KR20160147939A - 통기성, 탄성 필름 라미네이트를 제조하는 방법 및 이로부터 유래되는 물품 - Google Patents

통기성, 탄성 필름 라미네이트를 제조하는 방법 및 이로부터 유래되는 물품 Download PDF

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KR20160147939A
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elastic film
breathable
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KR1020167033039A
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토드 엘 넬슨
로버트 이 앤드류스
윌리암 에이치 주니어 시코르스키
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

통기성, 탄성 필름 라미네이트를 제조하는 방법으로서, 탄성 필름을 제1 방향으로 연신시키는 단계, 필름이 연신된 상태에서 필름에 적어도 하나의 부직 웨브를 스폿 용접하는 단계, 및 필름 라미네이트를 제2 방향으로 연신시켜 필름 내에 개구를 생성하는 단계를 포함하는, 방법. 이 방법으로부터 유래되는 물품이 또한 기술된다.

Description

통기성, 탄성 필름 라미네이트를 제조하는 방법 및 이로부터 유래되는 물품{METHOD OF MAKING BREATHABLE, ELASTIC FILM LAMINATES AND ARTICLES DERIVED THEREFROM}
본 개시는 통기성, 탄성 필름 라미네이트(laminate)를 제조하는 방법, 및 이로부터 유래되는 통기성, 탄성 필름 라미네이트에 관한 것이다. 본 개시는 또한 기저귀, 용변 연습용 팬티, 성인 실금 장치, 부티(booty) 및 의복과 같은 개인 케어 제품에서의, 그러한 통기성, 탄성 필름 라미네이트의 사용에 관한 것이다.
탄성 필름은 보통 개인 케어 제품을 신체의 윤곽에 맞추어 더 잘 형상화시키기 위해 개인 케어 제품에 통합된다. 탄성 필름은 예를 들어 기저귀의 허리 및 다리 영역, 용변 연습용 팬티의 측부 패널, 및 일회용 가운의 커프스에 사용될 수 있다. 탄성 필름은 어느 정도 끈적거리는 경향이 있기 때문에, 처리와 촉감을 개선하기 위해 부직포 층(nonwoven layer)과 같은 하나 이상의 웨브 층(web layer)을 탄성 필름에 적용하는 것이 일반적이다. 전형적으로, 부직포 층은 연신된 상태(stretched state)에서 탄성 필름에 결합된다. 탄성 필름이 복원되도록 허용될 때, 부직포 층이 모이거나 주름지어져 연신 방향으로 탄성 필름 라미네이트를 생성한다.
그러한 라미네이트의 불리한 점 중 하나는 통기성의 결여이다. 웨브 층이 종종 공기 투과성이지만, 필름은 전형적으로 그렇지 않다. 통기성을 향상시키는 방법은 정합성(conformity) 및 편안함 둘 모두가 중요한 개인 케어 산업에서 특별한 가치를 갖는다.
본 개시는 통기성, 탄성 필름 라미네이트에 관한 것이다.
일 실시예에서, 본 개시는 통기성, 탄성 필름 라미네이트를 제조하는 방법으로서, 제1 표면과 제1 표면 반대편의 제2 표면을 갖춘 탄성 필름을 제공하는 단계, 필름을 제1 방향으로 연신(stretching)시키는 단계, 필름이 제1 방향으로 연신되는 동안 필름의 제1 표면에 부직 웨브(nonwoven web)를 스폿 용접(spot welding)하여 다수의 용접 부위를 갖는 필름 라미네이트를 생성하는 단계, 및 필름 라미네이트를 제2 방향으로 연신시켜 필름 내에 개구를 생성하는 단계를 포함하는, 방법을 제공한다.
다른 실시예에서, 본 개시는 물품으로서, 제1 표면과 제1 표면 반대편의 제2 표면을 갖춘 탄성 필름, 다수의 용접 부위에서 필름의 제1 표면에 라미네이팅된 부직 웨브, 및 용접 부위 중 적어도 일부와 관련되는 탄성 필름 내의 개구 - 각각의 개구는 단일 용접 부위의 주연부(periphery)로부터 외향으로 주로 단일 방향으로 연장됨 - 를 포함하는, 물품을 제공한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "스폿 용접" 및 이의 변형은 2가지 이상의 재료를 작은 영역 또는 스폿에서 열 및/또는 압력의 인가에 의해 함께 접합시키는 것을 지칭한다. 스폿 용접 방법은 초음파 용접, 가열 엠보싱, 레이저 용접 및 고압 용접을 포함한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "활성화시키다", "활성화" 및 이들의 변형은 재료의 적어도 일부분에 탄성을 부여하도록 재료가 기계적으로 변형되게 하는 공정을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "복원되다" 및 이의 변형은 편의력(biasing force)의 인가에 의한 재료의 연신 후에 편의력의 종료 시 연신된 재료의 수축을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "기계 방향" 또는 "MD"는 필름 라미네이트의 제조 중에 진행하는 연속적인 필름 및/또는 웨브의 방향을 지칭한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "횡단 방향" 또는 "CD"는 기계 방향에 본질적으로 수직인 방향을 지칭한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "구비하는", "포함하는", 또는 "갖는" 및 이들의 변형은 그 앞에 열거된 항목 및 그의 등가물뿐만 아니라 추가의 항목을 포괄한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "제1", "제2" 등은 단지 요소들이 서로 관련될 때 그것들을 설명하기 위해 사용되고, 결코 물품 또는 장치의 특정 배향을 언급하도록, 물품 또는 장치의 필요한 또는 요구되는 배향을 지시하거나 암시하도록, 또는 본 명세서에 기술된 물품 또는 장치가 사용, 장착, 표시, 또는 사용 시 위치될 방법을 지정하도록 의도되지 않는다.
모든 수치 범위는, 달리 언급되지 않는다면, 그의 종점(endpoint)들 및 종점들 사이의 정수가 아닌 값들을 포함한다.
본 개시의 상기 개요는 본 개시의 각각의 개시된 실시예 또는 모든 구현예를 기술하고자 하는 것은 아니다. 하기 설명은 예시적인 실시예를 더 구체적으로 예시한다. 따라서, 도면 및 하기 설명은 단지 예시의 목적을 위한 것이고, 본 개시의 범주를 과도하게 제한하는 방식으로 읽혀져서는 안된다는 것을 이해하여야 한다.
도 1은 통기성, 탄성 필름 라미네이트를 제조하는 방법을 수행하기 위해 사용되는 예시적인 장치의 개략도.
도 2는 통기성, 탄성 필름 라미네이트를 제조하는 방법을 수행하기 위해 사용되는 대안적인 예시적인 장치의 개략도.
도 3a는 통기성, 탄성 필름 라미네이트의 일 실시예의 개략도.
도 3b는 통기성, 탄성 필름 라미네이트의 제2 실시예의 개략도.
도 4a는 예시적인 통기성, 탄성 필름 라미네이트의 현미경 사진.
도 4b는 예시적인 통기성, 탄성 필름 라미네이트 내의 단일 개구의 현미경 사진.
도 5는 다른 예시적인 통기성, 탄성 필름 라미네이트의 현미경 사진.
도 6은 성인 실금 장치의 개략도.
도 7a 내지 도 7c는 통기성, 탄성 필름 라미네이트를 포함하는 성인 실금 장치를 제조하는 예시적인 방법의 개략도.
본 개시는 탄성 필름과 적어도 하나의 부직 웨브로부터 통기성, 탄성 필름 라미네이트(이하, 또한 "통기성 라미네이트"로 지칭됨)를 제조하는 방법에 관한 것이다. 적합한 필름과 웨브가 더 상세히 후술될 것이다. 그러나, 부직 웨브는 전형적으로 공기 투과성인 반면에, 필름은 그렇지 않다. 본 개시는 개인 케어 응용을 비롯한 다양한 응용을 위해 이들 두 재료를 탄성적일 뿐만 아니라 충분한 통기성을 제공하는 필름 라미네이트로 조합하는 방법을 기술한다.
일반적으로, 본 방법은 제1 표면과 제1 표면 반대편의 제2 표면을 갖춘 탄성 필름을 제공하는 단계, 및 필름을 제1 방향으로 연신(즉, 라미네이션전 연신(pre-lamination stretch))시키는 단계를 포함한다. 제1 방향은 대규모 생산의 맥락에서 기계 방향, 횡단 방향 및 중간의 임의의 방향을 포함할 수 있는 상대적인 용어이다. 그러나, 처리의 용이함을 위해, 제1 방향은 전형적으로 기계 방향이다. 제1 방향으로의 연신의 양은 필름의 특성과 완성된 통기성 라미네이트의 원하는 탄성에 어느 정도 의존할 것이다. 몇몇 실시예에서, 필름은 적어도 200%(즉, 원래 길이의 3배로 연신됨), 더 구체적으로는 적어도 250%만큼 연신될 수 있다. 전형적으로, 필름은 인열과 같은 기계적 파괴점까지 연신될 수 있다.
필름이 연신된 상태에 있는 동안, 부직 웨브가 필름의 제1 표면에 스폿 용접되어 다수의 용접 부위를 갖는 필름 라미네이트를 생성한다. 선택적으로, 제2 부직 웨브가 필름의 제2 표면에 용접될 수 있다. 용접은 용접 부위의 영역에서 필름을 단편화(fragmentation)시키기에 충분하지만, 부직 웨브(들)를 완전히 관통하여 구멍을 생성할 만큼 강하지는 않다. 몇몇 실시예에서, 필름 라미네이트가 필름의 양측에서 부직 웨브를 포함하는 경우에, 2개의 부직 웨브는 용접 부위를 통해 서로 직접 접합될 수 있다. 용접 부위들 각각에서의 공기 투과성은 필름의 단편화로 인해 필름 라미네이트의 나머지에 비해 증가한다. 그러나, 공기 통과의 양은 전형적으로 개인 케어 물품을 비롯한 많은 응용의 통기성 요건을 충족시키기에 충분하지 않다.
그러나, 스폿 용접된 필름 라미네이트를 제2 방향으로 추가로 연신(즉, 라미네이션후 연신(post-lamination stretch))시켜 필름 내에 개구(즉, 개방부)를 생성함으로써 통기성이 향상될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 라미네이트에 가해진 추가의 응력은 필름이 용접 부위의 주연부에서 인열되게 한다. 이러한 인열은 이어서 용접 부위의 주연부로부터 외향으로 주로 단일 방향으로 전파되어 공기가 통과할 수 있는 개구를 생성한다. 필름 내의 개구는 필름 라미네이트에 원하는 통기성을 생성하기에 충분히 크지만, 그것이 하나 초과의 용접 부위와 접촉할 정도로 크지는 않다(예컨대, 개구는 2개의 용접 부위를 연결하지 않을 것임). 부직 웨브(들)는 용접 부위와 개구 위에 온전히 유지되며, 따라서 부직 웨브(들)의 완전성(integrity)이 유지된다.
라미네이션후 연신의 제2 방향은 라미네이션전 연신의 제1 방향과 동일하거나 상이할 수 있다. 처리 편의를 위해, 제1 및 제2 방향은 둘 모두 전형적으로 기계 방향이다. 라미네이션후 연신의 양은 개구를 생성하기에 충분하여야 하지만 개구가 2개 이상의 용접 부위를 연결할 정도로 크지는 않아야 한다. 라미네이션후 연신은 또한 필름 파괴점 미만이어야 한다. 몇몇 실시예에서, 필름 라미네이트는 라미네이션 동안의 그것의 위치를 지나 적어도 0.9%, 더 구체적으로는 적어도 1.5%만큼 연신될 수 있다.
전형적으로 필름 라미네이트가 라미네이션과 라미네이션후 연신 사이에서 복원되지 않지만, 그러할 필요는 없다. 필름 라미네이트는 라미네이션 후에 그리고 라미네이션후 연신 전에 완전히 또는 부분적으로 이완될 수 있다.
라미네이션후 연신 후에, 통기성 라미네이트는 즉시 또는 추후에 복원될 수 있다.
일반적으로, 위의 방법에 의해 생성되는 통기성 라미네이트는 제1 표면과 제1 표면 반대편의 제2 표면을 갖춘 탄성 필름을 포함한다. 부직 웨브가 다수의 용접 부위에서 필름의 제1 표면에 라미네이팅된다. 대안적으로, 제2 부직 웨브가 필름의 제2 표면에 라미네이팅된다. 필름 내의 개구는 적어도 일부 용접 부위와 관련된다. 각각의 개구는 단일 용접 부위의 주연부로부터 외향으로 주로 단일 방향으로 연장된다.
개구가 각각의 용접 부위와 관련되는 것이 바람직하지만, 이것이 요구되지는 않는다. 인열이 일부 용접 부위에서는 개시되지만 다른 용접 부위에서는 그렇지 않을 수 있다. 몇몇 실시예에서, 개구는 용접 부위의 적어도 50%, 더 구체적으로는 적어도 60%, 그리고 훨씬 더 구체적으로는 적어도 70%와 관련된다. 또한, 형성되는 그러한 개구는 상이한 정도로 그렇게 될 수 있다(즉, 개구 형상과 크기에 있어서의 어느 정도의 변화). 몇몇 실시예에서, 개별 개구들의 평균 면적은 약 0.10 ㎟ 내지 약 0.61 ㎟, 더 구체적으로는 약 0.28 ㎟ 내지 약 0.61 ㎟의 범위이다. 또한, 일부 용접 부위는 다수의 개구를 구비할 수 있다. 예를 들어, 라미네이션후 연신 중에, 인열이 용접 부위의 대향 측들에서 시작되어, 용접 부위의 주연부로부터 외향으로 하나의 방향으로 연장되는 개구, 및 용접 부위의 주연부로부터 외향으로 반대 방향으로 연장되는 제2 개구를 생성할 수 있다.
개구의 개수와 개구의 크기는 필름 라미네이트의 통기성에 영향을 미칠 것이다. 따라서, 통기성의 하나의 척도는 총 필름 면적에 대한 개구의 면적의 백분율이다. 개인 케어 물품에 대해, 본 개시의 통기성 라미네이트 내의 개구가 총 필름 면적의 적어도 1.8%, 더 구체적으로는 3.4%, 훨씬 더 구체적으로는 5.3%를 이루는 것이 바람직하다.
통기성의 제2 척도는 통기성 라미네이트를 가로지른 압력 강하이다. 개인 케어 물품에 대해, 통기성 라미네이트가 제1 방향으로 100%만큼 연신될 때 50 리터/분의 유량에서 6 mm H2O 이하, 더 구체적으로는 4 mm H2O 이하, 또는 훨씬 더 구체적으로는 2 mm H2O 이하의 평균 압력 강하를 나타내는 것이 바람직하다.
위의 방법이 통기성 라미네이트를 생성하기 위한 수단으로서 스폿 용접을 기술하지만, 통기성 라미네이트의 전체 탄성을 감소시키고/시키거나 통기성 라미네이트의 완전성을 향상시키는 목적을 위해 필름 라미네이트에 추가의 스폿 용접을 적용하는 것이 또한 가능하다. 이는 예를 들어 라미네이션후 연신 후에 필름 라미네이트를 취하고, 필름 라미네이트를 부분적으로 복원시키고, 부분적으로 복원된 필름 라미네이트를 스폿 용접하여 추가의 용접 부위를 생성함으로써 수행될 수 있다. 필름 라미네이트는 전형적으로 라미네이트가 라미네이션 단계 중에 존재하였던 지점으로 복원된다. 대안적으로, 필름 라미네이트는 완전히 복원된 다음에 재-연신될 수 있다. 개구 위에서의 스폿 용접이 그 개구의 통기성을 감소시킬 수 있기 때문에, 통기성에 대한 영향을 최소화하기 위해 용접 부위의 임의의 제2(제3, 제4 등) 생성이 원래 용접 부위로부터 충분히 오프셋되는 것이 바람직하다.
위의 방법에 사용하기에 적합한 필름은 주위 조건에서 탄성중합체 특성을 나타내는데, 즉 필름은 연신된 후에 실질적으로 그것의 원래 형상을 되찾을 것이다. 필름은 단일 층 또는 다수의 층을 포함할 수 있다. 필름은 내재적으로든지 또는 활성화 단계의 결과로서든지 간에 탄성적일 수 있다. 탄성 필름은 전술된 방법 전에 또는 중에 활성화되는 탄성 필름을 포함한다. 예를 들어, 본 개시의 방법에서 라미네이션전 연신 중에 활성화되는 비교적 비탄성 필름이 본 개시의 목적을 위한 탄성 필름이다. 용어 "탄성중합체" 및 "탄성"은 동일한 특성을 지칭하고, 전반에 걸쳐 상호교환적으로 사용된다.
몇몇 예시적인 실시예에서, 필름은 순수 탄성중합체, 또는 실온에서 여전히 상당한 탄성중합체 특성을 나타낼 탄성중합체 상 또는 내용물과의 블렌드 중 어느 하나로부터 제조될 수 있다. 적합한 열가소성 탄성중합체에는 블록 공중합체 등이 포함된다. 특히 유용한 블록 공중합체에는 스티렌/아이소프렌, 부타다이엔 또는 에틸렌-부틸렌/스티렌 블록 공중합체가 포함된다. 일반적으로, 블록 공중합체는 A 블록 및 B 블록을 포함한다. 이들 블록은 선형, 방사상, 분지형 또는 성상(star) 블록 공중합체를 포함하는 임의의 순서로 배열될 수 있다. 다른 유용한 탄성중합체 조성물은 탄성중합체 폴리우레탄, 에틸렌 공중합체, 예를 들어 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌/프로필렌 공중합체 탄성중합체 또는 에틸렌/프로필렌/다이엔 삼원공중합체 탄성중합체를 포함할 수 있다. 이들 탄성중합체의 서로 간의 블렌드, 또는 개질 탄성중합체와의 블렌드가 또한 고려된다.
점도 감소 중합체 및 가소제가 또한 탄성중합체, 예를 들어, 저분자량 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 중합체 및 공중합체, 또는 점착부여(tackifying) 수지와 블렌딩될 수 있다. 점착부여제(tackifier)의 예에는 지방족 또는 방향족 탄화수소 액체 점착부여제, 폴리테르펜 수지 점착부여제, 및 수소화된 점착부여 수지가 포함된다.
염료, 안료, 산화방지제, 정전기 방지제, 접합 보조제, 충전제, 블로킹 방지제, 슬립제, 열안정제, 광안정제, 발포제, 유리 버블, 보강 섬유, 분해성을 위한 전분 및 금속 염 또는 마이크로섬유와 같은 첨가제가 또한 탄성중합체 코어 층(core layer)에 사용될 수 있다.
필름은 압출, 공압출, 용매 캐스팅, 발포 등을 포함하는 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 필름은 2개의 비교적 비탄성 스킨 층(skin layer) 및 그들 사이에 개재된 탄성중합체 코어 층을 포함하는 다층 필름이다. 활성화 전에 다층 필름은 비교적 비탄성이다. 그러나, 다층 필름을 스킨 층의 탄성 변형 한도를 지나 연신시켜서 연신 방향으로 탄성인 다층 필름을 생성함으로써, 필름을 탄성으로 만들 수 있다. 활성화 동안의 스킨 층의 변형으로 인해, 다층 필름은 복원 시에 마이크로텍스처화된(microtextured) 표면을 나타낸다. 마이크로텍스처는 활성화 영역에서의 스킨 층의 구조를 지칭한다. 더 구체적으로, 스킨 층은 피크(peak) 및 밸리(valley) 불규칙 또는 절첩부를 포함하는데, 이의 세부는 확대 없이는 볼 수 없다.
탄성중합체 코어 층은, 얇은 필름 층으로 형성될 수 있으며 주위 조건에서 탄성중합체 특성을 나타내는 임의의 재료를 광범위하게 포함할 수 있다. 바람직하게는, 탄성중합체 코어 층은 스킨 층의 변형 및 복원 후에 단지 작은 영구 변형(permanent set)만을 유지할 것이며, 그러한 영구 변형은 적당한 연신율(elongation), 예를 들어 약 100 내지 200% 후에 바람직하게는 원래 길이의 20% 미만 그리고 더 바람직하게는 10% 미만이다. 일반적으로, 스킨 층에서 비교적 일정한 영구 변형을 야기하는 정도로 연신될 수 있는 임의의 탄성중합체 코어 층이 허용가능하다. 이것은 50% 연신율만큼 낮을 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 탄성중합체 코어 층은 실온에서 최대 300% 내지 800% 연신율을 겪을 수 있다. 탄성중합체 코어 층은 순수 탄성중합체, 및 실온에서 여전히 상당한 탄성중합체 특성을 나타낼 탄성중합체 상 또는 내용물과의 블렌드 둘 모두일 수 있다.
열수축 탄성중합체 및 비-열수축성 탄성중합체 둘 모두가 본 발명에 사용하기 위해 고려된다. 그러나, 처리의 관점에서 비-열수축성 탄성중합체가 바람직하다. 비-열수축성은 탄성중합체가, 연신된 경우, 열의 적용 없이 실질적으로 복원되어, 위에서 논의된 바와 같이 단지 작은 영구 변형만을 유지할 것임을 의미한다. 비-열수축성 중합체에는 A-B 또는 A-B-A 블록 공중합체로서 당업자에게 공지된 것들과 같은 블록 공중합체가 포함된다. 이러한 블록 공중합체는, 예를 들어, 미국 특허 제3,265,765호, "모노비닐 방향족 탄화수소와 공액 다이엔의 블록 중합체"(Block Polymers of Monovinyl Aromatic Hydrocarbons and Conjugated Dienes) (홀든(Holden) 등); 미국 특허 제3,562,356호, "소정 에틸렌-불포화 에스테르 공중합체를 갖는 블록 공중합체 블렌드"(Block Copolymer Blends with Certain Ethylene-Unsaturated Ester Copolymers) (나이버그(Nyberg) 등); 미국 특허 제3,700,633호, "선택적으로 수소화된 블록 공중합체" (Selectively Hyrdogenated Block Copolymers) (왈드(Wald) 등); 미국 특허 제4,116,917호, "수소화된 별-형상 중합체"(Hydrogenated Star-Shaped Polymer) (에케르트(Eckert)); 및 미국 특허 제4,156,673호, "수소화된 별-형상 중합체" (에케르트)에 기재되어 있다. 스티렌/아이소프렌, 부타다이엔 또는 에틸렌-부틸렌/스티렌 (SIS, SBS 또는 SEBS) 블록 공중합체가 특히 유용하다. 다른 유용한 탄성중합체 조성물은 탄성중합체 폴리우레탄, 에틸렌 공중합체, 예를 들어 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌/프로필렌 공중합체 탄성중합체 또는 에틸렌/프로필렌/다이엔 삼원공중합체 탄성중합체를 포함할 수 있다. 이들 탄성중합체 서로 간의 블렌드, 또는 개질 비-탄성중합체와의 블렌드가 또한 고려된다. 일부 실시예에서, 탄성중합체 코어 층은 스티렌-아이소프렌-스티렌 (SIS)과 폴리스티렌의 블렌드이다. 더 구체적인 실시예에서, SIS:폴리스티렌 중량 비는 2:1 내지 19:1의 범위이다.
전술된 동일한 점도 감소 중합체 및 가소제, 점착부여제 및 첨가제가 코어 층의 탄성중합체와 블렌딩될 수 있다.
스킨 층은, 탄성 중합체 코어 층보다 덜 탄성이며 다층 필름의 원하는 %연신에서 영구 변형을 겪을 임의의 반결정질 또는 비결정질 중합체로 형성될 수 있다. 그러므로, 약간 탄성중합체성인 화합물, 예를 들어 일부 올레핀계 탄성중합체, 예를 들어 에틸렌-프로필렌 탄성중합체 또는 에틸렌-프로필렌-다이엔 삼원공중합체 탄성중합체 또는 에틸렌계 공중합체, 예를 들어 에틸렌 비닐 아세테이트가, 단독으로 또는 블렌드로 스킨 층으로서 사용될 수 있다. 그러나, 스킨 층은 일반적으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌 또는 폴리에틸렌-폴리프로필렌 공중합체와 같은 폴리올레핀이지만, 또한 완전히 또는 부분적으로 폴리아미드, 예를 들어 나일론, 폴리에스테르, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리비닐리덴, 폴리아크릴레이트, 예를 들어 폴리(메틸 메타크릴레이트) (오직 블렌드로만) 등, 및 이들의 블렌드일 수 있다.
스킨 층에 유용한 첨가제에는 광유 증량제(mineral oil extender), 정전기 방지제, 안료, 염료, 약 15% 미만의 양으로 제공되는 블로킹 방지제, 분해성을 위한 전분 및 금속 염 및 안정제가 포함되지만 이에 제한되지 않는다.
탄성중합체 코어 층과 스킨 층 사이에 다른 층, 예를 들어, 타이 층(tie layer)이 부가되어 스킨 층과 코어 층의 접합을 개선할 수 있다. 타이 층은, 예를 들어 말레산 무수물 개질된 탄성중합체, 에틸 비닐 아세테이트 및 올레핀, 폴리아크릴 이미드, 부틸 아크릴레이트, 과산화물, 예를 들어, 퍼옥시중합체, 예를 들어, 퍼옥시올레핀, 실란, 예를 들어, 에폭시실란, 반응성 폴리스티렌, 염소화 폴리에틸렌, 아세테이트 작용기와 무수물 작용기를 갖는 아크릴산 개질된 폴리올레핀 및 에틸 비닐 아세테이트 등으로 형성될 수 있거나 그와 배합될 수 있는데, 이들은 또한 스킨 층 또는 코어 층 중 하나 이상 내에서 블렌드의 형태로, 또는 상용화제 또는 탈층-촉진 첨가제로서 사용될 수 있다.
다층 필름은 탄성중합체 코어 층과 스킨 층의 공압출에 의해 제조될 수 있다. 대안적으로, 다층 필름은 탄성중합체 코어 층을 스킨 층 상에 적용하거나 그 반대에 의해 제조될 수 있다. 그러한 기술은 당업자에게 잘 알려져 있다.
다층 필름의 코어:스킨 두께 비는 바람직하게는 다층 필름의 본질적으로 균질한 활성화를 허용하도록 제어된다. 코어:스킨 두께 비는, 2개의 스킨 층의 두께의 합계에 대한 탄성중합체 코어 층의 두께의 비로서 정의된다. 추가적으로, 다층 필름의 코어:스킨 두께 비는, 스킨 층이 그의 탄성 변형 한도를 넘어서 연신되고 탄성 코어 층과 함께 이완될 때, 스킨 층이 마이크로텍스처화된 표면을 형성하도록 선택될 필요가 있다. 요구되는 코어:스킨 비는 필름의 조성을 포함하는 몇몇 요인에 따라 좌우될 것이다. 본 발명의 일부 실시예에서, 다층 필름의 코어:스킨 비는 적어도 2:1이다. 다른 실시예에서, 다층 필름의 코어:스킨 비는 적어도 3:1이다.
다층 필름의 스킨 층들은 조성이 동일하거나 상이할 수 있다. 유사하게, 스킨 층들은 두께가 동일하거나 상이할 수 있다. 바람직한 일 실시예에서, 스킨 층들은 조성 및 두께가 동일하다.
본 발명의 일부 실시예에서, 다층 필름의 코어 층은 스티렌계 블록 공중합체이고 다층 필름의 스킨 층들은 각각 폴리올레핀이다. 다른 실시예에서, 다층 필름의 코어 층은 SIS 및 폴리스티렌 블렌드이고, 다층 필름의 스킨 층들은 각각 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 블렌드이다. 또 다른 실시예에서, 다층 필름의 코어 층은 SIS 및 폴리스티렌 블렌드이고, 다층 필름의 스킨 층들은 각각 폴리프로필렌이다.
본 발명을 위한 예시적인 다층 필름은 본 명세서에 참고로 포함되는, 미국 특허 제5,462,708호, "탄성 필름 라미네이트"(Elastic Film Laminate) (스웬슨(Swenson) 등), 미국 특허 제5,344,691호, "공간적으로 개질된 탄성 라미네이트"(Spatially Modified Elastic Laminates) (한센(Hanschen) 등), 및 미국 특허 제5,501,679호, "마이크로텍스처화된 스킨 층을 갖는 탄성중합체 라미네이트"(Elastomeric Laminates with Microtextured Skin Layers) (크뤼거(Krueger) 등)에 개시되어 있다. 적합한 구매가능한 필름에는 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)로부터 입수가능한 M-340 팬트 엘라스틱(Pant Elastic)이 포함된다.
상기 방법에 사용되는 부직 웨브의 조성은 특별히 제한적이지 않다. 용어 "부직 웨브"는 일반적으로, 편직물에서와 같은 식별가능한 방식으로가 아니라, 인터레잉된(interlaid) 개별 섬유 또는 실의 구조를 갖는 웨브를 지칭한다. 예시적인 부직 웨브에는 스펀본드(spunbond) 웨브, 카디드(carded) 웨브, 드라이 레이드(dry laid) 웨브, 멜트블로운(meltblown) 웨브 및 이들의 조합이 포함된다. 웨브는 탄성적 또는 비탄성적일 수 있다. 부직 웨브는 전형적으로 평량(basis weight)이 8 gsm 내지 20 gsm의 범위이다. 부직 웨브를 구성하는 섬유는 전형적으로 섬유 크기가 1.5 데니어(denier) 내지 8 데니어, 더 구체적으로 1.8 데니어 내지 4 데니어의 범위이다.
스펀본드 부직 웨브는, 용융된 열가소성 물질을 방사구(spinneret) 내의 일련의 미세한 다이 오리피스로부터 필라멘트로서 압출함으로써 제조된다. 압출된 필라멘트의 직경은, 예를 들어 비-이덕티브(non-eductive) 또는 이덕티브 유체-드로잉(fluid-drawing), 또는 미국 특허 제4,340,563호, "부직 웨브를 형성하는 방법"(Method of Forming Nonwoven Webs), (아펠(Appel) 등); 미국 특허 제3,692,618호, "연속 필라멘트 부직 웨브"(Continuous Filament Nonwoven Web), (도르쉬너(Dorschner) 등); 미국 특허 제3,338,992호, "섬유-형성 합성 유기 중합체로부터 부직 필라멘트 구조를 형성하는 방법"(Process for Forming Non-Woven Filamentary Structures from Fiber-Forming Synthetic Organic polymers), 및 미국 특허 제3,341,394호, "랜덤 분포된 연속 필라멘트의 시트"(Sheets of Randomly Distributed Continuous Filaments), (키니(Kinney)); 미국 특허 제3,276,944호, "합성 유기 중합체 필라멘트의 부직 시트 및 이의 제조 방법"(Non-Woven Sheet of Synthetic Organic Polymeric Filaments and Method of Preparing Same), (레비(Levy)); 미국 특허 제3,502,538호, "규정된 분포의 접합 강도를 갖는 접합된 부직 시트" (Bonded Nonwoven Sheets with a Defined Distribution of Bond Strengths), (페터슨(Peterson)); 미국 특허 제3,502,763호, "부직 천 플리스의 제조 방법"(Process of Producing Non-Woven Fabric Fleece), (하트먼(Hartman)) 및 미국 특허 제3,542,615호, "나일론 부직 천의 제조 방법"(Process for Producing a Nylon Non-Woven Fabric), (도보(Dobo) 등)에 기재된 바와 같은 다른 공지의 스펀본드 메커니즘에 의해 장력 하에서 급속히 감소된다. 스펀본드 웨브는 바람직하게는 접합된다(예를 들어, 점 또는 연속 접합된다).
부직 웨브는 또한 카디드 웨브로부터 제조될 수 있다. 카디드 웨브는, 스테이플 섬유(staple fiber)를 기계 방향으로 분리 및 정렬하여 대체로 기계 방향-배향된 섬유질 부직 웨브를 형성하는 코밍(combing) 또는 카딩(carding) 유닛을 통해 보내진 분리된 스테이플 섬유로부터 제조된다. 그러나, 이러한 기계 방향 배향을 감소시키기 위해 랜더마이저(randomizer)가 사용될 수 있다.
일단 카디드 웨브가 형성되었으면, 카디드 웨브를 전형적으로 몇몇 접합 방법 중 하나 이상에 의해 접합하여 적합한 인장 특성을 그에 부여한다. 한 가지 접합 방법은, 웨브 전반에 분말형 접착제를 분포시키고, 이어서, 보통은 웨브 및 접착제를 뜨거운 공기로 가열함으로써, 분말형 접착제를 활성화시키는, 분말 접합이다. 다른 접합 방법은, 가열된 캘린더 롤(calender roll) 또는 초음파 접합 장비를 사용하여, 보통은 국지적 접합 패턴으로 섬유들을 함께 접합하지만 원한다면 웨브를 그의 전체 표면을 가로질러 접합할 수 있는, 패턴 접합이다. 일반적으로, 웨브의 더 많은 섬유들이 함께 접합할수록, 부직 웨브 인장 특성이 더 크다.
에어레잉(airlaying)이 섬유질 부직 웨브를 제조할 수 있는 다른 공정이다. 에어레잉 공정에서는, 보통 6 내지 19 밀리미터의 범위의 길이를 갖는 작은 섬유들의 다발들이 공기 공급기 내에서 분리되어 끌려간 후, 종종 진공 공급기의 도움으로, 형성 스크린 상에 놓인다. 이어서, 예를 들어 고온 공기 또는 스프레이 접착제를 사용하여 랜덤하게 놓인 섬유들을 서로 접합한다.
멜트블로운 부직 웨브는 다수의 다이 오리피스로부터의 열가소성 중합체의 압출에 의해 형성될 수 있는데, 이때, 중합체 용융물 스트림은 중합체가 다이 오리피스로부터 빠져나오는 위치에서 바로 다이의 두 면(face)을 따른 고온 고속 공기 또는 스팀에 의해 즉시 세장화된다. 생성되는 섬유는, 수집 표면 상에 수집 전에, 생성되는 난류성 기류 중에서 코히어런트(coherent) 웨브로 얽힌다(entangled). 멜트블로운 웨브는 또한, 예를 들어, 통기(through air) 접합, 열 또는 초음파 접합에 의해 접합될 수 있다.
부직 웨브는 합성 섬유 (예를 들어 열가소성 섬유) 또는 합성 섬유와 천연 섬유 (예를 들어 목재, 면 또는 모)의 조합으로 제조될 수 있다. 열가소성 섬유를 형성하기 위한 예시적인 재료에는 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리에스테르, 아크릴 단량체를 함유하는 공중합체, 및 이들의 블렌드 및 공중합체가 포함된다. 적합한 폴리올레핀에는 폴리에틸렌, 예를 들어, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌 및 중밀도 폴리에틸렌; 폴리프로필렌, 예를 들어, 아이소택틱 폴리프로필렌, 신디오택틱 폴리프로필렌, 이들의 블렌드, 및 아이소택틱 폴리프로필렌과 어택틱 폴리프로필렌의 블렌드; 및 폴리부틸렌, 예를 들어, 폴리(1-부텐) 및 폴리(2-부텐); 폴리펜텐, 예를 들어 폴리-4-메틸펜텐-1 및 폴리(2-펜텐)뿐만 아니라 이들의 블렌드 및 공중합체가 포함된다. 적합한 폴리아미드에는 나일론 6, 나일론 6/6, 나일론 10, 나일론 4/6, 나일론 10/10, 나일론 12, 나일론 6/12, 나일론 12/12, 및 친수성 폴리아미드 공중합체, 예를 들어 카프로락탐과 알킬 옥사이드, 예를 들어, 에틸렌 옥사이드의 공중합체, 및 헥사메틸렌 아디프아미드와 알킬렌 옥사이드의 공중합체뿐만 아니라 이들의 블렌드 및 공중합체가 포함된다. 적합한 폴리에스테르에는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리사이클로헥실렌다이메틸렌 테레프탈레이트, 및 이들의 블렌드 및 공중합체가 포함된다. 아크릴 공중합체에는 에틸렌 아크릴산, 에틸렌 메타크릴산, 에틸렌 메틸아크릴레이트, 에틸렌 에틸아크릴레이트, 에틸렌 부틸아크릴레이트 및 이들의 블렌드가 포함된다. 특히 적합한 중합체는 폴리에틸렌, 예를 들어, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌 및 이들의 블렌드; 폴리프로필렌; 폴리부틸렌; 및 이들의 공중합체뿐만 아니라 블렌드를 포함하는 폴리올레핀이다.
부직 웨브는 단일 성분 섬유, 2성분 섬유, 또는 이들의 조합으로부터 제조될 수 있다. 용어 "2성분"은, 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 2종 이상의 개별 성분 - 이들 각각은 섬유의 단면적을 통과하여 섬유를 따라 종방향으로 연장됨 - 을 포함함을 의미한다. 예를 들어, 2종의 성분을 포함하는 섬유에서, 제1 성분이 섬유의 중심에 더 많이 배치되고, 제2 성분이 제1 성분 둘레를 부분적으로 또는 완전히 감쌀 수 있다. 후자의 경우에, 제1 성분은 코어가 되고 제2 성분은 시스(sheath)가 된다. 2종 초과의 상이한 중합체 재료가, 예를 들어 개별 층으로서, 2성분 섬유에 포함될 수 있다.
2성분 섬유는 매우 다양한 섬유-형성 재료로부터 형성될 수 있다. 섬유의 성분을 위한 중합체 재료의 대표적인 조합에는, 폴리에스테르 (예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트)와 폴리프로필렌; 폴리에틸렌과 폴리프로필렌; 폴리에스테르 (예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트)와 선형 폴리아미드, 예를 들어 나일론 6; 폴리부틸렌과 폴리프로필렌; 및 폴리스티렌과 폴리프로필렌이 포함된다. 또한, 상이한 재료들이 블렌딩되어 2성분 섬유의 하나의 성분의 역할을 할 수 있다.
본 발명의 부직 웨브는 단일 섬유로, 또는 예를 들어, 상이한 조성, 직경 및/또는 길이를 갖는 둘 이상의 섬유의 블렌드로 제조될 수 있다. 웨브의 조성은 웨브 전반에서 균일할 수 있거나, 예를 들어 웨브 내에서 달라질 수 있다. 본 발명의 부직 웨브는 단일 층 또는 다수의 층으로 제조될 수 있다. 일부 실시예에서, 부직 웨브는 스펀본드-스펀본드-스펀본드 (SSS) 층상 부직 웨브이다. 적합한 시판 SSS 부직 웨브는 미국 사우스캐롤라이나주 심슨빌 소재의 피테사(Fitesa)로부터 입수가능한, 피테사 제품 번호 S16Q1KR1AAQ1A이다.
부직 웨브는 염료, 안료, 결합제, 표백제, 증점제, 유연제(softening agent), 세제, 표면 활성제, 및 이들의 조합과 같은 부가적인 성분을 또한 포함할 수 있다.
도 1은 본 개시의 방법을 수행하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 장치(10)를 예시한다. 연신 접합 스테이션을 포함하는 적합한 구매가능한 장치는 미국 위스콘신주 셰보이건 폴스 소재의 커트 지. 조아, 인크.(Curt G. Joa, Inc.)로부터 입수가능한 J8-T 어덜트 팬트 머신(Adult Pant Machine)이다. 제1 표면(13)과 제1 표면(13) 반대편의 제2 표면(15)을 갖춘 탄성 필름(12)이 공급 롤(도시되지 않음)로부터 권취해제되고, 하나 이상의 가이드 롤(14)에 의해 일련의 차등 속도 롤(differential speed roll)(16, 18, 20)로 이송된다. 필름(12)이 차등 속도 롤(16, 18, 20)을 통과함에 따라, 필름이 제1 방향(이 경우에 MD)으로 연신된다.
일 실시예에서, 차등 속도 롤(16, 18, 20)은 그것들이 더 하류에 위치될수록 점점 더 큰 속도로 작동하며, 이때 롤(20)이 최대 속도로 작동하고 롤(16)이 최저 속도로 작동한다. 속도는 하나의 롤로부터 다음 롤로 선형으로 또는 비-선형으로 증가할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 속도 롤(16, 18, 20)은 진동할 수 있다. 예를 들어, 롤(18)이 롤(16, 20) 중 어느 하나보다 느린 속도로 작동하여, 필름이 연신 및 복원의 시퀀스를 거치게 할 수 있다. 인접 속도 롤(16, 18, 20) 사이의 거리는 동일하거나 상이할 수 있다. 3개의 차등 속도 롤(16, 18, 20)이 도 1에 예시되지만, 2개 이상의 차등 속도 롤이 사용될 수 있는 것이 이해되어야 한다.
제1 방향으로의 연신의 양은 필름의 특성과 완성된 필름 라미네이트의 원하는 신장성(extensibility)에 어느 정도 의존할 것이다. 몇몇 실시예에서, 필름은 적어도 200%, 더 구체적으로는 적어도 250%만큼 연신될 수 있다.
부직 웨브(22)가 공급 롤(도시되지 않음)로부터 권취해제되고, 가이드 롤(26)에 의해 필름(12)의 제1 표면(13)으로 이송된다. 부직 웨브(24)가 유사하게 공급 롤(도시되지 않음)로부터 권취해제되고, 가이드 롤(28)에 의해 필름(12)의 제2 표면(15)으로 이송된다. 부직 웨브(22, 24)가 전형적으로 CD에서 동일한 치수이지만, 그러할 필요는 없다. 몇몇 실시예에서, 부직 웨브(22, 24)는 단지 필름(12)의 일부분에만 적용된다. 다른 실시예에서, 부직 웨브(22, 24)는 필름(12)과 동일한 공간을 차지한다. 또 다른 실시예에서, 부직 웨브(22, 24)는 CD에서 필름(12)보다 넓다. 부직 웨브(22, 24)는 동일한 조성이거나 상이한 조성일 수 있다.
MD 연신된 필름(12)과 부직 웨브(22, 24)는 이어서 다양한 스폿 용접 기술(예컨대, 초음파 용접, 가열 엠보싱, 레이저 용접 및 고압 용접) 중 임의의 것을 사용하여 함께 라미네이팅된다. 초음파 용접이 도 1에 예로서 예시된다. 초음파 용접은 일반적으로 예를 들어 필름(12)과 부직 웨브(22, 24)를 음파 혼(sonic horn)(36)과 패턴화된 롤(예컨대, 앤빌 롤(anvil roll))(34) 사이로 통과시킴으로써 수행되는 공정을 지칭한다. 그러한 용접 방법은 당업계에 잘 알려져 있다. 예를 들어, 고정 혼과 회전하는 패턴화된 앤빌 롤의 사용을 통한 초음파 용접이 미국 특허 제3,844,869호, "시트 재료의 초음파 용접을 위한 장치"(Apparatus for Ultrasonic Welding of Sheet Materials) (러스트 주니어(Rust Jr.)); 및 미국 특허 제4,259,399호, "초음파 부직포 접합"(Ultrasonic Nonwoven Bonding) (힐(Hill))에 기술된다. 또한, 회전 혼과 회전하는 패턴화된 앤빌 롤의 사용을 통한 초음파 용접이 미국 특허 제5,096,532호, "초음파 회전 혼"(Ultrasonic Rotary Horn) (뉴워스(Neuwirth) 등); 미국 특허 제5,110,403호, "고효율 초음파 회전 혼"(High Efficiency Ultrasonic Rotary Horn) (엘러트(Ehlert)); 및 미국 특허 제5,817,199호, "전폭 초음파 접합 장치를 위한 방법 및 장치"(Methods and Apparatus for a Full Width Ultrasonic Bonding Device) (브렌넥케(Brennecke) 등)에 기술된다. 물론, 임의의 다른 초음파 용접 기술이 또한 본 개시에 사용될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 패턴화된 롤(34)과 차등 속도 롤(20)은 동일한 속도로 작동한다. 대안적인 실시예에서, 패턴화된 롤(34)과 차등 속도 롤(20)은 상이한 속도로 작동하며, 여기서 패턴화된 롤(34)은 차등 속도 롤(16, 18, 20)의 확장으로서의 역할을 한다.
롤(34)의 패턴은 특별히 제한적이지 않다. 예시적인 패턴은 원, 타원형, 정사각형, 직사각형, 삼각형, 다각형 또는 이들의 조합과 같은 하나 이상의 요소를 포함할 수 있다. 패턴 내의 요소는 동일하거나 상이한 크기일 수 있다. 요소는 랜덤으로, 반복 패턴으로, 또는 이들의 조합으로 배열될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 패턴은 원의 반복 배열이다. 다른 실시예에서, 패턴은 별 구성으로 배열되는 일군의 타원형이다. 그러한 별 구성을 갖는 패턴 롤을 사용하여 제조된 통기성 라미네이트가 도 5에 도시된다.
음파 용접된 필름(12)과 부직 웨브(22, 24)가 패턴 롤(34)로부터 필름 라미네이트로서 취출되고, 차등 속도 롤(23, 25)에 의해 제2 방향(이 경우에 MD)으로 추가로 연신되어 개구를 생성한다. 몇몇 실시예에서, 필름 라미네이트는 적어도 0.9%, 더 구체적으로는 적어도 1.5%만큼 연신될 수 있다.
필름 라미네이트(38)는 이어서 별개의 공정에서 제품에의 통합을 위해 보관 롤(도시되지 않음) 상에 권취된다. 필름 라미네이트(38)는 보관 롤 상에 권취하기 전에 복원되도록 허용될 수 있거나, 필름 라미네이트는 연신된 상태에서 보관 롤 상에 권취되고 추후에 복원될 수 있다. 대안적으로, 필름 라미네이트(38)는 완성품을 위한 제조 라인에 바로 공급될 수 있다. 예를 들어, 필름 라미네이트는 그것이 패턴 롤(34)로부터 취출된 후에 연신된 상태로 유지되고 필름 라미네이트가 복원되도록 허용하기 전에 하류측 공정에서 제품에 바로 통합될 수 있다.
도 1의 필름 라미네이트(38)가 2개의 부직 웨브를 구비하지만, 단순히 웨브(22, 24) 중 하나를 공정으로부터 제거함으로써 단지 하나의 부직 웨브만을 갖춘 필름 라미네이트가 생성될 수 있다. 필름 라미네이트가 단일 부직 웨브를 포함하는 경우에, 2개의 비교적 비탄성 스킨 층 사이에 탄성 코어 층을 갖춘 활성화가능 다층 필름을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 결과적으로 생성된 필름 라미네이트는 하나의 측에서 연질 부직 웨브를 그리고 다른 측에서 마이크로텍스처화된 필름 표면을 구비할 것이다. 마이크로텍스처화된 표면은 전형적으로 끈적거리지 않고 촉감이 부드러우며, 다양한 공정과 응용에서 외부 층으로서 사용될 수 있다.
도 1에 도시된 장치는 필름과 라미네이트를 MD로 연신시키기 위해 차등 속도 롤을 사용한다. 그러나, 장치는 또한 차등 속도 롤을 텐터 프레임(tenter frame), 발산 디스크(diverging disk), 및 증분식 연신 장치(incremental stretching device)를 포함하지만 이로 제한되지 않는 다수의 잘 알려진 CD 연신 장치 중 임의의 것으로 대체함으로써 필름 및/또는 라미네이트를 CD로 연신시키도록 구성될 수 있다. 텐터 프레임에 의한 연신이 예를 들어 미국 특허 제7,320,948호, "개선된 연신 특성을 갖는 신장가능 라미네이트 및 이를 제조하기 위한 방법"(Extensible Laminate Having Improved Stretch Properties and Method for Making Same) (모먼(Morman) 등)에 기술된다. 발산 디스크에 의한 연신이 예를 들어 미국 공개 제2011/0151739호, "복합 라미네이트 웨브의 활성화가능 전구체 및 탄성 복합 라미네이트 웨브"(Activatable Precursor of a Composite Laminate Web and Elastic Composite Laminate Web) (보슬러(Bosler) 등)에 기술된다. 적합한 증분식 연신 장치는 미국 특허 제5,366,782호, "웨브에 상당히 증가된 탄성을 제공하는 변형된 섹션을 갖춘 중합체 웨브"(Polymeric Web Having Deformed Sections Which Provide a Substantially Increased Elasticity to the Web) (쿠로(Curro))에 기술된 링-롤링 장치를 포함한다. 대안적인 실시예에서, 차등 속도 롤과 CD 연신 장치의 조합이 필름 및/또는 라미네이트를 MD와 CD 사이에 놓인 방향으로 연신시키기 위해 협력하여 사용될 수 있다.
몇몇 경우에, 통기성 이외의 목적을 위해 본 개시의 통기성 라미네이트 내에 추가의 용접부를 생성하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 용접 부위는 필름 라미네이트의 탄성을 감소시키고/시키거나 완전성을 향상시킬 수 있다. 도 2는 그러한 추가의 용접을 제공하는 도 1의 장치(10)에 대한 변경을 예시한다.
도 2의 장치(11)는 필름 라미네이트가 차등 속도 롤(25)로부터 취출되고, 그것이 가이드 롤(37) 위로 공급될 때 부분적으로 복원되고, 제2 음파 혼(39)과 패턴화된 롤(35)을 통과하여 추가의 용접 부위를 제공한다는 점에서 도 1의 장치(10)와는 상이하다. 음파 혼(39)에 의해 생성되는 용접 부위는 바람직하게는 필름 라미네이트의 통기성에 대한 임의의 영향을 최소화하기 위해 음파 혼(36)에 의해 생성되는 것으로부터 오프셋된다. 이와 관련해서 '부분적으로 복원된'이란 최소한 필름 라미네이트 상의 장력이 그것이 패턴화된 롤(34)로부터 빠져나갔을 때와 동일하지만 차등 속도 롤(23, 25)에 의해 인가되는 장력보다 작음을 의미한다. 대안적인 실시예에서, 필름 라미네이트는 완전히 복원된 다음에 제2 초음파 용접 단계 전에 적절한 양만큼 연신될 수 있다. 그러한 경우에, 2개의 초음파 용접 스테이션을 구비할 필요가 없을 것이다. 필름 라미네이트는 재차 도 1의 장치를 통해 다시 공급될 수 있다.
본 개시의 방법에 의해 생성되는 예시적인 통기성 라미네이트(160)가 도 3a에 예시된다. 필름 라미네이트(160)는 제1 표면(113)과 제1 표면(113) 반대편의 제2 표면(115)을 갖춘 탄성 필름(112)을 포함한다. 부직 웨브(122)가 다수의 용접 부위(117)에서 필름(112)의 제1 표면(113)에 라미네이팅된다. 선택적으로, 제2 부직 웨브(124)가 다수의 용접 부위(117)에서 필름(112)의 제2 표면(115)에 라미네이팅된다. 필름(112) 내의 개구(119)는 용접 부위(117) 중 적어도 일부와 관련되며, 이때 각각의 개구(119)는 단일 용접 부위의 주연부(127)에 인접하고, 주연부(127)로부터 외향으로 주로 단일 방향 "x"로 연장된다.
부직 웨브(122, 124)는 전체 필름 라미네이트를 가로질러 연장된다. 웨브(122, 124)를 가로질러, 특히 용접 부위(117) 위에서 평량과 로프트(loft)의 변화가 있을 수 있지만, 부직 웨브(122, 124)는 본질적으로 온전히 유지된다. 대조적으로, 필름은 용접 부위(117)에서 단편(fragment)(121)으로 줄어들 수 있고 개구(119)에는 완전히 없을 수 있다.
이론에 의해 구애되기를 원함이 없이, 필름이 용접 부위(117)의 주연부(121)에서 필름의 나머지에 비해 약화되는 것으로 믿어진다. 따라서, 필름 라미네이트의 추가의 연신은 용접 부위(117)의 주연부(127)에서 인열을 개시한다. 인열은 이어서 주로 단일 방향 "x"로 전파된다. 몇몇 실시예에서, 인열은 하나의 개구가 용접 부위의 주연부로부터 외향으로 하나의 방향으로 연장되고 제2 개구가 용접 부위의 주연부로부터 외향으로 반대 방향으로 연장되도록 용접 부위의 대향 측들에서 개시될 것이다. 그러한 제2 개구(119')가 도 3b에 예시된다.
도 4a와 도 4b는 개시된 방법에 따라 제조된 예시적인 통기성 라미네이트의 현미경 사진이다. 통기성 라미네이트는 2개의 부직 웨브와 그것들 사이의 필름을 포함한다. 도 4a에서, 다수의 용접 부위(117)와 개구(119)를 볼 수 있다. 도 4b는 단일 용접 부위(117)와 개구(119)를 근접 촬영한 것이다. 용접 부위(117)는 부직 웨브에 접합된 필름의 단편(121)을 포함한다. 개구(119)에는 필름이 없다.
용접 부위의 형상과 위치는 부직 웨브를 필름에 스폿 용접하기 위해 사용되는 패턴화된 롤 상의 요소의 패턴을 반영한다. 도 4a와 도 4b의 용접 부위들은 균일하게 이격되고 비교적 원형이어서, 표면이 원의 규칙적 어레이인 패턴화된 롤을 반영한다. 용접 부위의 형상은 단지 패턴화된 롤의 표면을 기계가공하는 능력에 의해서만 제한된다. 몇몇 실시예에서, 용접 부위의 형상은 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형, 삼각형, 다각형, 또는 이들의 조합이다. 몇몇 바람직한 실시예에서, 용접 부위는 원형이다. 전형적으로, 용접 부위는 개구가 생성될 때 그것이 하나 초과의 용접 부위에 인접하지 않도록 충분히 멀리 이격된다.
위의 방법에 따라 제조되는 통기성, 탄성 필름 라미네이트는 다양한 응용에 사용될 수 있다. 적합한 응용은 기저귀, 용변 연습용 팬티, 성인 실금 장치, 부티 및 의복과 같은 개인 케어 제품 내의 탄성 구성요소를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.
도 6은 본 개시의 통기성 라미네이트를 포함하는 성인 실금 장치(340)를 예시한다. 성인 실금 장치(340)는 전방 허리 영역(342), 후방 허리 영역(344) 및 중심 영역(346)을 포함한다.
사용 중에, 중심 영역(346)은 사용자의 다리 사이에 끼워맞추어지고, 체액을 흡수하고 보유하도록 설계된다. 중심 영역은 전형적으로 액체 투과성 톱시트(topsheet), 액체 불투과성 백시트(backsheet) 및 그것들 사이에 봉입되는 흡수 코어(absorbent core)를 포함한다. 액체 투과성 톱시트는 통기성 라미네이트 내의 부직 웨브에 관하여 이미 전술된 바와 같은 부직 웨브로 이루어질 수 있다. 톱시트 재료의 추가의 예는 다공성 발포체(foam), 및 개구형성된 플라스틱 필름이다. 톱시트 재료로서 적합한 재료는 부드럽고 피부 자극이 없으며 소변이 쉽게 침투하여야 한다.
액체 불투과성 백시트는 얇은 플라스틱 필름, 예컨대 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 필름, 액체 불투과성 재료로 코팅된 부직포 재료, 액체 침투에 저항하는 소수성 부직포 재료, 또는 플라스틱 필름과 부직포 재료의 라미네이트로 이루어질 수 있다. 백시트 재료는 여전히 액체가 백시트 재료를 통과하는 것을 방지하면서 증기가 흡수 코어로부터 빠져나가도록 허용하도록 통기성일 수 있다.
톱시트 및 백시트 재료는 전형적으로 흡수 코어를 지나 연장되고, 흡수 코어의 주연부 주위에서, 예컨대 접착, 또는 열 또는 초음파에 의한 용접에 의해 서로 연결된다. 톱시트 및/또는 백시트는 또한 접착제, 열 접합 등과 같은 당업계에 알려진 임의의 방법에 의해 흡수 코어에 부착될 수 있다. 흡수 코어는 또한 톱시트 및/또는 백시트에 부착되지 않을 수 있다.
흡수체는 임의의 종래의 종류의 것일 수 있다. 일반적으로 존재하는 흡수 재료의 예는 셀룰로오스 플러프 펄프(cellulosic fluff pulp), 티슈 층(tissue layer), 고 흡수성 중합체(이른바 초흡수제(superabsorbent)), 흡수성 발포체 재료, 흡수성 부직포 재료 등이다. 흡수체 내에 셀룰로오스 플러프 펄프를 초흡수제와 조합하는 것이 일반적이다. 액체 수용 용량, 액체 분배 용량 및 저장 용량에 관하여 상이한 특성을 갖는 상이한 재료의 층을 포함하는 흡수체를 구비하는 것이 또한 일반적이다. 얇은 흡수체는 종종 셀룰로오스 플러프 펄프와 초흡수제의 압축된, 혼합된 또는 층을 이룬 구조체를 포함한다.
성인 실금 장치(340)를 제조하기 위한 공정(350)이 도 7a 내지 도 7c에 예시된다. 도 6의 전방 및 후방 허리 영역(342, 344)은 본 개시의 통기성 라미네이트로부터 제조되고, 성인 실금 장치(340)를 신체의 윤곽에 정합시키는 데 그리고 통기성을 통해 추가의 편안함을 제공하는 데 도움을 준다.
도 7a에 예시된 바와 같이, 본 개시의 2개의 통기성 라미네이트(352, 354)가 제조 라인(350) 상에서 서로 평행하게 진행된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 하나의 통기성 라미네이트는 성인 실금 장치의 전방 허리 영역(342)에 대응하고, 제2 통기성 라미네이트는 후방 허리 영역(344)에 대응한다. 통기성 라미네이트(352, 354)는 전형적으로 처리 중에 연신된 상태로 유지된다. 성인 실금 장치의 중심 영역(356)의 배치를 위해 2개의 통기성 라미네이트 사이에 간극(gap)이 존재한다.
중심 영역(356)은 위에서 논의된 바와 같이 전형적으로 액체 투과성 톱시트, 액체 불투과성 백시트 및 그것들 사이에 봉입되는 흡수 코어를 포함한다. 중심 영역은 오프-라인(off-line)에서 조립되거나 공정(350)에서 더 상류측에서 조립될 수 있다. 어느 쪽이든, 중심 영역(356)은 중심 영역(356)의 하나의 단부가 통기성 라미네이트(352)와 중첩되고 중심 영역(356)의 반대편 단부가 통기성 라미네이트(354)와 중첩되도록 통기성 라미네이트(352, 354)를 가로질러 놓인다. 중심 영역(356)은 사전결정된 간격으로 내려놓여, 인접 중심 영역(356)들 사이에 간극을 남긴다. 중심 영역(356)은 접착제 접합, 열 접합, 초음파 용접, 재봉 등을 포함하지만 이로 제한되지 않는 임의의 수의 알려진 기술을 사용하여 통기성 라미네이트(352, 354)에 부착된다.
중심 영역(356)은 전통적인 기계적 방법을 사용하여 통기성 라미네이트(352, 354)로 이송될 수 있다. 그러나, 통기성 라미네이트가 공기의 충분한 통과를 허용하기 때문에, 중심 영역(356)은 진공 이송을 사용하여 통기성 라미네이트(352, 354)에 적용될 수 있다. 진공 이송은 더 빠른 처리 속도, 및 통기성 라미네이트(352, 354)를 가로지른 중심 영역(356)의 더 정확한 정렬을 허용한다.
조립된 웨브(즉, 통기성 라미네이트(352, 354)와 중심 영역(356))는 이어서 2개의 통기성 라미네이트가 서로 동일한 공간을 차지하도록 도 7b에 예시된 바와 같이 그 자신 위로 절첩된다. 통기성 라미네이트(352, 354)는 이어서 예컨대 접착, 또는 열 또는 초음파에 의한 용접에 의해 접합선(358)을 따라 부착되고, 동시에 또는 후속적으로 절단된다. 통기성 라미네이트(352, 354)는 도 7c와 도 6에 예시된 바와 같이 복원되어 성인 실금 장치(340)를 생성한다.
도 7a 내지 도 7c는 본 개시의 통기성 라미네이트를 포함하는 물품을 제조하기 위한 단지 하나의 방법을 예시한다. 당업자의 지식 내에 있는 이 방법에 대한 다수의 변형이 존재한다. 또한, 본 개시의 통기성 라미네이트는 탄성체가 전형적으로 물품을 신체의 윤곽에 정합시키기 위해 사용되는 다양한 응용에 사용될 수 있다. 그러한 물품을 제조하기 위한 방법이 또한 잘 알려져 있다.
본 개시의 몇몇 실시예
제1 실시예에서, 본 개시는 통기성, 탄성 필름 라미네이트를 제조하는 방법으로서, 제1 표면과 제1 표면 반대편의 제2 표면을 갖춘 탄성 필름을 제공하는 단계, 필름을 제1 방향으로 연신시키는 단계, 필름이 제1 방향으로 연신되는 동안 필름의 제1 표면에 부직 웨브를 스폿 용접하여 다수의 용접 부위를 갖는 필름 라미네이트를 생성하는 단계, 및 필름 라미네이트를 제2 방향으로 연신시켜 필름 내에 개구를 생성하는 단계를 포함하는, 방법을 제공한다.
제2 실시예에서, 본 개시는 각각의 개구는 단일 용접 부위의 주연부로부터 외향으로 주로 단일 방향으로 연장되는, 제1 실시예의 방법을 제공한다.
제3 실시예에서, 본 개시는 2개의 개구가 단일 용접 부위의 주연부로부터 외향으로 반대 방향들로 연장되는, 제1 또는 제2 실시예의 방법을 제공한다.
제4 실시예에서, 본 개시는 스폿 용접 단계 중에 필름의 제2 표면에 제2 부직 웨브를 부가하는 단계를 추가로 포함하는, 제1 내지 제3 실시예 중 어느 한 실시예의 방법을 제공한다.
제5 실시예에서, 본 개시는 필름은 다층 필름인, 제1 내지 제4 실시예 중 어느 한 실시예의 방법을 제공한다.
제6 실시예에서, 본 개시는 필름은 2개의 스킨 층 및 그것들 사이에 개재되는 탄성중합체 코어 층을 포함하는, 제1 내지 제5 실시예 중 어느 한 실시예의 방법을 제공한다.
제7 실시예에서, 본 개시는 스킨 층은 폴리프로필렌을 포함하는, 제6 실시예의 방법을 제공한다.
제8 실시예에서, 본 개시는 부직 웨브는 폴리프로필렌을 포함하는, 제1 내지 제7 실시예 중 어느 한 실시예의 방법을 제공한다.
제9 실시예에서, 본 개시는 필름은 제1 방향으로 적어도 200%만큼 연신되는, 제1 내지 제8 실시예 중 어느 한 실시예의 방법을 제공한다.
제10 실시예에서, 본 개시는 필름 라미네이트는 제2 방향으로 적어도 0.9%만큼 연신되는, 제1 내지 제9 실시예 중 어느 한 실시예의 방법을 제공한다.
제11 실시예에서, 본 개시는 제1 및 제2 방향은 동일한, 제1 내지 제10 실시예 중 어느 한 실시예의 방법을 제공한다.
제12 실시예에서, 본 개시는 제1 및 제2 방향은 각각 기계 방향인, 제1 내지 제11 실시예 중 어느 한 실시예의 방법을 제공한다.
제13 실시예에서, 본 개시는 제1 및 제2 방향은 상이한, 제1 내지 제10 실시예 중 어느 한 실시예의 방법을 제공한다.
제14 실시예에서, 본 개시는 개별 개구들의 평균 면적은 약 0.10 ㎟ 내지 약 0.61 ㎟의 범위인, 제1 내지 제13 실시예 중 어느 한 실시예의 방법을 제공한다.
제15 실시예에서, 본 개시는 개구는 용접 부위의 적어도 50%와 관련되는, 제1 내지 제14 실시예 중 어느 한 실시예의 방법을 제공한다.
제16 실시예에서, 본 개시는 개구는 총 탄성 필름 면적의 적어도 1.8%를 이루는, 제1 내지 제15 실시예 중 어느 한 실시예의 방법을 제공한다.
제17 실시예에서, 본 개시는 통기성, 탄성 필름 라미네이트는 기계 방향으로 100%만큼 연신될 때 50 리터/분의 유량에서 6 mm H2O 이하의 평균 압력 강하를 나타내는, 제1 내지 제16 실시예 중 어느 한 실시예의 방법을 제공한다.
제18 실시예에서, 본 개시는 필름 라미네이트를 부분적으로 복원시키는 단계와, 부분적으로 복원된 필름 라미네이트를 스폿 용접하여 추가의 용접 부위를 생성하는 단계를 추가로 포함하는, 제1 내지 제17 실시예 중 어느 한 실시예의 방법을 제공한다.
제19 실시예에서, 본 개시는 물품으로서, 제1 표면과 제1 표면 반대편의 제2 표면을 갖춘 탄성 필름, 다수의 용접 부위에서 필름의 제1 표면에 라미네이팅된 부직 웨브, 및 용접 부위 중 적어도 일부와 관련되는 탄성 필름 내의 개구 - 각각의 개구는 단일 용접 부위의 주연부로부터 외향으로 주로 단일 방향으로 연장됨 - 를 포함하는, 물품을 제공한다.
제20 실시예에서, 본 개시는 다수의 용접 부위에서 필름의 제2 표면에 라미네이팅되는 제2 부직 웨브를 추가로 포함하는, 제19 실시예의 물품을 제공한다.
제21 실시예에서, 본 개시는 탄성 필름은 다층 필름인, 제19 또는 제20 실시예의 물품을 제공한다.
제22 실시예에서, 본 개시는 탄성 필름은 2개의 스킨 층 및 그것들 사이에 개재되는 탄성중합체 코어 층을 포함하는, 제19 내지 제21 실시예 중 어느 한 실시예의 물품을 제공한다.
제23 실시예에서, 본 개시는 스킨 층은 폴리프로필렌을 포함하는, 제22 실시예의 물품을 제공한다.
제24 실시예에서, 본 개시는 부직 웨브는 폴리프로필렌을 포함하는, 제19 내지 제23 실시예 중 어느 한 실시예의 물품을 제공한다.
제25 실시예에서, 본 개시는 용접 부위는 부직 웨브에 용접되는 탄성 필름의 단편을 포함하는, 제19 내지 제24 실시예 중 어느 한 실시예의 물품을 제공한다.
제26 실시예에서, 본 개시는 용접 부위의 형상은 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형, 삼각형, 다각형, 및 이들의 조합으로 이루어진 목록으로부터 선택되는, 제19 내지 제25 실시예 중 어느 한 실시예의 물품을 제공한다.
제27 실시예에서, 본 개시는 용접 부위의 형상은 원형인, 제19 내지 제26 실시예 중 어느 한 실시예의 물품을 제공한다.
제28 실시예에서, 본 개시는 개별 개구들의 평균 면적은 약 0.10 ㎟ 내지 약 0.61 ㎟의 범위인, 제19 내지 제27 실시예 중 어느 한 실시예의 물품을 제공한다.
제29 실시예에서, 본 개시는 개구는 용접 부위의 적어도 50%와 관련되는, 제19 내지 제28 실시예 중 어느 한 실시예의 물품을 제공한다.
제30 실시예에서, 본 개시는 개구는 총 탄성 필름 면적의 적어도 1.8%를 이루는, 제19 내지 제29 실시예 중 어느 한 실시예의 물품을 제공한다.
제31 실시예에서, 본 개시는 통기성, 탄성 필름 라미네이트는 기계 방향으로 100%만큼 연신될 때 50 리터/분의 유량에서 6 mm H2O 이하의 평균 압력 강하를 나타내는, 제19 내지 제30 실시예 중 어느 한 실시예의 물품을 제공한다.
제32 실시예에서, 본 개시는 제19 내지 제31 실시예 중 어느 한 실시예를 포함하는, 개인 케어 물품을 제공한다.
예
하기의 예는 본 개시의 몇몇 통기성, 탄성 필름 라미네이트를 예시하기 위해 제시되며, 어떠한 식으로든 본 발명의 범주를 달리 제한하도록 의도되지 않는다.
재료
M-340 팬트 엘라스틱 - 2개의 폴리올레핀 비탄성 스킨 층 사이에 개재된 스티렌계 블록 공중합체 탄성 코어를 갖춘 3층 필름 라미네이트(미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니로부터 입수가능함).
피테사 제품 번호 S16Q1KR1AAQ1A - 16 gsm 스펀본드-스펀본드-스펀본드 부직 웨브(미국 사우스캐롤라이나주 심슨빌 소재의 피테사로부터 입수가능함).
압력 강하 시험
티에스아이(TSI) 모델 8130 자동화된 필터 시험 기구(Automated Filter Test Instrument)(미국 미네소타주 쇼어뷰 소재의 티에스아이(등록상표) 인코포레이티드(TSI® Incorporated)로부터 입수가능함)를 강철 오리피스 판을 사용하여 보정하였다. 에어로졸을 껐고, 압력 강하를 50 리터/분에서 mm H2O 단위로 측정하였다. 모든 샘플을 MD로 100%만큼 연신시켰다.
티에스아이 모델 8130 기구는 표준 4.5 인치(114.3 mm) 직경 원형 샘플을 사용하여 10261 ㎟의 표면적을 통한 압력 강하를 측정한다. 그러나, 라미네이트 샘플은 단지 3959 ㎟의 표면적을 통한 압력 강하를 갖는 71 mm 직경이었다. 따라서, 샘플 크기 차이를 고려한 상관관계를 개발할 필요가 있었다. 주어진 유량에서 압력 강하 대 표면적이 선형인 것으로 가정하여, 면적의 비를 압력 강하 계산에 고려하였다. 50 리터/분에서 기구로부터 얻어진 압력 강하를 2.59(10261 ㎟ 대 3959 ㎟에 대한 면적의 비)로 나누어 표준 측정치를 mm H2O 단위로 얻었다.
각각의 샘플에 대해 5회 측정을 수행하였고, 평균을 표 1에 보고하였다.
평균 개구형성된 면적
50X 배율의 키엔스(Keyence) VHX-600 현미경(미국 뉴저지주 엘름우드 파크 소재의 키엔스 코포레이션 오브 아메리카(Keyence Corporation of America)로부터 입수가능함)을 사용하여 필름 라미네이트 내의 개별 개구들의 면적을 측정하였다. 다각형 툴(polygon tool)을 사용하여 각각의 개구의 윤곽을 그리고 실제 면적을 결정하였다. 필름 라미네이트 샘플이 MD로 100%만큼 연신되었을 때 모든 측정을 수행하였다. 샘플의 중심에서 5개의 랜덤으로 선택된 개구의 면적을 측정하였고, 개별 개구들의 평균 면적을 결정하였다.
7.1X 배율의 이미지-프로(Image-Pro) 현미경(버전 7.0)(역시 키엔스로부터 입수가능함)을 사용하여 동일한 필름 라미네이트의 주어진 면적에서 개구의 개수를 결정하였다. 필름 라미네이트를 MD로 100%만큼 연신시켰고, 필름 라미네이트의 중심으로부터 측정을 수행하였다. 샘플의 80 ㎟ 면적 내의 개구의 개수를 5개의 랜덤 위치에서 측정하였고, 80 ㎟ 내의 개구의 평균 개수를 결정하였다.
개구형성된 면적을 하기의 공식에 따라 계산하였다:
( 80 ㎟ 면적 내의 개구의 평균 개수) × (개별 개구들의 평균 면적) × 100%
(80 ㎟)
결과가 표 1에 보고되어 있다.
샘플 E1 내지 샘플 E5 및 샘플 C1 내지 샘플 C4
모든 샘플을 미국 위스콘신주 셰보이건 폴스 소재의 커트 지. 조아, 인크.로부터 입수가능한 J8-T 어덜트 팬트 머신의 연신 접합 스테이션을 사용하여 도 1에 예시된 방법에 따라 제조하였다.
피테사 S16Q1KR1AAQ1A 부직 웨브를 기계 방향으로 300%만큼 연신되었던 M-340 팬트 엘라스틱 필름의 양측에 적용하였다. 필름과 웨브를 표 1에 제공된 속도와 압력에서 서로 음파 용접하였다. 음파 용접된 필름을 역시 표 1에 제공된 양만큼 추가로 연신(즉, 라미네이션후 연신)시켰다.
각각의 샘플에 대해 평균 압력 강하와 개방 면적을 측정하였고, 결과를 표 1에 제공하였다. 개인 케어 물품의 목적을 위해, 필름 라미네이트가 기계 방향으로 100%만큼 연신될 때 50 리터/분의 유량에서 6 mm H2O 이하의 평균 압력 강하를 나타내는 것이 바람직하다. 원하는 압력 강하를 충족시키는 그러한 샘플이 문자 "E"로 표기된다.
[표 1]
Figure pct00001
전술되고 도면에 예시된 실시예는 단지 예로서 제시되며, 본 발명의 개념 및 원리에 대한 제한으로서 의도되지 않는다.
따라서, 본 발명은 특히 통기성, 탄성 필름 라미네이트를 제조하는 방법 및 이로부터 유래되는 물품을 제공한다. 다양한 특징과 이점이 하기의 청구범위에 기재된다.

Claims (32)

  1. 통기성, 탄성 필름 라미네이트(laminate)를 제조하는 방법으로서,
    제1 표면 및 제1 표면 반대편의 제2 표면을 갖는 탄성 필름을 제공하는 단계;
    필름을 제1 방향으로 연신(stretching)시키는 단계;
    필름이 제1 방향으로 연신되는 동안 필름의 제1 표면에 부직 웨브(nonwoven web)를 스폿 용접(spot welding)하여 다수의 용접 부위를 갖는 필름 라미네이트를 생성하는 단계; 및
    필름 라미네이트를 제2 방향으로 연신시켜 필름 내에 개구를 생성하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 개구는 단일 용접 부위의 주연부(periphery)로부터 외향으로 주로 단일 방향으로 연장되는, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 2개의 개구가 단일 용접 부위의 주연부로부터 외향으로 반대 방향들로 연장되는, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 스폿 용접 단계 동안 필름의 제2 표면에 제2 부직 웨브를 부가하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  5. 제1항에 있어서, 필름은 다층 필름인, 방법.
  6. 제1항에 있어서, 필름은 2개의 스킨 층(skin layer) 및 2개의 스킨 층 사이에 개재된 탄성중합체 코어 층(core layer)을 포함하는, 방법.
  7. 제6항에 있어서, 스킨 층은 폴리프로필렌을 포함하는, 방법.
  8. 제1항에 있어서, 부직 웨브는 폴리프로필렌을 포함하는, 방법.
  9. 제1항에 있어서, 필름은 제1 방향으로 적어도 200%만큼 연신되는, 방법.
  10. 제1항에 있어서, 필름 라미네이트는 제2 방향으로 적어도 0.9%만큼 연신되는, 방법.
  11. 제1항에 있어서, 제1 방향과 제2 방향은 동일한, 방법.
  12. 제1항에 있어서, 제1 방향과 제2 방향은 각각 기계 방향인, 방법.
  13. 제1항에 있어서, 제1 방향과 제2 방향은 상이한, 방법.
  14. 제1항에 있어서, 개별 개구들의 평균 면적은 약 0.10 ㎟ 내지 약 0.61 ㎟의 범위인, 방법.
  15. 제1항에 있어서, 개구는 용접 부위의 적어도 50%와 관련되는, 방법.
  16. 제1항에 있어서, 개구는 총 탄성 필름 면적의 적어도 1.8%를 이루는, 방법.
  17. 제1항에 있어서, 통기성, 탄성 필름 라미네이트는 기계 방향으로 100%만큼 연신될 때 50 리터/분의 유량에서 6 mm H2O 이하의 평균 압력 강하를 나타내는, 방법.
  18. 제1항에 있어서, 필름 라미네이트를 부분적으로 복원시키는 단계, 및 부분적으로 복원된 필름 라미네이트를 스폿 용접하여 추가의 용접 부위를 생성하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  19. 물품으로서,
    제1 표면 및 제1 표면 반대편의 제2 표면을 갖는 탄성 필름;
    다수의 용접 부위에서 필름의 제1 표면에 라미네이팅된 부직 웨브; 및
    용접 부위 중 적어도 일부와 관련된 탄성 필름 내의 개구 - 각각의 개구는 단일 용접 부위의 주연부로부터 외향으로 주로 단일 방향으로 연장됨 - 를 포함하는, 물품.
  20. 제19항에 있어서, 다수의 용접 부위에서 필름의 제2 표면에 라미네이팅된 제2 부직 웨브를 추가로 포함하는, 물품.
  21. 제19항에 있어서, 탄성 필름은 다층 필름인, 물품.
  22. 제19항에 있어서, 탄성 필름은 2개의 스킨 층 및 2개의 스킨 층 사이에 개재된 탄성중합체 코어 층을 포함하는, 물품.
  23. 제22항에 있어서, 스킨 층은 폴리프로필렌을 포함하는, 물품.
  24. 제19항에 있어서, 부직 웨브는 폴리프로필렌을 포함하는, 물품.
  25. 제19항에 있어서, 용접 부위는 부직 웨브에 용접된 탄성 필름의 단편(fragment)을 포함하는, 물품.
  26. 제19항에 있어서, 용접 부위의 형상은 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형, 삼각형, 다각형, 및 이들의 조합으로 이루어진 목록으로부터 선택되는, 물품.
  27. 제19항에 있어서, 용접 부위의 형상은 원형인, 물품.
  28. 제19항에 있어서, 개별 개구들의 평균 면적은 약 0.10 ㎟ 내지 약 0.61 ㎟의 범위인, 물품.
  29. 제19항에 있어서, 개구는 용접 부위의 적어도 50%와 관련되는, 물품.
  30. 제19항에 있어서, 개구는 총 탄성 필름 면적의 적어도 1.8%를 이루는, 물품.
  31. 제19항에 있어서, 통기성, 탄성 필름 라미네이트는 기계 방향으로 100%만큼 연신될 때 50 리터/분의 유량에서 6 mm H2O 이하의 평균 압력 강하를 나타내는, 물품.
  32. 제19항의 물품을 포함하는, 개인 케어 제품.
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