KR20130137611A - 다중 텍스처를 갖는 코폼 부직 웹 - Google Patents

다중 텍스처를 갖는 코폼 부직 웹 Download PDF

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마이클 에이 슈미트
제니 데이
데이비드 엠 잭슨
메간 씨 에이치 스미스
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킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

멜트블로운 섬유의 매트릭스 및 흡수 물질을 포함하는 텍스처화된 코폼 부직 웹이 게재된다. 코폼 부직 웹이 코폼 웹으로부터 연장되는 제1 오프셋을 포함하므로 코폼 부직 웹은 텍스처화된다. 게다가, 제1 오프셋의 상부 표면이 기초 텍스처를 포함하므로 제1 오프셋 그 자체도 텍스처화된다. 게다가, 오프셋이 연장되는 연속 영역은 기초 텍스처와 상이할 수 있거나 또는 상이하지 않을 수 있는 보조 텍스처를 포함한다. 게다가, 오프셋은 측벽 텍스처를 포함하는 측벽을 포함한다. 측벽 텍스처는 기초 텍스처 및 보조 텍스처 둘 모두와 상이할 수 있거나 또는 상이하지 않을 수 있다.

Description

다중 텍스처를 갖는 코폼 부직 웹{COFORM NONWOVEN WEB HAVING MULTIPLE TEXTURES}
발명의 배경
멜트블로운 섬유의 매트릭스 및 흡수 물질(예를 들어, 펄프 섬유)의 복합체인 코폼 부직 웹은 흡수용품, 흡수성 마른 와이프, 젖은 와이프 및 대걸레를 포함해서 폭넓은 다양한 응용에서 흡수층으로 이용되었다. 코폼 부직 웹은 멜트블로운 섬유를 3차원 표면 윤곽을 가지는 소공이 있는 표면과 접촉시킴으로써 형성된 텍스처화된 표면을 가질 수 있다. 부드러움 및 유연성은 코폼 웹의 중요한 특징이고, 그의 개선은 끊임없이 추구된다. 표면 특성은 폭신함 및 드레이프성 같은 양호한 부드러움 및 유연성 특성을 얻기 위한 코폼 웹의 중요한 측면이다.
이러해서, 현재, 다양한 응용에 이용하기 위한 개선된 표면 특성을 갖는 코폼 부직 웹에 대한 요구가 존재한다.
발명의 요약
본 발명의 한 실시양태에 따르면, 멜트블로운 섬유의 매트릭스 및 흡수 물질을 포함하는 코폼 부직 웹이 게재된다. 코폼 부직 웹이 코폼 웹으로부터 연장되는 제1 오프셋을 포함하므로 코폼 부직 웹은 텍스처화된다. 게다가, 제1 오프셋의 상부 표면이 기초 텍스처를 포함하므로 제1 오프셋 그 자체도 텍스처화된다. 게다가, 오프셋이 연장되는 연속 영역은 기초 텍스처와 상이할 수 있거나 또는 상이하지 않을 수 있는 보조 텍스처를 포함한다. 게다가, 오프셋은 측벽 텍스처를 포함하는 측벽을 포함한다. 측벽 텍스처는 기초 텍스처 및 보조 텍스처 둘 모두와 상이할 수 있거나 또는 상이하지 않을 수 있다.
본 발명의 다른 특징 및 측면을 아래에서 더 상세히 기술한다.
당 업계 통상의 기술을 가진 자를 겨냥한 본 발명의 가장 좋은 방식을 포함하는 본 발명에 대한 충분한 권능적인 게재물을 첨부된 도면을 설명하는 명세서 나머지에서 더 구체적으로 제시한다.
도 1은 본 발명의 코폼 웹 형성 방법의 한 실시양태의 개략도.
도 2는 도 1에 나타낸 장치의 일부 특징을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따라서 형성된 다중 텍스처화된 코폼 부직 웹의 한 실시양태의 절취한 일부의 평면도.
도 4는 도 3에 나타낸 다중 텍스처화된 코폼 부직 웹 제조에 유용한 형성 표면의 평면도.
도 5는 도 3에 나타낸 다중 텍스처화된 코폼 부직 웹의 실시양태의 전체 평면도.
도 6은 본 발명에 따라서 형성된 다중 텍스처화된 코폼 부직 웹의 또 다른 실시양태의 절취한 일부의 평면도.
도 7은 본 발명에 따라서 형성된 다중 텍스처화된 코폼 부직 웹의 추가의 실시양태의 절취한 일부의 평면도.
본 명세서 및 도면에서 참조 부호의 반복 사용은 본 발명의 동일 또는 유사 특징 또는 요소를 나타내는 것을 의도한다.
대표적인 실시양태에 대한 상세한 설명
이제, 본 발명의 다양한 실시양태를 상세히 설명할 것이고, 그의 하나 이상의 예를 아래에 제시한다. 각 예는 본 발명을 제한하기 위해서가 아니라 설명하기 위해 제공된다. 사실상, 당 업계 숙련자에게는 본 발명의 범위 또는 정신에서 벗어나지 않고서 본 발명에 다양한 변형 및 변화를 가할 수 있다는 점이 명백할 것이다. 예를 들어, 한 실시양태의 일부로 도시되거나 또는 기술된 특징을 또 다른 실시양태에 이용해서 추가의 실시양태를 생성할 수 있다. 따라서, 본 발명이 이러한 변형 및 변화를 포함하는 것을 의도한다.
일반적으로 말해서, 본 발명은 멜트블로운 섬유의 매트릭스 및 흡수 물질을 함유하는 코폼 부직 웹에 관한 것이다. 본원에서 이용되는 "부직 웹"이라는 용어는 일반적으로 편직물에서처럼 식별가능한 방법이 아니라 교락된 개개의 섬유 또는 실의 구조를 갖는 웹을 의미한다. 부직 직물 또는 웹의 예는 멜트블로운 웹, 스펀본드 웹, 본디드 카디드 웹, 에어 레이드 웹, 코폼 웹, 수력학적 얽힘 웹 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. "멜트블로운 웹"이라는 용어는 일반적으로 용융된 열가소성 물질을 다수의 미세하고 보통은 원형인 다이 모세관을 통해 용융된 섬유로서 수렴 고속 기체(예: 공기) 스트림 안으로 압출하고, 이 기체 스트림이 용융된 열가소성 물질의 섬유를 어테뉴에이션(attenuation)하여 그의 직경을 마이크로섬유 직경일 수도 있을 정도로 감소시키는 방법에 의해 형성되는 부직 웹을 의미한다. 이어서, 멜트블로운 섬유는 고속 기체 스트림에 의해 운반되고 수집 표면 상에 침착되어 랜덤하게 분산된 멜트블로운 섬유의 웹을 형성한다. 이러한 방법은 예를 들어 부틴(Butin) 등의 미국 특허 제3,849,241호에 게재되어 있고, 이 문헌은 그 전문이 모든 목적으로 본원에 참고로 포함된다. 일반적으로 말해서, 멜트블로운 섬유는 실질적으로 연속 또는 불연속이고, 일반적으로 10 ㎛ 미만의 직경을 가지고, 수집 표면 상에 침착될 때 일반적으로 점착성인 마이크로섬유일 수 있다. "스펀본드 웹"이라는 용어는 일반적으로 직경이 작고 실질적으로 연속인 섬유를 함유하는 웹을 의미한다. 이 섬유는 용융된 열가소성 물질을 방사구의 다수의 미세하고 보통은 원형인 모세관으로부터 압출한 후 압출된 섬유의 직경을 예를 들어 에덕티브 드로잉 및/또는 다른 잘 알려진 스펀본딩 메카니즘에 의해 신속하게 감소시킴으로써 형성된다. 스펀본드 웹의 제조는 예를 들어 애펠(Appel) 등의 미국 특허 제4,340,563호, 도르쉬너(Dorschner) 등의 미국 특허 제3,692,618호, 마츄키(Matsuki) 등의 미국 특허 제3,802,817호, 키네이(Kinney)의 미국 특허 제3,338,992호, 키네이의 미국 특허 제3,341,394호, 하르트만(Hartman)의 미국 특허 제3,502,763호, 레비(Levy)의 미국 특허 제3,502,538호, 도보(Dobo) 등의 미국 특허 제3,542,615호, 및 파이크(Pike) 등의 미국 특허 제5,382,400호에서 기술되고 도시되며, 이 문헌들은 그 전문이 모든 목적으로 본원에 참고로 포함된다. 스펀본드 섬유는 그것이 수집 표면 상에 침착될 때 일반적으로 점착성이 없다. 스펀본드 섬유는 때로는 약 40 ㎛ 미만의 직경을 가질 수 있고, 종종, 약 5 내지 약 20 ㎛이다.
섬유상 부직 코폼 구조에 이용하기에 적당한 멜트블로운 섬유는 폴리올레핀, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌 등, 폴리아미드, 올레핀 공중합체 및 폴리에스테르를 포함한다. 한 실시양태에 따르면, 섬유상 부직 구조 형성에 이용되는 멜트블로운 섬유상 물질은 어느 일정 단량체 함량, 밀도, 용융 유속 등을 갖는 적어도 하나의 프로필렌/α-올레핀 공중합체를 함유하는 열가소성 조성물로부터 형성된다. 특정 유형의 프로필렌/α-올레핀 공중합체의 선택은 결과적으로 얻는 조성물에 코폼 웹을 형성하기 위한 개선된 열적 성질을 제공한다. 예를 들어, 열가소성 조성물은 상대적으로 느린 속도로 결정화하고, 이렇게 함으로써 섬유가 형성시 여전히 약간 점착성인 것을 허용한다. 이 점착성은 다양한 이익, 예컨대 웹 형성시 흡수 물질에 부착하는 멜트블로운 섬유의 능력의 증진을 제공할 수 있다. 또한, 부분적으로는 그의 증진된 결합 능력 때문에, 응집성 자기지지 코폼 구조 형성에 필요하다고 이전에 생각했던 것보다 더 낮은 양의 멜트블로운 섬유가 이용될 수 있다. 예를 들어, 멜트블로운 섬유는 코폼 웹의 약 2 중량% 내지 약 40 중량%, 일부 실시양태에서는 4 중량% 내지 약 30 중량%, 일부 실시양태에서는 약 5 중량% 내지 약 20 중량%를 구성할 수 있다. 마찬가지로, 흡수 물질은 코폼 웹의 약 60 중량% 내지 약 98 중량%, 일부 실시양태에서는 70 중량% 내지 약 96 중량%, 일부 실시양태에서는, 약 80 중량% 내지 약 95 중량%를 구성할 수 있다.
멜트블로운 섬유의 결합 능력 증진 이외에도 추가로, 본 발명의 열가소성 조성물은 또한 결과적으로 얻는 코폼 구조에 다른 이익을 부여할 수 있다. 일부 실시양태에서는, 예를 들어, 3차원 형성 표면을 이용해서 코폼 웹에 다중 텍스처를 부여할 수 있다.
이러한 실시양태에서, 멜트블로운 섬유의 상대적으로 느린 결정화 속도는 3차원 형성 표면의 윤곽과 합치하는 그의 능력을 증가시킬 수 있다. 그러나, 일단 섬유가 결정화되면, 멜트블로운 섬유는 통상의 폴리프로필렌과 유사한 강직성 정도를 달성할 수 있고, 이렇게 함으로써 그것이 그의 3 차원 모양을 보유하는 것을 허용하고 코폼 웹에 고도로 텍스처화된 표면을 형성하는 것을 허용한다.
형성 동안에 섬유의 연장된 점착성의 또 다른 이익은 다겹 코폼 부직 웹의 층들 간의 증가된 겹 부착 강도일 수 있고, 그 결과로, 겹을 탈적층하는 데 추가의 전단 에너지가 필요하다. 이러한 증가된 겹 부착 강도는 시트 특성, 예컨대 두께 및 밀도에 부정적으로 영향을 줄 수 있는 엠보싱에 대한 요구를 감소시키거나 또는 없앨 수 있다. 증가된 겹 부착 강도는 다겹 코폼 부직 웹으로 제조된 와이퍼를 분배할 때 특히 바람직할 수 있다. 본원에 기술된 3 차원 형성 표면을 이용함으로써 부여되는 텍스처는 겹 간의 접촉 표면적을 증가시킴으로써 겹 부착 강도를 더 증가시킬 수 있다.
코폼 부직 웹이 코폼 웹으로부터 연장되고 패턴 텍스처를 형성하는 제1 오프셋을 포함하므로, 코폼 부직 웹은 텍스처화된다. 제1 오프셋은 다양한 뚜렷이 구별되는 3 차원 기하학적 모양 중 어느 것이라도 가질 수 있고, 예를 들어 원, 정사각형, 타원, 활 모양, 선, 이랑 등을 가질 수 있거나, 또는 오프셋은 어떠한 다른 뚜렷이 구별되는 모양, 예를 들어 구름, 곰, 스워시(swoosh), 문자, 숫자 등의 모양일 수 있다.
게다가, 제1 오프셋은 제1 오프셋의 상부 표면이 기초 텍스처를 포함할 수 있으므로 그 자체가 텍스처화된 상부 표면을 가질 수 있다. 제1 오프셋의 표면 상의 기초 텍스처는 어떠한 독특한 텍스처도 포함할 수 있고, 예를 들어 잔털 모양 텍스처, 울퉁불퉁한 텍스처, 평평한 텍스처, 압흔 텍스처, 와이어 텍스처, 딤플(dimple), 원형 딤플, 정사각형 딤플, 피라미드, 역피라미드, 역딤플, 타원, 활 모양, 선, 이랑, 교차한 이랑, 채널, 다른 3 차원 텍스처 등을 포함할 수 있다. 일부 바람직한 실시양태에서, 기초 텍스처는 평평한 텍스처와 상이한 텍스처이다.
훨씬 더 나아가서, 텍스처화된 코폼은 오프셋 사이의 연속 영역의 표면 상에 형성된 보조 텍스처를 포함할 수 있다. 연속 영역의 표면 상의 보조 텍스처는 어떠한 독특한 텍스처도 포함할 수 있고, 예를 들어 잔털 모양 텍스처, 울퉁불퉁한 텍스처, 평평한 텍스처, 압흔 텍스처, 와이어 텍스처, 딤플, 원형 딤플, 정사각형 딤플, 피라미드, 역피라미드, 역딤플, 타원, 활 모양, 선, 이랑, 교차한 이랑, 채널, 다른 3 차원 텍스처 등을 포함할 수 있다. 일부 바람직한 실시양태에서, 보조 텍스처는 평평한 텍스처와 상이한 텍스처이다.
게다가, 제1 오프셋은 오프셋의 상부 표면에서부터 연속 영역의 표면까지 연장되는 오프셋 측벽을 포함할 수 있다. 오프셋 측벽은 기초 텍스처 또는 보조 텍스처와 상이한 벽 텍스처를 포함할 수 있다. 벽 텍스처는 어떠한 독특한 텍스처도 포함할 수 있고, 예를 들어 잔털 모양 텍스처, 울퉁불퉁한 텍스처, 평평한 텍스처, 압흔 텍스처, 와이어 텍스처, 딤플, 원형 딤플, 정사각형 딤플, 피라미드, 역피라미드, 채널, 각진 채널, 교차 채널, 선, 이랑, 교차한 이랑, 다른 3 차원 텍스처 등을 포함할 수 있다. 일부 바람직한 실시양태에서, 벽 텍스처는 평평한 텍스처와 상이한 텍스처이다.
일부 실시양태에서, 다양한 텍스처는 코폼 물질의 다양한 표면 내로 유체 흡수를 돕도록 구성될 수 있다. 일부 추가 실시양태에서, 다양한 텍스처는 코폼 부직 물질의 다양한 표면을 가로지르는 유체 흐름을 돕도록 구성될 수 있다.
이제, 본 발명의 다양한 실시양태를 더 상세히 기술할 것이다.
I. 열가소성 조성물
멜트블로운 섬유는 멜트블로운 섬유를 형성하기에 적당한 어떠한 열가소성 조성물로부터도 형성될 수 있다. 한 실시양태에서, 멜트블로운 섬유는 적어도 하나의 프로필렌 및 α-올레핀, 예컨대 C2-C20 α-올레핀, C2-C12 α-올레핀, 또는 C2-C8 α-올레핀의 공중합체를 함유하는 열가소성 조성물로부터 형성된다. 적당한 α-올레핀은 직쇄 또는 분지쇄일 수 있다(예를 들어, 하나 이상의 C1-C3 알킬 분지 또는 아릴기). 구체적인 예는 에틸렌, 부텐; 3-메틸-1-부텐; 3,3-디메틸-1-부텐; 펜텐; 하나 이상의 메틸, 에틸 또는 프로필 치환체를 갖는 펜텐; 하나 이상의 메틸, 에틸 또는 프로필 치환체를 갖는 헥센; 하나 이상의 메틸, 에틸 또는 프로필 치환체를 갖는 헵텐; 하나 이상의 메틸, 에틸 또는 프로필 치환체를 갖는 옥텐; 하나 이상의 메틸, 에틸 또는 프로필 치환체를 갖는 노넨; 에틸, 메틸 또는 디메틸 치환 데센; 도데센; 스티렌 등을 포함한다. 특히 요망되는 α-올레핀 공단량체는 에틸렌, 부텐 (예를 들어, 1-부텐), 헥센, 및 옥텐(예를 들어, 1-옥텐 또는 2-옥텐)이다. 이러한 공중합체의 프로필렌 함량은 약 60 몰% 내지 약 99.5 몰%, 일부 실시양태에서는 약 80 몰% 내지 약 99 몰%, 일부 실시양태에서는 약 85 몰% 내지 약 98 몰%일 수 있다. 마찬가지로, α-올레핀 함량은 약 0.5 몰% 내지 약 40 몰%, 일부 실시양태에서는 약 1 몰% 내지 약 20 몰%, 일부 실시양태에서는 약 2 몰% 내지 약 15 몰%의 범위일 수 있다. α-올레핀 공단량체의 분포는 대표적으로 랜덤하고, 프로필렌 공중합체를 형성하는 상이한 분자량 분획들 전체에 걸쳐서 균일하다.
프로필렌/α-올레핀 공중합체의 밀도는 α-올레핀의 길이 및 양 둘 모두의 함수일 수 있다. 즉, α-올레핀의 길이가 클수록, 존재하는 α-올레핀의 양이 많을수록, 공중합체의 밀도는 낮다. 일반적으로 말하면, 더 높은 밀도를 갖는 공중합체가 3 차원 구조를 더 잘 보유할 수 있고, 한편, 더 낮은 밀도를 갖는 공중합체는 더 좋은 엘라스토머성 성질을 가진다. 따라서, 텍스처와 신장성 사이에 최적의 균형을 달성하기 위해, 보통, 프로필렌/α-올레핀 공중합체가 약 0.86 g/cm3(grams per cubic centimeter) 내지 약 0.90 g/cm3, 일부 실시양태에서는 약 0.861 내지 약 0.89 g/cm3, 일부 실시양태에서는 약 0.862 g/cm3 내지 약 0.88 g/cm3의 밀도를 가지는 것이 선택된다. 게다가, 열가소성 조성물의 밀도가 보통 약 0.86 g/cm3(grams per cubic centimeter) 내지 약 0.94 g/cm3, 추가의 실시양태에서는 약 0.861 내지 약 0.92 g/cm3, 훨씬 더 추가의 실시양태에서는 약 0.862 g/cm3 내지 약 0.90 g/cm3의 밀도를 가지는 것이 선택된다.
멜트블로운 섬유에 이용되는 프로필렌/α-올레핀 공중합체를 형성하는 데는 일반적으로 다양한 공지 기술 중 어느 것도 이용될 수 있다. 예를 들어, 자유 라디칼 또는 배위 촉매(예를 들어, 지글러-나타)를 이용해서 올레핀 중합체를 형성할 수 있다. 바람직하게는, 공중합체는 단일 부위 배위 촉매, 예컨대 메탈로센 촉매로부터 형성된다. 이러한 촉매계는 공단량체가 분자 사슬 내에 랜덤하게 분포되고상이한 분자량 분획들 전체에 걸쳐서 균일하게 분포된 프로필렌 공중합체를 생성한다. 메탈로센에 의해 촉매된 프로필렌 공중합체는 예를 들어 데이타(Datta) 등의 미국 특허 제7,105,609호; 데이타 등의 미국 특허 제6,500,563호; 양(Yang) 등의 미국 특허 제5,539,056호; 및 레스코니(Resconi) 등의 미국 특허 제5,596,052호에 기술되어 있고, 이들 문헌은 그 전문이 모든 목적으로 본원에 참고로 포함된다. 메탈로센 촉매의 예는 비스(n-부틸시클로펜타디에닐)티타늄 디클로라이드, 비스(n-부틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(시클로펜타디에닐)스칸듐 클로라이드, 비스(인데닐)지르코늄 디클로라이드, 비스(메틸시클로펜타디에닐)티타늄 디클로라이드, 비스(메틸시클로펜타디에닐)지르코늄 디클로라이드, 코발토센, 시클로펜타디에닐티타늄트리클로라이드, 페로센, 하프노센 디클로라이드, 이소프로필(시클로펜타디에닐-1-플루오레닐)지르코늄 디클로라이드, 몰리브도센 디클로라이드, 니켈로센, 니오보센 디클로라이드, 루테노센, 티타노센 디클로라이드, 지르코노센 클로라이드 히드라이드, 지르코노센 디클로라이드 등을 포함한다. 메탈로센 촉매를 이용해서 제조된 중합체는 대표적으로 좁은 분자량 범위를 가진다. 예를 들어, 메탈로센으로 촉매된 중합체는 4 미만의 다분산도 값((Mw/Mn), 조절된 단쇄 분지 분포, 및 조절된 이소탁틱도를 가질 수 있다.
특별한 실시양태에서, 프로필렌/α-올레핀 공중합체는 멜트블로운 섬유를 형성하는 데 이용되는 열가소성 조성물의 약 50 중량% 이상, 추가의 실시양태에서는 약 60 중량% 이상, 훨씬 더 추가의 실시양태에서는 약 75 중량% 이상을 구성한다. 다른 실시양태에서, 프로필렌/α-올레핀 공중합체는 멜트블로운 섬유를 형성하는 데 이용되는 열가소성 조성물의 약 1 중량% 이상 약 49 중량% 미만, 특별한 실시양태에서는 약 1% 이상 약 45 중량% 미만, 추가의 실시양태에서는 약 5% 이상 약 45 중량% 미만, 훨씬 더 추가의 실시양태에서는 약 5 중량% 이상 약 35 중량% 미만을 구성한다. 물론, 다른 열가소성 중합체도 그들이 복합체의 요망되는 성질에 불리한 영향을 주지 않는 한 멜트블로운 섬유를 형성하는 데 이용될 수 있다. 예를 들어, 멜트블로운 섬유는 다른 폴리올레핀(예를 들어, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등), 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 블록 공중합체 등을 함유할 수 있다. 한 실시양태에서, 멜트블로운 섬유는 추가의 프로필렌 중합체, 예컨대 호모폴리프로필렌 또는 프로필렌의 공중합체를 함유할 수 있다. 추가의 프로필렌 중합체는 예를 들어 실질적으로 이소탁틱 폴리프로필렌 단일중합체 또는 약 10 중량% 이하의 다른 단량체를 함유하는, 즉, 약 90 중량% 이상의 프로필렌을 함유하는 공중합체로부터 형성될 수 있다. 이러한 폴리프로필렌은 그래프트, 랜덤 또는 블록 공중합체 형태로 존재할 수 있고, 약 110 ℃ 초과, 일부 실시양태에서는 약 115 ℃ 초과, 일부 실시양태에서는 약 130 ℃ 초과의 뾰족한 용융점을 가지기 때문에 주로 결정성일 수 있다. 이러한 추가의 폴리프로필렌의 예는 데이타 등의 미국 특허 제6,992,159호에 기술되어 있고, 이 문헌은 그 전문이 모든 목적으로 본원에 참고로 포함된다.
특별한 실시양태에서, 추가의 중합체(들)는 열가소성 조성물의 약 0.1 중량% 내지 약 50 중량%, 추가의 실시양태에서는 약 0.5 중량% 내지 약 40 중량%, 훨씬 더 추가의 실시양태에서는 약 1 중량% 내지 약 30 중량%를 구성할 수 있다. 마찬가지로, 상기 프로필렌/α-올레핀 공중합체는 열가소성 조성물의 약 50 중량% 내지 약 99.9 중량%, 추가의 실시양태에서는 약 60 중량% 내지 약 99.5 중량%, 훨씬 더 추가의 실시양태에서는 약 75 중량% 내지 약 99 중량%를 구성할 수 있다.
다른 실시양태에서, 추가의 중합체(들)는 약 50 중량% 초과, 특별한 실시양태에서는 약 50 중량% 내지 약 99 중량%, 선택된 실시양태에서는 약 55 중량% 내지 약 99 중량%, 추가의 실시양태에서는 약 55 중량% 내지 약 95 중량%, 훨씬 더 추가의 실시양태에서는 약 65 중량% 내지 약 95 중량%를 구성할 수 있다. 마찬가지로, 상기한 프로필렌/α-올레핀 공중합체는 열가소성 조성물의 약 49 중량% 미만, 특별한 실시양태에서는 약 1 중량% 내지 약 49 중량%, 선택된 실시양태에서는 약 1 중량% 내지 약 45 중량%, 추가의 실시양태에서는 약 5 중량% 내지 약 45 중량%, 훨씬 더 추가의 실시양태에서는 약 5 중량% 내지 약 35 중량%를 구성할 수 있다.
또한, 멜트블로운 섬유를 형성하는 데 이용되는 열가소성 조성물은 당 업계에 알려진 다른 첨가제, 예컨대 용융 안정제, 가공 안정제, 열 안정제, 광 안정제, 항산화제, 열노화 안정제, 증백제 등을 함유할 수 있다. 포스파이트 안정제(예를 들어, 시바 스페셜티 케미칼즈(Ciba Specialty Chemicals,미국 뉴욕주 테리타운)로부터 입수가능한 어가포스(IRGAFOS) 및 도버 케미칼 코프.(Dover Chemical Corp., 미국 오하이오주 도버)로부터 입수가능한 도버포스(DOVERPHOS))가 전형적인 용융 안정제이다. 추가로, 힌더드 아민 안정제(예를 들어, 시바 스페셜티 케미칼즈로부터 입수가능한 치마소브(CHIMASSORB))가 전형적인 열 및 광 안정제이다. 게다가, 힌더드 페놀이 항산화제로 흔히 이용된다. 몇몇 적당한 힌더드 페놀은 시바 스페셜티 케미칼즈로부터 어가녹스(Irganox)®라는 상표명으로 입수가능한 것, 예컨대 어가녹스® 1076, 1010, 또는 E 201을 포함한다. 이러한 첨가제(예를 들어, 항산화제, 안정제 등)가 이용될 때, 그것은 각각 멜트블로운 섬유를 형성하는 데 이용되는 열가소성 조성물의 약 0.001 중량% 내지 약 15 중량%, 일부 실시양태에서는 약 0.005 중량% 내지 약 10 중량%, 일부 실시양태에서는 0.01 중량% 내지 약 5 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
어떤 중합체 및 그의 함량의 선택을 통해, 결과적으로 얻는 열가소성 조성물은 멜트블로운 웹에 통상적으로 이용되는 폴리프로필렌 단일중합체보다 우수한 열적 성질을 가질 수 있다. 예를 들어, 이 열가소성 조성물은 일반적으로 멜트블로운 웹에 통상적으로 이용되는 폴리프로필렌 단일중합체보다 사실상 더 비결정질이다. 이 이유 때문에, "결정화 반감기" - 즉, 물질의 1/2이 결정성이 되는 데 요구되는 시간에 의해 측정되는 바와 같이 열가소성 조성물의 결정화 속도가 더 느리다. 예를 들어, 열가소성 조성물은 대표적으로 125 ℃의 온도에서 결정되는 약 5 분 초과, 일부 실시양태에서는 약 5.25 분 내지 약 20 분, 일부 실시양태에서는 약 5.5 분 내지 약 12 분의 결정화 반감기를 가진다. 반대로, 통상적인 폴리프로필렌 단일중합체는 종종 5 분 이하의 결정화 반감기를 가진다. 게다가, 열가소성 조성물은 약 100 ℃ 내지 약 250 ℃, 일부 실시양태에서는 약 110 ℃ 내지 약 200 ℃, 일부 실시양태에서는 약 140 ℃ 내지 약180 ℃의 용융 온도("Tm")를 가질 수 있다. 또한, 열가소성 조성물은 약 50 ℃ 내지 약 150 ℃, 일부 실시양태에서는 약 80 ℃ 내지 약 140 ℃, 일부 실시양태에서는 약 100 ℃ 내지 약 120 ℃의 결정화 온도("Tc")(10 ℃/분의 냉각 속도로 결정함)를 가질 수 있다. 결정화 반감기, 용융 온도 및 결정화 온도는 당 업계 숙련자에게 잘 알려지고 이하에서 더 상세히 기술되는 시차 주사 열량법("DSC")을 이용해서 결정할 수 있다.
또한, 열가소성 조성물의 용융 유속은 결과적으로 얻어지는 멜트블로운 섬유의 성질을 최적화하기 위해 어느 일정 범위 내에서 선택될 수 있다. 용융 유속은 230 ℃에서 10 분 이내에 2160 g의 힘을 받을 때 압출 레오미터 오리피스(0.0825 인치 직경)를 억지로 통과할 수 있는 중합체의 중량(g)이다. 일반적으로 말하면, 용융 유속은 용융 가공성을 개선하기에 충분히 높지만, 섬유와 흡수 물질의 결합 성질을 불리하게 방해할 정도로 높지는 않다. 따라서, 본 발명의 대부분의 실시양태에서, 열가소성 조성물은 ASTM 시험 방법 D1238-E에 따라서 측정할 때 약 120 내지 약 6000 g/10 분, 일부 실시양태에서는 약 150 내지 약 3000 g/10 분, 일부 실시양태에서는, 약 170 내지 약 1500 g/10 분의 용융 유속을 가진다.
II. 멜트블로운 섬유
멜트블로운 섬유는 단성분 또는 다성분일 수 있다. 단성분 섬유는 일반적으로 하나의 압출기로부터 압출되는 한 중합체 또는 중합체 블렌드로부터 형성된다. 다성분 섬유는 일반적으로 독립된 압출기로부터 압출되는 둘 이상의 중합체로부터 형성된다(예를 들어, 이성분 섬유). 중합체는 섬유의 단면 전체에 걸쳐 실질적으로 끊임없이 위치하는 뚜렷이 구별되는 대역에 배열된다. 성분들은 어떠한 요망되는 구성으로도 배열될 수 있고, 예컨대, 쉬드-코어, 사이드-바이-사이드, 파이, 아일랜드-인-더-시(island-in-the-sea), 쓰리 아일랜드(three island), 불즈 아이(bull's eye) 또는 당 업계에 알려진 다양한 다른 배열로 배열될 수 있다. 다성분 섬유를 형성하는 다양한 방법은 타니구치(Taniguchi) 등의 미국 특허 제4,789,592호 및 스트랙(Strack) 등의 미국 특허 제5,336,552호, 카네코(Kaneko) 등의 미국 특허 제5,108,820호, 크루에지(Kruege) 등의 미국 특허 제4,795,668호, 파이크 등의 미국 특허 제5,382,400호, 스트랙 등의 미국 특허 제5,336,552호 및 마르몬(Marmon) 등의 미국 특허 제6,200,669호에 기술되어 있고, 이들 문헌은 그 전문이 모든 목적으로 본원에 참고로 포함된다. 또한, 다양한 불규칙한 모양을 갖는 다성분 섬유는 예컨대 호글(Hogle) 등의 미국 특허 제5,277,976호, 힐즈(Hills)의 미국 특허 제5,162,074호, 힐즈의 미국 특허 제5,466,410호, 라그만(Largman) 등의 미국 특허 제5,069,970호, 및 라그만 등의 미국 특허 제5,057,368호에 기술된 바와 같이 형성될 수 있고, 이들 문헌은 그 전문이 모든 목적으로 본원에 참고로 포함된다.
III. 흡수 물질
코폼 부직 웹에는 일반적으로 어떠한 흡수 물질도 이용될 수 있고, 예컨대 흡수 섬유, 입자 등이 이용될 수 있다. 한 실시양태에서, 흡수 물질은 다양한 펄프화 공정에 의해 형성된 섬유, 예컨대 크라프트 펄프, 술파이트 펄프, 열기계적 펄프 등을 포함한다. 펄프 섬유는 길이 가중 평균을 기준으로 1 ㎜ 초과, 특히 약 2 내지 5 ㎜의 평균 섬유 길이를 갖는 연질목재 섬유를 포함할 수 있다. 이러한 연질목재 섬유는 북부 연질목재, 남부 연질목재, 적색 목재, 적삼나무,미국 솔송나무, 소나무(예를 들어, 남부 소나무), 가문비나무(예를 들어, 검은 가문비나무), 그의 조합 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 본 발명에 적당한 전형적인 상업적으로 입수가능한 펄프 섬유는 웨이어하우저 코.(Weyerhaeuser Co.; 미국 워싱턴주 페더럴 웨이)로부터 "웨이코 CF-405"(Weyco CF-405)라는 상표명으로 입수가능한 것을 포함한다. 또한, 경질목재 섬유, 예컨대 유칼립투스, 단풍나무, 자작나무, 사시나무 등도 또한 이용될 수 있다. 일부 경우에서는, 웹의 부드러움을 증가시키기 위해 유칼립투스 섬유가 특히 요망될 수 있다. 유칼립투스 섬유는 또한 밝기를 증진시키고, 불투명도를 증가시키고, 웹의 기공 구조를 변화시켜 그의 흡상 능력을 증가시킬 수 있다. 게다가, 요망되는 경우, 재활용 물질로부터 얻은 이차 섬유, 예컨대 예를 들어 신문지, 재생 판지 및 폐사무용품 같은 원천으로부터의 섬유 펄프가 이용될 수 있다. 게다가, 본 발명에는 다른 천연 섬유도 이용될 수 있고, 예컨대 아바카, 사바이 그래스, 밀크위드 플로스, 파인애플 잎 등이 이용될 수 있다. 추가로, 일부 경우에서는, 또한 합성 섬유도 이용될 수 있다.
펄프 섬유 외에, 또는 펄프 섬유와 함께, 흡수 물질은 또한 섬유, 입자, 겔 등의 형태인 초흡수제를 포함할 수 있다. 일반적으로 말해서, 초흡수제는 0.9 중량% 염화나트륨을 함유하는 수용액 중에서 그의 중량의 적어도 약 20배, 일부 경우에서는 그의 중량의 적어도 약 30 배를 흡수할 수 있는 수팽윤성 물질이다. 초흡수제는 천연, 합성 및 개질된 천연 중합체 및 물질로부터 형성될 수 있다. 합성 중합체 초흡수제의 예는 폴리(아크릴산) 및 폴리(메타크릴산)의 알칼리 금속 및 암모늄염, 폴리(아크릴아미드), 폴리(비닐 에테르), 비닐 에테르 및 알파-올레핀과의 무수 말레산 공중합체, 폴리(비닐 피롤리돈), 폴리(비닐모르폴리논), 폴리(비닐 알콜) 및 그의 혼합물 및 공중합체를 포함한다. 게다가, 초흡수제는 천연 및 개질된 천연 중합체, 예컨대 가수분해된 아크릴로니트릴 그래프팅된 전분, 아크릴산 그래프팅된 전분, 메틸 셀룰로오스, 키토산, 카르복시메틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스, 및 천연 검, 예컨대 알기네이트, 크산탄 검, 로쿠스트 빈 검 등을 포함한다. 또한, 천연 및 완전 또는 부분 합성 중합체 초흡수제의 혼합물도 본 발명에 유용할 수 있다. 특히 적당한 중합체 초흡수제는 하이소브(HYSORB) 8800AD(바스프(BASF), 미국 노쓰캐롤라이나주 샤로테) 및 페이버(FAVOR) SXM 9300(데구사 슈퍼업소버(Degussa Superabsorber),미국 노쓰캐롤라이나주 그린스보로)이다.
IV. 코폼 기술
일반적으로 본 발명의 코폼 웹은 적어도 하나의 멜트블로운 다이 헤드(예를 들어, 2 개)를 슈트 가까이에 배열하고 웹이 형성되는 동안 슈트를 통해 흡수 물질을 첨가하는 방법에 의해 제조된다. 이러한 코폼 기술의 몇몇 예는 앤더슨(Anderson) 등의 미국 특허 제4,100,324호, 조오저(Georger) 등의 미국 특허 제5,350,624호, 및 조오저 등의 미국 특허 제5,508,102호, 뿐만 아니라 케크(Keck) 등의 미국 특허 출원 공개 제2003/0200991호, 던바(Dunbar) 등의 미국 특허 출원 공개 제2007/0049153호, 및 하베이(Harvey) 등의 미국 특허 출원 공개 제2009/0233072호에 게재되어 있고, 이들 문헌은 전부 그의 전문이 모든 목적으로 본원에 참고로 포함된다.
도 1에 대해 설명하면, 본 발명의 코폼 웹을 형성하는 장치의 한 실시양태를 나타낸다. 이 실시양태에서, 장치는 압출기 (14) 또는 (14')의 각 펠렛 호퍼 (12) 또는 (12')를 포함하고, 프로필렌/α-올레핀 열가소성 조성물이 펠렛 호퍼에 도입될 수 있다. 압출기 (14) 및 (14')는 각각 압출 스크류(나타내지 않음)를 가지고, 압출 스크류는 통상의 구동 모터(나타내지 않음)에 의해 구동된다. 중합체가 압출기 (14) 및 (14')를 통해 전진할 때, 구동 모터에 의한 압출 스크류의 회전으로 인해 중합체가 점진적으로 가열되어 용융 상태가 된다. 가열은 중합체가 압출기 (14) 및 (14')의 다수의 불연속 가열 대역을 통해 두 멜트블로윙 다이 (16) 및 (18) 쪽으로 각각 전진할 때 그의 온도가 점차 상승하는 다수의 불연속 단계로 달성될 수 있다. 멜트블로윙 다이 (16) 및 (18)는 또 다른 가열 대역일 수 있고, 여기서는 열가소성 수지의 온도가 압출을 위해 상승된 수준으로 유지된다.
상기한 바와 같은 둘 이상의 멜트블로윙 다이 헤드가 이용될 때는, 개개의 다이 헤드로부터 제조된 섬유가 상이한 유형의 섬유일 수 있다는 점을 이해해야 한다. 즉, 크기, 모양 또는 중합체 조성 중 하나 이상이 상이할 수 있고, 게다가, 섬유가 단성분 또는 다성분 섬유일 수 있다. 예를 들어, 제1 멜트블로윙 다이 헤드에 의해서는 큰 섬유, 예컨대 약 10 ㎛ 이상, 일부 실시양태에서는 약 15 ㎛ 이상, 일부 실시양태에서는 약 20 내지 약 50 ㎛의 평균 직경을 갖는 섬유가 제조될 수 있고, 반면, 제2 다이 헤드에 의해서는 작은 섬유, 예컨대 약 10 ㎛ 이하, 일부 실시양태에서는 약 7 ㎛ 이하, 일부 실시양태에서는 약 2 내지 약 6 ㎛의 평균 직경을 갖는 섬유가 제조될 수 있다. 추가로, 각 멜트블로윙 다이 헤드로부터 얻는 코폼 부직 웹 물질의 기초 중량의 상대 백분율이 실질적으로 동일하도록 각 다이 헤드가 대략 동일한 양의 중합체를 압출하는 것이 바람직할 수 있다. 대안으로, 또한, 상대 기초 중량 생성이 편향되도록 하여 한 다이 헤드 또는 다른 한 다이 헤드가 기초 중량의 면에서 코폼 웹의 대부분을 맡는 것도 바람직할 수 있다. 한 구체적인 예로서, 1.0 osy(ounces per square yard)(34 grams per square meter 또는 gsm)의 기초 중량을 갖는 멜트블로운 섬유 부직 웹 물질의 경우에는, 제1 멜트블로윙 다이 헤드가 멜트블로운 섬유 부직 웹 물질의 기초 중량의 약 30%를 제조하고, 한편, 하나 이상의 후속 멜트블로윙 다이 헤드가 멜트블로운 섬유 부직 웹 물질의 기초 중량의 나머지 70%를 제조하는 것이 바람직할 수 있다. 일반적으로 말하면, 코폼 부직 웹의 전체 기초 중량은 약 10 gsm 내지 약 350 gsm, 더 특히, 약 17 gsm 내지 약 200 gsm, 훨씬 더 특히, 약 25 gsm 내지 약 150 gsm이다.
각 멜트블로윙 다이 (16) 및 (18)는 다이당 2 개의 어테뉴에이션 기체 스트림이 수렴하여 하나의 기체 스트림을 형성하고 이 스트림이 용융된 실 (20) 및 (21)을 연행하여 용융된 실이 각 멜트블로윙 다이에서 작은 호울 또는 오리피스 (24)를 빠져나갈 때 용융된 실 (20) 및 (21)을 어테뉴에이션한다. 용융된 실 (20) 및 (21)은 보통은 오리피스 (24)의 직경 미만의 작은 직경을 갖는 섬유로 형성되거나, 또는 어테뉴에이션 정도에 의존해서, 마이크로 섬유로 형성된다. 따라서, 각 멜트블로윙 다이 (16) 및 (18)는 연행된 열가소성 중합체 섬유를 함유하는 상응하는 하나의 기체 스트림 (26) 및 (28)을 가진다. 중합체 섬유를 함유하는 기체 스트림 (26) 및 (28)은 정렬되어 충돌 대역 (30)에서 수렴한다. 대표적으로, 멜트블로윙 다이 헤드 (16) 및 (18)는 조오저 등의 미국 특허 제5,508,102호 및 제5,350,624호에 기술된 것 같이 형성 표면에 대해 어느 일정 각도로 배열된다. 도 2에 대해 설명하면, 예를 들어, 멜트블로운 다이 (16) 및 (18)는 두 다이 (16) 및 (18)에 접하는 평면 "A"로부터 측정되는 각 α로 배향될 수 있다. 나타낸 바와 같이, 평면 "A"는 일반적으로 형성 표면 (58)에 평행하다(도 1). 대표적으로, 각 다이 (16) 및 (18)는 약 30°내지 약 75°, 일부 실시양태에서는 약 35°내지 약 60°, 일부 실시양태에서는 약 45°내지 약 55°의 범위의 각도로 설정된다. 다이 (16) 및 (18)는 동일 또는 상이한 각도로 배향될 수 있다. 사실상, 코폼 웹의 텍스처는 실제로 한 다이를 또 다른 다이와 상이한 각도로 배향함으로써 증진될 수 있다.
다시, 도 1에 대해 설명하면, 흡수 섬유 (32)(예를 들어, 펄프 섬유)가 충돌 대역 (30)에서 열가소성 중합체 섬유 (20) 및 (21) 각각의 두 스트림 (26) 및 (28)에 첨가된다. 열가소성 중합체 섬유 (20) 및 (21)의 두 스트림 (26) 및 (28)에 흡수 섬유 (32)의 도입은 열가소성 중합체 섬유의 조합된 스트림 (26) 및 (28) 내에 흡수 섬유 (32)의 단계적 분포를 생성하도록 설계된다. 이것은 흡수 섬유 (32)를 함유하는 이차 기체 스트림 (34)을 열가소성 중합체 섬유 (20) 및 (21)의 두 스트림 (26)와 (28) 사이에 융합함으로써 세 기체 스트림 모두가 조절된 방식으로 수렴함으로써 달성된다. 멜트블로운 섬유 (20) 및 (21)는 형성 후 여전히 상대적으로 점착성이고 반용융 상태이기 때문에, 흡수 섬유 (32)와 접촉할 때 동시에 흡수 섬유와 접착하고 얽혀서 응집성 부직 구조를 형성할 수 있다.
섬유의 병합을 달성하기 위해, 어떠한 통상적인 장비도 이용될 수 있고, 예컨대 흡수 섬유의 매트 또는 배트 (40)를 개개의 흡수 섬유로 분리하도록 구성된 다수의 이 (38)를 갖는 픽커 롤 (36) 배열이 이용될 수 있다. 섬유 (32)의 시트 또는 매트 (40)가 이용될 때, 그것은 롤러 배열 (42)에 의해 픽커 롤 (36)에 공급된다. 픽커 롤 (36)의 이 (38)가 섬유의 매트를 독립된 흡수 섬유 (32)로 분리한 후, 개개의 섬유는 노즐 (44)을 통해 열가소성 중합체 섬유 스트림 쪽으로 운반된다. 하우징 (46)이 픽커 롤 (36)을 둘러싸고, 하우징 (46)과 픽커 롤 (36)의 이 (38) 표면 사이에 통로 또는 갭 (48)을 제공한다. 기체, 예를 들어 공기가 기체 덕트 (50)에 의해 픽커 롤 (36) 표면과 하우징 (48) 사이의 통로 또는 갭 (46)에 공급된다. 기체 덕트 (50)는 노즐 (44)과 갭 (48)의 연접부 (52)에서 통로 또는 갭 (46)에 들어갈 수 있다. 기체는 흡수 섬유 (32)를 노즐 (44)을 통해 운반하는 매질로 쓰이기에 충분한 양으로 공급된다. 또한, 덕트 (50)로부터 공급되는 기체는 픽커 롤 (36)의 이 (38)로부터 흡수 섬유 (32)를 제거할 때 보조 물질로도 쓰인다. 기체는 예를 들어 공기 송풍기(나타내지 않음) 같은 어떠한 통상의 배열에 의해서도 공급될 수 있다. 흡수 섬유를 처리하기 위해 첨가제 및/또는 다른 물질이 기체 스트림에 첨가되거나 또는 연행될 수 있다고 여긴다. 개개의 흡수 섬유 (32)는 대표적으로 흡수 섬유 (32)가 픽커 롤 (36)의 이 (38)를 떠나는 속도로 노즐 (44)을 통해 운반된다. 다시 말해서, 흡수 섬유 (32)는 픽커 롤 (36)의 이 (38)을 떠나서 노즐 (44)에 들어갈 때 일반적으로 픽커 롤 (36)의 이 (38)를 떠난 지점으로부터 크기 및 방향 둘 모두에서 그의 속도를 유지한다. 이러한 배열은 앤더슨(Anderson) 등의 미국 특허 제4,100,324호에 더 상세히 논의되어 있다.
요망되면, 이차 기체 스트림 (34)의 속도는 상이한 성질의 코폼 구조를 달성하도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 이차 기체 스트림의 속도가 그것이 충돌 대역 (30)에서 접촉할 때 열가소성 중합체 섬유 (20) 및 (21)의 각 스트림 (26) 및 (28)의 속도보다 크도록 조정될 때, 흡수 섬유 (32)는 코폼 부직 웹에 구배 구조로 포함된다. 즉, 흡수 섬유 (32)는 코폼 부직 웹의 바깥 표면에서보다 그의 바깥 표면들 사이에서 더 높은 농도를 가진다. 한편, 이차 기체 스트림 (34)의 속도가 충돌 대역 (30)에서 접촉할 때 열가소성 중합체 섬유 (20) 및 (21)의 각 스트림 (26) 및 (28)의 속도보다 작을 때는, 흡수 섬유 (32)가 코폼 부직 웹에 실질적으로 균질한 방식으로 포함된다. 즉, 흡수 섬유의 농도가 코폼 부직 웹 전체에 걸쳐 실질적으로 동일하다. 이것은 흡수 섬유의 저속 스트림을 열가소성 중합체 섬유의 고속 스트림 안으로 끌어들여서 와류 혼합을 증진하고 그 결과로 흡수 섬유의 일관된 분포를 초래하기 때문이다.
열가소성 중합체 섬유 (20),(21) 및 흡수 섬유 (32)의 복합 스트림 (56)을 코폼 부직 구조 (54)로 전환하기 위해, 수집 장치를 복합 스트림 (56)의 경로에 위치시킨다. 수집 장치는 도 1에서 화살표 (62)로 표시된 바와 같이 회전하는 롤러 (60)에 의해 구동되는 형성 표면 (58)(예를 들어, 벨트, 드럼, 와이어, 직물 등)일 수 있다. 열가소성 중합체 섬유 및 흡수 섬유의 융합된 스트림이 형성 표면 (58)의 표면 상에 섬유의 응집성 매트릭스로서 수집되어 코폼 부직 웹 (54)을 형성한다. 요망되면, 가까운 용융 멜트블로운 섬유들을 형성 표면 (58) 상에 끌어들이는 것을 돕기 위해 진공 상자(나타내지 않음)가 이용될 수 있다. 결과적으로 얻는 텍스처화된 코폼 구조 (54)는 응집성이고, 형성 표면 (58)으로부터 자기 지지 부직 물질로서 제거될 수 있다.
본 발명이 상기한 실시양태에 결코 제한되지 않는다는 점을 이해해야 한다. 대안적인 한 실시양태에서는, 예를 들어, 형성 표면의 이동 방향에 대해 실질적으로 횡단하는 방향으로 실질적으로 형성 표면 전체에 걸쳐 연장되는 제1 및 제2 멜트블로윙 다이 헤드가 이용될 수 있다. 마찬가지로, 다이 헤드는 실질적으로 수직 배치로, 즉, 형성 표면에 대해 수직으로 배열될 수 있고, 이렇게 함으로써, 이렇게 생성된 멜트블로운 섬유를 직접 형성 표면 상으로 아래로 불어 보낸다. 이러한 구성은 당 업계에 잘 알려져 있고, 예를 들어 던바 등의 미국 특허 출원 공개 제2007/0049153호에 더 상세히 기술되어 있다. 게다가, 상기 실시양태들은 상이한 크기의 섬유를 생성하기 위해 다수의 멜트블로윙 다이 헤드를 이용하지만, 또한 하나의 다이 헤드가 이용될 수도 있다. 이러한 방법의 한 예는 예를 들어 라식(Lassig) 등의 미국 특허 출원 공개 제2005/0136781호에 기술되어 있고, 이 문헌은 그 전문이 모든 목적으로 본원에 참고로 포함된다.
위에서 나타낸 바와 같이, 일부 경우에서는 텍스처화된 코폼 웹을 형성하는 것이 요망된다. 다시 도 1에 대해 설명하면, 예를 들어, 본 발명의 한 실시양태는 사실상 소공을 갖는 형성 표면 (58)을 이용하고, 이렇게 함으로써 섬유를 표면의 개구를 통해 끌어들일 수 있고, 형성 표면 (58)의 개구에 상응하는 물질 표면으로부터 돌출하는 차원성 천 유사 터프트 또는 오프셋을 형성할 수 있다. 소공을 갖는 표면은 섬유 중 일부의 침투를 위한 충분한 개구를 제공하는 어떠한 물질에 의해서도 제공될 수 있고, 예컨대 고침투성 형성 와이어에 의해 제공될 수 있다. 와이어 짜임 기하 및 가공 조건을 이용해서 물질의 텍스처 또는 오프셋을 변경할 수 있다. 특정 선택은 요망되는 피크 크기, 모양, 깊이, 표면 오프셋 "밀도"(즉, 단위 면적당 피크 또는 오프셋 수) 등에 의존할 것이다. 한 실시양태에서, 예를 들어, 와이어는 약 35% 내지 약 65%, 일부 실시양태에서는 약 40% 내지 약 60%, 일부 실시양태에서는 약 45% 내지 약 55%의 개방 면적을 가질 수 있다. 중요한 것은, 형성 표면은 요망되는 다중 텍스처화된 코폼 물질의 역텍스처를 가지는 표면을 포함한다. 또한, 형성 표면 변화는 교체 짜임 패턴, 교체 스트랜드 치수, 이형 코팅(예를 들어, 실리콘, 불소화학물질 등), 정적 소산 처리 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 게다가, 이용될 수 있는 다른 적당한 소공을 갖는 표면은 던바 등의 미국 특허 출원 공개 제2007/0049153호에 기술되어 있다.
이용되는 특정 텍스처화 방법과 상관없이, 본 발명의 멜트블로운 섬유에 의해 형성된 오프셋은 요망되는 모양 및 표면 윤곽을 보유할 수 있다. 즉, 멜트블로운 섬유가 상대적으로 느린 속도로 결정화하기 때문에, 멜트블로운 섬유는 형성 표면 상에 침착될 때 부드럽고, 이는 멜트블로운 섬유가 표면의 윤곽 위로 걸쳐져서 표면과 합치하는 것을 허용한다. 섬유가 결정화한 후, 이어서 섬유는 그 모양을 유지하고 오프셋을 형성할 수 있다. 결과적으로 얻어지는 오프셋의 크기 및 모양은 이용되는 형성 표면의 유형, 그 위에 침착된 섬유의 유형, 섬유를 형성 표면 상으로 및 형성 표면 안으로 끌어들이는 데 이용되는 와이어 아래 공기 진공의 부피, 및 다른 관련 요인에 의존한다. 예를 들어, 오프셋은 물질의 표면으로부터 약 0.25 ㎜ 내지 적어도 약 5 ㎜, 일부 실시양태에서는 약 0.5 ㎜ 내지 약 3 ㎜의 범위로 돌출할 수 있다. 일반적으로 말하면, 오프셋은 섬유로 채워지고, 따라서 닦기 및 스크러빙에 유용한 바람직한 탄력성을 가진다.
도 3 및 도 5에 대해 설명하면, 다중 텍스처를 갖는 코폼 웹 (100)은 제1 바깥 표면 (122) 및 제2 바깥 표면 (128)을 가진다. 바깥 표면 중 적어도 하나는 3 차원 표면 텍스처를 가진다. 코폼 웹 (100)이 코폼 웹의 연속 영역 (126)으로부터 연장되고 패턴 텍스처를 형성하는 적어도 하나의 오프셋 (124)을 포함하므로 코폼 웹 (100)은 텍스처화된다. 오프셋 (124)은 일반적으로 구름 모양으로 도시되지만, 오프셋 (124)은 다양한 뚜렷이 구별되는 기하학적 모양, 예를 들어 원, 정사각형, 타원, 활 모양, 선, 이랑 등 중 어느 것이라도 가질 수 있거나, 또는 오프셋은 어떠한 다른 뚜렷이 구별되는 모양, 예를 들어 구름, 곰, 스워시, 문자, 숫자 등의 모양일 수 있다.
적어도 하나의 오프셋 (124)은 오프셋의 상부 표면 (130)이 기초 텍스처 (132)를 포함하므로 그 자체가 텍스처화된 상부 표면 (130)을 포함한다. 도 3은 상부 표면 (130)에서 함몰된 정사각형 (142)을 형성하는 융기된 교차선 (140)을 포함하는 기초 텍스처 (132)를 도시하지만, 오프셋의 표면 상의 기초 텍스처는 어떠한 독특한 텍스처도 포함할 수 있고, 예를 들어 잔털 모양 텍스처, 울퉁불퉁한 텍스처, 평평한 텍스처, 압흔 텍스처, 와이어 텍스처, 딤플, 원형 딤플, 정사각형 딤플, 피라미드, 역피라미드, 역딤플, 타원, 활 모양, 선, 이랑, 교차한 이랑, 채널, 다른 3 차원 텍스처 등을 포함할 수 있다. 일부 바람직한 실시양태에서, 기초 텍스처 (132)는 평평한 텍스처와 상이한 텍스처이다. 융기된 교차선 (140)은 어떠한 적당한 폭도 가질 수 있고, 예를 들어, 그 폭은 약 0.5 ㎜ 내지 약 12 ㎜, 또는 약 1 ㎜ 내지 약 8 ㎜, 또는 약 2 ㎜ 내지 약 5 ㎜의 범위일 수 있다. 함몰된 정사각형 (142)은 어떠한 적당한 변 길이도 가질 수 있고, 예를 들어, 변 길이는 약 0.5 ㎜ 내지 약 12 ㎜, 또는 약 0.5 ㎜ 내지 약 8 ㎜, 또는 약 0.5 ㎜ 내지 약 5 ㎜의 범위일 수 있다.
적어도 하나의 오프셋 (124)은 오프셋 (124)의 상부 표면 (130)과 연속 영역 (126)의 표면 사이에 위치하는 오프셋 측벽 (136)을 포함한다. 오프셋 측벽 (136)은 벽 텍스처 (138)를 포함한다. 벽 텍스처 (138)는 기초 텍스처 (132)와 상이할 수 있거나 또는 상이하지 않을 수 있다. 도 3은 벽 (136)에 채널 (146)을 포함하는 벽 텍스처 (138)를 도시하지만, 벽 텍스처 (138)는 어떠한 독특한 텍스처도 포함할 수 있고, 예를 들어 잔털 모양 텍스처, 울퉁불퉁한 텍스처, 평평한 텍스처, 압흔 텍스처, 와이어 텍스처, 딤플, 원형 딤플, 정사각형 딤플, 피라미드, 역피라미드, 채널, 각진 채널, 교차 채널, 선, 이랑, 교차한 이랑, 다른 3 차원 텍스처 등을 포함할 수 있다. 일부 바람직한 실시양태에서, 벽 텍스처 (138)는 평평한 텍스처와 상이한 텍스처이다. 채널 (146)은 어떠한 적당한 폭도 가질 수 있고, 예를 들어, 그 폭은 약 0.5 ㎜ 내지 약 12 ㎜, 또는 약 1 ㎜ 내지 약 8 ㎜, 또는 약 1 ㎜ 내지 약 5 ㎜의 범위일 수 있다.
도 4에 대해 설명하면, 도 3에 도시된 텍스처화된 코폼 (100)을 형성하는 데 유용한 전형적인 형성 표면 (200)을 나타낸다. 형성 표면 (200)은 형성 표면 (200) 위에서 형성되는 텍스처화된 코폼 물질의 기초 텍스처에 상응하는 제1 텍스처 (204)를 형성하는 상부 표면 (203)을 갖는 하부 형성 부재 (202)를 포함한다. "상응하는" 또는 "상응한다"는 형성 표면 (200) 위에서 형성되는 코폼 물질에 요망되는 텍스처가 형성되도록 하는 거울상 텍스처를 의미한다. 형성 표면 (200) 위에서 형성된 텍스처화된 코폼 물질의 오프셋에 상응하는 하나 이상의 보이드 (208)를 형성하는 상부 형성 부재 (206)가 하부 형성 표면 (202) 위에 놓인다. 상부 형성 부재 (206)의 보이드 (208) 배열은 형성 표면 (200) 위에서 형성된 텍스처화된 코폼 물질의 패턴 텍스처에 상응한다. 추가로, 보이드 (208)는 형성 표면 (200) 위에서 형성된 텍스처화된 코폼 물질의 오프셋 측벽에 상응하는 상부 형성 부재 측벽 (210)에 의해 형성된다. 상부 형성 부재 측벽 (210)은 형성 표면 (200) 위에서 형성된 텍스처화된 코폼 물질의 벽 텍스처에 상응하는 상부 형성 부재 측벽 텍스처 (212)를 포함한다. 추가로, 상부 형성 부재 (206)는 형성 표면 (200) 위에서 형성된 텍스처화된 코폼 물질의 보조 텍스처에 상응하는 상부 표면 텍스처(나타내지 않음)를 포함할 수 있는 상부 표면 (214)을 포함한다. 하부 형성 부재 (202) 및 상부 형성 부재 (206)는 독립된 부재일 수 있거나 또는 하나의 접경 부재일 수 있다.
도 6에 대해 설명하면, 다중 텍스처를 갖는 코폼 웹 (600)은 제1 바깥 표면 (622) 및 제2 바깥 표면 (628)을 가진다. 바깥 표면 중 적어도 하나는 3 차원 표면 텍스처를 가진다. 코폼 웹 (600)이 코폼 웹의 연속 영역 (626)으로부터 연장되고 패턴 텍스처를 형성하는 적어도 하나의 오프셋 (624)을 포함하므로 코폼 웹 (600)은 텍스처화된다. 오프셋 (624)은 일반적으로 구름 모양인 것으로 도시되지만, 오프셋 (624)은 다양한 뚜렷이 구별되는 기하학적 모양 중 어느 것도 가질 수 있고, 예를 들어, 원, 정사각형, 타원, 활 모양, 선, 이랑 등을 가질 수 있거나, 또는 오프셋은 어떠한 다른 뚜렷이 구별되는 모양일 수 있고, 예를 들어 구름, 곰, 스워시, 문자, 숫자 등의 모양일 수 있다.
적어도 하나의 오프셋 (624)은 오프셋의 상부 표면 (630)이 기초 텍스처 (632)를 포함하므로 그 자체가 텍스처화된 상부 표면 (630)을 포함한다. 도 6은 상부 표면 (630)에 채널 (642)을 형성하는 융기된 이랑 (640)을 포함하는 기초 텍스처 (632)를 도시하지만, 오프셋의 표면 상의 기초 텍스처는 어떠한 독특한 텍스처도 포함할 수 있고, 예를 들어 잔털 모양 텍스처, 울퉁불퉁한 텍스처, 평평한 텍스처, 압흔 텍스처, 와이어 텍스처, 딤플, 원형 딤플, 정사각형 딤플, 피라미드, 역피라미드, 역딤플, 타원, 활 모양, 선, 이랑, 교차한 이랑, 채널, 다른 3 차원 텍스처 등을 포함할 수 있다. 일부 바람직한 실시양태에서, 기초 텍스처 (632)는 평평한 텍스처와 상이한 텍스처이다. 융기된 이랑 (640)은 어떠한 적당한 폭도 가질 수 있고, 예를 들어, 그 폭은 약 0.5 ㎜ 내지 약 12 ㎜, 또는 약 1 ㎜ 내지 약 8 ㎜, 또는 약 2 ㎜ 내지 약 5 ㎜의 범위일 수 있다. 융기된 이랑 (640)은 어떠한 적당한 높이도 가질 수 있고, 예를 들어, 높이는 약 0.5 ㎜ 내지 약 12 ㎜, 또는 약 0.5 ㎜ 내지 약 8 ㎜, 또는 약 0.5 ㎜ 내지 약 5 ㎜의 범위일 수 있다. 채널 (642)은 어떠한 적당한 폭도 가질 수 있고, 예를 들어, 폭은 약 1 ㎜ 내지 약 25 ㎜, 또는 약 2 ㎜ 내지 약 15 ㎜, 또는 약 3 ㎜ 내지 약 10 ㎜의 범위일 수 있다.
적어도 하나의 오프셋 (624)은 오프셋 (624)의 상부 표면 (630)과 연속 영역 (626)의 표면 사이에 위치하는 오프셋 측벽 (636)을 포함한다. 오프셋 측벽 (636)은 벽 텍스처 (638)를 포함한다. 벽 텍스처 (638)는 기초 텍스처 (632)와 상이할 수 있거나 또는 상이하지 않을 수 있다. 도 6은 벽 (636)에 교차 채널 (646)을 포함하는 벽 텍스처 (638)를 도시하지만, 벽 텍스처 (638)는 어떠한 독특한 텍스처도 포함할 수 있고, 예를 들어 잔털 모양 텍스처, 울퉁불퉁한 텍스처, 평평한 텍스처, 압흔 텍스처, 와이어 텍스처, 딤플, 원형 딤플, 정사각형 딤플, 피라미드, 역피라미드, 채널, 각진 채널, 교차 채널, 선, 이랑, 교차한 이랑, 다른 3 차원 텍스처 등을 포함할 수 있다. 일부 바람직한 실시양태에서, 벽 텍스처 (638)는 평평한 텍스처와 상이한 텍스처이다. 폐쇄된 채널 (646)은 어떠한 적당한 폭도 가질 수 있고, 예를 들어, 그 폭은 약 0.5 ㎜ 내지 약 3 ㎜, 또는 약 1 ㎜ 내지 약 2 ㎜의 범위일 수 있다.
도 7에 대해 설명하면, 다중 텍스처를 갖는 코폼 웹 (700)은 제1 바깥 표면 (722) 및 제2 바깥 표면 (728)을 가진다. 바깥 표면 중 적어도 하나는 3 차원 표면 텍스처를 가진다. 코폼 웹 (700)이 코폼 웹의 연속 영역 (726)으로부터 연장되고 패턴 텍스처를 형성하는 적어도 하나의 오프셋 (724)을 포함하므로 코폼 웹 (700)은 텍스처화된다. 오프셋 (724)은 일반적으로 둥근 것으로 도시되지만, 오프셋 (724)은 다양한 뚜렷이 구별되는 기하학적 모양, 예를 들어 원, 정사각형, 타원, 활 모양, 선, 이랑 등 중 어느 것이라도 가질 수 있거나, 또는 오프셋은 어떠한 다른 뚜렷이 구별되는 모양, 예를 들어 구름, 곰, 스워시, 문자, 숫자 등의 모양일 수 있다.
적어도 하나의 오프셋 (724)은 오프셋의 상부 표면 (730)이 기초 텍스처 (732)를 포함하므로 그 자체가 텍스처화된 상부 표면 (730)을 포함한다. 도 7은 상부 표면 (730)에 딤플 (740)을 포함하는 기초 텍스처 (732)를 도시하지만, 오프셋의 표면 상의 기초 텍스처는 어떠한 독특한 텍스처도 포함할 수 있고, 예를 들어 잔털 모양 텍스처, 울퉁불퉁한 텍스처, 평평한 텍스처, 압흔 텍스처, 와이어 텍스처, 딤플, 원형 딤플, 정사각형 딤플, 피라미드, 역피라미드, 역딤플, 타원, 활 모양, 선, 이랑, 교차한 이랑, 교차한 이랑, 채널, 다른 3 차원 텍스처 등을 포함할 수 있다. 일부 바람직한 실시양태에서, 기초 텍스처 (732)는 평평한 텍스처와 상이한 텍스처이다. 딤플 (740)은 어떠한 적당한 깊이도 가질 수 있고, 예를 들어, 깊이는 약 0.5 ㎜ 내지 약 10 ㎜, 또는 약 1 ㎜ 내지 약 8 ㎜, 또는 약 2 ㎜ 내지 약 5 ㎜의 범위일 수 있다. 딤플 (740)은 어떠한 적당한 폭도 가질 수 있고, 예를 들어, 그 폭은 약 0.5 ㎜ 내지 약 12 ㎜, 또는 약 1 ㎜ 내지 약 8 ㎜, 또는 약 1 ㎜ 내지 약 5 ㎜의 범위일 수 있다.
또한, 텍스처화된 코폼 (700)은 오프셋 (724)을 둘러싸는 연속 영역 (726) 상에 형성된 보조 텍스처 (734)를 포함한다. 도 7은 융기된 이랑 (742)의 보조 텍스처 (734)를 도시하지만, 연속 영역 (726)의 표면 상의 보조 텍스처 (734)는 어떠한 독특한 텍스처도 포함할 수 있고, 예를 들어 잔털 모양 텍스처, 울퉁불퉁한 텍스처, 평평한 텍스처, 압흔 텍스처, 와이어 텍스처, 딤플, 원형 딤플, 정사각형 딤플, 피라미드, 역피라미드, 역딤플, 타원, 활 모양, 선, 이랑, 교차한 이랑, 채널, 다른 3 차원 텍스처 등을 포함할 수 있다. 보조 텍스처 (734)는 기초 텍스처 (732)와 상이할 수 있거나 또는 상이하지 않을 수 있다. 일부 바람직한 실시양태에서, 보조 텍스처 (734)는 평평한 텍스처와 상이한 텍스처이다. 융기된 이랑 (742)은 어떠한 적당한 폭도 가질 수 있고, 예를 들어, 폭은 약 0.5 ㎜ 내지 약 12 ㎜, 또는 약 1 ㎜ 내지 약 8 ㎜, 또는 약 2 ㎜ 내지 약 5 ㎜의 범위일 수 있다. 융기된 이랑 (742)은 어떠한 적당한 높이도 가질 수 있고, 예를 들어, 그 높이는 약 0.5 ㎜ 내지 약 12 ㎜, 또는 약 0.5 ㎜ 내지 약 8 ㎜, 또는 약 0.5 ㎜ 내지 약 5 ㎜의 범위일 수 있다. 융기된 이랑 (742)은 인접하는 이랑 사이에 어떠한 적당한 간격도 가질 수 있고, 예를 들어, 간격은 약 1 ㎜ 내지 약 25 ㎜, 또는 약 2 ㎜ 내지 약 15 ㎜, 또는 약 3 ㎜ 내지 약 10 ㎜의 범위일 수 있다.
적어도 하나의 오프셋 (724)은 오프셋 (724)의 상부 표면 (730)과 연속 영역 (726)의 표면 사이에 위치하는 오프셋 측벽 (736)을 포함한다. 오프셋 측벽 (736)은 벽 텍스처 (738)를 포함한다. 벽 텍스처 (738)는 기초 텍스처 (732)와 상이할 수 있거나 또는 상이하지 않을 수 있다. 게다가, 벽 텍스처 (738)는 보조 텍스처 (734)와 상이할 수 있거나 또는 상이하지 않을 수 있다. 도 7은 기둥 (744)을 포함하는 벽 텍스처 (738)를 도시하지만, 벽 텍스처 (738)는 어떠한 독특한 텍스처도 포함할 수 있고, 예를 들어 잔털 모양 텍스처, 울퉁불퉁한 텍스처, 평평한 텍스처, 압흔 텍스처, 와이어 텍스처, 딤플, 원형 딤플, 정사각형 딤플, 피라미드, 역피라미드, 채널, 각진 채널, 교차 채널, 선, 이랑, 교차 이랑, 다른 3 차원 텍스처 등을 포함할 수 있다. 일부 바람직한 실시양태에서, 벽 텍스처 (738)는 평평한 텍스처와 상이한 텍스처이다. 기둥 (744)은 어떠한 적당한 폭도 가질 수 있고, 예를 들어, 그 폭은 약 0.5 ㎜ 내지 약 12 ㎜, 또는 약 1 ㎜ 내지 약 8 ㎜, 또는 약 1 ㎜ 내지 약 5 ㎜의 범위일 수 있다.
코폼 웹의 텍스처화된 바깥 표면(들)에서의 3 차원성의 크기의 지표는 피크 대 밸리 비이고, 이것은 코폼 웹의 전체 두께를 연속 영역 위의 오프셋의 높이로 나눈 비로 계산된다. 코폼 웹은 대표적으로 약 1.1 내지 약 15, 일부 실시양태에서는 약 1.15 내지 약 10, 일부 실시양태에서는 약 1.2 내지 약 5의 피크 대 밸리 비를 가진다. 오프셋의 수 및 배열은 요망되는 최종 용도에 의존해서 폭넓게 다양할 수 있다. 더 촘촘하게 텍스처화된 특별한 실시양태에서, 텍스처화된 코폼 웹은 약 2 내지 약 70 개 오프셋/㎠, 다른 실시양태에서는 약 5 내지 약 50 개 오프셋/㎠을 가질 수 있다. 덜 촘촘하게 텍스처화된 일부 실시양태에서, 텍스처화된 코폼 웹은 약 100 내지 약 20000 개 오프셋/㎡, 추가의 실시양태에서는 약 200 내지 약 10000 개 오프셋/㎡을 가질 수 있다.
또한, 텍스처화된 코폼 웹은 오프셋 반대쪽에 있는 웹의 면에 3 차원 텍스처를 포함할 수 있다. 이것은 오프셋 반대쪽에 있는 웹의 면이 물질의 반대쪽 표면의 오프셋들 사이에 위치하는 보조 오프셋을 나타내는 "미러링"(mirroring) 때문에 특히 더 낮은 기초 중량 물질, 예컨대 약 70 g/㎡ 미만의 기초 중량을 갖는 물질의 경우에 해당될 것이다. 이 경우, 상기한 바와 같이 두 바깥 표면에 대해 밸리 깊이를 측정한 후 함께 더해서 전체 물질 밸리 깊이를 결정한다.
일부 실시양태에서, 다양한 텍스처는 코폼 물질 안으로 유체의 흡수를 돕도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 딤플 또는 압흔을 포함하는 기초 또는 보조 텍스처는 유체를 수집하고 흡수를 증진하는 경향이 있을 수 있다. 또 다른 예로서, 채널, 기둥 또는 다른 선형 텍스처를 포함하는 측벽 텍스처는 오프셋 측벽 아래로 액체의 흐름을 증진할 수 있다. 추가의 한 예로서, 채널, 댐, 선, 선형 텍스처 등을 포함하는 기초 또는 보조 텍스처는 코폼 부직 물질의 표면을 가로질러서 액체 흐름을 증진할 수 있다.
코폼 부직 물질의 여러 표면에서 본원에 기술된 다양한 텍스처들이 혼합되고 매칭될 수 있다는 것을 인식해야 한다. 예를 들어, 기초 텍스처가 보조 텍스처 또는 측벽 텍스처로서 이용될 수 있고, 보조 텍스처가 기초 텍스처 또는 측벽 텍스처로서 이용될 수 있고, 측벽 텍스처가 기초 텍스처 또는 보조 텍스처로서 이용될 수 있다. 보조 텍스처는 기초 텍스처와 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 또한, 보조 텍스처는 벽 텍스처와 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 기초 텍스처는 보조 텍스처와 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 또한, 기초 텍스처는 벽 텍스처와 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 벽 텍스처는 보조 텍스처와 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 또한, 벽 텍스처는 기초 텍스처와 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
V. 물품
코폼 부직 웹은 폭넓고 다양한 물품에 이용될 수 있다. 예를 들어, 웹은 물 또는 다른 유체를 흡수할 수 있는 "흡수용품"에 포함될 수 있다. 일부 흡수용품의 예는 개인위생 흡수용품, 예컨대 기저귀, 배변연습용 팬츠, 흡수 언더팬츠, 실금자 용품, 여성 위생 제품(예를 들어, 생리대), 수영복, 아기용 와이프, 장갑 와이프 등; 의료용 흡수용품, 예컨대 가먼트, 개창술용 물질, 언더패드, 침대 패드, 붕대, 흡수 드레이프, 및 의료용 와이프; 음식 서비스 와이퍼; 의류용품; 파우치 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 이러한 물품 형성에 적당한 물질 및 방법은 당 업계 숙련자에게 잘 알려져 있다.
본 발명의 한 특별한 실시양태에서는, 코폼 웹을 이용해서 와이프를 형성한다. 와이프는 코폼 웹으로 전부 형성될 수 있거나 또는 그것은 다른 물질, 예컨대 필름, 부직 웹(예를 들어, 스펀본드 웹, 멜트블로운 웹, 카디드 웹 물질, 다른 코폼 웹, 에어레이드 웹 등), 종이 제품 등을 함유할 수 있다. 한 실시양태에서는, 예를 들어, 코팩츠(Kopacz)의 미국 특허 출원 공개 제2007/0065643호에 기술된 바와 같이 2 개의 텍스처화된 코폼 웹 층을 함께 적층해서 와이프를 형성할 수 있고, 이 문헌은 그 전문이 모든 목적으로 본원에 참고로 포함된다. 이러한 실시양태에서는, 층들 중 하나 또는 둘 모두가 본 발명의 코폼 웹으로부터 형성될 수 있다. 또 다른 실시양태에서는, 사용자 손과 와이프에 적용된 축축하게 하는 또는 흠뻑 적시는 액체 사이에 어느 일정 양의 분리를 제공하는 것이 요망될 수 있거나, 또는 와이프가 마른 와이퍼로서 제공되는 경우에는, 사용자 손과 사용자가 치우는 엎질러진 액체 사이에 분리를 제공하는 것이 요망될 수 있다. 이러한 경우, 물리적 분리를 제공하고/하거나 액체 배리어 성질을 제공하기 위해 코폼 웹의 표면에 추가의 부직 웹 또는 필름이 적층될 수 있다. 또한, 엎질러진 액체를 더 많이 흡수할 목적으로 또는 와이프에 더 큰 액체 용량을 제공할 목적으로 흡수용량을 증가시키기 위해 다른 섬유 웹이 포함될 수 있다. 이러한 추가 물질이 이용될 때, 그것은 당 업계 숙련자에게 알려진 어떠한 방법을 이용해서도, 예컨대 열 또는 접착제 적층 또는 면대면 접촉 관계로 놓인 개개의 물질과의 결합에 의해서 코폼 웹에 부착될 수 있다. 와이프 형성에 이용되는 물질 또는 방법과 상관없이, 와이프의 기초 중량은 대표적으로 약 20 내지 약 200 gsm(grams per square meter), 일부 실시양태에서는 약 35 내지 약 100 gsm이다. 낮은 기초 중량을 갖는 제품은 경작업용(light duty) 와이프로 이용하기에 특히 매우 적합할 수 있고, 반면, 높은 기초 중량을 갖는 생성물은 산업용 와이프로서 이용하기에 더 적합할 수 있다.
와이프는 일반적으로 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형 또는 불규칙 모양을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 모양을 취할 수 있다. 각 개개의 와이프를 접힌 구성으로 배열하여 하나씩 차곡차곡 쌓아서 젖은 와이프 스택을 제공할 수 있다. 이러한 접힌 구성은 당 업계 숙련자에게 잘 알려져 있고, c-접힘, z-접힘, 사등분 접힘 구성 등을 포함한다. 예를 들어, 와이프는 약 2.0 내지 약 80.0 ㎝, 일부 실시양태에서는 약 10.0 내지 약 25.0 ㎝의 펼친 길이를 가질 수 있다. 마찬가지로, 와이프는 약 2.0 내지 약 80.0 ㎝, 일부 실시양태에서는 약 10.0 내지 약 25.0 ㎝의 펼친 폭을 가질 수 있다. 접힌 와이프의 스택을 용기, 예컨대 플라스틱 컵 내부에 놓아서 최종적으로 소비자에게 판매하기 위한 와이프 포장을 제공할 수 있다. 대안적으로, 와이프는 분배를 위해 스택으로 배열되거나 또는 롤로 감길 수 있는 각 와이프 사이에 천공구멍을 가지는 연속 물질 스트립을 포함할 수 있다. 와이프를 전달하기 위한 다양한 적당한 분배기, 용기 및 시스템은 벅츠윈스키(Bcuzwinski) 등의 미국 특허 제5,785,179호, 잰더(Zander)의 미국 특허 제5,964,351호, 잰더의 미국 특허 제6,030,331호, 헤이네스(Haynes) 등의 미국 특허 제6,158,614호, 후앙(Huang) 등의 미국 특허 제6,269,969호, 후앙 등의 미국 특허 제6,269,970호, 및 뉴맨(Newman) 등의 미국 특허 제6,273,359호에 기술되어 있고, 이들 문헌은 그 전문이 모든 목적으로 본원에 참고로 포함된다.
본 발명의 일부 실시양태에서는, 와이프가 세정, 소독, 살균 등을 위한 액체 용액을 함유하므로 "젖은" 또는 "미리 축축한" 와이프이다. 특정 액체 용액이 중요하지는 않고, 크르지식(Krzysik) 등의 미국 특허 제6,440,437호, 애먼드슨(Amundson) 등의 미국 특허 제6,028,018호, 콜(Cole)의 미국 특허 제5,888,524호, 윈(Win) 등의 미국 특허 제5,667,635호, 및 코팩츠(Kopacz) 등의 미국 특허 제5,540,332호에 더 상세히 기술되어 있고, 이들 문헌은 그 전문이 모든 목적으로 본원에 참고로 포함된다. 이용되는 액체 용액의 양은 이용되는 와이프 물질의 유형, 와이프 보관에 이용되는 용기의 유형, 세정 제제의 성질 및 와이프의 요망되는 최종 용도에 의존할 수 있다. 일반적으로, 각 와이프는 와이프의 건조 중량을 기준으로 약 150 내지 약 600 중량%, 바람직하게는 약 300 내지 약 500 중량%의 액체 용액을 함유한다.
본 발명을 그의 구체적인 실시양태와 관련해서 상세히 기술하였지만, 당 업계 숙련자는 상기 내용을 이해할 때 이들 실시양태에 대한 변경, 변화 및 등가물을 쉽게 생각해낼 수 있다는 것을 인식할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위 및 그의 등가물의 범위로 평가해야 한다.

Claims (20)

  1. 멜트블로운 섬유의 매트릭스 및 흡수 물질을 포함하는 코폼 부직 웹으로서, 상기 매트릭스가 연속 영역 및 다수의 오프셋 영역을 포함하고, 오프셋 영역이 연속 영역으로부터 연장되고, 오프셋 영역이 오프셋 영역의 표면 상에 기초 텍스처를 형성하고, 추가로, 연속 영역이 기초 텍스처와 상이한 보조 텍스처를 형성하는 코폼 부직 웹.
  2. 제1항에 있어서, 연속 영역의 두께가 약 0.01 ㎜ 내지 약 1.0 ㎜인 코폼 부직 웹.
  3. 제1항에 있어서, 연속 영역의 밀도가 오프셋 영역의 밀도와 실질적으로 같은 코폼 부직 웹.
  4. 제1항에 있어서, 오프셋 영역이 제1 면으로부터 약 0.01 ㎜ 내지 약 1.0 ㎜ 연장된 코폼 부직 웹.
  5. 제1항에 있어서, 오프셋 영역이 기초 텍스처와 상이한 측벽 텍스처를 갖는 측벽을 포함하는 코폼 부직 웹.
  6. 제5항에 있어서, 측벽 텍스처가 보조 텍스처와 상이한 코폼 부직 웹.
  7. 제1항에 있어서, 기초 텍스처 및 보조 텍스처가 잔털 모양 텍스처, 울퉁불퉁한 텍스처, 평평한 텍스처, 압흔 텍스처, 와이어 텍스처, 딤플, 원형 딤플, 정사각형 딤플, 피라미드, 역피라미드, 역딤플, 타원, 활 모양, 선, 이랑 및 채널로 이루어진 군으로부터 선택되는 코폼 부직 웹.
  8. 제1항에 있어서, 멜트블로운 섬유가 약 60 몰% 내지 약 99.5 몰%의 프로필렌 함량 및 약 0.5 몰% 내지 약 40 몰%의 α-올레핀 함량을 갖는 적어도 하나의 프로필렌/α-올레핀 공중합체를 함유하는 열가소성 조성물을 포함하고, 공중합체가 추가로 약 0.86 내지 약 0.90 g/㎤의 밀도를 가지고, 조성물이 ASTM 시험 방법 D1238-E에 따라서 230 ℃에서 결정된 약 120 내지 약 6000 g/10 분의 용융 유속을 가지는 코폼 부직 웹.
  9. 제8항에 있어서, α-올레핀이 에틸렌을 포함하는 코폼 부직 웹.
  10. 제8항에 있어서, 프로필렌이 공중합체의 약 85 몰% 내지 약 98 몰%를 구성하고, α-올레핀이 공중합체의 약 2 몰% 내지 약 15 몰%를 구성하는 코폼 부직 웹.
  11. 제8항에 있어서, 공중합체가 약 0.861 내지 약 0.89 g/㎤, 바람직하게는 약 0.862 내지 약 0.88 g/㎤의 밀도를 가지는 코폼 부직 웹.
  12. 제1항에 있어서, 흡수 물질이 펄프 섬유를 함유하는 코폼 부직 웹.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 코폼 부직 웹을 포함하는 와이프.
  14. 제13항에 있어서, 와이프가 와이프의 건조 중량을 기준으로 약 150 내지 약 600 중량%의 액체 용액을 함유하는 와이프.
  15. 멜트블로운 섬유의 매트릭스 및 흡수 물질을 포함하는 코폼 부직 웹으로서, 상기 매트릭스가 연속 영역 및 다수의 오프셋 영역을 포함하고, 오프셋 영역이 연속 영역으로부터 연장되고, 오프셋 영역이 상부 표면 및 측벽을 포함하고, 추가로, 상부 표면이 기초 텍스처를 형성하고, 측벽이 기초 텍스처와 상이한 측벽 텍스처를 형성하는 코폼 부직 웹.
  16. 제15항에 있어서, 연속 영역이 기초 텍스처와 상이한 보조 텍스처를 갖는 표면을 형성하는 코폼 부직 웹.
  17. 제16항에 있어서, 기초 텍스처 및 보조 텍스처가 잔털 모양 텍스처, 울퉁불퉁한 텍스처, 평평한 텍스처, 압흔 텍스처, 와이어 텍스처, 딤플, 원형 딤플, 정사각형 딤플, 피라미드, 역피라미드, 역딤플, 타원, 활 모양, 선, 이랑, 교차된 이랑 및 채널로 이루어진 군으로부터 선택되는 코폼 부직 웹.
  18. 제15항에 있어서, 측벽 텍스처가 잔털 모양 텍스처, 울퉁불퉁한 텍스처, 평평한 텍스처, 압흔 텍스처, 와이어 텍스처, 딤플, 원형 딤플, 정사각형 딤플, 피라미드, 역피라미드, 채널, 각진 채널, 교차 채널, 선, 이랑 및 교차 이랑으로 이루어진 군으로부터 선택되는 코폼 부직 웹.
  19. 제15항에 있어서, 연속 영역의 밀도가 오프셋 영역의 밀도와 실질적으로 같은 코폼 부직 웹.
  20. 멜트블로운 섬유의 매트릭스 및 흡수 물질을 포함하는 코폼 부직 웹으로서, 상기 매트릭스가 연속 영역 및 다수의 오프셋 영역을 포함하고, 오프셋 영역이 연속 영역으로부터 연장되고, 오프셋 영역이 기초 텍스처를 형성하는 상부 표면 및 기초 텍스처와 상이한 측벽 텍스처를 형성하는 측벽을 포함하고, 추가로, 연속 영역이 기초 텍스처와 상이한 보조 텍스처를 형성하는 코폼 부직 웹.
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