JP2005508454A - 強化不連続ポリマー領域を有する複合ウェブの製造方法 - Google Patents
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Abstract
複合ウェブ上または複合ウェブ内に位置する１以上の強化不連続ポリマー領域（１４）を有する基材（１０）を含む複合ウェブの製造方法を開示する。不連続ポリマー領域（１４）の溶融非エラストマー熱可塑性材料は転写ロール（３０）によって基材（１０）に対して押し付けられる。基材が多孔性、繊維性等である場合、非エラストマー熱可塑性組成物の一部は基材に浸透し得、および／または基材の繊維を封入し得る。
Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、強化不連続ポリマー領域を含む複合ウェブの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
使用の間に経験する力に耐性を有するように幾らかの強化を必要とするウェブから形成された物品の製造については、既知である。多くの場合、強化は、全ての基材またはウェブ上に単純に提供される。しかしながら、かかるアプローチは、ウェブの全表面上に、すなわち強化を必要としない領域にさえも剛性を加える可能性があるだけではなく、ウェブにコストや重量を追加する可能性がある。さらにまた、ウェブと同一の広がりを有する強化層は、その通気性を低下させることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これらの問題の幾つかを解決するために、強化を必要とする選択された領域において、強化材料のより小さい断片をウェブまたは基材に付着させることができる。しかしながら、かかる不連続断片の取扱いおよび付着は、処理量を潜在的に低下させること、廃棄物を生じること（不連続断片が確実に付着されていない場所において）、ウェブにおいて正確な位置決めまたは位置選定を必要とすること、接着剤または他の結合剤の使用を必要とすること等により問題となる可能性がある。また不連続断片が、刺激または不快感の原因である相対的な形状を提供することもある。強化断片は典型的に基材表面上に位置するため、刺激または不快感が悪化する可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、複合ウェブ上または複合ウェブ内に位置する１以上の強化不連続ポリマー領域を有する基材を含む複合ウェブの製造方法を提供する。
【０００５】
本発明の方法の１つの利点は、１以上の不連続ポリマー領域を基材の主面上に転写させる能力であり、ここでは、転写ロールによって、不連続ポリマー領域の熱可塑性材料を基材に対して押し付けることができる。基材が多孔性、繊維性等である場合、圧力によって、熱可塑性組成物の一部を基材に浸透させ、および／または熱可塑性組成物の一部で基材の繊維を封入させることにより、基材への不連続ポリマー領域の付着を増強することができる。
【０００６】
もう１つの利点は、不連続ポリマー領域の形状、間隔および体積を制御する能力である。系のライン速度に関係なく、これらのパラメーター（形状、間隔および体積）を固定することができるので、これは特に有利であろう。
【０００７】
本発明のもう１つの利点は、本発明に従って強化不連続ポリマー領域の形成を改善することができる複合性の窪み、およびそれらの使用において見出されるであろう。複合性の窪みは、例えば、様々な厚さを有する不連続ポリマー領域の転写と同様に、基材上への相対的に大きい不連続ポリマー領域の転写を改善することができる。
【０００８】
本発明の方法のもう１つの利点は、基材の長さに対して延在する（この間、基材の幅上には形成されず、すなわち、不連続ポリマー領域は基材の主面と同一の広がりを有さない）１以上の不連続ポリマー領域を提供する能力である。
【０００９】
本発明の方法のもう１つの利点は、他の不連続ポリマー領域が異なる熱可塑性組成物から形成される間、幾つかの不連続ポリマー領域が１つの熱可塑性組成物から形成されることができるように、基材の幅を横切って異なる熱可塑性組成物を提供する能力である。
【００１０】
なお、本発明の方法のもう１つの利点は、基材の両主面上で１以上の不連続ポリマー領域を提供する能力である。所望である場合、反対側の主面上の不連続ポリマー領域は、同一または異なる特徴により形成されてよい。
【００１１】
１つの態様において、本発明は、その中に形成された１以上の窪みを含む外面を有する転写ロールを提供する工程において、前記１以上の窪みが、複数の小室により形成された複合性の窪みを含む少なくとも１つの窪みを含む工程と、溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面上に送達する工程とを含む、複合ウェブの製造方法を提供する。この方法は、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面から拭き取る工程において、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の一部が前記１以上の窪みに入り、そしてさらに、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面から拭き取った後には、前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の前記一部が前記１以上の窪み中に残る工程と、基材の第１の主面を前記転写ロールの前記外面および前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物と接触させ、続いて前記基材を前記転写ロールから分離することにより、前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の少なくとも一部を前記基材の前記第１の主面に転写させる工程において、前記基材を前記転写ロールから分離した後、前記非エラストマー熱可塑性組成物から形成される１以上の不連続ポリマー領域が前記基材の第１の主面上に位置する工程とをさらに含む。
【００１２】
もう１つの態様において、本発明は、その中に形成された１以上の窪みを含む外面を有する転写ロールを提供する工程において、前記１以上の窪みが、複数の重なり合っている小室により形成された複合性の窪みを含む少なくとも１つの窪みを含む工程と、溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面上に送達する工程とを含む、複合ウェブの製造方法を提供する。またこの方法は、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面から拭き取る工程において、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の一部が前記１以上の窪みに入り、そしてさらに、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面から拭き取った後には、前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の前記一部が前記１以上の窪み中に残る工程と、前記１以上の窪み中に基材の第１の主面の一部を押し入れる工程において、前記第１の主面が、繊維を含む多孔性表面を含み、かつ前記１以上の窪み中の前記非エラストマー熱可塑性組成物の一部が前記多孔性表面に浸透し、かつなおさらに、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物が前記繊維の少なくとも幾つかの少なくとも一部を封入する工程とを含む。この方法は、前記基材を前記転写ロールから分離する工程において、前記基材を前記転写ロールから分離した後、前記非エラストマー熱可塑性組成物から形成される１以上の不連続ポリマー領域が前記基材の第１の主面上に位置する工程をさらに含む。
【００１３】
もう１つの態様において、本発明は、その中に形成された１以上の窪みを有する外面を有する転写ロールを提供する工程と、溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面上に送達する工程とを含む、複合ウェブの製造方法を提供する。この方法は、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面から拭き取る工程において、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の一部が前記１以上の窪みに入り、そしてさらに、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面から拭き取った後には、前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の前記一部が前記１以上の窪み中に残る工程と、第１の基材の第１の主面を前記転写ロールの前記外面および前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物と接触させ、続いて前記第１の基材を前記転写ロールから分離することにより、前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の少なくとも一部を前記第１の基材の前記第１の主面に転写させる工程において、前記第１の基材を前記転写ロールから分離した後、前記非エラストマー熱可塑性組成物から形成される１以上の不連続ポリマー領域が前記第１の基材の第１の主面上に位置する工程とをさらに含む。またこの方法は、第２の基材を前記第１の基材の第１の主面に積層する工程において、前記第２の基材を前記第１の基材に積層した後、前記第１の基材上の前記１以上の不連続ポリマー領域が前記第１の基材と前記第２の基材との間に位置する工程を含む。
【００１４】
もう１つの態様において、本発明は、その中に形成された１以上の窪みを有する外面を有する転写ロールを提供する工程と、溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面上に送達する工程と含む、複合ウェブの製造方法を提供する。この方法は、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面から拭き取る工程において、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の一部が前記１以上の窪みに入り、そしてさらに、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面から拭き取った後には、前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の前記一部が前記１以上の窪み中に残る工程を含む。またこの方法は、第１の基材の第１の主面を前記転写ロールの前記外面および前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物と接触させ、続いて前記第１の基材を前記転写ロールから分離することにより、前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の少なくとも一部を前記第１の基材の前記第１の主面に転写させる工程において、前記第１の基材を前記転写ロールから分離した後、前記非エラストマー熱可塑性組成物から形成される１以上の不連続ポリマー領域が前記第１の基材の第１の主面上に位置する工程を含む。この方法は、第２の基材を前記第１の基材の第２の主面に積層する工程において、前記第１の基材の前記第２の主面が、前記第１の基材の前記第１の主面から前記第１の基材の反対側に位置し、前記第１の基材上の前記１以上の不連続ポリマー領域が前記第１の基材において暴露される工程をさらに含む。
【００１５】
もう１つの態様において、本発明は、外面を有するロールと、前記ロールの前記外面に形成された１以上の窪みとを含む、溶融熱可塑性組成物を基材へと転写させるための転写ロールデバイスであって、前記１以上の窪みのそれぞれの窪みが、複数の小室により形成された複合性の窪みであるデバイスを提供する。
【００１６】
以下に、本発明の様々な実例となる実施形態と関連して、本発明による方法のこれらおよび他の特徴ならびに利点を記載する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
上記の通り、本発明は、表面上または複合ウェブ内に位置する強化不連続ポリマー領域を有する基材を含む複合ウェブを製造するための方法および系を提供する。ここで、本発明の方法に従って製造することができる複合ウェブの様々な実施形態を説明するために、様々な異なる構造を記載する。これらの実例となる構造は、本発明の方法を限定するものとみなされるべきではない。本発明の方法は、請求項によってのみ限定される。
【００１８】
図１は、本発明に従って製造された１つの複合ウェブの一部の断面図である。複合ウェブは、第１の主面１８および第２の主面１９を有する基材１０を含む。１以上の強化不連続ポリマー領域１４は、基材１０の第１の主面１８に位置し、例えば、図７〜１２に描写される通り、基材は、１より多い強化不連続ポリマー領域を含んでもよいことは理解される。
【００１９】
本発明に従って製造された複合ウェブの強化不連続ポリマー領域１４が、それぞれ基材１０の表面１８上で様々な厚さまたは高さを含むことが好ましい。強化不連続ポリマー領域１４の端部１５近位では、より薄い不連続ポリマー領域の形態で、厚さの変化が提供されることが特に好ましいであろう。
【００２０】
強化不連続ポリマー領域１４のより厚い中心部と、より薄い端部１５との組み合わせによって、利点を提供することができる。より薄い端部１５は、より可撓性またはより柔軟性であってよく、不連続ポリマー領域を含む複合ウェブが、おむつ、外科用ガウン等のような衣類に組み入れられる場合、快適さを増強することができる。同時に、強化不連続ポリマー領域１４のより厚い中心部は、不連続ポリマー領域に所望のレベルの剛性を提供することができる。
【００２１】
強化不連続ポリマー領域１４は、それらが配置される基材１０の表面１８の所望の部分をいずれも被覆することができるが、不連続ポリマー領域１４が基材１０の全表面を被覆しないであろうことは理解される。不連続ポリマー領域が占める表面域のパーセンテージにおける幾らかの変化は、例えば、１９９９年２月２５日出願の、不連続ステム領域を有するウェブ（ＷＥＢ ＨＡＶＩＮＧ ＤＩＳＣＲＥＴＥ ＳＴＥＭ ＲＥＧＩＯＮＳ）と題された係属中の米国特許出願第０９／２５７，４４７号（国際公開第００／５０２２９号パンフレットとして公開）に記載された通りであってよい。
【００２２】
さらに、不連続ポリマー領域１４は互いに分離して描写されているが、本発明の系および方法により製造された幾つかの複合ウェブが、不連続ポリマー領域を形成するために使用される熱可塑性組成物の相対的に薄いスキン層を含んでよいことが理解されるべきである。かかるスキン層は、幾つかの例において、複合ウェブ上の不連続ポリマー領域の幾つか、または全てを連結してもよい。しかしながら、いずれにしても、スキン層中のポリマー材料の量は、より厚い不連続ポリマー領域の外側の基材の有意な強化を提供するためには不十分である。
【００２３】
本発明の複合ウェブと組み合わせて用いられる基材は様々な構造を有していてよい。例えば、基材は織材料、不織材料、編材料、紙、フィルムまたはニップ点を通して供給できるその他連続媒体であってもよい。基材は、伸展性、弾性、可撓性、馴染み易さ、通気性、多孔性および剛性のような様々な特性を有している。さらに、基材は、平面シート構成ではなく、プリーツや波形を有していたり、その他変形されていてもよい。
【００２４】
場合によっては、基材はあるレベルの伸展性を示し、また場合によっては弾性も示す。好ましい伸展性ウェブの初期降伏引張り力は少なくとも約５０ｇｍ／ｃｍ、好ましくは少なくとも約１００ｇｍ／ｃｍである。さらに、伸展性ウェブは伸展性の不織ウェブであるのが好ましい。
【００２５】
本発明に用いてよい不織ウェブを作成するのに好適なプロセスは、エアレイング、スパンボンド、スパンレース、ボンドメルトブローンウェブおよびボンドカードウェブ形成プロセスが挙げられるがこれらに限られるものではない。スパンボンド不織ウェブは、紡糸口金において一連の微細ダイオリフィスから溶融熱可塑材をフィラメントとして押出すことにより作成される。押出されたフィラメントの直径は、例えば、非エダクティブまたはエダクティブ流体延伸または、米国特許第４，３４０，５６３号（アペルら（Ａｐｐｅｌ ｅｔ ａｌ．）、同第３，６９２，６１８号（ドルシュナーら（Ｄｏｒｓｃｈｎｅｒ ｅｔ ａｌ．）、同第３，３３８，９９２号および同第３，３４１，３９４号（キンレー（Ｋｉｎｎｅｙ））、同第３，２７６，９４４号（レヴィ（Ｌｅｖｙ））、同第３，５０２，５３８号（パターソン（Ｐｅｔｅｒｓｏｎ））、同第３，５０２，７６３号（ハートマン（Ｈａｒｔｍａｎ））および同第３，５４２，６１５号（ドボら（Ｄｏｂｏ ｅｔ ａｌ．））に記載されているようなその他の公知のスパンボンド機構により張力をかけると即時に減少する。スパンボンドウェブは好ましくはボンド（ポイントまたは連続ボンディング）される。
【００２６】
不織ウェブ層もまたボンドカードウェブから作成してもよい。カードウェブは、分離ステープル繊維から作成され、繊維は結合またはカーディングユニットに送られ、そこで分離され、機械方向にステープル繊維が位置合わせされて、略機械方向配向の繊維状不織ウェブが形成される。しかしながら、ランドマイザーを用いてこの機械方向配向を減じることができる。
【００２７】
カードウェブを形成すると、いくつかあるボンディング方法のうち１つ以上によりボンドされて、好適な引張特性が与えられる。あるボンディング方法は、パウダーボンディングであり、粉末状接着剤がウェブに分散されて、通常は、ウェブおよび接着剤をホットエアで加熱することにより、活性化される。他のボンディング方法は、パターンボンディングであり、加熱されたカレンダーロールまたは超音波ボンディング装置を用いて、通常は、局所ボンドパターンで繊維をボンドする。ただし、所望であれば、ウェブはその全表面を跨ぐようにしてボンドすることもできる。通常、併せてボンドされるウェブの繊維が多ければ多いほど、不織ウェブの引張特性が大きくなる。
【００２８】
エアレイングは、本発明に有用な繊維状不織ウェブを作成することのできる他のプロセスである。エアレイングプロセスにおいて、約６〜約１９ミリメートルの長さを有する小さな繊維の束が分離され、給気においてエントレインされ、多くの場合補助として真空にしながら、形成スクリーンに堆積させる。不規則に堆積された繊維を、例えば、ホットエアまたはスプレー接着剤を用いて互いにボンドする。
【００２９】
溶融ブローン不織ウェブは、マルチダイオリフィスから熱可塑性ポリマーを押出すことにより形成される。ポリマー溶融流れは、ポリマーがダイオリフィスから排出される場所で直ちにダイの二面に沿って高速ホットエアまたは蒸気により即時に減衰される。得られる繊維は、収集面で収集される前に、得られる乱気流の中で、合着ウェブへと交絡する。通常、十分な完全性と強度を本発明において与えるために、溶融ブローンウェブは、上述したエアボンディング、熱または超音波ボンディング等により更にボンドされなければならない。
【００３０】
ウェブは、国際公開第９６／１０４８１号パンフレット（アブートら（Ａｂｕｔｏ ｅｔ ａｌ．）に開示されているようなスキップスリット加工により伸展性を与えることができる。弾性、伸展性ウェブが望ましい場合には、スリットは不連続であり、通常、ウェブに弾性構成要素を取り付ける前に切断される。これより困難であるが、非弾性ウェブを弾性ウェブに積層した後、非弾性ウェブ層にスリットを作成することも可能である。非弾性ウェブのスリットの少なくとも一部は、弾性ウェブ層の伸展性または弾性の意図する方向（少なくとも第１の方向）に対して略垂直（または実質的に垂直なベクトルを有する）ものとする。略垂直とは、選択したスリットの縦軸と伸展方向間の角度が６０〜１２０度であることを意味する。全体の積層体が弾性となるように、記載したスリットの十分数が略垂直である。弾性積層体を少なくとも２つの異なる方向に弾性としたいときに、２つの方向にスリットを入れると有利である。
【００３１】
本発明で用いる不織ウェブはまた、米国特許第４，９６５，１２２号、同第４，９８１，７４７号、同第５，１１４，７８１号、同第５，１１６，６６２号および同第５，２２６，９９２号（全てモーマン（Ｍｏｒｍａｎ））に記載されているようなネックのある、または可逆的にネックのある不織ウェブとすることもできる。これらの実施形態において、不織ウェブは、伸展性の所望の方向に対して垂直な方向に延ばす。不織ウェブをこの伸び条件に設定すると、伸展方向に伸張および回復特性を有する。
【００３２】
本発明に用いる基材は、基材の主面の片側または両側にある程度の多孔性を示すのが好ましく、溶融熱可塑性組成物を基材の主面の片側に与えると、溶融熱可塑性組成物が基材の多孔性表面の一部に浸透し、かつ／またはこれを封入するにつれて、溶融熱可塑性組成物と基材の間にメカニカルボンドが形成される。本発明で用いる「多孔性」という用語には、形成されたボイドを含む構造と、繊維の間隙へ溶融熱可塑性組成物の浸透を可能とする多数の繊維（例えば、織、不織、編等）から形成された構成の両方が含まれる。多孔性表面に繊維が含まれる場合には、熱可塑性組成物は、基材表面に繊維または繊維の部分を封入するのが好ましい。
【００３３】
溶融熱可塑性組成物が適用される適切な基材を選択する時に、基材中の材料の種類および構造が考慮されるべきである。一般的に、かかる材料は、熱可塑性組成物を基材へ転写させる工程間に経験する温度および圧力下で、溶融しないか、軟化しないか、または他の分解を生じない種類および構造である。例えば、プロセス間に基材が崩壊しないように、基材は十分な内部強度を有するべきである。好ましくは、基材は、それを転写ロールから完全に除去するための転写ロール温度で、縦方向において十分な強度を有する。
【００３４】
本明細書において「繊維」という用語には、不定の長さ（例えば、フィラメント）および不連続な長さ、例えば、ステープル繊維が含まれる。本発明で用いる繊維は多成分繊維であってもよい。「多成分繊維」という用語は、ドメインが分散、ランダムまたは非構造化となる傾向にあるブレンドに対して、繊維断面において、少なくとも２つの別個の長手方向に共延伸した構造化ポリマードメインを有する繊維のことを指す。別個のドメインはこのように、異なるポリマー部類（例えば、ナイロンとポリプロピレン）または同じポリマー部類（例えば、ナイロン）だがそれらの特性または特徴が異なるものから形成される。「多成分繊維」という用語には、同心および偏心シース−コア繊維構造、対称および非対称並列繊維構造、海島繊維構造、パイくさび繊維構造およびこれらの構造の中空繊維が含まれるがこれらに限られるものではない。
【００３５】
本発明の方法に従って製造された物品の様々な断面図において描写される基材は単層構造として説明されているが、基材が単層構造であっても多層構造であってもよいことは理解されるべきである。多層構造が使用される場合、様々な層が同一または異なる特性、構造等を有してよいことは理解されるべきである。これらの変化の幾つかは、例えば、１９９９年２月２５日出願の、不連続ステム領域を有するウェブ（ＷＥＢ ＨＡＶＩＮＧ ＤＩＳＣＲＥＴＥ ＳＴＥＭ ＲＥＧＩＯＮＳ）と題された係属中の米国特許出願第０９／２５７，４４７号（国際公開第００／５０２２９号パンフレットとして公開）に記載された通りであってよい。
【００３６】
不連続ポリマー領域１４は、多種多様の異なる非エラストマー熱可塑性ポリマー材料から形成されてよい。本発明と関連して使用される場合、「熱可塑性物質」（およびその変形）は、熱に暴露された時に軟化し、かつ室温まで冷却された時に最初の状態または最初の状態に近い状態に戻るポリマーまたはポリマー組成物を意味する。本発明の方法と関連して使用される熱可塑性組成物は、以下に記載の通り、ポリマー転写ロール中に形成された窪み中に流動することが可能であるか、または入ることが可能でなければならない。
【００３７】
適切な熱可塑性組成物は、溶融プロセス可能であるものである。かかるポリマーは、窪みを少なくとも部分的に充填するために十分に流動するものであるが、それでも溶融プロセスの間に著しく分解することはない。多種多様な熱可塑性組成物は、窪みの幾何学および加工条件次第で、本発明の方法における使用のために適切な溶融特性および流動特性を有する。基材への熱可塑性組成物の転写が望まれるまで、熱可塑性組成物のいずれもの粘弾性回復特性が、窪みの壁からそれらを著しく引き出させないように、溶融プロセス可能な材料および加工条件が選択されることがさらに好ましい。
【００３８】
本発明と関連して使用してよい非エラストマー熱可塑性組成物のいくつかの例としては、限定されないが、ポリウレタン、ポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン等）、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリメタクリレート、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレンビニルアルコールコポリマー、ポリ塩化ビニル、アクリレート変性エチレン酢酸ビニルポリマー、エチレンアクリル酸コポリマー、ナイロン、フルオロカーボン等が挙げられる。
【００３９】
非エラストマー熱可塑性ポリマーは、溶融し、そして冷却時に最初の状態または最初の状態に近い状態に戻り、かつ周囲条件（例えば室温および圧力）でエラストマー特性を示さないものである。本発明と関連して使用される場合、「非エラストマー」は、伸長後に材料が最初の形状に実質的に戻らないことを意味する。さらに、非エラストマー材料は、変形および緩和に続く永久歪みを好ましく保持し、そして永久歪みは、中等度の伸びにおける最初の長さの好ましくは少なくとも約２０％以上、より好ましくは少なくとも約３０％以上、例えば約５０％である（破砕または他の破損なしで５０％まで伸展することができる材料に関して）。
【００４０】
また所望の効果のために、本発明と関連して使用される非エラストマー熱可塑性組成物を様々な添加剤と組み合わせることもできる。これらとしては、例えば、充填材、粘度低化剤、可塑剤、粘着付与剤、着色料（例えば、染料または顔料）、酸化防止剤、静電防止剤、結合助剤、抗ブロック剤、スリップ剤、安定化剤（例えば、熱のおよび紫外線）、発泡剤、ミクロスフェア、ガラスバブル、強化繊維（例えば、マイクロ繊維）、内部リリース剤、熱伝導性粒子、導電性粒子等が挙げられる。熱可塑性組成物において有用となり得るかかる材料の量は、かかる材料の加工および使用の当業者によって容易に決定することができる。
【００４１】
図２は、図１に描写された基材１０上に強化不連続ポリマー領域１４を沈着するために使用することができる転写ロールの外面の一部の平面図である。外面３２の描写部分は、その中に形成された窪み３４を含む。図２は、転写ロールの表面３２上に散在する多くのより小さい窪み３８も描写する。窪み体積と同様にフットプリント（下記参照）に関して両方とも、窪み３８はそれぞれ、より大きい窪み３４より小さい。また、転写ロールの使用間に、下記の図７〜９と関連して説明されるような様々な目的を提供する窪み３８によって形成された、より小さい不連続ポリマー領域により、より小さい窪み３８を溶融熱可塑性組成物で充填することもできる。
【００４２】
窪み３４は、好ましくは、いずれかの適切な技術、例えば、機械加工、エッチング、レーザー除去等によって表面３２において形成された複合性の小室３４ａ、３４ｂ、３４ｃおよび３４ｄである。図３Ａ〜３Ｃは、図２に示されるような、転写ロール３０中の複合性の窪み３４を製造するために使用することができる工程の１組を描写する。図３Ａ〜３Ｃの視点は、図２の線３−３に沿って取られており、その結果として、図２に示される最小の小室３４ｄが含まれない。
【００４３】
さらに、本発明のより良好な理解のために、それぞれの小室の完全な輪郭を図２に描写するが、それぞれの小室の一部は、仕上げられた複合性の窪み３４において実際に見えなくてもよいことは理解されるだろう。加えて、描写された複合性の窪み３４は、複数の円形の小室３４ａ〜３４ｄから製造されている。しかしながら、本発明による複合性の窪みが、いずれかの選択された形状、例えば、楕円形、正方形、三角形等を有する小室から製造されてもよいことは、理解されるべきである。さらに、本発明の複合性の窪みは、様々な形状および／または大きさを有する小室から構成されてよい。
【００４４】
描写された複合性の窪み３４において、小室３４ａは最大直径を有し、そして表面３２中に最大の深さまで形成される。さらに、図３Ａに示されるように、小室３４ａは最初に形成されてよい。あるいは、より小さい小室が最初に形成され、その後により大きい小室が形成されてよい。図３Ｂに描写されるように、次に小室３４ｂが形成されてよい。描写された実施形態において、小室３４ｂは、転写ロール３０において小室３４ａより浅い深さまで形成される。より小さい小室３４ｂの全輪郭が転写ロール３０中に実際に形成されないように、小室３４ｂが、より大きい小室３４ａに重なっていることが確かめられる。
【００４５】
図３Ｃに描写される最終工程は、中央の小室３４ａから、小室３４ｂよりさらに外側のより小さい小室３４ｃの形成である。描写された実施形態において、これらの外側の小室３４ｃは小室３４ｂより浅い深さまで形成されており、例えば図１に示されるように、それによって強化不連続ポリマー領域の端部における一般的な薄化に寄与する。
【００４６】
いずれかの理論に拘束されることは望まれないが、窪み３４の複合構造中の様々な小室の間の境界に形成された特徴（例えば、端部、隆起部等）が、以下で説明されるような転写プロセスの間に溶融熱可塑性組成物を保持する能力を増加させることが仮定される。
【００４７】
本発明と関連して使用される転写ロール上の窪みは、形成ツールの外面上のそれらのフットプリントが占める面積、フットプリントの最大窪み（ロール表面上のいずれもの方向における）、窪みの体積、フットプリントの形状等に関して特徴づけることができる。
【００４８】
窪みのフットプリントが占める面積に関して特徴づける場合、窪み３４は、それぞれ約４平方ミリメートル（ｍｍ2）以上の面積を有するフットプリントを有してよい。他の条件においては、窪み３４は、それぞれ約８ｍｍ2以上の面積を有するフットプリントを有してよい。
【００４９】
窪みを特徴づけるもう１つの様式は、転写ロール３０の表面３２で測定されるような最大フットプリント寸法に関してである。フットプリントの最大フットプリント寸法に関して特徴づける場合、それは、窪みが約２ｍｍ以上、ある例においては約５ｍｍ以上の最大フットプリント寸法を有することである。
【００５０】
本発明と関連して使用される窪みを特徴づける、さらにもう１つの様式は、窪み体積に関してである。例えば、窪みは、少なくとも約３立方ミリメートル（ｍｍ3）以上の窪み体積、あるいは約５立方ミリメートル以上の窪み体積を有してよい。転写プロセス間に少なくとも幾らかの溶融熱可塑性組成物が窪み内に保持され得るため、すなわち、窪み内の熱可塑性組成物の保持を補うために、窪みによって形成される不連続ポリマー領域の好ましい体積に関連して、窪み体積が好ましく特大化され得るため、体積は重要であり得る。
【００５１】
転写ロール３０上の窪み３４の配向は、様々な要因に基づいて選択されてよい。延長された窪み３４は、縦方向（すなわち、基材の移動方向）、横方向（すなわち、基材の移動方向に対して横断）、または縦方向と横方向との間のいずれかの他の配向に整列されてよい。
【００５２】
図４および５は、本発明の方法と関連する、基材上の強化不連続ポリマー領域を提供するために使用される転写ツールにおいて形成された窪みの形状のさらにもう１つの変形を描写する。窪み１３４は、円形の谷形状で転写ツールの表面１３２に位置し、島状構造１３３は、外面１３２において形成される窪み１３４の中央に位置する。
【００５３】
図４に描写されるもののような島状構造を含む窪みを使用して、基材の一部がポリマーの周囲環内で暴露される基材上に強化不連続ポリマー領域を提供することができる。得られる構造は、例えば、基材上で形成されたボタン穴、スロット、穿孔または他の開口部の領域において基材を強化するために使用されてよい。また、類似構造に関する他の用途も想定してよい。
【００５４】
窪み１３４の中央に形成された島状構造１３３は、好ましくは窪み１３４を囲む転写ロールの外面１３２と同じ高さである。窪み１３４には、その中に形成された単一の島状構造１３３のみ描写されているが、本発明の方法と関連して使用される窪みは、所望であればそれぞれの窪み内に位置する２以上の島状構造を含んでもよい。さらにまた、島状構造の形状および周囲の窪みは異なっていてもよく、例えば、円形の最外周辺部を有する窪みは、異なる形状を有する島状構造と一対になってもよい。もう１つの変形において、図４に描写されるように、島状構造は窪み内の中心に位置しなくてもよい。
【００５５】
図５に描写されるもう１つの変形は、窪み１３４の深さの変形であり、窪みは島状構造近位で最も深くなり、窪み１３４の最外周辺部ではより浅い深さまで上昇する。かかる構造は、図１と関連して上述されたように、ポリマー領域の薄化のため、より可撓性な端部を有する強化不連続ポリマー領域を提供することができる。さらに、図２の窪み３４と同様に、窪み１３４は複合構造を有するようには描写されていないが、島状構造１３３を含む窪み１３４は、複数の小室の複合性の窪みとして有利に形成されてもよい。
【００５６】
図６は、転写ツールの表面２３２に形成されたもう１つの窪み２３４を描写しており、また窪み２３４は、図４および５の窪み１３４と同様の様式の島状構造２３３を含む。窪み１３４とは異なり、窪み２３４は一般的に楕円形の形状に延長され、ボタン穴または類似構造の形成により寄与し得る。再び、図２の窪み３４と同様に、窪み２３４は複合構造を有するようには描写されていないが、複数の小室の複合性の窪みとして有利に形成されてもよい。
【００５７】
図７および８は、本発明の方法によって製造される複合ウェブのさらにもう１つの変形を描写する。図７の複合ウェブは、積層基材３１０を形成するために第２の基材３１０ｂに積層された第１の基材３１０ａを含む積層構造である。多くの不連続ポリマー領域３１４は、２つの基材３１０ａと３１０ｂとの間に位置する。より大きい不連続ポリマー領域３１４の間に位置するように、多くのより小さい不連続ポリマー領域３８０が描写される。より小さい不連続ポリマー領域３８０は任意であり、すなわち、それらは、より大きい不連続ポリマー領域３１４に加えて必要でなくてもよい。これらのより小さい特徴は、より大きい不連続ポリマー領域３１４の間で、２つの基材３１０ａおよび３１０ｂを一緒に付着するために有益となり得る。
【００５８】
いくつかの例において、反対側の基材上で相対する不連続ポリマー領域と、または反対側の基材自体と、ポリマー領域３１４および３８０が結合できるように、まだいくらか溶融した状態で積層化が実行される場合、単独で不連続ポリマー領域３１４および３８０を使用して、２つの基材３１０ａおよび３１０ｂの付着を達成することができる。この構造の１つの利点は、追加の材料および／またはプロセス工程を必要とせずに積層化を達成できるということである。あるいは、基材３１０ａと３１０ｂとの間の積層化は、当業者に既知の様々な技術および／または技術、例えば、熱ボンド、接着剤、樹脂、結合フィルム／ウェブ等によって促進されてよい。例えば、米国特許第２，７８７，２４４号（ヒッキン（Ｈｉｃｋｉｎ））；同第３，６９４，８６７号（スタンプ（Ｓｔｕｍｐｆ））；同第４，９０６，４９２号（グロシェンズ（Ｇｒｏｓｈｅｎｓ））；同第５，６８５，７５８号（ポール（Ｐａｕｌ）ら）；および同第６，０９３，６６５号（（サヨビッツ（Ｓａｙｏｖｉｔｚ）ら）を参照のこと。
【００５９】
図７の積層構造は、複合ウェブの両側で、例えば、布のような、またはより柔軟性の感触または外観、浸透性、多孔性等を提供するために有用であり得る。これは、不連続ポリマー領域が複合ウェブの暴露表面上に位置する複合ウェブとは対照的である。また、複合ウェブ構造の反対側で異なる特性を提供するために、図７に示されるもののような積層複合ウェブ構造を使用することもできる。例えば、多孔性または他の特性は、異なる基材３１０ａと３１０ｂとの間で異なってもよい。
【００６０】
図８は、図の両側に位置する矢印の方向で作用する力による、基材３１０ａと３１０ｂとの積層化を描写する。図８に描写される１つの態様は、図７で描写されるような複合ウェブの不連続ポリマー領域３１４を形成するための、基材３１０ａ上の不連続ポリマー領域３１４ａと、基材３１０ｂの反対面上に位置する不連続ポリマー領域３１４ｂとの組み合わせである。
【００６１】
図８に描写されるもう１つの態様は、図７に示されるより小さいポリマー領域３８０を、基材３１０ａ上のポリマー領域３８０ａと基材３１０ｂ上のポリマー領域３８０ｂとの組み合わせから構成することができるということである。他の例において、より小さいポリマー領域は基材３１０ａまたは３１０ｂの一方のみに位置し、そして積層化の間、反対側の基材と直接的に好ましく結合する。同様に、いくつかの例において、反対側の基材に付着される前に基材３１０ａまたは３１０ｂの一方だけにポリマーを沈着させることによって、より大きい不連続ポリマー領域３１４を形成してもよい。
【００６２】
図７および８に示される複合ウェブの積層構造のもう１つの潜在的な利点は、２つの別々のポリマー領域３１４ａおよび３１４ｂを一緒に積層化することによって形成される強化不連続ポリマー領域３１４が、本発明の方法を使用して単一の強化不連続ポリマー領域として有効に沈着できる場合よりも、より多くのポリマーを含む組み合わせられた強化不連続ポリマー領域３１４を提供することができるということである。その追加ポリマーは、より硬質で、より厚い、または他の有利な特徴を有する強化不連続ポリマー領域を提供することができる。
【００６３】
図９は、図７に描写される複合ウェブを形成するために使用することができる複合ウェブの平面図であり、図７および８の積層構造を提供するために、折り線３０２に沿って単一基材３１０の２つの部分３１０ａおよび３１０ｂを折ることができる。あるいは、例えば図８に示されるように、積層化の前に基材３１０ａおよび３１０ｂは互いに別々であってもよい。基材３１０が折り線３０２に沿って折られる時、基材３１０は、組み合わせられる部分３１０ａおよび３１０ｂ上で対立する強化不連続ポリマー領域３１４ａおよび３１４ｂを含む。
【００６４】
また、基材３１０が折り線３０２に沿って折られる時、基材３１０は、組み合わせられる部分３１０ａおよび３１０ｂ上で多くの対立するより小さい不連続ポリマー領域３８０ａおよび３８０ｂを含む。さらに基材３１０は、折り線３０２の反対側において、いずれかの類似の沈着物と対立しない幾つかのより小さい不連続ポリマー領域３８０ａおよび３８０ｂを含む。
【００６５】
不連続ポリマー領域３１４ａおよび３１４ｂは、（ｘおよびｙ方向において）規則的な繰返しパターンで基材３１０の表面上に均等な間隔で示されるが、所望であれば、強化不連続ポリマー領域３１４ａと３１４ｂとの間の間隔は不均等であってもよいことは理解されるべきである。さらに、強化不連続ポリマー領域が配列されるパターンは、不規則および／または非繰返しであってもよい。
【００６６】
他の変形においては、本発明に従って製造される複合ウェブの一部は、図９に描写されるように均等な間隔で不連続なポリマー領域を含んでよく、一方、同一複合ウェブの他の部分は、いずれかの不連続ポリマー領域を含まなくてもよい。さらにもう１つの代替においては、本発明に従って製造される複合ウェブの一部は、図９に示されるように均等な間隔で不連続ポリマー領域を含んでよく、一方、同一複合ウェブの他の部分は、不均等および／または非繰返しパターンで配列される不連続ポリマー領域を含んでよい。さらに、本発明に従って製造される複合ウェブの異なる部分は、互いに異なる繰返しパターンで、両方とも均等な間隔の不連続ポリマー領域の異なる組を含んでもよい。
【００６７】
不連続ポリマー領域を、いずれかの所望の形状、例えば、正方形、長方形、六角形等でも提供することができるだろう。形状は、認識される幾何学形状であってもなくてもよいが、不規則な周辺部によってランダムに形成されてもよい。加えて、形状は、必ずしも固体形態ではなくてもよく、熱可塑性組成物がいずれも転写されない形状内で形成される島状構造を含んでもよい。さらにもう１つの代替においては、幾つかのまたは全ての不連続ポリマー領域が、印、すなわち、文字、数字または他の図式記号の形状であってもよい。
【００６８】
図１０は、本発明に従って製造される複合ウェブのさらにもう１つの実施形態を図示する。複合ウェブは、対立する主面４１８および４１９を有する基材４１０を含む。図１０に図示される１つの特徴は、それぞれ、対立する主面４１８および４１９上に位置する強化不連続ポリマー領域の二面特徴である。強化不連続ポリマー領域４１４は主面４１８上で提供され、強化不連続ポリマー領域４２４は反対側の主面４１９上に提供される。不連続ポリマー領域４１４および不連続ポリマー領域４２４は両方とも、複合ウェブの反対側で暴露される。
【００６９】
反対側の主面上の不連続ポリマー領域は、基材４１０を通して位置決めされるように描写される。言い換えると、不連続ポリマー領域４１４は、基材４１０の反対側で不連続ポリマー領域４２４と配列される。さらに、不連続ポリマー領域４１４は、基材４１０の反対側に位置する不連続ポリマー領域４２４と実質的に同じ大きさであるように描写される。しかしながら、両主面上で不連続ポリマー領域を有する複合ウェブが所望である場合、図１０に示されるように、反対側の表面上の不連続ポリマー領域が同一の大きさであってもなくてもよいことが理解されるべきである。また図１０に示されるように、不連続ポリマー領域が、基材４１０を通して互いに位置決めされてもされなくてもよいことは理解されるべきである。
【００７０】
強化不連続ポリマー領域４１４および４２４は、基材４１０上でグロメット構造を形成するものとして想定されてもよい。結果として、図１０に示されるように、基材４１０を通して任意の開口部４０４を提供することが望まれてもよい。いずれかの適切な技術、例えば、ツールによる機械穿孔、レーザー除去、水またはガスジェットカット等によって、開口部を形成することができる。同様に、例えば、図７に示される積層複合ウェブにおいて、同様の開口部を提供することができることは理解されるだろう。
【００７１】
図１１は、本発明の原理に従って基材１０の１つの表面上で不連続ポリマー領域を提供する１つの系および方法の斜視図である。図１１に描写される系は、系を通してウェブ経路を規定する基材１０を含む。基材１０は、様々なロール上で回転矢印により指示される下流方向に系中を移動する。供給から解かれた後、または別の状態で提供された後（例えば、基材１０は、図１１に描写される系と直列方式で製造されてよい）、基材１０は、バックアップロール２０と転写ロール３０との間に形成された転写ニップ中へと導かれる。
【００７２】
基材１０上に不連続ポリマー領域を提供するプロセスは、溶融熱可塑性組成物の供給を、外面３２に形成された１以上の窪み３４を含む転写ロール３０の外面３２へと送達することを含む。溶融熱可塑性組成物４１は、谷４０の形状の送達装置（または他の供給装置、例えば押出機、ギアポンプ等）により転写ロール３０の外面３２へと供給される。
【００７３】
過剰量の溶融熱可塑性組成物は、転写ロール３０の外面３２に対して作用するドクターブレード４２によって外面３２から拭き取られるか除去される。転写ロール３０の外面３２から熱可塑性組成物の全てを除去することが理想的であるが、幾らかの熱可塑性組成物はドクターブレード４２によって拭き取った後、外面３２上に残ってもよい。
【００７４】
溶融熱可塑性組成物が転写ロール３０の外面３２に沈着される場合、転写ロール３０の外面３２に形成された窪み３４は、溶融熱可塑性組成物の一部を好ましく受け取る。窪み３４が、溶融熱可塑性組成物の沈着の間、または沈着までに完全に充填されない場合、転写ロール３０の外面３２におけるドクターブレード４２の拭き取り作用は、窪みを溶融熱可塑性組成物で実質的に充填することを促進することができる。
【００７５】
図１１に描写される系における様々なロールの温度制御は、所望の製品を得るために有用であろう。例えば、転写ロール３０の外面３２が、基材１０へと転写される熱可塑性組成物の溶融温度以上である選択温度まで加熱されることが好ましい。また、転写ロール３０を加熱することは、溶融熱可塑性組成物による窪み３４の充填を増強することもできる。
【００７６】
溶融熱可塑性組成物４１が谷４０内で自己加熱するため、ドクターブレード４２は溶融熱可塑性組成物によって典型的に熱される。あるいは、溶融熱可塑性組成物４１を含む谷４０とは別々にドクターブレード４２の温度を制御することが望ましい。例えば、溶融熱可塑性組成物の溶融温度より高い温度までドクターブレード４２を加熱することが望ましい。
【００７７】
図１１Ａは、転写ロール３０におけるドクターブレード４２と窪み３４との１つの関係を描写している拡大された部分的断面図である。制御され得るドクターブレード４２のもう１つの特性は、転写ロール３０の外面に沿う厚さまたは長さ４３である（縦方向または転写ロールの回転方向で測定される）。例えば、より厚いかまたはより長いドクターブレード４２は、窪み３４内で緩和するためのより多くの時間を溶融熱可塑性組成物に与え、それによって窪みの充填を改善することによって役立つ。ドクターブレード４２の長さを変えることに加えて、ドクターブレード４２によって転写ロール３０上で用いられた圧力または力も、例えば、溶融熱可塑性組成物の特徴、転写ロール特性等の特性を含む様々な要因に基づいて調節されてよい。
【００７８】
所望の溶融熱可塑性組成物によって窪み３４が少なくとも部分的に充填されて、窪み３４およびそれらが含む溶融熱可塑性組成物が転写ニップ（すなわち、転写ロール３０およびバックアップロール２０によって形成されるニップ）においてバックアップロール２０に対する基材１０との接点に押し込まれるまで、転写ロール３０は回転し続ける。この点で、基材１０への窪み３４中の溶融熱可塑性組成物の転写が開始する。特定の条件下で、窪み３４中の熱可塑性組成物の一部のみが基材１０に転写するであろうことは理解されるべきである。
【００７９】
溶融熱可塑性組成物が沈着する１以上の多孔性の主面を含む基材１０が本発明の方法と関連して使用される場合、機械的結合は、基材１０の多孔性表面への溶融熱可塑性組成物の浸透によって好ましく形成される。本発明と関連して使用される場合、用語「多孔性」は、溶融熱可塑性組成物の浸透を可能にする繊維の集合から形成された構造（例えば、織物、不織物または編物）と同様に、その中に形成された空隙を含む構造の両方を含む。
【００８０】
転写ロール３０とバックアップロール２０との間のニップ圧は、好ましくは、基材１０への不連続ポリマー領域の付着を改善するために、不連続ポリマー領域中の熱可塑性組成物の一部が多孔性基材１０の一部を浸透および／または封入するために十分である。基材１０の表面が繊維を含む場合（例えば、基材１０がその主面に織物、不織物または編物材料を含む場合）、基材１０への不連続ポリマー領域の付着を改善するために、熱可塑性組成物が基材１０の表面上の少なくともの幾らかの繊維の全てまたは一部を封入することが好ましい。
【００８１】
いくつかの条件下で、例えば、基材１０がその厚さを通して多孔性である場合、窪み３４中の溶融熱可塑性組成物は完全に基材１０に浸透し得る。他の例において、溶融熱可塑性組成物の浸透は、基材１０の外側の層に限定され得る。
【００８２】
しかしながら、基材１０の外面は幾らかの多孔性を示してよいが、この多孔性は基材１０の全厚さを通して必ずしも延在しなくてもよいということが理解されるべきである。例えば、基材１０は様々な異なる層を有してよく、実質的に無孔である層の１つを有してもよい。もう１つの代替においては、基材１０の外面が上述されたように幾らかの多孔性を示すとしても、基材１０の全体的な厚さは全体としてそれを無孔であるものにすることができる。
【００８３】
バックアップロール２０は、加工される基材材料および／または溶融熱可塑性組成物の種類次第で様々な異なる特性を有し得る。幾つかの例において、バックアップロール２０の外部は、転写ロール３０の形状に適合するゴムであるか、または他の適合する材料であり得る。ゴムのような適合する材料が使用される場合、例えば、それは約１０〜９０ショアＡのジュロメーターを有し得る。
【００８４】
図１１Ｂに、転写ニップにおける１つのかかる変形が描写されており、ここでは適合するバックアップロール１３０が基材１１０の一部を窪み１３４中に押し入れる（そしてその中に熱可塑性組成物１４１が含まれる）ように描写されている。窪み１３４に面する基材１１０の表面が多孔性である場合、溶融熱可塑性組成物１４１の一部は基材１１０の多孔性表面に押し付けられる。基材１０と溶融熱可塑性組成物１４１との接触の可能性を改善するために、窪み１３４が、溶融熱可塑性組成物１４１により完全に充填されない場合、基材１０を窪み中に押し入れることは特に有益であるだろう。
【００８５】
あるいは、接合バックアップロールを使用する転写ロール上で、基材の表面は窪み中に押し入れられてよい。転写ニップにおけるこの変形は図１１Ｃに描写されており、ここでは、バックアップロール２２０は、転写ロール２３０上で窪み２３４に対して相補的であるか対をなす突出２２２を含む。突出２２２は、図１１Ｂに関して上記されたものと同一の結果および利益を伴って、窪み中へ押し入れられる。接合バックアップロール２２０は、いずれかの適合する材料、不適合な材料、あるいは適合する材料または不適合な材料の組み合わせからも形成されてよい。
【００８６】
転写ロールの温度を加熱または他の方法で制御することは上述されている。また、バックアップロールの外面の温度を制御することができることも認識されるべきである。例えば、転写ロールの温度の以下の選択された温度まで、バックアップロールの表面を冷却することは望ましい。バックアップロールの冷却は、特に基材の完全性が、転写ロール（転写ロールが加熱される場合）および／または転写ロールの窪み中の溶融熱可塑性組成物の加熱から低下する可能性がある場合、基材の完全性を維持するために有益である。
【００８７】
図１１に示されるように、基材１０はバックアップロール２０を回って続いている。いくつかの例において、基材１０が転写ロール３０から引き離される間に、窪み中の溶融熱可塑性組成物の一部は窪み３４に残ってよい。結果として、窪み３４中の溶融熱可塑性組成物は、転写ロール３０中の窪みと基材１０との間で伸長するか紐状になる傾向がある。
【００８８】
基材１０が転写ロール３０から分離するように形成される熱可塑性組成物のいずれかのストランドを切断するために、図１１に示される熱線４４のようなデバイスを使用してよい。いずれもの溶融熱可塑性組成物のストランドの望ましい切断を達成するために、他のデバイスおよび／または技術を使用してもよい。例えば、限定されないが、予熱空気ナイフ、レーザー等を挙げることができる。さらに、特定の条件下では、製造間に熱可塑性組成物の切断に遭遇することはない。
【００８９】
また、基材が転写ニップを出る時に窪み３４中の溶融熱可塑性組成物が紐状になる傾向は、本発明に従うプロセスが発展される時に考慮されるべきもう１つの問題を引き起こす。その問題とは、基材１０の内部の結合力および／または基材１０の引張強さである。基材１０が転写ロール３０から引き離される時に用いられる力によって、基材の残り部分から切り離すことができる繊維構造（例えば、織物、不織物または編物繊維）を基材１０が含む場合、この問題はより懸念されるであろう。溶融熱可塑性組成物のストランドが基材１０上で、基材１０の内部結合力および／または引張強さを上回る力を用いることができるように、溶融熱可塑性組成物が特性（例えば、粘着性、引張強さ等）を有する場合、これらの考慮はより重要であり得る。
【００９０】
例えば、基材１０が樹脂が結合された不織物部分を含む場合、転写ロール３０および／または溶融熱可塑性組成物の温度は、樹脂の溶融温度以上に高められてよく、それによって潜在的に基材１０の内部結合力および／または引張強さが低下する。あるいは、不織物基材は、転写ロール３０および／または溶融熱可塑性組成物の温度と同じ溶融温度を有する繊維を含んでよく、それによって潜在的に基材１０の内部結合力および／または引張強さが低下する。
【００９１】
いずれの例においても、溶融熱可塑性組成物を転写させる間、基材の完全性を維持するためにロール温度および／または溶融熱可塑性組成物温度が制御される必要があるだろう。例えば、基材１０を冷却して、その内部結合力を維持するために、バックアップロール２０は順に冷却されてよい。
【００９２】
もう１つの代替において、基材１０の内部結合力および／または引張強さを強化するために、転写ロール３０および／またはバックアップロール２０の加熱を使用してもよい。例えば、基材１０が、異なる組成を有する多成分繊維を含む場合、溶融熱可塑性組成物を転写ロール３０から基材１０へと転写させる間、基材１０の繊維または他成分の幾らかの強化は、基材１０を加熱することによって引き起こされ得る。この強化は、基材１０上または基材１０内でスキン層または他の強度増加構造を形成することによって、基材の完全性を改善し得る。幾つかの代表的なプロセスは、例えば、米国特許第５，４７０，４２４号（アイザック（Ｉｓａａｃ）ら）に記載されている。
【００９３】
図１１に描写される系および方法は、その１つの主面のみにおいて強化不連続ポリマー領域を有する複合ウェブを製造するが、当業者は、本発明の原理に従って、基材の両主面において不連続ポリマー領域を提供するために要求される変更を認識するであろう。１つの例としては、例えば、２つの別々の基材のそれぞれの１つの表面において不連続ポリマー領域を形成する工程を含み、次いで、両主面において不連続ポリマー領域を有する単一基材を形成するために、２つの基材が一緒に積層される（例えば、図１０を参照のこと）。あるいは、単一基材は、２つの転写ロールによって形成されたニップ中に導かれ、転写ロールのそれぞれは、本質的に同時に不連続ポリマー領域をウェブの両側に沈着させる。
【００９４】
図１１は転写ロール３０を使用する１つのみの熱可塑性組成物の適用を描写するが、２以上の異なる熱可塑性組成物が転写ロール３０の外面に適用され得ることが理解されるだろう。図１２は、（区域Ａ、ＢおよびＣにおいて）３つの溶融熱可塑性組成物を軸３３１の周りを回転する転写ロール３３０の表面に送達するために、谷３４０が使用される１つの系の一部を描写する。谷３４０は、例えば、谷３４０の異なる区域の溶融熱可塑性組成物が加工間に混合しないように、バリア３４２を含んでよい。もう１つの代替において、転写ロール３３０に適用される各々の異なる熱可塑性組成物のために、別々の異なる谷を使用してよい。
【００９５】
また、転写ロール３３０は、異なる溶融熱可塑性組成物が適用されてよい異なる一組の窪み３３４ａ、３３４ｂおよび３３４ｃを含む。転写ロール３３０上の異なる区域の窪みは、異なるように形成され、異なる大きさを有し、そして異なる間隔を有する。例えば、区域ＡおよびＢ中の窪みが規則的な繰返しパターンで配列されるが、区域Ｃ中の三角形の窪みは不規則な非繰返しパターンで配列される。
【００９６】
図１２の系により、異なる一組の不連続ポリマー領域は、異なる熱可塑性組成物を使用して単一基材上で形成されてよい。結果として、熱可塑性組成物は、複合ウェブを使用して製造される仕上げ物品の製造または最終用途性能に関連するいずれの多くの異なる特性に関して選択されてよい。
【００９７】
図１３および１４は、本発明の方法に従って複合ウェブから製造され得る物品を描写しており、図１３は物品の平面図であり、図１４は図１３の線１４−１４に沿った物品の断面図である。この物品は、基材５１０上の強化不連続ポリマー領域により形成されるフレーム５６０を含む。この物品は、例えば、フレーム５６０が、フィルター媒体として機能する基材５１０に関して必要不可欠な支持を提供するフィルターであってよい。フレーム５６０は、強化不連続ポリマー領域として沈着された場合、好ましくは、濾過基材５１０にフレーム５６０を固定するために結合剤（例えば、接着剤等）の使用を必要としない。
【００９８】
また、描写された物品は、フレーム５６０によって規定された基材５１０の中心領域を横切って延在する１以上の任意の強化ストリップ５６２を含む。また、強化ストリップ５６２は、本発明の方法に従って基材５１０上に沈着される不連続ポリマー領域により好ましく形成されてもよい。強化ストリップ５６２は、フレーム５６０とは同一または異なるポリマー組成物から形成されてよい。
【００９９】
図１５および１６は、本発明に従う複合ウェブの製造方法と関連するもう１つの変形を描写する。図１５は、本発明に従って製造される複合ウェブの一部を平面図で描写する。複合ウェブは、２つの不連続ポリマー領域６１４および６１５が位置する基材６１０を含む。基材６１０は、複合ウェブの長さ以上に延在し、一緒に、複合ウェブの縦の長さを規定する２つの対立するブレード６１１を含む。
【０１００】
複合ウェブの縦の長さの一般的な方向に沿って、基材６１０上で沈着される熱可塑性組成物材料の線形状で、不連続ポリマー領域６１４は提供される。不連続ポリマー領域６１４は、図１５に示される複合ウェブの縦の長さに沿って、連続的であってよい。
【０１０１】
不連続ポリマー領域６１４の相対的な直線形状と比較して波形状で提供されるという点で、不連続ポリマー領域６１５は不連続ポリマー領域６１４の変形である。また、しかしながら、不連続ポリマー領域６１５の波形状は、複合ウェブの縦の長さの方向に沿って延在する。さらに、不連続ポリマー領域６１５は、図１５に示される複合ウェブの縦の長さに沿って連続的であってよい。
【０１０２】
図１６は、本発明の方法に従って図１５に示される形状で、溶融熱可塑性組成物を基材へ転写させるために使用されてよい１つの転写ロール６３０の斜視図である。図１５に描写されるように、転写ロール６３０は、不連続ポリマー領域６１４を形成するために転写ロール６３０の外側円周の周囲で好ましく連続的に延在する窪み６３４を含む。また、図１５に描写されるように、転写ロール６３０は、不連続ポリマー領域６１５を形成するためにロール６３０の外側円周の周囲で延在する窪み６３５を含む。
【０１０３】
図１７は、本発明に従う複合ウェブの製造方法と関連するもう１つの変形を描写する。図１７は、本本発明に従って製造される複合ウェブの一部を平面図で描写する。複合ウェブは、不連続ポリマー領域７１４ａ、７１４ｂおよび７１４ｃが位置する基材７１０を含み、不連続ポリマー領域は基材の幅を横切って延在する。基材７１０は、複合ウェブの長さ以上に延在し、一緒に、複合ウェブの幅および縦の長さを規定する２つの対立するブレード７１１を含む。
【０１０４】
不連続ポリマー領域７１４ａ、７１４ｂおよび７１４ｃのそれぞれは、一般的に、横方向で基材７１０上に沈着される熱可塑性組成物材料の線形状で、すなわち、基材７１０の対立する端部７１１の間に延在するように提供される。不連続ポリマー領域７１４ａ、７１４ｂおよび７１４ｃは、直線７１４ａおよび７１４ｂから波線７１４ｃまでの変形を提供する。強化不連続ポリマー領域の配置、形状および／または配向における多くの他の変形は、本発明に従う方法と関連して想定されてよい。
【０１０５】
不連続領域における非エラストマー熱可塑性ポリマーの沈着に加えて、既知の方法を使用して追加材料を基材の主面上へ被覆することができることも熟考される。かかる材料は、例えば、米国特許第５，０１９，０７１号（バニー（Ｂａｎｙ）ら）；同第５，０２８，６４６号（ミラー（Ｍｉｌｌｅｒ）ら）；および同第５，３００，０５７号（ミラー（Ｍｉｌｌｅｒ）ら）に記載の接着剤であり得るか、または、例えば、米国特許第５，３８９，４３８号（ミラー（Ｍｉｌｌｅｒ）ら）および同第６，２６１，２７８号（チェン（Ｃｈｅｎ）ら）に記載の粘着剤であり得る。
【実施例】
【０１０６】
本発明の理解を高めるために、以下の実施例を提供する。それらは本発明の範囲を限定する事を意図しない。
【０１０７】
実施例１
図１１に示されるものと類似の系を使用して、本発明のウェブを製造した。ギアポンプが取り付けられた直径４０ｍｍの二軸スクリュー押出機を使用して、約２２７℃の溶融温度で溶融ポリプロピレンポリマー（ＳＣ−９１７、バーセル オレフィンズ（Ｂａｓｅｌｌ Ｏｌｅｆｉｎｓ））をネックチューブまで送達した。２３ｃｍの直径を有する油加熱されたスチール転写ロール３０の外面３２上へと、溶融ポリマーの厚いストランドが垂直に下方向に押し出されるように、ネックチューブを配置した。ロールの中心付近でロールの周囲で８つの窪みの円を有するように、コンピュータ制御されたフライス盤を使用して、転写ロールの外面を機械加工した。窪みは、長さ７．６ｃｍおよび楕円の最も広い点で幅１．９ｃｍの形状の楕円であった。それぞれの楕円の長軸は、縦方向（ダウンウェブ）に平行だった。この楕円は、８．９ｃｍの中心対中心の間隔で配列された。楕円の窪みは、７工程のプロセスで機械加工された。
【０１０８】
工程１は、７．６ｃｍ×１．９ｃｍの楕円パターンの２ｍｍのツールを使用して、深さ０．３３３ｍｍの小室を粉砕する工程からなった。工程２は、３ｍｍのツールを使用して、深さ０．５００ｍｍの小室を粉砕する工程からなった。工程３は、４ｍｍのツールを使用して、深さ０．６６６ｍｍの小室を粉砕する工程からなった。工程４は、５ｍｍのツールを使用して、深さ０．８３３ｍｍの小室を粉砕する工程からなった。工程５は、６ｍｍのツールを使用して、深さ０．９９９ｍｍの小室を粉砕する工程からなった。工程６は、７ｍｍのツールを使用して、深さ１．１６５ｍｍの小室を粉砕する工程からなった。工程７は、８ｍｍのツールを使用して、深さ１．３３２ｍｍの小室を粉砕する工程からなった。より深い小室が楕円の中央部にあり、次第により浅くなる小室が、楕円の周辺部の方へ外側に先細りになるように、小室は配置された。
【０１０９】
窪みが溶融ポリマーで充填または部分的に充填された後、ロールとの接点で１．５ｍｍの厚さを有し、かつ転写ロールの外面に反対および垂直に作用する真鍮ドクターブレード４２により、いずれもの過剰量の溶融ポリマーを転写ロールの外面から除去した。過剰量の溶融ポリマーは、ドクターブレードによって形成される谷に含まれるポリマーの小さなローリングバンクを形成し、１２３Ｎ／直系ｃｍの圧力を使用して２枚の横壁を確実に転写ロールにプレスした。転写ロールは約２２７℃であった。ドクターブレードの拭き取り作用後に、２５Ｎ／直系ｃｍの圧力を使用して、ゴム製バックアップロール２０（２３℃）に対して、窪みおよびそれらが含む溶融ポリマーが不織物基材（ソンタラ（ＳＯＮＴＡＲＡ）８００１スパンレースポリマー、４０グラム／ｍ2、デュポン（Ｄｕｐｏｎｔ））との接点へと押し入れられるまで、転写ロールは回転し続けた。
【０１１０】
窪みから不織物基材への幾らかの溶融ポリマーの転写が生じた。基材が転写ロールから引き離される間に、窪み中の溶融ポリマーの一部は窪みに残った。結果として、溶融ポリマーは、転写ロール中の窪みと基材との間で、伸長するかまたは紐状になる傾向があった。熱線４４を使用して、基材が転写ロールから分離するように、形成された溶融ポリマーのいずれのストランドも切断した。それぞれの転写された強化ポリマー領域の重量は、０．２８グラムであった。
【０１１１】
実施例２
２以上の不連続な強化ポリマー領域を２つの基材へ転写させ、続いて、基材を積層させることができることを証明するために、不連続強化ポリマー領域を第２の不織物基材（ソンタラ（ＳＯＮＴＡＲＡ）８００１スパンレースポリマー、デュポン（Ｄｕｐｏｎｔ））へと転写させるために、転写ロール３０と同一の第２の転写ロール、ゴム製バックアップロール２０と同一の第２のゴム製バックアップロール、ドクターブレード４２と同一の第２のドクターブレード、および熱線４４と同一の第２の熱線を使用したことを除き、図１１に示された装置を使用して実施例１の通りウェブを調製した。溶融ポリプロピレンポリマー（ＳＣ−９１７（バーセル オレフィンズ（Ｂａｓｅｌｌ Ｏｌｅｆｉｎｓ））は、約２２７℃溶融温度で、第２の転写ロールへと送達された。第２の転写ロールは約２２７℃であり、そして第２のゴム製バックアップロールは約２３℃であった。２５Ｎ／直系ｃｍのニップ圧を使用した。第２の転写ロールに対するドクターブレード圧は、約１２３Ｎ／直系ｃｍであった。それぞれのロールの窪みに関して第１の転写ロールと位置決めされるように、第２の転写ロールを調節した。ゴム製ロール２０および第２のゴム製ロールはニップを形成し、ここで、１つの基材上の強化領域が他の基材上の強化領域と同時に生じるように、転写された強化ポリマー領域を含む２つの不織物基材が積層された。これにより、実施例１と比較して約２倍のポリマーを転写することができる結果が得られた。
【０１１２】
前述の特定の実施形態は本発明の実施の例証である。本発明は、本文書に記載に特定されていない要素や品目がなくても好適に実施される。全ての特許、特許出願および公報の全ての開示内容は、それぞれ参考文献として本文書に組み込まれる。本発明の様々な修正および変更は、本発明の範囲から逸脱することなく当業者に明白であろう。本発明は本明細書に規定した例示のための実施形態に不当に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の方法に従って製造された複合ウェブ上の１つの強化不連続ポリマー領域の断面図。
【図２】本発明の方法に従って複合ウェブを製造するために使用することができる転写ロールの一部の平面図。
【図３Ａ】窪み形成間の１点において図２の線３−３に沿った、図２の窪みの断面図。
【図３Ｂ】窪み形成間のもう１点において図２の線３−３に沿った、図２の窪みの断面図。
【図３Ｃ】窪み形成間に図２の線３−３に沿った、図２の窪みの断面図。
【図４】本発明の方法に従って複合ウェブ上に強化不連続ポリマー領域を製造するために使用することができる転写ロールの一部上のもう１つの窪みの平面図。
【図５】図４の線５−５に沿った、図４の窪みの断面図。
【図６】本発明の方法に従って複合ウェブ上に強化不連続ポリマー領域を製造するために使用することができる転写ロールの一部上のもう１つの窪みの平面図。
【図７】２つの基材の間に強化不連続ポリマー領域を含む、本発明の方法に従って製造された複合ウェブの断面図。
【図８】本発明の方法に従って複合ウェブを形成するために２つの基材を付着させる前の、図７の複合ウェブの断面図。
【図９】本発明の方法に従って複合ウェブへと製造することができる、その上に形成された強化不連続ポリマー領域を有する１つの実例となる基材の平面図。
【図１０】基材の両主面上に強化不連続ポリマー領域を有するもう１つの複合ウェブの断面図。
【図１１】本発明の方法に従って基材上に不連続ポリマー領域を提供するために有用な１つのポリマー転写プロセスの斜視図。
【図１１Ａ】本発明と関連して使用されるドクターブレードと転写ロール上の窪みとの間の関係を描写する拡大概略図。
【図１１Ｂ】転写ロールに対して基材を押し付ける適合バックアップロールを描写する拡大された部分的断面図。
【図１１Ｃ】転写ロール中の窪みと整列された突出を含む接合バックアップロールを描写する拡大された部分的断面図。
【図１２】区分された送達系および方法に関連して有用な、もう１つの転写ロールおよびポリマー供給源。
【図１３】本発明の方法に従って基材上に強化不連続ポリマー領域を提供することにより複合ウェブ中に形成された１つの物品の平面図。
【図１４】図１３の線１４−１４に沿った、図１３の物品の断面図。
【図１５】本発明に従って製造された１つの複合ウェブの一部の平面図。
【図１６】図１５の複合ウェブを製造するために使用されてよい１つの転写ロールの概略図。
【図１７】基材の幅を横切って延在する不連続ポリマー領域を含む、本発明に従って製造された１つの複合ウェブの一部の平面図。
【０００１】
本発明は、強化不連続ポリマー領域を含む複合ウェブの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
使用の間に経験する力に耐性を有するように幾らかの強化を必要とするウェブから形成された物品の製造については、既知である。多くの場合、強化は、全ての基材またはウェブ上に単純に提供される。しかしながら、かかるアプローチは、ウェブの全表面上に、すなわち強化を必要としない領域にさえも剛性を加える可能性があるだけではなく、ウェブにコストや重量を追加する可能性がある。さらにまた、ウェブと同一の広がりを有する強化層は、その通気性を低下させることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これらの問題の幾つかを解決するために、強化を必要とする選択された領域において、強化材料のより小さい断片をウェブまたは基材に付着させることができる。しかしながら、かかる不連続断片の取扱いおよび付着は、処理量を潜在的に低下させること、廃棄物を生じること（不連続断片が確実に付着されていない場所において）、ウェブにおいて正確な位置決めまたは位置選定を必要とすること、接着剤または他の結合剤の使用を必要とすること等により問題となる可能性がある。また不連続断片が、刺激または不快感の原因である相対的な形状を提供することもある。強化断片は典型的に基材表面上に位置するため、刺激または不快感が悪化する可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、複合ウェブ上または複合ウェブ内に位置する１以上の強化不連続ポリマー領域を有する基材を含む複合ウェブの製造方法を提供する。
【０００５】
本発明の方法の１つの利点は、１以上の不連続ポリマー領域を基材の主面上に転写させる能力であり、ここでは、転写ロールによって、不連続ポリマー領域の熱可塑性材料を基材に対して押し付けることができる。基材が多孔性、繊維性等である場合、圧力によって、熱可塑性組成物の一部を基材に浸透させ、および／または熱可塑性組成物の一部で基材の繊維を封入させることにより、基材への不連続ポリマー領域の付着を増強することができる。
【０００６】
もう１つの利点は、不連続ポリマー領域の形状、間隔および体積を制御する能力である。系のライン速度に関係なく、これらのパラメーター（形状、間隔および体積）を固定することができるので、これは特に有利であろう。
【０００７】
本発明のもう１つの利点は、本発明に従って強化不連続ポリマー領域の形成を改善することができる複合性の窪み、およびそれらの使用において見出されるであろう。複合性の窪みは、例えば、様々な厚さを有する不連続ポリマー領域の転写と同様に、基材上への相対的に大きい不連続ポリマー領域の転写を改善することができる。
【０００８】
本発明の方法のもう１つの利点は、基材の長さに対して延在する（この間、基材の幅上には形成されず、すなわち、不連続ポリマー領域は基材の主面と同一の広がりを有さない）１以上の不連続ポリマー領域を提供する能力である。
【０００９】
本発明の方法のもう１つの利点は、他の不連続ポリマー領域が異なる熱可塑性組成物から形成される間、幾つかの不連続ポリマー領域が１つの熱可塑性組成物から形成されることができるように、基材の幅を横切って異なる熱可塑性組成物を提供する能力である。
【００１０】
なお、本発明の方法のもう１つの利点は、基材の両主面上で１以上の不連続ポリマー領域を提供する能力である。所望である場合、反対側の主面上の不連続ポリマー領域は、同一または異なる特徴により形成されてよい。
【００１１】
１つの態様において、本発明は、その中に形成された１以上の窪みを含む外面を有する転写ロールを提供する工程において、前記１以上の窪みが、複数の小室により形成された複合性の窪みを含む少なくとも１つの窪みを含む工程と、溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面上に送達する工程とを含む、複合ウェブの製造方法を提供する。この方法は、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面から拭き取る工程において、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の一部が前記１以上の窪みに入り、そしてさらに、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面から拭き取った後には、前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の前記一部が前記１以上の窪み中に残る工程と、基材の第１の主面を前記転写ロールの前記外面および前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物と接触させ、続いて前記基材を前記転写ロールから分離することにより、前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の少なくとも一部を前記基材の前記第１の主面に転写させる工程において、前記基材を前記転写ロールから分離した後、前記非エラストマー熱可塑性組成物から形成される１以上の不連続ポリマー領域が前記基材の第１の主面上に位置する工程とをさらに含む。
【００１２】
もう１つの態様において、本発明は、その中に形成された１以上の窪みを含む外面を有する転写ロールを提供する工程において、前記１以上の窪みが、複数の重なり合っている小室により形成された複合性の窪みを含む少なくとも１つの窪みを含む工程と、溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面上に送達する工程とを含む、複合ウェブの製造方法を提供する。またこの方法は、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面から拭き取る工程において、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の一部が前記１以上の窪みに入り、そしてさらに、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面から拭き取った後には、前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の前記一部が前記１以上の窪み中に残る工程と、前記１以上の窪み中に基材の第１の主面の一部を押し入れる工程において、前記第１の主面が、繊維を含む多孔性表面を含み、かつ前記１以上の窪み中の前記非エラストマー熱可塑性組成物の一部が前記多孔性表面に浸透し、かつなおさらに、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物が前記繊維の少なくとも幾つかの少なくとも一部を封入する工程とを含む。この方法は、前記基材を前記転写ロールから分離する工程において、前記基材を前記転写ロールから分離した後、前記非エラストマー熱可塑性組成物から形成される１以上の不連続ポリマー領域が前記基材の第１の主面上に位置する工程をさらに含む。
【００１３】
もう１つの態様において、本発明は、その中に形成された１以上の窪みを有する外面を有する転写ロールを提供する工程と、溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面上に送達する工程とを含む、複合ウェブの製造方法を提供する。この方法は、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面から拭き取る工程において、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の一部が前記１以上の窪みに入り、そしてさらに、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面から拭き取った後には、前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の前記一部が前記１以上の窪み中に残る工程と、第１の基材の第１の主面を前記転写ロールの前記外面および前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物と接触させ、続いて前記第１の基材を前記転写ロールから分離することにより、前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の少なくとも一部を前記第１の基材の前記第１の主面に転写させる工程において、前記第１の基材を前記転写ロールから分離した後、前記非エラストマー熱可塑性組成物から形成される１以上の不連続ポリマー領域が前記第１の基材の第１の主面上に位置する工程とをさらに含む。またこの方法は、第２の基材を前記第１の基材の第１の主面に積層する工程において、前記第２の基材を前記第１の基材に積層した後、前記第１の基材上の前記１以上の不連続ポリマー領域が前記第１の基材と前記第２の基材との間に位置する工程を含む。
【００１４】
もう１つの態様において、本発明は、その中に形成された１以上の窪みを有する外面を有する転写ロールを提供する工程と、溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面上に送達する工程と含む、複合ウェブの製造方法を提供する。この方法は、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面から拭き取る工程において、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の一部が前記１以上の窪みに入り、そしてさらに、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面から拭き取った後には、前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の前記一部が前記１以上の窪み中に残る工程を含む。またこの方法は、第１の基材の第１の主面を前記転写ロールの前記外面および前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物と接触させ、続いて前記第１の基材を前記転写ロールから分離することにより、前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の少なくとも一部を前記第１の基材の前記第１の主面に転写させる工程において、前記第１の基材を前記転写ロールから分離した後、前記非エラストマー熱可塑性組成物から形成される１以上の不連続ポリマー領域が前記第１の基材の第１の主面上に位置する工程を含む。この方法は、第２の基材を前記第１の基材の第２の主面に積層する工程において、前記第１の基材の前記第２の主面が、前記第１の基材の前記第１の主面から前記第１の基材の反対側に位置し、前記第１の基材上の前記１以上の不連続ポリマー領域が前記第１の基材において暴露される工程をさらに含む。
【００１５】
もう１つの態様において、本発明は、外面を有するロールと、前記ロールの前記外面に形成された１以上の窪みとを含む、溶融熱可塑性組成物を基材へと転写させるための転写ロールデバイスであって、前記１以上の窪みのそれぞれの窪みが、複数の小室により形成された複合性の窪みであるデバイスを提供する。
【００１６】
以下に、本発明の様々な実例となる実施形態と関連して、本発明による方法のこれらおよび他の特徴ならびに利点を記載する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
上記の通り、本発明は、表面上または複合ウェブ内に位置する強化不連続ポリマー領域を有する基材を含む複合ウェブを製造するための方法および系を提供する。ここで、本発明の方法に従って製造することができる複合ウェブの様々な実施形態を説明するために、様々な異なる構造を記載する。これらの実例となる構造は、本発明の方法を限定するものとみなされるべきではない。本発明の方法は、請求項によってのみ限定される。
【００１８】
図１は、本発明に従って製造された１つの複合ウェブの一部の断面図である。複合ウェブは、第１の主面１８および第２の主面１９を有する基材１０を含む。１以上の強化不連続ポリマー領域１４は、基材１０の第１の主面１８に位置し、例えば、図７〜１２に描写される通り、基材は、１より多い強化不連続ポリマー領域を含んでもよいことは理解される。
【００１９】
本発明に従って製造された複合ウェブの強化不連続ポリマー領域１４が、それぞれ基材１０の表面１８上で様々な厚さまたは高さを含むことが好ましい。強化不連続ポリマー領域１４の端部１５近位では、より薄い不連続ポリマー領域の形態で、厚さの変化が提供されることが特に好ましいであろう。
【００２０】
強化不連続ポリマー領域１４のより厚い中心部と、より薄い端部１５との組み合わせによって、利点を提供することができる。より薄い端部１５は、より可撓性またはより柔軟性であってよく、不連続ポリマー領域を含む複合ウェブが、おむつ、外科用ガウン等のような衣類に組み入れられる場合、快適さを増強することができる。同時に、強化不連続ポリマー領域１４のより厚い中心部は、不連続ポリマー領域に所望のレベルの剛性を提供することができる。
【００２１】
強化不連続ポリマー領域１４は、それらが配置される基材１０の表面１８の所望の部分をいずれも被覆することができるが、不連続ポリマー領域１４が基材１０の全表面を被覆しないであろうことは理解される。不連続ポリマー領域が占める表面域のパーセンテージにおける幾らかの変化は、例えば、１９９９年２月２５日出願の、不連続ステム領域を有するウェブ（ＷＥＢ ＨＡＶＩＮＧ ＤＩＳＣＲＥＴＥ ＳＴＥＭ ＲＥＧＩＯＮＳ）と題された係属中の米国特許出願第０９／２５７，４４７号（国際公開第００／５０２２９号パンフレットとして公開）に記載された通りであってよい。
【００２２】
さらに、不連続ポリマー領域１４は互いに分離して描写されているが、本発明の系および方法により製造された幾つかの複合ウェブが、不連続ポリマー領域を形成するために使用される熱可塑性組成物の相対的に薄いスキン層を含んでよいことが理解されるべきである。かかるスキン層は、幾つかの例において、複合ウェブ上の不連続ポリマー領域の幾つか、または全てを連結してもよい。しかしながら、いずれにしても、スキン層中のポリマー材料の量は、より厚い不連続ポリマー領域の外側の基材の有意な強化を提供するためには不十分である。
【００２３】
本発明の複合ウェブと組み合わせて用いられる基材は様々な構造を有していてよい。例えば、基材は織材料、不織材料、編材料、紙、フィルムまたはニップ点を通して供給できるその他連続媒体であってもよい。基材は、伸展性、弾性、可撓性、馴染み易さ、通気性、多孔性および剛性のような様々な特性を有している。さらに、基材は、平面シート構成ではなく、プリーツや波形を有していたり、その他変形されていてもよい。
【００２４】
場合によっては、基材はあるレベルの伸展性を示し、また場合によっては弾性も示す。好ましい伸展性ウェブの初期降伏引張り力は少なくとも約５０ｇｍ／ｃｍ、好ましくは少なくとも約１００ｇｍ／ｃｍである。さらに、伸展性ウェブは伸展性の不織ウェブであるのが好ましい。
【００２５】
本発明に用いてよい不織ウェブを作成するのに好適なプロセスは、エアレイング、スパンボンド、スパンレース、ボンドメルトブローンウェブおよびボンドカードウェブ形成プロセスが挙げられるがこれらに限られるものではない。スパンボンド不織ウェブは、紡糸口金において一連の微細ダイオリフィスから溶融熱可塑材をフィラメントとして押出すことにより作成される。押出されたフィラメントの直径は、例えば、非エダクティブまたはエダクティブ流体延伸または、米国特許第４，３４０，５６３号（アペルら（Ａｐｐｅｌ ｅｔ ａｌ．）、同第３，６９２，６１８号（ドルシュナーら（Ｄｏｒｓｃｈｎｅｒ ｅｔ ａｌ．）、同第３，３３８，９９２号および同第３，３４１，３９４号（キンレー（Ｋｉｎｎｅｙ））、同第３，２７６，９４４号（レヴィ（Ｌｅｖｙ））、同第３，５０２，５３８号（パターソン（Ｐｅｔｅｒｓｏｎ））、同第３，５０２，７６３号（ハートマン（Ｈａｒｔｍａｎ））および同第３，５４２，６１５号（ドボら（Ｄｏｂｏ ｅｔ ａｌ．））に記載されているようなその他の公知のスパンボンド機構により張力をかけると即時に減少する。スパンボンドウェブは好ましくはボンド（ポイントまたは連続ボンディング）される。
【００２６】
不織ウェブ層もまたボンドカードウェブから作成してもよい。カードウェブは、分離ステープル繊維から作成され、繊維は結合またはカーディングユニットに送られ、そこで分離され、機械方向にステープル繊維が位置合わせされて、略機械方向配向の繊維状不織ウェブが形成される。しかしながら、ランドマイザーを用いてこの機械方向配向を減じることができる。
【００２７】
カードウェブを形成すると、いくつかあるボンディング方法のうち１つ以上によりボンドされて、好適な引張特性が与えられる。あるボンディング方法は、パウダーボンディングであり、粉末状接着剤がウェブに分散されて、通常は、ウェブおよび接着剤をホットエアで加熱することにより、活性化される。他のボンディング方法は、パターンボンディングであり、加熱されたカレンダーロールまたは超音波ボンディング装置を用いて、通常は、局所ボンドパターンで繊維をボンドする。ただし、所望であれば、ウェブはその全表面を跨ぐようにしてボンドすることもできる。通常、併せてボンドされるウェブの繊維が多ければ多いほど、不織ウェブの引張特性が大きくなる。
【００２８】
エアレイングは、本発明に有用な繊維状不織ウェブを作成することのできる他のプロセスである。エアレイングプロセスにおいて、約６〜約１９ミリメートルの長さを有する小さな繊維の束が分離され、給気においてエントレインされ、多くの場合補助として真空にしながら、形成スクリーンに堆積させる。不規則に堆積された繊維を、例えば、ホットエアまたはスプレー接着剤を用いて互いにボンドする。
【００２９】
溶融ブローン不織ウェブは、マルチダイオリフィスから熱可塑性ポリマーを押出すことにより形成される。ポリマー溶融流れは、ポリマーがダイオリフィスから排出される場所で直ちにダイの二面に沿って高速ホットエアまたは蒸気により即時に減衰される。得られる繊維は、収集面で収集される前に、得られる乱気流の中で、合着ウェブへと交絡する。通常、十分な完全性と強度を本発明において与えるために、溶融ブローンウェブは、上述したエアボンディング、熱または超音波ボンディング等により更にボンドされなければならない。
【００３０】
ウェブは、国際公開第９６／１０４８１号パンフレット（アブートら（Ａｂｕｔｏ ｅｔ ａｌ．）に開示されているようなスキップスリット加工により伸展性を与えることができる。弾性、伸展性ウェブが望ましい場合には、スリットは不連続であり、通常、ウェブに弾性構成要素を取り付ける前に切断される。これより困難であるが、非弾性ウェブを弾性ウェブに積層した後、非弾性ウェブ層にスリットを作成することも可能である。非弾性ウェブのスリットの少なくとも一部は、弾性ウェブ層の伸展性または弾性の意図する方向（少なくとも第１の方向）に対して略垂直（または実質的に垂直なベクトルを有する）ものとする。略垂直とは、選択したスリットの縦軸と伸展方向間の角度が６０〜１２０度であることを意味する。全体の積層体が弾性となるように、記載したスリットの十分数が略垂直である。弾性積層体を少なくとも２つの異なる方向に弾性としたいときに、２つの方向にスリットを入れると有利である。
【００３１】
本発明で用いる不織ウェブはまた、米国特許第４，９６５，１２２号、同第４，９８１，７４７号、同第５，１１４，７８１号、同第５，１１６，６６２号および同第５，２２６，９９２号（全てモーマン（Ｍｏｒｍａｎ））に記載されているようなネックのある、または可逆的にネックのある不織ウェブとすることもできる。これらの実施形態において、不織ウェブは、伸展性の所望の方向に対して垂直な方向に延ばす。不織ウェブをこの伸び条件に設定すると、伸展方向に伸張および回復特性を有する。
【００３２】
本発明に用いる基材は、基材の主面の片側または両側にある程度の多孔性を示すのが好ましく、溶融熱可塑性組成物を基材の主面の片側に与えると、溶融熱可塑性組成物が基材の多孔性表面の一部に浸透し、かつ／またはこれを封入するにつれて、溶融熱可塑性組成物と基材の間にメカニカルボンドが形成される。本発明で用いる「多孔性」という用語には、形成されたボイドを含む構造と、繊維の間隙へ溶融熱可塑性組成物の浸透を可能とする多数の繊維（例えば、織、不織、編等）から形成された構成の両方が含まれる。多孔性表面に繊維が含まれる場合には、熱可塑性組成物は、基材表面に繊維または繊維の部分を封入するのが好ましい。
【００３３】
溶融熱可塑性組成物が適用される適切な基材を選択する時に、基材中の材料の種類および構造が考慮されるべきである。一般的に、かかる材料は、熱可塑性組成物を基材へ転写させる工程間に経験する温度および圧力下で、溶融しないか、軟化しないか、または他の分解を生じない種類および構造である。例えば、プロセス間に基材が崩壊しないように、基材は十分な内部強度を有するべきである。好ましくは、基材は、それを転写ロールから完全に除去するための転写ロール温度で、縦方向において十分な強度を有する。
【００３４】
本明細書において「繊維」という用語には、不定の長さ（例えば、フィラメント）および不連続な長さ、例えば、ステープル繊維が含まれる。本発明で用いる繊維は多成分繊維であってもよい。「多成分繊維」という用語は、ドメインが分散、ランダムまたは非構造化となる傾向にあるブレンドに対して、繊維断面において、少なくとも２つの別個の長手方向に共延伸した構造化ポリマードメインを有する繊維のことを指す。別個のドメインはこのように、異なるポリマー部類（例えば、ナイロンとポリプロピレン）または同じポリマー部類（例えば、ナイロン）だがそれらの特性または特徴が異なるものから形成される。「多成分繊維」という用語には、同心および偏心シース−コア繊維構造、対称および非対称並列繊維構造、海島繊維構造、パイくさび繊維構造およびこれらの構造の中空繊維が含まれるがこれらに限られるものではない。
【００３５】
本発明の方法に従って製造された物品の様々な断面図において描写される基材は単層構造として説明されているが、基材が単層構造であっても多層構造であってもよいことは理解されるべきである。多層構造が使用される場合、様々な層が同一または異なる特性、構造等を有してよいことは理解されるべきである。これらの変化の幾つかは、例えば、１９９９年２月２５日出願の、不連続ステム領域を有するウェブ（ＷＥＢ ＨＡＶＩＮＧ ＤＩＳＣＲＥＴＥ ＳＴＥＭ ＲＥＧＩＯＮＳ）と題された係属中の米国特許出願第０９／２５７，４４７号（国際公開第００／５０２２９号パンフレットとして公開）に記載された通りであってよい。
【００３６】
不連続ポリマー領域１４は、多種多様の異なる非エラストマー熱可塑性ポリマー材料から形成されてよい。本発明と関連して使用される場合、「熱可塑性物質」（およびその変形）は、熱に暴露された時に軟化し、かつ室温まで冷却された時に最初の状態または最初の状態に近い状態に戻るポリマーまたはポリマー組成物を意味する。本発明の方法と関連して使用される熱可塑性組成物は、以下に記載の通り、ポリマー転写ロール中に形成された窪み中に流動することが可能であるか、または入ることが可能でなければならない。
【００３７】
適切な熱可塑性組成物は、溶融プロセス可能であるものである。かかるポリマーは、窪みを少なくとも部分的に充填するために十分に流動するものであるが、それでも溶融プロセスの間に著しく分解することはない。多種多様な熱可塑性組成物は、窪みの幾何学および加工条件次第で、本発明の方法における使用のために適切な溶融特性および流動特性を有する。基材への熱可塑性組成物の転写が望まれるまで、熱可塑性組成物のいずれもの粘弾性回復特性が、窪みの壁からそれらを著しく引き出させないように、溶融プロセス可能な材料および加工条件が選択されることがさらに好ましい。
【００３８】
本発明と関連して使用してよい非エラストマー熱可塑性組成物のいくつかの例としては、限定されないが、ポリウレタン、ポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン等）、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリメタクリレート、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレンビニルアルコールコポリマー、ポリ塩化ビニル、アクリレート変性エチレン酢酸ビニルポリマー、エチレンアクリル酸コポリマー、ナイロン、フルオロカーボン等が挙げられる。
【００３９】
非エラストマー熱可塑性ポリマーは、溶融し、そして冷却時に最初の状態または最初の状態に近い状態に戻り、かつ周囲条件（例えば室温および圧力）でエラストマー特性を示さないものである。本発明と関連して使用される場合、「非エラストマー」は、伸長後に材料が最初の形状に実質的に戻らないことを意味する。さらに、非エラストマー材料は、変形および緩和に続く永久歪みを好ましく保持し、そして永久歪みは、中等度の伸びにおける最初の長さの好ましくは少なくとも約２０％以上、より好ましくは少なくとも約３０％以上、例えば約５０％である（破砕または他の破損なしで５０％まで伸展することができる材料に関して）。
【００４０】
また所望の効果のために、本発明と関連して使用される非エラストマー熱可塑性組成物を様々な添加剤と組み合わせることもできる。これらとしては、例えば、充填材、粘度低化剤、可塑剤、粘着付与剤、着色料（例えば、染料または顔料）、酸化防止剤、静電防止剤、結合助剤、抗ブロック剤、スリップ剤、安定化剤（例えば、熱のおよび紫外線）、発泡剤、ミクロスフェア、ガラスバブル、強化繊維（例えば、マイクロ繊維）、内部リリース剤、熱伝導性粒子、導電性粒子等が挙げられる。熱可塑性組成物において有用となり得るかかる材料の量は、かかる材料の加工および使用の当業者によって容易に決定することができる。
【００４１】
図２は、図１に描写された基材１０上に強化不連続ポリマー領域１４を沈着するために使用することができる転写ロールの外面の一部の平面図である。外面３２の描写部分は、その中に形成された窪み３４を含む。図２は、転写ロールの表面３２上に散在する多くのより小さい窪み３８も描写する。窪み体積と同様にフットプリント（下記参照）に関して両方とも、窪み３８はそれぞれ、より大きい窪み３４より小さい。また、転写ロールの使用間に、下記の図７〜９と関連して説明されるような様々な目的を提供する窪み３８によって形成された、より小さい不連続ポリマー領域により、より小さい窪み３８を溶融熱可塑性組成物で充填することもできる。
【００４２】
窪み３４は、好ましくは、いずれかの適切な技術、例えば、機械加工、エッチング、レーザー除去等によって表面３２において形成された複合性の小室３４ａ、３４ｂ、３４ｃおよび３４ｄである。図３Ａ〜３Ｃは、図２に示されるような、転写ロール３０中の複合性の窪み３４を製造するために使用することができる工程の１組を描写する。図３Ａ〜３Ｃの視点は、図２の線３−３に沿って取られており、その結果として、図２に示される最小の小室３４ｄが含まれない。
【００４３】
さらに、本発明のより良好な理解のために、それぞれの小室の完全な輪郭を図２に描写するが、それぞれの小室の一部は、仕上げられた複合性の窪み３４において実際に見えなくてもよいことは理解されるだろう。加えて、描写された複合性の窪み３４は、複数の円形の小室３４ａ〜３４ｄから製造されている。しかしながら、本発明による複合性の窪みが、いずれかの選択された形状、例えば、楕円形、正方形、三角形等を有する小室から製造されてもよいことは、理解されるべきである。さらに、本発明の複合性の窪みは、様々な形状および／または大きさを有する小室から構成されてよい。
【００４４】
描写された複合性の窪み３４において、小室３４ａは最大直径を有し、そして表面３２中に最大の深さまで形成される。さらに、図３Ａに示されるように、小室３４ａは最初に形成されてよい。あるいは、より小さい小室が最初に形成され、その後により大きい小室が形成されてよい。図３Ｂに描写されるように、次に小室３４ｂが形成されてよい。描写された実施形態において、小室３４ｂは、転写ロール３０において小室３４ａより浅い深さまで形成される。より小さい小室３４ｂの全輪郭が転写ロール３０中に実際に形成されないように、小室３４ｂが、より大きい小室３４ａに重なっていることが確かめられる。
【００４５】
図３Ｃに描写される最終工程は、中央の小室３４ａから、小室３４ｂよりさらに外側のより小さい小室３４ｃの形成である。描写された実施形態において、これらの外側の小室３４ｃは小室３４ｂより浅い深さまで形成されており、例えば図１に示されるように、それによって強化不連続ポリマー領域の端部における一般的な薄化に寄与する。
【００４６】
いずれかの理論に拘束されることは望まれないが、窪み３４の複合構造中の様々な小室の間の境界に形成された特徴（例えば、端部、隆起部等）が、以下で説明されるような転写プロセスの間に溶融熱可塑性組成物を保持する能力を増加させることが仮定される。
【００４７】
本発明と関連して使用される転写ロール上の窪みは、形成ツールの外面上のそれらのフットプリントが占める面積、フットプリントの最大窪み（ロール表面上のいずれもの方向における）、窪みの体積、フットプリントの形状等に関して特徴づけることができる。
【００４８】
窪みのフットプリントが占める面積に関して特徴づける場合、窪み３４は、それぞれ約４平方ミリメートル（ｍｍ2）以上の面積を有するフットプリントを有してよい。他の条件においては、窪み３４は、それぞれ約８ｍｍ2以上の面積を有するフットプリントを有してよい。
【００４９】
窪みを特徴づけるもう１つの様式は、転写ロール３０の表面３２で測定されるような最大フットプリント寸法に関してである。フットプリントの最大フットプリント寸法に関して特徴づける場合、それは、窪みが約２ｍｍ以上、ある例においては約５ｍｍ以上の最大フットプリント寸法を有することである。
【００５０】
本発明と関連して使用される窪みを特徴づける、さらにもう１つの様式は、窪み体積に関してである。例えば、窪みは、少なくとも約３立方ミリメートル（ｍｍ3）以上の窪み体積、あるいは約５立方ミリメートル以上の窪み体積を有してよい。転写プロセス間に少なくとも幾らかの溶融熱可塑性組成物が窪み内に保持され得るため、すなわち、窪み内の熱可塑性組成物の保持を補うために、窪みによって形成される不連続ポリマー領域の好ましい体積に関連して、窪み体積が好ましく特大化され得るため、体積は重要であり得る。
【００５１】
転写ロール３０上の窪み３４の配向は、様々な要因に基づいて選択されてよい。延長された窪み３４は、縦方向（すなわち、基材の移動方向）、横方向（すなわち、基材の移動方向に対して横断）、または縦方向と横方向との間のいずれかの他の配向に整列されてよい。
【００５２】
図４および５は、本発明の方法と関連する、基材上の強化不連続ポリマー領域を提供するために使用される転写ツールにおいて形成された窪みの形状のさらにもう１つの変形を描写する。窪み１３４は、円形の谷形状で転写ツールの表面１３２に位置し、島状構造１３３は、外面１３２において形成される窪み１３４の中央に位置する。
【００５３】
図４に描写されるもののような島状構造を含む窪みを使用して、基材の一部がポリマーの周囲環内で暴露される基材上に強化不連続ポリマー領域を提供することができる。得られる構造は、例えば、基材上で形成されたボタン穴、スロット、穿孔または他の開口部の領域において基材を強化するために使用されてよい。また、類似構造に関する他の用途も想定してよい。
【００５４】
窪み１３４の中央に形成された島状構造１３３は、好ましくは窪み１３４を囲む転写ロールの外面１３２と同じ高さである。窪み１３４には、その中に形成された単一の島状構造１３３のみ描写されているが、本発明の方法と関連して使用される窪みは、所望であればそれぞれの窪み内に位置する２以上の島状構造を含んでもよい。さらにまた、島状構造の形状および周囲の窪みは異なっていてもよく、例えば、円形の最外周辺部を有する窪みは、異なる形状を有する島状構造と一対になってもよい。もう１つの変形において、図４に描写されるように、島状構造は窪み内の中心に位置しなくてもよい。
【００５５】
図５に描写されるもう１つの変形は、窪み１３４の深さの変形であり、窪みは島状構造近位で最も深くなり、窪み１３４の最外周辺部ではより浅い深さまで上昇する。かかる構造は、図１と関連して上述されたように、ポリマー領域の薄化のため、より可撓性な端部を有する強化不連続ポリマー領域を提供することができる。さらに、図２の窪み３４と同様に、窪み１３４は複合構造を有するようには描写されていないが、島状構造１３３を含む窪み１３４は、複数の小室の複合性の窪みとして有利に形成されてもよい。
【００５６】
図６は、転写ツールの表面２３２に形成されたもう１つの窪み２３４を描写しており、また窪み２３４は、図４および５の窪み１３４と同様の様式の島状構造２３３を含む。窪み１３４とは異なり、窪み２３４は一般的に楕円形の形状に延長され、ボタン穴または類似構造の形成により寄与し得る。再び、図２の窪み３４と同様に、窪み２３４は複合構造を有するようには描写されていないが、複数の小室の複合性の窪みとして有利に形成されてもよい。
【００５７】
図７および８は、本発明の方法によって製造される複合ウェブのさらにもう１つの変形を描写する。図７の複合ウェブは、積層基材３１０を形成するために第２の基材３１０ｂに積層された第１の基材３１０ａを含む積層構造である。多くの不連続ポリマー領域３１４は、２つの基材３１０ａと３１０ｂとの間に位置する。より大きい不連続ポリマー領域３１４の間に位置するように、多くのより小さい不連続ポリマー領域３８０が描写される。より小さい不連続ポリマー領域３８０は任意であり、すなわち、それらは、より大きい不連続ポリマー領域３１４に加えて必要でなくてもよい。これらのより小さい特徴は、より大きい不連続ポリマー領域３１４の間で、２つの基材３１０ａおよび３１０ｂを一緒に付着するために有益となり得る。
【００５８】
いくつかの例において、反対側の基材上で相対する不連続ポリマー領域と、または反対側の基材自体と、ポリマー領域３１４および３８０が結合できるように、まだいくらか溶融した状態で積層化が実行される場合、単独で不連続ポリマー領域３１４および３８０を使用して、２つの基材３１０ａおよび３１０ｂの付着を達成することができる。この構造の１つの利点は、追加の材料および／またはプロセス工程を必要とせずに積層化を達成できるということである。あるいは、基材３１０ａと３１０ｂとの間の積層化は、当業者に既知の様々な技術および／または技術、例えば、熱ボンド、接着剤、樹脂、結合フィルム／ウェブ等によって促進されてよい。例えば、米国特許第２，７８７，２４４号（ヒッキン（Ｈｉｃｋｉｎ））；同第３，６９４，８６７号（スタンプ（Ｓｔｕｍｐｆ））；同第４，９０６，４９２号（グロシェンズ（Ｇｒｏｓｈｅｎｓ））；同第５，６８５，７５８号（ポール（Ｐａｕｌ）ら）；および同第６，０９３，６６５号（（サヨビッツ（Ｓａｙｏｖｉｔｚ）ら）を参照のこと。
【００５９】
図７の積層構造は、複合ウェブの両側で、例えば、布のような、またはより柔軟性の感触または外観、浸透性、多孔性等を提供するために有用であり得る。これは、不連続ポリマー領域が複合ウェブの暴露表面上に位置する複合ウェブとは対照的である。また、複合ウェブ構造の反対側で異なる特性を提供するために、図７に示されるもののような積層複合ウェブ構造を使用することもできる。例えば、多孔性または他の特性は、異なる基材３１０ａと３１０ｂとの間で異なってもよい。
【００６０】
図８は、図の両側に位置する矢印の方向で作用する力による、基材３１０ａと３１０ｂとの積層化を描写する。図８に描写される１つの態様は、図７で描写されるような複合ウェブの不連続ポリマー領域３１４を形成するための、基材３１０ａ上の不連続ポリマー領域３１４ａと、基材３１０ｂの反対面上に位置する不連続ポリマー領域３１４ｂとの組み合わせである。
【００６１】
図８に描写されるもう１つの態様は、図７に示されるより小さいポリマー領域３８０を、基材３１０ａ上のポリマー領域３８０ａと基材３１０ｂ上のポリマー領域３８０ｂとの組み合わせから構成することができるということである。他の例において、より小さいポリマー領域は基材３１０ａまたは３１０ｂの一方のみに位置し、そして積層化の間、反対側の基材と直接的に好ましく結合する。同様に、いくつかの例において、反対側の基材に付着される前に基材３１０ａまたは３１０ｂの一方だけにポリマーを沈着させることによって、より大きい不連続ポリマー領域３１４を形成してもよい。
【００６２】
図７および８に示される複合ウェブの積層構造のもう１つの潜在的な利点は、２つの別々のポリマー領域３１４ａおよび３１４ｂを一緒に積層化することによって形成される強化不連続ポリマー領域３１４が、本発明の方法を使用して単一の強化不連続ポリマー領域として有効に沈着できる場合よりも、より多くのポリマーを含む組み合わせられた強化不連続ポリマー領域３１４を提供することができるということである。その追加ポリマーは、より硬質で、より厚い、または他の有利な特徴を有する強化不連続ポリマー領域を提供することができる。
【００６３】
図９は、図７に描写される複合ウェブを形成するために使用することができる複合ウェブの平面図であり、図７および８の積層構造を提供するために、折り線３０２に沿って単一基材３１０の２つの部分３１０ａおよび３１０ｂを折ることができる。あるいは、例えば図８に示されるように、積層化の前に基材３１０ａおよび３１０ｂは互いに別々であってもよい。基材３１０が折り線３０２に沿って折られる時、基材３１０は、組み合わせられる部分３１０ａおよび３１０ｂ上で対立する強化不連続ポリマー領域３１４ａおよび３１４ｂを含む。
【００６４】
また、基材３１０が折り線３０２に沿って折られる時、基材３１０は、組み合わせられる部分３１０ａおよび３１０ｂ上で多くの対立するより小さい不連続ポリマー領域３８０ａおよび３８０ｂを含む。さらに基材３１０は、折り線３０２の反対側において、いずれかの類似の沈着物と対立しない幾つかのより小さい不連続ポリマー領域３８０ａおよび３８０ｂを含む。
【００６５】
不連続ポリマー領域３１４ａおよび３１４ｂは、（ｘおよびｙ方向において）規則的な繰返しパターンで基材３１０の表面上に均等な間隔で示されるが、所望であれば、強化不連続ポリマー領域３１４ａと３１４ｂとの間の間隔は不均等であってもよいことは理解されるべきである。さらに、強化不連続ポリマー領域が配列されるパターンは、不規則および／または非繰返しであってもよい。
【００６６】
他の変形においては、本発明に従って製造される複合ウェブの一部は、図９に描写されるように均等な間隔で不連続なポリマー領域を含んでよく、一方、同一複合ウェブの他の部分は、いずれかの不連続ポリマー領域を含まなくてもよい。さらにもう１つの代替においては、本発明に従って製造される複合ウェブの一部は、図９に示されるように均等な間隔で不連続ポリマー領域を含んでよく、一方、同一複合ウェブの他の部分は、不均等および／または非繰返しパターンで配列される不連続ポリマー領域を含んでよい。さらに、本発明に従って製造される複合ウェブの異なる部分は、互いに異なる繰返しパターンで、両方とも均等な間隔の不連続ポリマー領域の異なる組を含んでもよい。
【００６７】
不連続ポリマー領域を、いずれかの所望の形状、例えば、正方形、長方形、六角形等でも提供することができるだろう。形状は、認識される幾何学形状であってもなくてもよいが、不規則な周辺部によってランダムに形成されてもよい。加えて、形状は、必ずしも固体形態ではなくてもよく、熱可塑性組成物がいずれも転写されない形状内で形成される島状構造を含んでもよい。さらにもう１つの代替においては、幾つかのまたは全ての不連続ポリマー領域が、印、すなわち、文字、数字または他の図式記号の形状であってもよい。
【００６８】
図１０は、本発明に従って製造される複合ウェブのさらにもう１つの実施形態を図示する。複合ウェブは、対立する主面４１８および４１９を有する基材４１０を含む。図１０に図示される１つの特徴は、それぞれ、対立する主面４１８および４１９上に位置する強化不連続ポリマー領域の二面特徴である。強化不連続ポリマー領域４１４は主面４１８上で提供され、強化不連続ポリマー領域４２４は反対側の主面４１９上に提供される。不連続ポリマー領域４１４および不連続ポリマー領域４２４は両方とも、複合ウェブの反対側で暴露される。
【００６９】
反対側の主面上の不連続ポリマー領域は、基材４１０を通して位置決めされるように描写される。言い換えると、不連続ポリマー領域４１４は、基材４１０の反対側で不連続ポリマー領域４２４と配列される。さらに、不連続ポリマー領域４１４は、基材４１０の反対側に位置する不連続ポリマー領域４２４と実質的に同じ大きさであるように描写される。しかしながら、両主面上で不連続ポリマー領域を有する複合ウェブが所望である場合、図１０に示されるように、反対側の表面上の不連続ポリマー領域が同一の大きさであってもなくてもよいことが理解されるべきである。また図１０に示されるように、不連続ポリマー領域が、基材４１０を通して互いに位置決めされてもされなくてもよいことは理解されるべきである。
【００７０】
強化不連続ポリマー領域４１４および４２４は、基材４１０上でグロメット構造を形成するものとして想定されてもよい。結果として、図１０に示されるように、基材４１０を通して任意の開口部４０４を提供することが望まれてもよい。いずれかの適切な技術、例えば、ツールによる機械穿孔、レーザー除去、水またはガスジェットカット等によって、開口部を形成することができる。同様に、例えば、図７に示される積層複合ウェブにおいて、同様の開口部を提供することができることは理解されるだろう。
【００７１】
図１１は、本発明の原理に従って基材１０の１つの表面上で不連続ポリマー領域を提供する１つの系および方法の斜視図である。図１１に描写される系は、系を通してウェブ経路を規定する基材１０を含む。基材１０は、様々なロール上で回転矢印により指示される下流方向に系中を移動する。供給から解かれた後、または別の状態で提供された後（例えば、基材１０は、図１１に描写される系と直列方式で製造されてよい）、基材１０は、バックアップロール２０と転写ロール３０との間に形成された転写ニップ中へと導かれる。
【００７２】
基材１０上に不連続ポリマー領域を提供するプロセスは、溶融熱可塑性組成物の供給を、外面３２に形成された１以上の窪み３４を含む転写ロール３０の外面３２へと送達することを含む。溶融熱可塑性組成物４１は、谷４０の形状の送達装置（または他の供給装置、例えば押出機、ギアポンプ等）により転写ロール３０の外面３２へと供給される。
【００７３】
過剰量の溶融熱可塑性組成物は、転写ロール３０の外面３２に対して作用するドクターブレード４２によって外面３２から拭き取られるか除去される。転写ロール３０の外面３２から熱可塑性組成物の全てを除去することが理想的であるが、幾らかの熱可塑性組成物はドクターブレード４２によって拭き取った後、外面３２上に残ってもよい。
【００７４】
溶融熱可塑性組成物が転写ロール３０の外面３２に沈着される場合、転写ロール３０の外面３２に形成された窪み３４は、溶融熱可塑性組成物の一部を好ましく受け取る。窪み３４が、溶融熱可塑性組成物の沈着の間、または沈着までに完全に充填されない場合、転写ロール３０の外面３２におけるドクターブレード４２の拭き取り作用は、窪みを溶融熱可塑性組成物で実質的に充填することを促進することができる。
【００７５】
図１１に描写される系における様々なロールの温度制御は、所望の製品を得るために有用であろう。例えば、転写ロール３０の外面３２が、基材１０へと転写される熱可塑性組成物の溶融温度以上である選択温度まで加熱されることが好ましい。また、転写ロール３０を加熱することは、溶融熱可塑性組成物による窪み３４の充填を増強することもできる。
【００７６】
溶融熱可塑性組成物４１が谷４０内で自己加熱するため、ドクターブレード４２は溶融熱可塑性組成物によって典型的に熱される。あるいは、溶融熱可塑性組成物４１を含む谷４０とは別々にドクターブレード４２の温度を制御することが望ましい。例えば、溶融熱可塑性組成物の溶融温度より高い温度までドクターブレード４２を加熱することが望ましい。
【００７７】
図１１Ａは、転写ロール３０におけるドクターブレード４２と窪み３４との１つの関係を描写している拡大された部分的断面図である。制御され得るドクターブレード４２のもう１つの特性は、転写ロール３０の外面に沿う厚さまたは長さ４３である（縦方向または転写ロールの回転方向で測定される）。例えば、より厚いかまたはより長いドクターブレード４２は、窪み３４内で緩和するためのより多くの時間を溶融熱可塑性組成物に与え、それによって窪みの充填を改善することによって役立つ。ドクターブレード４２の長さを変えることに加えて、ドクターブレード４２によって転写ロール３０上で用いられた圧力または力も、例えば、溶融熱可塑性組成物の特徴、転写ロール特性等の特性を含む様々な要因に基づいて調節されてよい。
【００７８】
所望の溶融熱可塑性組成物によって窪み３４が少なくとも部分的に充填されて、窪み３４およびそれらが含む溶融熱可塑性組成物が転写ニップ（すなわち、転写ロール３０およびバックアップロール２０によって形成されるニップ）においてバックアップロール２０に対する基材１０との接点に押し込まれるまで、転写ロール３０は回転し続ける。この点で、基材１０への窪み３４中の溶融熱可塑性組成物の転写が開始する。特定の条件下で、窪み３４中の熱可塑性組成物の一部のみが基材１０に転写するであろうことは理解されるべきである。
【００７９】
溶融熱可塑性組成物が沈着する１以上の多孔性の主面を含む基材１０が本発明の方法と関連して使用される場合、機械的結合は、基材１０の多孔性表面への溶融熱可塑性組成物の浸透によって好ましく形成される。本発明と関連して使用される場合、用語「多孔性」は、溶融熱可塑性組成物の浸透を可能にする繊維の集合から形成された構造（例えば、織物、不織物または編物）と同様に、その中に形成された空隙を含む構造の両方を含む。
【００８０】
転写ロール３０とバックアップロール２０との間のニップ圧は、好ましくは、基材１０への不連続ポリマー領域の付着を改善するために、不連続ポリマー領域中の熱可塑性組成物の一部が多孔性基材１０の一部を浸透および／または封入するために十分である。基材１０の表面が繊維を含む場合（例えば、基材１０がその主面に織物、不織物または編物材料を含む場合）、基材１０への不連続ポリマー領域の付着を改善するために、熱可塑性組成物が基材１０の表面上の少なくともの幾らかの繊維の全てまたは一部を封入することが好ましい。
【００８１】
いくつかの条件下で、例えば、基材１０がその厚さを通して多孔性である場合、窪み３４中の溶融熱可塑性組成物は完全に基材１０に浸透し得る。他の例において、溶融熱可塑性組成物の浸透は、基材１０の外側の層に限定され得る。
【００８２】
しかしながら、基材１０の外面は幾らかの多孔性を示してよいが、この多孔性は基材１０の全厚さを通して必ずしも延在しなくてもよいということが理解されるべきである。例えば、基材１０は様々な異なる層を有してよく、実質的に無孔である層の１つを有してもよい。もう１つの代替においては、基材１０の外面が上述されたように幾らかの多孔性を示すとしても、基材１０の全体的な厚さは全体としてそれを無孔であるものにすることができる。
【００８３】
バックアップロール２０は、加工される基材材料および／または溶融熱可塑性組成物の種類次第で様々な異なる特性を有し得る。幾つかの例において、バックアップロール２０の外部は、転写ロール３０の形状に適合するゴムであるか、または他の適合する材料であり得る。ゴムのような適合する材料が使用される場合、例えば、それは約１０〜９０ショアＡのジュロメーターを有し得る。
【００８４】
図１１Ｂに、転写ニップにおける１つのかかる変形が描写されており、ここでは適合するバックアップロール１３０が基材１１０の一部を窪み１３４中に押し入れる（そしてその中に熱可塑性組成物１４１が含まれる）ように描写されている。窪み１３４に面する基材１１０の表面が多孔性である場合、溶融熱可塑性組成物１４１の一部は基材１１０の多孔性表面に押し付けられる。基材１０と溶融熱可塑性組成物１４１との接触の可能性を改善するために、窪み１３４が、溶融熱可塑性組成物１４１により完全に充填されない場合、基材１０を窪み中に押し入れることは特に有益であるだろう。
【００８５】
あるいは、接合バックアップロールを使用する転写ロール上で、基材の表面は窪み中に押し入れられてよい。転写ニップにおけるこの変形は図１１Ｃに描写されており、ここでは、バックアップロール２２０は、転写ロール２３０上で窪み２３４に対して相補的であるか対をなす突出２２２を含む。突出２２２は、図１１Ｂに関して上記されたものと同一の結果および利益を伴って、窪み中へ押し入れられる。接合バックアップロール２２０は、いずれかの適合する材料、不適合な材料、あるいは適合する材料または不適合な材料の組み合わせからも形成されてよい。
【００８６】
転写ロールの温度を加熱または他の方法で制御することは上述されている。また、バックアップロールの外面の温度を制御することができることも認識されるべきである。例えば、転写ロールの温度の以下の選択された温度まで、バックアップロールの表面を冷却することは望ましい。バックアップロールの冷却は、特に基材の完全性が、転写ロール（転写ロールが加熱される場合）および／または転写ロールの窪み中の溶融熱可塑性組成物の加熱から低下する可能性がある場合、基材の完全性を維持するために有益である。
【００８７】
図１１に示されるように、基材１０はバックアップロール２０を回って続いている。いくつかの例において、基材１０が転写ロール３０から引き離される間に、窪み中の溶融熱可塑性組成物の一部は窪み３４に残ってよい。結果として、窪み３４中の溶融熱可塑性組成物は、転写ロール３０中の窪みと基材１０との間で伸長するか紐状になる傾向がある。
【００８８】
基材１０が転写ロール３０から分離するように形成される熱可塑性組成物のいずれかのストランドを切断するために、図１１に示される熱線４４のようなデバイスを使用してよい。いずれもの溶融熱可塑性組成物のストランドの望ましい切断を達成するために、他のデバイスおよび／または技術を使用してもよい。例えば、限定されないが、予熱空気ナイフ、レーザー等を挙げることができる。さらに、特定の条件下では、製造間に熱可塑性組成物の切断に遭遇することはない。
【００８９】
また、基材が転写ニップを出る時に窪み３４中の溶融熱可塑性組成物が紐状になる傾向は、本発明に従うプロセスが発展される時に考慮されるべきもう１つの問題を引き起こす。その問題とは、基材１０の内部の結合力および／または基材１０の引張強さである。基材１０が転写ロール３０から引き離される時に用いられる力によって、基材の残り部分から切り離すことができる繊維構造（例えば、織物、不織物または編物繊維）を基材１０が含む場合、この問題はより懸念されるであろう。溶融熱可塑性組成物のストランドが基材１０上で、基材１０の内部結合力および／または引張強さを上回る力を用いることができるように、溶融熱可塑性組成物が特性（例えば、粘着性、引張強さ等）を有する場合、これらの考慮はより重要であり得る。
【００９０】
例えば、基材１０が樹脂が結合された不織物部分を含む場合、転写ロール３０および／または溶融熱可塑性組成物の温度は、樹脂の溶融温度以上に高められてよく、それによって潜在的に基材１０の内部結合力および／または引張強さが低下する。あるいは、不織物基材は、転写ロール３０および／または溶融熱可塑性組成物の温度と同じ溶融温度を有する繊維を含んでよく、それによって潜在的に基材１０の内部結合力および／または引張強さが低下する。
【００９１】
いずれの例においても、溶融熱可塑性組成物を転写させる間、基材の完全性を維持するためにロール温度および／または溶融熱可塑性組成物温度が制御される必要があるだろう。例えば、基材１０を冷却して、その内部結合力を維持するために、バックアップロール２０は順に冷却されてよい。
【００９２】
もう１つの代替において、基材１０の内部結合力および／または引張強さを強化するために、転写ロール３０および／またはバックアップロール２０の加熱を使用してもよい。例えば、基材１０が、異なる組成を有する多成分繊維を含む場合、溶融熱可塑性組成物を転写ロール３０から基材１０へと転写させる間、基材１０の繊維または他成分の幾らかの強化は、基材１０を加熱することによって引き起こされ得る。この強化は、基材１０上または基材１０内でスキン層または他の強度増加構造を形成することによって、基材の完全性を改善し得る。幾つかの代表的なプロセスは、例えば、米国特許第５，４７０，４２４号（アイザック（Ｉｓａａｃ）ら）に記載されている。
【００９３】
図１１に描写される系および方法は、その１つの主面のみにおいて強化不連続ポリマー領域を有する複合ウェブを製造するが、当業者は、本発明の原理に従って、基材の両主面において不連続ポリマー領域を提供するために要求される変更を認識するであろう。１つの例としては、例えば、２つの別々の基材のそれぞれの１つの表面において不連続ポリマー領域を形成する工程を含み、次いで、両主面において不連続ポリマー領域を有する単一基材を形成するために、２つの基材が一緒に積層される（例えば、図１０を参照のこと）。あるいは、単一基材は、２つの転写ロールによって形成されたニップ中に導かれ、転写ロールのそれぞれは、本質的に同時に不連続ポリマー領域をウェブの両側に沈着させる。
【００９４】
図１１は転写ロール３０を使用する１つのみの熱可塑性組成物の適用を描写するが、２以上の異なる熱可塑性組成物が転写ロール３０の外面に適用され得ることが理解されるだろう。図１２は、（区域Ａ、ＢおよびＣにおいて）３つの溶融熱可塑性組成物を軸３３１の周りを回転する転写ロール３３０の表面に送達するために、谷３４０が使用される１つの系の一部を描写する。谷３４０は、例えば、谷３４０の異なる区域の溶融熱可塑性組成物が加工間に混合しないように、バリア３４２を含んでよい。もう１つの代替において、転写ロール３３０に適用される各々の異なる熱可塑性組成物のために、別々の異なる谷を使用してよい。
【００９５】
また、転写ロール３３０は、異なる溶融熱可塑性組成物が適用されてよい異なる一組の窪み３３４ａ、３３４ｂおよび３３４ｃを含む。転写ロール３３０上の異なる区域の窪みは、異なるように形成され、異なる大きさを有し、そして異なる間隔を有する。例えば、区域ＡおよびＢ中の窪みが規則的な繰返しパターンで配列されるが、区域Ｃ中の三角形の窪みは不規則な非繰返しパターンで配列される。
【００９６】
図１２の系により、異なる一組の不連続ポリマー領域は、異なる熱可塑性組成物を使用して単一基材上で形成されてよい。結果として、熱可塑性組成物は、複合ウェブを使用して製造される仕上げ物品の製造または最終用途性能に関連するいずれの多くの異なる特性に関して選択されてよい。
【００９７】
図１３および１４は、本発明の方法に従って複合ウェブから製造され得る物品を描写しており、図１３は物品の平面図であり、図１４は図１３の線１４−１４に沿った物品の断面図である。この物品は、基材５１０上の強化不連続ポリマー領域により形成されるフレーム５６０を含む。この物品は、例えば、フレーム５６０が、フィルター媒体として機能する基材５１０に関して必要不可欠な支持を提供するフィルターであってよい。フレーム５６０は、強化不連続ポリマー領域として沈着された場合、好ましくは、濾過基材５１０にフレーム５６０を固定するために結合剤（例えば、接着剤等）の使用を必要としない。
【００９８】
また、描写された物品は、フレーム５６０によって規定された基材５１０の中心領域を横切って延在する１以上の任意の強化ストリップ５６２を含む。また、強化ストリップ５６２は、本発明の方法に従って基材５１０上に沈着される不連続ポリマー領域により好ましく形成されてもよい。強化ストリップ５６２は、フレーム５６０とは同一または異なるポリマー組成物から形成されてよい。
【００９９】
図１５および１６は、本発明に従う複合ウェブの製造方法と関連するもう１つの変形を描写する。図１５は、本発明に従って製造される複合ウェブの一部を平面図で描写する。複合ウェブは、２つの不連続ポリマー領域６１４および６１５が位置する基材６１０を含む。基材６１０は、複合ウェブの長さ以上に延在し、一緒に、複合ウェブの縦の長さを規定する２つの対立するブレード６１１を含む。
【０１００】
複合ウェブの縦の長さの一般的な方向に沿って、基材６１０上で沈着される熱可塑性組成物材料の線形状で、不連続ポリマー領域６１４は提供される。不連続ポリマー領域６１４は、図１５に示される複合ウェブの縦の長さに沿って、連続的であってよい。
【０１０１】
不連続ポリマー領域６１４の相対的な直線形状と比較して波形状で提供されるという点で、不連続ポリマー領域６１５は不連続ポリマー領域６１４の変形である。また、しかしながら、不連続ポリマー領域６１５の波形状は、複合ウェブの縦の長さの方向に沿って延在する。さらに、不連続ポリマー領域６１５は、図１５に示される複合ウェブの縦の長さに沿って連続的であってよい。
【０１０２】
図１６は、本発明の方法に従って図１５に示される形状で、溶融熱可塑性組成物を基材へ転写させるために使用されてよい１つの転写ロール６３０の斜視図である。図１５に描写されるように、転写ロール６３０は、不連続ポリマー領域６１４を形成するために転写ロール６３０の外側円周の周囲で好ましく連続的に延在する窪み６３４を含む。また、図１５に描写されるように、転写ロール６３０は、不連続ポリマー領域６１５を形成するためにロール６３０の外側円周の周囲で延在する窪み６３５を含む。
【０１０３】
図１７は、本発明に従う複合ウェブの製造方法と関連するもう１つの変形を描写する。図１７は、本本発明に従って製造される複合ウェブの一部を平面図で描写する。複合ウェブは、不連続ポリマー領域７１４ａ、７１４ｂおよび７１４ｃが位置する基材７１０を含み、不連続ポリマー領域は基材の幅を横切って延在する。基材７１０は、複合ウェブの長さ以上に延在し、一緒に、複合ウェブの幅および縦の長さを規定する２つの対立するブレード７１１を含む。
【０１０４】
不連続ポリマー領域７１４ａ、７１４ｂおよび７１４ｃのそれぞれは、一般的に、横方向で基材７１０上に沈着される熱可塑性組成物材料の線形状で、すなわち、基材７１０の対立する端部７１１の間に延在するように提供される。不連続ポリマー領域７１４ａ、７１４ｂおよび７１４ｃは、直線７１４ａおよび７１４ｂから波線７１４ｃまでの変形を提供する。強化不連続ポリマー領域の配置、形状および／または配向における多くの他の変形は、本発明に従う方法と関連して想定されてよい。
【０１０５】
不連続領域における非エラストマー熱可塑性ポリマーの沈着に加えて、既知の方法を使用して追加材料を基材の主面上へ被覆することができることも熟考される。かかる材料は、例えば、米国特許第５，０１９，０７１号（バニー（Ｂａｎｙ）ら）；同第５，０２８，６４６号（ミラー（Ｍｉｌｌｅｒ）ら）；および同第５，３００，０５７号（ミラー（Ｍｉｌｌｅｒ）ら）に記載の接着剤であり得るか、または、例えば、米国特許第５，３８９，４３８号（ミラー（Ｍｉｌｌｅｒ）ら）および同第６，２６１，２７８号（チェン（Ｃｈｅｎ）ら）に記載の粘着剤であり得る。
【実施例】
【０１０６】
本発明の理解を高めるために、以下の実施例を提供する。それらは本発明の範囲を限定する事を意図しない。
【０１０７】
実施例１
図１１に示されるものと類似の系を使用して、本発明のウェブを製造した。ギアポンプが取り付けられた直径４０ｍｍの二軸スクリュー押出機を使用して、約２２７℃の溶融温度で溶融ポリプロピレンポリマー（ＳＣ−９１７、バーセル オレフィンズ（Ｂａｓｅｌｌ Ｏｌｅｆｉｎｓ））をネックチューブまで送達した。２３ｃｍの直径を有する油加熱されたスチール転写ロール３０の外面３２上へと、溶融ポリマーの厚いストランドが垂直に下方向に押し出されるように、ネックチューブを配置した。ロールの中心付近でロールの周囲で８つの窪みの円を有するように、コンピュータ制御されたフライス盤を使用して、転写ロールの外面を機械加工した。窪みは、長さ７．６ｃｍおよび楕円の最も広い点で幅１．９ｃｍの形状の楕円であった。それぞれの楕円の長軸は、縦方向（ダウンウェブ）に平行だった。この楕円は、８．９ｃｍの中心対中心の間隔で配列された。楕円の窪みは、７工程のプロセスで機械加工された。
【０１０８】
工程１は、７．６ｃｍ×１．９ｃｍの楕円パターンの２ｍｍのツールを使用して、深さ０．３３３ｍｍの小室を粉砕する工程からなった。工程２は、３ｍｍのツールを使用して、深さ０．５００ｍｍの小室を粉砕する工程からなった。工程３は、４ｍｍのツールを使用して、深さ０．６６６ｍｍの小室を粉砕する工程からなった。工程４は、５ｍｍのツールを使用して、深さ０．８３３ｍｍの小室を粉砕する工程からなった。工程５は、６ｍｍのツールを使用して、深さ０．９９９ｍｍの小室を粉砕する工程からなった。工程６は、７ｍｍのツールを使用して、深さ１．１６５ｍｍの小室を粉砕する工程からなった。工程７は、８ｍｍのツールを使用して、深さ１．３３２ｍｍの小室を粉砕する工程からなった。より深い小室が楕円の中央部にあり、次第により浅くなる小室が、楕円の周辺部の方へ外側に先細りになるように、小室は配置された。
【０１０９】
窪みが溶融ポリマーで充填または部分的に充填された後、ロールとの接点で１．５ｍｍの厚さを有し、かつ転写ロールの外面に反対および垂直に作用する真鍮ドクターブレード４２により、いずれもの過剰量の溶融ポリマーを転写ロールの外面から除去した。過剰量の溶融ポリマーは、ドクターブレードによって形成される谷に含まれるポリマーの小さなローリングバンクを形成し、１２３Ｎ／直系ｃｍの圧力を使用して２枚の横壁を確実に転写ロールにプレスした。転写ロールは約２２７℃であった。ドクターブレードの拭き取り作用後に、２５Ｎ／直系ｃｍの圧力を使用して、ゴム製バックアップロール２０（２３℃）に対して、窪みおよびそれらが含む溶融ポリマーが不織物基材（ソンタラ（ＳＯＮＴＡＲＡ）８００１スパンレースポリマー、４０グラム／ｍ2、デュポン（Ｄｕｐｏｎｔ））との接点へと押し入れられるまで、転写ロールは回転し続けた。
【０１１０】
窪みから不織物基材への幾らかの溶融ポリマーの転写が生じた。基材が転写ロールから引き離される間に、窪み中の溶融ポリマーの一部は窪みに残った。結果として、溶融ポリマーは、転写ロール中の窪みと基材との間で、伸長するかまたは紐状になる傾向があった。熱線４４を使用して、基材が転写ロールから分離するように、形成された溶融ポリマーのいずれのストランドも切断した。それぞれの転写された強化ポリマー領域の重量は、０．２８グラムであった。
【０１１１】
実施例２
２以上の不連続な強化ポリマー領域を２つの基材へ転写させ、続いて、基材を積層させることができることを証明するために、不連続強化ポリマー領域を第２の不織物基材（ソンタラ（ＳＯＮＴＡＲＡ）８００１スパンレースポリマー、デュポン（Ｄｕｐｏｎｔ））へと転写させるために、転写ロール３０と同一の第２の転写ロール、ゴム製バックアップロール２０と同一の第２のゴム製バックアップロール、ドクターブレード４２と同一の第２のドクターブレード、および熱線４４と同一の第２の熱線を使用したことを除き、図１１に示された装置を使用して実施例１の通りウェブを調製した。溶融ポリプロピレンポリマー（ＳＣ−９１７（バーセル オレフィンズ（Ｂａｓｅｌｌ Ｏｌｅｆｉｎｓ））は、約２２７℃溶融温度で、第２の転写ロールへと送達された。第２の転写ロールは約２２７℃であり、そして第２のゴム製バックアップロールは約２３℃であった。２５Ｎ／直系ｃｍのニップ圧を使用した。第２の転写ロールに対するドクターブレード圧は、約１２３Ｎ／直系ｃｍであった。それぞれのロールの窪みに関して第１の転写ロールと位置決めされるように、第２の転写ロールを調節した。ゴム製ロール２０および第２のゴム製ロールはニップを形成し、ここで、１つの基材上の強化領域が他の基材上の強化領域と同時に生じるように、転写された強化ポリマー領域を含む２つの不織物基材が積層された。これにより、実施例１と比較して約２倍のポリマーを転写することができる結果が得られた。
【０１１２】
前述の特定の実施形態は本発明の実施の例証である。本発明は、本文書に記載に特定されていない要素や品目がなくても好適に実施される。全ての特許、特許出願および公報の全ての開示内容は、それぞれ参考文献として本文書に組み込まれる。本発明の様々な修正および変更は、本発明の範囲から逸脱することなく当業者に明白であろう。本発明は本明細書に規定した例示のための実施形態に不当に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の方法に従って製造された複合ウェブ上の１つの強化不連続ポリマー領域の断面図。
【図２】本発明の方法に従って複合ウェブを製造するために使用することができる転写ロールの一部の平面図。
【図３Ａ】窪み形成間の１点において図２の線３−３に沿った、図２の窪みの断面図。
【図３Ｂ】窪み形成間のもう１点において図２の線３−３に沿った、図２の窪みの断面図。
【図３Ｃ】窪み形成間に図２の線３−３に沿った、図２の窪みの断面図。
【図４】本発明の方法に従って複合ウェブ上に強化不連続ポリマー領域を製造するために使用することができる転写ロールの一部上のもう１つの窪みの平面図。
【図５】図４の線５−５に沿った、図４の窪みの断面図。
【図６】本発明の方法に従って複合ウェブ上に強化不連続ポリマー領域を製造するために使用することができる転写ロールの一部上のもう１つの窪みの平面図。
【図７】２つの基材の間に強化不連続ポリマー領域を含む、本発明の方法に従って製造された複合ウェブの断面図。
【図８】本発明の方法に従って複合ウェブを形成するために２つの基材を付着させる前の、図７の複合ウェブの断面図。
【図９】本発明の方法に従って複合ウェブへと製造することができる、その上に形成された強化不連続ポリマー領域を有する１つの実例となる基材の平面図。
【図１０】基材の両主面上に強化不連続ポリマー領域を有するもう１つの複合ウェブの断面図。
【図１１】本発明の方法に従って基材上に不連続ポリマー領域を提供するために有用な１つのポリマー転写プロセスの斜視図。
【図１１Ａ】本発明と関連して使用されるドクターブレードと転写ロール上の窪みとの間の関係を描写する拡大概略図。
【図１１Ｂ】転写ロールに対して基材を押し付ける適合バックアップロールを描写する拡大された部分的断面図。
【図１１Ｃ】転写ロール中の窪みと整列された突出を含む接合バックアップロールを描写する拡大された部分的断面図。
【図１２】区分された送達系および方法に関連して有用な、もう１つの転写ロールおよびポリマー供給源。
【図１３】本発明の方法に従って基材上に強化不連続ポリマー領域を提供することにより複合ウェブ中に形成された１つの物品の平面図。
【図１４】図１３の線１４−１４に沿った、図１３の物品の断面図。
【図１５】本発明に従って製造された１つの複合ウェブの一部の平面図。
【図１６】図１５の複合ウェブを製造するために使用されてよい１つの転写ロールの概略図。
【図１７】基材の幅を横切って延在する不連続ポリマー領域を含む、本発明に従って製造された１つの複合ウェブの一部の平面図。
Claims (38)
- その中に形成された１以上の窪みを含む外面を含む転写ロールを提供する工程において、前記１以上の窪みが、複数の小室により形成された複合性の窪みを含む少なくとも１つの窪みを含む工程と、
溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面上に送達する工程と、
前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面から拭き取る工程において、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の一部が前記１以上の窪みに入り、そしてさらに、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面から拭き取った後には、前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の前記一部が前記１以上の窪み中に残る工程と、
基材の第１の主面を前記転写ロールの前記外面および前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物と接触させ、続いて前記基材を前記転写ロールから分離することにより、前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の少なくとも一部を前記基材の前記第１の主面に転写させる工程において、前記基材を前記転写ロールから分離した後、前記非エラストマー熱可塑性組成物を含む１以上の不連続ポリマー領域が前記基材の第１の主面上に位置する工程と
を含む、複合ウェブの製造方法。 - 前記複合性の窪みを形成している前記複数の小室が、互いに重なり合っている、請求項１に記載の方法。
- 前記転写工程が、前記転写ロールの前記外面および前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物に対して前記基材の前記第１の主面を押し付ける工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
- 前記基材の前記第１の主面が多孔性表面を含み、かつ前記転写工程が、前記１以上の窪み中に前記基材の前記第１の主面の一部を押し入れる工程をさらに含み、前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の一部が前記１以上の窪み内の前記多孔性表面に浸透する、請求項１に記載の方法。
- 前記基材の前記多孔性表面が繊維を含み、そしてさらに、前記転写工程が、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物中に少なくとも幾つかの前記繊維の少なくとも一部を封入する工程をさらに含む、請求項４に記載の方法。
- 前記基材の前記第１の主面が繊維を含み、そしてさらに、前記転写工程が、前記転写ロールの前記外面および前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物に対して前記基材の前記第１の主面を押し付けることにより、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物中に少なくとも幾つかの前記繊維の少なくとも一部を封入する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
- 拭き取り後および転写前に、前記１以上の窪みの実質的に全てが、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物で実質上充填される、請求項１に記載の方法。
- 前記１以上の窪みが、その中に位置する島状構造を含む少なくとも１つの窪みを含む、請求項１に記載の方法。
- 前記１以上の窪みの少なくとも１つの窪みが、前記基材の前記第１の主面上に不連続ポリマー領域を形成し、前記基材の前記第１の主面の一部が前記非エラストマー熱可塑性組成物の周囲環内に位置し、そして前記方法が、前記非エラストマー熱可塑性組成物の前記周囲環内の前記基材を通して開口を提供する工程をさらに含む、請求項８に記載の方法。
- 前記１以上の不連続ポリマー領域の少なくとも１つの不連続ポリマー領域が、前記基材の長さに沿って連続的に延在する形状を含む、請求項１に記載の方法。
- 前記１以上の不連続ポリマー領域の少なくとも１つの不連続ポリマー領域が、前記基材の幅を横切って連続的に延在する形状を含む、請求項１に記載の方法。
- 前記１以上の窪みが、少なくとも２つの異なる形状を有する窪みを含む複数の窪みを含む、請求項１に記載の方法。
- 前記１以上の窪みのそれぞれの窪みが、約３立方ミリメートル以上の体積を含む、請求項１に記載の方法。
- 前記１以上の窪みのそれぞれの窪みが、窪み体積を規定し、かつさらに、前記１以上の窪みが、異なる窪み体積を規定する少なくとも２つの窪みを含む、請求項１に記載の方法。
- 前記１以上の窪みのそれぞれの窪みのフットプリントが、約４平方ミリメートル以上の面積を含む、請求項１に記載の方法。
- その中に形成された１以上の窪みを含む外面を含む転写ロールを提供する工程において、前記１以上の窪みが、複数の重なり合っている小室により形成された複合性の窪みを含む少なくとも１つの窪みを含む工程と、
溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面上に送達する工程と、
前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面から拭き取る工程において、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の一部が前記１以上の窪みに入り、そしてさらに、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面から拭き取った後には、前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の前記一部が前記１以上の窪み中に残る工程と、
前記１以上の窪み中に基材の第１の主面の一部を押し入れる工程において、前記第１の主面が、繊維を含む多孔性表面を含み、かつ前記１以上の窪み中の前記非エラストマー熱可塑性組成物の一部が前記多孔性表面に浸透し、かつなおさらに、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物が前記繊維の少なくとも幾つかの少なくとも一部を封入する工程と、
前記基材を前記転写ロールから分離する工程において、前記基材を前記転写ロールから分離した後、前記非エラストマー熱可塑性組成物を含む１以上の不連続ポリマー領域が前記基材の第１の主面上に位置する工程と
を含む、複合ウェブの製造方法。 - 前記１以上の窪みのそれぞれの窪みが、窪み体積を規定し、かつさらに、前記１以上の窪みが、異なる窪み体積を規定する少なくとも２つの窪みを含む、請求項１６に記載の方法。
- 前記１以上の不連続ポリマー領域の少なくとも１つの不連続ポリマー領域が、前記基材の長さに沿って連続的に延在する形状を含む、請求項１６に記載の方法。
- 前記１以上の不連続ポリマー領域の少なくとも１つの不連続ポリマー領域が、前記基材の幅を横切って連続的に延在する形状を含む、請求項１６に記載の方法。
- 前記１以上の窪みが、少なくとも２つの異なる形状を有する窪みを含む複数の窪みを含む、請求項１６に記載の方法。
- 前記１以上の窪みのそれぞれの窪みが、約３立方ミリメートル以上の窪み体積を含む、請求項１６に記載の方法。
- 前記１以上の窪みのそれぞれの窪みのフットプリントが、約４平方ミリメートル以上の面積を含む、請求項１６に記載の方法。
- その中に形成された１以上の窪みを含む外面を含む転写ロールを提供する工程と、
溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面上に送達する工程と、
前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面から拭き取る工程において、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の一部が前記１以上の窪みに入り、そしてさらに、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面から拭き取った後には、前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の前記一部が前記１以上の窪み中に残る工程と、
第１の基材の第１の主面を前記転写ロールの前記外面および前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物と接触させ、続いて前記第１の基材を前記転写ロールから分離することにより、前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の少なくとも一部を前記第１の基材の前記第１の主面に転写させる工程において、前記第１の基材を前記転写ロールから分離した後、前記非エラストマー熱可塑性組成物を含む１以上の不連続ポリマー領域が前記第１の基材の第１の主面上に位置する工程と、
第２の基材を前記第１の基材の第１の主面に積層する工程において、前記第２の基材を前記第１の基材に積層した後、前記第１の基材上の前記１以上の不連続ポリマー領域が前記第１の基材と前記第２の基材との間に位置する工程と
を含む、複合ウェブの製造方法。 - 前記第２の基材が、前記第２の基材の第１の主面上に位置する１以上の不連続ポリマー領域を含み、かつ前記第２の基材を前記第１の基材に積層した後、前記第２の基材上の前記１以上の不連続ポリマー領域が前記第１の基材と前記第２の基材との間に位置する、請求項２３に記載の方法。
- 前記転写工程が、前記転写ロールの前記外面および前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物に対して前記基材の前記第１の主面を押し付ける工程をさらに含む、請求項２３に記載の方法。
- 前記基材の前記第１の主面が多孔性表面を含み、かつ前記転写工程が、前記１以上の窪み中に前記基材の前記第１の主面の一部を押し入れる工程をさらに含み、前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の一部が前記１以上の窪み内の前記多孔性表面に浸透する、請求項２３に記載の方法。
- 前記基材の前記多孔性表面が繊維を含み、そしてさらに、前記転写工程が、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物中に少なくとも幾つかの前記繊維の少なくとも一部を封入する工程をさらに含む、請求項２６に記載の方法。
- 前記第１の基材の前記第１の主面が繊維を含み、そしてさらに、前記転写工程が、前記転写ロールの前記外面および前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物に対して前記第１の基材の前記第１の主面を押し付けることにより、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物中に少なくとも幾つかの前記繊維の少なくとも一部を封入する工程をさらに含む、請求項２３に記載の方法。
- 前記転写ロール中の前記１以上の窪みが、複数の小室により形成された複合性の窪みを含む少なくとも１つの窪みを含む、請求項２３に記載の方法。
- その中に形成された１以上の窪みを含む外面を含む転写ロールを提供する工程と、
溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面上に送達する工程と、
前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面から拭き取る工程において、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の一部が前記１以上の窪みに入り、そしてさらに、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物を前記転写ロールの前記外面から拭き取った後には、前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の前記一部が前記１以上の窪み中に残る工程と、
第１の基材の第１の主面を前記転写ロールの前記外面および前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物と接触させ、続いて前記第１の基材を前記転写ロールから分離することにより、前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の少なくとも一部を前記第１の基材の前記第１の主面に転写させる工程において、前記第１の基材を前記転写ロールから分離した後、前記非エラストマー熱可塑性組成物を含む１以上の不連続ポリマー領域が前記第１の基材の第１の主面上に位置する工程と、
第２の基材を前記第１の基材の第２の主面に積層する工程において、前記第１の基材の前記第２の主面が、前記第１の基材の前記第１の主面から前記第１の基材の反対側に位置し、前記第１の基材上の前記１以上の不連続ポリマー領域が前記第１の基材において暴露される工程と
を含む、複合ウェブの製造方法。 - 前記第２の基材が、前記第２の基材の第１の主面上に位置する１以上の不連続ポリマー領域を含み、かつ前記第２の基材を前記第１の基材に積層した後、前記第２の基材上の前記１以上の不連続ポリマー領域が前記第２の基材において暴露される、請求項３０に記載の方法。
- 前記転写工程が、前記転写ロールの前記外面および前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物に対して前記基材の前記第１の主面を押し付ける工程をさらに含む、請求項３０に記載の方法。
- 前記基材の前記第１の主面が多孔性表面を含み、かつ前記転写工程が、前記１以上の窪み中に前記基材の前記第１の主面の一部を押し入れる工程をさらに含み、前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物の一部が前記１以上の窪み内の前記多孔性表面に浸透する、請求項３０に記載の方法。
- 前記基材の前記多孔性表面が繊維を含み、そしてさらに、前記転写工程が、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物中に少なくとも幾つかの前記繊維の少なくとも一部を封入する工程をさらに含む、請求項３３に記載の方法。
- 前記第１の基材の前記第１の主面が繊維を含み、そしてさらに、前記転写工程が、前記転写ロールの前記外面および前記１以上の窪み中の前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物に対して前記第１の基材の前記第１の主面を押し付けることにより、前記溶融非エラストマー熱可塑性組成物中に少なくとも幾つかの前記繊維の少なくとも一部を封入する工程をさらに含む、請求項３０に記載の方法。
- 前記転写ロール中の前記１以上の窪みが、複数の小室により形成された複合性の窪みを含む少なくとも１つの窪みを含む、請求項３０に記載の方法。
- 外面を含むロールと、
前記ロールの前記外面に形成された１以上の窪みと
を含む、溶融熱可塑性組成物を基材へと転写させるための転写ロールデバイスであって、前記１以上の窪みのそれぞれの窪みが、複数の小室により形成された複合性の窪みを含む、デバイス。 - 前記複合性の窪みを形成している前記複数の小室が、互いに重なり合っている、請求項１に記載の方法。
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