JP2015529581A - 伸張可能なウェブ積層体の作製方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書で使用される用語「活性化」及びその変化形表現は、材料の少なくとも一部分に対し弾性伸張可能性を付与するように機械的に変形された材料を指す。2つのスキン層と、その間にサンドイッチされたエラストマー性コア層とを含む多層フィルムの関連において、活性化とは、スキン層の弾性変形限界を超えて多層フィルムの少なくとも一部分を延伸させ、かつ、その多層フィルムを復元させて、延伸方向に弾性伸張性をフィルムに付与する、プロセスを指す。
本発明は、多層フィルム及び少なくとも1つのウェブ層を含む伸張可能なウェブ積層体の作製方法に関する。多層フィルムは、2つのスキン層と、その間にサンドイッチされたエラストマー性コア層とを含む。ウェブ層は典型的に、不織布材料、織布材料、微細繊維ネット、及び/又はテクチャー化表面(例えばエンボス加工パターン)を備えたフィルムを含む。
本発明の多層フィルムは、2つのスキン層と、その間にサンドイッチされたエラストマー性コア層とを含む。この多層フィルムは、活性化前は比較的非弾性的である。しかしながら、このフィルムはスキン層の弾性変形限界を超えて多層フィルムを延伸し、エラストマー性コア層と共にスキン層を復元することによって、弾性を付与し、延伸方向に弾性である多層フィルムを形成することができる。活性化中でのスキン層の変形により、多層フィルムは復元時にマイクロテクスチャー化表面を示す。マイクロテクスチャーとは、活性化領域におけるスキン層の構造を指す。より具体的には、スキン層は山と谷の凹凸又は折り目を含み、この細部は拡大なしには見ることができない。
ウェブ層は概して、非粘着性でありかつ、好ましくは感触が柔らかい材料を含む。ウェブ材料の例には、不織布材料、織布材料、微細繊維ネット、及びテクチャー化表面(例えばエンボス加工パターン)を備えたフィルムが挙げられる。ウェブ材料は非弾性的又は弾性的であり得る。
伸張可能なウェブ積層体を作製するための例示的な装置10を図3に示す。多層フィルム12は、最初に、スキン層の弾性変形限界を超えて多層フィルムの少なくとも一部分をCD方向に延伸させて(図示なし)活性化させ、次に、その多層フィルムを復元させて、延伸方向に弾性伸張可能性をフィルムに付与する。CD方向延伸は、幅出し機、ダイバージングディスク、及び漸増式延伸装置を含むがこれらに限定されない、当業者に周知の数多くの装置によって作用されることができる。
上記の方法によって作製された伸張可能なウェブ積層体は、様々な用途に使用することができる。好適な用途には、おむつ、トレーニングパンツ、成人用失禁用具、ブーティ及び衣類などのパーソナルケア物品における、弾性構成部品が挙げられるがこれらに限定されない。
第1の実施形態において、本開示は:
2つのスキン層と、これらの間にサンドイッチされたエラストマー性コア層とを含む多層フィルムを提供することであって前記多層フィルムが機械幅方向に活性化されていることと、
前記多層フィルムを前記スキン層の変形限界を超えて機械方向に延伸することと、
前記多層フィルムが機械方向に延伸された状態で前記多層フィルムにウェブ層を積層することと、
前記多層フィルムを復元させて伸張可能なウェブ積層体を形成することと、
を含む、伸張可能なウェブ積層体の作製方法を提供する。
2つのスキン層と、これらの間にサンドイッチされたエラストマー性コア層とを含む多層フィルムを提供することと、
前記多層フィルムを第1方向に活性化することと、
その後に、前記スキン層の変形限界を超えて前記多層フィルムを前記第1方向に垂直な第2方向に延伸することと、
前記第2方向に延伸されている前記多層フィルムにウェブ層を積層することと、
前記多層フィルムを復元させて伸張可能なウェブ積層体を形成することと、
を含む、伸張可能なウェブ積層体の作製方法を提供する。
下記の多層フィルムのネッキング特性は、図8に示す装置を用いてフィルムを機械方向に延伸して決定された。ネッキング装置100には2つのアルミニウムローラー102、104を含めた。ローラー102、104はそれぞれ直径dが110mmであり、スタンドに固定された軸受上に回転可能に取り付けられ、ロールの中心間距離sは210mmであった。
フィルムサンプルをMD方向に10%延伸させる力は、下記のように決定された。図9aに示すフィルムロール460を、一定温度(23°±2℃)及び一定湿度(50%±5%)で24時間置いて状態調整した。次に切断テンプレートを使用して、幅方向に幅25.4mm、少なくとも長さ(機械方向)100mmのフィルムサンプル462を調製した。図9bに示すように、フィルムサンプル462の両端をマスキングテープ又はフィラメントテープ464で覆って、テープで覆われた端の内側エッジの間の距離Lが50mmとなるようにした。フィルムサンプル462の両端を、Bluehill材料試験ソフトウェアを備えたインストロン5500R一定速度伸張引張試験機のジョーにクランプした。マスキングテープ又はフィラメントテープ464は、試験中にフィルムサンプル462の端での延伸及び/又は滑りを低減した。フィルムサンプル462は、標点距離50mm、幅25.4mmから開始して、20インチ/分(51センチ/分)で延伸された。サンプルは破断するまで引っ張られ、10%伸張時に測定された力が記録された。
M−235(3M(St.Paul、Minnesota、USA)から入手可能)は、坪量40g/m2を有する、活性化されていない多層フィルムである。コアはSISとポリスチレンとのブレンドである。スキン層はポリプロピレンとポリエチレンとのブレンドである。コア:スキン層の厚さ比は4:1である。
M−235は、米国特許第5,422,172号「Elastic Laminated Sheet of an Incrementally Stretched Nonwoven Fibrous Web and Elastomeric Film and Method」(Wu)に記述されているものと同様の噛み合い延伸機を用いて幅方向に漸増式に延伸された。延伸機は、多層フィルムを横断して224%歪を付与するよう構成された。活性化されたM−235の坪量は35g/m2であった。
2つの外スキン層にサンドイッチされたエラストマー性コア層を有する3層積層フィルムが、従来の共押出技法で作製された。スキン層は厚さ5マイクロメートルで、PPH8069樹脂(Total Petrochemicals(Houston、Texas、USA)から入手可能なポリプロピレン)で作製された。コア層は厚さ40マイクロメートルで、70重量%のD1114(Kraton(Houston、Texas、USA)から入手可能なSISブロックコポリマー)と30重量%のEMPERA 124N(Nova Chemicals(Calgary、Alberta CA)から入手可能なポリスチレン)とのブレンドで作製された。このフィルムは坪量55gsmであり、コア:スキン層の厚さ比は4:1である。
比較例2を、米国特許第5,043,036号「Width Stretching Device」(Swenson)の図1に示されているものに類似のダイバージングディスク装置を使用して、幅方向に延伸した。フィルムを元の幅の400%に延伸させてから、完全に復元させた。活性化された実施例2の坪量は50gsmであった。
2つの外スキン層にサンドイッチされたエラストマー性コア層を有する3層積層フィルムが、従来の共押出技法で作製された。スキン層はPPH8069樹脂で作製された。コア層は、95重量%のD1114と5重量%のEMPERA 124Nとのブレンドから作製された。坪量は45gsmであった。コア/スキン層の比は4.1:1であった。
比較対照例3を、実施例1に記載されているプロセスを使用して、幅方向に漸増式に延伸した。延伸機は、117%の局所的歪みを付与するよう構成された。活性化された実施例3Aの坪量は42gsmであった。
比較対照例3を、実施例1に記載されているプロセスを使用して、幅方向に漸増式に延伸した。延伸機は、297%の局所的歪みを付与するよう構成された。活性化された実施例3Bの坪量は42gsmであった。
25.4mmフィルムサンプルをMD方向に10%延伸させる力が、上述の手順に従って決定された。その結果が下に示されている。
Claims (26)
- 2つのスキン層と、これらの間にサンドイッチされたエラストマー性コア層とを含む多層フィルムを提供することであって前記多層フィルムが機械幅方向に活性化されていることと、
前記スキン層の変形限界を超えて前記多層フィルムを機械方向に延伸することと、
前記多層フィルムが機械方向に延伸された状態で前記多層フィルムにウェブ層を積層することと、
前記多層フィルムを復元させて伸張可能なウェブ積層体を形成することと、
を含む、伸張可能なウェブ積層体の作製方法。 - 機械幅方向に活性化されている前記多層フィルムが、前記多層フィルムの少なくとも一部分にわたって、マイクロテクスチャー化表面構造を示す、請求項1に記載の方法。
- 前記多層フィルムが、漸増式延伸により機械幅方向に活性化されている、請求項1に記載の方法。
- 前記多層フィルムが、ダイバージングディスクにより機械幅方向に活性化されている、請求項1に記載の方法。
- 活性化中の機械幅方向の前記多層フィルムの延伸比が2:1〜5:1である、請求項1に記載の方法。
- 前記多層フィルムが異周速ロールにより機械方向に延伸される、請求項1に記載の方法。
- 前記多層フィルムが着色されているか、及び/又は印刷パターンを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ウェブ層が不織布層である、請求項1に記載の方法。
- 前記多層フィルムが機械方向に延伸された状態で前記多層フィルムに積層される第2ウェブ層を更に提供することであって前記多層フィルムが前記2つのウェブ層の間にサンドイッチされることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ウェブ層が、接着結合、熱結合、ポイント結合、超音波溶接、又はこれらの組み合わせによって前記多層フィルムに積層される、請求項1に記載の方法。
- 前記ウェブ層が超音波溶接によって前記多層フィルムに積層される、請求項1に記載の方法。
- 前記多層フィルムが機械方向に延伸された状態で前記多層フィルムに積層される第2不織布層を更に提供することであって前記多層フィルムが前記2つの不織布層の間にサンドイッチされることを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記不織布層のそれぞれが異なる坪量を有する、請求項12に記載の方法。
- 前記不織布層が超音波溶接によって前記多層フィルムに積層される、請求項12に記載の方法。
- 前記多層フィルムが有孔であるが前記不織布層は有孔ではない、請求項14に記載の方法。
- 前記多層フィルム及び前記不織布層が有孔である、請求項14に記載の方法。
- 前記多層フィルムを機械幅方向に活性化する前の前記多層フィルムのコア層/スキン層の比が、少なくとも2/1である、請求項1に記載の方法。
- 前記多層フィルムを機械幅方向に活性化する前の前記多層フィルムのコア層/スキン層の比が、少なくとも3/1である、請求項1に記載の方法。
- 前記エラストマー性コア層がスチレン系ブロックコポリマーであり、前記スキン層がそれぞれポリオレフィンである、請求項1に記載の方法。
- 前記エラストマー性コア層がSISとポリスチレンとのブレンドであり、前記スキン層がポリプロピレンとポリエチレンとのブレンドである、請求項1に記載の方法。
- 前記エラストマー性コア層がSISとポリスチレンとのブレンドであり、前記スキン層がポリプロピレンである、請求項1に記載の方法。
- 前記多層フィルムの幅25.4mmのサンプルを機械方向に10%延伸させる力が少なくとも2.5Nであって、前記多層フィルムが延伸前に機械幅方向に活性化されている、請求項1に記載の方法。
- 前記多層フィルムの幅25.4mmのサンプルを機械方向に10%延伸させる力が約5N〜10Nであって、前記多層フィルムが延伸前に機械幅方向に活性化されている、請求項1に記載の方法。
- 前記スキン層の変形限界を超えて機械方向に前記多層フィルムを延伸する工程中のネックイン量%の減少は、前記多層フィルムが機械幅方向に活性化されていない場合に比べて、少なくとも1%である、請求項1に記載の方法。
- 前記スキン層の変形限界を超えて機械方向に前記多層フィルムを延伸する工程中のネックイン量%の減少は、該多層フィルムが機械幅方向に活性化されていない場合に比べて、少なくとも5%である、請求項1に記載の方法。
- 前記伸張可能なウェブ積層体がパーソナルケア物品に組み込まれる、請求項1に記載の方法。
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