JP2005514530A - パターン非結合不織布及びこれを作る方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般に、不織布及び不織ウェブの分野、及びこれを製造する方法に関する。より具体的には、本発明は、パターン非結合域を有する不織布及びウェブに関する。
フック・ループファスナシステムとも呼ばれる種類の機械的締結システムは、種々の消費者用及び産業用用途においてますます広く用いられるようになった。このような用途の幾つかの例は、使い捨てパーソナルケア吸収性物品、衣服、スポーツ用品の備品その他の広域に渡る雑多な部品を含む。典型的には、このようなフック・ループ式締結システムは、2つ又はそれ以上の材料又は物品の間に再締結可能な連結が望まれる状況において用いられる。これらの機械的締結システムは、多くの場合において、ボタン、バックル、ジッパーその他同様なもののような再締結可能な連結を作るのに用いられる他の通常の装置に取って代わった。
ここで述べられる困難及び問題を受けて、パターン非結合域を含む新しい不織ウェブがここに呈される。具体的には、本発明は、異なる特性を有する複数の領域を有するパターン非結合域を提供する。或る実施形態においては、異なる特性は、一方の領域の非結合パターンとは異なる非結合パターンを有する他方の領域により与えられる。或る実施形態においては、異なる特性は不透明性である。或る実施形態においては、異なる特性は引張強さである。或る実施形態においては異なる特性は色である。或る実施形態においては異なる特性は剛性である。或る実施形態においては、パターン非結語域は、機械的締結システムの一部である。或る実施形態においては、機械的締結システムは衣料の一部である。或る実施形態においては、衣料は使い捨てパーソナルケア吸収性物品である。或る実施形態においては、物品はおむつである。
本発明の他の実施形態は、当業者であれば、本発明の開示を読むことにより理解されるであろう。
本発明は、幾つかの図にわたり、同じ文字が同じ要素を示す以下の図面において例を用いて示される。以下の図面は、本発明の種々の実施形態を開示するものであるが、これは例示的なものに過ぎず、本発明の範囲を制限することを意図するものではない。
複数の個別の非結合域は、異なる特性を有する複数のサブ区域、領域、又はゾーンに分割される。例示目的のためだけに、本発明は、おむつ、トレーニングパンツ、失禁用衣類、生理用ナプキン、絆創膏などを含む使い捨てパーソナルケア吸収性物品との使用とは別々に、及び、併せて用いるという両方について、ループ締結材料として説明される。このように、本発明は特許請求の範囲に挙げられていない限り、これらの特定の用途に限られるものではなく、その代わりに、本発明は、このようなパターン非結合不織布又はウェブを適当に利用することができるすべての適応例において用いることができることが意図される。
図1及び図2を参照すると、本発明のパターン非結合不織材料4の実施形態が示されている。材料4は、複数の個別の寸法安定化非結合域8、9を定める連続的な結合域6を含む。連続的な結合域6の中には、非繊維性であることが好ましい不織ウェブの繊維又はフィラメントが全体にわたり互いに結合されるか又は定着され、非結合域8、9の中では、該不織繊維又はウェブの繊維又はフィラメントは実質的に又は完全に結合又は定着がなく、その繊維性構造を保持する。
図1は、領域4A及び4Bを分離する線を示す。或る実施形態においては、結合域6は連続的であり、領域4Aと4Bとの間で分離されない。したがって、領域4Aと4Bとを分離する線は、材料4上の異なる領域を示すための視覚的な補助に過ぎない。
ここで用いられる「層」又は「ウェブ」という用語は、単独で用いられる場合には、単一要素又は複数の要素という二重の意味を有することができる。ここで用いられる「ラミネート」という用語は、互いに取り付けられるか又は結合された2つ又はそれ以上の材料の層又はウェブから作られた複合材料を意味する。
本発明を作る際に用いられる好適な不織ウェブは、さらに、典型的には非連続的なステープル繊維で形成されるボンデッド・カーデッド・ウェブ及び空気堆積ウェブから作ることができる。その少なくとも一部が、有利にはその複数の部分が結合域の中に延びる非結合域内の個々の繊維の数を最大にするために、個別の非結合域の大きさ及び密度を適切に適応させるように、このような不織ウェブを用いて本発明のパターン非結合不織ループ材料を作る際には、注意が必要である。
空気堆積工程は、繊維性の不織ウェブを形成することができる別のよく知られた工程である。空気堆積工程では、約6から約19ミリメートル(mm)までの範囲の一般的な長さを持つ小繊維の束が、分離されて空気中に浮遊させられ、次いで普通は真空の助けによって成形スクリーン上に堆積される。次いで不規則に堆積された繊維が、既知の結合技術を用いて、互いに予め結合されることになる。
さらに、個々の凹部48A間の間隔は、繊維抜けを減らすものとなる連続的な結合域により占められるパターン非結合材料の部分を過度に減らすことなく、結果としてもたらされるパターン非結合材料4の中心領域4Aのフック係合機能を高めるように選択することができる。図示実施形態について好適な凹部の間隔は、機械方向及び幅方向において、中心線間が約0.13インチ(約3.30mm)から0.22インチ(約5.59mm)までに及ぶものとすることができる。
連続的なランド域46Aにより占められるパターンロール42の最も外側の表面の一部を同様に修正して、パターン非結合材料の意図される最終用途の適用例を満たすようにすることができる。連続的なランド域46Aによりパターン非結合不織材料4の中心領域4Aに与えられた結合の程度は、結合域6により占められる領域4Aのパターン非結合不織材料の少なくとも1つの合計平面域の部分を指す、結合域百分率として表すことができる。一般的に述べると、本発明のパターン非結合不織領域4Aを形成するのに好適な結合域百分率における下限は、繊維抜けがパターン非結合材料の表面の一体性及び耐久性を過度に減らす点である。要求される結合域百分率は、不織ウェブが単層であっても又は多層の繊維構造であっても、該不織ウェブが非結合であっても又はパターン非結合組立体などの中に通される前に予め結合されていても、該不織ウェブの繊維又はフィラメントを形成するのに用いられるポリマー材料の種類を含む多数の因子により影響される。約25%から約50%までの範囲、より特定的には、約36%から約50%までの範囲に及ぶ結合域百分率を有するパターン非結合不織材料が好適であると見出された。
パターンロール42における凹部48Bの特定の配置又は構成は、凹部の大きさ、形状、及び密度と組み合わせて表面の一体性及び耐久性、及び特性が達成されている限り、重要なものであるとして考えられない。例えば、図5に示されるように、個々の凹部48Bは交互の列に配置される(図1も参照のこと)。他の異なる構成は、本発明の範囲内にあると考えられる。
図示実施形態は、さらに、凹部48A及び48Bが、少なくとも円筒形ローラ42の縦方向にほぼ位置合わせされていることを示す。さらに、凹部48A、48Bは、本発明の実施形態においては、ローラ42の円周の周りに完全に延びるものではない。したがって、凹部48A、48Bは、周期的にウェブ38に接触して、個別のパターン非結合域8、9を形成するようにする。或る実施形態においては、ローラ42の円周は、ウェブ38により形成された1つの製品の長さと等しく形成される。例えば、ウェブ38がおむつの外層を形成する場合には、個別の非結合域8、9は、各々の外層について、ローラ42の1回転当たり1回だけ該ウェブ38に形成される。ウェブ38は次に、個々の外層に切断される。
パターンロール42の外面の温度は、アンビルロール44に対する加熱又は冷却により変えることができる。加熱及び/又は冷却は、処理されているウェブの特徴、及び逆回転しているパターンロール42とアンビルロール44との間に形成されたニップ50を通過されている単一のウェブ又は多数のウェブの結合程度に影響を与えることになる。図4に示される実施形態においては、例えば、パターンロール42及びアンビルロール44の両方は、望ましくは同じ結合温度にまで加熱される。このパターン非結合不織材料4を形成するのに用いられる温度の特定の範囲は、該パターン非結合材料を形成するのに用いられるポリマー材料の種類、パターンロール42とアンビルロール44との間に形成されたニップ50を通過する不織ウェブの入口速度又はライン速度、及び該パターンロール42と該アンビルロール44との間のニップ圧を含む多数の因子によって決まる。
或いは、アンビルロール44を、上述のパターンロール42のような、複数の個別のアパーチャ又は凹部をその中に定める連続的なランド域のパターンを有するパターンロール(図示せず)で置き換えることができる。このような場合においては、パターン非結合組立体は、パターン非結合不織材料(すなわち、ウェブ38)の上面及び下面の両方において複数の個別の非結合域を定める連続的結合域のパターンを与える一対の逆回転パターンロールを含む。対向して位置させられたパターンロールの回転は、パターン非結合材料の表面上にもたらされる非結合域が垂直方向に位置合わせされるか又は並列にされるように同期することができる。
対向して位置させられたパターンロール42とアンビルロール44との位置を変えて、ロール間にニップ域50を生成するようにすることができる。ニップ域50内のニップ圧は、ウェブ自体の特性及び所望の結合程度によって変えることができる。ニップ圧における変化を可能にする他の因子は、パターンロール42とアンビルロール44との間の温度、パターンロール42における凹部48A、48Bの大きさ及び間隔、並びに、パターン非結合不織材料を形成するのに用いられるポリマー材料の種類を含む。連続的な結合域内のパターン非結合不織材料4に与えられるべき結合程度に関しては、該パターン非結合材料は、結合域において完全に結合されるか又は溶融定着されて、ポリマー材料が非繊維性になるようにすることが望ましい。この高い結合程度は、連続的な結合域の中に延びる非結合域内の繊維又はフィラメントの部分を安定化し、かつフック要素が個別の非結合域から外れたときに繊維抜けを減らすのに重要である。
弾性部材は、任意に、おむつ60の各々の縦方向縁68に隣接して配設される。このような弾性部材はおむつ60の横方向の側縁部を着用者の脚に対して引き出して保持するように配置される。さらに、弾性部材はまた、おむつ60のいずれか一方の又は両方の端部縁70に隣接して配設して、伸縮自在のウエストバンドをもたらすようにすることができる。
おむつ60はさらに、身体側ライナ64から作られるか又は該身体側ライナに取り付けられた任意的な閉じ込めフラップ72を含むことができる。このような閉じ込めフラップに好適な構成及び配置は、例えば、K.Enloeに付与された米国特許番号第4,704,116号に述べられ、この開示は全体を引用によりここに組み入れる。
おむつ60はさらに、本発明のパターン非結合材料4から作られた1つ又はそれ以上のループ要素又は領域76Aを含む。或る実施形態においては、中心のループ領域4Aは、おむつ60の前ウエストバンド領域における外側カバー62の外面に取り付けられる。
したがって、外側領域76Bは、中心領域76Aより構造的に弱いようには見えない。さらに、外側領域76Bは、締結システムのためのループ域としては用いられない。したがって、外側領域76Bは、中心領域76Aより大きな強さをもって形成される。強さは、引張り強さとしても測定できる。
図8は、図7のパターンローラを用いて形成されたおむつ90の外側カバーの平面図である。おむつ90は、複数の個別のパターン非結合域を含む中心のパターン非結合領域96Aを含む。これらの個別のパターン非結合域は、フック・ループ締結システムにおいては、ループとして作用する。おむつ90は、ローラ82の外側域によりそれぞれ形成された外側領域96B及び96Cを含む。領域96Bは、凹部88Bのパターンを表すパターン非結合域97Bを含む。パターン非結合域97Bは、領域96Bにおいてのみ形成される。領域96Cは、凹部88Cのパターンを表すパターン非結合域97Cを含む。パターン非結合域97Cは、領域96C及びおむつ90の長さ全体に渡り機械方向98において形成される。
各々の領域が異なる数の個別のパターン非結合域を有する2つの異なる領域を有するウェブの例が準備されて、幅方向の引張強さ及び色についての試験を受けた。ここでは「A」として示される第1の領域は、通常は中心パターン非結合ループ材料として用いられる普通の結合パターンを有する。ここでは「B」として示される第2の領域は、個別のパターン非結合域の数が減少され、結合域が増加された結合パターンを有する。この試験についてのウェブ構造100は、図9に概略的に示される。試験されたウェブ構造100は、1平方ヤードのパターン非結合ウェブ当たり2オンスであった。ウェブは、上部層対底部層の比が60から40パーセントまでである層のウェブであった。上部層は、公称49%のポリプロピレン/48.75%のポリエチレンコポリマー/1.25%の蛍光増白剤濃縮物/1.0%のTiO2濃縮物であった。底部層は、97.5%のポリプロピレン/1.25%の蛍光増白剤濃縮物/1.0%のTiO2濃縮物であった。試験は、1平方ヤードのパターン非結合ウェブのサンプル当たり2オンスの各々の側における色及びCD引張強さを求めるために行われた。
色の試験は、PCT出願番号PCT/US00/34645号に対応するWIPO公表番号WO 01/49230号において述べられる技術を用いて、サンプル上で行われた。サンプルBの色は、サンプルAに対して、全体としてグリーンからレッドに変移し、すなわち、サンプルBはより正の「b」値を有した。したがって、視覚的な又は美的な違いが観察された。色における変移は、人間の目には、パターン非結合サンプルBの方がより不透明であるように見える。この結果は、表1に示される。
本発明は、少なくとも2つの区別できる領域を有するパターン非結合材料を提供する。領域の一方は、機械的ファスナの受け取り域を形成する。他方の領域は、機械的ファスナ領域とは異なる結合パターンを有する。異なる結合パターンは、受け取り域に対して、異なる特定の機能性又は特性をもたらす。或る実施形態においては、受け取り域の中心域は、最適な機械的ファスナ、フック係合をもたらす。材料の外側領域は、中心域とは異なる特性をもたらす。異なる特性は、色、不透明性、引張強さ、又は剛性を含むが、これらに限られるものではない。異なる特性は、外側部分に特有の結合パターンによりもたらされる。或る実施形態においては、外側領域は、より強く、より不透明であることによって、より頑丈であるように見える。或る実施形態においては、外側領域は、材料が取り付けられる衣料により直接裏打ちされるか又は支持されていない。したがって、外側領域の衣料の裏打ちがない場合には、該外側領域に十分な強さ、剛性、及び不透明性を与えることが重要である。
Claims (35)
- 個々の繊維又はフィラメントの繊維構造を有する不織ウェブからなり、
前記不織ウェブがその表面上に、第1の複数の個別の非結合域と第2の複数の個別の非結合域とを定める連続的な結合域のパターンを有し、
前記第1の複数の個別の非結合域が第1の特性を有し、
前記第2の複数の個別の非結合域が前記第1の特性とは異なる第2の特性を有する、
ことを特徴とするパターン非結合不織布。 - 前記第1の複数の個別の非結合域の中にある個々の繊維又はフィラメントの少なくとも一部が前記連続的な結合域の中に延びて結合されるようになった請求項1に記載の布。
- 前記第2の複数の個別の非結合域にある個々の繊維又はフィラメントの少なくとも一部が前記連続的な結合域の中に延びて結合されるようになった請求項1に記載の布。
- 前記連続的な結合域が約25パーセントから約50パーセントまでの不織ウェブからなる請求項3に記載の布。
- 前記不織ウェブがメルトスパンフィラメントを含む請求項1に記載の布。
- 前記第1の複数の個別の非結合域と、前記第2の複数の個別の非結合域とを定める連続的な結合域のパターンを有する前記表面とは反対側にある不織布の表面に取り付けられたフィルム層をさらに含む請求項1に記載の布。
- 個々の繊維又はフィラメントの繊維構造を有する第2の不織ウェブをさらに含み、前記第2の不織ウェブが前記第1の不織ウェブに積層されるようになった請求項1に記載の布。
- 前記第1の特性が第1の不透明性レベルであり、前記第2の特性の第2の不透明性レベルであり、前記第2の不透明性レベルは前記第1の不透明性レベルより高いものである請求項1に記載の布。
- 前記第1の特性が第1の引張強さであり、前記第2の特性が第2の引張強さであり、前記第2の引張強さは前記第1の引張強さより大きいものである請求項1に記載の布。
- 前記第1の特性が第1の剛性であり、前記第2の特性が第2の剛性である請求項1に記載の布。
- 前記第1の剛性が前記第2の剛性より大きいものであり、前記第2の個別の非結合域を含む領域における前記不織布がより容易に曲げられるようになった請求項10に記載の布。
- 前記第2の剛性が前記第1の剛性より大きいものである請求項10に記載の布。
- 前記第1の特性が第1の流体の流れであり、前記第2の特性が第2の流体の流れである請求項1に記載の布。
- 前記第2の流体の流れが前記第1の流体の流れより大きいものである請求項13に記載の布。
- 前記第2の流体の流れが前記第1の流体の流れより小さいものである請求項13に記載の布。
- 第1の複数の個別の非結合域を定める連続的な結合域の第1のパターンを含む第1の領域と、
第2の複数の個別の非結合域を定める連続的な結合域の第2のパターンを含む少なくとも1つの第2の領域と、
を含み、前記第2のパターンが前記第1のパターンとは異なるものであることを特徴とするパターン非結合不織ウェブ。 - 前記第1の領域が、ファスナによりフック式ファスナと係合可能である請求項16に記載のウェブ。
- 前記少なくとも1つの第2の領域が前記第1の領域に隣接する遷移領域を含み、前記遷移領域が第3の複数の個別の非結合域を定める連続的な結合域の第3のパターンを含み、前記第3のパターンが前記第1のパターンから前記第2のパターンに傾斜されるようになった請求項16に記載のウェブ。
- 前記第1のパターンが第1の特性を有し、前記第2のパターンが前記第1の特性とは異なる第2のパターンを有する請求項16に記載のウェブ。
- 前記第1の特性が第1の不透明性レベルであり、前記第2の特性の第2の不透明性レベルであり、前記第2の不透明性レベルは前記第1の不透明性レベルより高いものである請求項19に記載のウェブ。
- 前記第1の特性が第1の引張強さであり、前記第2の特性が第2の引張強さであり、前記第2の引張強さは前記第1の引張強さより大きいものである請求項19に記載のウェブ。
- 前記第1の特性が第1の剛性であり、前記第2の特性が第2の剛性である請求項19に記載のウェブ。
- 前記第1の剛性が前記第2の剛性より大きいものであり、前記第2の個別の非結合域を含む領域における前記不織布がより容易に曲げられるようになった請求項22に記載のウェブ。
- 前記第2の剛性が前記第1の剛性より大きいものでる請求項22に記載のウェブ。
- 前記第1の特性が第1の流体の流れであり、前記第2の特性が第2の流体の流れである請求項19に記載のウェブ。
- 前記第2の流体の流れが前記第1の流体の流れより大きいものである請求項25に記載のウェブ。
- 前記第2の流体の流れが前記第1の流体の流れより小さいものである請求項25に記載のウェブ。
- 第1の締結部品と、
前記第1の締結部品と取り外し可能に係合するようにされた第2の締結部品と、
からなる機械的締結システムであって、
前記第2の締結部品が第1の複数の個別の非結合域を定める連続的な結合域の第1のパターンを有する第1の領域と、第2の複数の個別の非結合域を定める連続的な結合域の第2のパターンを有する第2の領域とからなり、前記第2のパターンは前記第1のパターンとは異なるものであることを特徴とする機械的締結システム。 - 請求項1のパターン非結合不織布からなる使い捨て吸収性物品。
- 身体側ライナと、
外側カバーと、
前記ライナと前記外側カバーとの間に配設された吸収性構造と、
物品に接合された、雄締結部品を含む締結タブと、
前記外側カバーに接合されて、前記雄部品と取り外し可能に係合するようにされた雌部品と、
を含み、前記雌部品が請求項1のパターン非結合不織布からなることを特徴とする使い捨て吸収性物品。 - パターン非結合不織布を形成する方法であって、
個々の繊維又はフィラメントの繊維構造を有する第1の不織ウェブを形成し、
対向する第1及び第2のロールのそれぞれの外面の間に形成されたニップを通して前記不織ウェブを供給し、
前記ロールの少なくとも1つの前記外面上に、前記ウェブが前記ニップを通過するときに前記ウェブの表面上に形成されるべき所望のパターンに対応するパターンを有し、
個別の非結合域の第1のパターンと個別の非結合域の第2のパターンとを定める連続的な結合域が前記ウェブの表面上に形成されるように、前記ウェブが前記ニップを通して供給されるときに熱を前記ウェブに加える、
ことからなり、前記第1のパターンが前記第2のパターンとは異なる少なくとも1つの特性を有することを特徴とする方法。 - 個々の繊維又はフィラメントの繊維構造を有する第2の不織ウェブを形成し、
前記第1及び第2の不織ウェブを、互いに対向する関係で前記ニップを通して供給して、
前記第1及び第2の不織ウェブを互いに結合して、パターン非結合不織ラミネートを形成するようにする、
ことをさらに含む請求項31に記載の方法。 - 側縁を有する物品のシャーシと、
前記物品のシャーシ上のパターン非結合材料と、
からなる使い捨て吸収性物品であって、
前記パターン非結合材料が第1の領域と少なくとも1つの第2の領域とを含み、前記第1の領域が第1の複数の個別の非結合域を定める連続的な結合域の第1のパターンを含み、前記第2の領域が、前記第1のパターンとは異なる、第2の複数の個別の非結合域を定める連続的な結合域の第2のパターンを含み、前記第2の領域の少なくとも一部が、前記物品のシャーシの前記側縁を越えて外に延びるようになったことを特徴とする物品。 - 前記第2の領域が前記第1領域に片持ち状にされた請求項33に記載の物品。
- 前記第1の領域がフック式ファスナを受け取るようにされて、前記物品が着用者の周りに締められるようになった請求項33に記載の物品。
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