JP2007515320A

JP2007515320A - ループファブリック

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Publication number: JP2007515320A
Application number: JP2006546986A
Authority: JP
Inventors: セス，ジェイシュリー; エル．ベッカー，デニス
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2003-12-22
Filing date: 2004-10-29
Publication date: 2007-06-14
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Abstract

本発明は、非弾性延伸フィルムに断続的に結合する少なくとも１つの可撓性不織布材料シートを有する、フックループファスナーのための低価格のループ材料に関する。本発明は、さらにこれらのループを製造する方法に関する。

Description

フィルムへの不織布のラミネーションによって形成されるループファブリックは、例えば米国特許第５，０３２，１２２号明細書から知られており、それはその寸法的不安定状態にある延伸可能材料のバッキングを提供するステップと、複数のフィラメントをバッキング上に配置するステップと、各フィラメントに沿って離間した一定区域でフィラメントをバッキングに固定するステップと、延伸可能材料をその応答経路に従ってその寸法的安定状態に転換させることにより捕捉領域でフィラメントにしわをよせて、一定区域の間でバッキングから突出する繊維要素を形成するステップによって形成され、一定区域が各ペアの間で未固定の捕捉領域を画定する。米国特許第５，５４７，５３１号明細書は、第１の接着面および前記第１の接着面に対向する第２の接着面、伸長した定位および弛緩した定位を有する弾性感圧接着フィルムを含んでなる第１の薄層を提供するステップと、前記第１の薄層を弛緩した定位から前記伸長した定位に延伸するステップと、不織布ウェブを含んでなる第２の薄層と前記伸長した定位の前記第１の薄層の前記第１の表面とを接触させることで、前記第２の薄層と前記第１の薄層とを直接結合してラミネートを形成するステップと、前記第２の薄層にしわがよるように前記第１の薄層を弛緩させて、相補的オス締結構成要素のフックと絡み合うことができる捕捉領域を形成するステップを含んでなる方法によって、ループファブリックを形成することについて述べる。米国特許第５，５９５，５６７号明細書はまた、好ましくはバッキングがその伸長した不安定な定位にある間にバッキングに密着される、不織布ウェブも使用する。構造体結合は、不織布ウェブをバッキングに密着する結合パターンを形成する。バッキングがその伸長した定位からその弛緩した定位に収縮すると、不織布ウェブの未固定領域はひだがよってバッキングから外向きに広がり、相補的なオス締結構成要素の係合要素と絡み合うことがきる捕捉領域を形成する。米国特許第５，２５６，２３１号明細書は、断片に切断されるように適応され、脱着可能に係合できるフックループ部分を含んでなるタイプのファスナーのためのループ部分を形成し、使い捨て衣類またはおむつなどのアイテムに組み込まれる、ループ材料のシートを提供する方法について述べる。ループ材料のシートは、固着部分、および固着部分から離れた一方向に突出する弓形部分、および固着部分上に押出されて固着部分に結合し、ループ材料のバッキングの少なくとも一部を形成する熱可塑性裏当て材層を有する長手方向延伸繊維のシートを含む。

ループを形成するこれらの全ての方法は、バッキングまたはベース層からループ繊維が外向きに突出する重要性を強調する。これは適切なフック要素と係合する繊維の可用性を増大させる。しかしバッキングは概して特殊化され、高価で寸法的に不安定でありまたは分厚い。薄くて高強度（寸法的安定性）であり低価格で製造容易なバッキング上に突出するループ繊維を有するループ材料を提供することが所望される。

本発明は、少なくとも第１の方向に広がる延伸非弾性フィルムと、延伸非弾性フィルムの少なくとも１つの表面部分に沿って断続的に結合する１つ以上の可撓性不織布材料のシートと、を含んでなる、改善された非弾性で寸法的に安定し高強度であるループ複合材を提供する。好ましくはループは、不織布材料と延伸フィルムの間に、規則正しく離間した結合部分を有する。これらの断続的結合固着部分は非結合部分によって分離し、フィルムおよび不織布材料は向かい合うが結合しない。これらのループ複合材は、製造するのが比較的簡単な低価格で可撓性または柔らく、寸法的に安定性で高性能のループなどのユニークな利点を提供する。

本発明に従ってまた、（１）可撓性不織布材料（例えば天然および／またはポリマー繊維、および／または糸の不織布ウェブ）の第１のシートを提供するステップと、（２）可撓性不織布材料の第１のシートの離間した固着部分から同一方向に突出する弓形部分を有する、可撓性不織布材料の第１のシートを形成するステップと、（３）非弾性熱可塑性材料（例えばポリエステル、ポリオレフィン、ナイロン、ポリスチレン）のシートを可撓性ループ材料の第１のシート上に押出すステップと、（４）熱可塑性フィルムをまだ溶融中に可撓性不織布材料の第１のシートの少なくとも離間した固着部分に提供して、押出し熱可塑性フィルムシートを結合部位または固着部分で不織布材料に結合させるステップと、（５）押出し結合不織布ファブリックシート複合材をシートの少なくとも長手方向に延伸してシートを延伸し、不織布の弓形部分の高さを低下させるステップと、を含んでなるループファブリックシートを製造する方法も提供される。この方法によって、薄い高強度延伸フィルムに断続的に結合した可撓性不織布を含んでなる、新しいシート様不織布ループ複合材が提供される。

本発明について添付の図面を参照してさらに詳しく述べられるが、いくつかの投影図において類似の参照番号は類似部分を指す。

本発明の複合材ループファブリックは、好ましくは固着部分から伸びる弓形部分を有するように形成された可撓性の不織布材料の第１のシートの固着部分上に非弾性フィルムを押出して、引き続いて延伸して強化ループ複合材を提供して形成される。溶融フィルムは、固着部分の繊維を被包化して結合部位を作り出す。溶融フィルムは、固着部分（例えば不織布材料の平らな部分）があるフィルム長さの全部または一部に沿って、結合部位を形成できる。固化した非弾性フィルムは、概して結合部位を含めてその長さに沿って均一の形態を有する。フィルムを結合部位で固着部分に押しつけて、不織布シートとフィルムの間の結合強度を増大させることができる。

離間した結合部位の間に弓形不織布構造がある不織布ループファブリックを形成する方法は、弓形不織布前駆材料を形成するステップを含んでなり、それは次のステップを含んでなることができる。それぞれ軸を有し、波形構成要素の外周縁を画定する多数の離間した隆線を含む、第１および第２の概して円柱状波形構成要素が提供される。隆線は外面を有し、その間の可撓性材料シートとのかみ合い関係で、その他の波形構成要素の隆線部分を受け入れるように適応された隆線間の空隙を画定する。隆線は放射状または長手方向に離間した平行隆線の形態であることができ、または交叉する画定的な規則正しいまたは不規則な形状であることができ、隆線は、直線、曲線、連続または断続的である。波形構成要素は、かみ合い関係にある対向する隆線の部分に対して、軸方向に平行関係で取り付けられる。少なくとも１つの波形構成要素が回転される。可撓性不織布材料シートを隆線のかみ合う部分の間に供給して、１つの波形構成要素の外周縁上に可撓性不織布材料シートを形成する。これは第１の波形構成要素の隆線と、第１の波形構成要素の隆線の外面に沿った可撓性不織布材料シートの固着部分との間の空隙に、可撓性不織布材料シートの弓形部分を形成する。形成された可撓性不織布材料シートは、動きが隆線のかみ合う部分を通過した後に、第１の波形構成要素の外周縁に沿って所定の距離で保持される。弓形不織布前駆材料を形成するステップに続いて、溶融熱可塑性材料シートをダイ開口部があるダイを通して、上で言及される所定の距離内の第１の波形構成要素外周縁に沿って、可撓性不織布材料シートの固着部分上に押し出す押出し機を提供するステップを含む押出しステップにおいて、非弾性フィルムが押出される。次にこのようにして形成された押出し結合複合材を延伸して、少なくとも離間した結合部位間で、シートに分子延伸をもたらす。延伸の程度は概して少なくとも長手方向に少なくとも１．２５対１．０であり、長手方向に４．０対１．０であることができ、好ましくは押出し結合シートは２つ以上の方向に２．５対１．０、好ましくは１．５対１．０に延伸される。

不織布繊維層不織布ループを形成するのに適した繊維は、繊維を形成することが知られている多種多様な熱可塑性ポリマーから製造できる。適切な熱可塑性ポリマーは、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、アクリルモノマーを含有する共重合体、およびその配合物および共重合体から選択される。適切なポリオレフィンとしては、例えば直鎖低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、および中密度ポリエチレンなどのポリエチレンと、例えばアイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン、その配合物、およびアイソタクチックポリプロピレンとアタクチックポリプロピレンの配合物などのポリプロピレンと、および例えばポリ（１−ブテン）およびポリ（２−ブテン）などのポリブチレンと、例えばポリ−４−メチルペンテン−１およびポリ（２−ペンテン）などのポリペンテンと、ならびにその配合物および共重合体が挙げられる。適切なポリアミドとしては、ナイロン６、ナイロン６／６、ナイロン１０、ナイロン４／６、ナイロン１０／１０、ナイロン１２、ナイロン６／１２、ナイロン１２／１２、そしてカプロラクタムと例えばエチレンオキシドなどのアルキレンオキシドとの共重合体などの親水性ポリアミド共重合体、およびヘキサメチレンアジパミドとアルキレンオキシドとの共重合体、ならびにその配合物および共重合体が挙げられる。適切なポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート、およびその配合物および共重合体が挙げられる。アクリル共重合体としては、エチレンアクリル酸、エチレンメタクリル酸、エチレンメチルアクリレート、エチレンエチルアクリレート、エチレンブチルアクリレート、およびその配合物が挙げられる。特に適切なポリマーは、例えば直鎖低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、およびその配合物などのポリエチレンと、ポリプロピレンと、ポリブチレンと、その共重合体ならびに配合物をはじめとするポリオレフィンである。

予備成形された繊維は、カーディング、ランドウェッバー、水圧エンタングル、およびニードルパンチなどのあらゆる適切な方法によって不織布繊維ウェブに形成できる。代案としては不織布繊維ウェブは熱可塑性繊維から直接形成でき、ポリマーメルトから不織布を直接形成するスパンボンドまたはメルトブローンなどの技術によって、ポリマーが形成される。これらの不織布は、追加的な離散した繊維または微粒子を混合し、意図される最終用途に適した溶融添加剤で被覆し、またはそれを含めることで変性できる。概して本発明ループ複合材の形成のために使用される不織布繊維ウェブは、１０〜１００ｇ／ｍ²、好ましくは１５〜５０ｇ／ｍ²であり、少なくとも一部は少なくとも１０％の結合可能熱可塑性繊維、特定の実施態様では２０〜１００％の結合可能熱可塑性繊維などの結合に適した熱可塑性繊維を含んでなる。

図１は、概して参照番号１０によって指名される延伸前の前駆不織布ループファブリックを示し、不織布ラミネート材料１０は延伸され、次に離散したクロージャーシステムで使用するために概して断片に切断される。概して不織布ラミネート材料１０は、表および裏面１３および１４がある熱可塑性フィルムを含んでなるバッキング１１を有する。不織布ウェブ１６は、バッキング１１に自発的に結合して結合位置１８を形成する非変形固着部分１７を有する。図１中の結合位置１８は表面１３に沿い、不織布ウェブ１６の弓形部分２０が、結合位置１８の間で、バッキング層１１の表面１３から突出する。図１に示すように、結合位置は、不織布複合材ループ材料１０を横切って広がる連続列であることができる。しかし結合位置は、例えば破線、六角形セル、ダイヤモンドセル、スクエアセル、ランダム点結合、パターン化された点結合、平行線模様、またはあらゆるその他の規則的なまたは不規則な幾何学的パターンをはじめとするあらゆるパターンで配置できる。

図２は、延伸された図１のループ複合材を示す。ループ複合材３６は、表および裏面４３および４４がある延伸熱可塑性フィルム４２を含んでなり、不織布ウェブは、バッキング層４２に自発的に結合する固着部分４８を有する。これらの固着部分は、少なくともわずかに変形されることができる。結合位置４８間のフィルムは少なくとも長手方向２に、好ましくは横断方向１にも延伸される。延伸度は概して４．０対１．０以下である。

図３は、図１に示すループファブリック１０を形成するための方法および装置を模式的に示す。方法は、概して、それぞれが軸を有し、円周方向へ離間して概して軸方向に広がる複数の隆線２８を周囲に含み、その外周縁を画定する、第１および第２の波形構成要素またはローラー２６および２７を提供するステップを含んでなり、隆線２８の間の空隙は、かみ合う隆線２８の間の不織布ウェブ１６によって、その他の波形構成要２６または２７の隆線２８の部分をかみ合い関係で受け入れるように適応される。波形構成要素２６および２７は、概して歯車の様式でかみ合う隆線２８の部分に対して軸方向に平行な関係に取り付けられ、波形構成要素２６または２７の少なくとも１つを回転させ、波形構成要素２６および２７の隆線２８がかみ合う部分の間に不織布ウェブ１６を供給して、概して不織布ウェブ１６を波形成形する。波形不織布ウェブ１６は、隆線２８のかみ合う部分を通過した後に、第１の波形構成要素２６の外周縁に沿って保持される。図３の方法ではフィルムの熱可塑性バッキング層１２を形成し、第１の波形構成要素２６の外周縁上の不織布１６の固着部分１７と冷却ロール２５との間のニップ内へ、溶融状態の熱可塑性バッキング層１２をダイ２４から押出しまたは同時押出しして、第１の波形構成要素２６上の隆線２８の木口面の繊維シート１６の固着部分１７に結合させる。これによって不織布ウェブ繊維が、フィルムバッキング層内に包埋される。ニップ内での冷却ロール２５による冷却後、ループ材料１０のシートを第１の波形構成要素２６から分離して、部分的に冷却ロール２５周囲で回転させ、冷却ローラー２５とピンチローラー２９の間のニップを通して、バッキング層１２の冷却および固化を完了させる。次にループ複合材を従来の装置３１および３２によって長手方向および／または横断方向に延伸するが、これは逐次または同時であることができる。

不織布繊維ウェブは、例えばカード機３０を使用して離散した繊維から形成でき、ランダム配向繊維１６の不織布ウェブが、カード機３０から波形構成要素２６と２７の間のニップ内に供給されるのに十分な結着性を有する（必要ならばコンベヤー（図示せず）を提供して、カード機３０と波形構成要素２６および２７の間で、不織布ウェブ１６を担持しガイドするのを助けることができる）。このような不織布ウェブ１６が使用される場合、好ましくは第１の波形構成要素２６は荒仕上げ（例えばサンドブラストによって形成された）を有し、第２の波形構成要素２７はなめらかな磨き仕上げを有し、不織布ウェブ１６が第１の波形構成要素２６の表面に沿って優先的にとどまり、波形構成要素２６と２７の間のニップ通過後に第１の波形構成要素とローラー２５の間のニップに運ばれるように、第１の波形構成要素２６は、第２の波形構成要素２７の温度をわずかに上回る温度に加熱される。代案としては真空を使用して、不織布繊維ウェブ１６を第１の波形構成要素２６の構造上に保持するのを助けることができる。

図３に示すように、それらの中に不織布繊維ウェブ１６が供給されるように適応された波形構成要素２６および２７は、概してその軸に対して０〜４５度の範囲で隆線２８を配向できるが、好ましくはその隆線２８をその軸に対して０度に（またはそれに平行に）配向して、波形構成要素２６および２７の作成を簡単にする。

図３に示す実施態様中の冷却ロール２５は、水冷式であることができ、クロムめっきの外周を有する。代案としては冷却ロール２５は、その表面を画定する外面ゴム層を有してもよい。ロール２５が加熱ロールである場合、これは油または水加熱ロールまたは誘導ロールの手段によることができる。

好ましくは波形ロール２６および２７およびニップロール２５を使用した押出し結合または熱的結合方法では、波形構成要素２６および２７のための、そしてローラー２５のための装置を第１の波形構成要素２６の表面速度と同一のまたは異なる表面速度で回転させることができる。図３で例証されるように、ローラー２５および第１の波形構成要素２６が同一表面速度を有するようにそれらを回転させると、不織布１６はバッキング１１に沿って、第１の波形構成要素２６の外周縁に沿ってそれが有したのとほぼ同じ形状を有する。ローラー２５が第１の波形構成要素２６の表面速度よりも遅い表面速度（例えば４分の１または２分の１）を有するように、ローラー２５および第１の波形構成要素２６を回転させると、ローラー２５と第１の波形構成要素２６の間のニップにおいて、不織布１６の固着部分１７がバッキング層１２中で互いに近づき、ローラー２５および第１の波形構成要素２６が同一表面速度を有するようにそれらを回転させる場合よりも高密度の弓形部分２０が、バッキング１１に沿って得られる。

図４および５は、２つの異なる波形構成要素を示す。概して図３に関して上述された方法を使用して、１つまたは１組の円柱状の加熱される波形構成要素６５で波形構成要素２６および２７を置換して、不織布ループ複合材を形成できる。提供される場合、波形構成要素６５およびその噛合波形構成要素６７は、それぞれ軸を有し、複数の隆線６３または６６を含む。各波形構成要素上の隆線６３または６６は、隆線６３または６６間の間隔を画定し、その間隔は１組の歯車の様式で、かみ合い関係にある別の波形構成要素の隆線の部分を受け入れるように適応できる。所望ならば、第１の波形構成要素の隆線を例えば言葉、数、およびシンボルの形成をはじめとするあらゆる適切なパターンに配置して、商標を形成できる。

隣接する結合位置間の前駆不織布ウェブの弓形部分はｚ−方向嵩高性を提供し、概して約１０ｍｍ未満、好ましくは０．５〜５．０ｍｍのバッキング層からの均一の最大高さを有する。不織布繊維の弓形部分の高さは、隣接する結合位置間の距離の少なくとも１／３、好ましくは１／２〜１．５倍である。フィルムバッキング延伸後、弓形部分は概して３．０ｍｍ未満、好ましくは０〜１ｍｍの延伸バッキング層からの均一の最大高さを有し、結合部分間の距離は４ｍｍ〜１０００ｍｍ、好ましくは５ｍｍ〜５００ｍｍである。弓形部分は全ループ複合材の概して２０〜９９％、好ましくは５０〜９５％の横断面を構成する。

不織布繊維ウェブを形成する個々の繊維の大部分は、好ましくは直径が平均で１〜７０μｍである。バッキングのない不織布繊維ウェブ材料は、第１の表面１３に沿った測定で１０〜１００ｇ／ｍ²の範囲（そして好ましくは１５〜５０ｇ／ｍ²の範囲）の基本重量を有する。バッキング層は、概して１５〜１５０ｇ／ｍ²、好ましくは２０〜５０ｇ／ｍ²の基本重量を有する。全不織布ループ複合材１０は、３０〜３００ｇ／ｍ²、好ましくは４０〜１００ｇ／ｍ²の基本重量を有する。

不織布が、カーディングランドウェブ、エアレイドウェブ、スパンレースウェブ、スパンボンドウェブなどによって提供される不織布繊維ウェブ材料である場合、不織布繊維材料は、好ましくは予備結合させたりまたは固結させたりせずに繊維間の孔面積を最大化する。しかし予備成形されたウェブが取り扱いできるように、ロールから予備成形されたウェブを巻出して、本発明の不織布ループ複合材を作り出すための成形プロセスに入れるためだけに十分なレベルの結着性を提供する適切な点結合などを提供することが、時折必要である。

概して不織布繊維ウェブの非結合部分は不織布繊維ウェブ表面積の９９．５〜５０％であり、５０〜０．５％の結合領域を提供し、好ましくは不織布の全結合領域は２０〜２％である。結合領域は、バッキング層に結合した繊維シートの領域、ならびに改善されたウェブ結着性のために提供されるあらゆる予備結合または固結領域を含む。バッキング層に結合した特定の結合部分または領域は、概してあらゆる幅であることができるが、好ましくはその最も狭い幅寸法で０．０１〜０．２センチメートルである。隣接する結合部分は、概して平均で０．１〜２．０ｃｍ、好ましくは０．２〜１．０ｃｍ離れている。結合した部分が点結合の形態である場合、点は概して実質的に円形形状であり、好ましくは押出し結合または熱結合のいずれかによって形成された円形結合を提供する。結合および非結合部分におけるその他の形状も可能であり、形状が円形、三角形、六角形、または不規則である非結合マウンドまたは弓形部分を提供する。

ループ材料の望ましい柔らかさを維持するために、バッキング層または層群は概して１０〜３００μｍ、好ましくは２０〜１００μｍの厚さを有し、９Ｎ未満、好ましくは７Ｎ未満、最も好ましくは６Ｎ〜１Ｎの総円形曲り剛性（ＡＳＴＭＤ４３０２によって測定される）を有する柔らかい不織布繊維ループ材料ラミネートを提供する。寸法的安定材料を要する連続的製造技術において信頼性を持って使用するためにループ複合材は十分な引張り強さを有し、概して少なくとも０．５ｋｇ／ｃｍ、好ましくは少なくとも１．０ｋｇ／ｃｍの引張り強さを有する。

代案としては、弓形不織布構造を持つ不織布ループファブリックを熱結合、超音波結合および接着結合などの従来の結合方法によって、予備成形されたフィルムに結合できる。このようなプロセスについては、欧州特許第３４１９９３Ｂ１号明細書で述べられる。

試験方法
基本重量
複合材材料の基本重量は、材料ウェブから１０ｃｍ×１０ｃｍのサンプルをダイ打抜きして、サンプルを計量装置上で１０分の１グラムまで秤量して測定した。３個の複製を秤量して平均し、下の表１に報告する。

降伏引張り強さ
不織布複合材の引張り強さは、ＡＳＴＭＤ８８２に従って、インストロンモデル１１２２定速伸展引張り試験機で測定した。縦方向をウェブの縦方向（ＭＤ）として、複合材ウェブから２５ｍｍ幅×７６ｍｍ長さのサンプルを切断した。初期ジョー間隔７６ｍｍでサンプルを試験機のジョーに取り付けた。次にサンプルの破壊点に達するまで、３０．５ｃｍ／分の速度でジョーを引き離した。サンプル降伏点負荷をポンドで記録した。４個の複製を試験して共に平均し、ｋｇ／ｃｍ単位の降伏点負荷の値に変換した。

１３５度剥離試験
１３５度剥離試験を使用して、不織布ループ複合材サンプルから、ミネソタ州セントポールの３Ｍ社（３ＭＣｏ．（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）からのメカニカルファスナーフック材料（ＫＮ−３４５７）のサンプルを剥離するのに必要な力の量を測定した。両面粘着テープを使用して、ループ試験材料の５．１ｃｍ×１２．７ｃｍ断片を５．１ｃｍ×１２．７ｃｍの鋼パネル上にしっかり付けた。ループ材料の横方向をパネルの長さに平行にして、パネル上にループ材料をのせた。長さをウェブの縦方向にして、１．９ｃｍ×２．５ｃｍのフックファスナーのストリップを切断した。２．５ｃｍ幅×２０ｃｍ長さの紙製リーダーをフックストリップの一端の滑らかな面に付着した。次にストリップとループ材料の間に１．９ｃｍ×２．５ｃｍの接触領域があり、ストリップの前端がパネルの長さに沿うように、フックストリップをループ材料の中心にのせた。次に１０００ｇローラーを使用して、１分あたりおよそ３０．５ｃｍの速度で、ストリップおよびループ材料ラミネートを手で各方向に２回ロール掛けした。次にサンプルを１３５度剥離ジグに入れた。ジグをインストロンモデル１１２２引張り試験機の下側ジョー内に入れた。紙製リーダーの自由端を引張り試験機の上側ジョーに入れた。１分あたり３０．５ｃｍのクロスヘッド速度、および１分あたり５０．８ｃｍのチャート送り速度に設定したチャート式記録計を使用して、ループ材料からフックストリップが１３５度の一定角度で剥離する際の剥離力を記録した。４つの最高ピークの平均をグラムで記録した。ループ材料からメカニカルファスナーストリップを取り外すのに必要な力をｇ／ｃｍ幅で報告した。各フックループ組み合わせで、１２個の複製を試験して平均した。剥離強さをループ複合材の基本重量で除して剥離強さを正規化し、複合材の単位重量あたりの剥離強さを得た。

動的剪断
動的剪断試験を使用して、不織布ループ複合材材料サンプルからメカニカルファスナーフック材料サンプルを剪断するのに必要な力の量を測定した。１３５度剥離試験で上述したのと同一のフック材料を使用して、剪断試験を実施した。ループ材料の２．５ｃｍ×７．５ｃｍサンプルを切断し、幅はフックの縦方向であった。次にこのループサンプルをループの裏面において３Ｍ荷造テープで強化した。１．２５ｃｍ×２．５ｃｍのフックサンプルもまた調製した。長さはフックの縦方向である。このサンプルを２．５ｃｍ幅×７．５ｃｍ長さの３Ｍ荷造テープのタブの端にラミネートした。フックのない端では、荷造テープを折り返して接着剤を覆った。次にループタブが第１の端を通過して伸び、フックタブが第２の端を通過して伸びるように、長いタブ方向を互いに平行にしてフックをループの中心にのせた。５ｋｇのゴム被覆鋼ローラーを使用し、手で前後に５回ロール掛けしてフック材料をループ材料と係合した。アセンブルしたタブをインストロンモデル１１２２引張り試験機のジョー内に入れた。フックタブを上部ジョーに入れ、ループタブを下側ジョーに入れた。１分あたり３０．５ｃｍのクロスヘッド速度、および１分あたり５０．８ｃｍのチャート送り速度に設定したチャート式記録計を使用して、フックストリップが１８０度の一定角度でループ材料から剪断する際の剪断力を記録した。最大負荷をグラムで記録した。ループ材料からメカニカルファスナーストリップを剪断するのに必要な力を、ｇ／ｃｍ−幅で報告した。各フックループ組み合わせで、８個の複製を試験して平均した。剪断強さをループ複合材の基本重量で除して剥離強さを正規化し、複合材の単位重量あたりの剪断強さを得た。

比較例Ｃ１
各隆線間に溝があり、１センチメートルあたりおよそ４本の隆線があるように離間した軸方向に平行な隆線がある、機械加工された第１および第２のかみ合い波形成形ローラー間のニップに、ジョージア州アセンズのファイバー・ビジョン（ＦｉｂｅｒＶｉｓｉｏｎ（Ａｔｈｅｎｓ，Ｇｅｏｒｇｉａ））からのポリプロピレンカード不織布ウェブ（Ｔ１９６、４デニール繊維、４０ｇ／ｍ²）を供給して、米国特許第５，６４３，３９７号明細書で例証され述べられる方法を使用して、不織布ループ複合材を調製した。約０．７ｍｍの幅を有する平頂−表面を有するように各隆線を機械加工した。不織布の長さに沿って弓形部分および固着部分があり、各弓形部分は高さが約０．３３ｃｍであり、長さが不織布の長さに沿って約０．３３センチメートルであり、各固着部分が約０．０７センチメートル幅であるように不織布の波形シートを成形した。第１の波形成形ローラーを９３℃に加熱し、一方第２の波形成形ローラーを１４９℃に加熱した。固着部分がバッキング層に包埋され、基本重量２８ｇ／ｍ²を有する熱可塑性バッキング層を形成するのに適切な量で、第２の波形ロールと冷却ロールの間のニップの直前に、ダイ温度２４６℃で従来のコートハンガーダイを通して、ミシガン州ミッドランドのダウ・ケミカル（ＤｏｗＣｈｅｍｉｃａｌ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ））からのポリプロピレン衝撃共重合体（７Ｃ５０）を波形不織布の固着部分に押出して、繊維シートを形成した。

実施例１
ドイツ国ジークフレッドのブルックナー（ＢｒｕｃｋｎｅｒＧｍｂｈ（Ｓｉｅｇｆｒｅｄ，Ｇｅｒｍａｎｙ）からのＫＡＲＯＩＶパンタグラフ伸張機を使用して、不織布ループ複合材Ｃ１を二軸方向に延伸した。複合材のウェブから１１５ｍｍ×１１５ｍｍのサンプルを切断し、伸張機に取り付けた。サンプルを１４０℃で６０秒間加熱し、次に１００％／秒の速度でおよそ１５０ｍｍ×１５０ｍｍの最終寸法に伸展し、サンプルの縦方向と横方向の双方で１．５対１の二軸方向延伸を得た。サンプルを伸張機から取り外し、引張り強さおよび剥離および剪断特性について試験した。

比較例Ｃ２
投入繊維ウェブの基本重量が２８ｇ／ｍ²であり、押出し物の基本重量が３０ｇ／ｍ²であったこと以外は、Ｃ１と同様にして不織布ループ複合材を調製した。

実施例２
ＫＡＲＯＩＶパンタグラフ伸張機を使用して、不織布ループ複合材Ｃ２を横方向に延伸した。複合材のウェブから１１５ｍｍ×１１５ｍｍのサンプルを切断し、伸張機に取り付けた。サンプルを１４０℃で６０秒間加熱し、次に１００％／秒の速度でおよそ１００ｍｍ×２５０ｍｍの最終寸法に横方向に伸展し、２．５対１の横方向延伸を得た。サンプルを伸張機から取り外し、引張り強さおよび剥離および剪断特性について試験した。

実施例３
ＫＡＲＯＩＶパンタグラフ伸張機を使用して、不織布ループ複合材Ｃ２を縦方向に延伸した。複合材のウェブから１１５ｍｍ×１１５ｍｍのサンプルを切断し、伸張機に取り付けた。サンプルを１４０℃で６０秒間加熱し、次に１００％／秒の速度でおよそ２５０ｍｍ×１００ｍｍの最終寸法に縦方向に伸展し、２．５対１の縦方向延伸を得た。サンプルを伸張機から取り外し、引張り強さおよび剥離および剪断特性について試験した。

実施例４
ＫＡＲＯＩＶパンタグラフ伸張機を使用して、不織布ループ複合材Ｃ２を二軸方向に延伸した。複合材のウェブから１１５ｍｍ×１１５ｍｍのサンプルを切断し、伸張機に取り付けた。サンプルを１４０℃で６０秒間加熱し、次に１００％／秒の速度でおよそ１５０ｍｍ×１５０ｍｍの最終寸法に伸展し、サンプルの縦方向と横方向の双方で１．５対１の二軸方向延伸を得た。サンプルを伸張機から取り外し、引張り強さおよび剥離および剪断特性について試験した。

比較例Ｃ３
投入繊維ウェブの基本重量が２２ｇ／ｍ²であり、押出し物の基本重量が３０ｇ／ｍ²であったこと以外は、Ｃ１と同様にして不織布ループ複合材を調製した。

実施例５
ＫＡＲＯＩＶパンタグラフ伸張機を使用して、不織布ループ複合材Ｃ３を横方向に延伸した。複合材のウェブから１１５ｍｍ×１１５ｍｍのサンプルを切断し、伸張機に取り付けた。サンプルを１４０℃で６０秒間加熱し、次に１００％／秒の速度でおよそ１００ｍｍ×２５０ｍｍの最終寸法に横方向に伸展し、２．５対１の横方向延伸を得た。サンプルを伸張機から取り外し、引張り強さおよび剥離および剪断特性について試験した。

実施例６
ＫＡＲＯＩＶパンタグラフ伸張機を使用して、不織布ループ複合材Ｃ３を縦方向に延伸した。複合材のウェブから１１５ｍｍ×１１５ｍｍのサンプルを切断し、伸張機に取り付けた。サンプルを１４０℃で６０秒間加熱し、次に１００％／秒の速度でおよそ２５０ｍｍ×１００ｍｍの最終寸法に縦方向に伸展し、２．５対１の縦方向延伸を得た。サンプルを伸張機から取り外し、引張り強さおよび剥離および剪断特性について試験した。

実施例７
ＫＡＲＯＩＶパンタグラフ伸張機を使用して、不織布ループ複合材Ｃ３を二軸方向に延伸した。複合材のウェブから１１５ｍｍ×１１５ｍｍのサンプルを切断し、伸張機に取り付けた。サンプルを１４０℃で６０秒間加熱し、次に１００％／秒の速度でおよそ１５０ｍｍ×１５０ｍｍの最終寸法に伸展し、サンプルの縦方向と横方向の双方で１．５対１の二軸方向延伸を得た。サンプルを伸張機から取り外し、引張り強さおよび剥離および剪断特性について試験した。

比較例Ｃ４
投入繊維ウェブの基本重量が１７ｇ／ｍ²であり、押出し物の基本重量が３０ｇ／ｍ²であったこと以外は、Ｃ１と同様にして不織布ループ複合材を調製した。

実施例８
ＫＡＲＯＩＶパンタグラフ伸張機を使用して、不織布ループ複合材Ｃ４を横方向に延伸した。複合材のウェブから１１５ｍｍ×１１５ｍｍのサンプルを切断し、伸張機に取り付けた。サンプルを１４０℃で６０秒間加熱し、次に１００％／秒の速度でおよそ１００ｍｍ×２５０ｍｍの最終寸法に横方向に伸展し、２．５対１の横方向延伸を得た。サンプルを伸張機から取り外し、引張り強さおよび剥離および剪断特性について試験した。

実施例９
ＫＡＲＯＩＶパンタグラフ伸張機を使用して、不織布ループ複合材Ｃ４を縦方向に延伸した。複合材のウェブから１１５ｍｍ×１１５ｍｍのサンプルを切断し、伸張機に取り付けた。サンプルを１４０℃で６０秒間加熱し、次に１００％／秒の速度でおよそ２５０ｍｍ×１００ｍｍの最終寸法に縦方向に伸展し、２．５対１の縦方向延伸を得た。サンプルを伸張機から取り外し、引張り強さおよび剥離および剪断特性について試験した。

実施例１０
ＫＡＲＯＩＶパンタグラフ伸張機を使用して、不織布ループ複合材Ｃ４を二軸方向に延伸した。複合材のウェブから１１５ｍｍ×１１５ｍｍのサンプルを切断し、伸張機に取り付けた。サンプルを１４０℃で６０秒間加熱し、次に１００％／秒の速度でおよそ１５０ｍｍ×１５０ｍｍの最終寸法に伸展し、サンプルの縦方向と横方向の双方で１．５対１の二軸方向延伸を得た。サンプルを伸張機から取り外し、引張り強さおよび剥離および剪断特性について試験した。

この表は、サンプルが横方向または縦方向のいずれかに延伸されると、概して正規化した剥離および／または剪断性能は、非延伸ループのそれとほぼ同じであることを示す。しかし比較例のループを二軸方向延伸すると、複合材ループの顕著に低い基本重量にもかかわらず、正規化した剥離および剪断性能は顕著に増大する。これは意外であった。

本発明に従って調製された前駆ループ材料の第１の実施態様の斜視図である。図１の前駆材料を使用して本発明に従って調製された第１の実施態様ループ材料の概略図である。図１に描写される本発明のループ材料を形成する方法を示す概略図である。図３に描写される波形構成要素の上面図である。図４で例証される波形構成要素を置き換えることができる代案の波形構成要素の上面図である。

Claims

熱可塑性ポリマー、共重合体または配合物から形成された繊維を含んでなる不織布ウェブから形成された不織布ループ層と、
前記ループ層に結合した延伸フィルム層と、
を含んでなるループ複合材であって、前記複合材が結合領域と非結合領域を有し、前記フィルムが少なくとも前記結合領域間で延伸され、前記非結合領域が弓形マウンドを形成する、ループ複合材。
前記不織布層が１０〜１００ｇ／ｍ²の基本重量を有する、請求項１に記載のループ複合材。
前記不織布層がバッキングから少なくとも０．１ｍｍのｚ−方向高さを有し、前記弓形マウンドが前記複合材の２０〜９９％を構成する、請求項２に記載のループ複合材。
前記不織布層が少なくとも１０重量％の結合可能熱可塑性繊維から形成される、請求項２に記載のループ複合材。
前記不織布層が少なくとも２０重量％の結合可能熱可塑性繊維から形成される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のループ複合材。
前記バッキング層が少なくとも１方向に延伸され、少なくとも１方向に０．５ｋｇ／ｃｍ〜３．０ｋｇ／ｃｍの引張り強さを有する非弾性熱可塑性層である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のループ複合材。
前記バッキング層が少なくとも２方向に延伸され、少なくとも１方向に０．５ｋｇ／ｃｍ〜３．０ｋｇ／ｃｍの引張り強さを有する非弾性熱可塑性層である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のループ複合材。
前記バッキング層が１０μ〜１００μの基本重量を有し、前記不織布層が１５〜５０ｇ／ｍ²の基本重量を有し、前記不織布層を形成する繊維が主に１〜５０μｍの直径であり、前記複合材が３０〜３００ｇ／ｍ²の基本重量を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のループ複合材。
前記バッキング層が２５μ〜５０μの基本重量を有し、前記複合材が４０〜１００ｇ／ｍ²の基本重量を有する、請求項８に記載のループ複合材。
前記複合材の断面積の５０〜９５％、および前記複合材中の不織布繊維層表面積の９９．５〜５０％を構成する前記弓形マウンドが非結合である、請求項１〜９のいずれか一項に記載のループ複合材。
前記ｚ−方向高さが０．１ｍｍ〜３．０ｍｍである、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のループ複合材。
（１）可撓性不織布材料（例えば天然および／またはポリマー繊維、および／または糸の不織布ウェブ）の第１のシートを提供するステップと、（２）前記可撓性不織布材料の第１のシートの離間した固着部分から同一方向に突出する弓形部分を有するように、前記可撓性不織布材料の第１のシートを形成するステップと、（３）非弾性熱可塑性材料（例えばポリエステル、ポリオレフィン、ナイロン、ポリスチレン）のシートを可撓性ループ材料の第１のシート上に押出すステップと、（４）熱可塑性フィルムをまだ溶融中に前記可撓性不織布材料の第１のシートの少なくとも前記離間した固着部分に提供して、押出し熱可塑性フィルムシートを結合部位または前記固着部分で前記不織布材料に結合させるステップと、（５）押出し結合不織布ファブリックシート複合材を前記シートの少なくとも長手方向に延伸して前記シートを延伸し、前記不織布の弓形部分の高さを低下させるステップと、を含むループ複合材を製造する方法。