KR20070049578A - 부직포 적층체／엘라스토머／부직포 - Google Patents

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Abstract

폭을 가지는 하나 이상의 탄성 필름, 및 고정제, 특히 접착제의 삽입을 통해 적어도 상기 폭 상에서 필름에 고정된 하나 이상의 부직포 층을 포함하며, 이때 상기 하나 이상의 부직포 층이 필름으로부터 떨어진 곳에 외부 표면을 가지며, 상기 하나 이상의 부직포 층의 외부 표면 (25)가 적층체의 연신 상태에서 주름 잡히며 리지 구역 (22) 및 중공 구역 (23)을 포함하며, 고정제 (20)이 리지 구역과 탄성 필름 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 적층체.
탄성 필름, 고정제, 부직포 층, 적층체, 리지 구역, 중공 구역

Description

부직포 적층체／엘라스토머／부직포 {Non-woven Fabric Laminate/Elastomer/Non-woven Fabric}
도 1은 본 발명에 따른 적층체의 기계 방향 또는 풀림 방향에 대한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 적층체용 생산 설비의 사시도이다.
도 3은 히스테리시스(hysteresis) 시험(탄성 재료의 SET의 측정을 가능하게 함)의 구현을 위해 제조된 엘라스토머 또는 탄성 재료의 샘플을 나타내는 도면이다.
도 4는 시험(탄성 재료의 SET의 측정을 가능하게 함)을 구현할 때 얻어지는 히스테리시스 곡선의 형태를 도시한다.
도 5는 파괴 후의 비-연신 상태의 본 발명의 따른 적층체를 도시한다.
도 6은 연신 상태의 도 5의 적층제를 도시한다.
도 7은 파괴 후의 비-연신 상태의 본 발명에 따른 적층체의 다른 실시태양을 도시한다.
도 8은 연신 상태의 도 7의 적층체를 도시한다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, 2: 부직포
3, 4: 엘라스토머 필름
5: 접착제 층
20: 고정제
22: 리지 구역
23: 중공 구역
25: 부직포 층의 외부 표면
본 발명은 특히 엘라스토머 기재를 가지며, 특히 열가소성인 하나 이상의 탄성 필름 및 하나 이상의 부직포 층을 포함하는 적층체에 관한 것이다. 이들 적층체들은 특히 의류, 특히 일회용품, 예컨대 배변연습용 팬츠 또는 성인 실금자용 장치의 분야에 있어서의 응용에 또는 의료 분야에서 탄성 붕대의 형태로 사용된다. 배변연습용 팬츠 분야에 있어서, 이들 적층체들은 통상적으로 신체의 허리 주위의 허리밴드를 형성하는 부분에 사용된다. 배변연습용 팬츠에 대한 특히 바람직한 응용의 경우에, 이들 적층체들은 기저귀가 아기에 고정되는 것을 보장하고, 특히 자동-죔(gripping) 요소를 지지하는 탄성 플랩을 구현하는데 사용된다.
이 적층체는, 아기의 허리 주위에 배변연습용 팬츠를 양호하게 유지시키기 위해, 적어도 횡방향(즉, 하나의 플랩으로부터 다른 하나로 연장되는 방향)에서 탄성인 것이 바람직하다. 일반적으로, 현재의 적층체는 일반적으로 두 개의 부직포 층들 사이에 삽입된 탄성 재료 또는 엘라스토머 재료로 제조된 필름으로 구성된다. 배변연습용 팬츠를 큰 규모로 제조하기 위해서는, 예를 들면 접착제를 통해 예를 들면 적층에 의해 두 개의 부직포 층들을 상호 고정시키기 위해 일반적으로 이 엘라스토머 필름을 릴로부터 풀어서 그것을 상기 두 개의 부직포 층들 사이에 위치시키는 것이 필요하다. 그러나, 이 방법은 필름의 구조물 내에, 상대적으로 비탄성인 재료로 제조되며 특히 비-접착 또는 비-결합 성질을 가져 엘라스토머 필름이 릴 상에 스스로 감겨서 이 엘라스토머 필름 및 두 부직포로 구성된 적층체의 제조 동안 상기 필름이 쉽게 풀리는 것을 가능하게 하는 외장을 형성하는 외부 층을 하나 이상, 바람직하게는 두 개 제공하는 것이 필요하다는 단점을 가진다. 따라서, 현재 알려진 적층체는 실질적으로 비탄성인 재료의 외부 층을 하나 이상 가지는 탄성 필름 및 상기 하나 이상의 외부 층에 고정된 부직포 시트 또는 층으로 구성된다.
이 유형의 선행 기술의 적층체는 외장(들)을 형성하는 층(들)이 존재하고 외장(들)이 그 재료와 관련되어 선택되기 때문에 그것은 외장들에 의해 둘러싸인 필름을 릴 상에 감은 후 쉽게 풀리게 하는 것을 가능하게 하도록 충분히 낮은 결합 품질을 가진다는 이유로 인해 제조하기가 복잡하다. 적층체의 제조 동안, 이 외장을 외부 부직포에 부착시키기 위해, 소위 기술적 접착체, 특히 높은 접착력 및/또는 높은 평량(grammage), 예를 들면, 12gsm 초과의 평량을 가지는 것의 사용이 필요하다. 일반적으로, 표면 처리, 예컨대 코로나 처리 또는 플라스마 토치 처리를 수행하는 것이 필요하다.
적층체의 제조 후, 엘라스토머 필름, 외장 및 부직포로 구성된 전체 적층체 가 충분한 탄성, 예컨대 배변연습용 팬츠의 허리밴드를 아기의 허리 주위에 맞추기 위해 그리고 외장 및 부직포에 대해 선택된 재료의 상대적으로 비탄성인 특성에도 불구하고 이를 실행하기 위해 요구되는 탄성을 가질 수 있도록 "활성화"라 불리는 특별한 기계적 처리를 제공하는 것이 필요하다.
이 활성화 과정은 외장(들) 및 부직포(들)을 탄성 한계를 초과하여 연신함으로써 적층체를 기계 방향의 횡방향으로 연신하는 것이다. 연신 후, 탄성 필름 및 적층체는 전체로서 연신 전의 폭 이상의 폭을 되찾지만, 외장 및 부직포(들)은 돌이킬 수 없는 방법으로 연신되어 적층체는 전체로서 이제 횡방향 탄성을 가지며, 적어도 외장 및 부직포(들)이 비가역적으로 연신된 폭까지 연신될 수 있다.
탄성 필름의 부직포 상에서의 직접 압출을 통해 형성되며 이로 인해 고정이 부직포 상의 탄성 재료의 경화를 통해 구현되는 적층체가 또한 선행 기술로부터 공지되어 있다. 이 경우 역시, 활성화 후, 배변연습용 팬츠의 착용자, 특히 아기의 피부를 자극하는 경향이 있는 거친 접촉을 나타내는 부직포에 별로 적합하지 않은 "활성화"를 구현할 필요가 있다. 게다가, 이 직접 압출은 실행하기가 어려우며, 특히 고온 점착성 재료의 형태인 압출된 탄성 필름은 부직포 섬유가 융합되어 부직포의 표면이 강성이 되도록 하며 탄성 필름에 침지되는 정도까지 부직포를 손상시키는 경향이 있다.
본 발명의 목적은 하나 이상의 탄성 필름 또는 엘라스토머 재료 및 하나 이상의 부직포 층, 바람직하게는 본 발명의 방법에 의해 가능한 한 신속하게 제조될 수 있는 필름의 양 측면에 두 개의 부직포 층을 포함하는 적층체를 얻는 것을 목표로 하는 것에 의해 선행 기술의 상기 단점을 극복하는 것으로서, 본 발명은 제조 공정에서 릴로부터 풀리는 것을 가능하게 하기 위한 외장의 존재를 불필요하게 하며, 활성화 후 부직포가 우수한 접촉을 보이며, 특히 접촉이 부드러우며, 기저귀의 착용자, 특히 아기의 피부를 자극하지 않게 한다.
본 발명에 따르면, 적층체는 압출 다이로부터 탄성 필름을 압출하여 냉각 후 실질적으로 고체인 필름을 제조하는 단계, 실질적으로 고체인 상기 필름을 부직포 층 상에 적층하고 고정제를 삽입하는 단계, 및 그 후에 적층체를 횡방향으로 연신하여 부직포(들) 섬유 및/또는 그들 사이의 결합을 파괴하는 단계에 의해 제조된다.
따라서, 한편으로는 필름을 릴로부터 풀어서 보호 외장을 제공할 필요가 더 이상 없으며, 한편으로는 부직포가 손상되지 않는 방법으로 부직포 상에서 필름을 직접 압출할 필요가 없다. 외장이 더 이상 필요하지 않기 때문에, 탄성 필름은 그 결과로서 보다 얇아진다.
바람직하게는, 부직포(들)의 활성화 후, 적층체는 초기 폭의 100%의 연신에 대해 15% 미만, 바람직하게는 10% 미만, 보다 바람직하게는 5% 미만의 잔류율remanence)을 가진다.
바람직하게는, 고정제, 특히 접착체는 서로 분리된, 특히 실질적으로 이음매로 이어진 횡방향 밴드들을 통해 도포된다.
따라서, 횡방향 연신 동안, 부직포 섬유는, 부직포가 적층체의 연신 상태에 서 부직포의 초기 두께(적층체의 연신 전) 이상의 제1 두께의 제1 구역 및 부직포의 초기 두께보다 얇은 제2 두께의 제2 구역을 가지도록, 연신을 통해 서로 파괴되어 분리된 후 접착제의 밴드 상에서 접합되는 경향이 있다.
본 발명은 또한 폭을 가지는 하나 이상의 탄성 필름, 및 고정제, 특히 접착제의 직접 삽입을 통해 적어도 상기 폭 상에서 필름에 고정된 하나 이상의 부직포 층을 포함하며, 이때 상기 하나 이상의 부직포 층이 필름으로부터 떨어진 곳에 외부 표면을 가지며, 상기 하나 이상의 부직포 층의 외부 표면이 적층체의 연신 상태에서 주름 잡히며 리지 구역 및 중공 구역을 포함하며, 고정제가 리지 구역과 탄성 필름 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 적층체에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시태양에 따르면, 중공 구역은 실질적으로 연신 상태의 부직포를 갖지 않는다.
이제 적층체는 전체로서 연신 및 비-연신 상태 모두에서 매우 부드러운 접촉을 가진다. 게다가, 적층체는 사용하기에 더욱 좋으며, 신장의 가능성이 보다 현저하며, 특히 사용자가 탄성을 더욱 "보존"하도록 부직포 또는 외장에 의해 덜 제한되거나 제한되지 않는다. 따라서, 예를 들면 배변연습용 팬츠의 허리밴드를 고정하는 경우, 후자는 가능한 최선의 방법으로 아기의 허리 주위에 배치되며, 이로 인해 아기의 기분이 더욱 좋아진다. 마지막으로, 부직포는 보다 양호하게 파괴되기 쉬우며 접촉에 부드러우며 특히 피부를 자극하지 않는다. 본 발명에 따르면, "고정제가 리지 구역과 탄성 필름 사이에 제공되는"은 선을 필름의 표면에 수직으로 그리면 이것이 필름으로부터 고정제를 거쳐 부직포의 리지로 연장된다는 것을 의미 한다.
본 발명에 따르면, 상기 고정제 또는 접착제와 탄성 필름 사이에 더 이상 임의의 변형 가능한 비탄성인 외장 및 임의의 바니쉬가 없으며, 이는 한편으로는 적층체의 제조를 간편화하며 한편으로는 특히 양호한 탄성을 가지며 착용 및 사용하기에 좋은 적층체의 수득을 가능하게 한다.
바람직한 실시태양에 따르면, 고정제, 특히 접착제는 한편으로는 서로 분리된, 바람직하게는 평행이며 제1 평량을 가지는 제1 밴드들의 형태 및 한편으로는 상기 제1 밴드들 사이에 배치되어 있으며 제1 평량보다 낮은 제2 평량, 바람직하게는 제1 평량보다 50% 낮은 제2 평량을 가지는 제2 밴드들의 형태로 도포되어, 횡방향 연신 후 부직포는 파괴되고 부직포 섬유는 제1 밴드들의 상부에 축적되는 반면, 제2 밴드들에 대해서는, 적층체의 연신 상태에서, 부직포 섬유는 보다 적은 양으로 존재한다.
추가의 바람직한 실시태양에 따르면, 리지 구역은 고정제의 밴드들 상에 존재하는 반면 중공 구역은 중간 구역 상에 존재하도록 고정제는 고정제 또는 접착제가 없는 중간 구역에 의해 서로 분리된 밴드들의 형태로 도포되며, 이로 인해 밴드들은 특히 이음매로 이어진다.
본 발명의 전개에 따르면, 활성화 후, 적층체는 초기 폭의 100%의 신장 후 15% 미만, 바람직하게는 10% 미만, 보다 바람직하게는 5% 미만의 잔류율을 가진다.
바람직한 실시태양에 따르면, 하나 이상의 층의 외부 표면은 적층체의 비-연신 상태에서 실질적으로 평면이다.
바람직한 실시태양에 따르면, 리지 구역(들)의 두께는 일정하다.
바람직한 실시태양에 따르면, 중공 구역(들)의 두께는 일정하며, 특히 0이다.
본 발명의 전개에 따르면, 탄성 필름은 적어도 그 두께 방향에 있어서 균일하다. 이는 필름의 표면 상의 임의의 지점에서, 그 전체 두께에 걸친 필름이 동일한 제형 및 동일한 성질을 가진다는 것을 의미한다.
본 발명의 추가의 전개에 따르면, 탄성 필름은 다수의 탄성 재료 층을 가진다.
본 발명의 전개에 따르면, 탄성 필름의 두께는, 특히 주어진 형태로 절단된 플랩의 특별한 경우에 있어서 규칙적으로 전개된 신장을 얻기 위한 목적 또는 한 구역 한 구역 적층체의 탄성을 유지하려는 목적으로, 적층체의 연신 방향(횡방향) 내에서 변할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시태양에 따르면, 하나 이상의 탄성 필름은 하나 이상의 층의 측면 상에 종방향 단면 내에서, 즉 상기 폭 방향에 수직으로 선, 특히 직선의 형태인 표면을 가지며, 이로 인해 하나 이상의 부직포 시트의 모든 섬유들이 탄성 필름에 대향하는 선의 측면 상에 존재한다.
본 발명은 또한 본 발명의 따른 적층체를 포함하는 배변연습용 팬츠, 특히 아기의 허리를 감싸는 허리밴드에 관한 것이다.
바람직하게는, 각각의 부직포 층과 필름 사이에 삽입된 고정제는 접착제이며, 바람직하게는 엘라스토머 필름의 재료와 유사한 화학적 성질을 가지며, 특히 SIS, SBS, SEBS, SIBS 또는 SEPS를 기재로 하며, 탄성 필름에 대한 접착을 촉진한다. 추가의 가능한 실시태양에 따르면, 접착제는 반응성 접착제, 예컨대 가교결합성 PU이며, 이는 보다 양호한 온도-저항성 성질이 얻어지는 것(수득되는 것)을 가능하게 한다.
예로서, 본 발명의 실시태양들은 이제 도면들을 참조하여 기재될 것이다.
도 1은 기계 방향(X 방향)에 대한 횡방향, 즉 적층체가 본 발명에 따라 연장되는 Y 방향에 대한 단면도이다. 이 적층체는 큰 폭, 예를 들면 본원에서는 350㎜의 폭을 가지는 두 시트 또는 층의 부직포 (1, 2)로 구성된다. 작은 폭, 예를 들면 35 내지 40㎜의 폭을 가지는 두 엘라스토머 필름 (3, 4)는 두 부직포 시트 사이에 삽입된다. 두 접착제 층 (5)은 각각의 부직포를 엘라스토머 필름의 면들 중 하나에 고정시키며, 엘라스토머 필름이 없는 경우, 중심 영역에서 다른 부직포에 고정시킨다.
접착제 층은 서로 평행하며 서로 떨어진 밴드들의 형태이며, 떨어진 거리는 0 및 예를 들면 0㎜ 내지 2㎜ 사이일 수 있다.
적층제의 제조 후, 두 부직포 층은, 하나 이상의 엘라스토머 필름 상에서, 활성화 롤러 사이를 통과하는 것에 의해 활성화된다. 즉, 하나 이상의 엘라스토머 필름을 커버하는 단면 내의 이들 두 부직포 층은 일종의 홈을 횡방향 내에 형성하기 위해 우선 가로 방향(또는 횡방향)으로 파괴되고, 이로 인해 두 엘라스토머의 수준에서 적층체는 엘라스토머 필름의 것에 실질적으로 상응하는 횡방향 내의 탄성 을 가진다.
이 파괴를 구현하기 위해, 적층체는, 홈의 형성이 시도되는 그 중심 단면 내에 유지되면서, 적층체를 커버하는 것에 의해 적층체를 도금하는 탄성 밴드의 도포를 거치며, 이어서 적층체 및 적층체와 접촉된 탄성 밴드는 적층체의 부직포 섬유들을 서로 파괴하여 분리시키도록 변형되어 부직포가 파괴되면서 연신되며, 이로 인해 탄성 필름 및 탄성 밴드는 이 변형을 통한 연신 동안 단지 탄력적으로만 연신된다. 일단 변형이 완료되면, 탄성 필름 및 탄성 밴드는 그들의 비-변형된 초기 위치로 회복되지만 부직포는 영원히 파괴되어 있다.
파괴되어 분리(섬유들이 서로에 대해 탈-결합)된 후, 부직포 섬유는 부직포의 작은 산(monticule)을 형성하도록 접착제 밴드 상에서 다시 모이는 경향이 있는 반면, 접착제 밴드들 사이에서는 부직포 섬유는 파괴로 인해 보다 드물고 보다 희박하며, 가능하다면 심지어 더 이상 존재하지 않는다. 따라서, 부직포가 중간 구역(접착제가 없는 곳)에서보다 두꺼운 두께를 가지는 리지 구역 (22)이 (접착제 밴드 상에) 존재하고, 또는 극단적인 경우에 있어서는 가능하다면 더 이상 어떠한 부직포도 존재할 수 없는 중공 구역 (23)이 존재한다. 적층체의 비-연신 상태에서, 가장 두꺼운 두께의 구역들은 서로 측 방향 접촉(횡방향과 평행한 그들의 에지를 통해)하게 되고 적층체가 연신되는 경우 가장 두꺼운 두께의 구역들은 서로 멀리 떨어지는 반면, 중간 구역들은 이로써 부직포를 가지지 않거나 또는 보다 얇은 두께의 부직포를 가지는 것으로 여겨진다. 따라서, 비-연신 상태에서, 파괴 또는 균열에서의 분리 선을 제외하고, 부직포 층의 외부 표면 (25)는 접착제를 가지지 않 는 구역에서 구현된 파괴에 해당하는 분리 선 (23)을 제외하고는 실질적으로 평면이다.
도 5에 있어서, 접착제 밴드 (20)들은 따라서 서로 떨어져 보일 수 있으며 부직포 (2)는 적층체가 연신되는 경우(도 6) 보다 양호하게 나타날 수 있는 보다 두꺼운 두께(파괴 전의 부직포의 두께에 비해)를 가지는 리지 구역 (22) 및 보다 얇은 두께(파괴 전의 부직포의 두께에 비해)를 가지는 중공 구역 (23)을 포함한다.
탄성 필름은 부직포 시트 상의 도포 방향에 수직인 폭 (I)를 가진다. 그것은 부직포 (2)의 측면 상에 평면 형태의 표면을 가진다. 종방향 단면에서, 이 표면은 직선 (24)의 형태를 가진다. 어떠한 부직포 섬유도 탄성 필름의 재료 내에 침지되지 않으며 모든 섬유들은 직선 (24)의 동일한 측면 상에 존재하며 이는 종방향 단면에 상관없다. 비-연신 상태에서, 부직포는 또한 실질적으로 평면인 내부 표면을 (필름의 측면 상에) 가진다.
비 연신 상태에서, 연신 상태의 중공 부분에 의해 서로 분리된 리지 부분의 상부 외부 에지 (27, 28)은 본질적으로 서로 접촉하게 되며, 따라서 사용자가 받은 느낌은 리지 구역 및 중공 구역의 조립체로 구성되는 부직포의 상부 표면이 실질적으로 평평하며 부드럽다는 것이다.
도 7 및 8에 있어서, 상기 중공 부분에 본질적으로 더 이상의 부직포 섬유(전체 부직포는 접착제 부분의 상부 상에서 스스로 접합되어 리지 부분을 형성함)가 없는 실시태양이 도시된다. 연신 상태에서, 리지 부분은 부직포 섬유 및 접착제를 포함하며 본질적으로 부직포 및 접착제를 가지지 않는 중공 부분에 의해 서로 분리된다. 비 연신 상태에서, 리지 부분은 본질적으로 서로 측 방향 접촉하여 사용자에게 실질적으로 평평하고 부드러운 외부 표면의 느낌을 준다. 도 5 및 6의 실시태양의 부분과 동등한 도 7 및 8에 도시된 부분은 동일한 도면 부호를 가진다.
특히 추구되는 것은 횡방향에 있어서의 탄성이다.
두 엘라스토머 필름들이 부직포의 넓은 폭에 비해 좁은 폭을 가진다는 사실이 본원에 기재되었다. 그러나, 또한 두 부직포 시트 또는 누적 폭이 부직포의 폭 이하인 2 이상의 엘라스토머 필름과 동일한 길이를 가지는 단일 엘라스토머 필름을 제공하는 것도 가능할 것이다.
엘라스토머 필름의 두께(Z 방향에서 측정됨)는 본원에서 Y 방향(가로 방향 또는 횡방향)을 따라 일정하다. 그러나, 두께는 또한 이 횡방향에서 변할 수 있다.
탄성 재료는 열-신축성 특성을 가질 수도 있고 가지지 않을 수도 있다. 그것은 특히 중합체, 예컨대 상이한 유형의 디자인의 단량체들의 A-B와 같은 교대식인, 또는 A-A-A-B-B-B와 같이 순서대로인, 또는 A-A-B-A-B-B-A-A-A-B-A와 같이 통계적인 공중합체로부터 형성될 수 있으며, 이로 인해 얻어진 전체 네트워크는 유형 A-B-A의 선형 또는 유형 (A-B)n(지수 n은 2 초과)의 방사상 구조, 또는 유형 A-B의 이블록의 상이한 유형을 가질 수 있으며, 그것들은 엘라스토머이며 그 예는 스티렌/이소프렌(SI), 스티렌/이소프렌/스티렌(SIS), 스티렌/부타디엔/스티렌(SBS), 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌(SEBS), 스티렌-에틸렌/프로필렌-스티렌(SEPS)또는 SIBS 공중합체이다. 이들 엘라스토머들끼리의 혼합물 또는 이들 엘라스토머와 탄성 이 외의 특정 성질을 변경시킨 비-엘라스토머와의 혼합물이 또한 고려될 수 있다. 예를 들면, 50 중량% 이하, 바람직하게는 30 중량% 미만의 중합체가 기재 재료의 특정 성질들(탄성, 내열성, 가공성, UV 저항성, 착색성 등)을 변경하도록 첨가될 수 있는데, 그 예들은 스티렌 폴리비닐, 폴리스티렌 또는 폴리 α-메틸-스티렌, 에폭시 폴리에스테르, 폴리올레핀, 예를 들면 폴리에틸렌 또는 특정 에틸렌/비닐 아세테이트, 바람직하게는 높은 분자량을 가지는 것들이다.
특히, 탄성 재료는, 예를 들면 크라톤 폴리머스(Kraton Polymers)로부터 크라톤 D(상표 출원됨)라는 명칭으로 입수가능하거나 또는 덱스코 폴리머스 엘피(DEXCO POLYMERS LP)로부터 벡터(VECTOR) SBC 4211(상표 출원됨)이라는 명칭으로 입수가능한 스티렌-이소프렌-스티렌일 수 있다. 폴리우레탄의 열가소성 엘라스토머, 특히 다우 케미칼 컴파니(Dow Chemical Company)의 펠라탄(PELLATHANE)(상표 출원됨) 2102-75A가 또한 사용될 수 있다. 스티렌-부타디엔-스티렌이 또한 사용될 수 있으며, 특히 크라톤 폴리머스의 크라톤 D-2122(상표 출원됨), 또는 덱스코 폴리머스 엘피의 벡터 SBC 4461(상표 출원됨)이 사용될 수 있다. 스티렌-에틸렌-부틸렌, 특히 크라톤 폴리머스의 크라톤 G-2832(상표 출원됨)이 또한 사용될 수 있거나, 또는 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌(SEBS) 순서의 공중합체, 특히 크라톤(상표 출원됨) G2703이 또한 사용될 수 있다. 이소옥틸 아크릴레이트와 아크릴산의 단량체 비 90/10의 공중합체가 또한 사용될 수 있다. 아르케마(Arkema)의 폴리에테르 폴리아미드 순서의 공중합체 PEBAX(상표 출원됨) 2533이 또한 사용될 수 있다.
다른 가능한 재료들은 엘라스토머의 성질을 가지는 폴리올레핀 중합체, 특히 에틸렌 및/또는 프로필렌 공중합체이며, 이는 특히 메탈로센 촉매 반응으로부터 유도되며, 그 예는 엑손 모빌 케미칼(Exxon Mobil Chemical)로부터 입수가능한 VISTAMAXX VM-1120(상표 출원됨) 또는 산토프렌 유형의 EPDM 충전된 중합체이다.
본 발명에 따르면, 접착제, 예컨대 비-반응성 고온 용융 접착제, 예를 들면, 보스틱(Bostick)의 H2511, 또는 반응성 PU 접착제, 특히 보스틱의 AX75E를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 이들 접착제들은 상기한 엘라스토머 필름과 유사한 화학적 성질을 가질 것이다. 예를 들면, 이들 접착제들 중 하나를 화학적 작용을 확인하기 위해 적외선 분광계로 분석하거나, 또는 물질들을 분리하고 정량하기 위해 액체 크로마토그래피로 분석하는 경우, 엘라스토머 필름의 재료 또는 재료들의 하나 이상의 성분들 또는 그 유도체들은 바람직하게는 극소량으로 발견될 것이다.
바람직하게는, 이들 접착제들은 SIS, SBS, SEBS 및 SEPS 기재를 가지며 유사한 화학 재료들에 의해 필름과의 양호한 친화도를 가능하게 한다.
바람직하게는, 접착제 층은 15g/㎡ 미만, 특히 12g/㎡ 미만, 보다 바람직하게는 8g/㎡ 미만의 평량을 가진다.
고정제로서의 접착제 대신에, 초음파 또는 융합으로 납땜이 구현되는 밴드가 제공될 수 있다. 용융된 중간체 재료가 따라서 본 발명의 취지 내에서 고정제로 작용한다.
부직포와 관련하여, 폴리에틸렌, 폴리에스테르 및 본 분야에 관습적인 임의의 다른 재료들이 사용될 수 있다. 최대로 활성화시키기 위해 부직포의 횡방향 파열 상에서의 신장을 이용하는 것도 가능하다.
본 발명의 또다른 가능한 실시태양에 따르면, 부직포는 예를 들면 한 방향에 있어서 높은 신장율을 가질 수 있다. 이런 부직포를 수득하기 위해, 주요 부직포 섬유를 모두 실질적으로 동일한 기계 방향에 배치시키고 그것들을 서로 떨어뜨려 부분 결합시키거나, 또는 유체 결합시키는 것에 의해 결합시킨다. 그 후 부직포는 한 방향에서 연장될 수 있다. 부직포가 접착제 밴드를 사용하여 탄성 필름에 고정되는 경우, 섬유들이 모두 동일한 방향으로 실질적으로 배향된 유지 상태와 모든 섬유들이 그 초기 방향에서 연장되지 않은 연장된 상태 사이에 탄성을 가지는 적층체가 얻어진다. 한 방향에 있어서 200%의 신장율이 바람직하다. 첫번째 가능한 부직포는 폴리프로필렌 섬유 또는 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌의 혼합물 내의 스펀레이스 부직포 100%이며, 25 내지 30g/㎡ 사이에 포함된 기본 중량을 가지며, 상기 부직포 섬유는 유체 결합에 의해 함께 결합된다. 섬유들은 기계 방향으로 깔끔하게 배향되며, 따라서 부직포는 이 기계 방향에서 저항성이 있으며 가로 방향에서 신장성이 있다. 이런 부직포는 샌들러(Sandler)사로부터 기준 사와텍스(Sawatex)(등록상표) 2628로서 입수가능하다.
또다른 가능한 부직포는 폴리프로필렌 섬유 내의 카디드(carded) 부직포 100%이며 22 내지 27g/㎡ 사이에 포함된 기본 중량을 가진다. 섬유는 작은 치수의 결합점(융합)에 의해 서로 떨어져서 함께 결합된다. 섬유들은 기계 방향으로 깔끔하게 배향되며, 따라서 부직포는 이 기계 방향에서 저항성이 있으며 가로 방향에서 신장성이 있다. 이런 부직포는 BBA 화이버웹 컴파니(BBA Fiberweb Company)로부터 기준 FPN 571D로 입수가능하다.
도 2는 본 발명에 따른 적층체용 생산 설비를 도시한다. 설비는 압출을 통해 엘라스토머 필름의 두 개의 좁은 웹 (201, 202)를 형성하는 두 개의 압출기 (101, 102)를 포함한다. 엘라스토머 필름은 중간 냉각 장치 (2000) 내에서 냉각된 후, 온도가 조절되면서 벨트 (203) 및 롤러 (204)를 가지는 시스템을 통해 고정 장치 (500) 내에서 부직포들 사이의 엘라스토머 재료의 접착을 통해 고정시키도록 두 부직포 층 (301, 401)을 동시에 수용하는 두 롤러를 향해 이송된다. 부직포 (301)은 릴 (302)로부터 풀린다. 제2 부직포 (401)은 릴 (402)로부터 풀린다. 부직포 (301, 401) 및 탄성 필름 (201, 202)로 구성된 복합 장치, 즉 복합 장치 (601)은 그 후 원형 칼 (701)을 포함하는 절단 시스템 (700) 내에서 정확한 폭으로 절단되며, 이어서 납땜 장치 (800) 내로 이송되어 종방향 에지의 납땜이 가능해진다. 활성화되어야 할 부직포를 사용하는 경우, 이는 예를 들면 적층체가 기계 방향에 대해 횡방향으로 연신되는 활성화 장치 (900) 내에서 행해질 수 있으며, 이로써 접착제 밴드들은 그들의 상부 상에 부직포 구역을 가지면서 서로 멀어지려는 경향을 가지는 반면 두 접착제 밴드들 사이의 구역의 상부 상의 섬유들은 밴드들의 멀어짐을 촉진하기 위해 파괴되려는 경향을 가지게 된다. 마지막으로 부직포 섬유가 거의 없는 탄성 구역(접착제 밴드들의 사이) 및 부직포를 많이 가지는 제한된 탄성을 가지는 구역(접착제 밴드들의 상부 상)의 두 가지 유형의 구역을 가지는 적층체가 얻어진다. 활성화는 또한 톱니 모양의 롤러를 사용하여 미국 특허 US-A-4834741에 기술된 바와 같이 구현될 수 있으며, 이로 인해 적층체는 두 대향 롤러의 톱니 사이를 지나가며 두 톱니들이 서로 맞물려서 연신을 구현한다. 그러나, 이 경우에 있어서 부직포를 많이 갖지 않는 홈 형태의 탄성 단면의 원점에 있는 것은 톱니가 아니라 접착제 밴드의 초기 위치라는 점을 주목해야 한다.
활성화 장치 (900)을 이탈하면, 적층체는 그 전체로서 롤러 (1001) 상의 케이블 드럼 (1000) 상에 감기며 그 후 배변연습용 팬츠에 응용하도록 배변연습용 팬츠 생산 장치에 직접 인도될 수 있다.
필름이 압출되고 아직 적층되지 않는 경우, 연신은 선속을 증가시키고 평량을 감소시키기 위한 온도에서 적용될 수 있다. 선속은 250 내지 500m/분의 범위일 수 있다.
게다가, 중심 단면 내에서(종방향의 관점에서), 두 측 방향으로 배열된 필름들 사이에서, 손가락 리프트(lift)라 불리는 가소성 재료의 추가의 단면을 구현하기를 원한다면, 제3 압출기가 열가소성 필름의 제3 밴드를 형성하도록 제공될 수 있다. 이 손가락 리프트 밴드는 탄성 재료로 제조될 필요는 없다. 그것은 특히 폴리프로필렌으로 제조될 수 있다. 그 기능은 자동-죔 시스템의 플랩의 표면 상의 개구를 허용하며 강성이 되게 하는 것이다.
잔류율 또는 SET를 측정하기 위해 하기의 방법을 사용하였다:
샘플을 ASTDM 5170 표준에 정의된 것과 같은 보통 대기, 23℃±2℃의 온도 및 50%±5%의 상대 습도 하에서 컨디셔닝하였다.
장치로서, 동력계, 특히 미국의 MTS 시스템즈 코포레이션(MTS Systems Corp)으로부터 입수가능한 씨너지(Synergie) 200H, 1 칼럼과 테스트워크스(TESTWORKS) 4.04 B 활용 소프트웨어를 EN 10002 표준에 따라 사용하였다.
샘플은 탄성 제품(예를 들면 본 발명의 적층체)을 절단기 또는 가위로 기계 방향(MD)(도 1의 평면도에 수직)로 45㎜의 폭 및 가로 방향(CD)(횡방향, 도 1의 수평 방향)로 60㎜의 길이를 가지는 샘플로 절단하여 제조하였다.
도 3에 개략적으로 도시한 바와 같이, (미끄럼 방지) 보강재, 예를 들면, 샘플의 미끄러짐 및 파괴 리더를 피하기 위한 부직포 층을, 시험하고자 하는 탄성 구역의 양 측면 및 각각의 측면 상에 이중 면으로 고정시키면서 조오(jaw)들 사이에 위치시켰다.
파라미터를 다음과 같이 선택하였다:
조오들 간의 거리: 20㎜
기계 속도: 254㎜/분
사이클 수: 2
제품의 신장율: 일정 속도에서 100%
제품을 상부 조오의 종 이동을 통해 100% 연신시키고, 하부 조오는 고정시킨 후, 제품을 그 위치에서 30초간 유지시킨 후, 일정 속도로 제품을 초기 위치로 복귀시켜 60초간 방치시킨 후(제1 사이클의 종료), 다시 100% 연신시키고 30초간 유지시킨 후 초기 위치로 복귀시켰다(제2 사이클의 종료). 이로써 신장율(%)의 함수로서의 연신 힘을 나타내는 곡선을 얻었으며, 이는 하기의 계산 식을 통해 SET의 측정을 가능하게 하는 히스테리시스를 나타낸다:
SET = L1 - L0
이때, L0은 시험의 시작, 즉 제1 사이클의 시작에서의 X 축(신장율(%))과의 교차점이며, L1은 처음 위치로 복귀되어 60초를 기다린 후의 제2 사이클의 시작에서의 X 축(신장율(%))과의 교차점이다.
부직포는 배트(batt) 내에 배치된 직물 섬유의 기계적 및/또는 화학적 및/또는 열적 결합을 통해 수득한 직물 표면(직조 또는 편직 배제)이다(문헌[Lexique des fils et des etoffes] 참조, ISBN: 2-9509924-1-2).
따라서, 부직포는 기계적 압축, 결합 재료와의 혼합 또는 부직포의 부분 융합을 통해 서로 결합된 작은 치수의 섬유들의 다발이다. 부직포를 활성화시키기 위해 부직포를 본 발명에 따라 연신하는 경우, 압축된 작은 섬유들은 서로 파괴되어 분리되도록 서로 분리된다. 이 탈-결합은 부직포의 파괴를 초래한다. 섬유는 연신될 필요는 없으며 또한, 일반적으로 그 크기를 고려해보면, 실제로는 연신되지 않는다. 만약 연신하고 싶으면, 소위 "증대" 활성화 시스템을 사용할 수 있다. 그러나, 이 시스템은 서로 맞물린 톱니 모양의 롤러를 구비한 복잡한 설비를 필요로 하며, 본 발명에 따르면 이것은 생략될 수 있다.
본 발명에 따르면, 탄성 필름은 앞의 시험에 따라 초기 폭의 100%의 연신에 대해 15% 미만, 바람직하게는 10% 미만, 보다 바람직하게는 5% 미만의 잔류율 또는 SET를 가지고, 초기 폭의 100%로 연신된 후 연신 전의 형상과 실질적으로 동일한 형상으로 되돌아가며, 특히 주름 및 다른 구역보다 두꺼운 두께를 가지는 구역을 포함하지 않으며, 특히 실질적으로 부드러운 외부 표면, 즉 미크론 정도 초과의 높이 신장을 가지는 꺼칠꺼칠한 곳, 특히 5 미크론보다 높은 높이 치수의 꺼칠꺼칠한 곳을 포함하지 않는 외부 표면을 가지는 필름으로 이해된다. 특히, 탄성 필름은 미세구조를 갖지 않는다.
탄성 재료는 오직 탄성인 재료로만 구성된 필름 같은 재료로 이해된다. 탄성은 응력의 억제 후에 그 초기 형상을 되찾기 위한 본체의 물리적 성질이다.
본 발명에 따르면, "고정제의 직접 삽입"은 상기 고정제가 한편으로는 탄성 필름과 직접 접촉한다는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 바람직하게는, 부직포 시트 또는 층과도 직접 접촉한다.
본 발명은 활성화 후 부직포가 우수한 접촉을 보이며, 특히 접촉이 부드러우며, 기저귀의 착용자, 특히 아기의 피부를 자극하지 않게 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 적층체의 제조를 간편화하며 한편으로는 특히 양호한 탄성을 가지며 착용 및 사용하기에 좋은 적층체의 수득을 가능하게 한다.

Claims (15)

  1. 폭을 가지는 하나 이상의 탄성 필름 (3, 4), 및 고정제, 특히 접착제의 직접 삽입을 통해 적어도 상기 폭 상에서 필름에 고정된 하나 이상의 부직포 층 (1, 2)를 포함하며, 이때 상기 하나 이상의 부직포 층이 필름으로부터 떨어진 곳에 외부 표면 (25)를 가지며, 상기 하나 이상의 부직포 층의 외부 표면 (25)가 적층체의 연신 상태에서 주름 잡히며 리지 구역 (22) 및 중공 구역 (23)을 포함하며, 고정제 (20)이 리지 구역과 탄성 필름 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 적층체.
  2. 제1항에 있어서, 적층체의 비-연신 상태에서 외부 표면 (25)가 실질적으로 평면인 것을 특징으로 하는 적층체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 고정제, 특히 접착제가 한편으로는 서로 분리된, 바람직하게는 평행이며 제1 평량을 가지는 제1 밴드들의 형태 및 한편으로는 상기 제1 밴드들 사이에 배치되어 있으며 제1 평량보다 낮은 제2 평량, 바람직하게는 제1 평량보다 50% 낮은 제2 평량을 가지는 제2 밴드들의 형태로 도포되어, 횡방향 연신 후 부직포가 파괴되고 부직포 섬유가 리지 구역을 형성하도록 제1 밴드들의 상부에 축적되는 반면, 적층체의 연신 상태에서, 중공 구역을 형성하도록 부직포 섬유가 보다 적은 양으로 제2 밴드들 상에 존재하는 것을 특징으로 하는 적층체.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 리지 구역이 고정제의 밴드들 상에 존재하는 반면 중공 구역은 중간 구역 상에 존재하도록 고정제가 고정제 또는 접착제가 없는 중간 구역에 의해 서로 분리된 밴드들의 형태로 도포되며, 이로 인해 밴드들이 특히 이음매로 이어진 것을 특징으로 하는 적층체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 부직포 시트의 활성화 후, 적층체가 초기 폭의 100%의 신장 후 15% 미만, 바람직하게는 10% 미만, 보다 바람직하게는 5% 미만의 잔류율(remanence)을 가지는 것을 특징으로 하는 적층체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 리지 구역(들)이 일정한 두께인 것을 특징으로 하는 적층체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 고정제가 납땜, 특히 초음파에 의해 용융된 필름의 측면과 대면하는 부직포 표면의 재료의 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 적층체.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 부직포 시트와 필름 사이에 삽입된 고정제가 12g/㎡ 미만, 특히 8g/㎡의 평량을 가지는 접착제인 것을 특징으로 하는 적층체.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 부직포의 섬유가 하나 이상의 탄성 필름의 재료 내에 부분적으로도 침지되지 않는 것을 특징으로 하는 적층체.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 탄성 필름이, 하나 이상의 시트의 측면 상에, 종방향 단면 내에서, 즉 상기 폭 방향에 수직으로 선, 특히 직선의 형태를 가지는 표면을 가지며, 이로 인해 하나 이상의 부직포 시트의 모든 섬유가 탄성 필름에 대향에는 선의 측면 상에 존재하는 것을 특징으로 하는 적층체.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 부직포 리지 구역을 형성하기 위해 보강재가 탄성 필름에 평행하게 구현되며 이로 인해 보강재가 탄성 필름에 근접하여 존재하는 것을 특징으로 하는 적층체.
  12. 압출 다이로부터 탄성 필름을 압출하여 냉각 후 실질적으로 고체 상태인 필름을 제조하는 단계, 실질적으로 고체 상태인 상기 필름을 부직포 시트 상에 적층하고 고정제를 삽입하는 단계, 및 적층체를 횡방향으로 파괴하여 부직포(들) 섬유들이 서로로부터 파괴되어 분리되게 하는 단계를 포함하는, 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 적층체의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 고정제, 특히 접착제가 서로 분리된, 특히 이음매로 이어진 횡방향 밴드들로 도포되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제9항 또는 제10항에 있어서, 부직포 섬유들이 서로로부터 파괴되어 분리되게 하기 위한 연신이 적층체를 탄성 필름의 수준, 특히 상부에 유지시키면서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 디자인이 있는 냉각 매트가 제공되어 이것이 냉각 동안 압출된 탄성 필름으로 전달되는 것을 특징으로 하는 방법.
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