의 편평면과 대면하여 마주보고 있는 후크 패스너.
제1항 내지 제2항에 있어서, 필름 받침이 하나 이상의 방향으로 배향되어 있고, 상기 필름 받침은 25 내지 250㎛의 두께를 갖고, 상기 돌출 부위는 0.01 내지 0.3mm만큼 뻗고, 상기 돌출 부위는 0.02 내지 0.25mm만큼 뻗는 후크 패스너.
제3항에 있어서, 상기 필름 받침은 25 내지 150㎛의 두께를 갖는 후크 패스너.
제1항 내지 제4항에 있어서, 상기 돌출 부위는 0.02 내지 0.2mm만큼 뻗는 후크 패스너.
제1항 내지 제5항에 있어서, 상기 후크 부재는 0.1 내지 2mm의 높이를 갖는 후크 패스너.
제1항 내지 제6항에 있어서, 상기 후크 부재 및 받침상의 후크 엘리먼트는 제곱센티미터당 25 내지 500의 밀도를 갖는 후크 패스너.
제1항 내지 제7항에 있어서, 후크 체결 부위의 적어도 일부는 상기 후크 부재의 편평면으로부터 5 내지 85°의 각도(α)로 뻗는 후크 패스너.
제1항 내지 제8항에 있어서, 상기 후크 패스너는 편평면이 없는 후크 엘리먼트를 포함하는 후크 패스너.
제1항 내지 제9항에 있어서, 상기 편평면을 갖는 후크 부재는 후크 구조물의 90퍼센트 이상을 차지하는 후크 패스너.
스템 부위 및 헤드 부위와 함께 루프 체결 돌출을 갖는 일체형 기립 후크 엘리먼트들이 구비된 열가소성 기저층을 갖는 후크 패스너 스트립을 제공하는 단계, 상기 후크 엘리먼트들 가운데 적어도 일부를 헤드 부위를 따라 그리고 실질적으로 기저층까지 스템 부위 쪽으로 절단하는 단계 및 상기 절단된 후크 엘리먼트들을 분리하도록 상기 기저층을 배향하는 단계를 포함하는 후크 패스너의 형성방법.