KR102328514B1 - 이동중인 베이스 웹 상에 있는 접착제 패턴 - Google Patents

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Abstract

독특하고 구별되는 접착제 패턴이 부직포 웹과 같은 베이스 웹에 적용된다. 접착제 패턴은 웹의 길이방향으로 평행하게 연장될 수 있는 복수의 처리된 개별 구역을 포함할 수 있다. 각각의 처리된 개별 구역은 꼬리 부분에 연결된 머리 부분을 포함할 수 있다. 그러나, 일 실시예에서, 머리 부분은 구역당 질량 기준으로 꼬리 부분에 함유된 접착제 조성물의 양에 비해 더 많은 양의 접착제 조성물을 가질 수 있다. 처리된 개별 구역의 전체 길이는 종래의 슬롯 코팅 공정을 사용하여 과거에 생성된 접착제 패턴에 비해 상대적으로 짧을 수 있다. 접착제 패턴은 인접한 재료에 대한 확실한 부착을 제공하고 다양한 가공 장점들을 제공할 수 있다.

Description

이동중인 베이스 웹 상에 있는 접착제 패턴
본 발명은 이동중인 베이스 웹 상에 있는 접착제 패턴에 관한 것이다.
일회용 기저귀, 용변 연습용 팬티, 성인 실금 용품 등과 같은 흡수 용품은 일반적으로 함께 접착제로 접합되는 여러 상이한 구성요소들을 포함한다. 예를 들어, 접착제가 외부 커버 및 신체측 라이너와 같은 흡수 용품의 개별 층들을 함께 접합하는 데에 사용되었다. 접착제는 또한, 체결기구 및 다리 탄성체와 같은 개별 조각들을 용품에 접합하는 데에 사용되었다. 통상적으로, 접착제는, 흡수 용품을 제공하는 연속 이동중인 웹(moving web) 상에 분무되거나 슬롯 코팅되었다. 흡수 용품의 구성요소들 간의 접착제 접합의 충분한 정도는 일반적으로 접착제의 양, 접착제의 유형 및 접착제의 패턴에 의존한다.
이동중인 웹 상에 접착제를 분무하기 위한 다양한 기술이 당업자에게 잘 알려져 있다. 많은 종래의 기술이 접착제를 복수의 노즐에 전달하고 접착제를 노즐로부터 이동중인 웹 상으로 분무하기 위해 압력에 의존해 왔다. 이러한 종래의 기술에서, 접착제 분무의 양 및 패턴은 각 노즐에서의 압력에 직접적으로 의존한다.
예를 들어, 접착제를 분무하기 위해 압력에 의존하는 한 가지 종래의 기술은 매니폴드에 연결되는 복수의 노즐을 갖는 기구를 포함한다. 접착제는 용융된 접착제의 단일의 커다란 중앙 탱크에 의해 매니폴드 및 노즐에 공급된다. 접착제 탱크는 접착제를 탱크로부터 매니폴드 및 개별 노즐에 전달하도록 가압된다. 이어서, 개별 노즐은 독립적으로 켜지고 꺼져서 접착제를 분무한다. 노즐에서 분배되는 접착제의 양은 접착제 탱크에서의 압력, 공급 라인의 길이, 주어진 시점에 작동되고 있는 노즐의 수 및 노즐이 효율적으로 작동하고 있는지 여부에 따라 달라진다.
그러나, 존재하는 다양한 문제점들은 이동중인 웹 상에 접착제를 분무하는 것이다. 예를 들어, 웹 상에 접착제를 배치하는 것을 제어하고 웹에 적용되는 접착제의 양을 제어하는 것은 매우 어렵다. 예를 들어, 측방으로의 접착제 분무는 접착제를 원하지 않는 이동중인 웹의 부분들 위 및/또는 공정 장비 위에 착륙할 수 있다. 또한, 일부 분무 접착제는, 특히 나중에 신축되어야 하는 웹에 탄성 구성요소들을 적용할 때, 접착 강도가 부족하다.
이동중인 웹 상에 접착제를 분무하는 것 외에, 고온 용융 접착제는 또한 슬롯 코팅기 또는 유사한 장치를 사용하여 웹 상에 압출됨으로써 적용된다. 이러한 공정들에서, 이동중인 웹은 접착제 헤드와 접촉하고 접착제는 웹에 주기적으로 적용된다. 그러나, 보다 빠른 웹 속도에서, 압출을 통한 고온 용융 접착제의 적용은 공정에서 속도 제한 단계일 수 있다. 예를 들어, 웹의 속력으로 인해, 심지어 짧은 접착제 펄스들이 비교적 긴 길이의 접착제 줄무늬를 형성한다. 예를 들어, 종래의 공정 동안, 이동중인 웹은 접착제 헤드와 일정하게 접촉한다. 접착제 헤드로부터 압출된 접착제의 단일 비드가 이동중인 웹과 접촉하고 웹이 접착제 헤드를 지나 이동함에 따라 웹 위에 묻혀진다. 이러한 접착제 줄무늬는 통상적으로 웹에 결합된 물질로 덮여 있어야 한다. 따라서, 긴 접착제 줄무늬는 더 긴 물질 조각을 필요로 하며, 이는 최종 제품에서 과량의 물질과 폐기물을 나타낼 수 있다. 더욱 짧은 접착제 줄무늬를 생성하기 위해서, 공정 속도, 즉 이동중인 웹의 속도가 감소되어야 한다. 결과적으로, 공정의 접착제 적용 단계는 속도 제한 단계일 수 있고 공정의 전체 처리량에 악영향을 미칠 수 있다.
빠른 속도에서 접착제를 적용하는 데 겪는 문제점 이외에, 전술한 바와 같은 접착제 어플리케이터는 또한 막힘과 기타 문제들로 인해 접착제 헤드를 통한 균일한 흐름을 유지하는 데 있어서 문제점들을 겪고 있다. 예를 들어, 시간이 지남에 따라 접착제 헤드는 상당한 양의 먼지와 린트(lint)를 발생시킬 수 있다. 또한, 헤드에 접착제가 쌓이는 현상이 시간이 지남에 따라 발생할 수 있다. 따라서, 접착제 어플리케이터는 통상적으로 정기적으로 세정되며 이는 공정의 정지 시간을 필요로 할 수 있다.
상기의 관점에서, 고온 용융 접착제와 같은 접착제를 이동중인 웹에 적용하기 위한 개선된 방법 및 시스템이 필요하다. 더욱 구체적으로, 제품 생산에 장점과 혜택을 제공하는, 웹에 적용되는 접착제 패턴을 야기하는, 웹이 매우 빠른 속도로 이동중인 동안 웹에 적용되고 있는 접착제의 양을 제어할 수 있는 접착제 어플리케이터 시스템 및 방법에 대한 필요성이 존재한다.
일반적으로, 본 발명은 이동중인 웹 상에 구별되고 독특한 접착제 패턴을 형성하기 위해 접착제를 이동중인 재료 웹에 적용하기 위한 시스템 및 공정에 관한 것이다. 접착제 패턴은 제품을 구축하기 위한 재료 사용을 최소화할 뿐만 아니라 다양한 유리한 접합 체제를 야기할 수 있는 다양한 특징들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 예를 들면, 본 발명은 재료를 제품 내에 포함시키기 위한 접착제 패턴을 갖는 재료에 관한 것이다. 상기 재료는 제1 표면 및 대향하는 제2 표면을 갖는 베이스 웹을 포함한다. 본 발명에 따르면, 처리된 개별 구역들의 패턴은 베이스 웹의 제1 표면 상에 존재한다. 처리된 개별 구역들은 접착제 조성물로 형성된다. 처리된 개별 구역들은 일반적으로 서로 평행하며 베이스 웹의 길이 방향으로 연장되는 길이를 갖는다. 각각의 처리된 개별 구역은 머리 부분 및 꼬리 부분을 포함한다. 일 실시예에서, 머리 부분의 길이 대 꼬리 부분의 길이의 비는 약 1:2 내지 약 1:50, 예컨대 약 1:5 내지 약 1:40이다. 처리된 개별 구역들의 패턴은 약 2 내지 약 30개의 처리된 개별 구역, 예컨대 약 3 내지 약 12개의 처리된 개별 구역을 포함할 수 있다. 각각의 처리된 개별 구역의 길이는 매우 빠른 속도로 웹에 적용될 때조차 비교적 작을 수 있다. 예를 들어, 각각의 처리된 개별 구역의 길이는 약 80mm 미만, 예컨대 약 45mm 미만, 예컨대 약 20mm 미만일 수 있다.
일 실시예에서, 접착제 조성물은 꼬리 부분에서의 접착제 조성물의 평량보다 큰 머리 부분에서의 평량을 가질 수 있다. 예를 들어, 머리 부분에서의 접착제 조성물의 평량은 꼬리 부분에서의 접착제 조성물의 평량보다 적어도 50% 클 수 있다.
예를 들어, 일 실시예에서, 선형 미터당 그램 단위로 측정될 때 머리 부분에 함유된 접착제 조성물은, 선형 미터당 그램 단위로 측정될 때 꼬리 부분에 함유된 접착제 조성물의 양보다 클 수 있다. 예를 들어, 머리 부분 내의 선형 미터당 그램 단위의 접착제 조성물은, 선형 미터당 그램 단위로 꼬리 부분에 함유된 접착제 조성물의 양보다 적어도 약 20% 초과, 예컨대 적어도 약 50% 초과, 예컨대 적어도 약 100% 초과일 수 있다. 예를 들어, 선형 미터당 그램 단위로 꼬리 부분에 함유된 접착제 조성물의 양과 비교하여 선형 미터당 그램 단위로 머리 부분에 함유된 접착제 조성물의 비는, 약 1.5:1 약 50:1일 수 있다.
일 실시예에서, 예를 들어, 각각의 꼬리 부분에 함유된 접착제 조성물의 양과 비교하여 각각의 머리 부분에 함유된 접착제 조성물의 양의 중량비는 약 95:5 내지 약 5:95일 수 있다. 일 실시예에서, 더 많은 접착제 조성물이 머리 부분에 함유될 수 있다. 예를 들어, 일반적으로, 각각의 꼬리 부분에 함유된 접착제 조성물의 양과 비교하여 각각의 머리 부분에 함유된 접착제 조성물의 양의 중량비는 약 90:10 내지 약 60:40일 수 있다.
머리 부분은 일반적으로 각각의 대응하는 꼬리 부분보다 넓을 수 있다. 예를 들어, 각각의 처리된 개별 구역의 머리 부분은 폭을 가질 수 있고, 여기서 머리 부분의 최대 폭은 꼬리 부분의 최대 폭보다 클 수 있다. 머리 부분은, 예를 들어, 원형 또는 난형 형상을 가질 수 있고, 꼬리 부분과 결합할 때 안쪽으로 가늘어질 수 있다(taper). 일 실시예에서, 꼬리 부분은 실질적으로 균일한 폭을 가질 수 있다.
처리된 개별 구역은 임의의 적절한 위치에서 재료 웹에 적용될 수 있다. 일 실시예에서, 처리된 개별 구역은 재료 웹의 기계 방향 또는 길이 방향으로 연장될 수 있다. 각각의 처리된 개별 구역의 꼬리 부분은 각각의 처리된 개별 구역의 머리 부분으로부터 하류에 위치될 수 있다.
접착제 조성물은 열가소성 중합체, 예컨대 탄성중합체를 포함할 수 있다. 열가소성 중합체는, 예를 들어, 폴리올레핀 중합체, 스티렌 블록 공중합체, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 접착제 조성물은 점착 부여제, 가소제 및/또는 다양한 다른 첨가제를 포함할 수도 있다. 일 실시예에서, 접착제 조성물은 고온 용융 접착제를 포함한다. 예를 들어, 접착제 조성물은 350°F에서 측정시 약 500 cps 내지 약 20,000 cps의 점도를 가질 수 있다.
각각의 처리된 개별 구역의 꼬리 부분은 중간 섹션과 말단 섹션을 포함할 수 있다. 말단 섹션은 머리 부분에 반대쪽에 위치될 수 있다. 중간 섹션은 실질적으로 균일한 평량을 가질 수 있는 한편 말단 섹션은 점진적으로 감소하는 평량을 가질 수 있다.
베이스 웹은 임의의 적절한 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 베이스 웹은 부직포 웹, 직조 웹, 편직 웹, 종이 웹, 티슈 웹, 또는 필름을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 베이스 웹은 스펀본드 웹, 멜트블로운 웹, 코폼 웹, 수력엉킴 웹, 티슈 웹, 또는 이들의 적층체를 포함한다. 예를 들어, 하나의 특정 실시예에서, 베이스 웹은 제1 스펀본드 웹과 제2 스펀본드 웹 사이에 협지된 멜트블로운 웹을 함유하는 적층체를 포함한다. 본 발명에 따라 처리된 재료는 흡수 용품 내에 포함될 수 있다. 흡수 용품은, 예를 들어, 기저귀를 포함할 수 있다.
본 발명의 기타 특징들과 측면들을 이하에서 더욱 상세히 설명한다.
본 발명을, 첨부 도면을 참조하여 명세서의 나머지 부분에서 더욱 구체적으로 완전하게 설명한다.
도 1은 웹 편향 장치에 관하여 접착제 어플리케이터를 예시하는 이동중인 재료 웹에 접착제를 적용하기 위한 시스템의 일 실시예의 측면도이고;
도 2는 재료 웹을 접착제 노즐과 접촉하게 편향시키는 웹 편향 장치를 보여주는 도 1에 예시된 시스템의 측면도이고;
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 이동중인 웹에 접착제를 적용하기 위한 시스템의 사시도이고;
도 4는 출구각을 예시하는 접착제 어플리케이터 용 노즐의 측면도이고;
도 5는 재료에 적용된 접착제 패턴을 예시하는 재료 웹의 평면도이고;
도 6은 도 5에 예시된 직조 재료의 단면도이고; 그리고
도 7은 도 5에 도시된 접착제 줄무늬 중 하나의 확대도의 평면도이다.
본 명세서 및 도면에서 참조 문자의 반복적인 사용은 본 발명의 동일하거나 유사한 특징 또는 요소를 나타내기 위해 의도된다.
통상의 기술자라면, 본 설명이 예시적인 실시예들을 설명하는 것일 뿐이며 본 발명의 더욱 넓은 측면들을 한정하려는 것이 아니라는 점을 이해할 것이다.
일반적으로, 본 발명은 원하는 패턴으로 연속적으로 이동중인 웹 상으로 접착제를 정확하게 적용하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 상기 기구 및 방법은, 일회용 흡수 용품과 같은 다양한 상이한 제품의 서로 다른 구성요소들을 함께 접합하기 위해, 고온 용융 접착제와 같은 점성 접착제를 적용하는데 특히 유용하다. 본 발명의 시스템 및 방법은, 예를 들어 기저귀, 성인 실금 제품, 훈련용 팬티, 수영 팬티, 여성용 위생 제품 등과 같은, 흡수 용품의 제조 동안 탄성체 패널, 측면 패널, 체결기구 패널, 다리 탄성체 등을 다른 물질에 접합하는 데 사용될 수 있다. 그러나, 시스템 및 공정은 또한 다수의 및 다양한 다른 응용분야에서 사용될 수 있고, 임의의 방식으로 흡수 용품의 생산에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 시스템은 일반적으로 접착제 어플리케이터에 인접하여 웹을 운반하는 웹 운반 장치를 포함한다. 상기 시스템은 이동중인 웹이 접착제 어플리케이터의 노즐과 접촉하게 하는 웹 편향 장치를 더 포함한다. 일 실시예에서, 접착제는, 웹에 적용하기 위해 접착제 어플리케이터의 노즐을 단속적으로 빠져나간다. 접착제는 웹과 접촉하기 전에 노즐로부터 흐를 수 있다. 이러한 방식으로, 웹과 접촉하는 동안, 접착제는 제어된 방식으로 웹 상으로 묻혀진다. 본 발명의 시스템 및 공정은 재료 웹을 가공하는 데 있어서 많은 이점 및 장점을 제공한다. 예를 들어, 접착제의 양 및 기계 방향(즉, 이동 방향 또는 길이 방향)으로 연장되는 접착제의 길이는 극히 빠른 웹 속도로 최소화될 수 있다. 또한, 노즐에 접착제를 공급하는 타이밍을 제어하는 것은 원하는 양의 접착제에 대한 극히 정확한 제어를 허용하여 웹에 적용될 수 있게 한다. 이러한 방식으로, 흡수 용품과 같은 제품을 구성하는데 더 적은 물질이 필요하다. 또한, 선 속도(line speed)는 종래의 접착제 어플리케이터의 사용에 비해 증가될 수 있다.
접착제 조성물이 이동중인 웹에 적용되는 방식 때문에, 다양한 장점과 혜택을 제공하는 다양한 독특하고 구별되는 접착제 패턴이 웹 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 접착제 패턴은 웹의 길이 방향으로 연장되는 복수의 처리된 개별 구역을 포함할 수 있다. 각각의 처리된 개별 구역은 꼬리 부분과 일체인 독특한 머리 부분을 가질 수 있다. 처리된 개별 구역은 다른 재료에 대한 접합을 용이하게 하고, 또한 처리를 용이하게 할 수 있는 접착제 조성물 분포를 가질 수 있다. 처리된 개별 구역은, 예를 들어, 매우 고속으로 웹에 적용될 때조차 비교적 짧은 길이를 가질 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조해 보면, 본 발명에 따라 제조된 적층체 어플리케이터 시스템의 일 실시예가 예시되어 있다. 도시된 바와 같이, 시스템은 노즐(12)을 포함하는 접착제 어플리케이터(10)를 포함한다. 노즐(12)은, 예를 들어 슬롯 코팅 장치를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 노즐(12)은 단일 접착제 오리피스 또는 슬롯을 포함할 수 있다. 오리피스는 재료 웹 상의 특정 위치에 접착제를 적용하도록 설계될 수 있거나, 또는 재료의 전체 폭에 걸쳐 접착제를 적용하도록 설계될 수 있다.
대안적으로, 노즐(12)은 복수의 평행한 처리된 개별 접착제 구역을 이동중인 웹 상으로 피착시키기 위한 복수의 이격된 출구 포트 또는 슬롯을 포함할 수 있다. 노즐(12)은 접착제 공급부로부터 접착제를 수용할 수 있다. 예를 들면, 도면에 도시된 바와 같이, 접착제 어플리케이터(10)는 노즐(12)과 유체 연통하는 접착제 공급 라인(14)을 포함할 수 있다.
접착제 어플리케이터(10)는 접착제 흐름 제어 장치(16)를 더 포함한다. 접착제 흐름 제어 장치(16)는 공급 라인(14)으로부터 노즐(12) 상의 하나 이상의 출구 포트로의 접착제의 흐름을 제어한다. 흐름 제어 장치(16)는, 예를 들어 임의의 적절한 밸브 또는 유사한 장치를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 예를 들어, 접착제 흐름 제어 장치(16)는 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 접착제 흐름 제어 장치(16)는 하나 이상의 마이크로프로세서와 같은, 제어기와 연통할 수 있다. 제어기는 원하는 시간에, 예컨대 주기적인 간격 동안, 노즐(12)을 통한 접착제의 흐름을 활성화 및 비활성화하기 위한 접착제 흐름 제어 장치(16)를 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 접착제 흐름 제어 장치(16)는 밸브를 개방해서 접착제가 노즐(12)을 통해 흐를 수 있게 할 수 있고, 밸브를 폐쇄하여 노즐(12)을 통한 접착제의 흐름을 중단시킬 수 있다.
접착제 어플리케이터(10)는 단일의 접착제 제어 장치(16)를 포함할 수 있거나, 다수의 장치를 포함할 수 있다. 또한, 접착제 어플리케이터(10)는 단일 밸브 또는 다수의 밸브를 포함할 수 있다. 예를 들어, 노즐(12)이 복수의 출구 포트를 포함하는 경우, 접착제 어플리케이터(10)는 대응하는 복수의 제어 장치(16) 및/또는 각각의 개별 출구 포트를 제어하기 위한 밸브를 포함할 수 있다. 대안적으로, 단일 밸브 또는 다수 밸브와 함께, 단일 제어 장치(16)는 모든 출구 포트를 동시에 통과할 수 있다.
본 발명의 시스템은 재료 웹을 운반하기 위한 웹 운반 장치를 더 포함한다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 웹 운반 장치는 재료 웹(20)을 지지하기 위한 가이드 롤(22 및 24)을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 가이드 롤(22, 24)은 노즐과 접촉하지 않고 재료 웹(20)을 노즐(12)에 아주 근접하게 운반하도록 위치된다. 웹 운반 장치는 웹(20)을 매우 빠른 속도로 운반하도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 가공 동안 웹(20)은 적어도 약 100m/분, 예컨대 적어도 약 200m/분, 예컨대 적어도 약 300m/분, 예컨대 적어도 약 400m/분, 예컨대 적어도 약 450m/분, 예컨대 적어도 약 500m/분, 예컨대 적어도 약 550m/분, 예컨대 적어도 약 600m/분의 속도로 이동중일 수 있다. 재료 웹(20)의 속도는 일반적으로 약 1,000m/분 미만, 예컨대 약 800m/분 미만이다.
본 발명에 따르면, 시스템은 노즐(12)과 재료 웹(20) 사이의 접촉을 주기적으로 유발하도록 설계되는 웹 편향 장치(30)를 더 포함한다. 도 1 내지 도 3에 예시된 실시예에서, 웹 편향 장치는 웹(20)과 접촉해서 웹이 노즐(12)과 접촉하게 이동시킨다. 그러나, 다른 실시예들에서, 웹 편향 장치는 노즐을 웹과 접촉하게 이동시킬 수도 있다. 일반적으로, 웹 편향 장치는 노즐(12)과 이동중인 재료 웹(20) 사이의 접촉을 유발할 수 있는 임의의 적절한 장치 또는 기구일 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 실시예에서, 웹 편향 장치는 편향 캠(34)에 부착된 회전 롤(32)을 포함한다. 편향 캠(34)은 롤(32)로부터 방사상으로 외측으로 연장되고 웹 접촉 표면(36)을 포함한다. 웹 접촉 표면(36)은 이동중인 웹(20)의 폭에 대응할 수 있는 폭을 가질 수 있다. 일반적으로, 웹 접촉 표면(36)의 폭은 적어도 노즐(12) 상에 위치하는 하나 이상의 출구 포트만큼 넓다.
접착제 어플리케이터(10)의 노즐(12)로부터 이동중인 웹(20)에 접착제를 적용하기 위해서, 웹 편향 장치(30)가 회전되어, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 편향 캠(34)의 웹 접촉 표면(36)이 웹(20)과 접촉하게 한다. 편향 캠(34)이 웹(20)과 접촉하는 웹 편향 장치(30)의 회전 중 적어도 일부분에 대하여, 웹(20)은 노즐(12)과 접촉하게 된다. 재료 웹(20)과 노즐(12) 사이의 접촉 동안, 접착제가 웹에 옮겨진다. 웹 편향 장치(30)는 계속 회전해서 편향 캠(34)으로 하여금 재료 웹(20)의 주행 경로에서 멀리 회전하게 해서 웹이 한번 더 노즐(12)로부터 멀리 이동하게 하고 접착제 어플리케이터(10)와 비접촉 관계로 하류로 계속 이동하게 한다.
접착제를 재료 웹(20)에 적용하기 위해, 접착제 제어 장치(16)는 접착제의 원하는 패턴을 웹 상으로 형성하는 방식으로 노즐(12)로부터의 접착제의 흐름을 제어하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 노즐과 이동중인 웹 사이의 접촉 타이밍과 연계하여 접착제의 흐름을 가능하게 하고 노즐로부터 접착제의 흐름을 불가능하게 하는 것은 특정 응용분야를 위한 최적의 결과를 얻기 위해 가변되고 조정될 수 있다.
일 실시예에서, 예를 들어, 노즐(12)을 통한 접착제의 흐름은 웹(20)과 노즐(12)의 임의의 접촉 전에 시작되고 정지된다. 예를 들어, 흐름 제어 장치(16)는, 웹(20)이 노즐(12)과 접촉하지 않는 기간 동안 내내, 하나 이상의 밸브가 일정 시간 동안 개방되게 해서 접착제가 노즐(12)에 흐를 수 있게 하고, 그런 다음 하나 이상의 밸브를 폐쇄해서 접착제가 노즐(12)에 흐르는 것을 중단하게 할 수 있다. 이 실시예에서, 예를 들어, 접착제 비드가 노즐(12)의 출구 포트로부터 배출된다. 접착제의 유체 특성 때문에, 접착제는 노즐 헤드에 접착된 채로 잔류한다. 그런 다음 재료 웹(20)은 웹 편향 장치(30)에 의해 노즐(12)의 바닥 표면과 접촉하게 된다. 그런 다음 접착제 비드가 이동중인 웹과의 접촉으로 인해 노즐(12)의 표면으로부터 제거된다. 접착제가 노즐(12)에서 닦아내지는 방식 때문에, 그런 다음 이동중인 웹의 길이 방향 또는 기계 방향으로 웹(20) 상으로 접착제의 줄무늬가 피착된다.
대안적인 실시예들에서, 노즐(12)을 통한 접착제의 흐름은 이동중인 웹과 접촉하기 전에 접착제 제어 장치(16)에 의해 가능하게 된다. 예를 들어, 흐름 제어 장치(16)는 하나 이상의 밸브가 개방되게 해서 접착제가 노즐(12)에 흐르게 할 수 있다. 그러나, 이 실시예에서, 하나 이상의 밸브는 웹(20)이 노즐(12)과 접촉함에 따라 개방된 채로 잔류한다. 따라서, 노즐(12)을 통한 접착제의 흐름은 노즐(12)이 웹(20)과 접촉하는 기간의 적어도 일부분 동안 계속된다. 접착제 제어 장치(16)는, 예를 들어, 하나 이상의 밸브를 폐쇄하여, 웹(20)과 접촉하는 임의의 지점에서도 접착제의 흐름을 불가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 접착제의 흐름은, 더 적은 양의 접착제를 적용하기 위해 웹(20)이 노즐(12)과 접촉할 때 바로 중단될 수 있거나, 또는 일반적으로 더 많은 양의 접착제를 적용하기 위해 웹(20)이 노즐(12)로부터 분리되는 것과 동시에 접착제의 흐름을 중단할 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 접착제의 흐름은 웹(20)과 노즐(12) 사이의 접촉이 멈춘 후에 정지될 수 있다.
따라서, 본 발명의 시스템 및 공정은 응용분야에 따라 웹에 적용되는 접착제의 양에 있어서 상당한 양의 가변성을 제공한다. 길이 방향으로의 접착제의 길이는, 노즐(12)을 통해 흐르는 접착제의 양, 접착제 흐름의 지속 시간, 및/또는 이동중인 웹과의 접촉에 대한 접착제 흐름의 타이밍을 제어함으로써 제어될 수 있다.
본 발명에 따르면, 웹(20)이 노즐(12)의 표면과 접촉하는 시간의 양은 또한 다양한 인자들에 따라 제어될 수 있다. 웹(20)이 노즐(12)과 접촉한 채로 남아 있는 시간의 양은, 예를 들어, 편향 캠(34)의 형상을 포함하여, 웹의 속도 및 웹 편향 장치(30)의 구성에 따라 달라진다. 접촉 시간은, 예를 들어, 웹(20)이 접착제 어플리케이터(10)를 향하여 편향되는 양에 따라 달라질 수 있고, 또한 길이 방향으로의 웹 접촉 표면(36)의 길이에 따라 달라질 수 있다. 일 실시예에서, 예를 들어, 본 발명의 시스템은, 재료 웹(20)이 적어도 약 4 밀리초, 예컨대 적어도 약 6 밀리초, 예컨대 적어도 약 8 밀리초, 예컨대 적어도 약 10 밀리초, 예컨대 적어도 약 12 밀리초의 노즐(12)과 접촉하도록 구성될 수 있다. 접촉 시간은 일반적으로 약 1 초 미만, 예컨대 약 500 밀리초 미만, 예컨대 약 200 밀리초 미만, 예컨대 약 100 밀리초 미만, 예컨대 약 50 밀리초 미만, 예컨대 약 40 밀리초 미만, 예컨대 약 30 밀리초 미만, 예컨대 약 20 밀리초 미만, 예컨대 약 15 밀리초 미만이다.
공정 동안, 접착제가 이동중인 재료 웹(20) 상으로 피착되어서 웹 상에 처리된 개별 구역들을 형성한다. 예를 들어, 노즐(12)이 복수의 이격된 출구 포트를 포함할 때, 처리된 개별 구역들의 패턴은 이동중인 웹(20)의 한 표면 상에 형성될 수 있다. 처리된 개별 구역들은 일반적으로 서로 평행하고 웹(20)의 길이 방향 또는 기계 방향으로 연장된다. 이동중인 웹의 속도 및 웹과 접착제 노즐 간의 연속적인 접촉으로 인해, 종래의 접착제 어플리케이터는 접착제의 비교적 긴 줄무늬를 웹에 적용하는 경향이 있었으며 접착제 패턴에 대하여 거의 또는 전혀 제어하지 않았다. 그러나, 본 발명의 시스템은 매우 급속도로 이동중인 재료 웹(20)에 접착제의 비교적 짧은 줄무늬를 적용할 수 있다. 예를 들면, 약 100m/분 초과, 예컨대 약 300m/분 초과, 예컨대 심지어 약 600m/분 초과의 속도로 이동중인 재료 웹(20)의 경우, 접착제의 줄무늬는, 대체로 약 80mm 미만, 예컨대 약 60mm 미만, 예컨대 약 50mm 미만, 예컨대 약 45mm 미만, 예컨대 약 40mm 미만, 예컨대 약 30mm 미만, 예컨대 약 25mm 미만, 예컨대 약 20mm 미만, 예컨대 약 15mm 미만, 예컨대 약 13mm 미만, 예컨대 약 10mm 미만, 예컨대 약 8mm 미만, 예컨대 심지어 약 5mm 미만의 길이 방향으로의 길이를 가질 수 있다. 접착제 길이는 일반적으로 약 2mm 초과, 예컨대 약 4mm 초과, 예컨대 약 5mm 초과이다.
이동중인 웹(20)에 적용된 접착제의 양을 제어할 수 있고 고속으로 주행 중일 때 접착제 적용 길이를 감소시킬 수 있는 것 외에도, 본 발명의 공정 및 시스템은 노즐의 자기 세정 기구를 또한 제공한다. 예를 들면, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 노즐(12)을 주기적으로 접촉시킴으로써, 재료 웹(20)은 접착제가 웹(20)에 적용되는 동안 노즐(12)의 표면을 깨끗하게 닦는다. 따라서, 접착제를 이동중인 웹(20)에 적용하는 동안, 웹(20)은 노즐(12) 상에 체류하는 접착제를 닦아내고 동시에 노즐 헤드 상의 임의의 린트를 닦아낸다.
일 실시예에서, 웹 편향 장치(30)의 편향 캠(34)은 이동중인 웹(20)과 접촉하고 웹을 노즐(12) 상의 출구 포트 위로 밀어낸다. 이러한 방식으로, 웹(20)은 노즐(12)과 출구각(exit angle)을 형성한다.
도 4를 참조하면, 예를 들어, 노즐(12) 상의 출구 포트는 수평면(40)에 직교한다. 재료 웹(20)이 편향되면, 재료 웹(20)은 수평면(40)과 관련하여 출구각(42)을 형성한다. 노즐(12)과 접촉하는 동안, 노즐 상의 출구 포트와 재료 웹(20)의 출구각(42)은 최소 출구각에서 최대 출구각으로 변한다. 공정 동안 최대 출구각은, 예를 들어, 일반적으로 약 5° 초과, 예컨대 약 7° 초과, 예컨대 약 10° 초과, 예컨대 약 12° 초과, 예컨대 약 15° 초과, 예컨대 약 18° 초과, 예컨대 약 20° 초과, 예컨대 약 22° 초과, 예컨대 약 25° 초과일 수 있다. 최대 출구각은, 일반적으로 약 50° 미만, 예컨대 약 30° 미만, 예컨대 약 25° 미만, 예컨대 약 20° 미만이다. 재료 웹(20)의 출구각(42)이 노즐(12)에 대하여 변함에 따라, 노즐(12)에 대한 웹(20)의 닦는 행동은, 공정 동안 노즐(12)의 세정을 더욱 용이하게 한다. 공정 동안 출구각(42)을 변화시키는 것은 또한 웹(20)에 접착제의 적용을 용이하게 하고 더 큰 균일성과 제어를 제공한다.
웹(20)의 노즐(12)과 출구각을 형성하고 변경하는 것 이외에, 웹(20)에 대한 접착제를 적용하는 것을 용이하게 하고 그리고/또는 접촉 중에 노즐(12)의 표면을 추가로 세정하기 위해서, 또한 노즐(12)과 접촉할 때 웹(20)의 장력이 가변될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 웹(20)이 이동하는 속도보다 빠른 속도로 편향 캠(34)의 웹 접촉 표면(36)이 웹(20)과 접촉하도록 웹 편향 장치(30)의 회전 롤(32)이 회전될 수 있다. 이러한 방식으로, 웹(20)의 장력은 노즐(12)과 접촉하는 동안 증가될 수 있다. 예를 들면, 웹 접촉 표면(36)은 웹(20)과 접촉하는 동안 웹(20)이 이동하는 속도보다 적어도 약 1%, 예컨대 적어도 약 2%, 예컨대 적어도 약 3%, 예컨대 적어도 약 4%, 예컨대 적어도 약 5% 더 큰 속도로 이동하고 있을 수 있다. 웹 접촉 표면(36)의 속도는 일반적으로 웹(20)의 속도보다 단지 약 30% 초과, 예컨대 웹(20)의 속도보다 단지 약 20% 초과, 예컨대 웹(20)의 속도보다 단지 약 10% 초과하는 속도로 이동하고 있다.
도 1 내지 도 3에 예시된 실시예에서, 웹 편향 장치(30)는, 웹 접촉 표면(36)이 노즐(12)로부터 하류로 웹(20)과 접촉하도록 시스템 내에 위치된다. 예를 들어, 웹 접촉 표면(36)은, 약 20mm 초과, 예컨대 약 40mm 초과, 예컨대 약 60mm 초과, 예컨대 약 80mm 초과, 예컨대 약 100mm 초과의 거리만큼, 노즐(12)로부터 하나 이상의 출구 포트로부터 하류에서 길이만큼 재료 웹(20)과 접촉할 수 있다. 하류에서 거리는 일반적으로 약 1000mm 미만, 예컨대 약 500mm 미만, 예컨대 약 100mm 미만일 수 있다.
대안적인 실시예에서, 노즐(12)로부터 하류에서 웹(20)을 접촉시키는 대신에, 웹 편향 장치(30)는 또한 노즐(12)로부터 상류에서 웹(20)과 접촉하도록 위치될 수 있다. 웹(20)을 노즐(12)로부터 상류에서 접촉시킬 때, 웹(20)과 노즐(12) 상의 출구 포트에 직교하는 수평면 사이에 입구각(entrance angle)이 형성될 것이다. 입구각은 전술한 출구각(42)과 동일한 치수를 가질 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 웹 편향 장치(30)는 웹 편향 장치(30)의 일 실시예를 나타내고, 다양한 다른 웹 편향 장치가 이용될 수 있음을 또한 이해해야 한다. 예를 들어, 대안적인 실시예에서, 웹 편향 장치(30)는 편향 캠(34)을 회전 운동에서 대신에 상하로 이동시키도록 구성될 수 있다.
본 발명에 따라 노즐(12)로부터 방출되거나 압출되는 접착제는 가공중인 재료(20)의 유형, 형성중인 제품의 유형, 및 나중에 재료 웹(20)에 부착되는 대향하는 재료의 유형을 포함한, 다양한 인자들에 따라 가변될 수 있다. 일 실시예에서, 예를 들어, 웹(20)에 적용된 접착제는 핫 멜트, 감압 접착제와 같은 고온 용융 접착제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 접착제 조성물은 탄성 중합체를 포함할 수 있는 열가소성 중합체를 함유하는 재료 웹(20)에 적용된다. 중합체는 하나 이상의 점착부여 수지 및/또는 하나 이상의 가소제와 조합될 수 있다. 선택적으로, 접착제 조성물은 또한 오일, 왁스 및/또는 안정화제를 함유할 수 있다.
일 실시예에서, 접착제 조성물에 함유된 중합체는 폴리올레핀 중합체이다. 폴리올레핀 중합체는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 이의 공중합체, 이의 단일중합체 등을 포함할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 중합체 조성물에 함유된 중합체는 스티렌 블록 공중합체와 같은 블록 공중합체를 함유한다. 블록 공중합체는, 예를 들어, 폴리스티렌-폴리부타디엔-폴리스티렌 중합체, 폴리스티렌-폴리이소프렌-폴리스티렌 중합체, 폴리스티렌-폴리이소프렌-폴리부타디엔-폴리스티렌 중합체, 폴리스티렌-폴리(에틸렌부틸렌)-폴리스티렌 중합체, 폴리스티렌-폴리(에틸렌프로필렌)-폴리스티렌 중합체, 또는 이의 혼합물을 포함할 수 있다. 블록 공중합체 중 하나 이상은 또한 전술한 바와 같이 폴리올레핀과 조합될 수 있다.
일반적으로, 접착제 조성물은 약 25 중량% 초과의 양으로, 예컨대 약 30 중량% 초과의 양으로, 예컨대 약 35 중량% 초과의 양으로, 예컨대 약 40 중량% 초과의 양으로, 예컨대 약 50 중량% 초과의 양으로, 예컨대 약 60 중량% 초과의 양으로, 예컨대 약 70 중량% 초과의 양으로 하나 이상의 중합체를 함유할 수 있다. 하나 이상의 중합체는 약 98 중량% 미만의 양으로, 예컨대 약 80 중량% 미만의 양으로, 예컨대 약 70 중량% 미만의 양으로, 예컨대 약 60 중량% 미만의 양으로, 예컨대 약 50 중량% 미만의 양으로 접착제 조성물에 함유될 수 있다.
중합체와 조합될 수 있는 점착부여 수지는, 예를 들어, 콜로포니 로진(colophony rosin), 테르펜 수지, 천연 테르펜 기반의 공중합체, 또는 방향족 탄화수소와 수소화, 중합화 또는 공중합화된 수지를 포함한다.
접착제 조성물에서 점착부여 수지를 사용하는 것은 선택사항이다. 존재하는 경우 점착부여 수지는 일반적으로 약 10 중량% 초과의 양으로, 예컨대 약 20 중량% 초과의 양으로, 예컨대 약 30 중량% 초과의 양으로 조성물에 포함될 수 있다. 점착부여 수지는 일반적으로 약 70 중량% 미만의 양으로, 예컨대 약 60 중량% 미만의 양으로, 예컨대 약 50 중량% 미만의 양으로 존재한다.
접착제 조성물에서 가소제를 사용하는 것은 또한 선택사항이다. 존재하는 경우, 가소제는 약 5 중량% 초과의 양으로, 예컨대 약 10 중량% 초과의 양으로, 예컨대 약 15 중량% 초과의 양으로, 그리고 일반적으로 약 30 중량% 미만의 양으로, 예컨대 약 25 중량% 미만의 양으로, 예컨대 약 20 중량% 미만의 양으로 조성물에 포함될 수 있다. 접착제 조성물에 포함될 수 있는 적합한 가소제는 광물유, 식물유, 동물유 및 이의 유도체를 포함한다. 석유 유도 오일은 가소제로서 사용될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 노즐(12)을 통해 접착제 조성물의 흐름을 시작하는 것은 이동중인 웹(20)과 노즐(12)의 접촉 전에 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에서 사용되는 접착제 조성물은, 일 실시예에서, 접착제가 흐르는 동안 노즐의 표면으로부터 떨어지지 않게 되도록 충분한 응집 특성을 갖는다. 예를 들면, 일 실시예에서, 접착제 조성물은, 이동중인 웹(20)과 접촉할 때까지 노즐(12)의 표면에 접착된 채로 유지할 만큼 충분한 점도와 응집도를 갖는다.
예를 들어, 접착제 조성물은, 일반적으로 350℉ (176℃)에서 약 500cps 초과, 예컨대, 약 600cps 초과, 예컨대, 약 700cps 초과, 예컨대, 약 800cps 초과, 예컨대, 약 900cps 초과, 예컨대, 약 1000cps 초과, 예컨대 약 1200cps 초과, 예컨대 약 1400cps 초과, 예컨대 약 1600cps 초과, 예컨대 약 1800cps 초과, 예컨대 약 2000cps 초과, 예컨대 약 2200cps 초과, 예컨대 약 2500cps 초과, 예컨대 약 2700cps 초과, 예컨대 약 3000cps 초과, 예컨대 약 3500cps 초과, 예컨대 약 4000cps 초과의 점도를 가질 수 있다. 접착제 조성물의 점도는 일반적으로 350℉에서 약 90,000cps 미만, 예컨대 약 80,000cps 미만, 예컨대 약 70,000cps 미만, 예컨대 약 60,000cps 미만, 예컨대 약 50,000cps 미만, 예컨대 약 40,000cps 미만, 예컨대 약 30,000cps 미만, 예컨대 약 20,000cps 미만, 예컨대 약 10,000cps 미만, 예컨대 약 8000cps 미만, 예컨대 약 5000cps 미만, 예컨대 약 3000cps 미만이다.
점도 시험(Viscosity Test)은 "고온 용융 접착제 및 코팅 재료의 겉보기 점도에 대한 표준 시험 방법(Standard Test Method for Apparent Viscosity of Hot Melt Adhesives and Coating Materials)"이라는 명칭의, ASTM 시험 방법 D3236-88에 따라 수행되고, 그 전체 개시내용은, 하기 변수를 가지고, 본원에서 참고로 원용된다. 사용된 점도계는 모델 RVDV III로서, 미국 매사추세츠주 미들보로 소재의 Brookfield Engineering Laboratories에 의해 제조된 것이다. ASTM 시험 방법을 수행하는 데 사용하기 위한 스핀들 번호는 SC4-27이다. 샘플 크기는 약 10.5g의 접착제여야 한다. 스핀들 속도(rpm)는 20% 내지 80%의 범위에서 토크 판독 결과를 초래하는 값으로 설정된다. 약 15분 동안 매 몇 분 마다, 또는 점도 값이 안정화될 때까지, 판독을 행해야 하고, 그 후에 최종 점도 판독(센티포아즈 단위)을 기록한다.
본 발명의 시스템 및 공정은 이동중인 웹(20)에 적용된 고유한 접착제 패턴을 생성할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 공정을 통해, 처리된 개별 구역들의 접착제 패턴이 이동중인 웹(20) 상으로 형성될 수 있다. 이러한 처리된 개별 구역들은, 이동중인 웹(20)을 다른 재료 조각과 같은, 인접 표면에 부착하기 위한 많은 유익한 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 본 발명에 따라 만들어진 접착제 패턴은, 제품을 구성하는 데 필요한 재료의 양을 최소화하면서 고속으로 웹(20)에 적용될 수 있다. 또한, 접착제 패턴은 다른 재료에 대한 부착을 용이하게 하고 강한 접합을 제공하는 독특한 접착제 프로파일을 갖는 처리된 개별 구역을 포함할 수 있다.
예를 들어, 일 실시예에서, 접착제 어플리케이터(10)의 노즐(12)은 복수의 출구 포트를 포함한다. 예를 들어, 노즐(12)은 재료 웹(20)의 폭을 따라서 연장되는 약 2개 초과의 출구 포트, 예컨대 약 4개 초과의 출구 포트, 예컨대 약 6개 초과의 출구 포트, 예컨대 약 8개 초과의 출구 포트, 예컨대 약 10개 초과의 출구 포트, 그리고 일반적으로 예컨대 약 30개 미만의 출구 포트, 예컨대 약 20개 미만의 출구 포트, 예컨대 약 15개 미만의 출구 포트를 포함할 수 있다. 복수의 출구 포트를 사용하여, 처리된 개별 구역들의 패턴을 이동중인 웹(20)의 상단 표면 상에 형성할 수 있다. 처리된 개별 구역들은 웹(20)의 표면 상에 줄무늬를 형성하고 일반적으로 웹(20)의 길이 방향 또는 기계 방향으로 연장된다.
예를 들어, 접착제 조성물의 처리된 개별 구역들의 패턴의 일례가 도 5 및 도 6에 도시되어 있다. 도 5를 참조하면, 예를 들어, 복수의 수직으로 연장되는 처리된 개별 구역들(50)이 웹(20)에 적용되는 것으로 도시되어 있다. 처리된 개별 구역들(50)은 일반적으로 웹(20)의 길이 방향으로 서로 평행하다. 도 5에서, 6개의 평행한 개별 구역들이 도시되어 있다. 그러나, 더 많은 수 또는 더 적은 수의 처리된 개별 구역들이 웹(20) 상에 형성될 수 있다는 점을 이해해야 한다. 예를 들면, 일 실시예에서, 약 2 내지 약 30개의 처리된 개별 구역들, 예컨대 약 3 내지 약 12개의 처리된 개별 구역들이 재료 웹(20) 상에 형성될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, 각각의 처리된 개별 구역은 꼬리 부분(54)과 일체인 머리 부분(52)을 포함할 수 있다. 공정 동안 재료 웹(20)이 노즐(12)과 처음 접촉할 때 머리 부분(52)이 형성된다. 한편, 꼬리(54)는 재료 웹(20)이 노즐(12)의 헤드를 가로질러 이동하면서 형성된다. 머리 부분(52)과 꼬리 부분(54)을 보여주는 처리된 개별 구역들(50) 중 하나의 단면이 도 6에 예시되어 있다.
도 7을 참조하면, 처리된 개별 구역들(50) 중 하나가 보다 상세히 도시되어 있다. 처리된 개별 구역들(50)은 머리 부분(52) 및 꼬리 부분(54)을 포함한다. 도 7에서, 파선(80)은 머리 부분(52)이 끝나고 꼬리 부분(54)이 시작되는 곳을 예시하기 위해 사용된다. 대부분의 응용분야의 경우, 머리 부분(52)은 꼬리 부분(54)과 시각적으로 구별된다. 예를 들어, 일 실시예에서, 머리 부분(52)은 접착제 조성물의 비드 또는 방울로서 더 보일 것이지만, 꼬리 부분(54)은 접착제 조성물의 도말이나 줄무늬처럼 더 보인다. 도 7에 도시된 바와 같이, 꼬리 부분(54)은 통상적으로 머리 부분(52)보다 더 균일한 폭을 갖는다. 꼬리 부분(54)의 폭은 일반적으로 노즐(12) 상의 출구 오리피스의 폭에 대응한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 머리 부분은 꼬리 부분 위의 구역으로 정의되며, 여기서 꼬리 부분은, 도 7에 도시된 바와 같이 비교적 균일한 폭이 달성되는 처리된 개별 구역(50)의 일부이다. 한편, 머리 부분은 다양한 불규칙한 형상을 가질 수 있고 일반적으로 꼬리 부분(54)의 폭보다 넓은 폭을 가질 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 경계선(80)의 위치는 머리 부분(52)이 안쪽으로 점점 좁아지고 꼬리 부분(54)과 결합되는 곳이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, 머리 부분(52)은 대응하는 꼬리 부분(54)의 최대 폭보다 넓은 최대 폭을 가질 수 있다. 한편, 꼬리 부분(54)은 대응하는 머리 부분(52)보다 실질적으로 길 수 있다. 예를 들어, 머리 부분(52)의 길이 대 꼬리 부분(54)의 길이의 비는 일반적으로 약 1:5 초과, 예컨대 약 1:10 초과, 예컨대 약 1:15 초과, 예컨대 약 1:20 초과이다. 머리 부분(52)의 길이 대 꼬리 부분(54)의 길이의 비는 일반적으로 약 1:100 미만, 예컨대 약 1:40 미만, 예컨대 약 1:30 미만, 예컨대 약 1:20 미만이다. 상술한 바와 같이, 처리된 개별 구역(50)의 길이는 특정 응용분야에 따라 가변될 수 있지만, 약 80mm 미만, 예컨대 약 70mm 미만, 예컨대 약 60mm 미만, 예컨대 약 50mm 미만, 예컨대 약 45mm 미만, 예컨대 약 40mm 미만, 예컨대 약 35mm 미만, 예컨대 약 30mm 미만, 예컨대 약 25mm 미만, 예컨대 약 20mm 미만, 예컨대 심지어 약 15mm 미만일 수 있다. 이러한 짧은 길이는, 심지어 재료 웹(20)이 극히 빠른 속도로, 예컨대 약 400m/분을 초과하는 속도로 운반되고 있는 경우에도 달성될 수 있다.
대응하는 꼬리 부분(54)에 함유된 접착제 조성물의 양과 관련하여 각각의 헤드 부분(52)에 함유된 접착제 조성물의 양은, 웹 속도, 웹 편향 장치(30), 및 접착제 유속을 제어함으로써 가변될 수 있다. 예를 들어, 일반적으로, 각각의 꼬리 부분(54)에 함유된 접착제 조성물의 양과 비교하여 각각의 헤드 부분(52)에 함유된 접착제 조성물의 양은 약 95:5 내지 약 5:95일 수 있다. 그러나, 일 실시예에서, 더 많은 양의 접착제 조성물은 꼬리 부분(54)에 함유된 바와 같은 접착제 조성물의 양과 관련하여 헤드 부분(52)에 함유될 수 있다. 예를 들어, 접착제 조성물의 비드는 먼저 공정 동안 재료 웹(20)과 접촉해서 머리 부분(52)을 형성하고 이어서 도말 공정을 통해 꼬리 부분(54)을 형성한다. 이러한 실시예들에서, 예를 들어, 각각의 꼬리 부분(54)에 함유된 접착제 조성물의 양과 비교하여 각각의 머리 부분(52)에 함유된 접착제 조성물의 양은 약 90:10 내지 약 60:40일 수 있다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 접착제 조성물은 꼬리 부분(54)에서의 접착제 조성물의 평량보다 큰, 머리 부분(52)에서의 평량(즉, 웹 상의 구역 당 접착제 조성물의 양)을 가질 수 있다. 예를 들면, 머리 부분(52)에서의 접착제 조성물의 평량은 꼬리 부분(54)에서의 접착제 조성물의 평량의 적어도 약 20%, 예컨대 적어도 약 30%, 예컨대 적어도 약 40%, 예컨대 적어도 약 50%, 예컨대 적어도 약 60%, 예컨대 적어도 약 70%, 예컨대 적어도 약 80%, 예컨대 적어도 약 90%, 예컨대 심지어 적어도 약 100% 초과일 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 접착제 조성물의 평량은 웹(20) 상의 접착제 조성물이 차지하는 특정 구역에 걸친 평균 평량을 지칭한다. 예를 들어, 머리 부분(52)에서의 접착제 조성물의 평량은 머리 부분(52)에 의해 점유된 구역에 걸친 접착제 조성물의 평균 평량일 것이다. 마찬가지로, 꼬리 부분(54)에서의 접착제 조성물의 평량은 꼬리 부분(54)에 의해 점유된 구역에 걸친 접착제 조성물의 평균 평량일 것이다.
일 실시예에서, 머리 부분(52) 내의 접착제의 양 및 꼬리 부분(54) 내의 접착제의 양은 선형 미터당 그램(grams per linear meter) 기준으로 측정될 수 있다. 선형 미터당 그램 기준으로 상이한 부분에서 접착제 조성물의 양을 측정할 때, 특정 부분에서 그램 단위 접착제 조성물의 총 중량은 기계 방향 또는 길이 방향으로 특정 부분의 길이로 나누어질 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 머리 부분(52)에서의 접착제 조성물의 양이 먼저 측정될 수 있다. 일 실시예에서, 예를 들어, 머리 부분(52)은 재료 웹(20)으로부터 제거될 수 있고 그램으로 계량될 수 있다. 웹 재료의 미처리된 부분 또한 정확히 동일한 치수를 갖도록 계량될 수 있다. 그런 다음, 접착제 조성물 자체의 질량에 도달하기 위해 미처리 재료의 질량이 머리 부분(52)의 질량으로부터 감산될 수 있다. 선형 미터당 그램 단위의 접착제 조성물의 양을 계산하기 위해서, 이어서 접착제 조성물의 질량을 도 7에 도시된 바와 같이 길이(L)로 나눌 수 있다. 유사한 분석을 행하여 꼬리 부분(54)에 존재하는 접착제 조성물의 양을 선형 미터당 그램 단위로 결정할 수 있다.
일반적으로, 선형 미터당 그램 단위의 머리 부분(52) 내의 접착제 조성물은, 꼬리 부분(54) 내에 함유된 선형 미터당 그램 단위의 접착제 조성물의 양의 적어도 약 20%, 예컨대 적어도 약 30%, 예컨대 적어도 약 40%, 예컨대 적어도 약 50%, 예컨대 적어도 약 60%, 예컨대 적어도 약 70%, 예컨대 적어도 약 80%, 예컨대 적어도 약 90%, 예컨대 심지어 적어도 약 100% 초과일 수 있다. 예를 들어, 머리 부분(52) 내의 선형 미터당 그램 단위의 접착제 조성물은, 꼬리 부분(54)에 함유된 선형 미터당 그램 단위의 접착제 조성물의 양보다 약 150% 초과, 예컨대 약 200% 초과일 수 있다. 일반적으로, 꼬리 부분(54) 내의 선형 미터당 그램 단위의 접착제 조성물의 양과 비교하여, 머리 부분(52) 내의 선형 미터당 그램 단위의 접착제 조성물의 양의 비는 약 50:1 미만, 예컨대 약 20:1 미만, 예컨대 약 10:1 미만이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 꼬리 부분(54)은 중간 섹션(58) 및 말단 섹션(60)을 포함할 수 있다. 말단 섹션(60)은 머리 부분(52)에 대향하여 위치될 수 있다. 일 실시예에서, 중간 섹션(58)은 실질적으로 균일한 평량을 가질 수 있는 한편 말단 섹션(60)은 점진적으로 감소하는 평량을 가질 수 있다. 예를 들면, 중간 섹션(58)의 평량은 중간 섹션의 길이에 걸쳐 약 15% 이하, 예컨대 약 10% 이하, 예컨대 약 5% 이하만큼 가변될 수 있다. 한편, 말단 섹션(60)은 중간 섹션(58)의 평균 평량으로부터 0으로 점진적으로 감소할 수 있다.
일반적으로, 재료 웹(20)은 접착제 조성물을 수용하기 위한 임의의 적절한 기재를 포함할 수 있다. 재료 웹(20)은, 예를 들어, 단일 재료 층을 포함할 수 있거나 또는 적층체를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 재료 웹(20)은 부직포 웹을 포함한다. 예를 들어, 재료 웹(20)은 스펀본드 웹, 멜트블로운 웹, 코폼 웹, 수력엉킴 웹 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 재료 웹(20)은 펄프 섬유를 함유할 수 있고, 종이 또는 티슈 웹을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 재료 웹(20)은 직조 직물 또는 편직물을 포함한다. 본 발명의 또 다른 대안적인 실시예에서, 재료 웹(20)은 필름을 포함할 수 있다. 필름은 단일층 필름 또는 다층 필름일 수 있다.
일 실시예에서, 재료 웹(20)은 다수 층으로 구성된 적층체를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 예를 들어, 재료 웹(20)은 스펀본드/멜트블로운/스펀본드 웹을 포함할 수 있다.
재료 웹(20)은 많은 상이한 유형의 제품을 구성하는데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 예를 들어, 재료 웹(20)은 흡수 용품 내로 통합될 수 있다. 제품의 특정 부분을 구성하기 위해 웹에 별도의 재료 조각을 부착하기 위해서 공정 동안 접착제 조성물이 웹에 적용된다. 예를 들어, 흡수 용품은 기저귀, 배변 훈련용 팬티, 수영 팬티, 성인 실금 제품, 여성 위생 제품 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 접착제 조성물은 탄성 측면 패널과 같은, 흡수 용품에 측면 패널을 부착하기 위해 재료 웹(20)에 적용될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 접착제 조성물은 기저귀를 착용자에게 부착하기 위한 부착 장치로서 기능하는 재료에, 후크 및 루프 체결기구 같은 체결기구 패널을 부착하는데 사용될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 접착제 조성물은 흡수 용품 내에 포켓을 형성하는 데에 사용될 수 있다.
다른 실시예에서, 재료 웹(20)은 흡수 용품에 더하여 다양한 다른 제품을 생산하는 데에 사용될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 재료 웹(20)은 포장재를 형성하는 데에 사용될 수 있다.
통상의 기술자라면, 청구범위에 더욱 구체적으로 기재되어 있는 본 발명의 사상과 범위로부터 벗어나지 않고서 본 발명의 이러한 예들 및 기타 수정예들과 변형예들을 실시할 수 있다. 또한, 다양한 실시예들의 측면들을 전체적으로 또는 부분적으로 상호 교환할 수 있다는 점을 이해하기 바란다. 게다가, 통상의 기술자라면, 위 설명은, 예를 든 것일 뿐이며, 이러한 청구범위에 더 설명되어 있는 본 발명을 한정하려는 것이 아님을 인식할 것이다.

Claims (37)

  1. 재료를 제품 내에 통합시키기 위한 접착제 패턴을 갖는 재료로서,
    제1 표면 및 대향하는 제2 표면을 갖는 베이스 웹으로, 길이 방향 및 폭 방향을 가지는, 상기 베이스 웹; 및
    상기 베이스 웹의 제1 표면 상의 처리된 개별 구역들의 패턴을 포함하되, 상기 처리된 개별 구역들은 접착제 조성물로 형성되고, 상기 처리된 개별 구역들은 서로 평행하며 상기 베이스 웹의 길이 방향으로 연장되는 길이를 가지고, 각각의 처리된 개별 구역은 머리 부분 및 꼬리 부분을 가지고, 여기서, 선형 미터당 그램 단위로 측정될 때, 상기 접착제 조성물의 더 많은 양이 상기 꼬리 부분보다 상기 머리 부분에 존재하고;
    여기서 각각의 처리된 개별 구역의 길이는 80mm 미만인, 재료.
  2. 제1항에 있어서, 선형 미터당 그램 단위의 상기 접착제 조성물은, 선형 미터당 그램 단위로 상기 꼬리 부분에 함유된 접착제 조성물의 양보다 적어도 20% 큰 양으로 상기 머리 부분에 존재하는, 재료.
  3. 제1항에 있어서, 선형 미터당 그램 단위의 상기 접착제 조성물은, 선형 미터당 그램 단위로 상기 꼬리 부분에 함유된 접착제 조성물의 양보다 적어도 50% 큰 양으로 상기 머리 부분에 존재하는, 재료.
  4. 제1항에 있어서, 각각의 처리된 개별 구역의 머리 부분은 폭을 가지고, 여기서 상기 머리 부분의 최대 폭은 상기 꼬리 부분의 최대 폭보다 큰, 재료.
  5. 제4항에 있어서, 상기 머리 부분은 상기 꼬리 부분으로 이행되는 원형 또는 난형 형상을 가지되, 상기 꼬리 부분은 상기 머리 부분보다 균일한 폭을 가지는, 재료.
  6. 제1항에 있어서, 각각의 처리된 개별 구역의 머리 부분은 길이를 가지고, 여기서 각각의 처리된 개별 구역의 꼬리 부분은 길이를 가지고 여기서 상기 머리 부분의 길이 대 상기 꼬리 부분의 길이의 비는 1:5 내지 1:40인, 재료.
  7. 제1항에 있어서, 상기 재료는 2개 내지 30개의 처리된 개별 구역을 포함하는, 재료.
  8. 제1항에 있어서, 상기 재료는 3개 내지 12개의 처리된 개별 구역을 포함하는, 재료.
  9. 제1항에 있어서, 각각의 처리된 개별 구역의 길이는 60mm 미만인, 재료.
  10. 제1항에 있어서, 각각의 처리된 개별 구역의 길이는 45mm 미만인, 재료.
  11. 제1항에 있어서, 상기 접착제 조성물은 350μ℃?)의 온도에서 측정시 500cps 내지 20,000cps의 점도를 갖는, 재료.
  12. 제1항에 있어서, 상기 접착제 조성물은 고온 용융 접착제를 포함하는, 재료.
  13. 제12항에 있어서, 상기 고온 용융 접착제는 폴리올레핀 중합체 또는 스티렌 블록 중합체를 포함하는, 재료.
  14. 제1항에 있어서, 각각의 처리된 개별 구역의 꼬리 부분은 중간 섹션 및 상기 머리 부분의 반대쪽에 위치한 말단 섹션을 포함하되, 상기 중간 섹션은 상기 중간 섹션의 길이에 걸쳐 15% 이하만큼 가변되는 평량을 가지고, 상기 말단 섹션은 상기 중간 섹션에서 상기 머리 부분에 대향하는 말단 섹션을 향하는 방향을 따라 점진적으로 감소하는 평량을 가지는, 재료.
  15. 제1항에 있어서, 각각의 꼬리 부분에 함유된 접착제 조성물의 양과 비교하여 각각의 머리 부분에 함유된 접착제 조성물의 양의 중량비는 95:5 내지 5:95인, 재료.
  16. 제1항에 있어서, 각각의 꼬리 부분에 함유된 접착제 조성물의 양과 비교하여 각각의 머리 부분에 함유된 접착제 조성물의 양의 중량비는 90:10 내지 60:40인, 재료.
  17. 제1항에 있어서, 상기 베이스 웹은 부직포 웹을 포함하는, 재료.
  18. 제1항에 있어서, 상기 베이스 웹은 스펀본드 웹, 멜트블로운 웹, 코폼 웹, 수력엉킴 웹, 티슈 웹, 또는 이들의 적층체를 포함하는, 재료.
  19. 제1항에 있어서, 상기 베이스 웹은 제1 스펀본드 웹과 제2 스펀본드 웹 사이에 협지된 멜트블로운 웹을 함유하는 적층체를 포함하는, 재료.
  20. 제1항에 있어서, 상기 처리된 개별 구역들은 상기 베이스 웹의 기계 방향으로 연장되며, 상기 꼬리 부분은 상기 머리 부분으로부터 하류에 위치되는, 재료.
  21. 제1항에 있어서, 각각의 꼬리 부분에 함유된 선형 미터당 그램 단위의 접착제 조성물의 양과 비교하여 각각의 머리 부분에 함유된 선형 미터 당 그램 단위의 접착제 조성물의 양의 중량비는 1.5:1 내지 50:1인, 재료.
  22. 제1항에 정의된 재료를 함유하는 흡수 용품.
  23. 제22항에 있어서, 상기 흡수 용품은 기저귀를 포함하는, 흡수 용품.
  24. 재료를 제품 내에 통합시키기 위한 접착제 패턴을 갖는 재료를 생산하기 위한 공정으로,
    접착제 어플리케이터에 인접하여 베이스 웹을 운반하되, 상기 접착제 어플리케이터는 노즐을 포함하고, 상기 베이스 웹은 제1 표면 및 대향하는 제2 표면을 가지고, 상기 베이스 웹은 길이 방향 및 폭 방향을 가지는, 단계;
    상기 베이스 웹의 상기 제1 표면을 일정 기간 동안 상기 노즐과 접촉시키는 단계; 및
    상기 베이스 웹 상에 처리된 개별 구역들의 패턴을 적용하되, 상기 처리된 개별 구역들은 상기 베이스 웹의 제1 표면 상에 적용되고, 상기 처리된 개별 구역들은 접착제 조성물로 형성되고, 상기 처리된 개별 구역들은 서로 평행하며 상기 베이스 웹의 길이 방향으로 연장되는 길이를 가지고, 각각의 처리된 개별 구역은 머리 부분 및 꼬리 부분을 가지고, 여기서, 선형 미터당 그램 단위로 측정될 때, 상기 접착제 조성물의 더 많은 양이 상기 꼬리 부분보다 상기 머리 부분에 존재하고, 각각의 처리된 개별 구역의 길이는 80mm 미만인, 단계를 포함하는, 공정.
  25. 제24항에 있어서,
    웹 편향 장치로 상기 베이스 웹을 편향시켜서 상기 베이스 웹의 제1 표면이 상기 노즐과 접촉하게 하되, 상기 웹 편향 장치는 상기 웹 편향 장치의 웹 접촉 표면 상에서 상기 웹과 접촉하는, 단계를 더 포함하는, 공정.
  26. 제24항에 있어서, 상기 베이스 웹은 적어도 100m/분의 속도로 운반되는, 공정.
  27. 제24항에 있어서, 상기 베이스 웹은 각각의 접촉 기간 동안 4 밀리초 내지 1000 밀리초 동안 상기 노즐과 접촉하여 유지되는, 공정.
  28. 제24항에 있어서, 접착제는 상기 베이스 웹이 상기 노즐과 접촉하지 않는 기간 동안 상기 노즐을 통해 흐르고, 접촉 기간 동안 상기 베이스 웹에 의해 상기 노즐에서 닦아내질 때까지 상기 접착제가 상기 노즐에 접착되어 유지되는, 공정.
  29. 제28항에 있어서, 상기 접착제는 상기 베이스 웹이 상기 노즐과 접촉하지 않는 기간 동안만 상기 노즐을 통해 흐르는, 공정.
  30. 제25항에 있어서, 상기 웹 편향 장치는 편향 캠을 포함하는, 공정.
  31. 제25항에 있어서, 상기 베이스 웹의 장력은 상기 베이스 웹의 운반 속도보다 적어도 1% 큰 속도로 상기 웹 접촉 표면을 이동시킴으로써 상기 편향 기간 동안 증가되는, 공정.
  32. 제25항에 있어서, 상기 웹 편향 장치는 20mm 초과의 거리에서 상기 노즐로부터 하류에서 상기 베이스 웹과 접촉하는, 공정.
  33. 제25항에 있어서, 상기 베이스 웹이 상기 노즐의 출구 포트를 접촉하는 수평면 위로 편향될 때, 5°보다 큰 최대 출구 각도가 형성되는, 공정.
  34. 제24항의 공정에 의해 생산된 재료.
  35. 제34항에 정의된 재료를 함유하는 흡수 용품.
  36. 제35항에 있어서, 상기 흡수 용품은 기저귀를 포함하는, 흡수 용품.
  37. 제24항의 공정을 실행할 수 있는 시스템.
KR1020207000144A 2017-06-23 2017-06-23 이동중인 베이스 웹 상에 있는 접착제 패턴 KR102328514B1 (ko)

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