KR20180058736A

KR20180058736A - 탄성 적층체에서 높은 릴리프 및 토포그래피를 유도하는 수단으로서 접합 패턴

Info

Publication number: KR20180058736A
Application number: KR1020187010007A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 에이. 팔제위크즈; 에릭 이. 레넌
Original assignee: 킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2015-09-30
Publication date: 2018-06-01
Also published as: WO2017058219A1; US20180214320A1

Abstract

본 발명은 복수의 분리된 접합 지점에서 부직포 웹 재료에 인접하여 위치되고 열 및 압력 하에 용융 융합된 탄성중합체 탄성 필름을 포함하는 부직포 복합물에 관한 것으로, 상기 부직포 복합물은 복수의 미접합된 영역을 포함하여 미접합된 영역은 상기 부직포 웹에 인접하여 위치하지만 상기 부직포 웹에 융합되지 않은 미접합 탄성 필름을 제공해서 미접합된 영역은 전체 부직포 복합물의 표면적의 약 20% 내지 약 75%에서 독특한 촉각 패턴을 생성하고 부직포 복합물에 약 0.025mm/gsm 내지 약 0.050mm/gsm의 캘리퍼 비를 제공한다.

Description

탄성 적층체에서 높은 릴리프 및 토포그래피를 유도하는 수단으로서 접합 패턴

본 발명은 탄성 적층체에서 높은 릴리프 및 토포그래피를 유도하는 수단으로서 접합 패턴에 관한 것이다.

부직포, 탄성 복합물은 통상적으로 신체의 윤곽에 더 잘 맞는 능력을 개선하기 위하여 제품 (예컨대 기저귀, 트레이닝 팬츠, 옷 등)에 포함된다. 예를 들어, 복합물은 탄성 필름 및 하나 이상의 부직포 웹 재료로부터 형성될 수 있다. 부직포 웹 재료는 탄성 필름에 연결될 수 있는 한편, 필름은 신축된 상태여서 부직포 웹 재료가 그것이 풀어질 때 필름에 접합되는 위치들 사이에 모일 수 있게 된다. 그 결과의 탄성 복합물은 접합 위치들 사이에 모인 부직포 웹 재료가 탄성 필름이 신장되는 것을 허용할 정도로 신축성이 있다. 불행하게도, 탄성 필름은 종종 촉감이 고무 같거나 끈적끈적한 느낌과 같은 불쾌한 촉감의 미적 특성을 가져서, 그것이 착용자의 피부에 대해 불쾌하고 불편하게 한다. 이러한 특성을 개선하기 위한 노력으로, 복합물을 천공하는 것이 실행 가능한 해결책이었다. 이것은 통기성에 대한 우려를 해결하는데 도움이 되었지만, 복합물의 미적 속성은 아직 해결되지 않았다.

미적 특질은 복합물의 디자인 및 전반적인 외관에 많은 이점을 제공할 수 있다. 일반적으로 그래픽의 고품질 인쇄를 통해 이루어지기 때문에, 이러한 추가는 제조업체와 최종 사용자 모두에게 많은 비용이 들 수 있다. 미적 특질은 또한 최종 사용자에게 시각적 단서를 제공하여 재료 또는 의복의 적절한 기능 및 사용을 지원할 수 있다. 또는, 그것은 사용자에게 보다 편안함을 제공할 수 있는 보다 특별한 질감이 나게 만들거나 천과 같은 외관을 제공하는 특징적인 패턴을 제공할 수 있다. 따라서, 원하는 통기성을 가지고, 또한, 전체 제품의 적절한 기능에 대해 사용자를 편안하게 하고, 식별하고, 심지어 향하는데 필요한 시각적 단서를 제공하는 개선된 탄성 복합물을 제공할 필요성이 존재한다.

본 발명은 또한 외부 커버, 상기 외부 커버에 결합된 신체측 라이너, 및 상기 외부 커버와 상기 신체측 라이너 사이에 위치된 흡수성 코어를 포함하는 흡수 용품에 관한 것이고, 상기 흡수 용품은 다수의 분리된 접합 지점에서 부직포 웹 재료에 인접하여 위치되고 열 및 압력 하에서 용융 융합된 탄성중합체 탄성 필름을 포함하는 부직포 복합물을 포함하고, 상기 부직포 복합물은 복수의 미접합된 영역을 포함하여 미접합된 영역은 상기 부직포 웹에 인접하여 위치하지만 상기 부직포 웹에 융합되지 않은 미접합 탄성 필름을 제공해서 미접합된 영역은 전체 부직포 복합물의 표면적의 약 20% 내지 약 75%에서 독특한 촉각 패턴을 생성하고 부직포 복합물에 약 0.025mm/gsm 내지 약 0.050mm/gsm의 캘리퍼 비를 제공한다.

게다가, 본 발명은 또한 복수의 분리된 접합 지점에서 부직포 웹 재료에 인접하여 위치되고 열 및 압력 하에 용융 융합된 탄성중합체 탄성 필름을 포함하는 부직포 복합물을 포함한 흡수 용품에 관한 것으로, 상기 부직포 복합물은 복수의 미접합된 영역을 포함하여 미접합된 영역은 상기 부직포 웹에 인접하여 위치하지만 상기 부직포 웹에 융합되지 않은 미접합 탄성 필름을 제공해서 미접합된 영역은 전체 부직포 복합물의 표면적의 약 20% 내지 약 75%에서 독특한 촉각 패턴을 생성하고 부직포 복합물에 약 0.025mm/gsm 내지 약 0.050mm/gsm의 캘리퍼 비를 제공하고; 독특한 촉각 패턴은 사용자가 용품의 전면을 용품의 후면과 구별하는 것을 방향적으로 보조하고 그리고/또는 흡수 용품의 적절한 작동을 위한 시각적 단서를 제공한다.

본 발명의 완전하고 사용 가능한 개시 내용은 다음과 같이 첨부한 참조 도면들을 비롯해 명세서의 나머지 부분에서 더욱 구체적으로 설명한다.
도 1은 예 2에 또한 나타낸 본 발명의 일 실시예의 사진 이미지이다.
도 2는 예 3에 또한 나타낸 본 발명의 일 실시예의 사진 이미지이다.
도 3은 "립-니트(rib-knit)"로 나타낸 비교예의 부직포의 사진 이미지이다.
도 4는 예 4에 또한 나타낸 "와이어 위브(wire weave)"로 나타낸 비교예의 부직포의 사진 이미지이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예의 접합 영역 및 미접합 영역의 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예의 접합 영역 및 미접합 영역의 도면이다.
도 7은 본 발명 및 비교예들의 캘리퍼 대 평량 비 값들을 결정하기 위해서 부직포 또는 복합물 재료의 지정된 영역의 두께를 측정하는데 사용된 0.345kPa (30 psi) 로딩 장치에서의 76.2 mm 직경의 압반의 사진 이미지이다.

정의

본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "부직포 웹"은, 편물에서처럼 식별가능한 방식은 아니지만 상호 연결된(interlaid) 개별적인 섬유들이나 실들의 구조를 갖는 웹을 가리킨다. 적절한 부직포 직물 혹은 웹의 예로는 멜트블로운 웹, 스펀본드 웹, 본디드 카디드 웹, 에어레이드 웹, 코폼 웹, 수력 엉킴된 웹 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

본원에서 사용된 것과 같이, 용어 “멜트블로운 웹”은 일반적으로 용융된 열가소성 물질이 용융 섬유로서 다수의 미세한, 대개는 원형의 다이 모세관을 통해 압출되어 용융된 열가소성 물질의 섬유를 감쇄시켜서 그것의 직경을 감소시키는 수렴하는 고속 가스(예컨대 공기)로 압출되는 공정에 의해 형성되는 부직포 웹을 말한다. 그런 다음 멜트블로운 섬유는 고속 가스 스트림에 의해 운반되고 수집 표면 위에 쌓여서 무작위 분산된 멜트블로운 섬유 웹이 형성된다. 이러한 공정은, 예를 들어, Butin 등의 미국 특허 제3,849,241호에 개시되어 있다. 일반적으로, 멜트블로운 섬유는 실질적으로 연속적 또는 불연속적이고 일반적으로 직경이 10㎛보다 작으며 수집 표면 상으로 용착될 때 일반적으로 접착성(tacky)인 극세사일 수도 있다.

본원에서 사용되는 용어 "스펀본드 웹(spunbond web)"은 일반적으로 작은 직경의 실질적으로 연속식 섬유를 함유하는 웹을 지칭한다. 섬유는 방적돌기(spinnerette)의 다수의 미세한, 일반적으로 원형인 모세관으로부터 용융된 열가소성 재료를 압출함에 의하여 형성되며, 그후 예를 들어 유도적 인발 및/또는 기타 공지된 스펀본딩 기구에 의해 압출된 섬유의 직경은 급격히 감소된다. 스펀본드 웹의 제조는 미국 특허 제4,340,563호(Appel 등), 제3,692,618호(Dorschner 등), 제3,802,817호(Matsuki 등), 제3,338,992호(Kinney), 제3,341,394호(Kinney), 제3,502,763호(Hartman), 제3,502,538호(Levy), 제3,542,615호(Dobo 등) 및 제5,382,400호(Pike 등)에서 기술되고 예시된다. 스펀본드 섬유는 수집 표면 상에 용착(deposit)될 때 일반적으로 끈적거리지 않는다. 스펀본드 섬유는 때때로 약 40㎛ 미만의 직경을 가질 수 있으며, 종종 약 5㎛ 내지 약 20㎛이다.

본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "신장성인" 또는 "신장성"은 일반적으로 그 이완된 길이 또는 폭의 적어도 약 25% 까지, 일부 실시예에서는 약 50% 까지, 일부 실시예에서는 적어도 약 75% 까지 적용된 힘의 방향으로 신축하거나 신장하는 물질을 의미한다. 연장가능한 물질은 반드시 회복 성을 가질 필요는 없다. 예를 들어, 탄성중합체 물질은 회복 성질을 갖는 신장성 물질이다. 멜트블로운 웹은 신장성일 수도 있지만, 회복 성질을 가지지 않기 때문에, 신장가능하면서 비탄성인 물질일 수도 있다.

본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "탄성중합체" 및 "탄성"은 신축력의 적용 시에 적어도 한 방향(예를 들면 CD 방향)으로 신축할 수 있으며, 신축력의 해제 시에 원래 치수로 수축/회복하는 물질을 지칭한다. 예를 들어, 신축된 물질은 그의 이완된 미신축된 길이 보다 적어도 50% 큰 신축된 길이를 가질 수 있고, 이는 신축력의 해제 시에 그의 신축된 길이의 적어도 50% 이내로 회복할 것이다. 가상의 예는 적어도 1.50 인치까지 신축할 수 있으며, 신축력의 해제 시에 1.25 인치보다 크지 않은 길이로 회복하게 될 물질의 1 인치 샘플일 것이다. 바람직하게는, 물질은 적어도 50%, 더욱 바람직하게는 신축된 길이의 적어도 80% 수축 또는 회복한다.

본원에서 사용된 바와 같이, 용어 “기계 방향(machine direction)” 또는 “MD”는 일반적으로 물질이 물질의 길이에 대하여 생산되는 방향을 의미한다. 용어 “교차 기계 방향(cross-machine direction)” 또는 “CD”는 물질의 폭에 대하여 상기 기계 방향 또는 방향에 수직인 방향을 의미한다.

본원에서 사용된, 용어 "네킹된(necked)" 및 "네킹된 물질(necked material)"은 일반적으로 적어도 하나의 치수(예를 들어 기계 방향)로 인발되어서 그 가로방향 치수를 감소시킴으로써 인발력이 제거될 때, 물질이 원래의 폭으로 다시 당겨질 수 있는 임의의 물질을 의미한다. 네킹된 물질은 일반적으로 네킹되지 않은 물질보다 단위 면적당 더 높은 평량을 갖는다. 네킹된 물질이 원래의 폭으로 다시 당겨질 때, 네킹되지 않은 물질과 대략 동일한 평량을 가져야 한다. 이것은 필름이 얇아지고 평량이 감소되는 필름의 배향과 상이하다. 네킹 방법은 일반적으로 공급 롤로부터 물질을 풀어 내고 주어진 선형 속도로 구동되는 브레이크 닙 롤 어셈블리를 통과시키는 것을 포함한다. 권취 롤 또는 닙은 브레이크 닙 롤보다 높은 선형 속도로 작동하여, 물질을 인발하고 물질을 신장시키고 네킹하는 데 필요한 장력을 생성한다.

본원에 사용된 바와 같이, 용어 "열 점 접합"이란 일반적으로 예를 들면 패터닝된 롤 (예, 캘린더 롤) 및 패터닝된 것일 수도 있고 아닐 수도 있는 다른 롤 (예, 모루 롤) 사이에 물질을 통과시켜 수행되는 공정을 의미한다. 롤 중 하나 또는 모두는 통상적으로 가열된다.

본 발명에서 사용된 바와 같이, 용어 "초음파 접합"은 일반적으로, 예를 들면, 초음파 혼과 패터닝된 롤 (예, 모루 롤) 사이에 물질을 통과시켜서 수행되는 공정을 말한다. 예를 들어, 고정식 혼과 회전식 패터닝된 모루 롤의 사용을 통한 초음파 접합은 Grgach 등의 미국 특허 제3,939,033호, Rust Jr.의 제3,844,869호, 및 Hill의 제4,259,399호에 설명되어 있으며, 이들은 모든 목적을 위해 그 전체가 참고 문헌으로 여기에 원용된다. 또한, 회전 패터닝된 모루 롤과 회전식 혼의 사용을 통한 초음파 접합은 Neuwirth 등의 미국 특허 제5,096,532호, Ehlert의 제5,110,403호, 및 Brennecke 등의 제5,817,199호에 설명되어 있으며, 이들은 모든 목적을 위해 그 전체가 참고 문헌으로 여기에 원용된다. 물론, 임의의 다른 초음파 접합 기술 또한 본 발명에 사용될 수도 있다.

용어 "접합" 및 "적층" 또는 "적층하는"은 필름이 부직포 웹에 첨부되는 공정을 지칭하기 위해 상호 교차 사용될 수 있음에 유의해야 한다.

본원에 사용된 바와 같이, "독특한 촉각 패턴"이라는 용어는 시각에 의해 또는 심지어 접촉에 의해 제품의 사용자에게 눈에 띌 수 있는 일부 3차원성 또는 z방향 성분을 갖는 미접합 영역에 의해 생성된 패턴을 지칭한다. 패턴의 z-방향 성분의 깊이는 제품의 사용자의 분별성을 최적화하기 위해 크기가 동일하거나 다소 유사할 수 있다. 그러나, 특히 모양의 조합이 전체 부직포 복합물에 사용되는 경우, 패턴 중 몇 가지는 깊이가 상이할 수 있다는 것은 일반적이다. 독특한 촉각 패턴은 꽃, 정사각형, 원, 별, 지그재그, 화살표, 만화 캐릭터, 얼굴, 풍선, 동물, 자연, 파도, 소용돌이, 직사각형, 타원형, 삼각형, 다이아몬드, 다각형, 추상적 모양, 캐리커처 등과 같은 미접합된 영역들에 의해 형성된 모양의 요소들로 본질적으로 구성된다.

본원에서 모든 상표 사용은 상표 소유주가 보유한 재산적 성질을 인정하고 존중하는 것으로 보이는 경우에 단어의 대문자(CAPITALIZATION)로 표기되었다. 필요하다면, 단어는 그것이 본원에 처음으로 나타나는 경우에만 일반 용어가 뒤따른다.

발명의 상세한 설명

본 발명을 특별히 언급하고 명확하게 청구하는 것이 특허청구범위 내에서 본 명세서에 포함될지라도, 본 발명은 하기 상세한 설명으로부터 더욱 잘 이해될 것으로 여겨진다.

일반적으로 말하면, 본 발명은 탄성 필름을 포함하는 부직포 복합물에 관한 것으로, 필름은 전략적으로 부직포 웹에 미접합된 채로 유지되고 독특한 촉각 3차원 표면을 가능하게 하도록 위치된다.

부직포 복합물은 하나 이상의 부직포 웹 재료에 적층된 탄성 필름을 포함하는데, 접합의 각도 및 간격으로 인해, 미접합 웹 영역으로부터 빈 공간이 남겨져서 패터닝된, 촉각 특성부가 생성되고, 그 결과 미적 및 기능적 시각적 단서가 있는 부직포 복합물을 유발한다. 복합물은 필름을 부직포 웹 재료(들)에 접합시키기 위해 특수하게 배향되고 배열된 접합 핀들을 다르게 하면서 특수하게 패터닝되어 있는 닙을 통해 필름을 통과시킴으로써 형성된다. 천공은 탄성 필름에 존재할 수도 있고 또는 존재하지 않을 수도 있다. 천공이 형성되는 것이 바람직하다면, 천공은 복합물의 탄성 특성에 유의미한 역효과를 나타내지 않으면서 복합물에 원하는 수준의 질감, 부드러움, 촉감 및/또는 심미적 외관을 제공하기에 충분한 크기의 것이다. 천공 및 접합 형성은 본 발명에서 필름 함량, 접합 패턴, 필름 장력의 정도, 접합 조건 등과 같은 적층 공정의 특정 변수들을 선택적으로 제어함으로써 이루어진다. 본 발명의 다양한 실시예를 이제 보다 상세하게 설명하기로 한다.

I. 탄성 필름

본 발명의 탄성 필름은 용융-가공 가능한, 즉 열가소성인 하나 이상의 탄성중합체로부터 형성된다. 본 발명에서는 다양한 열가소성 탄성중합체들 중 임의의 것을 일반적으로 채택할 수 있는데, 예를 들어, 탄성체 폴리에스테르, 탄성체 폴리우레탄, 탄성체 폴리아미드, 탄성 공중합체, 탄성체 폴리올레핀 등을 채택할 수 있다. 하나의 특정 실시예에서, 탄성중합체 반결정 폴리올레핀은 기계적 성질과 탄성중합체 성질의 독특한 조합으로 인해 사용된다. 즉, 이러한 반결정 폴리올레핀의 기계적 성질은 열 접합 동안 쉽게 천공되지만 여전히 탄성을 보유하는 필름의 형성을 가능하게 한다.

반결정 폴리올레핀은 실질적으로 규칙적인 구조를 가지거나 나타낼 수 있다. 이러한 반결정 폴리올레핀은 미변형 상태에서 실질적으로 비정질일 수 있지만, 신장 시에 결정 도메인을 형성한다. 예시적인 반결정 폴리올레핀은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 그들의 배합물 및 공중합체를 포함한다. 특히 적절한 폴리에틸렌 공중합체는 "선형" 또는 "실질적으로 선형"인 것들이다. "실질적으로 선형"인이라는 용어는 코모노머 혼입에 기인할 수 있는 단쇄 분지 이외에, 에틸렌 중합체가 중합체 골격에 장쇄 분지를 포함하고 있음을 의미한다. "장쇄 분지"는 적어도 6 개의 탄소의 사슬 길이를 말한다. 각각의 장쇄 분지는 중합체 골격과 동일한 코모노머 분포를 가질 수도 있고 부착되는 중합체 골격 만큼 길 수도 있다. "실질적으로 선형"이라는 용어와 대조적으로, 용어 "선형"이란 중합체가 측정가능하거나 입증가능한 장쇄 분지가 부족하다는 것을 의미한다. 즉, 상기 중합체는 1000 개의 탄소 당 0.01 개 미만의 평균 장쇄 분지로 치환된다.

반드시 필요하지는 않지만, 선형 폴리에틸렌 “플라스토머”는 α-올레핀 단쇄 분지 함유물의 함량이 에틸렌 공중합체가 플라스틱 및 탄성중합체 특징 모두 - 즉, “플라스토머”를 나타내도록 하고 있다는 점에서 특히 바람직하다. α-올레핀 코모노머에 의한 중합화가 결정화도 및 밀도를 감소시키기 때문에, 결과적인 플라스토머는 일반적으로 폴리에틸렌 열가소성 중합체(예를 들어, LLDPE)보다 낮은 밀도를 갖지만, 탄성중합체의 밀도에 근접하고/하거나 중첩된다. 탄성중합체에 유사한 밀도를 가짐에도 불구하고, 플라스토머는 일반적으로 보다 고도의 결정성을 나타내며, 비교적 비점착성이며, 비접착형이면서 비교적 자유롭게 유동하는 펠릿으로 형성될 수도 있다. 본 발명에서 사용하기 위한 바람직한 플라스토머는 텍사스주 휴스톤의 ExxonMobil Chemical Company로부터 상표명 EXACT 하에 입수 가능한 에틸렌계 공중합체 플라스토머(plastomer)이다. 다른 적합한 폴리에틸렌 플라스토머는 미시간주 미드랜드에 소재하는 Dow Chemical Company로부터 상표명 INFUSE, ENGAGE 및 AFFINITY 하에 입수가능하다. 또 다른 적합한 에틸렌 중합체는, Dow Chemical Company로부터 상표명 DOWLEX(LLDPE) 및 ATTANE(ULDPE) 하에 입수가능하다. 다른 적합한 에틸렌 중합체는 미국 특허 제4,937,299호(Ewen 등); 제5,218,071호(Tsutsui 등); 제5,272,236호(Lai 등); 및 제5,278,272호(Lai 등)에 기술되어 있다. 물론, 본 발명은 결코 에틸렌 중합체의 사용에만 한정되지 않는다. 예를 들어, 프로필렌 중합체도 반결정 폴리올레핀으로서 사용하는 데 적합할 수 있다. 적합한 플라스토머 프로필렌 중합체는, 예를 들어, 프로필렌의 공중합체나 삼중합체, 예컨대 에틸렌, 1-부텐, 2-부텐, 다양한 펜텐 이성질체, 1-헥센, 1-옥텐, 1-노넨, 1-데센, 1-유니데센, 1-도데센, 4-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-헥센, 5-메틸-1-헥센, 비닐시클로헥센, 스티렌 등의, α-올레핀(예, C₃-C₂₀)과 프로필렌의 공중합체를 포함할 수 있다. 프로필렌 중합체의 코모노머 함량은, 약 35중량% 이하, 일부 실시예에서는 약 1중량% 내지 약 20중량%, 일부 실시예에서는 약 2중량% 내지 약 10중량%일 수 있다. 바람직하게는, 폴리프로필렌 (예, 프로필렌/α-올레핀 공중합체)의 밀도는 0.91g/cm³ 이하, 일부 실시예에서는 0.85 내지 0.88g/cm³, 및 일부 실시예에서는 0.85g/cm³ 내지 0.87g/cm³일 수도 있다. 적합한 프로필렌 중합체는 텍사스주 휴스턴 소재 ExxonMobil Chemical Co.로부터 상표명 VISTAMAXX; 벨기에 Feluy의 Atofina Chemicals로부터 FINA™(예, 8573); Mitsui Petrochemical Industries로부터 입수가능한 TAFMER; 및 미시간주 미드랜드 소재 Dow Chemical Co.로부터 입수가능한 VERSIFY 하에 시판된다. 다른 적합한 프로필렌 중합체의 예시들은 미국 특허 제6,500,563호(Datta 등); 제5,539,056호(Yang 등); 및 제5,596,052호(Resconi 등)에 기술되어 있다.

물론, 다른 열가소성 중합체도 단독으로 또는 반결정 폴리올레핀과 조합해서, 탄성 필름을 형성하는 데 사용될 수도 있다. 예를 들어, 포화 공액 디엔 중합체의 적어도 하나의 블록으로 분리된 모노알케닐 아렌 중합체의 적어도 2개의 블록을 갖는, 실질적으로 비정질 블록 공중합체가 사용될 수도 있다. 모노알케닐 아렌 블록은 스티렌 및 그의 유사체 및 동족체, 예를 들어 o-메틸 스티렌; p-메틸 스티렌; p-삼차-부틸 스티렌; 1,3 디메틸 스티렌 p-메틸 스티렌 등, 뿐만 아니라 다른 모노알케닐 다환 방향족 화합물, 예를 들어 비닐 나프탈렌; 비닐 안트리센(vinyl anthrycene) 등을 포함할 수 있다. 바람직한 모노알케닐 아렌은 스티렌 및 p-메틸 스티렌이다. 공액 디엔 블록은 공액 디엔 단량체의 동종중합체, 2개 이상의 공액 디엔의 공중합체, 및 블록들이 주로 공액 디엔 단위인 다른 단량체를 갖는 디엔들 중 하나 이상의 공중합체를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 공액 디엔은 4개 내지 8개의 탄소 원자, 예를 들어 1,3 부타디엔(부타디엔); 2-메틸-1,3 부타디엔; 이소프렌; 2,3 디메틸-1,3 부타디엔; 1,3 펜타디엔(피페릴렌); 1,3 헥사디엔 등을 포함한다.

특히 적절한 열가소성 탄성중합체 공중합체는 텍사스주 휴스톤의 Kraton Polymers LLC로부터 상표명 KRATON^®으로 입수가능하다. 또 다른 적절한 공중합체는 상표명 VECTOR^®으로 텍사스주 휴스턴의 Dexco Polymers에서 입수가능한, S-I-S와 S-B-S 탄성 공중합체를 포함한다. 또한, A-B-A-B 사중블록 공중합체로 구성된 중합체도 적절하며, 이는 예를 들어 Taylor 등에 의한 미국 특허 제5,332,613호에서 논의된다.

필름에 사용되는 탄성중합체(들)의 양은 다양할 수 있지만, 통상적으로 필름의 약 30 중량% 이상, 일부 실시예에서는 약 50 중량% 이상, 일부 실시예에서는 필름의 약 80 중량% 이상이다. 일 실시예에서, 예를 들면, 반결정 폴리올레핀(들)은 필름의 약 70 중량% 이상, 일부 실시예에서는 필름의 약 80 중량% 이상 및 일부 실시예에서는 필름의 약 90 중량% 이상을 구성한다. 다른 실시예들에서, 반결정 폴리올레핀(들) 및 탄성체 블록 공중합체(들)의 배합물들이 사용될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 블록 공중합체(들)는 배합물의 약 5중량% 내지 약 50중량%, 일부 실시예들에서는 약 10중량% 내지 약 40중량%, 일부 실시예들에서는 약 15중량% 내지 약 35중량%를 구성할 수 있다. 마찬가지로, 반결정 폴리올레핀(들)은 배합물의 약 50중량% 내지 약 95중량%, 일부 실시예들에서는 약 60중량% 내지 약 90중량%, 일부 실시예들에서는 약 65중량% 내지 약 85중량%를 구성할 수 있다. 물론, 다른 탄성체 및/또는 비-탄성체 중합체가 또한 필름에 사용될 수 있음을 이해해야 한다.

중합체 외에도, 본 발명의 탄성 필름은, 또한, 당해 기술에 알려져 있는 다른 구성요소들을 함유할 수 있다. 일 실시예에서, 예를 들어, 탄성 필름은 충전제를 함유한다. 충전제는, 필름 중합체 압출 배합물에 첨가될 수 있으며 압출된 필름을 화학적으로 간섭하지 않지만 그 층에 전반적으로 균일하게 분산될 수 있는 미립자 또는 재료의 다른 형태이다. 충전제는, 필름 불투명성 및/또는 통기성(즉, 증기는 투과시키지만 실질적으로 액체는 투과시키지 않음)을 향상시키는 것을 포함한 다양한 목적에 사용될 수 있다. 예를 들어, 충전된 필름은 신장에 의해 통기성을 갖출 수 있고, 이는 중합체가 충전제로부터 파단되어 미소공성 통로를 생성하게 한다. 통기성 미소공성 탄성 필름은 예를 들어, McCormack 등의 미국 특허 제5,997,981호; 제6,015,764호; 및 제6,111,163호; Morman 등의 제5,932,497호; Taylor 등의 제6,461,457호에 기재되어 있다. 적절한 충전제의 예로는, 탄산칼슘, 다양한 종류의 점토, 실리칸, 알루미늄, 탄산바륨, 탄산나트륨, 탄산마그네슘, 활석, 황산바륨, 황산마그네슘, 황산알루미늄, 이산화티타늄, 제올라이트, 셀룰로오스형 분말, 카오린, 미카, 탄소, 산화칼슘, 산화마그네슘, 수산화알루미늄, 펄프 분말, 목재 분말, 셀룰로오스 유도체, 키틴, 및 키틴 유도체가 있지만, 이러한 예로 한정되지는 않는다. 다른 첨가제도 탄성 필름에 혼입될 수 있는데, 예를 들어, 용융 안정화제, 가공 안정화제, 열 안정화제, 광 안정화제, 항산화제, 열 노화 안정화제, 미백제, 블록방지제, 접합제, 점착 부여제, 점도 조절제 등이 있다.

본 발명의 탄성 필름은 단층일 수도 있고 다층일 수도 있다. 다층 필름은, 층들의 공동 압출, 압출 코팅, 또는 종래의 임의의 레이어링 공정에 의해 준비될 수 있다. 이러한 다층 필름은, 일반적으로, 적어도 하나의 베이스 층과 적어도 하나의 스킨 층을 포함하지만, 필요로 하는 임의의 개수의 층을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 다층 필름은 베이스 층 및 하나 이상의 스킨 층으로부터 형성될 수 있고, 베이스 층은 반결정 폴리올레핀으로부터 형성된다. 이러한 실시예들에서, 스킨 층(들)은 임의의 필름 형성 중합체로부터 형성될 수 있다. 필요하다면, 스킨 층(들)은, 그 층(들)을 필름을 부직포 웹에 열적 접합하기 위한 열 밀봉 접합층으로서 더욱 적절하게 하는 더욱 부드러운 저 용융 중합체 또는 중합체 블렌드를 함유할 수 있다. 예를 들어, 스킨 층(들)은 상술한 바와 같은, 올레핀 중합체 또는 그 블렌드로부터 형성될 수 있다. 본 발명에서 단독으로 또는 다른 중합체와 함께 사용하는 데 적절할 수 있는 추가 필름 형성 중합체는, 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌 에틸 아크릴레이트, 에틸렌 아크릴산, 에틸렌 메틸 아크릴레이트, 에틸렌 노말 부틸 아크릴레이트, 나일론, 에틸렌 비닐 알콜, 폴리스티렌, 폴리우레탄 등을 포함한다.

형성된 필름의 특성은 일반적으로 필요시 가변될 수 있다. 예를 들어, 신축 전에, 필름은, 통상적으로, 약 100gsm 이하의 평량을 갖고, 일부 실시예들에선 약 50 내지 약 75gsm의 평량을 갖는다. 신축 시, 필름은 통상적으로 약 60gsm 이하, 일부 실시예들에선 약 15 내지 약 35gsm의 평량을 갖는다. 신축된 필름은 또한 약 1 내지 약 100μm, 일부 실시예에서는 약 10 내지 약 80μm, 일부 실시예에서는 약 20 내지 약 60μm의 총 두께를 가질 수도 있다.

II. 부직포 웹 재료

부직포 웹 재료를 형성하는데 사용되는 중합체는 통상적으로 접합 중에 부여되는 온도보다 높은 연화 온도를 갖는다. 이러한 방식으로, 중합체는 부직포 웹 재료의 섬유가 완전히 용융 유동성이 될 정도로 접합 중에 실질적으로 연화되지 않는다. 예를 들어, 약 100℃ 내지 약 300℃, 일부 실시예에서는 약 120℃ 내지 약 250℃, 일부 실시예에서는 약 130℃ 내지 약 200℃의 비캇 연화 온도(ASTM D-1525)를 갖는 중합체가 사용될 수도 있다. 부직포 웹 재료를 형성하는 데에 사용하기 위한 예시적인 고 연화 점 중합체는, 예를 들면, 폴리올레핀, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌 등; 폴리테트라플루오로에틸렌; 폴리에스테르, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등; 폴리비닐 아세테이트; 폴리비닐 클로라이드 아세테이트; 폴리비닐 부티랄; 아크릴 수지, 예를 들어 폴리아크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트 등; 폴리아미드, 예를 들어 나일론; 폴리비닐 클로라이드; 폴리비닐리덴 클로라이드; 폴리스티렌; 폴리비닐 알코올; 폴리우레탄; 폴리락트산; 그들의 공중합체 등을 포함할 수 있다. 필요에 따라, 상술한 것들과 같은 재생 가능한 중합체들이 또한 사용될 수 있다. 셀룰로오스 에스테르; 셀룰로오스 에테르; 셀룰로오스 니트레이트; 셀룰로오스 아세테이트; 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트; 에틸 셀룰로오스; 재생 셀룰로오스, 예를 들어 비스코스(viscose), 레이온(rayon) 등을 포함하지만 이들에 한정되지 않는, 합성 또는 천연 셀룰로오스 중합체가 또한 사용될 수 있다. 중합체(들)는 또한 다른 첨가제, 예를 들어 섬유에 바람직한 특성을 부여하는 공정 보조제 또는 처리 조성물, 잔량의 용매, 안료 또는 착색제 등을 포함할 수 있음을 유의해야 한다.

단일성분 및/또는 다성분 섬유가 부직포 웹 재료를 형성하는 데에 사용될 수 있다. 단일성분 섬유는 일반적으로 단일 압출기로부터 압출된 중합체 또는 중합체들의 배합물로부터 형성된다. 다성분 섬유는 일반적으로 별도의 압출기들로부터 압출된 2개 이상의 중합체(예를 들면, 2성분 섬유)로부터 형성된다. 중합체는 섬유의 단면에 걸쳐서 실질적으로 일정하게 위치하는 별개의 영역 내에 배열될 수 있다. 성분은 임의의 바람직한 구성, 예를 들어 시스-코어형(sheath-core), 사이드-바이-사이드형(side-by-side), 파이형(pie), 해중도형(island-in-the-sea), 쓰리 아일랜드형(three island), 불스 아이형(bull's eye), 또는 당 기술분야에 공지된 다양한 다른 배열, 기타 등등으로 배열될 수 있다. 다성분 섬유를 형성하기 위한 다양한 방법이 Taniguchi 등의 미국 특허 제4,789,592호 및 Strack 등의 미국 특허 제5,336,552호, Kaneko 등의 제5,108,820호, Kruege 등의 제4,795,668호, Pike 등의 제5,382,400호, Strack 등의 제5,336,552호, 및 Marmon 등의 제6,200,669호에 기재되어 있고, 이들 각각은 모든 목적을 위해서 본원에 참고문헌으로 원용된다. 다양한 불규칙한 형상을 갖는 다성분 섬유가 또한 형성될 수 있는데, 예컨대 Hogle 등의 미국 특허 제5,277,976호, Hills의 제5,162,074호, Hills의 제5,466,410호, Largman 등의 제5,069,970호, 및 Largman 등의 제5,057,368에 기재되어 있고, 이들 각각은 모든 목적을 위해서 본원에 참고문헌으로 원용된다.

중합체의 임의의 조합이 사용될 수 있지만, 다성분 섬유의 중합체는 통상적으로 제1 성분(예, 시스)이 제2 성분(예, 코어)보다 낮은 온도에서 용융되는 상이한 유리 전이 온도 또는 용융 온도를 갖는 열가소성 물질로 제조된다. 다성분 섬유의 제1 중합체 성분의 연화 또는 용융은 다성분 섬유가 끈적한 골격 구조를 형성하게 하며, 이는 냉각 시, 섬유상 구조를 안정화시킨다.

임의의 원하는 길이의 섬유, 예를 들어 스테이플 섬유, 연속 섬유 등이 사용될 수 있다. 하나의 특정 실시예에서, 예를 들면, 약 1 내지 약 150mm, 일부 실시예에서는 약 5 내지 약 50mm, 일부 실시예에서는 약 10 내지 약 40mm, 일부 실시예에서는 약 10 내지 약 25mm 범위의 섬유 길이를 갖는 스테이플 섬유가 사용될 수 있다. 요구되는 것은 아니지만, 당 기술분야에 널리 공지된 바와 같이 스테이플 섬유로 섬유상 층을 형성하기 위해 카딩(carding) 기술이 사용될 수 있다. 예를 들면, 섬유는 섬유 뭉치를 섬유를 분리하는 피커(picker) 내에 배치함으로써 카디드 웹(carded web)으로 형성될 수 있다. 다음에 섬유는 추가로 섬유를 부서뜨려서 기계 방향으로 정렬시켜서 기계 방향-배향된 섬유상 부직포 웹을 형성하는 빗질 또는 카딩 장치를 통해 이송된다. 그런 다음, 카디드 웹이 공지된 기술을 사용하여 결합되어 본디드 카디드 부직포 웹을 형성할 수 있다.

필요에 따라, 부직포 복합물을 형성하는 데에 사용되는 부직포 웹 재료는 다층 구조를 가질 수 있다. 적절한 다층 물질은, 예를 들면 스펀본드/멜트블로운/스펀본드(SMS) 적층체 및 스펀본드/멜트블로운(SM) 적층체를 포함할 수 있다. 적절한 SMS 적층체의 다양한 예가 미국 특허 제4,041,203호(Brock, 등); 제5,213,881호(Timmons, 등); 제5,464,688호(Timmons, 등); 제4,374,888호(Bornslaeger); 제5,169,706호(Collier 등); 및 제4,766,029호(Brock 등)에 기재되어 있다. 또한, 시판중인 SMS 적층체는 상표명 Spunguard^® 및 Evolution^® 하에 Kimberly-Clark Corporation으로부터 얻을 수 있다. 다층 구조의 다른 예는 스핀 뱅크(spin bank)가 섬유를 선행 스핀 뱅크로부터 피착된 섬유 층 위에 피착하는 다수의 스핀 뱅크 기계 상에서 제조된 스펀본드 웹이다. 이러한 개별 스펀본드 부직포 웹은 또한 다층 구조인 것으로 생각될 수 있다. 이러한 상황에서, 부직포 웹 내의 피착된 섬유의 다양한 층은 동일할 수 있거나, 또는 평량(basis weight) 및/또는 제조된 섬유의 조성, 유형, 크기, 권축 수준, 및/또는 형상과 관련하여 상이할 수 있다. 다른 예로서, 단일 부직포 웹이 스펀본드 웹, 카디드 웹 등의 2개 이상의 개별적으로 제조된 층으로서 제공될 수 있고, 이들은 함께 접합되어 부직포 웹을 형성한다. 이러한 개별적으로 제조된 층은 상기한 바와 같이 제조 방법, 평량, 조성, 및 섬유와 관련하여 상이할 수 있다. 본 발명의 부직포 웹 재료는 스펀본드 섬유, 멜트블로운 섬유, 스테이플 섬유 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 전체적으로, 부직포 웹 재료의 평량은 적어도 약 20 gsm 또는 적어도 약 25 gsm이어야 한다. 그러나, 더 높은 평량이 더 양호한 시각적 단서와 더 높은 로프트를 발생시킨 후, 더 낮은 평량의 재료가 사용될 수 있다. 전체 복합물은 또한 적어도 약 80 gsm 또는 적어도 약 100 gsm 또는 적어도 약 115 gsm 또는 적어도 약 125 gsm으로 다양할 것이다.

부직포 웹 재료는 추가의 섬유상 성분을 또한 포함할 수 있어 복합물로 간주된다. 예를 들면, 부직포 웹은 당 기술분야에 공지된 다양한 엉킴 기술(예를 들어, 수압, 공기, 기계 등) 중 어느 것을 사용하여 다른 섬유상 성분과 엉킬 수 있다. 일 실시예에서, 부직포 웹은 수압 엉킴을 사용하여 셀룰로오스 섬유와 일체적으로 엉킨다. 통상적인 수압 엉킴 공정은 물의 고압 제트 스트림을 이용하여 섬유를 엉키게 해서 고도로 엉켜 있는 통합된 섬유상 구조, 예를 들어 부직포 웹을 형성한다. 스테이플 길이 및 연속 섬유의 수력으로 엉킨 부직포 웹은, 예를 들어, Evans의 미국특허 제3,494,821호 및 Boulton의 미국특허 제4,144,370호에 개시되어 있다. 연속 섬유 부직포 웹과 펄프 층의 수력으로 엉킨 복합물 부직포 웹은, 예를 들어, Everhart 등의 미국특허 제5,284,703호 및 Anderson 등의 미국특허 제6,315,864호에 개시되어 있다.

필수적인 것은 아니지만, 부직포 웹 재료는 본 발명의 필름에 접합되기 전에 하나 이상의 방향으로 네킹될 수 있다. 적절한 네킹 기술은 Morman의 미국 특허 제5,336,545호, 제5,226,992호, 제4,981,747호 및 제4,965,122호 뿐만 아니라 Morman 등의 미국 특허 출원공개 제2004/0121687호에 기재되어 있다. 대안적으로, 부직포 웹은 필름에 접합되기 전에 적어도 하나의 방향으로 비교적 비신장성으로 잔류할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 부직포 웹은 필름에 접합된 후 하나 이상의 방향으로 임의로 신축될 수 있다.

III. 적층 기술

적층은, 재료가 적어도 하나의 패터닝된 롤에 의해 규정된 닙에 공급되는 접합 기법 (예컨대 열 점 접합, 초음파 접합 등)을 통해 본 발명에서 이루어진다. 예를 들어, 열 점 접합은, 통상적으로, 두 개의 롤 사이에 형성되는 닙을 채택하고, 두 개의 롤 중 적어도 하나는 패터닝되어 있다. 반면, 초음파 접합은, 통상적으로, 소닉 혼과 패터닝된 롤 사이에 형성되는 닙을 채택한다. 선택된 기술에 관계없이, 패터닝된 롤은 필름을 부직포 웹 재료(들)에 동시에 접합시키도록 복수의 상승된 접합 요소들을 포함한다. 접합 요소의 크기는 필름과 부직포 재료(들) 사이의 접합을 용이하게 하고 향상시키도록 특별히 조정될 수 있다. 예를 들어, 접합 요소들은 통상적으로 비교적 큰 길이 치수를 갖도록 선택된다. 접합 요소들의 길이 치수는, 약 300 내지 약 5000μm, 일부 실시예들에서는 약 500 내지 약 4000μm, 일부 실시예들에서는 약 1000 내지 약 2000μm일 수 있다. 접합 요소들의 폭 치수는, 유사하게, 약 20 내지 약 500μm, 일부 실시예들에서는 약 40 내지 약 200μm, 일부 실시예들에서는 약 50 내지 약 150μm일 수 있다. 또한, “요소 종횡비”요소의 폭에 대한 요소의 길이의 비)는, 약 2 내지 약 100, 일부 실시예들에서는 약 4 내지 약 50, 일부 실시예들에서는 약 5 내지 약 20일 수 있다.

천공이 이용된다면, 접합 요소는 또한 필름에 천공을 형성하도록 조정될 수 있어서 필름과 부직포 웹 재료 사이에 접합부와 천공이 동시에 발생할 수 있다. 일 실시예에서, 예를 들면, 접합 요소들 중 하나 이상의 길이방향 축(요소의 중심선을 따라 가장 긴 치수)이 탄성 필름의 기계 방향(“MD”)에 대하여 비스듬하게 되어 있다. 예를 들면, 접합 요소들 중 하나 이상은 필름의 기계 방향에 대하여 약 30° 내지 약 150°, 일부 실시예에서는 약 45° 내지 약 135°, 및 일부 실시예에서는 약 60° 내지 약 120°으로 배향될 수 있다. 이러한 방식으로, 접합 요소는 필름이 움직이는 방향에 대하여 실질적으로 직각 방향에서 필름에 대하여 상대적으로 큰 표면을 제공할 것이다. 이것은 전단 응력이 필름에 가해지는 영역을 증가시키고, 결국, 천공 형성을 용이하게 한다.

부직포 웹 재료의 중합체(들)를 실질적으로 연화시키지 않으면서 동시 천공 및 접합 형성을 이루기 위하여, 접합 온도 및 압력은 선택적으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 롤은, 약 50℃ 내지 약 160℃, 일부 실시예들에선 약 60℃ 내지 약 140℃, 일부 실시예들에선 약 70℃ 내지 약 120℃인 표면 온도로 가열될 수 있다. 마찬가지로, 롤에 의해 가해진 압력(“닙 압력”)은 접합 중에 약 75 내지 약 600 pli(pounds per linear inch), 일부 실시예에서는 약 100 내지 약 400 pli, 일부 실시예에서는 약 120 내지 약 200 pli의 범위일 수 있다. 물론, 물질의 체류 시간이 채택되는 특정한 접합 파라미터들에 영향을 끼칠 수도 있다.

언급된 바와 같이, 동시 천공 및 접합 형성에 영향을 미치는 또 다른 인자는 적층 동안 필름의 장력의 정도이다. 예를 들어, 필름 장력의 증가는 일반적으로 천공 크기의 증가와 연관이 있다. 물론, 필름 장력이 너무 높으면 필름의 온전성에 악영향을 줄 수 있다. 따라서, 본 발명의 대부분의 실시예에서, 약 1.5 이상, 일부 실시예에서는 약 2.5 내지 약 7.0, 및 일부 실시예에서는 약 3.0 내지 약 5.5의 신축비는 적층 중의 필름에서 소망하는 정도의 장력을 달성하기 위해 사용된다. 신축비는 필름의 최종 길이를 그것의 본래의 길이로 나눔으로써 측정될 수도 있다. 또한, 신축비는 적층 동안 필름의 선형 속도(예, 닙 롤의 속도)를 필름이 형성되는 선형 속도(예, 주조 롤 또는 취입 닙 롤의 속도)로 나눔으로써 결정될 수도 있는, 연신비와 대략 동일할 수도 있다.

적절한 접합 온도(예를 들어, 가열된 롤의 온도)의 선택은, 접합 요소에 인접한 영역들에서 필름의 저 연화 점 탄성중합체(들)를 용융 및/또는 연화시키는 데 일조할 것이다. 이어서, 연화된 탄성중합체(들)는, 예로 접합 요소들에 의해 가해지는 압력에 의해 접합 동안 흘러 변위될 수 있다. 천공들을 둘러싸는 필름의 변위된 부분은 또한 부직포 웹 재료(들)에 융합됨으로써, 일체형 부직포 복합물을 형성할 수 있다. 또한, 탄성중합체(들)가 접합 부위에서 섬유에 물리적으로 포획되거나 부착될 수 있기 때문에, 적절한 접합 형성은 부직포 웹 재료를 형성하는 데에 사용되는 중합체(들)의 상당한 연화를 요구하지 않으면서 달성될 수 있다. 따라서, 부직포 웹 재료는 시각적으로 독특한 촉각 패턴을 생성하기 위해 필름 또는 다른 재료에 실질적으로 접합되지 않은 채로 유지된다.

시트가 기계 방향으로 원하는 신축비로 신축되도록 필름을 다양한 회전 속도로 회전하는 롤로 "예비 신축"(적층 전)할 수도 있다. 단축 신축된 필름은 또한 교차 기계 방향으로 배향되어 “이축 신축된”필름을 형성할 수 있다. "예비 신축" 동작 동안의 배향 온도 프로파일은 일반적으로 필름 중의 하나 이상의 중합체의 융점보다 낮지만, 조성물이 인발되거나 신축될 수 있을 만큼 충분히 높다. 예를 들면, 필름은 약 15℃ 내지 약 50℃, 일부 실시예들에서는 약 25℃ 내지 약 40℃, 일부 실시예들에서는 약 30℃ 내지 약 40℃의 온도에서 신축될 수 있다. 상술한 방식으로 "예비 신축된" 경우, 적층 동안의 신축 정도는 원하는 장력으로 증가, 유지 또는 약간 감소 (후퇴)될 수도 있다.

탄성 필름과 부직포 웹 재료로 복합물을 형성하기 위한 방법은 필름의 원재료(예: 탄성중합체)를 받아들이고 그것을 함께 (즉, 용매 없이) 건조 혼합한 다음, 압출 장치의 호퍼에 첨가할 수 있다. 대안적으로, 원재료는 용매와 배합될 수 있다. 호퍼에서, 재료는 용융물에서 분산 혼합되고, 예를 들어 벤버리(Banbury) 믹서, 패럴(Farrel) 연속 믹서, 단일 스크류 압출기, 트윈 스크류 압출기 등을 사용하는 배치 및/또는 연속 컴파운딩 기술과 같은 임의의 공지된 기술을 사용하여 배합된다.

취입, 캐스팅, 플랫 다이 압출 등을 비롯한, 공지된 임의의 기술을 이용하여 배합된 물질로부터 필름을 형성할 수 있다. 예를 들어, 필름은, 압출된 중합체 배합물의 기포를 환형 다이를 통해 팽창시키는데 기체(예, 공기)가 사용되는 취입 공정에 의해 형성될 수 있다. 그런 다음, 기포가 붕괴되어 평평한 필름 형태로 모아진다. 취입 필름을 제조하기 위한 공정은, 예를 들면 Raley에 의한 미국 특허 제3,354,506호; Schippers에 의한 미국 특허 제3,650,649호; 및 Schrenk 등에 의한 미국 특허 제3,801,429호 뿐만 아니라, McCormack 등에 의한 미국 특허 출원 공개 제2005/0245162호 및 Boggs 등에 의한 미국 특허 출원 공개 제2003/0068951호에 설명되어 있다. 예를 들어, 컴파운딩된 물질은 압출 장치에 공급된 후 닙 롤(42)로 취입되어 단층의 전구체 탄성 필름을 형성할 수 있다. 롤은, 예로 약 20℃ 내지 약 60℃에서 형성시 전구체 탄성 필름을 응고 및 급냉하기에 충분한 온도로 유지될 수 있다. 통상적으로, 생성된 전구체 탄성 필름은 일반적으로 천공되지 않지만, 그것은 물론 가공의 결과로서 작은 절단부 또는 인열부를 가질 수 있다. 천공되지 않은 필름의 사용은 적층 중 천공을 접합 부위와 정렬시키는데 필요한 정합 단계를 회피하는 것을 비롯해 다양한 이점을 제공할 수 있다.

단축으로 신장된 필름을 형성하기 위한 한 가지 방법은 로드 아일랜드주 프로비던스 소재의 Marshall and Willams, Co.에서 시판되는 것과 같은 필름-배향 유닛 또는 기계 방향 배향기("MDO")로 통과시킴으로써 필름을 기계 방향으로 신장하고 얇게 한다. 필름은 단일 또는 다수의 별개 신축 동작으로 신축될 수 있다. 필름은 또한 다른 방향으로 신축될 수도 있다. 예를 들면, 필름은 체인 클립에 의해 그의 측방향 에지들에서 클램핑되고 텐터 오븐(tenter oven) 내로 전달될 수 있다. 텐터 오븐에서, 필름은 순방향 이동으로 분기된 체인 클립에 의해 원하는 신축 비율로 교차 기계 방향으로 연신될 수 있다.

탄성 필름에 적층하기 위해 부직포 웹 재료가 또한 이용된다. 예를 들어, 부직포 웹 재료를 단순히 공급 롤로부터 풀 수 있다. 대안적으로, 부직포 웹 재료는 예로 스펀본드 압출기에 의해 인라인으로 형성될 수 있다. 압출기는 일련의 롤 둘레를 순환하는 연속 벨트 배열체의 일부인 성형 와이어 상에 섬유를 놓을 수 있다. 원한다면, 진공을 이용하여 성형 와이어 상에 섬유를 유지할 수 있다. 스펀본드 섬유는 압축 롤을 통해 선택적으로 압축될 수 있는 매트를 형성한다. 반드시 필요한 것은 아니지만, 공급 롤로부터 비롯되는 제2 재료가 또한 탄성 필름에 적층될 수 있다. 제2 재료는 제2 부직포 웹 재료, 필름 등일 수 있다.

그럼에도 불구하고, 열 접합 기술을 사용하여 탄성 필름에 재료(들)를 적층할 수 있다. 예를 들어, 재료들은 탄성 필름에 적층하기 위해 롤들 사이에 형성된 닙으로 향할 수 있다. 롤들 중 하나 또는 둘 다, 다수의 융기된 접합 요소를 포함할 수 있고 그리고/또는 가열될 수 있다. 적층시, 탄성 필름은 복수의 분리된 접합 부위에서 부직포 웹 재료에 용융 융합된다. 즉, 필름의 탄성중합체(들)는 연화 및/또는 용융되어서 그것은 부직포 웹 재료의 섬유를 물리적으로 포착할 수 있다. 물론, 탄성 필름은 소정의 점착성(tack)을 가질 수 있어서 그것은 또한 적층시 섬유에 접착된다. 접합 부위는 필름의 변위에 의해 형성되는 대응하는 천공에 의해 한정된 둘레에 근접하여 (인접하여 또는 가까이에) 위치될 수 있다. 천공에 인접한 또는 가까운 접합 부위의 특정 위치는 천공을 둘러싸는 영역을 강화시킴으로써 생성된 복합물의 완전성을 향상시킬 수 있다. 열 접합은 부직포 웹 재료의 중합체(들)를 실질적으로 연화시키기에 불충분한 온도에서 발생하기 때문에, 전술한 대로, 그것은 실질적으로 서로 용융 융합되지 않는다. 이런 식으로, 복합물은 개개의 부직포 웹 재료의 물리적 특성(예를 들어, 액체 투과성, 연성, 벌크 및 촉감)을 보다 양호하게 유지할 수 있다.

그런 다음, 생성된 복합물은 권취(take-up) 롤 상에 감겨서 보관될 수 있다. 선택적으로, 복합물은, 예로 하나 이상의 신장 롤의 속도와 동일한 롤에 대한 선형 속도를 사용함으로써, 장력 하에 유지될 수 있다. 그러나, 보다 바람직하게, 복합물은 권취 롤에 감기 전 약간 수축하도록 허용된다. 이것은 롤에 대해 보다 느린 선형 속도를 사용함으로써 달성될 수 있다. 탄성 필름은 적층 전 인장되기 때문에, 그것은 원래의 기계 방향 길이로 수축하고 기계 방향으로 더 짧아질 것이고, 그에 따라 복합물에서 버클링되거나 주름을 형성한다. 따라서, 생기는 탄성 복합물은 웹의 주름 또는 버클이 평평하게 당겨질 수 있고 탄성 필름이 늘어날 수 있도록 허용하는 정도로 기계 방향으로 연장 가능해진다.

본 기술분야에 알려진 다양한 추가의 잠재적 가공 및/또는 마무리 단계, 예를 들어 슬릿화, 처리, 인쇄 그래픽 등이 본 발명의 사상 및 범주를 이탈하지 않으면서 수행될 수 있다. 예를 들면, 복합물은 선택 사항으로 교차-기계 및/또는 기계 방향으로 기계적으로 신축되어 신장성을 향상시킬 수 있다. 일 실시예에서, 복합물은, CD 및/또는 MD 방향으로 홈을 갖는 두 개 이상의 롤을 거칠 수 있다. 이러한 홈형 부속체/모루 롤 배열체는 Rhim 등에 의한 미국 특허 출원 공개 제2004/0110442호 및 Gerndt 등에 의한 미국 특허 출원 공개 제2006/0151914호에 설명되어 있다. 예를 들어, 적층체는 CD 및/또는 MD 방향으로 홈들을 갖는 두 개 이상의 롤을 거칠 수 있다. 홈형 롤은 강철 또는 다른 경질 물질(예를 들어, 경질 고무)로 구성될 수 있다. 원한다면, 증가하는 신축의 인가 바로 전에 또는 도중에 복합물이 다소 이완되어 연장을 용이하게 하도록 복합물에 열을 가할 수 있다. 열은, 가열된 공기, 적외선 히터, 가열된 닙 롤, 또는 하나 이상의 가열된 롤이나 스팀 캐니스터 주위로의 적층체의 부분적 래핑 등의 당해 기술에 알려져 있는 임의의 적절한 방법에 의해 가해질 수 있다. 또한, 열을 홈 롤들 자체에 가할 수 있다. 또한, 서로 바로 인접하여 위치하는 두 개의 홈 롤 등의 다른 홈 롤 구성도 동등하게 적절하다는 점을 이해하기 바란다.

전술한 홈형 롤 이외에, 다른 기술이 복합물을 하나 이상의 방향으로 기계적으로 신축시키는데 또한 사용될 수 있다. 예를 들면, 복합물은 이 복합물을 신축시키는 텐터 프레임(tenter frame)을 통과할 수 있다. 이러한 텐터 프레임은 당 기술분야에 잘 알려져 있고, 예를 들면, Morman 등에 의한 미국 특허 출원 공개 제2004/0121687호에 설명되어 있다. 복합물은 또한 네킹될 수 있다. 적절한 네킹 기술은 Morman에 의한 미국 특허 제5,336,545호, 제5,226,992호, 제4,981,747호 및 제4,965,122호뿐만 아니라, Morman 등에 의한 미국 특허 출원 공개 제2004/0121687호에 설명되어 있고, 이들은 모두 모든 목적을 위해 참조로 본원에 전부 포함된다.

IV. 미접합된 패터닝

본 발명은 복수의 분리된 접합 지점에서 부직포 웹 재료에 인접하여 위치되고 열 및 압력 하에 용융 융합된 탄성중합체 탄성 필름을 포함하는 부직포 복합물에 관한 것으로, 상기 부직포 복합물은 복수의 미접합된 영역을 포함하여 미접합된 영역은 상기 부직포 웹에 인접하여 위치하지만 상기 부직포 웹에 융합되지 않은 미접합 탄성 필름을 제공해서 미접합된 영역은 전체 부직포 복합물의 표면적의 약 20% 내지 약 75%에서 독특한 촉각 패턴을 생성하고 부직포 복합물에 약 0.025mm/gsm 내지 약 0.050mm/gsm의 캘리퍼 비를 제공한다. 본 발명의 장점은 대부분 도 1 및 도 2에 도시된 대로 전체 부직포 복합물에서 독특한 직물 패턴을 유발하는 필름 및 부직포 웹의 미접합 영역에 의해 인식될 수 있다. 이러한 독특한 직물 패턴은 최종 사용자에게 시각적 단서를 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 예를 들어, 어디에서 흡수 용품을 붙잡아서 그것을 착용자에게 놓는지를 식별하거나, 예를 들어, 용품의 앞면과 뒤쪽을 구별하는 기능적 및 방향적 보조를 사용자에게 제공할 수 있다. 따라서, 전면 패널, 2개의 측면 패널 및 후면 패널을 포함하는 흡수 용품은 본 발명의 부직포 복합물을 포함할 수 있고 여기서 독특한 촉감 패턴은 흡수 용품의 적절한 사용을 위해 전면 패널을 후면 패널과 구별하도록 용품의 사용자를 방향적으로 보조한다. 본 발명의 부직포 복합물을 만져서 느낄 수 있는 다양한 형태는 본 발명의 기능적 및 미적으로 만족스러운 이점을 제공하는 필수 식별자를 제공한다.

본 발명에서 이용되는 접합 핀은 다른 용도에서 접합 요소로서 사용되는 핀보다 더 적거나 더 작을 수 있다. 예를 들어, 핀은 약 0.020인치 (0.51mm), 약 0.030인치 (0.762mm) 또는 약 0.040인치 (1.02 mm) 내지 약 0.050인치(1.27 mm) 일 수 있다. 핀의 면적은 약 0.0004 in² (0.01 mm²) 내지 약 0.005 in² (0.13 mm²), 일부 실시예들에서는 약 0.004 in² (0.01 mm²) 내지 약 0.0025 in² (0.06 mm²), 일부 실시예들에서는 약 0.007 in² (0.18 mm²) 내지 약 0.0025 in² (0.06 mm²), 그리고 일부 실시예들에서는 약 0.004 in²(0.01 mm²) 내지 약 0.007 in² (0.18 mm²)이어야 한다. 핀 밀도는 약 200 핀/in² (5080 핀/mm²) 내지 약400 핀/in² (10,160 핀/mm²)일 수도 있다. 핀 형상은 원형, 타원형, 직사각형, 별 모양, 사각형 등을 포함할 수 있지만 이에 한정되지는 않는다.

본 발명의 접합 지점은 미접합 필름 및 미접합 부직포 웹에서 전체 반응이 패턴을 생성하는 것을 유발하는 핀의 전략적 배치에서 기인한다. 필름의 미접합된 부분은 필름이 웹에 접합되지 않은 결과로 복합물 내에 독특한 촉각 패턴을 생성한다. 천공이 바람직하다면, 천공은 기계 방향에 대한 핀의 배향에 의해 생성될 수 있음에 유의해야 한다. 독특한 촉감 패턴을 제공하는 미접합된 영역은 전체 부직포 복합물의 약 20% 또는 약 35% 또는 약 50% 또는 약 60% 내지 약 60% 또는 약 75% 또는 약 85%일 수 있다. 또한, 미접합된 영역은 복합물 전체에 걸쳐 반복되는 간격의 연속적이고 특정한 영역에서 발견된다. 환언하면, 미접합된 영역은 최소가 아니다. 미접합된 영역은 필름과 부직포 재료의 접합의 단순한 인접한 현상이 아니다. 그것은 미접합된 복합물의 목적이 명확하고 구별가능한 패턴 영역이다. 접합된 영역의 배치, 위치 및 퍼센트가 강조된 종래의 적용과 달리, 본 출원은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 미접합 영역의 초점으로서 핀의 전략적 위치결정을 갖는다는 점에 유의해야 한다. 본질적으로, 접합 지점의 소정의 파라미터를 갖는 적용은 또한 미접합된 영역을 가지는 반면, 본 발명은 미접합된 영역이 독특한 촉각적 시각적 단서로서 기능하기 위해서 특별히 정의된 모양 및 패턴이라는 점에서 구별될 수 있다. 환언하면, 미접합된 영역은 단순히 접합된 영역들 사이에서 발견되는 공간이 아니다. 앞서 설명한 것처럼, 접합 핀은 종래의 적용에서 일반적으로 발견되는 것보다 더 적거나 더 작을 것이다. 이와 같이, 시각적 매력 또는 기능적으로 방향적 이점을 위해 미접합된 영역의 높은 로프트 토포그래피를 볼 수 있거나 느낄 수 있도록 미접합된 영역을 최적화하는 방법에 대한 인식이나 가르침이 없었다. 본 발명은 일반적으로 기능적 및 시각적 단서를 제공할 추가 그래픽을 필요로 하지 않으면서 전체 부직포 복합물을 향상시킨다. 따라서, 본 발명은 종래의 부직포 및 필름 적용에서 발견되지 않는 기능적 및 미적으로 만족스러운 능력을 전달하기 위한 수단을 발견했다.

본 발명의 접합 패턴은 McCormack 등의 미국 특허 제 5,964,742호에 기술된 “S-위브”패턴, Levy 등의 미국 특허 제5,620,779호에 기술되고 도 3에 도시된 “립-니트”패턴, 도 4에 도시된 것 또는 Hansen 등의 미국 특허 제3,855,046호; Haynes 등의 제5,962,112호; Sayovitz 등의 제6,093,665호; Edwards 등의 D375,844; Romano 등의 D428,267; 및 Brown의 D390,708에 기술된 "와이어 위브" 패턴과 같은, 종래의 패턴을 뛰어넘는 대단한 개선점을 나타낸다. 이러한 용도에서, 미접합된 영역은 본원에 언급된 독특한 촉각 패턴에 의해 구별할 수 있게 식별가능하거나 유도되지 않았다. 본 발명의 주요 개선점을 나타내기 위해서, 직물의 캘리퍼는 본원의 테스트를 사용해 고려될 수 있다. 특히 부직포 재료가 동일한 평량을 갖는다면, 캘리퍼 값을 비교할 수 있다. 이러한 경우에, 본 발명의 캘리퍼는 보다 큰 캘리퍼를 제공한다. 더 높은 캘리퍼를 갖는 것은, 사용자가 기능적 이점을 위해 촉각적 특성을 이용할 수 있도록 본 발명의 장점을 제공하는데 중요하다. 비교하여, 립 니트 패턴은 약 1.3mm 내지 약 1.4mm의 캘리퍼를 가지고, 와이어 위브 패턴은 약 1.0mm 내지 약 1.1mm의 캘리퍼를 갖는다. 본 발명은 약 5.5mm만큼 높은 캘리퍼 측정을 제공할 수 있다. 실제로, 본 발명은 약 2.0mm, 약 2.1mm, 약 2.5mm, 약 2.7mm 내지 약 3.1mm, 약 4.8mm, 약 5.2mm 또는 약 5.5mm의 캘리퍼를 제공할 수 있다.

부직포 재료는 평량이 다양할 가능성이 더 높고 따라서, 직물의 캘리퍼를 처리할 때 보다 현실적이고 인식할 수 있는 접근법은 캘리퍼 대 평량의 비율을 검토하는 것이다. 캘리퍼 비는 직물의 캘리퍼를 취하고 평량으로 나누어 mm/gsm의 값을 제공함으로써 결정될 수 있다. 예를 들어, 립 니트 패턴은 약 0.015 mm/gsm 내지 약 0.016 mm/gsm의 캘리퍼 대 평량 비를 가지고 와이어 위브 패턴은 약 0.012mm/gsm 내지 약 0.013mm/gsm의 캘리퍼 대 평량 비를 갖는다. 유리하게도, 본 발명은 약 0.050 mm/gsm만큼 높은 캘리퍼 측정치를 제공할 수 있다. 실제로, 본 발명은 약 0.025 mm/gsm, 약 0.030 mm/gsm, 약 0.032 mm/gsm, 약 0.045 mm/gsm, 약 0.047 mm/gsm 내지 약 0.025 mm/gsm, 약 0.036 mm/gsm, 약 0.045 mm/gsm, 약 0.050 mm/gsm의 캘리퍼 대 평량 비를 제공할 수도 있다.

본 발명의 부직포 복합물은 접합되는 복합물 부분 및 접합되지 않은 독특한 촉각 패턴을 가지는 복합물의 부분으로 인해 캘리퍼의 조합을 가질 것으로 인식되기 때문에, 본원에 기재된 부직포 복합물은 또한 캘리퍼 델타 값 및 캘리퍼 비 델타 값을 가질 것이라는 점에 유의한다. 접합된 영역은 높은 로프트 영역보다 더 작은 캘리퍼를 가질 것이다. 이 값은 복합물의 특정 (접합되거나 미접합된) 영역을 선택하고 본원의 테스트 절차에 의해 제공된 캘리퍼를 측정함으로써 결정될 수 있다.

캘리퍼 측정 테스트

본 발명의 부직포 재료의 캘리퍼를 테스트하기 위해서, 다음 테스트가 개발되었다. 도 7에 도시된 것과 같은 76.2mm 직경의 아크릴 압반 장치를 사용하여, 약 0.345킬로파스칼(kPa) (평방인치당(psi) 0.05 파운드-힘)의 제어된 로딩 압력하에 부직포 재료 또는 복합물의 지정된 영역의 두께(또는 벌크)를 측정하는데 테스트가 사용된다. 측정될 지정된 시편 크기는 적어도 약 90mm x 약 102mm이어야 한다. 데이터는 가장 가까운 0.01mm로 기록된다. 부직포 재료의 두께는 일반적으로 모루 또는 베이스와 지정된 압력을 인가하는데 사용되는 원형 압반 사이의 거리로 결정된다. 두께를 측정할 때 시편에 인가되는 압력에 따라 두께는 상당히 달라지고; 그러므로, 두께가 측정되는 압력을 명시하는 것이 필수적이다.

해당되는 경우, 캘리퍼 장치 상의 라인은 5 mm 단위로 증가하고 밀리미터 거리는 원형 압반의 중심에서 측정된다. 튜빙 크기가 약 3초(+/- 0.5초)이어야 하는 압반 하강 속도에 영향을 미치지 않도록 보장하기 위해서 정확한 표준 튜빙을 사용하는 것이 중요하다. 3초 후, 값을 읽고 기록해야 한다. 이 절차는 측정에 필요한 각각의 시편에 사용된다. 다시, 캘리퍼 비는 직물의 캘리퍼를 취하고 평량으로 나누어 mm/gsm의 값을 제공함으로써 결정될 수 있다.

다양한 물품은 본 발명의 실시예들을 사용할 수 있다. 예를 들어, 부직포 복합물은 흡수 용품에 사용될 수 있다. “흡수 용품”은 일반적으로 물 또는 다른 유체를 흡수할 수 있는 임의의 용품을 말한다. 일부 흡수 용품의 예로는, 기저귀, 기저귀 팬티, 훈련용 팬티, 흡수용 속옷, 실금 용품, 여성 위생 제품(예를 들어, 생리대), 수영복, 아기 와이프(wipe) 등의 개인용 위생 흡수 용품; 의복, 천공술 물질, 언더패드, 침대 패드, 붕대, 흡수용 드레이프(drape), 의료용 와이프 등의 의료용 흡수 용품; 음식 서비스 와이퍼; 의류 용품 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 이러한 흡수 용품들을 형성하는 데 적절한 물질과 공정은 통상의 기술자에게 공지되어 있다. 흡수 용품은, 실질적으로 액체 불투과성 층(예를 들어, 외부 커버), 액체 투과성 층(예를 들어, 신체측 라이너, 서지(surge)층 등), 및 흡수 코어를 포함할 수 있다. 액체 투과성 물질(예를 들어, 라이너, 서지 층 등) 외에, 본 발명의 부직포 복합물은 탄성 허리밴드, 다리 커프/가스켓 (다리 밴드), 신축성 귀, 측면 패널, 외부 커버, 또는 탄성 특성이 바람직한 임의의 다른 구성 성분과 같은 광범위한 다른 용도를 가질 수 있다. 흡수 용품의 다양한 실시예들, 특히 본 발명의 부직포 복합물을 이용해 형성될 수 있는 훈련용 팬티는 Dimitrijevs 등의 미국 특허 제 8,343,127호 또는 Van Gompel 등의 미국 특허 제 4,940,464호에 설명된다.

본 발명의 다른 실시예는 흡수 코어에 보유된 액체로부터 착용자의 피부를 격리하는 것을 돕기 위해 일반적으로 사용되는 신체측 라이너로서 부직포 복합물을 사용할 수 있다. 예를 들면, 라이너는 통상적으로 착용자의 피부에 부합하는 부드러운 느낌의 비자극적인 신체 대향면을 제공한다. 통상적으로, 라이너는 또한 흡수 코어보다 덜 친수성이어서 그것의 표면은 착용자에게 비교적 건조한 상태로 유지된다. 라이너는 액체가 그 두께를 통해 쉽게 침투할 수 있도록 액체 투과성일 수 있다. 부직포 웹을 포함하는 예시적인 라이너 구조는 Proxmire 등의 미국 특허 제5,192,606호; Collier, IV 등의 미국 특허 제5,702,377호; Stokes 등의 미국 특허 제5,931,823호; Paul 등의 미국 특허 제6,060,638호; 및 Varona의 미국 특허 제6,150,002호 뿐만 아니라 Jameson의 미국 특허 출원 공개 제2004/0102750호; Morman 등의 미국 특허 출원 공개 제2005/0054255호; 및 Baldwin 등의 미국 특허 출원 공개 제2005/0059941호에 기재되어 있다.

다른 실시예는 흡수 용품의 외부 커버이다. 외부 커버는 통상적으로 액체에 대해 실질적으로 불투과성인 재료로 형성된다. 예를 들어, 외부 커버는 얇은 플라스틱 필름 또는 폴리에틸렌 필름과 같은 다른 가요 성 액체 불투과성 재료로 형성될 수 있다. 필름은 액체에 대해 불투과성일 수 있지만, 가스 및 수증기에 대해 투과성(즉, "통기성")일 수 있다. 이는 증기가 흡수성 코어에서 탈출할 수 있게 하지만, 여전히 액체 삼출물이 외부 커버를 통과하지 못하게 할 수 있다. 본 발명의 부직포 복합물은 많은 최종 사용자에게 바람직한 보다 직물과 같은 느낌을 줄 수 있다.

본 발명의 부직포 복합물을 사용하는 흡수 용품은 또한 흡수 용품의 측면 에지로부터 허리 영역 중 하나로 연장되는 한 쌍의 측면 패널(또는 귀)을 포함할 수 있다. 측면 패널은 선택된 흡수 용품 구성요소와 일체로 형성될 수 있다. 예를 들면, 측면 패널은 외부 커버와 일체로 형성될 수 있거나, 또는 상부 표면을 제공하도록 사용되는 재료로 형성될 수 있다. 대안적인 구성에서, 측면 패널은 외부 커버에, 상부 커버에, 외부 커버와 상부 표면 사이에, 또는 다양한 다른 구성으로 연결되고 조립된 부재에 의해 제공될 수 있다. 원하는 경우, 측면 패널은 본 발명의 탄성 부직포 복합물의 사용에 의해 탄성화되거나 다른 방식으로 탄성이 있는 상태로 될 수 있다. 탄성화된 측면 패널과 선택적으로 구성된 체결 기구 탭을 포함하는 흡수 용품들의 예는 Roessler의 PCT 특허 출원 WO 95/16425; Roessler 등의 미국 특허 5,399,219; Fries의 미국 특허 5,540,796; 및 Fries의 미국 특허 5,595,618에서 설명된다.

통상적인 바와 같이, 본 발명의 복합물을 이용한 흡수 용품은 배리어를 제공하고 신체 삼출물의 측방향 흐름을 수용하도록 구성되는 한 쌍의 샘방지 플랩을 또한 포함할 수 있다. 샘방지 플랩은 흡수성 코어의 측면 에지에 인접한 신체측 라이너의 측방향으로 대향하는 측면 에지를 따라 배치될 수 있다. 샘방지 플랩은 흡수성 코어의 전체 길이를 따라 길이방향으로 연장될 수 있거나, 또는 흡수성 코어의 길이를 따라 부분적으로만 연장될 수 있다. 샘방지 플랩이, 흡수성 코어보다도 길이가 짧은 경우에는, 샘방지 플랩은 가랑이 영역 내의 기저귀의 측면 에지를 따라 선택적으로 어느 곳에나 위치할 수 있다. 일 실시예에서, 샘방지 플랩은 흡수성 코어의 전체 길이를 따라 연장되어 신체 삼출물을 더욱 양호하게 수용한다. 이러한 샘방지 플랩은 일반적으로 당업자에게 널리 공지되어 있다. 예를 들면, 샘방지 플랩을 위한 적절한 구성 및 배열은 Enloe의 미국 특허 제4,704,116호에 설명되어 있다.

개선된 착용감을 제공하고 신체 삼출물의 누출을 감소시키는데 일조하도록, 흡수 용품을, 더 후술하는 바와 같이 적절한 탄성 부재로 탄성화할 수 있다. 예를 들어, 흡수 용품은, 기저귀의 측면 마진에 동작가능하게 장력 부여해서 착용자의 다리 주위로 꼭 맞춰져 누출을 감소시키고 개선된 편안함과 외관을 제공할 수 있는 탄성화된 다리 밴드를 제공하도록 구성된 다리 탄성체들을 포함할 수 있다. 또한, 허리 탄성체들이 흡수 용품의 단부 마진들을 탄성화해서 탄성화된 허리밴드들을 제공하도록 사용될 수 있다. 허리 탄성체들은 착용자의 허리 주위에, 편안하게 탄성의 꼭 끼워맞춤(close fit)을 제공하도록 구성된다. 본 발명의 탄성 부직포 복합물은 다리 탄성체들 및 허리 탄성체들로서 사용하기에 적합하다. 이러한 물질들의 예는, 탄성 수축력이 외부 커버에 부여되도록 외부 커버를 포함하거나 외부 커버에 부착되는 적층체 시트이다.

흡수 용품의 다양한 영역 및/또는 구성요소는 임의의 공지된 부착 메커니즘, 예로 접착제 접합, 초음파 접합, 열 접합 등을 이용하여 함께 조립될 수 있다. 적합한 접착제는, 예를 들면 핫 멜트(hot melt) 접착제, 감압(pressure-sensitive) 접착제 등을 포함할 수 있다. 접착제가 사용된 경우, 접착제는 균일한 층, 패터닝된 층, 분무된 패턴, 또는 별도의 라인, 스월(swirl) 또는 도트(dot)로서 도포될 수 있다. 도시된 실시예에서, 예를 들면, 외부 커버 및 신체측 라이너는 접착제를 사용하여 서로 그리고 흡수성 코어에 조립된다. 대안적으로, 흡수성 코어는 통상의 체결기구, 예를 들어 단추, 후크 및 루프 유형 체결기구, 접착 테이프 체결기구 등을 사용하여 외부 커버에 연결될 수 있다. 마찬가지로, 다른 흡수 용품 구성요소, 예를 들어 다리 탄성 부재, 허리 탄성 부재 및 간혹 심지어 체결기구도 또한 임의의 부착 메커니즘을 사용하여 흡수 용품 내에 조립될 수 있다.

흡수 용품의 다양한 구성이 상기에서 설명되어 있지만, 다른 흡수 용품 구성이 본 발명의 범주 내에 또한 포함되는 것이 이해되어야 한다. 또한, 개인 위생 흡수 용품, 예를 들어 훈련용 팬티, 흡수성 속옷, 성인 실금 제품, 여성 위생 제품(예를 들어, 생리대), 수영복, 유아용 와이프 등; 의료용 흡수 용품, 예를 들어 의복, 천공술 물질, 언더패드, 붕대, 흡수성 드레이프, 및 의료용 와이프; 식품 서비스 와이프; 의류 용품 등을 포함하지만 이들에 한정되지 않는, 임의의 흡수 용품이 본 발명에 따라 형성될 수 있다. 이러한 흡수 용품의 여러 가지 예는 DiPalma 등의 미국 특허 제5,649,916호; Kielpikowski의 미국 특허 제6,110,158호; Blaney 등의 미국 특허 제6,663,611호에 설명되어 있다. 역시 다른 적절한 용품들은 Fell 등의 미국 특허 출원 공개 제2004/0060112 A1호 뿐만 아니라 Damico 등의 미국 특허 제4,886,512호; Sherrod 등의 미국 특허 제5,558,659호; Fell 등의 미국 특허 제6,888,044호; Freiburger 등의 미국 특허 제6,511,465호에 설명되어 있다. 본 발명은 전면 패널, 2개의 측면 패널 및 배면 패널을 갖는 흡수 용품에 특히 유익하다. 독특한 촉각 패턴은 최종 사용자에게 방향 보조를 제공할 수 있어서 사용자가 흡수 용품의 적절한 사용을 위해 전면 패널을 배면 패널과 구별하고 식별할 수 있다.

본 발명의 장점들은 최종 사용자에게 더 나은 편안함을 제공하는 개선된 촉각 특성이다. 다시, 촉각 특성은 용품의 방향 및/또는 작동을 도울 수 있는 시각적 단서를 제공할 수 있다. 예를 들면, 미접합된 영역은 물품의 적절한 사용을 보장하기 위해 물품의 전방을 후방과 구별하는 독특한 촉각 패턴을 생성할 수 있다. 그것은 또한 물품을 당겨 착용하기 위해서 물품을 가장 잘 잡을 수 있는 방향을 사용자에게 제공할 수도 있다. 전체적으로, 본 발명은 최종 소비자에게 이로운 부직포 복합물 및 물품을 초래하는, 기존의 접합된 재료에 대한 개선이다. 도 5 및 도 6에 도시된 대로, 미접합된 영역은 높은 로프트의 패턴을 탄성중합체 탄성 필름에 인접하여 제공해서 기능적이면서, 그런데도 미학적으로 만족스러운 복합물을 유발한다. 다양한 패턴이 전체 부직포 복합물에서 사용될 수 있다. 그런 패턴으로는, 한정하는 것은 아니지만, 꽃, 정사각형, 원형, 별 모양, 지그-재그, 화살표, 만화 캐릭터, 얼굴, 풍선, 동물, 자연, 물결, 소용돌이, 직사각형, 타원형, 삼각형, 다이아몬드형, 다각형 및 추상적 형상, 캐리커처 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 패턴은 엠보싱 기법을 통해 또는 Takai 등의 미국 특허 출원 공개 번호 2001/0008683으로서 기술된 것과 같은 압착-용접 라인에 의해 생성되지 않는 점에 유의하는 것이 또한 중요하다. 오히려, 본 발명은 공극, 즉 필름 및 부직포 웹의 미접합된 영역이 결과적으로 독특한 촉각 패턴을 제공하는 신규한 방법을 제공한다.

예

하기 예들은 본 발명의 범주 내에서 다양한 실시예를 추가로 설명하고 보여준다. 하기 예들은 단지 예시를 목적으로 제공되며, 본 발명을 한정하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 따라서 본 발명의 사상 및 범주에서 벗어나지 않는 한 이의 다양한 변경이 가능하다.

예 1

탄성 부직포 복합물을 형성하는 능력을 보여주었다. 탄성 필름을 98 중량%의 VISTAMAXX^TM 6102FL (ExxonMobil Chemical사) 및 2 중량%의 SCC 79594 안료 농축물 (Standridge Color사)로부터 형성하였다. VISTAMAXX^TM 6102FL은 입방 센티미터당 0.862 그램의 밀도, 126^oF (53℃)의 Vicat 연화 온도 및 10분당 3.0 그램의 용융 지수(190℃, 2.16 kg)를 가지는 약 16%의 무작위 에틸렌 분포를 가진 아이소탁틱 유닛들로 구성된 올레핀계 폴리프로필렌 탄성체이다. SCC 79594 안료는 폴리프로필렌 수지 (Exxon 3155)와 혼합된 렛다운에서 목표로 하는 황갈색을 이루기 위하여 이산화 티타늄 및 다른 안료들을 함유하였다.

화합 후, 중합체 조성물을 403^oF의 용융 온도에서 압출하고 약 50 피트/분의 속도로 작동한 냉각 롤 (60℉의 온도로 설정됨) 위로 주조하였다. 그런 다음 필름을 대략 약 15g/m²의 평량을 가지는 두 개의 폴리프로필렌 스펀본드 페이싱 사이에서 열적으로 접합시켰다. 구체적으로, 필름 및 페이싱은 모루와 패터닝된 롤 사이에 공급되었다. 패터닝된 롤을 250^oF의 롤 표면 온도로 가열하였고, 모루 롤을 250^oF의 롤 표면 온도로 가열하였으며, 압력은 33psi였다. 모루 및 패턴 롤을 분당 238 피트의 속도로 작동시켜서 필름이 약 4.8의 신축율 (즉 필름의 원래 길이의 4.8배)로 기계 방향으로 신축되도록 하였다. 마지막으로, 복합물을 분당 108 피트의 속도로 작동되는 윈더에 전달하여 복합물이 후퇴되는 것을 허용하였다. 최종 평량은 대략 96g/m²이었고 이때 35g/m²은 VISTAMAXX 안료가 첨가된 탄성 필름 혼합물로 구성되었다.

캘리퍼 값

캘리퍼 값은 약 0.345 킬로파스칼(kPa) (평방 인치당 (psi) 0.05 파운드-힘)의 제어된 로딩 압력 하에서 도 7에 도시된 것과 같은 76.2mm 직경의 아크릴 압반 장치를 사용하여 측정되었다. 값을 5번 판독하였고 각각의 실시예에 대해 가장 높은 값과 가장 낮은 값을 기록했다. 데이터는 가장 가까운 0.01mm로 기록되었다.

예 2

도 1은 층당 13.5 gsm의 평량을 갖는 스펀본드의 2개의 층이 80 내지 85 gsm의 평량을 갖는 최종 복합물을 제조하는데 사용되는 위에서 예시된 공정을 사용하여 제조되었다. 또한, 캘린더 롤은 30 psi의 압력, 230^oF의 온도 및 125 fpm의 속도로 설정되었다. 캘리퍼는 2.7 mm 내지 3.1 mm인 것으로 발견되었고 캘리퍼 비는 0.032 mm/gsm 내지 0.036 mm/gsm인 것으로 발견되었다.

예 3

도 2는 층당 12 gsm의 평량을 갖는 스펀본드의 2개의 층이 115 gsm의 평량을 갖는 최종 복합물을 제조하는데 사용되는 위에서 예시된 공정을 사용하여 제조되었다. 또한, 캘린더 롤은 30 psi의 압력, 240^oF의 온도 및 130 fpm의 속도로 설정되었다. 캘리퍼는 4.8 mm 내지 5.2 mm인 것으로 발견되었고 캘리퍼 비는 0.047 mm/gsm 내지 0.050 mm/gsm인 것으로 발견되었다.

예 4

비교예

도 4는 본 발명의 예들(예들 1 및 2)에 도시된 바와 같이 로프트 및 패턴의 차이 및 결여를 비교하였다. 상기 예시된 공정을 사용하여, 층당 13.5 gsm의 평량을 갖는 스펀본드의 2개의 층을 사용하여 80 내지 85 gsm의 평량을 갖는 최종 복합물을 제조하였다. 또한, 캘린더 롤은 30 psi의 압력, 230^oF의 온도 및 125 fpm의 속도로 설정되었다. 캘리퍼는 1.0 mm 내지 1.1 mm인 것으로 발견되었고 캘리퍼 비는 0.012 mm/gsm 내지 0.013 mm/gsm인 것으로 발견되었다.

본 발명의 상세한 설명에서 인용된 모든 문헌들은, 관련 부분에서 본 명세서에 참조 문헌으로 원용되며, 임의의 문헌을 인용하는 것을 본 발명에 대한 종래 기술임을 허용하는 것으로 해석하지 않아야 한다. 본원에서 기재된 용어의 임의의 의미 또는 정의가 참고로서 통합된 문헌의 용어의 임의의 의미 또는 정의와 상충되면, 본 명세서에 기재된 용어에 할당된 의미 또는 정의가 우선할 것이다.

본 발명의 특정 실시예들을 예시되고 설명되었지만, 본 발명의 사상과 범위로부터 벗어나지 않고서 다양한 다른 변경 및 변형이 이루어질 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 첨부된 청구범위는 본 발명의 범위 내에 있는 이러한 모든 변경 및 변형을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims

복수의 분리된 접합 지점에서 부직포 웹 재료에 인접하여 위치되고 열 및 압력 하에 용융 융합된 탄성중합체 탄성 필름을 포함하는 부직포 복합물로서, 여기서 상기 부직포 복합물은 복수의 미접합된 영역을 포함하여 상기 미접합된 영역은 상기 부직포 웹에 인접하여 위치하지만 상기 부직포 웹에 융합되지 않은 미접합 탄성 필름을 제공해서 상기 미접합된 영역은 전체 부직포 복합물의 표면적의 약 20% 내지 약 75%에서 독특한 촉각 패턴을 생성하고, 상기 부직포 복합물에 약 0.025mm/gsm 내지 약 0.050 mm/gsm의 캘리퍼 비를 제공하는, 부직포 복합물.
제1항에 있어서, 상기 필름은 상기 접합 지점의 근처에 인접하여 복수의 천공을 포함하는, 부직포 복합물.
제1항에 있어서, 상기 부직포 웹 재료는 스펀본드 섬유, 멜트블로운 섬유, 스테이플 섬유 또는 이들의 조합물을 포함하는, 부직포 복합물.
제1항에 있어서, 상기 미접합된 영역은 상기 부직포 복합물의 표면적의 약 50% 내지 약 75%에서 독특한 촉각 패턴을 생성하는, 부직포 복합물.
제1항에 있어서, 적어도 약 20gsm의 평량을 갖는, 부직포 복합물.
제1항에 있어서, 상기 탄성 필름은 상기 부직포 웹 재료와 추가적인 부직포 웹 재료 사이에 위치하는, 부직포 복합물.
외부 커버, 상기 외부 커버에 결합된 신체측 라이너, 및 상기 외부 커버와 상기 신체측 라이너 사이에 위치된 흡수성 코어를 포함하는 흡수 용품으로서, 상기 흡수 용품은 제1항의 부직포 복합물을 포함하는, 흡수 용품.
제7항에 있어서, 상기 외부 커버, 상기 라이너 및 흡수성 코어는 섀시를 형성하고, 상기 섀시의 적어도 일부분은 제1항의 부직포 복합물을 포함하는, 흡수 용품.
제7항에 있어서, 상기 외부 커버는 제1항의 부직포 복합물을 포함하는, 흡수 용품.
제7항에 있어서, 제1항의 부직포 복합물을 포함하는, 허리 밴드, 다리 밴드, 또는 둘 다를 더 포함하는, 흡수 용품.
제7항에 있어서, 상기 전체 부직포 복합물 내의 독특한 촉각 패턴은 꽃, 정사각형, 원, 별, 지그재그, 화살표, 만화 캐릭터, 얼굴, 풍선, 동물, 자연, 파도, 소용돌이, 직사각형, 타원형, 삼각형, 다이아몬드, 다각형, 및 추상적 모양, 캐리커처 및 이들의 조합으로부터 선택되는 모양을 갖는, 흡수 용품.
제10항에 있어서, 전면 패널, 2개의 측면 패널 및 후면 패널을 더 포함하고, 여기서 상기 독특한 촉각 패턴은 상기 흡수 용품의 적절한 사용과 작동을 위해 상기 전면 패널을 상기 후면 패널과 구별하도록 사용자를 방향적으로 보조하는, 흡수 용품.