KR940004705B1 - 개더드 부직 탄성 웹 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

개더드 부직 탄성 웹

제1도는 본 발명의 실시 태양중 한 방법을 실시하기 위한 형태를 나타낸 개략도임.

제2도는 본 발명의 실시 태양중 다른 방법을 실시하기 위한 형태를 나타낸 개략도임.

제3도는 탄성 웹으로부터 개더드 웹을 분리시킨 본 발명의 한 방법을 실시하기 위한 형태를 나타낸 개략도임.

제4도는 탄성 웹으로부터 개더드 웹을 분리시킨 본 발명의 다른 방법을 실시하기 위한 형태를 나타낸 개략도임.

제5도는 제4도에 나타낸 공정에 있어서, 형성 스크리인으로서 이용될 수 있는 비편향, 수축되어 있는, 신장 및 연장이 가능한 형성 스크리인의 평면도.

제6도는 편향, 신장된 배열이 있어서, 제5도의 신장 및 수축가능한 형성 스크리인의 평면도.

제7도는 탄성 웹으로부터 2개의 개더드 웹을 분리시킨 본 발명의 또 다른 방법을 실시하기 위한 형태를 나타낸 개략도임.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 멜트블로운 미세섬유 12 : 종래의 멜트블로잉 다이

14 : 다공성 접속 스크리인 18, 20 : 로울러

22 : 접착성 섬유상 부직 탄성 웹 24, 28 : 닙 또는 갭

26 : 닙 로울러 30, 40 : 로울러

32 : 닙 로울러 36 : 제2다공성 집속 스크리인

42 : 닙 또는 갭 44 : 닙 로울러

46 : 멜트블로운 미세섬유 48 : 종래의 멜트블로잉 다이

50 : 접착성 섬유상 부직 탄성 웹 52 : 혼성 부직 탄성 웹

54 : 닙 또는 갭 56, 58 : 닙 로울러

60 : 공급 로울러 62, 68 : 닙

70, 72 : 닙 로울러 74, 76 : 저장 로울

80, 82, 88, 90 : 로울러 84 : 제3다공성 집속 스크리인

86 : 닙 또는 갭 94 : 종래의 멜트블로잉 다이

96 : 개더링 가능한 제2부직 웹 98 : 멜트블로잉 미세섬유

100 : 혼성 웹 102 : 닙 또는 갭

104, 106 : 닙 로울러 110 : 신축성 다공성 집속 스크리인

114 : 와이어 메쉬 스크리인 116 : 스프링

118 : 횡방향 와이어 120, 122 : 로울러

130 : 닙 132, 134 : 닙 로울러

136 : 대역 138 : 멜트블로운 미세섬유

140 : 종래의 멜트블로잉 다이 142 : 닙

144 : 닙 로울러 146 : 대역

148 : 공급 로울러 150 : 닙

152, 154 : 닙 로울러 158, 160 : 닙 로울러

162, 164 : 저장 로울 168, 170 : 닙 로울러

172 : 저장 로울러

본 발명은 개더드 부직 웹(nonwoven gathered web)에 접합된 부직 탄성 웹을 포함하는 혼성 부직 탄성웹과 이 혼성 부직 탄성 웹을 형성하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 탄성 웹의 수축에 의해서 개더링을 행한 후, 개더드 웹을 부직 탄성 웹에서 분리시켜 탄성 특성을 나타내는 개더드 부직 웹을 형성하는 방법에 관한 것이다.

기저귀 제조 분야에 있어서, (1) 타이트하면서 편안한 착용성을 제공하도록 기저귀의 전표면이 모두 탄성이고, (2) 기저귀의 경계내에서 유체 물질을 보유하도록 발수성이며, (3) 기저귀 재료를 통해서 증기를 교환시키도록 통기성이고, (4) 편안감이 개선되도록 부드러우며, (5) 제조 단가가 낮아서 소비자에게 경제적으로 공급할 수 있는 기저귀의 외피를 제공하는 것이 요망되어 왔었다.

불행하게도, 이제까지 시판되어온 공지의 혼성 부직 재료는, 상기한 바와 같은 특성들 중 하나 이상이 결여되어 있다. 또한, 이와같은 혼성 탄성 부직 재료는 본 발명의 신규하고 경제적인 방법을 이용해서 제조되지는 아니하였다.

예를 들면, 웨이드(Wade)의 미합중국 특허 제2,957,512호에는 크레이프 또는 주름잡힌 가요성 시이트 재료를, 예를 들면 멜트블로운(meltblown) 탄성체에 접착시킨 탄성 혼성 시이트 재료를 제조하는 방법이 기재되어 있다. 이 특허의 칼럼 5, 제39-48열에는, 탄성체 재료의 섬유상 웹을 신장시켜서 일정한 간격의 지점이나 부위에서 주름잡힌 웹에 접착시킨 후, 섬유상 탄성체 웹을 이완시킬 때, 혼성체가 제7도에 나타낸 구조체인 것이라고 기재되어 있다.

혼성 탄성 직물을 형성시키는 또 다른 방법은 푸팔(Pufahl)의 미합중국 특허 제3,316,136호에 기재되어 있다. 이 직물의 적합한 제조 방법은 접착제를 이용하는 것으로서, 이 접착제는 처음에 예정된 패턴으로 탄성 배킹 재료(elastic backing material)에 도포하고, 이어서 이 탄성 배킹 재료를 연장된 상태로 신장시킨다. 탄성 재료가 연장되어 신장된 상태에 있을 동안, 위에 놓일 직물을 여기에 접촉시켜 위치시키고, 2개의 충돌이 접착되기에 충분한 시간 동안 탄성 재료의 가압 기구에 고정시킨다. 그 후에, 도포된 접착제를 건조시킨 후, 탄성 배킹 재료에 관한 장력을 이완시켜서 위에 놓인 직물이 접착제에 의하여 윤곽을 표시한 지역내에서 개더링되도록 한다.

이반스(Ebans)의 미합중국 특허 제3,485,706호의 실시예 56에는 초기에 층을 갖는 재료로부터 한쪽 방향으로 탄성을 갖는 신장시킬 수 있는 부직, 멀티레벨 패턴의 구조체의 제조 방법이 기재되어 있다. 이 구조체는 그 사이에 스판덱스사가 있는 웹을 갖는 폴리에스테르 스테이플 섬유로된 2개의 웹으로 이루어져 있다. 이 웹들은 한쪽 웹의 섬유를 인접 웹의 섬유에 엉키게 하는 수압식 물제트를 이용해서 서로 접합시킨다. 엉킴 단계 동안에 스판덱스사는 200% 신장된다.

브라운(Brown)의 미합중국 특허 제3,673,025호에는 라미네이트 직물, 특히 조절된 벌크의 부직 라미네이트 직물을 제조하는 방법이 기재되어 있다. 이 방법에 있어서, 부직 재료, 예를 들면 크레이프 티슈 또는 접착시킨 합성 섬유의 분리 웹들을 서로 다른 신장도로 탄성적으로 신장시키고, 한편으로, 이 웹들을 차동적으로 신장시킨 상태에서 서로 접착시켜 라미네이트시켰다. 그 후에, 접착된 웹들을 각 웹에 있어서 상이한 수축도가 얻어지도록 이완시켜서, 라미네이트에 있어서 접착되지 않은 부위와 조절된 벌크로 웹들을 분리시킨다. 이 특허에는 한쪽 웹만을 실제로 신장시키고 다른쪽 웹을 느슨하거나 또는 이와 유사한 상태로 유지시키는 경우의 차등 신축이 포함된다고 주장되어 있다.

와이드맨(Wideman)의 미합중국 특허 제3,687,797호에는 저급 셀룰로오스의 솜 웹(wadding web)을 미리 신장시킨 폴리우레탄포음 웹으로 라미네이트시켜서 얻은 탄력성 셀룰로오스 솜 제품을 제조하는 방법이 기재되어 있다. 이 방법은 웹들 중 어느 한쪽에 솜 웹을 목적하는 패턴으로 접착시키고, 이어서 미리 신장시킨 폴리우레탄포음 웹으로 라미네이트시키는 것을 포함한다. 솜 웹을 폴리우레탄포음 웹에 라미네이트시키는 중에 포음 웹은 신장된 상태로 유지시킨다. 2개의 웹을 라미네이트시킨 후, 미리 신장시킨 폴리우레타포음 웹에 관한 장력을 완화시켜서 포음 웹의 수축을 일으킨다. 접착제는 솜 제품과 포음을 함께 보유하는 한편 접착 대역 사이의 부분에서 벌킹시킨다. 수축 후 제품 중에 잔류하는 응력은 웨팅(Wetting)에 의해서 더욱 경감시킬 수 있다.

와이드맨의 미합중국 특허 제3,842,832호에는 붕대와 같은 일회용 신장 제품 및 이 제품의 제조 방법에 관한 것이다. 이 제품은 접착제가 부직 재료의 한쪽 표면에 도포되게 종방향으로 배향시킨 부직 재료를 롤러에 통과시켜서 제조한다. 이와 동시에, 폴리우레탄 웹을 가열시키고, 종방향으로 신장시키고, 부직 재료에 접착시킨다. 그 후에, 제2부직 재료를 폴리우레탄 웹의 다른 쪽 표면에 접착시켜 신장된 내부 폴리우레탄 코어와 접착제에 의해서 코어에 접착된 비신장된 외부 부직층으로 된 라이네이트를 형성시킨다. 다음에 이 라미네이트를 가습 장치에 통과시키면 부직 외층과 이 외층을 신장된 폴리우레탄 코어 층에 접착시키는 접착제 사이의 결합이 완화된다. 이로 인하여 신장된 폴리우레탄 층은 실질적으로 그의 초기의 길이로 되돌아가서 외부 부직 층들이 굽거나 파형으로 되어서 주름을 형성하게 된다.

네자(Nedza)의 미합중국 특허 제4,104,170호에는 개선된 신장 상태의 폴리프로필렌으로 만들어진 액상 필터가 기재되어 있다. 폴리프로필렌 부분의 제조는 연속적인 프로필렌 섬유의 스펀본드 하층을 형성하고, 이 프로필렌 섬유는 밑에 놓인 그 자체에 무작위 형태로 부착되게 된다. 그 후에, 프로필렌 단섬유의 덮개층은, 예를 들면 이 덮개층을 하층의 신장된 시이트에 멜트블로잉시켜서 상기 하층에 침착시키게 된다.

합성, 유기, 비교적 탄성체인 폴리머의 섬유와 합성, 유기, 신장성이 있으나 비교적 비탄성인 폴리머의 섬유를 포함하는 탄성 천 구조체의 제조 방법은 시슨(Sisson)의 미합중국 특허 제4,209,563호에 기재되어 있다. 이 방법에는 랜덤 섬유 크로싱(random fiber crossings)을 갖는 접착되지 않은 웹의 다공성 형성 표면에 양호하게 분사된 랜덤 레이-다운(lay-down)시키기 위해서 비교적 탄성인 섬유와, 신장성은 있으나 비교적 비탄성인 섬유를 이송시키는 단계가 포함된다. 그 후에, 섬유 크로싱 중 적어도 일부분을 접착시켜서 밀착 접착된 천 웹을 형성시키고, 이 천 웹을 신장시켜서 섬유 중 일부분을 적어도 한 방향으로 신장시키고, 이어서 이완시켜서 비교적 탄성체인 섬유에 의해서 웹을 수축시켜 신장시킬 수 있으나 비교적 비탄성인 섬유의 루핑(looping)과 번칭(bunching)을 제공한다. 섬유를 다공성 형성 표면으로 이송시키는 것은 적극적으로 조절되고, 이 적극적 조절은 상기 특허의 칼럼 7, 제19-33행에서 섬유를 이송하는 기류의 사용에 대하여 대비시켰다. 또한, 이 특허의 칼럼9, 제44행 이하에 밀착 천을 제조하기 위한 필라멘트의 접착은 엠보싱(embossing) 패턴이나 또는 온화하게 가열시킨 로울 닙(roll nips)을 이용해도 좋다고 기재되어 있다.

에미(Emi) 등의 미합중국 특허 제4,296,163호에는 (A) 합성 탄성체 폴리머의 섬유로 구성된 판상 망상 구조체(이것의 개별 섬유들은 불규칙한 관계로 무작위하게 서로 연결 되어 상이한 크기와 모양을 갖는 다수의 망상 구조를 형성하며, 이 망상 구조체는 이 망상 구조체의 평면상에서 임의로 선택된 서로 수직 방향으로 10% 신장시킨 후 적어도 70%의 복귀율을 갖는다)와 (B) 단섬유 또는 장섬유로 된 매트상, 웹상 또는 판상 섬유 구조체(이 섬유 구조체는 적어도 임의로 일방향으로 10% 신장시킨 후 50% 미만의 복귀율을 갖는다)의 합체(coalcesed assembly)를 갖는 섬유상 혼성물이 기재되어 있다. 이 특허에는 탄성 혼성물이 여러 가지의 피복 기초 재료와 여과포, 흡수제 및 단열 재료와 같은 공업적 재료로서 적합한 것으로 기재되어 있다. 혼성물을 형성하는 방법들은 이 특허의 칼럼 6, 제64행 이하에 기재되어 있으며, 이들 방법에는 스펀본딩법 (spun bonding)이 포함되어 있다(컬럼 9, 제15-제41행 참조).

데스마라이스(Des Marais)의 미합중국 특허 제4,323,534호에는 뛰어난 강도와 양호한 탄성율을 갖는 직물 섬유용 열가소성 수지 조성물의 압출 성형법이 기재되어 있다. 이 특허의 칼럼 8의 부제목인 "섬유-형성"(Fiber-Forming)에서 KRATON G-1652 79.13%, 스테아르산 19.78%, 이산화티탄 0.98% 및 Irganox 1010 항산화제 0.1%로 이루어진 혼합 수지의 멜트블로잉이 기재되어 있다. 개개의 섬유들은 멜트블로잉 다이로부터 압출시킨 것으로 기재되어 있다.

존스(Jones)의 미합중국 특허 제4,355,425호에는 개더링을 최소화하고, 편안하고 적합한 착용성을 제공하기 위해서 박아 넣은(built-in) 탄성계를 갖는 팬티와 이 팬티를 조립하는 방법이 기재되어 있다. 이 특허에는 또한 멜트블로운된 KRATON 고무로 만든 재료가 팬티 직물 재료로서 매우 적합한 것으로서 기재되어 있다. 이 특허에는 또한 멜트블로운 KRATON 직물의 제조공정이 기재되어 있으며, 이 특허의 제8도에 개략적으로 나타나 있다. KRATON G-1652를 이용하는 것으로 보이는 방법은 이 특허의 칼럼 4, 제67행에서부터 논의되어 있다.

왈퀴스트(Wahlquist)의 미합중국 특허 제4,379,192호에는 비투과성 흡수성 차단 직물을 형성시키는 필름과 섬유상 웹을 성형시키는 방법이 기재되어 있으며, 여기에서 멜트블로잉 다이 중 1개 이상은 연속 필라멘트의 미리 접착된 웹상의 매트로서 직경이 작은 불연속 섬유를 멜트블로우잉 한다. 이 특허의 칼럼 3, 제35-40행에 미리 접착시킨 연속 필라멘트 웹상에서 직접 미세 섬유 매트를 형성시킴으로써, 미세 섬유와 연속 필라멘트(이 연속 필라멘트는 미세 섬유 매트를 연속 필라멘트 웹에 부착시킴) 사이에 일차 결합을 형성시키는 방법이 기재되어 있다.

리크햐니(Likhyani)의 미합중국 특허 제4,426,420호에는 적어도 2가지 형태의 스테이플 섬유로된 수압식으로 엉클어지게 한 스펀레이스 직물과 그의 제조 방법이 기재되어 있는데, 이 방법에서는 열처리하기까지 통상적으로 스테이플 섬유로서 작용하는 탄성체 섬유를 열처리하여 직물에 개선된 신장과 탄력성을 부여한다. 이 방법은 또한 잠재적으로 탄성체 섬유를 연신시키는 단계 및 이 탄성체 섬유를 연신 단계와 권취 단계 사이에서 이완시키는 단계를 포함한다.

로마네크(Romanek)의 미합중국 특허 제4,446,189호에는 부직 직물 라미네이트가 기재되어 있으며, 이것은 니들 펀칭(needle punching)에 의해서 탄성층에 고착되어서 직물의 부직층이 탄성층을 그의 탄성 한계치 이내에서 드래프트시킬 때에 영구적으로 신장시키는 부직 직물의 적어도 한 개의 층을 포함한다. 탄성층을 이완시켜서 탄성층을 드래프트시키기 전에 실질적으로 그의 상태로 복귀시킬 때에, 부직층은 그의 동시 이완 작용의 결과로서 증대된 벌크를 나타내는 것으로 기재되어 있다. 이 특허에는 또한 부직 직물 라미네이트가 이동성의 자유로움이 증대된 의복을 만들기 위해서 이용될 수 있는 것이 기재되어 있다.

일본국 특허출원 (소)47-43150호의 초록에는 고강도를 갖는 부직을 제조하는 방법이 기재되어 있으며, 이 방법은(a) 혼용할 수 없는 폴리머의 혼합물로 만든 시이트나 또는 필름을 단축으로 신장시키고, (b) 이 시이트나 또는 재료를 발포시킨 폴리머의 층으로 라미네이팅 시키고, (c) 라미네이트를 기재의 배향 방향에 대해서 직각으로 신장시키고, (d) 기체의 배향 방향으로 신장 시켜서 행한다. 적합한 폴리머로서 폴리아미드, 선형 폴리에스테르 및 롤리올레핀이 예시되어 있다. 상부층은 폴리프로필렌 발포체가 적합한 것으로 기재되어 있다.

"KRATON Thermoplastic Rubber"라는 제하의 쉘 케미칼 캄파니(Shell Chemical Company)의 소책자에는 열가소성 KRATON 재료가 기재되어 있다. 이 소책자는 "SC : 1983-83, 미합중국판, 7/83 SM"으로 지정된 코오드이다.

상기 문헌들은 본 발명의 특성들이나 또는 방법 단계들 중 일부만을 나타내는 제품이나 방법들은 기재하고 있을 지는 모르나, 이들 중 어느 것도 본 발명에서 청구된 공정이나 이들 공정에 의해 생산된 제품을 기재하거나 암시하는 것은 없다.

본 명세서에 상호교환적으로 사용된 "탄성(elastic)" 또는 탄성체(elastomeric)"란 용어는 편향력(biasing force)를 가할 때, 신장되고, 편향된 길이(이 길이는 적어도 약 125%, 즉 이완시키고, 편향시키지 않은 길이의 약 1과 1/4배에 해당함)로 신장될 수 있으며, 신장력, 연장력을 이완시킬 때, 그의 신장도의 적어도 약 40%가 복귀되는 재료를 의미한다. 이와 같은 탄성체 재료의 정의를 충족시키는 가정적인 예는 적어도 약 3.25㎝(1.25인치)까지 신장될 수 있고, 약 3.25㎝(11,25인치)까지 신장시킨 후, 이완시켰을 때, 약 3.00㎝(1.15인치) 정도의 길이까지 복귀되는 재료로된 약 2.54㎝(1인치) 시료이다. 다수의 탄성재료는 그의 이완된 길이의 25% 이상 신장될 수 있고, 이 탄성 재료 중 다수의 신장력, 연장력을 이완시킬 때, 실질적으로 초기의 이완된 길이까지 복귀하게 되며, 이 후자의 재료가 일반적으로 본 발명의 목적에 합하다.

본 명세서에서 사용된 바의 "복귀(recover)"란 용어는 편향력을 가하여 재료를 신장시킨 후 편향력의 가함을 종료했을 경우 신장된 재료의 수축을 의미한다. 예를 들면, 이완되고, 편향되지 않는 약 2.54㎝(1인치)의 길이를 갖는 재료를 신장시켜 약 3.75㎝(1.5인치)의 길이로 50% 신장시켰을 경우, 이 재료는 그의 이완된 길이의 150%에 해당하는 신장된 길이를 갖는다. 이 예시적인 신장 재료가 수축, 즉 약 2.8㎝(1.1인치)의 길이로 복귀될 경우, 편향력과 신장력을 이완시킨 후, 이 재료는 그의 신도의 80%[약 1㎝(0.4인치)]로 복귀될 것이다.

본 명세서에 사용되고 있는 "비탄성(nonelastic)" 또는 비탄성체(nonelastomeric)"란 용어는 "탄성" 또는 "탄성체"란 용어에 포함되지 아니하는 어떠한 재료도 모두 가르키고 포함하는 것이다.

본 명세서에 기재된 "멜트블로운 미세 섬유"란 용어는 평균 직경이 약 100미크론 이하, 바람직하기로는 약 0.5미크론 내지 약 50미크론, 더욱 바람직하기로는 약 4미크론 내지는 약 40미크론이고, 용융사 또는 필라멘트로서 용융 열가소성 재료를 미세하고, 통상적으로 원형인, 다수의 다이 세관들을 통해서 고속가스(예, 공기)의 기류(이 기류는 용융 열가소성 재료의 필라멘트를 가늘게 하여, 이 필라멘트의 직경을 상기 범위로 줄여준다)로 압출시켜서 제조한 직경이 작은 섬유를 의미한다. 그 후에, 멜트블로운 미세섬유는 고속 기류에 의하여 운반되고 집속 표면에 침적되어 무질서하게 방출된 멜트블로운 미세 섬유의 웹이 형성된다. 이 방법은 예를 들면 부틴(Butin)의 미합중국 특허 제3,849,241호에 기재되어 있고 이 특허는 참고로 인용한다.

본 명세서에 사용된 "스펀본드 미세 섬유"란 용어는 직경이 100미크론 이하, 바람직하기로는 약 10 내지 약 50미크론, 더욱 바람직하기로는 약 12 내지 약 30미크론이고, 필라멘트로서 용융 열가소성 재료를 미세하고, 통상적으로 원형인 다수의 방수구의 세관을 통해서 압출시키고 압출된 필라멘트의 직경을 예를 들면 인출 연신 또는 기타 공지의 스펀본딩 기작에 의해서 신속하게 줄임으로써 제조한 직경이 작은 섬유를 의미한다. 스펀본드시킨 부직 웹의 제조는 아펠(Appel)의 미합중국 특허 제4,340,563호에 기재되어 있고, 이 특허는 참고로 인용한다.

본 명세서에 사용되는 "부직 웹"은 확인할 수 있는 반복적인 방식으로 섞어짠 개별적인 섬유들의 구조체를 생성하는 직물 직조 공정(textile weaving process)을 사용하지 아니하고 형성시킨 재료로된 모든 웹을 포함한다. 부직 웹의 특정예는, 이들로만 제한하는 것은 아니지만, 멜트블로운 부직 웹, 스펀본드 부직 웹, 갈라진 필름, 미공성 웹 또는 스테이플섬유의 카드 웹(carded web)을 포함한다. 이러한 부직 웹은 평방미터당 약 300g의 평균 기초 중량을 갖는다. 부직 웹은 약 5g 내지 100g의 평균 기초 중량을 갖는 것이 적합하다. 더욱 바람직하기로는, 부직 웹이 평방 미터당 약 10g 내지 약 75g의 평균 기초 중량을 갖는 것이 좋다.

본 명세서에서 사용된 바의 "주로ㆍㆍㆍ로 구성된"이란 용어는 탄성체의 성질과 특성에 상당히 영향을 미치지 아니하는 부가적인 재료의 존재를 배제하지는 않는다. 이러한 종류의 재료의 예로서는 안료, 항산화제, 안정화제, 계면 활성제, 왁스, 유동 촉진제, 고체용제, 조성물의 가공 능력을 증대시키기 위해서 첨가되는 미립자 및 재료가 있다.

본 명세서에 기재된 "스티렌계 잔기"는 다음의 구조식으로 표시된 단량체 단위를 의미한다.

본 명세서에서 특별히 기재하고 정의하지 않았거나 또는 달리 제한하지 않는 한, "중합체" 또는 "중합체 수지"는 이들에만 한정되는 것은 아니지만, 단독 중합체 또는 공중합체, 예를 들면 블록 공중합체, 그라프트 공중합체, 랜덤 공중합체 및 교호 공중합체, 삼원 공중합체 등과 이들의 혼합물 또는 변형물을 포함한다. 또한, 달리 제한하지 않는 한, "중합체" 또는 "중합체 수지"는 이 재료의 가능한 기하학적 배열을 모두 포함한다. 이 배열들은 제한하는 것은 아니지만, 이소탁틱 대칭, 신디오탁틱 대칭 및 랜덤 대칭을 포함한다.

따라서, 본 발명의 일반적인 목적은 섬유상 부직 개더드 웹이 접착된 부직 탄성 웹으로 된 혼성 부직 탄성 웹을 형성하는 새로운 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 일반적인 목적은, 부직 탄성 웹이 섬유상 부직 개더드 웹에 접합된 혼성 부직 탄성 웹을 제조하는 새로운 방법을 제공함에 있어서, 섬유상 부직 개더드 웹이 개더링 가능한 상태에서, 신장되고 편향된 유지되고 있는 부직 탄성 웹의 표면에 직접 형성되는 결과로 개더드 된 후에, 부직 탄성 웹이 신장되고, 편향된 상태나 길이로부터 이완되고 미편향된 길이나 조건으로 이완시키는 것에 의해 형성되는 혼성 탄성 부직 웹을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 섬유상 부직 개더드 웹이 개더링 가능한 상태로 탄성 부직 웹의 표면에 형성되고 동시에 부직 탄성 웹이 접합되어 있는 혼성 탄성 부직 웹을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 본 발명의 방법들에 의해서 형성된 혼성 부직 탄성 웹을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 하나의 목적은 비탄성 재료들로부터 단독으로도 탄성 특성을 가지게 되는 개더드 부직 웹을 형성시키는 새로운 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 개더드 부직 탄성 웹을 형성하는 신규 방법에 있어서, 개더링시킬 수 있는 웹을 부직 탄성 웹의 표면에, 부직 탄성 웹을 신장, 편향된 상태로 유지시키면서, 직접 형성시켜서, 개더링 가능한 웹이 부직 탄성 웹에 개별적으로 접합되도록 한 후, 이어서 부직 탄성 웹을 그의 신장 및 편향 조건이나 길이로부터 이완 및 미편향 조건이나 길이로 이완시켜서 개더링 가능한 웹이 개더링되도록 한 후, 개더드 웹을 탄성 웹으로부터 분리시켜서 탄성을 갖는 개더드 웹을 형성시키는 새로운 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 개더드 부직 탄성 웹을 형성하는 신규 방법에 있어서, 개더링시킬 수 있는 웹을, 신장 수축 가능한 다공성 형성 표면에, 이 형성 표면을 신장된 상태로 유지시키면서, 직접 형성시켜서, 개더링 가능한 웹이 신장 가능하고, 수축 가능한 형성 표면에 개별적으로 접합 하도록 하고, 형성 표면을 수축시켜 개더링 가능한 웹을 개더링시킨 후, 이어서 개더드 웹을 형성 표면으로부터 분리시켜서 탄성 특성을 갖는 개더드 웹을 형성시키는 새로운 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 방법에 의해서 형성된 탄성 특성들을 갖는 개더드 부직 웹을 제공하는 것이다.

본 발명의 추가 목적 및 넓은 응용 범위는 뒤에 기술하는 사항들로부터 당업자에게 명백해질 것이다. 그러나, 본 발명의 원리나 범위 내에서 여러 가지 변경 또는 변형이 본 상세한 설명에 비추어 당업자들에게 명백하기 때문에, 본 발명의 바람직한 실시예들의 상세한 설명은 예시적인 것으로만 기재한 것이라는 사실을 이해하여야 한다. 본 발명은 섬유상 부직 개더드 웹에 적합된 부직 탄성 웹으로 이루어진 혼성 부직 탄성 웹을 제조하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 방법에 의해 이완, 신장되지 않은 상태에서 부직 탄성 웹에 접합된 개더드 부직 섬유 웹으로 구성되고, 상기 부직 탄성 웹은 신장되어 편향된 길이로부터 이완되고 비편향의 신장되지 않은 길이로 이완시켜 섬유상 부직 개더드 웹이 개더링되도록 한 혼성 부직 탄성웹이 제공된다. 본 발명의 방법 중 중요한 특징은 개더링 가능한 섬유상 부직 웹을 부직 탄성 웹의 표면에, 부직 탄성 웹을 신장, 편향 및 연장된 상태로 유지시키면서 직접 형성시킨다는 점이다.

부직 탄성 웹은 예를 들면 멜트블로잉법 또는 부직 탄성 웹을 형성하기 위한 다른 방법에 의하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 부직 탄성 웹은 멜트블로운 섬유상 부직 탄성 웹에 대향하는 탄성 필름의 갈라진 웹이 될 수 있다. 형성된 부직 탄성 웹은 정규의 이완, 비신장 및 비편향된 길이를 갖는다. 그 후에, 부직 탄성웹은 신장되어 편향된 길이로 신장시켜 연장시킬 수 있다.

다음 단계의 공정에서, 개더링 가능한 섬유상 부직 웹을 예를 들면, 멜트블로잉법 또는 스펀본딩법 또는 개더링 가능한 섬유상 부직 웹을 형성시키는 방법에 의해서 부직 탄성 웹의 표면에 부직 탄성 웹을 그의 연장, 신장 및 편향시킨 길이로 유지시키면서 직접 형성시킨다. 섬유상 부직 개더링 웹의 형성 동안, 부직 탄성 웹을 부직 탄성 웹의 이완, 편향시키지 않은 길이의 적어도 약 1과 1/4에 해당하는, 적어도 약 125%의 신장된 길이로 유지시킨다. 예를 들면, 부직 탄성 웹의 신장, 편향시킨 길이는 부직 탄성 웹의 이완, 편향시키지 않은 길이의 적어도 약 125%부터 부직 탄성 웹의 이완, 편향시키지 않은 길이의 약 700% 이상까지의 범위로 유지시킬 수 있다.

섬유상 부직 개더링 웹은 부직 탄성 웹에 부직 탄성 웹을 그의 연장, 신장, 편향시킨 길이로 유지시키면서 접합시킨다. 이 결과, 개더링 가능한 섬유상 부직 웹에 접합된 부직 탄성 웹을 포함하는 혼성 부직 탄성 웹이 형성된다. 개더링 가능한 섬유상 부직 웹은 부직 탄성 웹의 표면에 부직 탄성 웹을 그의 신장, 편향 길이로 유지시키면서 직접 형성되기 때문에, 부직 탄성 웹은 이 단계의 공정에서 연장, 신장 및 편향되고, 개더링 가능한 섬유상 부직 웹은 개더링되지 않았으나 개더링 가능한 상태에 있게 된다.

본 발명의 한 실시예에서, 개더링 가능한 섬유상 부직 웹을 부직 탄성 웹에 접합시키는 것은 2개의 웹을 가열 접착시킴으로써 서로 융합시켜서 성취할 수 있다. 이 가열 결합은 2개의 웹 중 적어도 1개를 형성하는데 이용되는 재료 중 적어도 1개의 용융 온도 이하인 약 50℃로부터 2개의 웹 중 적어도 1개를 형성하기 위하여 이용하는 재료중 적어도 1개의 용융 온도 사이의 온도 범위내에서 행할 수 있다. 높은 처리 효율에서 가열 접착은 웹을 형성하는 데 이용되는 1개 이상의 재료의 용융 온도 이상의 온도에서 행할 수있다. 이 가열 접착은 또한 적당한 종래의 가압 조건하에서 행할 수 있다. 필요에 따라서, 종래의 음파 접착 기술을 가열 접착 기술 대신에 사용할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 개더링 가능한 섬유상 부직 웹을 신장된 부직 탄성 웹에 접합시키는 것은 탄성 웹의 표면에 개더링 가능한 섬유상 웹의 형성 동안 개더링 가능한 섬유상 부직 웹의 개개의 섬유들을 부직 탄성 웹과 얽히게 함으로써 간단히 성취된다. 부직 탄성 웹이 예를 들면 멜트블로잉에 의해서 형성된 섬유상 부직 탄성 웹인 경우에, 개더링 가능한 섬유상 부직 웹의 개개의 섬유들과 섬유상 부직 탄성 웹의 얽힘은 개더링 가능ㅎ안 섬유상 웹의 개개의 섬유들과 섬유상 탄성 웹의 개개의 섬유의 얽힘에 의해서 성취된다. 부직 탄성 웹이 갈라진 필름인 경우에, 섬유상 부직 웹과 필름의 접합은 필름의 갈라진 틈안에서 개더링 가능한 섬유상 웹의 개개의 섬유의 엉킴에 의해서 성취된다.

후술하는 본 발명의 또 다른 실시예에서, 두 웹 상호간의 접합은 접착성 탄성 재로로부터 부직 탄성 웹을 또한 형성함으로써 성취된다.

본 발명의 방법 중 어느 실시예에서든지, 2개의 웹을 서로 접합시키는 것은 개더링 가능한 웹을 탄성 웹의 표면에 형성시킨 후 2개의 웹에 압력을 가해서 더욱 증진시킬 수 있다. 또한, 어느 실시예에서든지, 2개의 웹의 접합은 개더링 가능한 섬유상 부지 웹을 형성하기 전에 접착 재료를 부직 탄성 웹의 상부 표면에 도포함으로써 더욱 증진시킬 수 있다.

2개의 웹을 서로 접합시켜서 혼성 탄성 웹을 형성한 후에, 혼성부직 탄성 웹으로부터 편향력을 제거하고, 혼성 탄성 웹을 그의 정상적인 이완 및 미편향 길이로 이완시킨다. 개더링 가능한 섬유상 부직 웹이 부직 탄성 웹이 부직 탄성 웹이 신장된 상태에서 접합되기 때문에, 혼성 부직 탄성 웹을 이완시키면 개더링 가능한 웹이 수축되는 부직 탄성 웹에 의해 이동이 초래되어 개더링이 된다.

개더링 가능한 섬유상 부직 웹이 혼성부직 탄성 웹상에서 편향력을 감소시킴으로써 개더링된 후, 혼성 부직 탄성 웹을 저장 및 선적시키기 위해서 로울에서 로울 업(roled up)시킨다. 그 후에, 혼성 탄성 웹은 예를 들면 기저귀용 외피와 같은 광범위한 제품을 형성하는 데 사용될 수 있다.

다른 방법으로, 개더드 부직 웹은 부직 탄성 웹의 수축력에 의해서 개더링시킬 수 있다. 이 실시예에서, 개더드 부직 웹은 단독으로 또는 여러 가지의 다른 웹 또는 필름 재료와 혼합해서 사용하여 다수의 상이한 제품을 형성시킬 수 있다. 흥미롭게도, 분리된 개더드 부직 웹은 그의 개더드 배열을 상당한 정도로 보유하며, 또한 탄성을 나타낸다. 개더드 부직 웹은 상기한 바와 같이, 개더링 가능한 조건에서 신장된 상태에 있는 탄성 부직 웹의 표면상에 직접 형성시킬 수 있다.

부직 탄성 웹의 표면상에서 형성시킨 후, 개더드 가능한 섬유상 부직 웹은 부직 탄성 웹에 부직 탄성 웹을 그의 연장, 신장, 편향된 길이로 유지시키면서 분리해서 접합시킨다. 이에 따라, 부직 탄성 웹과 개더링 가능한 섬유상 부직 웹을 포함하고, 개더드 가능한 섬유상 부직 웹이 부직 탄성 웹에 분리해서 접합된 혼성 부직 탄성 웹이 형성된다. 개더링 가능한 섬유상 부직 웹은 부직 탄성 웹의 표면에 부직 탄성 웹이 그의 연장, 신장, 편향된 길이로 유지된 상태에서 직접 형성되기 때문에 이 단계의 공정에서 부직 탄성 웹은 연장, 신장 및 편향된 상태에 있고, 개더링 가능한 섬유상 부직 웹은 개더드은 되어 있지 않으나 개더드될 수 있는 상태에 있게 된다.

개더드 가능한 섬유상 부직 웹은 연장, 신장된 부직 탄성 웹에 분리해서 접합 시키는 것은 부직 탄성 웹의 표면상에서 개더드 가능한 섬유상 부직 웹을 형성시키는 동안 이 개더드 가능한 섬유상 부직 웹의 개개의 섬유들을 부직 탄성 웹과 얽히게함으로써 성취된다.

부직 탄성 웹이 예를 들면 멜트블로잉법에 의해서 형성된 섬유상 부직 탄성 웹에 개더드 가능한 섬유상 부직 웹의 분리가능한 접합은 개더드 가능한 섬유상 웹을 섬유상 부직 탄성 웹의 개개의 섬유들과 얽히게하여 성취된다. 부직 탄성 웹이 갈라진 필름인 경우, 섬유상 부직 웹과 부직 탄성 웹의 분리가능한 접합은 갈라진 필름의 틈 안에 개더드 가능한 섬유상 웹의 개개의 섬유들을 얽히게하여 성취한다.

2개의 웹을 서로 분리 가능하게 접합시켜 혼성 탄성 웹를 형성한 후, 혼성 부직 탄성 웹으로부터 편향력을 제거하면, 혼성 탄성 웹은 신장된 부직 탄성 웹의 수축으로 인해서, 그의 정상적인 수축, 편향되지 않은 길이로 수축된다. 개더드 가능한 섬유상 부직 웹은 부직 탄성 웹에, 부직 탄성 웹이 연장 및 신장되었을 때 분리가능하게 접합되기 때문에, 혼성 부직 탄성 웹을 수축시키면 개더드 가능한 웹이 수축되는 부직 탄성 웹에 의해 이동이 초래되어 탄성 웹의 표면에 개더드된다.

개더드 가능한 섬유상 부직 탄성 웹의 개더드이 혼성 부직 탄성 웹의 편향력을 감소시킴으로써 일어난 후, 개더드 섬유상 부직 웹은 부직 탄성 웹으로부터 분리시키고, 개더드 웹은 예를 들면 로울 업시켜서 저장할 수 있다. 부직 탄성 웹으로부터 섬유상 부직 개더드 웹을 분리시킨 후, 부직 탄성 웹은 성형 표면으로서 다시 사용할 수 있다.

부직 탄성 웹으로부터 분리시킨 후, 개더드 섬유상 부직 웹은 개더드 배열을 보유하며, 개더드 가능한 섬유상 부직 웹이 개더드된 방향으로 신장력과 편향력을 적용한 후에, 개더드 웹은 개더드이 허용되는 정도까지 신장한다. 중요한 점은, 신장력과 편향력을 이완시켰을 때, 신장된 개더드 섬유상 부직 웹은 실질적으로 이것이 부직 탄성 웹으로부터 분리된 후 갖게 되는 개더드 배열과 길이까지 수축한다는 것이다. 즉, 섬유상 부직 개더드 웹은 탄성 특성과 성질들을 나타낸다. 개더드 웹을 부직 탄성 웹으로부터 분리시켰을 때, 이 개더드 웹이 개더드 배열을 보유하게 되는 사실을 놀라운 것이다. 그러나, 분리된 개더드 섬유상 부직 웹이 연장된 길이까지 신장되었을 때, 이 분리된 개더드 섬유상 부직 웹이 그의 신장도의 적어도 약 40%로 복귀하게 되는 것과 같은 탄성 특성을 나타낸다는 것은 더욱 놀라운 것이다. 즉, 분리된 섬유상 부직 웹은 상기한 바와 같은 탄성 또는 탄성체 특성들을 나타낸다. 실제로, 본 발명자들은 개더드 섬유상 부직 웹이 폴리프로필렌과 같은 비탄성 재료로부터 형성될 경우에도 이 개더드 섬유상 부직 웹이 이들 탄성 특성들을 나타낸다는 사실을 발견했다.

개더링 가능한 섬유상 부직 웹은 적어도 1개의 멜트블로운 섬유상 부직 웹을 포함하는 것이 적합하다. 개더링 가능한 섬유상 부직 웹을 형성하는데 이용될 수 있는 별도의 방법들로서는 스펀본딩 또는 개더링 가능한 섬유상 부직 웹을 형성시키는 기타의 방법이 포함된다. 개더드 섬유상 부직 웹은 전적으로 비탄성 재료나 또는 1개 이상의 비탄성 재료의 혼합물로부터 형성할 수 있다. 그러나 개더드 섬유상 부직은 1개 이상의 비탄성 재료와 1개 이상의 탄성 재료와의 혼합물 또는 1개 이상의 탄성 재료로부터 합성될 수 있다.

개더링 가능한 섬유상 부직 웹을 형성하기 위한 비탄성 재료로서는 비탄성 폴리에스테르 재료, 비탄성 폴리올레핀 재료 또는 1개 이상의 비탄성 폴리에스테르 재료와 1개 이상의 비탄성 폴리올레핀 재료의 혼합물이 포함된다. 비탄성 폴리에스테르 재료의 예로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 들 수 있다. 비탄성 폴리올레핀의 예로서는 지정 상품명이 PF 101인 비탄성 폴리프로필렌을 들 수 있다.

다른 방법으로서, 탄성 부직 웹의 필요성은 개더드 부직 웹을 개더링 가능한 조건에서 신장 및 수축가능한 표면, 예를 들면 신장 및 수축 가능한 망상 스크린에 직접 형성시킴으로서 제거될 수 있다.

본 발명의 방법 중 한 특별한 실시예에서, 접착성 섬유 부직 탄성 웹은 예를 들면 접착성 탄성 재료, 예컨대 A-B-A' 블록 공중합체 또는 A-B-A' 블록 공중합체와 폴리(알파-메틸스티렌)과의 혼합물(여기에서, A 및 A'는 각각 열가소성 폴리스티렌 또는 폴리스티렌 동족체 말단 블록이고, B는 탄성 폴리이소프렌 중간 블록임 : 미세 섬유를 멜트블로잉시켜서 형성된다. 몇 개의 실시예에 있어서, A는 A'와 같은 열가소성 폴리스티렌 또는 폴리스티렌 동족체 말단 블록일 수도 있다. 이어서, 접착성 섬유상 부직 탄성 웹을 연장, 신장된 길이까지 연장시킴으로써 신장시키고, 개더링 가능한 웹은 예를들면, 이것을 접착성 섬유상 부직 탄성 1의 표면 위에 섬유상 부직 탄성 웹을 그의 신장된 길이로 유지시키면서 직접 스펀본딩시킴으로써 형성된다.

섬유상 부직 탄성 웹이 접착성인 결과로서, 개더링 가능한 섬유상 부직 웹이 동시에 형성되어 접착성 섬유상 부직 탄성 웹의 표면의 접착력에 의해 접합시킨다. 이 실시 방법에 의해 접착성 섬유상 부직 탄성 웹의 접착력에 의해 접합된 개더드되지 않은 개더링 가능한 섬유상 웹을 갖고, 두 웹의 상호간 접합은 섬유상 부직 탄성 웹의 표면에 개더링 가능한 섬유상 부직 웹의 형성 동안 일어나는 접착 접합에 의해서 성취된 혼성 부직 탄성 웹이 형성된다. 두 웹 상호간 접착 접합은 혼성 부직 탄성 웹에 압력을 가할 때 홍선 부직 탄성 웹을 로울러 사이의 닙(nip)을 통해서 통과시켜서 증가시킬 수 있으며, 상기 로울러는 혼성 웹을 형성한 후에, 그러나 섬유상 접착성 부직 탄성 웹을 이완시키기 전에 가열시키지 않는다. 접착 접합은 개더링 가능한 웹을 그 위에 형성하기 전에 접착성 섬유상 부직 탄성 웹의 표면에 접착 재료를 도포함으로써 더욱 증진될 수 있다.

이어서, 혼성 부직 탄성 웹을 그의 정상적인 이완, 편향시키지 않은 길이로 이완시킬 수 있다. 개더링 가능한 섬유상 부직 웹은 접착성 섬유상 부직 탄성 웹에 접착성 섬유상 부직포 탄성 웹이 신장된 상태에 있는 동안, 접합되기 때문에, 혼성 부직 탄성 웹을 이완시키면 접착성 섬유상 부직 탄성 웹은 개더링 가능한 웹이 수축하는 섬유상 부직 탄성 웹에 의해 이동되어 개더링되는 결과가 초래된다.

개더링 가능한 섬유상 부직 웹의 개더링이 일어난 후, 혼성 부직 탄성 웹은 로울에 로울업시켜서 저장 및 선적시킬 수 있다. 혼성 부직 탄성 웹을 로울업시킬 때 접착성 섬유상 부직 탄성 웹의 노출면의 접착을 피하기 위하여, 개더링 가능한 제2섬유상 부직 웹을 개더드 단계 전에 섬유상 부직 탄성 웹의 노출 면에 사용하는 것이 적합하다. 다른 방법으로, 부처 페이퍼(butcher paper)를 개더링 가능한 웹을 개더링시키기 전후에, 접착성 섬유상 부직 탄성 웹의 노출된 접착성 표면에 바를 수 있는데, 후자는 혼성 부직 탄성 웹의 이용 전에 제거시킬 수 있다. 그후에, 혼성 탄성 웹은 광범위한 제품을 형성하는데 이용될 수 있다.

또한, 본 발명은 개더링된 섬유상 탄성 웹에 접합된 부직 탄성 웹으로 된 혼성 부직 탄성 웹에 관한 것인데, 상기 혼성 웹은 본 발명은 방법 중 어느 방법으로든지 형성된다. 특히, 이완되고, 비신장된 상태의 혼성 부직 탄성 웹은 부직 탄성 웹을 연장, 신장, 편향시킨 길이로부터 이완, 평향시키지 않은, 비신장된 길이까지 이완시킨 결과로서 개더링된 개더드 섬유상 부직 웹에 접합된 부직 탄성 웹으로 구성된다. 섬유상 부직 탄성 웹을 형성하는데 사용되는 탄성체 재료의 예로서는 폴리에스테르 탄성체 재료, 폴리우레탄 탄성체 재료 및 폴리아미드 탄성체 재료를 들 수 있다. 섬유상 부직 탄성 웹을 형성하는데 사용되는 기타 탄성체 재료로서는 (a) A-B-A' 블록 공중합체 [여기에서, A 및 A'는 각각 스티렌계 잔기를 포함하는 열가소성 중합체 말단 블록이고, A는 A'와 동일한 열가소성 중합체 말단 블록(예, 폴리(비닐 아렌)이어도 좋고, B는 공액 디엔 또는 저급 알켄과 같은 탄성체 중합체 중간 블록임)]을 들 수 있다. A 및 A' 말단 블록은 폴리스티렌 및 폴리스티렌 또는 폴리스트렌 동족체를 포함하는 군으로부터 선택할 수 있고, B 중간 블록은 폴리이소프렌, 폴리부타디엔 또는 폴리(에틸렌-부틸렌)을 포함하는 군으로부터 선택할 수 있다. A와 A'가 폴리스티렌 또는 폴리스티렌 동족체로 되는 군으로부터 선택되고, B가 폴리(에틸렌-부틸렌)인 경우, 이들 블록 공중합체와 혼합시킬 수 있는 재료는 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 기타 저급 알켄 또는 이들 재료 중 1개 이상의 공중합체를 포함하는 중합체들이다. A와 A'가 폴리스티렌 동족체를 포함하는 군으로부터 선택되고, B가 폴리이소프렌 중간 블록인 경우, 이와 같은 형태의 블록 공중합체와 혼합시키기 위한 재료는 폴리(알파-메틸스티렌)이다.

개더링 가능한 웹에는 개더링 가능한 섬유상 부직 웹을 형성시키기 위한 멜트블로잉, 스펀본딩 또는 기타 방법에 의해서 형성될 수 있는 비탄성 섬유를 포함하는 적어도 1개의 섬유상 부직 웹이 포함한다. 개더링 가능한 웹을 형성하기 위한 재료로서 적합한 것은 폴리에스테르 재료, 폴리올레핀 재료, 또는 1개 이상의 폴리에스테르 재료와 1개 이상의 폴리올레핀 재료의 혼합물이다. 폴리에스테르 재료의 예로서는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 들 수 있다. 폴리올레핀 재료의 예로서는 폴리프로필렌을 들 수 있다.

첨부 도면에서 같은 참조 부호는 같은 구조를 나타낸다. 특히 제1도에서, 종래의 멜트블로잉 다이(12)의 의해서 형성된 멜트블로운 미세 섬유(10)은 제1도에서 화살표(16)으로 나타낸 바와 같이, 로울러(18) 및 (20) 주위에서 이동하는 다공성 집속 스크리인(14)에 집속됨을 알 수 있다. 멜트블로운 미세섬유(10)을 형성하는데 이용되는 재료는 그 이유가 이후에 명백해지겠지만, 탄성체 재료이다.

다공성 집속 스크리인(14)은 회전 로울러(18) 및 (20)에 의해서 작동하며, 이어서 이 회전 로울러들은 종래의 작동 장치(도면에 나타내지 않았음)에 의해서 작동된다. 간략히 하기 위해서, 도면에는 역시 나타내지 아니하였지만, 종래의 진공 상자를 로울러(18) 및 (20) 사이와 스크리인(14)의 윗쪽 부분의 저부 표면 및에 배치시켰다.

진공 상자는 스크리인(14)의 상부 표면상에서 미세 섬유(10)의 보유를 도와준다. 멜트블로운 미세 섬유(10)가 이동하는 집속 스크리인(14)에 침착할때에, 이 미세 섬유들은 서로 얽히고, 접착해서 접착성 섬유 부직 탄성 웹(22)를 형성한다. 얽힌 접착성 섬유상 부직 탄성 웹(22)는 다공성 집속 스크리인(14)에 의해서 회전 로울러(20)와 회전 닙 로울러(26) 사이의 닙 또는 갭(24)에 운반된다.

2개의 로울러(20) 및 (26) 사이의 닙 또는 갭(24)을 조정해서 로울러(30) 및 (26)를 웹(22)에 역으로 영향을 미치지 아니하고 섬유상 부직 탄성 웹(22)을 견고하게 결합시킨다. 로울러(20) 및 (26)의 회전 속도를 조정해서 로울러(20) 및 (26)의 표면 원준 속도를 실질적으로 이동하는 다공성 집속 스크리인(14)의 속도와 동일하게 한다. 다공성 스크리인(14)의 표면상에서 레이-다운시킨 후, 멜트블로운 미세 섬유(10)가 역으로 영향을 미침이 없이 이후에 기재하는 신장 및 이완 단계를 행할 수 있는 접착성 웹(22)를 형성하기에 불충분하게 접속되는 경우(예를들면, 신장력을 가한 후에, 웹이 분리되어 합체성을 상실하는 경우), 미세 섬유(10) 서로의 접착은 예를 들면 로울러(26)를 적당히 상승시킨 온도에서 유지시켜서 미세 섬유(10)를 서로 가열 접착시킴으로써 증진시킬 수 있으며, 상기 온도는 미세 섬유(10)를 형성하는데 이용되는 재료의 필요로 하는 접착도 및 접착 특성에 따라 다양하다. 전형적인 가열 접합 온도는 웹을 형성하는데 이용되는 재료 중 적어도 1개의 용융 온도 이하의 약 50℃ 내지 웹을 형성하기 위해 이용된 재료 중 적어도 1개의 용융 온도 사이이다. 그러나, 재료의 용융 온도를 초과하는 높은 처리 효율 온도를 이용할 수도 있다. 닙(24)을 통과시킨 후, 섬유상 부직 탄성 웹(22)은 로울러(20) 및 (26)의 작용에 의해서 회전 로울러(30) 및 제2회전 닙 로울러(32) 사이에 형성된 제2닙 또는 갭(28)으로 또는 통과시켜서 이송시킨다. 로울러(30) 및 (32)의 회전을 조정해서 로울러(30) 및 (32)의 표면 원주 속도를 로울러(20) 및 (26)의 표면 원주 속도보다 크게 해준다. 2개의 로울러(30) 및 (32) 사이의 닙(28)을 조정해서 로울러(30) 및 (32)를 웹(22)에 역으로 영향을 미침이 없이 섬유상 부직 탄성 웹(22)을 견고하에 결합시킨다.

로울러(20) 및 (26)의 표면 원주 속도에 비해서 로울러(30) 및 (32)의 표면 원주 속도를 증가시킨 결과로서, 종방향 또는 기계방향(MD) 편향력이 섬유상 부직 탄성 웹(22)에 가해져서, 웹(22)을 종방향 또는 기계방향(MD)으로 연장 신장, 평향시킨 길이로 신장된다. 로울러(20) 및 (26)과 로울러(30) 및 (32) 사이의 지역(34)에서 생기는 섬유상 부직 탄성 웹(22)의 신장도는 예를들면 로울러(20) 및 (26)의 표면 원주 속도에 대해서 로울러(30) 및 (32)의 표면 원주 속도를 변화시킴으로써 변화시킬 수 있다. 예를들면, 로울러(30) 및 (32)의 표면 원주 속도가 로울러(20) 및 (26)의 것보다 2배일 경우에, 섬유상 부직 탄성 웹(22)은 실질적으로 약 2배 만큼 신장된 길이, 즉 그의 초기의 이완, 비신장, 비편향된 길이의 약 200%에 해당하는 연장 길이까지 신장될 것이다. 섬유상 부직 웹(22)는 그의 초기의 이완, 비편향된 길이의 적어도 약 125%에 해당하는 신장된 길이까지 신장되는 것이 적합하다. 특히, 섬유상 부직 웹(22)가 섬유상 부직 웹(22)의 이완, 비편향된 길이의 적어도 약 150%로부터 섬유상 부직 웹(22)의 이완, 비편향된 길이의 약 700% 이상까지의 연장된 길이로 신장되는 것이 적합하다.

섬유상 부직 탄성 웹(22)을 로울러(20) 및 (26)과 로울러(30) 및 (32)의 합동 작용에 의해서 신장시킨 후, 웹(22)을 제1도에서 화살표(38)로 표시한 바와 같이 이동하는 제2다공성 집속 스크리인(36) 위에 옮긴다. 제2다공성 집속 스크린인(36)은 회전 로울러(40)와 관련해서 회전 로울러(30) 주위로 이동해서 작동한다. 회전 로울러(30) 및 (40)은 차례로 회전 로울러(18) 및 (20)를 작동시키는 장치와 동일한 종래의 작동 장치(도면에 나타내지 않았음)에 의해서 작동된다. 간략하게 하기 위해서, 도면에는 역시 나타내지 않았으나, 종래의 진공 상자를 로울러(30) 및 (40) 사이와 스크리인의 윗쪽 부분의 저부 표면 밑에 배치시켰다. 진공 상자는 스크리인(36)의 상부 표면상에서 웹(22)의 보유를 도와준다. 신장된 섬유상 부직 탄성 웹(22)은 제2다공성 집속 스크리인(36)에 의해서, 회전 로울러(40)와 제3회전 닙 로울러(44) 사이에 형성된 닙 또는 갭(42)로 운반된다. 회전 로울러(40)과 닙 로울러(44)의 회전을 조정해서 2개의 로울러(40) 및 (44)의 표면 원주 속도를 실질적으로 로울러(30) 및 (32)의 표면 원주 속도와 동일하게 한다. 로울러(40) 및 (44)의 표면 원주 속도가 실질적으로 로울러(30) 및 (32)의 것과 동일한 표면 원주 속도로 유지되고, 닙(42)이 조정되어서 로울러(40) 및 (44)가 웹에 역으로 영향을 미침이 없이 섬유상 부직 탄성 웹(22)을 견고하게 보유하기 때문에, 섬유상 부직 탄성 웹(22)의 신장된 상태가 유지되는 한편, 섬유상 부직 탄성 웹(22)은 제2다공성 집속 스크리인(36)에 의해서 운반된다.

신장된 섬유상 부직 탄성 웹(22)은 제2다공성 집속 스크리인(36)에 의해서 운반되는 한편, 종래의 멜트블로잉 다이(48)에 의해서 형성된 멜트블로운 미세 섬유(46)은 신장된 부직 탄성 웹(22)의 상부 표면에 직접 멜트블로운되어서 개더링 가능한 접착성 섬유 웹(50)을 형성하며, 이 웹은 신장된 섬유 부직 탄성 웹(22)의 상부 표면에 배치된다. 멜트블로잉 다이(48)의 다이 팁과 탄성 웹(22) 사이의 길이와 탄성 웹(22)이 멜트블로잉 다이(48)의 다이 팁 아래를 통과하는 속도를 조정하도록 주의해야 하는데, 탄성재료(32)를 형성하는 재료 또는 이 재료들의 혼합물을 변화시키는 조정이 적합하게 만들어지지 않는 경우, 뜨거운 공기를 방출하면 다이팁이 탄성 웹(22)을 응용시키게 된다. 멜트블로운 미세 섬유(46)을 섬유상 부직 탄성 웹(22)의 상부 표면에 집속시킬 때에, 이 미세 섬유들은 서로 얽히고, 접착되어 개더링 가능한 접착성 섬유상 부직 웹을 형성한다. 멜트블로잉 다이(48)의 다이팁과 신장된 섬유상 부직 탄성 웹(22)의 상부 표면 사이의 거리에 의존해서, 멜트블로운 미세 섬유(46)은 기계적으로 탄성 웹(22)의 섬유와 얽힐 수 있다.

일반적으로 말해서, 멜트블로잉 다이(48)의 다이 팁과 신장된 섬유상 부직 탄성 웹(22)의 상부 표면 사이의 거리가 증가함에 따라서 웹(50)의 섬유와 웹(22)의 섬유와의 기계적인 얽힘은 감소하게 된다. 웹(50)의 섬유와 웹(22)의 섬유와의 기계적인 얽힘을 보장하기 위하여, 멜트브로잉 다이(48)의 다이 팁과 웹(22)의 상부 표면 사이의 거리는 약 63.5㎝(25인치) 이하이여야 한다. 멜트블로잉 다이(48)의 다이 팁과 웹(22)의 상부 표면 사이의 거리는 약 15.2㎝(6인치) 내지 약 40.6㎝(16인치)인 것이 적합하다. 웹(22) 및 (50)을 형성하는데 이용되는 재료와 멜트블로잉 다이(48)의 다이팁과 웹(22)의 상부 표면 사이의 거리에 의존해서, 개더링 가능한 웹(50)의 섬유를 탄성 웹(22)의 섬유에 어느 것도 접착시킬 수 있다. 섬유상 부직 탄성 웹(22)을 형성하는데 이용되는 적합한 재료는 섬유상 부직 탄성 웹(50)을 형성하기 위해서 이용하게 될 재료 또는 재료들을 선택한 후에 선택하는 것이 적합하다. 특히 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)을 형성하는데 선택되는 재료는 섬유상 부직 탄성 웹(22)의 수축력에 의해서 개더링이 가능한 웹(50)을 형성하는 재료이어야 한다. 웹(22)의 수축력이 웹(22)을 형성하는데 선택된 재료에 따라 다르기 때문에, 웹(22)을 형성하는데 선택된 재료는 웹(22)의 수축력이 웹(50)을 개더링시킬 수 있도록 선택되어야 한다. 웹(22) 및 (50)을 형성함에 있어서 이용하기 위한 재료의 예는 후술한다.

최종 제품에 대해서 요구도는 특성들, 2개의 웹(22) 및 (50)으로 되는 섬유를 형성하기 위해서 이용되는 재료 및 이용하는 공정 단계 상태에 의존해서 2개의 접착 웹(22) 및 (50)을 여러 가지 방법으로 서로 접합시킬 수 있다. 예를들면, 2개의 웹(22) 및 (50) 사이에 비교적 약한 접합이 요구되는 경우, 2개의 웹(22) 및 (50)은 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)의 개개의 멜트블로운 섬유들과 섬유상 부직 탄성 웹(22)의 개개의 멜트블로운 섬유와의 얽힘에 의해서만 서로 접합시킬 수 있으며, 이것은 웹(22)의 신장된 표면 상에서 웹(50)을 형성시키는 중에 행한다. 이 실시예에서, 2개의 웹(22) 및 (50)은 비교적 작은 힘, 예를들면 사용자의 손가락을 가하는 가벼운 피킹(picking)력 또는 문지르는 힘을 가한 후에 서로 분리시킬 수 있다. 2개의 접착 웹(22) 및 (50) 사이에 보다 강한 접합이 요구되는 경우에, 섬유상 부직 탄성 웹(22)에 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)의 접합은, 한편으로 섬유상 부직 탄성 웹(22)을 그의 신장된 길이로 계속 유지시키면서, 2개의 웹(22) 및 (50)을 서로 가열 접합시켜서 성취시킬 수 있다. 이 가열 접합은, 예를들면 2개의 웹(22) 및 (50)은 로울러(40) 및 (44) 사이에 통과시켜서 성취시킬 수 있으며, 이 로울러(40) 및 (44)는 2개의 웹(22) 및 (50)에 적당한 가열-접합 온도 및 압력을 가하도록 배열시킨다. 예를들면, 섬유상 부직 탄성 웹(22)에 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)의 접합은 2개의 웹(22) 및 (50)의 가열 접합에 의해서 성취시킬 수 있으며, 로울러(40) 및 (44)는 웹(22) 및 (50)을 형성하기 위해 이용되는 재료 중 적어도 1개의 융점 이하의 약 50℃ 내지 웹(22) 및 (50)을 형성하기 위해 이용되는 재료 중 적어도 1개의 융점 근처의 온도 범위내에서 유지시킨다.

그러나, 높은 처리 효율에서 가열 접합은 2개의 웹(22) 및 (50)을 형성하는데 이용되는 1개 이상의 재료의 융점 이상에서 행할 수 있는데, 그 이유는 웹(22) 및 (50)의 잠시 고온에 노출되기 때문이다. 2개의 웹 상호간의 가압 가열 접합은 닙(42)을 조정해서 통상의 적합한 접착 압력으로 행할 수 있다. 2개의 웹(22) 및 (50)을 가열 접합시키기 위한 기타 통상의 다른 방법들을 가열 접합 단계 대신에 사용할 수 있다. 예를들면, 종래의 음파 접합 장치(도면에 나타내지 않았음)를 가열 접합 장치(40) 및 (44) 대신에 사용할 수 있다. 2개의 웹(22) 및 (50) 상호 간의 접합은 통상적으로 웹(22) 및 (50)을 닙(42)를 통과시켜서만 약간 개선시킬 수 있는데, 그 이유는 이 통과에 의해 압력이 2개의 웹(22) 및 (50)에 가해져서 2개의 웹(22) 및 (50)의 개개의 섬유의 얽힘이 개선되기 때문이다.

섬유상 부직 탄성 웹(22)을 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)에 접합시켜서(요구되는 최종 제품에 따라서 분리하거나 또는 분리시키지 않고 접합시킴) 혼성 부직 탄성 웹(52)을 형성한 후에, 섬유상 부직 탄성 웹(22)에 가한 편향력을, 예를들면 혼성 부직 탄성 웹(52)[이것은 섬유상 부직 탄성 웹(22)과 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)을 포함함]을 한쌍의 회전 닙 로울러(56) 및 (58)에 의해서 형성된 닙 또는 갭(54)을 통과시켜서 이온시킨다. 닙(54)을 조정해서 로울러(56) 및 (58)을 혼성 웹(52)에 역으로 영향을 미침이 없이 혼성 웹(52)에 견고하게 결합시킨다. 한쌍의 닙 로울러(56) 및 (58)의 회전을 조정해서 닙 로울러(56) 및 (58)의 표면 원주 속도를 혼성 부직 탄성 웹(52)이 이완되도록 하고, 그의 탄성의 결과로서 그의 이완된, 편향되지 않은 길이로 수축시킨다. 혼성 부직 탄성 웹(52)을 그의 이완된, 평향되지 않은 길이로 이완 및 수축시킴으로써 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)이 얻어지며, 이것은 섬유상 부직 탄성 웹(22)에 접합되어서 함께 운반, 즉 수축되어서, 수축 섬유상 부직 탄성 웹(22)의 상부 표면에 개더드된다.

혼성 부직 탄성 웹(52)을 이완 및 수축시킨 후, 혼성 웹(52)은 공급 로울러(60)에 로울업시켜서 저장 및 선적시킬 수 있다. 그 후에, 혼성 부직 탄성 웹(52)은 여러 가지 제품, 예를들면 기저귀용 외피 또는 기타 의복 제단에 이용될 수 있다.

다른 방법으로, 개더드 부직 웹(50)을 탄성 부직 웹(22)으로부터 분리시킬 경우, 2개의 웹(22) 및 (50)의 분리는 섬유상 부직 개더드 웹(50)을 2개의 회전 닙 로울러(64) 및 (66) 사이의 닙(62)을 통과시키고, 부직 탄성 웹(22)을 2개의 회전 닙로울러(70) 및 (72) 사이의 닙(68)을 통과시켜서 행한다. 닙(62) 및 (68)을 조정해서 로울러(64) 및 (66)을 웹(50)에 역으로 영향을 미침이 없이 웹(50)과 결합시키고, 로울러(70) 및 (72)를 웹(22)에 역으로 영향을 미침이 없이 웹(22)와 결합시킨다. 2개의 웹(22) 및 (50)을 분리시킨 후, 2개의 웹(22) 및 (50)을 저장로울(74) 및 (76)에 권취시킨다. 섬유상 부직 개더드 웹(50)을 권취시킴에 있어서 주의를 해서 웹(50)이 고장력하에서 저장되지 않도록 하거나 또는 개더링 불가능한 조건에서 편향되지 않도록 해야 하는데, 그 이유는 웹(50)을 로울드-업 신장, 개더링 불가능한 조건에서 저장시킬 경우, 웹(50)이 그의 개더링 보유능을 상실하게 되기 때문이다. 웹(50)에서 개더링이 상실되면 웹(50)의 탄성 특성의 상실이 초래된다. 그리하여, 한편으로 웹(50)을 저장하면서 웹(50)의 개더드 상태를 보유하기 위해서, 저장로울(76)의 회전을 조정해서 이 저장로울(76)의 표면 원주 속도를 로울러(64) 및 (66)의 표면 원주 속도와 같게 하거나 또는 약간 크게 한다.

부직 탄성 웹(22)으로부터 분리시켰을 때, 개더드 섬유상 부직 웹(50)은 크레이프된 또는 개더드 외관을 나타냈다. 그리하여, 신장력을 기계방향(개더링의 라인과 실질적으로 수직인 방향)으로 가한 후에, 웹(50)은 개더링을 허용하는 정도로, 예를들면 웹(50)이 개더드 배열에 대향해서 일반적으로 평면 배열을 가질 때까지 신장시키며, 놀랍게도, 개더링 상태에서 신장력을 이완시켰을 때, 개더드 웹(50)은 본 발명에서 정의한 탄성 특성을 나타냈다. 개더드 웹(50)은 이 웹(50)을 히몬트 코오포레이션(Himont Corporation)의 상품명 PF 301로 시판되는 폴리프로필렌과 같은 비탄성 재료로부터 형성할 경우에도 탄성 특성을 나타냈다.

혼성 부직 탄성 웹(52)의 섬유상 부직 탄성 웹(22) 부분은 섬유상 부직 탄성 웹(22)으로 형성될 수 있는 탄성 재료로부터 형성할 수 있다. 섬유상 부직 탄성 웹(22)의 형성에 사용되는 탄성체 재료의 예로서는 폴리에스테르 탄성체 재료, 예를들면, 이,아이.듀퐁 디 네모아 앤드 캄파니(E.I. Du Pont Nemours and Co.)의 상품명 Hytrel로 시판되는 폴리에스테르 탄성체 재료, 폴리우레탄 탄성체 재료, 예를들면, 비.에프.굿리치 앤드 캄파니(B.F. Goodrich & Co.)의 상품명 Estane으로 시판되는 폴리우레탄 탄성체 재료, 폴리아미드 탄성체 재료, 예를들면 릴산 캄파니(Rilsan Company)의 상품명 Pebax로 시판되는 폴리아미드 탄성체 재료를 포함한다. 섬유상 부직 탄성 웹(22)의 형성에 사용되는 기타 탄성체 재료로서 (a) 탄성체 A-B-A' 블록 공중합체[여기에서, A 및 A'는 각각 스티렌 잔기를 포함하는 열가소성 중합체 말단 블록이고, A는 A'와 동일한 열가소성 중합체 말단 블록, 예를들면 폴리(비닐아렌)일 수 있고, B는 공액 디엔 또는 저급 알켄과 같은 탄성체 중합체 중간 블록임]과 (b) 1개 이상의 폴리올레핀 또는 폴리(알파-메틸스티렌)과 탄성체 A-B-A' 블록 공중합체 재료[여기에서, A 및 A'는 각각 스티렌 잔기를 함유하는 중합체 열가소성 말단 블록이고, A는 A'와 동일한 열가소성 중합체 말단 블록, 예를들면 폴리(비닐아렌)일 수 있고, B는 공액 디엔 또는 저급 알켄과 같은 탄성체 중합체 중간 블록임]의 혼합물을 포함한다. A 및 A' 재료는 폴리스티렌 또는 폴리스티렌 동족체를 포함하는 재료로 된 군으로부터 선택될 수 있고, B 재료는 폴리이소프렌, 폴리부타디엔 및 폴리(에틸렌-부틸렌)을 포함하는 재료로 된 군으로부터 선택될 수 있다. 이 재료의 일반적인 형태는 데스 마라이스(Des Marais)의 미합중국 특허 제4,323,534호 및 존스의 미합중국 특허 제4,355,425호 및 상기 쉘회사의 소책자에 기재되어 있다. 다음과 같은 구조식으로 나타낸 포화 또는 반드시 포화된 폴리(에틸렌-부틸렌) 중간 블록 "B"를 갖는 시판용 탄성체 A-B-A' 블록 공중합체.

(식중, x,y 및 n은 양의 정수임)와 다음과 같은 구조식으로 나타낸 폴리스티렌 말단 블록 A 및 A'

(식중, n는 A와 A'와 서로 동일하거나, 상이해도 좋은 양의 정수임)는 종종 S-EB-S 블록 공중합체로서 언급되며, 그 시판품으로서는 쉘 케미칼 캄파니(Shell Chemical Company)의 상품명 KRATON G, 예를들면 KRATON G 1650, KRATON G 1652 및 KRATON GX 1657을 예시할 수 있다.

이용될 수 있는 기타 탄성체 수지로서 A-B-A' 블록 공중합체가 있으며, 여기에서 A 및 A'는 위에서 정의한 바와같은 폴리스티렌 말단 블록이고, B는 다음과 같은 구조식으로 나타낸 폴리부타디엔 중간 블록이다.

(식중, n는 양의 정수이다).

이 재료는 종종 S-B-S 블록 공중합체로서 언급되며, 그 시판품으로서는 쉘 케미칼 캄파니의 상품명 KRATON D, 예를들면 KRATON D 1101, KRATON D 1102 및 KRATON D 1116을 들 수 있다. 다른 S-B-S 블록 공중합체 재료는 필립스 페트롤륨 캄파니(Phillips Petroleum Company)의 상품명 Solprene 418로 시판되는 것을 들 수 있다. 이용될 수 있는 또 다른 탄성체 수지로서는 A-B-A' 블록 공중합체이며, 여기에서 A 및 A'는 위에서 정의한 바와같은 폴리스티렌 말단 블록이고, B는 폴리이소프렌 중간 블록이고, 여기에서 중간 블록은 다음과 같은 구조식으로 나타내진다.

(식중, n는 양의 정수임).

이들 블록 공중합체들은 종종 S-I-S 블록 공중합체로서 언급되며, 그 예로서 쉘 케미칼 캄파니의 상품명 KRATON D, 예를들면 KRATON D 1107, KRATON D 1111, KRATON D 1112 및 KRATON D 1117을 들 수 있다.

상기 KRATON D 및 KRATON G의 약 23.3℃(74°F)에서의 대표적인 성상들을 하기표 1 및 2에 요약했다.

[표 1]

[표 2]

(주) : 1 : ASTM법 D 412-인장 시험 조(jaw) 분리속도 약 25.4㎝(10인치/분).

2 : 톨루엔 용액 중의 필름 캐스트 상에서 측정한 대표적인 성상.

3 : 니트 중합체 농도, 25%wt

4 : 니트로 중합체 농도, 20%wt

5 : 톨루엔 용액으로부터 오일 신장된 필름 캐스트에 관해서 측정한 결과의 오일 함량을 0까지 외삽해서 측정한 성상.

6 : 말단 블록(A+A')의 합계 분자량 대 B 중간 블록의 분자량의 비율. 예를들면, KRATON G-1650에 관하여, 앤드 블록(A+A')의 분자량은 A-B-A' 블록 공중합체의 분자량의 28%이다.

순수한 형태의 S-EB-S KRATON G 블록 공중합체의 멜트블로잉은 높은 온도와 낮은 처리 효율, 예를들면 적어도 약 288℃(550°F)로부터 약 329℃(625°F) 사이의 온도와 매분 다이 세관당 적어도 약 0.14g 이하인 처리 효율의 경우를 제외하고 어려운 것으로 증명되었다. 이와같은 높은 온도와 낮은 드루-푸르 조건을 피하기 위하여, 특정 재료와 수개의 상이한 형태의 KRATON G 재료의 혼합물이 만족하게 멜트블로잉시킬 수 있는 재료를 제공하는 것으로 증명되었다. 예를들면, 특정 폴리올레핀 재료와 S-EB-S 블록 공중합체와의 혼합물은 멜트블로잉시킬 수 있는 재료를 생성하게 된다. 특히, 폴리올레핀을 KRATON G S-EB-S 블록 공중합체와 혼합시킬 경우, 폴리올레핀은 에틸렌, 프로필렌, 부텐, 기타 저급 알켄의 공중합체 또는 이 재료들 중 1개 이상의 혼합물을 포함하는 중합체가 적합하다. KRATON G S-EB-S 블록 공중합체와 혼합시키기에 특히 적합한 폴리올레핀은 폴리에틸렌이며, 적합한 폴리에틸렌은 유.에스.아이.케미컬 캄파니(U.S.I. Chemical Company)의 상품명 Petrothene Na 601이다(또한 PE Na 601 또는 Na 601로 칭한다).

유.에스.아이.케미칼 캄파니가 제공하는 정보에 의하면, Na 601은 가온 용융, 접착제 및 코우팅 분야에 있어서 사용하기 위한 저분자량, 저밀도 폴리에틸렌이라고 기재되어 있다. 또한, 이 문헌에서는 Na 601은 다음과 같은 명목적인 수치를 갖는다고 기재되어 있다. (1) 브록피일드 점도, ASTM D 3236에 의해서 측정했을 때, 150℃에서 8500cP 및 190℃에서 3300cP, (2) ASTM D 1505에 의해서 측정했을 때, 입방 센티미터당 0.903g의 밀도, (3) ASTM D 1238에 의해서 측정했을 때, 10분당 2000g의 등가 용융 지수, (4) ASTM E 28에 의해서 측정했을 때, 링 및 볼 연화점 102℃, (5) ASTM D 683에 의해서 측정했을 때, 평방 인치당 850파운드의 장력, (6) ASTM D 638에 의해서 측정했을 때, 신장도 90%, (7) 강성율, -34℃의 T_F(45,000) 및 (8) 침투 경도, 25℃(77°F)에서 3.6(㎜의 수십분의 1단위).

Na 601은 수평균 분자량(Mn) 4,600, 중량 평균 분자량(Mw) 22,400, Z 평균 분자량(Mz) 83,300을 갖는 것으로 믿어진다. Na 601(Mw/Mn)의 다중 분산도는 약 4.87이다.

여기에서 Mn은 같은 식으로 계산하고,

Mw는 다음과 같은 식으로 계산하고,

Mz는 다음과 같은 식으로 계산한다.

위 식에서, Mw는 시료에 있어서 개개의 분자들의 여러 가지 분자량이고, n은 주어진 분자량 Mw를 갖는 주어진 시료의 분자수이다.

폴리올레핀과 S-I-S 및 S-B-S 블록 공중합체를 혼합시킨 다음에, 이 혼합물을 멜트블로잉시켰을 때 이 혼합물은 부적합한 것으로 나타나서 이제까지 만족스럽지 못한 것으로서 증명되었다. 그러나, S-I-S 블록 공중합체와 혼합시키기에 좋은 재료는 폴리(알파-메틸스티렌)이고, 적합한 폴리(알파-메틸스티렌)은 아모코(Amoco)사의 상품명 18-210으로 시판되는 것을 들 수 있다.

본 발명의 방법에 의해서 형성된 혼성 부직표 탄성 웹(52)의 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50) 부분은 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)으로 형성될 수 있는 개더링 가능한 모든 재료로부터 형성하는 것이 적합하다. 예를들면 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)은 비탄성 재료와 탄성 재료, 1개 이상의 비탄성 재료와의 혼합물, 또는 1개 이상의 탄성 재료와 2개 이상의 비탄성 재료와의 혼합물로부터 형성할 수 있다. 바람직하기로는, 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)을 섬유 형성 멜트블로잉시키거나 또는 스펀본딩시킬 수 있고, 개더링 가능한 비탄성 재료로부터 형성하는 것이 좋다. 개더링 가능한 섬유상 부직 웹을 형성하는데 사용되는 섬유 형성 재료의 예로서는 폴리에스테르 재료, 폴리올레핀 재료 또는 1개 이상의 폴리에스테르 재료와 1개 이상의 폴리올레핀 재료와의 혼합물을 들 수 있다. 폴리에스테르 섬유 형성 재료의 예로서 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 들 수 있다. 섬유 형성 폴리올레핀 재료의 예로서 폴리프로필렌을 들 수 있다. 폴리프로필렌 재료의 예로서 히몬트 캄파니(Himont Company)의 상품명 PC 973 및 PF 301을 들 수 있다.

히몬트 캄파니 PC-973 폴리프로필렌의 대표적인 특성들은 ASTM D 792에 의해서 측정했을 때, 입방센티미터당 약 0.900g, 밀도 ASTM D 1238에 의해서 얻은 용융 유동율, 10분당 35g의 콘디션 L, ASTM D 638에 의해서 측정했을 때 평방 인치 약 4,300파운드(psi)의 장력, ASTM D 790, B에 의해서 측정했을 때 가요성 모듈러스 약 182,200 및 ASTM D 785 A에 의해서 측정했을 때 로크웰 경도(R 스케일) 93으로 측정된다. PC-973은 수평균 분자량(Mn) 약 40,100, 중량 평균 분자량(Mw) 약 172,000 및 z 평균 분자량 약 674,000을 갖는 것으로 믿어진다. PC-973의 다중 분산도(Mw/Mn)는 약 4.29이다.

개더링 가능한 웹(50)을 이것을 개더링시킨 후 탄성체 웹(22)으로부터 분리시키고자 할 경우, 개더드 웹(50)은 이것을 탄성 웹(22)으로부터 분리시킨 후, 실질적으로 그의 개더드 상태로 복귀 가능한 것이 좋다. 대부분의 실시예에서, 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)이 이것을 웹(22)으로부터 분리시킨 후 나타나는 개더드 상태(예, 배열)은 웹(50)을 탄성 재료(22)에 개별적으로 접합시킬 경우에 동일한 양의 웹(50)의 길이에 비교했을 때 개더링 방향(즉, 기계방향)에 있어서 약간 길게될 것이다. 환언해서, 웹(50)은 이것을 웹(22)으로부터 분리시킨 후 개더링시키는 방향으로 약간 신장될 것이다. 그리하여, 분리된 웹(50)의 개더드, 이완된, 평향되지 않은 길이는 이 웹을 탄성 웹(22)에 접합시키는 동안 동일한 양의 웹(50)의 개더드, 이완된, 편향되지 않은 길이보다 약간 크거나 동등할 것이다.

본 발명의 한 특별한 실시예에서, 혼성 부직 탄성 웹(52)은 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)에 접합된 섬유상 부직 탄성 웹(22)으로 구성된다. 이 실시예의 혼성 부직 탄성 웹(52)은 상기 예의 혼성 부직 탄성 웹(52)와 다르며, 여기에서 혼성 부직 탄성 웹(52)의 2개의 웹(22) 및 (50)의 접합은 접합 단계 중 열 및/또는 압력을 가하지 않고 성취할 수 있으며, 이 접합은 개더링 가능한 부직 웹(50)의 섬유를 웹(22) 상에서 상기 웹(50)을 형성하는 동안 부직 탄성 웹(22)의 섬유와 엉키게 함으로써 성취한 접합보다 강하다. 이 특정예에서, 섬유상 부직 탄성 웹(22)은 접착성 탄성체 재료로부터 형성해서, 이것을 형성한 후에, 섬유상 부직 탄성 웹(22)이 접착성을 갖도록 한다. 접착성 섬유상 부직 탄성 웹(22)은 웹(22)을 다공성 접속 스크리인(14)에 멜트블로잉시켜서 형성한다. 다른 방법으로, 갈라진 접착성 부직 탄성 필름(도면에 나타내지 아니 하였음)을 접착성 섬유 부직 탄성 웹(22) 대신에 사용할 수 있다. 그 후에, 접착성 섬유 부직 탄성 웹(22)을 적어도 약 1과 1/4의 신장시킨 길이, 즉 로울러(20) 및 (26)과 (30) 및 (32)의 합동 작용으로 그의 이완, 비편항된 길이의 적어도 약 130%에 해당하는 길이까지 신장시킨다. 특히, 접착성 섬유상 부직 탄성 웹(22)을 접착성 섬유상 부직 웹의 이완, 비편향된 길이의 약 150% 내지 접착성 섬유 부직 탄성 웹(22)의 이완, 비편향된 길이의 약 700% 이상의 길이까지 신장시키는 것이 적합하다.

접착성 섬유 부직 탄성 웹(22)을 신장시킨 후, 회전 로울러(40)와 회전 닙 로울러(44) 사이에 닙 또는 갭(42)에서 제2다공성 집속 스트리인(36)에 의해서 상기 웹을 형성시킨다. 상기 웹(22)을 제2다공성 집속 스크리인(36)에 의해서 형성하면서, 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)을 종래의 멜트블로잉법 또는 스펀본딩법 또는 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)을 형성하기 위해서 이용될 수 있는 종래의 기타 다른 방법, 예를들면 카디드 웹을 형성하기 위한 종래의 카딩 장치에 의해서 접착성 웹(22)의 상부 표면에 직접 형성시킨다.

앞서의 예에서 기재한 경우와 같이, 웹(22)의 표면에 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)을 형성시키는 동안, 접착성 섬유 부직 탄성 웹(22)은 로울러(30) 및 (32)의 원주 속도에 대하여 로울러(40) 및 (44)의 표면 원주 속도를 적당히 조정해서 그의 신장, 편향된 길이로 유지시킬 수 있다. 섬유상 부직 탄성 웹(22)이 형성된 후 접착성을 갖는 사실의 결과로서, 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)에 접착성 섬유 부직 탄성 웹(22)의 개선된 접합(2개의 웹을 단지 얽힘에 의해서만 접합시켰을 경우와 비교했을 때)은 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)을 섬유상 부직 탄성 웹(22)의 상부 표면에 형성시키는 동안 2개의 웹(20) 및 (50)의 접착으로 성취할 수 있다. 그리하여, 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)을 섬유상 부직 탄성 웹(22)에 동시에 형성 및 접합시킬 수 있다. 접착성 탄성체 재료를 이 실시예의 접착성 섬유 부직 탄성 웹(22)을 형성하는데 이용할 수 있으며, 접착성 탄성체 재료의 적합한 예로서는 탄성체 A-B-A' 블록 공중합체를 들 수 있으며, 여기에서 A 및 A'는 열가소성 폴리스티렌 말단 블록이고, B는 폴리이소프렌 중간 블록이다. 이 형태의 트리-블록 공중합체 재료를 종종 S-I-S 블록 공중합체라 하며, 이것은 쉘 케미칼 캄파니의 상품명 KRATON D, 예를들면 KRATON D 1107, KRATON D 1111, KRATON D 1112 및 KRATON D 1117을 들 수 있다. 다른 방법으로, S-I-S 블록 공중합체와 폴리(알파-메틸스티렌)의 혼합물이 이용될 수 있다.

이 실시예의 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)을 형성하는데 이용될 수 있는 재료는 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)에 관하여 상기한 재료들 중 모두가 포함된다. 즉, 개더링 가능한 섬유상 부직 웹은 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)으로 형성될 수 있는 모든 개더링 가능항 재료로부터 형성될 수 있다. 예를들면, 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)은 비탄성 재료와 탄성 재료, 1개 이상의 비탄성 재료 또는 1개 이상의 탄성 재료와 2개 이상의 비탄성 재료의 혼합물로부터 형성될 수 있다. 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)은 섬유 형성 멜트블로잉시키거나 또는 스펀본딩시킬 수 있는 개더링 가능한 비탄성 재료로부터 형성하는 것이 적합하다. 그러나, 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)은 섬유상 부직 탄성 웹(22)의 표면에 카디드 웹을 침지시키거나 또는 상기 웹(22)의 표면에 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)을 형성하는데 이용될 수 있는 기타의 방법에 의해서 형성할 수 있다. 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)을 형성하는데 사용되는 섬유 형성 재료의 예로서는 폴리에스테르 재료, 폴리올레핀 재료 또는 1개 이상의 폴리에스테르 재료와 1개 이상의 폴리올레핀 재료의 혼합물을 들 수 있다. 폴리에스테르 섬유 형성 재료의 예로서는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 들 수 있다. 섬유 형성 폴리올레핀 재료의 예로서는 폴리프로필렌을 들 수 있다. 폴리프로필렌 재료 중 적합한 것은 히몬트 캄파니(Himont Company)의 상품명 PC-973 및 PF 301로부터 입수할 수 있다.

몇가지 경우에 있어서, 1가지 이상의 고체 재료들의 분리 입자들을 웹(22) 및 (50)을 형성하는 동안 웹(22) 및 (50) 중 하나 또는 모두에 혼입시키는 것이 좋다. 예를들면, 면섬유, 목재 펄프 섬유, 폴리에스테르 섬유 또는 기타 입자들과 같은 1개 이상의 섬유들은 이들의 형성 동안 웹(22) 및 (50) 중의 하나 또는 모두에 혼입시키는 것이 좋다. 이것은 멜트블로잉 장치 또는 스펀본딩 장치(12) 및(또는) (48)과 관련해서 종래의 공형성(共形成) 장치를 이용해서 달성할 수 있다. 이와같은 공형성 장치들은 당업자들에게 잘 알려져 있으며, 이것은 일반적으로 앤더슨(Anderson)의 미합중국 특허 제4,100,432호에 기재되 장치에 의해서 설명되었으며 이 특허를 참고 문헌으로 인용한다.

개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)을 섬유상 접착성 부직 탄성 웹(22)의 상부 표면 위에 형성하거나 또는 동시에 접합시킨 후에, 혼성 부직 탄성 웹(52)을 로울러(40) 및 (44)에 통과시키며, 이 로울러들은 상기한 이유로 가열시키거나 또는 혼성 탄성 웹(52)에 과잉 압력을 가할 필요가 없다. 그 후에, 접착성 부직 탄성 웹(22)상의 신장력과 편향력을 이완시켜서 합성된 부직 탄성 웹(52)을 이완, 수축시킨다. 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)이 접착성 섬유 부직 탄성 웹(22)의 표면에 접합되는 한편 접착성 섬유상 부직 탄성 웹(22)이 신장되기 때문에, 혼성 부직 접착성 웹(52)을 이완 및 수축시키면 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)이 수축되어 탄성 웹(22)의 표면에 접합된 연하게 배팅된 웹(bateed web) 또는 엉킨 웹(50)으로 개더링된다.

[실시예 1]

폴리스티렌 "A" 및 "A'" 말단 블록과 폴리(에틸렌-부틸렌) "B" 중간 블록(쉘 케미칼 캄파니의 상품명 KRATON GX 1657)을 갖는 A-B-A' 블록 공중합체 60중량%와 폴리에틸렌은(U.S.I. Chemical Company의 상품명 PE Na 601) 40중량%의 혼합물을 멜트블로잉시켜서 미리 형성시킨 섬유상 부직 탄성 웹을 로울드-업 형태로 제공하였다.

섬유상 부직 탄성 웹의 전처리 멜트블로잉은 다이 팁의 선분인치당 30개의 압출 세관(細管)을 갖는 멜트블로잉 다이를 통해서 재료들의 혼합물을 압출시켜서 수행하였다. 이 세관들의 직경은 각각 약 0.0363㎝(0.0145인치)이고, 길이는 약 0.283㎝(0.113인치)이었다. 이 혼합물을 약 313℃(595°F)의 온도에서 매분 세관당 약 0.52g의 속도로 세관들을 통해서 압출시켰다.

혼합물에 가한 압출 압력은 세관의 게이지의 평방 인치당 73파운드로 측정되었다. 다이 팁 배열을 조정해서 세관의 어느 일면에서 형성 에어 갭을 형성하는 에어 플레이트의 외부 표면의 평면으로부터 안쪽으로 약 0.225㎝(0.090인치)가량 후퇴시켰다. 에어 플레이트를 조정해서 압출 세관의 각 측면에 1개씩 2개의 형성 에어 갭을 약 0.168㎝(0.067인치)의 에어 갭으로 형성시켰다. 혼합물을 멜트블로잉시키기 위한 형성 에어는 약 332℃(600°F)의 온도와 게이지의 평방 인치당 약 4파운드의 압력으로 에어 갭에 공급하였다. 이와같이 형성된 멜트블로잉시킨 섬유는 다이 팁으로부터 약 38㎝(15인치) 거리에 있는 형성 스크리인 상에 블로잉시켰다.

이어서, 위와 같이하여 형성된 섬유상 부직 탄성 웹을 장력, 즉 기계 방향(MD)으로 편향력을 가해서 굴리지 않고 신장시키고, 개더링 가능한 섬유상 부직 웹을 미세 섬유로서 폴리프로필렌 히몬트 캄파니(Himont Company)의 상품명 PC 973을 섬유상 부직 탄성 웹의 상부 표면에 섬유상 부직 탄성 웹을 그의 신장된 길이로 유지시키면서 멜트블로잉시킴으로써 탄성 웹의 표면에 형성시켰다.

개더링 가능한 섬유상 부직 폴리프로필렌 웹의 멜트블로잉은 폴리프로필렌을 다이 팁의 선분 인치당 30개의 압출 세관을 갖는 멜트블로잉 다이를 통해서 압출시켜서 수행하였다. 세관들의 직경은 각각 약 0.036 3㎝(0.0145인치)이고, 길이는 약 0.283㎝(0.113인치)이었다. 폴리프로필렌을 매분 세관당 약 0.38g의 속도와 약 310℃(590°F)의 온도에서 세관들을 통해서 압출시켰다. 폴리프로필렌에 기한 압출 압력은 세관의 게이지의 평방 인치당 29파운드로서 측정되었다. 다이 팁 배열을 조정해서 세관들의 어느 일면에서 형성 에어 갭을 형성하는 에어 플레이트의 외부 표면의 평면과 거의 공면이 되게 하였다. 에어 플레이트를 조정해서 압출 세관 중 각 측면에 각 1개씩인 2개의 형성 에어 갭을 약 0.038㎝(0.015인치)의 에어 갭을 형성시켰다. 폴리프로필렌을 멜트블로잉시키기 위한 형성 에어를 약 332℃(600°F)의 온도와 게이지의 평방 인치당 약 4파운드의 압력으로 에어 갭에 공급시켰다. 이와 같이하여 형성된 멜트블로운을 폴리프로필렌 미세 섬유를 다이 팁으로부터 약 40㎝(16인치)에 위치한 섬유상 부직 탄성 웹의 상부 표면에 직접 멜트블로잉시켰다. 이를 처리 조건 때문에, 폴리플로필렌의 점도는 약 20포아즈이였고, 직경이 극히 미세한 폴리프로필렌 미세 섬유들을 탄성 부직 탄성 웹의 표면에 형성시켰다.

다음에, 인장력, 편향력을 감소시켜서 섬유상 부직 탄성 웹을 수축시키고, 멜트블로운 폴리프로필렌 웹을 기계 방향으로 개더링시켰다. 형성된 혼성 부직 탄성 웹은 삽입층을 가지며, 이것은 명백히 2개의 웹의 개개 섬유들이 서로 얽힘으로써 생성되는데, 그 이유는 웹들이 접착제 또는 가열 접합에 의해서 달리 접합되지 않기 때문이다.

이어서, 섬유상 부직 탄성 웹 자체의 시료와 혼성 부직 탄성 웹의 시료를 인스트론 인장 시험기, 모델 1122에 의해서 신장시켰는데, 이것은 각 시료를 100%, 즉 그의 신장시키지 않은 길이의 2배로 신장시키고, 이어서 시료를 신장시키지 않은 상태로 복귀시켰다. 이어서, 이 과정을 3회 반복시키고, 각 시료를 신장시켜서 파열시켰다. 각 시료는 폭이 약 5.0㎝(2인치)이고, 길이가 약 12.5㎝(5인치)이며, 시험에서 초기의 조(jaw) 분리 간격은 약 2.5㎝(1인치)로 고정시켰다. 시료들을 시험기에서 종방향으로 위치시키고, 매분 약 12.5㎝(5인치)의 속도로 신장시켰다. 기계 방향 데이터는 기계 방향 길이가 약 12.5㎝(5인치)이고, 횡방향 폭이 약 5.0㎝(2인치)인 시료로부터 얻었다. 횡방향 또는 교차 기계 방향 측정은 횡방향으로 길이가 약 12.5㎝(5인치)이고 기계 방향으로 폭이 약 5.0㎝(2인치)인 시료로부터 얻었다. 섬유상 부직 탄성 웹으로부터 얻은 데이터는 하기 표 3에 나타냈으며, 혼성 탄성 웹에 대해서 얻은 데이터는 하기 표 4에 나타냈다.

[표 3]

섬유상 부직 탄성 웹

[표 4]

혼성 부직 탄성 웹

상기 표 3 및 4에는 각 반복 시험 동안 얻은 인치-파운드 단위의 흡수된 총에너지와 본 발명파운드 단위의 최대 하중 및 100% 신장 과정의 각 반복 시험과 시료를 파단시키기 위한 신장 시험에 있어서 시료를 신장시켰을 때 인치 단위의 각 최대 신장 정도가 기재되어 있다. 이와 같은 신장에서 최대 하중에서 기계 방향으로 시료를 100% 신장시키는 데 요구되는 총 에너지는 섬유상 부직 탄성 웹과 혼성 부직 탄성 웹에 대한 것에서 거의 동일하다. 이것은 멜트블로운 폴리프로필렌 웹이 기계 방향으로 개더링되고, 일반적으로 기계 방향으로 신장되기 위해서 적은 에너지가 요구되므로 예상할 수 있는 것이다. 파단 시험을 위하여 신장시켰을 때, 혼성 부직 탄성 웹의 최대 하중은 약 70% 이상 증가하였는데 이것은 멜트블로운 폴리프로필렌 웹이 혼성 부직 탄성 웹의 강도에 대한 강도에 기여한 것을 나타낸다.

멜트블로운 폴리프로필렌이 개더링되지 않는 횡적 기계 방향(TD)에서, 혼성 부직 탄성 웹의 초기 신장에 대한 최대 하중은 섬유상 부직 탄성 웹의 최대 하중 보다 60% 이상이다. 이것은 멜트블로운 폴리프로필렌 웹이 낮은 신장도에서도 혼성 부직 탄성 웹의 강도에 기여하는 것을 나타낸 주는 것이다. 또한, 혼성 부직 탄성 웹에 대해서 흡수된 최대 총 에너지는 최대 신장에 대해서 섬유상 부직 탄성 웹의 것보다 50% 증가를 나타내며, 이어서 다음 신장에서 실제로 감소하게된다. 이것은 멜트블로운 폴리프로필렌 웹이 최초 신장 동안 실질적으로 파열되어서 혼성 웹의 총에너지에 그 이상 더 기여하지 않는다는 것을 나타낸 준다.

본 발명자들이 혼성 부직 탄성 웹의 통기능을 섬유상 부직 탄성 웹의 통기능과 비교했을 때 여전히 양호하였다는 사실을 발견하였다. 또한, 섬유상 부직 탄성 웹의 표면에 부착한 멜트블로운 폴리프로필렌 미세 섬유의 얇은 웹 때문에, 혼성 웹은 폴리프로필렌의 발수 특성에 기인해서 더욱 큰 발수성을 가졌다. 또한 멜트블로운 부직 탄성 웹의 표면에 멜트블로운 미세 섬유의 얇은 웹을 부착하면 섬유상 부직 탄성 웹의 고무같은 촉감을 부드럽게 변화시켜서, 만족할 만한 촉감이 제공되었다.

[실시예 2]

폴리스티렌 "A" 및 "A" 말단 블록과 폴리(에틸렌-부틸렌) "B" 미드블록(쉘 케미칼 캄파니의 상품명 KRATON GX 1657)을 갖는 A-B-A' 블록 공중합체 60중량%와 폴리에틸렌은(U.S.I. Chemical Company의 상품명 PE Na 601) 40중량%의 혼합물을 멜트블로잉시켜서 미리 형성시킨 섬유상 부직 웹을 로울드-업 형태로 제공하였다.

섬유상 부직 탄성 웹의 전처리 멜트블로잉은 다이 팁의 선분 인치당 30개의 압출 세관을 갖는 멜트블로잉 다이를 통해서 재료들의 혼합물을 압출시켜서 수행하였다. 이 모세관들의 직경은 약 0.0363㎝(0.0145인치)이고 길이는 약 0.283㎝(0.113인치)이었다. 이 혼합물을 약 299℃(570°F)의 온도에서 매분 세관당 약 0.5g의 속도를 세관들을 통해서 압출시켰다. 이 혼합물에 가한 압출 압력은 세관의 게이지의 평방 인치당 144파운드로서 측정되었다. 그러나, 이 측정은 불완전한 압력 프르브(probe)로 인하여 부정확한 것으로 생각되어진다. 다이팁 배열을 조정해서 세관의 어느 일면에서 형성 에어 갭을 형성하는 에어 플레이트의 외부 표면의 평면으로부터 안쪽으로 약 0.275㎝(0.110인치)가량 후퇴시켰다. 에어 플레이트를 조정해서 압출 세관의 각 측면상에 1개씩 2개의 형성 에어 갭을 약 0.275㎝(0.110인치)의 갭으로 형성시켰다. 혼합물을 멜트블로잉시키기 위한 형성 에어는 약 329℃(614°F)의 온도와 게이지의 평방 인치당 약 4파운드의 압력에서 에어 갭에 공급하였다. 멜트블로운 시킨 미세 섬유는 다이 팁으로부터 약 40㎝(16인치) 거리에 있는 형성 스크리인상에 형성시켰다. 그러나, 이 거리의 측정은 실제로 행하지 아니하였다.

이어서, 위와 같이 하여 형성된 섬유상 부직 탄성 웹을 장력, 즉 기계 방향(MD)으로 편향력을 가해서 굴리지 않고 신장시키고, 개더링 가능한 섬유상 부직 웹을 미세 섬유로서 폴리프로필렌(히몬트 캄파니의 상품명 PF 301)을 섬유상 부직 탄성 웹의 상부 표면에 섬유상 부직 탄성 웹을 그의 신장된 길이로 유지시키면서 멜트블로잉시킴으로써 탄성 웹의 표면에 형성시켰다.

개더링 가능한 섬유상 부직 폴리프로필렌 웹의 멜트블로잉은 폴리프로필렌을 다이 팁의 선분 인치당 30개의 압출 세관을 갖는 멜트블로잉 다이를 통해서 압출시켜서 수행하였다. 세관들의 직경은 각각 약 0.0363㎝(0.0145인치)이고, 길이는 약 0.283㎝(0.113인치)이었다. 폴리프로필렌을 약 310℃(590°F)의 온도에서 매분 모세관당 약 0.75g의 속도를 세관들을 통해서 압출시켰다. 폴리프로필렌에 가한 압출 압력은 세관의 게이지의 평방 인치당 약 186파운드로서 측정되었다. 다이 팁 배열을 조정해서 세관들의 어느 일면에서 형성 에어 갭을 형성하는 에어 플레이트의 외부 표면의 평면을 지나서 약 0.025㎝(0.010인치) 신장시켰다. 에어 플레이트를 조정해서 압출 모세관중 각 측면상ㅁ 각 1개씩인 2개의 형성 에어 갭을 약 0.450㎝(0.018인치)의 에어 갭을 형성시켰다. 폴리프로필렌을 멜트블로잉시키기 위한 형성 에어를 약 332℃(600°F)의 온도와 게이지의 평방 인치당 약 2파운드의 압력으로 에어 갭에 공급시켰다. 다이 팁과 그 위에 개더링 가능한 폴리프로필렌 웹을 형성한 섬유상 부직 탄성 웹의 표면 사이의 거리는 약 25.4㎝(10인치)이었다. 이들 처리 조건 때문에, 폴리프로필렌의 점도는 약 124포아즈이였고, 보다 직경이 큰 멜트블로운 폴리프로필렌 미세 섬유들은 신장된 섬유상 부직 탄성 웹의 표면에 형성시켰다.

다음에, 인장력, 편향력을 감소시켜서 섬유상 부직 탄성 웹을 수축시키고, 멜트블로운 폴리프로필렌 웹을 기계 방향으로 개더링시켰다. 형성된 혼성 부직 탄성 웹은 삽입층을 가지며, 이것은 명백히 2개 웹의 개개 섬유들이 서로 얽힘으로써 생성되는데, 그 이유는 웹들이 접착제 또는 가열 접합에 의해서 달리 접합되지 않기 때문이다.

이어서, 섬유상 부직 탄성 웹 자체의 시료와 혼성 부직 탄성 웹의 시료를 인스트론 인장 시험기, 모델 1122에 의해서 신장시켰는데, 이것은 각 시료를 100% 신장시키며, 즉 그의 신장시키지 않은 길이의 2배로 신장시키고, 이어서 시료를 신장시키지 않은 상태로 복귀시켰다. 이어서, 이 과정을 3회 반복시키고, 각 시료를 신장시켜서 파열시켰다. 각 시료는 폭이 약 5.0㎝(2인치), 길이가 약 12.5㎝(5인치)이고, 시험기에서 초기 조(jaw) 분리 간격은 약 2.5㎝(1인치)로 고정시켰다. 시료들을 시험기에서 종방향으로 위치시키고, 매분 약 12.5㎝(5인치)의 속도로 신장시켰다. 기계 방향 데이터는 기계 방향 길이가 약 12.5㎝(5인치)이고, 횡방향 폭이 약 5.0㎝(2인치)인 시료로부터 얻었다. 횡방향 또는 교차 기계 방향 측정은 횡방향 길이가 약 12.5㎝(5인치)이고 기계 방향 폭이 약 5.0㎝(2인치)인 시료로부터 얻었다. 실시예 2에 의해서 형성한 혼성 부직 탄성 웹에 대해서 얻은 데이터를 하기 표 5에 나타냈다.

하기 표 5는 100%를 신장시킴에 있어서, 기계 방향에서는 작은 에너지 또는 하중을 요구하는 한편 혼성물을 기계 방향으로 신장시켜 파열시켰을 때 흡수된 총 에너지는 약 7배로 증가했고, 피이크 하중은 약 3배로 증가했음을 나타내고 있다. 멜트블로운을 개더링시키지 않는 횡방향에서, 초기에 100% 신장시킴에 있어서, 파열시키기 위해서 흡수된 총 에너지 만큼의 총 에너지의 약 3.5배를 흡수하였으며, 그 다음의 100% 신장 중 어느 것에 해당하는 에너지의 약 4 내지 5배에 해당하였다. 또한, 횡방향으로 제1신장에 대한 최대 하중은 파열 신장을 포함해서 횡방향으로 그 다음의 신장 어느 것에 대한 최대 하중 보다 약 40% 이상 높았다.

[표 5]

혼성 부직 탄성 웹

표 3, 4 및 5의 주석

* = 흡수된 총 에너지

** = 평균치

*** = 표준 표차

**** = 2회 측정의 평균치, 제3측정으로 최대 TEA에 대해서 3.376, 최대 하중에 대해서 1.232 및 최대 신장도에 대해서 5.609의 값을 얻었다. 이 수치들은 부정확한 것으로 생각되어지는데, 그 이유는 이 수치들이 다른 2개의 측정으로부터 값과 너무 벗어나기 때문이다.

달리 특별히 기재하지 않는 한, 상기 표 3, 4 및 5에 나타낸 데이터는 각 기계 방향 측정에 대해서 5회 개별 측정하고 각 횡방향 측정에 대해서 3회 개별 측정해서 얻은 평균치를 나타낸 것이다.

실시예 1에서 이용한 멜트블로운 섬유상 부직 탄성 웹의 기초 중량은 평방 미터당 67.3g이었고, 실시예 1의 섬유상 부직 탄성 웹의 표면에 형성된 개더링 가능한 멜트블로운 폴리프로필렌 웹의 기초 중량은 평방미터당 12.2g이 되는 것으로 측정되었다. 실시예 1의 혼성 부직 탄성 웹의 이완 또는 수축도는 약 54%이었다. 혼성물의 이와 같은 이완도는 이완된 길이가 약 10.0㎝(4.0인치)인 혼성물 시료를 기계 방향으로 취하고, 개더드 폴리프로필렌 웹에 위한 신장에 대한 저항이 생길 때까지, 즉 폴리프로필렌 웹중 주름이 제거될 때까지 시료를 기계 방향으로 신장시켜서 행한다. 이 때, 약 10㎝(4.0인치)까지 신장되었다.

실시예 2에서 이용된 섬유상 부직 탄성 웹의 기초 중량은 평방 미터당 약 66.2g이였고, 실시예 2에서 탄성 웹의 표면에 멜트블로운시킨 섬유상 부직 개더링시킬 수 있는 폴리프로필렌 웹의 기초 중량은 평방 미터당 약 21.4g이었다. 실시예 2의 혼성 부직 탄성 웹의 이완 또는 수축도는 약 42%가 되는 것으로 측정되었다. 이 이완도는 기계 방향의 이완된 길이가 약 30㎝(12인치)의 혼성물 시료를 취하고, 개더드 폴리프로필렌에 의한 신장도의 저항이 생길때까지, 즉 폴리프로필렌 웹 중 개더가 제거될 때까지 이 시료를 기계 방향으로 신장시켜서 측정했다. 이때, 약 30㎝(12인치)의 시료가 약 51.75㎝(20.7인치)까지 신장되었다.

이완, 수축된 혼성 부직 탄성 웹을 관찰할 때, 멜트블로운 폴리프로필렌 웹은 크레이프드, 개더드 외관을 나타냈으며, 여기에서 크레이핑 또는 개더링의 선분들은 일반적으로 섬유상 부직 탄성 웹의 표면상에서 멜트블로운 폴리프로필렌 웹을 형성하는 동안 섬유상 부직 탄성 웹을 신장시키는 방향에 대해 횡방향(즉, 기계 방향에 횡방향)이 된다. 흥미롭게도, 수축 및 이완시킨 혼성 부직 탄성 웹의 섬유상 부직 탄성 웹이 크레이핑 또는 개더링의 라인을 나타내는 것이 또한 관찰되었으며, 여기에서 상기 크레이핑 또는 개더링의 라인은 그 표면에 포함시킨 멜트블로운 폴리프로필렌의 형성 동안 섬유상 부직 탄성 웹의 신장 방향에 대해 평행하였다(즉, 섬유상 부직 탄성 웹의 크레이핑 또는 개더링 라인은 일반적으로 기계 방향에 평행하였다). 그리하여, 2개의 웨빙시킨 혼성물은 개더링 또는 크레이핑의 바꾸어 놓은 라인들을 갖는 웹을 포함하며, 이 라인들은 일반적으로 직각으로 서로 교차한다. 개더링 가능한 섬유상 부직 폴리프로필렌에서 개더링 또는 크레이핑 라인들의 형성은 기계 방향으로 이 웹의 개더링에 비추어서 예상되는 것이다. 그러나, 섬유상 부직 탄성 웹에서 개더링 또는 크레이핑 라인들의 형성과 특히 개더링 가능한 섬유상 부직 폴리프로필렌의 개더링 또는 크레이핑 라인과 일반적으로 직각인 섬유상 부직 탄성 웹에 있어서 개더링 또는 크레이핑 라인들의 형성은 예측되지 못하였다.

기계 방향(MD) 길이가 약 14.7㎝(5_7/8인치)이고, 횡방향(TD) 길이가 약 11.25㎝(4_1/2인치)인 혼성 부직 탄성 웹의 일부분을 혼성 부직 탄성 웹으로부터 잘라내고, 개더드 섬유상 부직 멜트블로운 폴리프로필렌 웹을 섬유상 탄성 웹으로부터 분리시켰다. 개더드 섬유상 부직 멜트블로운 폴리프로필렌 웹을 섬유상 부직 탄성 웹으로부터 분리시킨 후에, 개더드 섬유상 부직 멜트블로운 폴리프로필렌 웹이 기계 방향으로 약 17.5㎝(7인치)의 크기로 이완되고, 그의 횡방향으로 약 11.25㎝(4_1/2인치)를 보유하는 것으로 관찰되였다. 중요하게도, 섬유상 부직 개더드 웹은 실질적으로 기계 방향으로 그의 크레이프드 또는 개더드 배열을 보유했다.

더욱이, 분리된 개더드 폴리프로필렌 웹은 기계 방향으로 인장력과 편향력을 가한 후에 기계 방향으로 신장될 수 있었고, 인장력과 편향력을 제거하였을 때, 그의 이완, 편향, 인장되지 않은 개더드 크기[약 17.5㎝(7인치)×약 11.25㎝(4_1/2인치)]로 복귀, 즉 실질적으로 수축됨을 발견했다. 예를 들면, 기계 방향(MD)으로 개더드 섬유상 부직 폴리프로필렌 웹의 약 17.5㎝(7인치)×약 11.25㎝(4_1/2인치) 시료를 개더들이 실질적으로 똑바르게 될 정도까지 신장시킨 후, 시료를 측정해서 기계 방향(MD) 길이가 약 23.75㎝(9_1/2인치) 및 횡방향(TD) 크기가 약 11.25㎝(4_1/2인치)인 것을 발견했다. 시료로부터 신장력, 편향력을 제거했을 때, 이 시료는 1분 이내에 기계 방향(MD)으로 약 17.6㎝(7인치) 이상의 크기와 횡방향(TD)으로 약 11.25㎝(4_1/2인치)의 크기로 복귀해다. 신장 과정을 반복한 후에, 이 시료는 기계 방향(MD)으로 약 23.75㎝(9_1/2인치)의 길이와 횡방향(TD)으로 약 11.25(4_1/2인치)의 크기를 갖는 것으로 나타났다. 제2신장력과 연장력의 가함을 종료시킨 후에, 폴리프로필렌 웹은 1분 이내에 기계 방향(MD)으로 약 17.6㎝(7_1/16인치)의 크기와 횡방향(TD)으로 약 11.25㎝(4_1/2인치)의 크기를 갖는 것으로 나타났다. 그 결과는 예측하지 못했었는데, 그 이유는 PF 301 폴리프로필렌이 탄성 특성을 갖지 않는 것으로 믿었기 때문이다.

본 발명 방법의 기타 변형과 이 방법에 의해 형성된 제품의 변형이 가능하다. 예를 들면, 개더링 가능한 2개의 이상의 섬유상 부직 웹(50)을 퇴적시킨 배열의 다른 것의 상부에 접착시켜서 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)에 추가의 두께를 제공할 수 있다. 부차적으로, 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50)을 분리시키거나 또는 본 명세서에 기재한 다른 방식으로 섬유상 부직 탄성 웹(22)의 양면에 접합시켜서 다음과 같은 3개의 웹 서열, 즉 개더링 가능한 섬유상 부직 웹/섬유상 부직 탄성 웹/개더링 가능한 섬유상 부직 웹을 갖는 혼성 부직 탄성 웹을 형성할 수 있다.

섬유상 부직 탄성 웹을 2개의 개더링 가능한 섬유상 부직 웹들 사이에 삽입시킨 3개의 웹 서열은 섬유상 부직 탄성 웹(22)을 상기한 바와 같은 접착성 탄성체 재료로부터 형성하는 경우에 특히 접합한데, 그 이유는 2개의 웹들 사이의 접착성 탄성 웹(22)을 삽입시키면 접착성 웹(22)가 저장을 위해 웹(52)을 로울링 업 시킬 때 웹(52)의 다른 부분에 부착하는 것을 방지시키기 때문이다. 3개의 웹 재료는 제3도에 개략적으로 나타낸 바와 같은 방법으로 형성할 수 있다. 이 방법은 2개의 층으로된 혼성 부직 탄성 웹(52)이 로울러(40) 및 (42)를 빠져나갈 때까지 제1도에 개략적으로 나타낸 방법과 동일하다. 그 후에, 로울러(56)과 (58) 사이에서 닙 또는 갭(54)을 처리하는 것 대신에, 혼성 웹(52)을 회전 로울러(80) 및 회전 닙 로울러(82) 사이의 닙 또는 갭(78)을 통과시켰다.

이어서, 혼성 웹(52)을 제3다공성 집속 스크리인(84)에 의ㅇ해서 회전 닙 로울러(88)과 회전 로울러(90) 사이의 닙 또는 갭(86)에 운반시켰다. 다공성 집속 스크리인(84)은 제3도에서 화살표(92)로 나타낸 방향으로 로울러(80) 및 (82) 주위에서 이동해서 작동된다. 로울러(80),(82),(88) 및 (90)의 회전을 조정해서 로울러(80),(82),(88) 및 (90)의 표면 원주 속도를 로울러(40) 및 (44)의 표면 원주 속도와 동일하게 하였다. 그리하여, 섬유상 부직 탄성 웹(22)을 다공성 집속 스크리인(84)에 의해서 행한 바와 같이 그의 신장, 평향시킨 길이로 유지시켰다.

혼성 부직 탄성 웹(52)을 다공성 집속 스크리인(84)에 의해서 운반시키는 한편, 종래의 멜트블로잉 다이(94)(필요에 따라서, 종래의 스펀본딩 다이 또는 카딩 장치를 이용할 수 있음)는 미세섬유(98)를 부직 탄성 웹(22)의 신장된 상부 표면에 직접 멜트블로잉시켜서 신장된 섬유상 부직 탄성 웹(22)의 다른 표면에 개더링 가능한 제2의 부직 웹(96)을 형성시켰다. 개더링 가능한 제2의 웹(96)을 형성하는데 이용될 수 있는 재료는 개더링 가능한 제1섬유상 부직 웹(50)을 형성하기 위해서 이용될 수 있는 것으로서 상기한 것들과 같은 재료 중 어느 것이라도 포함될 수 있다. 미세한 재료들은 또한 웹(22) 및 (50)에 관하여 상기한 것과 같이 웹(96)내에 결합시킬 수 있다. 그 후에, 개더링 가능한 제2섬유상 부직 웹(96)은 본질적으로 로울러(40),(44)와 같은 로울러(88) 및 (90)의 작용에 의해서 섬유상 부직 탄성 웹(22)에 가열-접합시킬 수 있다. 섬유상 부직 탄성 웹(22)에 개더링 가능한 제2의 섬유상 웹(96)의 가열 접합은 개더링 가능한 제1섬유상 부직 웹(90)을 섬유상 부직 탄성 웹(22)에 가열 접합시키는 것과 관련해서 상기한 바와 동일한 온도 범위와 동일한 압력 범위내에서 행할 수 있다. 필요에 따라서, 종래의 음파 접합 기술(도면에 나타내지 않았음)을 가열 접합 단계 대신에 사용할 수 있다. 다른 방법으로, 섬유상 부직 탄성 웹(22)이 접착성일 경우, 상기한 바와 같이, 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(96)을 섬유상 부직 탄성 웹에 가열-접합시키는 것을 필요치 않을 것이며, 그 이유는 개더링 가능한 제2섬유상 부직 웹(96)이 섬유상 부직 탄성 웹(22)의 표면에 동시에 형성되고, 접합되기 때문이다.

다른 예에서, 탄성 웹(22)으로부터 개더링 가능항 웹(96)의 분리를 나중 단계에서 행할 경우, 개더링 가능항 제2섬유상 부직 웹(96)은 웹(22)의 표면에 웹(96)을 형성하는 동안 웹(96)의 개개의 섬유들을 웹(22)의 개개의 섬유와 얽히게하여 섬유상 부직 탄성 웹(22)의 표면에 분리 가능하게 접합시킬 수 있다. 이 예에서, 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(96)을 섬유상 부직 탄성 웹(22)에 동시에 형성시켜서 접합시킬 수 있다.

이들 예에서, 웹(50) 및 (96)을 웹(22)에 접합시키는 개선된 방법은 웹(22)의 신장된 표면에 웹(50) 및 (96)을 형성하기 전에 탄성 웹(22)의 표면에 접착제 재료를 도포시켜서 행할 수 있다. 웹(22)의 표면에 이와 같은 접착 도포제의 사용은 종래의 방법으로 닙 로울러(32) 및 (82)에 의해서 용이하게 행할 수 있다. 예를 들면, 접착제 재료는 종래의 방법으로 로울러(32) 및 (82)의 표면에 도포해서 상기 로울러(32) 및 (82)가, 웹(22)이 닙(28) 및 (78)을 통과할 때에, 웹(22)의 표면에 접착제를 운반시키도록 한다. 다른 방법으로, 이 접착제는 스폿트의 배열로 웹(22)의 표면에 도포시킬 수 있다.

개더링 가능한 웹(96)을 탄성 웹(22)에 접합시킨 후, 웹(22)상의 편향력을, 3개의 웨빙시킨 혼성체(100)를 2개의 회전 닙 로울러(104) 및 (106) 사이에서 닙 또는 갭(102)를 통과시킴으로서 이완시킨다. 로울러(104) 및 (106)의 회전을 조정해서 로울러(104) 및(106)의 표면 원주 속도에 의해 혼성 웹(100)이 이완되도록 하고, 그의 탄성 특성으로 인해서, 그의 이완, 편향되지 않은 길이로 수축하게 한다. 웹(100)을 그의 이완, 편향되지 않은 길이로 이완 및 수축시킴으로써, 섬유상 부직 탄성 웹(22)을 이완시키고 수축시켜서 개더링 가능한 섬유상 부지 웹(50) 및 (96)모두를 개더링시킨다. 최종적으로, 혼성 웹(100)은 (108)에 도시한 바와 같이 감아서 저장시킬 수 있다. 접착성 탄성 웹(22)이 웹(50) 및 (96)사이에 삽입되었으므로, 이 접착성 탄성 웹은 저장 중 혼성 웹(100)의 다른 부분에 부착되지 않게 된다. 이 재료는 여러 가지의 재료, 예를 들면 기저귀 제품 등을 형성시키는 데 이용될 수 있다.

접착성 부직 탄성 웹(22)에 관해서 상기한 바와 같은 3개의 웨빙시킨 혼성물(100)은 웹(22)을 형성하기 위하여 접착성 물질을 사용하지 않고 형성할 수 있다. 이 경우에, 웹(96)을 웹(22)에 접합시키기 위한 기타의 방법, 예를 들면 섬유 엉킴, 가열 접합 또는 음파 접합을 이용할 수 있다.

본 발명의 다른 변형은 1개 이상의 개더링 가능한 웹(50) 및 (96)을 첨부 도면들에 나타낸 바와 같이 기계 방향 (MD)에 대향해서 횡적 기계 방향(TD)으로 개더링 시키는 것이다. 개더링 가능한 웹(50) 및/또는 (96)을 횡적 기계 방향 (TD)으로 개더링시키는 것이 필요한 경우, 탄성 웹(22)을 횡방향으로 신축 및 수축시키기 위한 부차적인 장치들이 이용될수 있다. 예를 들면 , 제4도는 본 발명의 다른 실시태양을 나타낸 것인데, 여기에서 제1도에 나타낸 예의 개더드 부직 탄성 웹(50)이 부직 탄성 웹(22)의 신축, 신장시킨 표면에 형성되는 것을 피하였다. 제4도의 예에서, 개더드 부직 탄성 웹(50)을 다공성 형성 스크리인(110)의 표면에 직접 형성하며, 이 다공성 형성 스크리인은 그 자체로 화살표(112)로 나타낸 바와 같이 기계 이동방향으로 신장 및 수축된다. 예를 들면, 신장 및 수축 가능한 다공성 집속 스크리인(110)은 부직 탄성 웹(22)의 연속적인 웹으로부터 형성될 수 있다. 다른 방법으로, 신장 및 수축시킬 수 있는 다공성 집속 스크리인(110)은 제5도에 대략적으로 나타낸 와이어 망상 스크리인(114)으로부터 형성될 수 있다. 와이어 망상 스크리인(114)은 기계 방향(MD)으로 감아서 신장시킨 다수개의 실질적으로 평행인 스프링(116)으로부터 형성할 수 있으며, 이 평행 스프링(116)은 횡적 기계 방향(TD)으로 신장하는 가늘고, 일반적으로 평행한 다수개의 와이어(118)에 의해서 횡적 기계 방향(TD)으로 서로 연결된다. 횡방향 와이어(118)는 매우 근접해서 서로 배열시켜서, 와이어 망상 스크린(114)가 편향되지 않은, 이완된 또는 수축된 배열 상태일 경우, 횡방향 와이어(118)를 서로 접촉시킨다. 기계 방향으로 인장력 또는 편향력을 가한 후에, 감겨진 스프링(116)은 기게 방향으로 신장, 즉 신장시킬 수 있으며, 가는 횡방향 와이어(118)는 서로 분리시켜서 다공성 집속 표면(110)을 형성시킨다. 이와같이 편향, 신장, 신장시킨 배열은 대략적으로 제6도에 나타냈다.

다른 방법으로, 와이어 망상 스크리인(114)은 횡적 기계 방향으로 감아서 신장시킨 실질적으로 평행한 다수 개의 스프링으로 형성할 수 있으며, 이 스프링은 기계 방향(MD)으로 신장하는 가늘고, 일반적으로 평행한 복수개의 와이어들에 의해서 기계방향(MD)으로 서로 연결시킨다. 이 배열은 제5도 및 6도를 90°회전시켜서 설명할 수 있으며, 그 결과 개더링 가능한 웹(96)이 첨부 도면들에 나타낸 바와같이 기계 방향(MD)에 대향해서 횡적 기계 방향(TD)으로 개더링될 수 있는 배열을 갖게된다. 횡방향으로 개더링 가능한 웹(96)의 개더링이 필요한 경우, 횡방향으로 스크리인(114)을 신장 및 수축시키기 위한 부착적인 종래의 장치(도면에 나타내지 않았음)로 스크리인(114)을 기계 방향(MD)으로 신장 및 수축시키기 위해서 첨부도면에 나타낸 장치를 대체시킬 수 있다.

제4도에서, 기계방향(112)으로 신장 및 수축 가능한 다공성 집속 스크리인 (110)의 이동은 종래의 작동 기구(도면에 나타내지 않았음)에 의해서 작동되는 로울러(120) 및 (122)에 의해서 작동되는 스크리인(110)에 의해서 수행한다. 또한, 간략히 하기 위해서 도면에 나타내지 아니하였지만, 종래의 진공 상자를 로울러(120) 및 (122)사이에, 그리고 스크리인(110)의 상부 부분의 저부 표면 밑에 배치한다. 진공 상자는 스크리인(110)의 상부 표면 상에서 웹(22)의 보유를 도와준다. 신장 및 수축 가능한 다공성 집속 스크리인(110)을 한쌍의 회전 닙 로울러(126) 및 (128)사이에 있는 닙(124)을 통과시킨다. 이 닙(124)을 조정해서 로울러(126) 및 (128)을 신장, 신축 및 수축 가능한 다공성 집속 스크리인(110)에 역으로 영향을 미침이 없이 이 다공성 접속 스크리인과 견고하게 결합시킨다. 로울러(126) 및 (128)의 회전을 조종해서 로울러(126) 및 (128)의 표면 원주 속도를 로울러(120) 및 (122)의 표면 원주 속도와 실질적으로 동일하게 한다. 신장 및 신축 또는 수축 가능한 다공성 집속 스크리인(110)은 또한 다른 한쌍의 회전 닙 로울러(132) 및 (134)사이의 닙(130)을 통과시키며, 이닙 (130)을 조정해서 로울러(132) 및 (134)를 다공성 집속 스크리인(110)에 역으로 영향을 미침이 없이 이 다공성 집속 스크리인(110)과 견고하게 결합시킨다. 로울러(132) 및 (134)의 회전을 조정해서 로울러(132) 및 (134)의 표면 원주 속도를 로울러(120) 및 (122)의 표면 원주 속도보다 크게 해 준다. 로울러(120) 및 (122)의 표면 원주 속도에 관하여 로울러(132) 및 (134)의 표면 원주 속도를 변화시켜서 변화시킬 수 있다. 예를 들면 로울러(132) 및 (134)의 표면 원주 속도에 관해서 로울러(132) 및 (134)의 표면 원주 속도의 증가의 결과로서, 종방향 또는 기계 방향(MD)으로 편향력 또는 신장력을 신장 및 수축 가능한 다공성 집속 스크리인(110)에 가하고, 스크리인(110)을 대역(136)에서 종방향으로 신장, 편향된 길이로 신장시킨다. 로울러(126) 및 (128)과 로울러(132) 및 (134)사이의 대역(136)에서 일어나는 다공성 집속 스크리인(110)의 신장도는 예를들면 로울러(126) 및 (128)의 표면 원주 속도가 로울러(126) 및 (128)의 표면 원주 속도보다 약 2배일 경우, 신장 및 신축 가능한 다공성 집속 스크리인(110)은 실질적으로, 약 2배의 신장, 편향된 길이, 즉 그의 신축, 편향시키지 않은 길이의 약 200%에 해당하는 길이로 신장되게 된다. 신장 및 신축 가능한 다공성 집속 스크리인(110)은 대역(136)에서, 그의 수축, 편향시키지 않은 그리고 신장시키지 않은 길이의 적어도 약 125%에 해당하는 길이로 신장시키는 것이 적합하다. 특히, 스크리인(110)은 대역(136)에서 신장된 길이, 즉 그의 수축, 편향시키지 않은 그리고 신장되지 않은 길이의 150%로부터 신장시키는 것이 적합하다. 더욱 구체적으로, 다공성 집속 표면(110)은 다공성 집속 표면(110)의 신축, 편향시키지 않은 그리고 신장시키지 않은 길이의 적어도 약 150% 내지 다공성 집속 표면(110)의 신축, 편향시키지 않은 그리고 신장시키지 않은 길이의 약700% 이상의 신장된 길이까지 신장시키는 것이 적합하다.

신장 및 신축 가능한 다공성 집속 스크리인(110)이 대역(136)에서 신장된 배역 상태에 있는 동안, 종래의 멜트블로잉 다이(140)에 의해서 형성된 멜트블로잉 미세 섬유(138)를 다공성 집속 스크리인(110)의 신장된 표면에 멜트블로잉시킨다. 멜트블로잉 미세 섬유(138)를 신장된 다공성 집속 스크리인(110) 위에 침적시킬때에 이 미세 섬유들은 서로 얽히고 접착되어서 개더링 가능한 접착성 섬유 부직 웹(96)을 형성하게 된다. 얽힌 개더링 가능한 접착성 섬유 부직 웹(96)은 다공성 집속 스크리인(110)에 의해서 닙(130)을 통해서 회전 로울러(120) 및 회전 닙 로울러(144) 사이에 형성된 닙(142)상으로 운반시킨다. 회전 닙 로울러(144)의 표면 원주 속도를 조정해서 이것을 회전 로울러(120)와 로울러(122),(126) 및 (128)이 표면 원주 속도와 실질적으로 동일하게 해준다. 로울러(144) 및 (120)의 표면 원주 속도가 로울러(122),(126) 및 (128)의 표면원주 속도와 실질적으로 동일하기 때문에, 신장된 다공성 집속 스크리인(110)으로부터 신장력을 제거하고, 스크리인(110)을 신창시켜서, 이 스크리인을 그의 수축시킬 수 있는 성상의 결과로서 그의 수축, 편향시키지 않은 길이까지 수축시킨다. 다공성 집속 스크리인(110)을 그의 수축, 편향시키지 않은 길이로 이완 및 수축시켜서 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(96)을 얻으며, 이 웹은 스크리인(110)의 표면에 형성시키는 한편 스크리인(110)은 그의 신장된 배열로 유지시키고, 신장시켜서 신장 다공성 집속 스크리인(110)의 상부 표면에 개더링시킨다. 그리하여, 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(96)의 개더링은 각 쌍의 로울러(132) 및 (134)와 (120) 및 (144)사이의 대역(146)에서 일어난다.

다공성 집속 스크리인(110)을 신축 및 수축시킨 후에, 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(96)은 저장 및 선적시키기 위해서 공급 로울러(148)상에서 감을 수 있다. 상기한 이유로, 공급 로울러(148)의 회전 속도를 조절해서 개더드 섬유 부직(96)를 실질적으로 인장시키지 않은 상태로 저장시킨다. 이것은 로울러(148)의 회전 속도를 조정해서 로울러(148)의 표면 원주 속도를 로울러(120) 및 (144)의 표면 원주 속도와 실질적으로 같게 하거나 또는 약간 크게하여 행할 수 있다.

3개의 층으로 된 혼성 웹을 형성하는 경우에, 제3도에 나타낸 바와같이, 2개의 외부 개더드 부직 웹을 탄성 부직 웹으로부터 분리시키는 것이 바람직하다. 이와 같은 경우라면, 섬유상 부직 개더드 웹(50) 및 (96)을 섬유상 부직 탄성 웹(22)과 분리시키며, 이 분리는 웹(50)을 2개의 회전 닙 로울러(152) 및 (154) 사이의 닙(150)으로 통과시키고, 웹(96)을 2개의 회전 닙 로울러(158) 및 (160) 사이의 닙(156)에 통과시켜서 행한다. 이어서, 웹(50) 및 (96)을 저장하기 위해서 권취시키고, 이후에 이들의 각 저장 로울러(162) 및 (164)상에서 사용했다. 앞에서 기재한 이유로, 웹(50) 및 (96)이 로울러(162) 및 (164)상에서 인장되지 않거나 또는 실질적으로 인장되지 않은 형으로 저장되도록 개더드 부직 웹(50) 및 (96)을 권취시킴에 있어서 주의해야 한다. 이것은 로울러(162) 및 (164)를 회전시켜서 로울러(162)의 표면 원주 속도를 로울러(152) 및 (154)의 표면 원주 속도와 같게 하거나 또는 약간 크게하고, 로울러(164)의 표면 원주 속도를 로울러(158) 및 (160)의 표면 원주 속도와 같게 하거나 또는 약간 크게 해준다. 웹(50) 및 (96)을 분리시킨 후에, 섬유상 부직 탄성 웹(22)을 2개의 회전 닙 로울러(168) 및 (170) 사이에 있는 닙(166)에 통과시켜서 저장로울러(172)상에 권취시킨다.

본 명세서에 기재한 특정 예에서는 개더링 가능한 섬유상 부직 웹(50) 및 (96)을 종래의 멜트블로잉 다이 및 멜트블로잉법을 이용해서 형성하는 것을 통례적으로 기재하였으나, 종래의 스펀본딩 다이 또는 스펀본딩법을 멜트블로잉 다이 및 방법 대신에 사용할 수 있으며, 본 발명의 범위는 개더링 가능한 부직 웹을 형성하기 위해서 멜트블로잉 다이 및 방법(48) 및 (94)대신에 스펀본딩 다이 또는 방법 또는 기타 장치를 사용해서 형성한 재료들도 포함한다. 멜트블로잉 다이 또는 방법(48) 및 (94)중 어느 하나 또는 양자를 스펀본딩 다이 및 방법으로 대체한 경우에, 섬유상 부직 탄성 웹(22)에 개더링 가능한 웹(50) 및 필요에 따라 (96)의 접합은, 상기한 바와같이, 인터 웹 접합 (inter-web adhesion)[웹(22)을 형성하기 위해서 접착성 탄성체 재료를 사용하는 경우], 가열 접합, 음파 접합 및 (또는) 그 위에 웹(50) 및 (96)을 형성하기 전에 웹(22)의 표면에 접착제를 사용해서 행해야 한다. 이러한 방법들의 접합은 스펀본딩시킨 개더링 가능한 웹을 이용하는데, 그 이유는 스펀본딩시킨 개더링 가능한 웹의 섬유들이 웹(22)의 섬유들과 용이하게 얽히지 않기 때문이다. 웹(22)에 1개 이상의 웹(50) 및 (96)의 접합을 가열-접합에 의해서 행하는 경우[웹(50) 및 (96)이 다른 방법들에 의해서 스펀본딩, 멜트블로운 또는 형성되는지 여부를 불문하고], 웹(22)을 실제로 가열-접합 과정이 발생한 직후에 인장되지 않고, 편향되지 않은 상태 또는 배열로 실질적으로 이완 및 수축시키지 않도록 주의해야 하는데, 그 이유는 부직 탄성 웹(22)가 상당한 기간 동안 그의 연화점 이상의 상태로 유지되는 동안 그의 탄성을 상실하기 때문이다. 이 탄성의 상실은 냉각 탄성 웹(22)의 고정으로부터 생기는 반면에 이 웹을 가열-접합시킨 후 상당 기간 동안 신장된 배열로 유지시키는 경우 신장된 배열을 갖게 된다.

Claims (23)

1. 부직 탄성 웹을 제공하는 단계, 상기 부직 탄성 웹을 신장시키는 단계, 개더링 가능한 섬유상 부직 웹을 상기 신장된 부직 탄성 웹의 표면에 직접 형성시키는 단계, 상기 신장된 개더링 가능한 섬유상 부직 웹을 상기 신장된 부직 탄성 웹에 접합시켜서 혼성 부직 탄성 웹을 형성시키는 단계, 그리고 상기 혼성 부직 탄성 웹을 이완시켜서 상기 개더링 가능한 섬유상 부직 웹을 개더링시키는 단계로 이루어진 방법으로 제조된 부직 탄성 웹이 개더드 섬유상 부직 웹에 접합되어 있는 것이 특징인 혼성 부직 탄성 웹.
2. 제1항에 있어서, 상기 부직 탄성 웹을 제공하는 단계가 멜트블로운 미세 섬유의 섬유상 부직 탄성웹을 형성하는 것이 방법으로 제조된 부직 탄성 웹이 개더드 섬유상 부직 웹에 접합되어 있는 것이 특징인 혼성 부직 탄성 웹.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부직 탄성 웹은 A-B-A'(여기서 , A 및 A'는 각각 스티렌 잔기로 이루어진 열가소성 중합체의 말단 블록이고, B는 폴리(에틸렌-부틸렌), 폴리이소프렌 또는 폴리부타디엔으로 이루어진 군 중에서 선택된 탄성 중합체의 중간 블록임)블록 공중합체들로 이루어진 군 중에서 선택된 재료로부터 형성된 탄성 섬유인 것이 특징인 혼성 부직 탄성 웹.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부직 탄성 웹은 1개 이상의 폴리올레핀과 S-EB-S(여기서, S는 폴리스티렌 및 폴리스티렌 동족체로 이루어진 군 중에서 선택되고, EB는 폴리(에틸렌-부틸렌)임) 블록공중합체의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된 재료로부터 형성된 탄성 섬유인 것이 특징인 혼성 부직 탄성 웹.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부직 탄성 웹은 폴리(알파-메틸스티렌)과 S-I-S(여기서, S는 폴리스티렌 및 폴리스티렌 동족체로 이루어진 군 중에서 선택되고, I는 폴리이소프렌임)블록 공중합체로들로 이루어진 군 중에서 선택된 재료로부터 형성된 탄성 섬유인 것이 특징인 혼성 부직 탄성 웹.
6. 제4항에 있어서, 상기의 폴리올레핀은 에틸렌, 프로필렌 및 부텐으로 구성된 군 중에서 선택된 것들의 공중합체를 비롯한 적어도 하나의 중합체로 이루어진 군 중에서 선택된 것이 특징인 혼성 부직 탄성 웹.
7. 제6항에 있어서, 상기 폴리올레핀이 폴리에틸렌인 것이 특징인 혼성 부직 탄성 웹.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 개더링 가능한 섬유상 부직 웹은 비탄성의 멜트블로운 미세 섬유로 되는 것이 특징인 혼성 부직 탄성 웹.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 개더링 가능한 섬유상 부직 웹은 비탄성의 스펀본딩시킨 미세 섬유로 되는 것이 특징인 혼성 부직 탄성 웹.
10. 제8항에 있어서, 상기 개더링 가능한 섬유상 부직 웹, 폴리에스테르 미세 섬유, 폴리올레핀 미세 섬유 또는 하나 이상의 폴리에스테르 미세 섬유로 하나 이상의 폴리올레핀 미세 섬유의 혼합물들로 이루어진 군 중에서 선택된 비탄성 미세 섬유로 되는 것이 특징인 혼성 부직 탄성 웹.
11. 제9항에 있어서, 상기 개더링 가능한 섬유상 부직 웹, 폴리에스테르 미세 섬유, 폴리올레핀 미세 섬유 또는 하나 이상의 폴리에스테르 미세 섬유로 하나 이상의 폴리올레핀 미세 섬유의 혼합물들로 이루어진 군 중에서 선택된 비탄성 미세 섬유로 되는 것이 특징인 혼성 부직 탄성 웹.
12. 제10항에 있어서, 폴리에스테르 미세 섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트 미세 섬유로 되는 것이 특징인 혼성 부직 탄성 웹.
13. 제10항에 있어서, 섬유상 부직 개더드 웹으로 된 폴리올레핀 미세 섬유는 폴리프로필렌 미세 섬유로 되는 것이 특징인 혼성 부직 탄성 웹.
14. 제11항에 있어서, 폴리에스테르 미세 섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트 미세 섬유가 되는 것이 특징인 혼성 부직 탄성 웹.
15. 제11항에 있어서, 섬유상 부직 개더드 웹으로 된 폴리올레핀 미세 섬유는 폴리프로필렌 미세 섬유로 되는 것이 특징인 혼성 부직 탄성 웹.
16. 멜트블로운 미세 섬유의 섬유상 부직 웹을 형성할 것으로 되는 점착성 부직 탄성 웹을 제공하는 단계, 상기 점착성 부직 탄성 웹을 신장시키는 단계, 개더링 가능한 섬유상 부직 웹을 신장된 부직 탄성 웹의 표면에 직접 형성시키고, 동시에 상기 신장된 섬유상 부직 탄성 웹의 표면에 개더링 가능한 섬유상 부직 웹을 형성시키는 동안 2개의 웹들을 서로 접착시킴으로써 상기 개더링 가능한 부직 웹을 신장된 부직 탄성 웹의 표면에 접합시키는 단계, 그리고 상기 점착성 혼성 부직 탄성 웹을 이완시켜서 개더링 가능한 섬유상 부직 웹을 개더링시키는 단계로 이루어진 방법으로 제조된 혼성 부직 탄성 웹에 있어서, 상기 점착성 섬유상부직 탄성 웹이 (a)A-B-A'(여기서, A 및 A'는 폴리스티렌 또는 폴리스티렌 동족체로 이루어진 군 중에서 선택된 열가소성 중합체 말단 블록이고, B는 폴리이소프렌으로 이루어진 탄성 중합체의 중간 블록임)블록 공중합체, 또는 (b)폴리(알파-메틸스티렌)과 A-B-A'(여기서, A 및 A'는 폴리스티렌 또는 폴리스티렌 동족체로 이루어진 군 중에서 선택된 열가소성 중합체 말단 블록이고, B는 폴리이소프렌으로 이루어진 탄성 중합체의 중간 블록임)블록 공중합체의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택되는 재료로부터 형성된 점착성 멜트블로운 탄성 중합체의 미세 섬유로 되는 것이 특징인 혼성 부직 탄성 웹.
17. 제16항에 있어서, A 및 A'는 폴리스티렌으로 이루어진 군 중에서 선택되는 것이 특징인 혼성 부직 탄성 웹.
18. 제16항에 있어서, 상기 점착성 섬유상 부직 탄성 웹은 (a)A-B-A'(여기서, A 및 A'는 폴리스티렌 또는 폴리스티렌 동족체로 이루어진 군 중에서 선택된 열가소성 중합체 말단 블록이고, B는 폴리이소프렌으로 이루어진 탄성 중합체의 중간 블록임)블록 공중합체, 또는 (b)폴리(알파-메틸스티렌)과 A-B-A'(여기서, A 및 A'는 폴리스티렌 또는 폴리스티렌 동족체로 이루어진 군 중에서 선택된 열가소성 중합체 말단 블록이고, B는 폴리이소프렌으로 이루어진 탄성 중합체의 중간 블록임)블록 공중합체의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택되는 재료로부터 형성된 점착성 멜트블로운 탄성 중합체의 미세 섬유로 되는 것이 특징인 혼성 부직 탄성 웹.
19. 제17항에 있어서, A 및 A'는 폴리스티렌인 것이 특징인 혼성 부직 탄성 웹.
20. 연장 및 수축 가능한 형성 표면을 제공하는 단계, 형성 표면을 신장시키는 단계, 개더링 가능한 섬유상 부직 웹을 신장된 형성 표면에 직접 형성시켜 개더링 가능한 섬유상 부직 웹을 신장된 형성 표면에 분리 가능하게 접합시키는 단계, 형성 표면을 수축시켜 개더링 가능한 섬유상 부직 웹을 개더링시키는 단계, 그리고 개더드 섬유상 부직 웹을 수축된 형성 표면으로부터 분리시키는 단계로 이루어진 방법으로 형성된 것을 특징인 탄성체의 특성을 갖는 개더드 섬유상 부직 웹.
21. 제20항에 있어서, 상기의 개더드 웹은 비탄성의 미세 섬유로 되는 것이 특징인 개더드 섬유상 부직웹.
22. 제20항에 있어서, 상기 비탄성 미세 섬유는 비탄성 폴리에스테르 미세 섬유, 비탄성 폴리올레핀 미세 섬유 또는 하나 이상의 비탄성 폴리에스테르 미세 섬유와 하나 이상의 비탄성 폴리올레핀 미세 섬유의 혼합물들로 이루어진 군 중에서 선택되는 비탄성 멜트블로운 미세 섬유로 이루어지는 것이 특징인 개더드 부직 탄성 웹.
23. 제21항에 있어서, 개더드 부직 탄성 웹은 비탄성의 스펀본딩시킨 미세 섬유로 이루어지는 것이 특징인 개더드 부직 탄성 웹.