JP2016519581A - 多層デュアル積層体を有する吸収性物品 - Google Patents
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Abstract
トップシートと、外側カバーと、少なくとも1つのシャーシ構成要素と、トップシートと外側カバーとの間に配置された吸収性コアと、を含む吸収性物品であって、外側カバー又はシャーシ構成要素の少なくとも1つが、組み合された2つの二重積層体を含むデュアル二重積層体を含み、各二重積層体が少なくとも1つの不織布層と少なくとも1つの多層フィルムとを含み、デュアル二重積層体が多くとも約90グラム/平方メートルの坪量を有する、吸収性物品。
Description
本発明は、吸収性物品への組み込みに有用な多層積層体に関する。
従来のテープ式おむつ、プルオン式おむつ、トレーニングパンツ、失禁用ブリーフ等のような吸収性物品は、尿及び/又は他の排泄物を受容及び収容する利益を提供する。かかる吸収性物品は腰部開口部及び1対の脚部開口部を確定するシャーシを備えることができる。
現在のおむつのシャーシは、その特性だけでなく、その形状又は形態の点でも変動する多数の個別の高分子構成要素で作製されている。この構成要素は、可塑性からエラストマー性までの範囲の特性を有することができる、例えば、繊維、ストランド、布地、又はフィルムであることができる。例えば、可塑性フィルムは、外側カバーに見出すことができ、埋め込まれた充填剤を使用して通気性にすることができる。エラストマーフィルムは、後側耳及びサイドパネルに見出すことができ、改善されたフィット性の確立を助ける。エラストマーフィルムは、皮膚の健康の維持を助ける空気流を提供するように穿孔されてもよい。弾性ストランドは、典型的にはウエスト及びレッグバンド形成部に見出すことができ、大きな歪の下で不織布と組み合わせて、ギャザーが寄った状態で高性能の伸張を提供することができる。プラスチック繊維はまた、不織布布地の形態で現れてもよく、おむつのシャーシの事実上全ての構成要素に見ることができ、典型的にはカード繊維又はスパンボンド繊維のいずれかで作製されて、共に熱接着され、所望の布地を形成することができる。
材料に伸張を生むために、上記のように、弾性ストランドを大きな歪の下に保持しながら非弾性不織布と組み合わせることができる(いわゆる「ライブストレッチ」)。弾性ストランド又は弾性フィルムのいずれかで得られるライブストレッチは、ストリップ若しくは接着剤を使用するか又は熱的点接着によって、弾性ストランド又は弾性フィルムを非弾性不織布層と組み立てる前に予歪を与えられた状態で、事実上常に機械方向(MD)に構築される。これは業界で広く使用されており、ギャザー付不織布の材質の外観が高く評価されているが、最終的に大量の不織布を使用し、それ故最も経済的な経路ではない場合がある。ライブストレッチ構成体の代替品は、いわゆる「ゼロ歪」構成体であり、この構成体は、積層体の非弾性層を永久的に変形し、弾性層が延伸及び収縮できるようにするために、機械的活性化を使用して、弾性層と非弾性不織布とからなる積層体に大きな歪を与える。不織布が永久的な変形ではなく永久的な損傷を受ける範囲は、積層体中に存在する不織布及びその延性(すなわち、高い歪速度で大きな歪変形を持続する能力)に大いに依存する。不織布は、活性化中にその機械的完全性をできるだけ維持することが最も望ましいことから、多数の特許(米国特許第7,927,698号、米国特許第7,781,527号及び米国特許第7.960,478号(Autran)等)に開示されている新たな種類の、高靱性で活性化に適した(activation-friendly)スパンボンド不織布布地のような不織布を使用することが好ましく、これも増大された活性化後強度並びに強化された柔軟性及びかさばりを示すことが判明している。
要約すると、現在のおむつのシャーシ構成体は、変動条件下で多数の構成要素を含んでもよい。上記の複雑さとコストに加え、様々な構成要素を完全な機能性シャーシに組み立てる際に、一般的に大量の糊又は接着剤が使用される。例えば、接着剤は、流体バリアとして使用される薄いプラスチックフィルムを布様の外観及び感触を提供する不織布布地に取り付けるために、外側カバー内で使用される場合がある。接着剤は、伸縮性の弾性後側耳又はサイドパネルに使用されてもよく、その場合、接着剤接着された不織布は、柔軟な布地の感触を提供しながら、弾性フィルムの粘着性又は塊状の性質を身体側に対して遮断する。あるいは、接着剤は、レッグバンド又はウエストバンド積層体の構築に使用されてもよく、その場合、ライブストレッチストランド弾性体は収縮時にギャザーが寄る非弾性不織布の2つの層の間に挟まれる。接着剤の取扱いで困難なことの1つは、十分な接着強度を達成するための適切な接着剤塗布レベルとコストとの間のバランスをとること、及び薄膜に伴う接着剤溶落ち又は不織布に伴う接着剤しみ通しのような加工問題を防止することである。後者は、より厚い又はより複雑な不織布の使用をしばしば必要とし、これは更に活性化中に残存性問題を生じる可能性があることから、特に困難となり得る。適切に機能するためのかかる不織布/接着剤の組み合わせの微調節が、全体的なシャーシ構成体のコスト及び複雑さに追加される。更に、レッグバンド、ウエストバンド、又は伸縮性後側耳のようないくつかの構成要素の接着剤による組立は、完成品の吸収性物品が製造される場所と異なる場所で実施される場合がある。それ故、より安価でより単純なシャーシ構成体の材料及び方法に対する必要性が引き続き存在する。
この必要性に対処するための開発の1つとして、おむつのシャーシの設計において、その全体に選択する材料として、ポリオレフィンを使用することが挙げられる。これらの低コスト樹脂は、接着剤を含めた上記のシャーシ構成成分の全てではなくともほとんどの作製に問題なく使用できる。加えて、ポリオレフィンベースの組み立ては、超音波接着のような、接着剤を必要としない接着の代替形態に非常に適することが判明している。
接着剤の必要性を制限する別の方法として、二重又は三重の積層体を構築するために押出積層プロセスを使用できる(例えば、Autranによる米国特許出願公開第2009/0264844号及び同第2010/0040826号等参照)。これは、制御された温度及び圧力条件下で、1つ又は2つの不織布の層を、新たに押出及び引き抜きされたフィルム上に2本の圧縮ロールのニップにおいて互いに密接させて、不織布キャリアウェブの繊維内への押出しフィルムの機械的連結によって2層間に結合を形成することによって実施できる。接着条件の範囲を拡大するために、押出フィルムと組み合わせる前に不織布上に少量の接着剤、つまり接着剤積層構造に一般的に使用される量よりも少なく、それでもなお同じレベルの接着強度を達成する量の接着剤を塗布することも可能である。食刻圧縮ロールを使用して、積層体の構築中に様々な圧力パターンをその積層体に加えて、フィルムへの不織布貫入の深さに勾配を導入し、その結果生じる接着の量に勾配を導入してもよい。最も適切な接着条件を提供し、積層体の構造的及び機械的完全性を損なうことなく十分な接着を確保するためには、フィルムの表皮層配合物は不織布と熱的/物理的/化学的適合性を有することが必要であることから、表皮層配合物のガイドとなる要素は、解巻されている不織布の性質、特にそのシース組成物に関する性質の関数である。
活性化時に幅広い機械的応答を提供する様々なフィルム構造が作製されてきた。その範囲は、回復率の高い高性能弾性から、永久歪と部分的弾性回復とを兼ね備える塑弾性にまでおよぶ。後者は、最初の引抜きサイクル(可塑性成分からの)の結果としてのいくらかの量の永久歪と、その後のサイクル(弾性成分)で観察されたいくらかの量の弾性回復とを有することから、これまで「塑弾性」フィルムと呼ばれてきた。それぞれの相対量は、その設計が卓越した柔軟性を有する快適な衣類を提供することに加え、作製コストを下げることを目的とした特定の設計の必要性を満足するように個別に調節することができる。この塑弾性は、厳密にフィルムに限定されるものではなく、不織布であってもこの種の物理的変形挙動を有するように配合されている。
したがって、バックシート、弾性フィルム、弾性ストランド、及び不織布を別々に扱い、大量の接着剤を複数の場所で扱う必要がある現在のアプローチから離れて、薄い押出二重積層体のみで又は薄い押出二重積層体を主として構成された吸収性物品シャーシを提供することが本発明の目的である。本発明の1つの目的は、伸縮性積層構造体中の弾性及び可塑性構成要素のより微細な分布をもたらす多層伸縮性積層体を提供することである。別の目的は、デュアル二重積層体を提供することであり、これは薄い伸縮性フィルムをベースとする2つの二重積層体を合わせたものである。
本発明の1つの目的は、トップシートと、外側カバーと、少なくとも1つのシャーシ構成要素と、トップシートと外側カバーとの間に配置された吸収性コアと、を含む吸収性物品であって、外側カバー又はシャーシ構成要素の少なくとも1つが、組み合された2つの二重積層体を含むデュアル二重積層体を含み、各二重積層体が少なくとも1つの不織布層と少なくとも1つの多層フィルムとを含み、デュアル二重積層体が多くとも約90グラム/平方メートルの坪量を有する、吸収性物品を提供することである。
本発明の別の目的は、接着剤、超音波接着、又はその他の物理的/化学的手段によって共に積層された第1及び第2の二重積層体を有するシャーシ複合体構造を含む吸収性物品であって、物品の第2の後側腰部領域のウエストバンドの長手方向長さの40%以上及び/又は第1の前側腰部領域のウエストバンドの長手方向長さの40%以上が、二重積層体の少なくとも1つを含み、二重積層体が多くとも約60グラム/平方メートルの全坪量又は多くとも45グラム/平方メートルの全坪量又は多くとも30グラム/平方メートルの全坪量を有する、吸収性物品を提供することである。
本発明の更なる目的は、接着剤、超音波接着、又はその他の物理的/化学的手段によって共に積層された第1及び第2の二重積層体を含む吸収性物品であって、第1の二重積層体が塑弾性で、かつ約10%〜約95%の歪回復率(PRS)を示し、第2の二重積層体が第1の二重積層体の面積の約10%〜約100%の上に配置され、第2の二重積層体が第1の二重積層体と少なくとも同じ又はより高い歪回復率(PRS)を有し、組み合わせた二重積層体領域が、多くとも約90グラム/平方メートルの全坪量、又は多くとも約80グラム/平方メートルの全坪量、又は多くとも約70グラム/平方メートルの全坪量を有する、吸収性物品を提供することである。本発明の更なる目的は、組み合わされた二重積層体を含む吸収性物品であって、組み合わされた二重積層体のポリマー材料が少なくとも50重量%のポリオレフィン、又は少なくとも60重量%のポリオレフィン、又は少なくとも70重量%のポリオレフィン、又は少なくとも80重量%のポリオレフィンを含む、吸収性物品を提供することである。更なる目的は、1対の伸縮性パネル(例えば、テープ式おむつの後側耳積層体又はパンツ式おむつのサイドパネル)を含む使い捨て吸収性物品であって、各伸縮性パネルが、接着剤、超音波接着、又はその他の物理的/化学的手段によって共に積層された第1及び第2の二重積層体を含み、各伸縮性パネルが多くとも約90gsmの全坪量、又は多くとも約80グラム/平方メートルの全坪量、又は多くとも約70グラム/平方メートルの全坪量を有し、組み合わされた積層体のポリマー材料が少なくとも50%重量%のポリオレフィン、又は少なくとも60重量%のポリオレフィン、又は少なくとも70重量%のポリオレフィン、又は少なくとも80重量%のポリオレフィンを含む、使い捨て吸収性物品を提供することである。
本発明のこれらの特徴、態様、及び利点、並びに他の特徴、態様、及び利点は、以下の説明、添付の特許請求の範囲、及び添付図面を考慮することで、より良好に理解されるであろう。
本発明の吸収性物品に有用な押出接着積層体(EBL)の側面断面図である。
本発明のEBLを含む吸収性物品の平面図である。
図2の吸収性物品の側面断面図である。
活性化可能でない不織布(1つ示される)に対して本発明の吸収性物品に有用な活性化可能な不織布(3つ示される)の引張特性を例示するグラフである。
本発明の吸収性物品に有用なEBLの引張特性を例示するグラフである。これらのグラフから、モードII破壊及び破断時ピーク力が求められる(引張試験方法参照)。
本発明の吸収性物品に有用なEBLの引張特性を例示するグラフである。これらのグラフから、モードII破壊及び破断時ピーク力が求められる(引張試験方法参照)。
本発明の吸収性物品に有用な多層積層体の側面断面図である。
本発明の吸収性物品に有用な多層積層体の側面断面図である。
本発明の吸収性物品に有用な多層積層体の側面断面図である。
本発明の吸収性物品に有用な押出接着積層体(EBL)の側面断面図である。
本発明の吸収性物品に有用な押出接着積層体(EBL)の側面断面図である。
本発明の吸収性物品に有用な押出接着積層体(EBL)の側面断面図である。
本発明の吸収性物品に有用な多層積層体の側面断面図である。
本発明の吸収性物品に有用なデュアルEBLの側面断面図である。
本発明の吸収性物品に有用なデュアルEBLの側面断面図である。
本発明の吸収性物品に有用なデュアルEBLの側面断面図である。
本発明の吸収性物品に有用な多層積層体の側面断面図である。
本発明の吸収性物品に有用な多層積層体の側面断面図である。
本発明の5層共押出フィルムのSEM画像である。
本明細書は、本発明とみなされる主題を特定して指摘し明確に請求する特許請求の範囲をもって結論とするが、本発明は、添付の図面と関連させた次の説明から更によく理解されると考えられる。一部の図は、他の要素をより明らかに示すため、選択された要素を省略することで簡略化されている場合がある。いくつかの図中のかかる要素の省略は、対応する明細書の中で明確に述べられている場合を除き、例示的な実施形態のいずれかにおいて必ずしも特定要素の有無を暗示するものではない。いずれの図面も必ずしも一律の縮尺に従っていない。
用語の定義:
「吸収性物品」とは、身体の排出物を吸収及び収容するデバイスを指し、より詳細には、着用者の身体に接してあるいは、近接して配置されて、身体から排出される様々な排出物を吸収し、収容するデバイスを指す。例示的な吸収性物品としては、おむつ、トレーニングパンツ、プルオンパンツ型のおむつ(すなわち、米国特許第6,120,487号に示されるような、予め成形された腰部開口部及び脚部開口部を有するおむつ)、再締結可能なおむつ又はパンツ型おむつ、失禁用ブリーフ及び下着、おむつホルダー及びライナー、パンティライナーなどの女性用生理衣類、吸収性挿入体、母乳パッド等が挙げられる。
「吸収性物品」とは、身体の排出物を吸収及び収容するデバイスを指し、より詳細には、着用者の身体に接してあるいは、近接して配置されて、身体から排出される様々な排出物を吸収し、収容するデバイスを指す。例示的な吸収性物品としては、おむつ、トレーニングパンツ、プルオンパンツ型のおむつ(すなわち、米国特許第6,120,487号に示されるような、予め成形された腰部開口部及び脚部開口部を有するおむつ)、再締結可能なおむつ又はパンツ型おむつ、失禁用ブリーフ及び下着、おむつホルダー及びライナー、パンティライナーなどの女性用生理衣類、吸収性挿入体、母乳パッド等が挙げられる。
「活性化可能な不織布」という用語は、特に、活性化プロセス中、フィルムとうまく相互に作用する機械的特性を有する不織布を指す。本発明の活性化可能な不織布が、相対的に低い最大力及び比較的大きい工学的歪によって特徴付けられた引張曲線(ASTM D882−02、標点距離=5mm、標本幅=25.4mm、クロスヘッド速度=2.117mm/s、活性化プロセス中、印加したものと一致する変形方向)を得る。具体的には、不織布の曲線の最大力点が、100%を超える工学的歪値で4N/cmを下回る場合、本発明のために、「活性化可能」であるとみなされる。3つの活性化可能な不織布及び1つの活性化可能でない不織布の例を図4に示す。図4において、それぞれの曲線の最大力点を丸で囲む。
「活性化される」という用語は、例えば、漸増的伸長などにより、材料の少なくとも一部に弾性延伸性を付与するために、機械的に変形された材料を指す。本明細書で使用するところの用語「活性化」とは、歯と溝との噛み合いによって発生する引っ張り歪によって中間のウェブ部分を延伸又は伸長する任意のプロセスを意味する。こうしたプロセスは、通気性フィルム、伸縮性複合材料、孔あき材料及びテクスチャ加工材料などの多くの物品の製造において有用であることがわかっている。不織布では、延伸によって繊維再配向、繊維のデニール及び/又は断面の変化、坪量の低下、及び/又は中間ウェブ部分の制御された繊維破壊が生じ得る。一般的な活性化方法としては、例えば、前記技術分野ではリングロール加工として知られるプロセスがある。米国特許第6,830,800号、同第5,143,679号、及び同第5,167,897号は、活性化プロセスの例を開示する。
「接着剤」という用語は、1つ以上の熱可塑性ポリマー、1つ以上の粘着付与樹脂、及び典型的には、レオロジー変性剤又は可塑剤を含む組成物を指す。接着剤は、2%以上の粘着付与樹脂を含有する。接着剤は、概して、少なくとも1つの材料にそれを塗布し、次いで、十分な時間、十分な力を用いて、少なくとも1つの他の材料をそれに接触させることによって、2つ以上の材料を共に接合又は接着するのに使用され、接着剤が、共にそれらを接合するために、湿潤する、又それぞれの材料上に広げることができる(以下の「粘着付与剤」の定義を参照のこと)。
「非接着性」という用語は、接着剤が、エラストマー部材(例えば、エラストマーフィルム)を1つ若しくは複数の不織布に接着するために使用されない積層体を指し、したがって、接着剤は、最終積層体構造の一部ではない。
「接着剤で接着された」又は「接着剤で積層された」という用語は、接着剤が、エラストマー部材(例えば、エラストマーフィルム)を1つ若しくは複数の不織布又は第2のエラストマー部材に接着させるために使用される積層体を指す。
「2成分繊維」という用語は、繊維又は長繊維の断面図をわたって配置される2つの異なる組成物からなる繊維又は長繊維を指す。それぞれの組成物は、典型的には、シースコア型、サイドバイサイド型、セグメントパイ型、海島型等の配置に組成物を配列するように設計されたスピンパックに別個の押出成形機によって送達される。異なる組成物の相互配置は、積層体において、フィルムと不織布との間で化学親和力を調整する際、有用である場合がある。
「二重積層体」とは、フィルム(単層又は多層)と1つの不織布とを含む多層複合体を指し、これは押出積層、接着剤積層、音波溶接又は圧力接着によって形成される。
「ブロッキング(Blocking)」とは、フィルム又は積層体を回転させる、折り畳む、ないしは別の方法で、表面同士を密着させて接触させる際、それ自体、又は複合積層体構造の対向する外に面する側面に貼り付けるフィルムの現象を指す。
「身体に面する」、「内部に面する」、「外部に面する」、及び「衣類に面する」は、それぞれ、要素又は要素の一表面若しくは一群の相対的位置を指す。「身体に面する」及び「内部に面する」とは、要素又は表面が、着用中、着用者の体により近い(すなわち、外部に面する表面又は衣類に面する表面よりも着用者の体により近い)という意味を含む。「衣類に面する」及び「外部に面する」とは、要素又は表面が、着用中、着用者から更に離れている(すなわち、要素又は表面が、使い捨て吸収性物品上に着用することができる着用者の衣類により近い)という意味を含む。
吸収性物品への言及における「通気性の」又は「通気性」とは、その吸収性物品が水蒸気をおむつの内部から外へ通過させることができる蒸気透過性の層又は蒸気透過性の多層構造を含むことを意味する。水蒸気透過率(WVTR、gm/m2/日の単位で報告される)は、通気性の尺度である。WVTRは、INDA/EDANA Worldwide Strategic Partners WSP 70.4(08)標準試験法(方法参照)によって測定される。
「化学親和力」とは、ポリマー間での化学的相互作用の性質を指す。2つのポリマーは、それらの混合のエンタルピーがゼロに近い場合、高度の化学親和力を有すると言われる。逆に、大きな混合のエンタルピー(及びそれに対応する溶解度パラメーターの大きな差異)を有するポリマーは、化学親和力がほとんどない。(Solubility Parameters,section VII 「Single−Value Solubility Parameters of Polymers」,Polymer Handbook,3rd Edition,1989、J.Brandrup,E.H.Immergut,Ed.John Wiley & Sons,New York,Chichester,Brisbane,Toronto,Singapore)。以下の表は、「低」、「中間」、「高」化学親和を有するとみなされるポリマー対に対する溶解度パラメーター値の差異の近似値を示す。
例えば、16.0MPa^0.5でのポリエチレン(「PE」)及び18.8MPa^0.5でのポリプロピレン(「PP」)は、2.8MPa^0.5の差異があり、したがって、低度の化学親和力を示す。ポリマーの溶解度パラメーターを決定するための方法の使用は、「Journal of Applied Polymer Science,」 volume 5,pages 318〜321,1961において、Robert Hayesによって記載される。
「共押出」とは、多層ポリマーフィルムの作製のプロセスを指す。多層ポリマーフィルムが共押出プロセスによって作製される場合、そのフィルムの層を構成する各ポリマー又はポリマーブレンドは、それ自体で溶融する。溶融ポリマーは、押出ダイの内側で層状にされてもよく、溶融ポリマーフィルムの層は本質的に同時にダイから押出しされる。共押出されたポリマーフィルムにおいて、フィルムの個々の層は共に接着されるが、本質的に未混合で、フィルム内で層として別個のままである。これは、ポリマー構成成分が混合されて単一層として押出しされる本質的に均質なブレンド又は不均一なポリマー混合物を形成する、ブレンドされた多成分フィルムと対照的である。
「組成的に同質(Compositionally identical)」という用語は、本質的に同一物(例えば、同じ特性における同じ成分を微量に有する多層フィルムの2層(ABA共押出フィルムにおけるA層等))であるために、そのように近い類似性を有する組成物を指す。
「含む(comprise)」、「含んでいる(comprising)」、及び「備える(comprises)」は非限定的な用語であり、それぞれの語の後に記載されるもの(例えば構成要素)の存在を特定するものであるが、他の特徴(例えば要素、工程、前記技術分野において既知であるか、又は本明細書に開示される構成要素)の存在を除外するものではない。
本明細書において「本質的に〜からなる」とは、請求項におけるようなものの対象の範囲を、特定の材料又は工程、及び対象の基本的で新しい特徴に実質的に影響しないものに限定するのに使用される。
「結晶化率」という用語は、それを冷却し、次いで、押出積層体工程を行う際、結晶核生成及びポリマー溶解からの増殖の動力学を指す。結晶化率は、ポリマーが、融解された非晶質状態から凝固する経路を反映する。示差走査熱量計(DSC)は、試験方法において更に詳述されるように、本発明の表皮層及びタイ層を含むフィルムに有用であるポリマーを含む、ポリマー、ポリマーブレンド、及び製剤の結晶化率を決定するために、ASTM D 3418に従い、使用してもよい。
本明細書で使用するとき、「係合深さ」(DOE)とは、対向する活性化部材の噛み合い歯と溝とが互いの中に入り込む程度を意味する。
「おむつ」とは、着用者の腰部及び脚部を取り巻くように、胴体下部の周囲で幼児及び失禁症状のある人によって一般に着用され、特に尿及び糞便を受け取り収容するように構成されている吸収性物品を指す。本明細書で使用するとき、用語「おむつ」は、以下で定義されている「パンツ」も含む。
吸収性物品に関連しての「使い捨て」は、本明細書において、洗濯する、あるいは別の方法で吸収性物品として復元するか再利用することを一般に意図されない(すなわち、単一回の使用の後で廃棄することが意図され、リサイクルする、堆肥化する、あるいは環境に適合する方法で廃棄してもよい)吸収性物品を意味する。
「配置される」という用語は、別の要素に関して、特定の場所に位置付けされている要素を指す。繊維の1つの群が繊維の第2の群の上に配置されるとき、繊維の第1及び第2の群は一般に、第1及び第2の群からの繊維の少なくともいくつかが互いに接触する層状の積層構造を形成する。いくつかの実施形態において、2つの群の間の境界面にある第1及び/又は第2の群からの個々の繊維は、隣接する群の繊維の中に分散することができ、これにより2つの群の間に少なくとも部分的に混ざると共に絡まった繊維区域を形成する。ポリマー層(例えば、フィルム)が表面(例えば、繊維の群又は層)上に配置される場合、ポリマー層は表面に積層されるか印刷されてもよい。
本明細書で使用するとき、用語「弾性」、「エラストマー」、及び「エラストマーの」は、引張力の適用時に、破断又は破裂することなく一般に少なくとも50%の工学的歪まで伸展が可能であり、変形力が除去された後で、実質的にその最初の寸法まで回復可能である任意の材料を指す。
「工学的歪」とは、標本の長さの変化(印加された応力又は歪の方向)を標本の元の長さで割った値である(William D.Callister Jr.,「Materials Science and Engineering:An Introduction」,1985,John Wiley & Sons,Inc.New York,Chichester,Brisbane,Toronto,Singapore)。工学的歪の割合を算出するために、工学的歪に、100を乗じる。
「エチレンリッチ(Ethylene rich)」という用語は、少なくとも約80重量%のポリエチレン(ホモポリマー及びコポリマーを含む)を含む、ポリマー層(例えば、2成分繊維のシース若しくはフィルムの表皮層)又はEBL若しくは不織布の一層の一部分の組成物を指す。例えば、約80重量%を超える線状低密度ポリエチレンからなる、コアシース2成分繊維のシースが、エチレンリッチである。
「伸展可能な」、「可塑性」及び「延伸性」(例えば、伸展可能な不織布、可塑性フィルム又はエラストマーの延伸性)は、張力を加えたときに、破裂又は破断することなく、緩和位置の材料の幅又は長さを延伸又は増大できることを意味する。更に、加えた力を解放すると、材料はほとんど回復を示さず、例えば、歪の回復率PRS(歪回復率試験(PSRT)、改良ヒステリシス法で測定;試験方法参照)は80%未満であり、又はPRSは50%未満であり、又はPRSは25%未満であり、又はPRSは10%未満である。歪の回復率(PRS)は、歪回復率に等しいことに注意する。
「押出接着された積層体(「EBL」)」という用語は、少なくとも一部の不織布繊維が、フィルム及び不織布を接合するために軟性押出フィルムに貫通するように、2つのカレンダーローラの間で形成されたニップで又はその付近で少なくとも1つの不織布に直接エラストマー押出品を押出することによって形成された多層複合体を指す。軟性押出品への不織布の貫通量は、フィルムを加えた不織布の厚さよりも小さいニップ間隙(nip gap)を選択することによって、ロールの圧力を調節することによって、又は当業者に公知の他の手段によって、制御されてもよい。一実施形態において、エラストマー押出品は、1つ以上のエラストマーポリマーを含む単層フィルムであってもよい。別の実施形態において、エラストマー押出品は、1つ以上の外層と1つ以上の内層とを有する共押出しされた多層フィルムであってもよい。
「押出積層体」又は「押出被覆」とは、融解したポリマーのフィルムが、基材及びフィルムを共に接着するための融解されたポリマーフィルムを用いて、基材を被覆するために、固体基材(例えば、不織布)に押出される工程を指す。
「接合された」とは、要素が直接的に他の要素に取り付けられることによって要素が別の要素に直接固定される形態、及び要素が中間の部材に取り付けられ、その中間部材が次に他の要素に取り付けられることによって要素が他の要素に間接的に固定される形態を指す。材料は、接着剤接着、熱溶接、溶媒溶接、超音波接着、押出接着、及びこれらの組み合わせを含む、1つ以上の接着工程によって接合されてもよい。
「積層体」とは、例えば、接着剤接着、熱接着、超音波接着などの当該技術分野では既知の方法によって互いに接着された2以上の材料を意味する。
「液体透過性」(又は「液体浸透性」)及び「液体不透過性」(又は「液体不浸透性」)は、使い捨て吸収性物品の意図された使用法に関連した材料の浸透性を指す。特に、「液体透過性」とは、500Pa(5mbar)未満の静水頭(INDA 80.6−01によって定義される)において、液状水がその厚さを透過することを可能にする、間隙、開口部及び/又は相互接続した空隙を有する層又は層構造を指す。逆に、「液体不透過性」とは、500Pa(5mbar)未満の静水頭(INDA 80.6−01によって定義される)において、液状水がその厚さを透過することができない、層又は層構造を指す。この定義に従い不透水性である層又は層状構造は、例えば空気及び水蒸気の透過を可能にする蒸気透過性であってもよい。このような蒸気透過性の層又は層状構造は、当該分野において一般に「通気性」として知られる。
フィルム又は不織布材料に適用されるとき、「機械方向」(「MD」又は「長さ方向」ともいう)という用語は、形成装置で加工された際にフィルム又は不織布の移動の方向と平行であった方向を指す。「機械横方向」(「CD」又は「幅方向」ともいう)は、機械方向と直交する方向を指す。
「非接着性接合された(Non-adhesively joined)」とは、接着剤を使用せず、2つ以上の材料を接合することを指す。非接着性接合された材料の限定されない例としては、ウェブの押出被覆、2つ以上のウェブの超音波溶接、少なくとも1つのフィルム及び1つ以上の不織布の圧力接着等が挙げられる。
「外側カバー」とは、吸収性コアの衣類に面する表面に隣接して配置されるおむつの部分を指す。外側カバーが、物品の適用の容易さを可能にする、並びに物品が着用者の体に適合するのを可能にする引張特性を有する。いくつかの実施形態において、それは、衣類又はベッドシーツ及び衣料品等のおむつに接触し得る他の物品がそこに含有される排泄物及び/又は滲出物で汚れるのを防ぐ場合がある。これらの実施形態において、外側カバーが、液体に対して不透過性であってもよい。他の実施形態において、外側カバーが、液体透過性であってもよい。本発明の外側カバーは通気性であってもよい。本発明の外側カバーは、EBL等の多層積層体構造を含んでもよい。
用語「パンツ」、「トレーニングパンツ」、「閉じたおむつ」、「予め締結されたおむつ」、「プルオン式おむつ」、及び「パンツ様衣類」は、本明細書で使用するとき、幼児、小児又は成人着用者用に設計された腰開口部及び脚開口部を有する使い捨て衣類を指す。パンツは、パンツが着用者上に装着される前に、閉じた腰開口部及び脚開口部を有するように構成されることができ、あるいは、パンツは、着用者上に装着されている間に腰部が閉じられ、脚開口部が形成されるように構成されることができる。パンツは、任意の好適な技法によって予備形成されてもよく、これには再締結可能及び/又は再締結不可能な結合(例えば、縫い目、溶着、接着剤、凝集性結合、締結具など)を用いて物品の一部を互いに接合することが挙げられるが、これらに限定されない。パンツは、物品の周囲に沿った任意の箇所(例えば、側面締結、前腰部締結、後腰部締結)で、予め形成されてもよい。好適なパンツの例は、米国特許第5,246,433号、同第5,569,234号、同第6,120,487号、同第6,120,489号、同第4,940,464号、同第5,092,861号、同第5,897,545号、同第5,957,908号、及び米国特許公開第2003/0233082 A1号に開示されている。
「永久歪」は、加荷重を除去した後の、材料の永久的な変形である。エラストマーフィルムの場合において、永久歪は、2サイクルヒステリシス試験に記載されるように、フィルムが、所定の長さまで延伸し、緩和された後、フィルムのサンプルの長さの増加である。永久歪は、典型的には、元のサイズと比較して割合の増加として表される。
「石油化学製品」は、石油、天然ガス、又は石炭を原料とする有機化合物を指す。
「石油」は、原油、並びにパラフィン系、シクロパラフィン系、及び芳香族炭化水素のその構成物質を指す。原油は、タールサンド、ビチューメンフィールド、及びオイルシェールから得られてもよい。
本明細書で使用するとき、用語「塑弾性」及び「弾塑性」は同義であり、材料が、初期歪サイクル(即ち、張力を適用して材料中に歪を生じ、次に力を除去して材料を緩和させる)の間に実質的に塑性的に伸張する能力を有するが、その後の歪サイクルの間に実質的に弾性的な挙動及び回復を示す任意の材料を指す。塑弾性材料は少なくとも1種の可塑性構成成分及び少なくとも1種の弾性構成成分を含有し、これらの構成成分はポリマー繊維、ポリマー層、及び/又はポリマー混合物(例えば、塑性構成成分及び弾性構成成分を含む2成分繊維及びポリマーブレンドが挙げられる)の形状であり得る。好適な塑弾性材料及び特性が、米国特許第2005/0215963号及び同第2005/0215964号に記載されている。
「活性化後歪」は、活性化に伴う伸張のみを経験した弾性材料の永久歪である。材料の活性化後歪(PAS)は、活性化前の材料を、活性化方向に既知の距離(L1)離れた2カ所のペンの印で標識することによって測定される。続いて材料を活性化し、2つの印の間の距離を再度測定する(L2)。活性化後歪は、パーセントとして、次式により計算される:
PAS(%)=[(L2−L1)/L1]×100
PAS(%)=[(L2−L1)/L1]×100
「プロピレンリッチ」とは、少なくとも約80重量%のポリプロピレン(ホモポリマー及びコポリマーを含む)を含む、ポリマー層(例えば、2成分繊維のシース若しくはフィルムの表皮層)又はEBL若しくは不織布の一層の一部分の組成物を指す。例えば、96% VISTAMAXX 6102(16重量% PE/84重量%PP)を含むタイ層は、プロピレンリッチである。
「再生可能資源」は、100年の時間枠内で補給可能な天然資源を指す。この資源は、自然に、又は農業技術によって補給され得る。再生可能資源は、植物、動物、魚、バクテリア、菌類、及び林産物を含む。これらは、自然発生的な混合物、又は遺伝子操作された有機体である。形成するのに100年より長くかかる原油、石炭、及び泥炭等の天然資源は、再生可能資源とはみなされない。
「サイドパネル」、「前側耳」、「後側耳」、又は「耳パネル」は、シャーシ構成要素であってもよく、外側カバー又はコア又はトップシートに隣接して配置され、前側腰部縁を後側腰部縁に接続する吸収性物品の部分を指す。サイドパネル又は前側/後側耳は、物品の適用の容易さを可能にする、並びに物品が着用者の体に適合するのを可能にする引張特性を有する。本発明のサイドパネル又は前側/後側耳は、EBL等の多層積層体を含んでもよい。本発明において使用され得るサイドパネルの例は、欧州特許第1150833号(耳パネルと称する)に記載され、例示される。
「表皮層」とは、その製造及びその後の加工中、フィルムの外側表面としての役割を果たす共押出しされた多層フィルムの外層を指す。
「合成ポリマー」は、化学的プロセスによって、少なくとも1つのモノマーから製造されるポリマーを指す。合成ポリマーは、生きている有機体によって直接的には製造されない。
「粘着付与剤」とは、ゴム状ポリマーの融解粘度を低下させ、ゴム状ポリマーのガラス転移温度を上昇させ、ゴム状ポリマーのからみ合い密度を低下させる約70℃〜約150℃の範囲のガラス転移温度を有する接着性構成成分を指す。
「タイ層」とは、内層と他の材料との間の積層体強度を改善する(増加する又は低下させる)ような、フィルムの内層と別の材料との間の中間体としての役割を果たす共押出しされた多層フィルムの一層を指す。タイ層の組成物は、フィルムと不織布との間の化学的及び物理的相互作用を修正する又は最適化するように調整することができる。本発明のタイ層は、2%を超える粘着付与剤樹脂を含有せず、共押出フィルムの全表面上に実質的に連続する。本発明において、組成的に同質であるタイ層及び表皮層を有することが望ましい場合がある。
「ウェブ」はロールに巻くことができる材料を意味する。ウェブは、フィルム、不織布、積層体、有孔積層体などとすることができる。ウェブの面とは、ウェブ縁部の対照としての、ウェブの2次元表面の1つを指す。
「X−Y平面」は、移動ウェブのMD及びCDによって、又はその長さによって画定される平面を意味する。
多層伸縮フィルム及びデュアル二重積層体
本発明は、押出積層の使用によって形成される多層フィルム及び二重積層体を提供する。本発明は、米国特許出願公開第2009/0264844号及び同第2010/0040826号(Autran)等に開示されている構造に関する。本発明の発明者は、層の数及び種類を、例えば、フィルムにそれよりも薄い層の副層を形成することによって、又はより多い数の内層を使用することによって変動することで、驚くべき特性効果を付与できることを発見した。例えば、本発明の多層積層体は、活性化中の穿刺抵抗の改善によって実証されるように、改善された強靭性を示してもよい。多層フィルム組成物は、改善されたフィルム加工性を可能にし、より高いライン速度及びより低いフィルム坪量を可能にする。理論に束縛されるものではないが、より薄い層は、活性化中の微小孔形成のリスク及び発生を低減すると考えられる。副層の厚さが低下すると、孔が形成するため及び応力が集中するための空間が少なくなり、破壊機構の原理によって教示されるような活性化中又は使用中の突発的破壊のリスクが低減される。可撓性、延性、かつエネルギー吸収性の材料で作製された応力拡散性の副層の使用は、伸縮性積層体の全機械的エネルギーを改善することができる。
本発明は、押出積層の使用によって形成される多層フィルム及び二重積層体を提供する。本発明は、米国特許出願公開第2009/0264844号及び同第2010/0040826号(Autran)等に開示されている構造に関する。本発明の発明者は、層の数及び種類を、例えば、フィルムにそれよりも薄い層の副層を形成することによって、又はより多い数の内層を使用することによって変動することで、驚くべき特性効果を付与できることを発見した。例えば、本発明の多層積層体は、活性化中の穿刺抵抗の改善によって実証されるように、改善された強靭性を示してもよい。多層フィルム組成物は、改善されたフィルム加工性を可能にし、より高いライン速度及びより低いフィルム坪量を可能にする。理論に束縛されるものではないが、より薄い層は、活性化中の微小孔形成のリスク及び発生を低減すると考えられる。副層の厚さが低下すると、孔が形成するため及び応力が集中するための空間が少なくなり、破壊機構の原理によって教示されるような活性化中又は使用中の突発的破壊のリスクが低減される。可撓性、延性、かつエネルギー吸収性の材料で作製された応力拡散性の副層の使用は、伸縮性積層体の全機械的エネルギーを改善することができる。
特異な種類の多層積層である本発明のデュアル二重積層体は、2つの薄膜ベースの二重積層体を1つに合わせることによって設計され、それ故デュアル二重積層体という用語が用いられる。多層構造は、2つの多層フィルムがそれ自体で重層化され、接着剤で共に接着されて、デュアル二重積層体を作製するようなものであってもよい。すなわち、多層構造に組み込まれる追加ポリマー層は、接着剤であってもよい。2つの組み合わされた多層フィルムは、同じでも異なっていてもよい。更に、追加ポリマー層は、2つの組み合わされた多層フィルムの外層の間にあってもよい。具体的には、不織布と多層共押出フィルムとを含む2つの二重積層体は、二重積層体外層と接着剤層との境界面で重層化されて共に接着されてもよい。更に、二重積層体の不織布は、接着剤積層プロセスによって又は押出積層プロセスによって、多層フィルムに接着されてもよい。本発明のいくつかの実施形態において、2つの二重積層体は、不織布に押出積層された3層共押出フィルム(A1BA2)を含み(図7に図示)、この「A1」タイ層及び「A2」表皮層は塑弾性の外層であり、「B」層は内部エラストマー層であり、2つの二重積層体を接着剤層C1と組み合わせることで、図11に図示するような、多層構造NW−A1B1A2C1A3B2A4−NWが生成する。本発明のいくつかの実施形態において、多層構造は、5層共押出フィルム(ABCBA)を有する2つの二重積層体を含んでもよく、この「A」は塑弾性の外層であり、「B」は内部エラストマー層であり、C1及びC3は追加ポリマー層であり、2つの二重積層体を接着剤層C2と組み合わせることで、図12に図示するような、多層構造NW−A1B1C1B2A2C2A3B3C3B4A4−NWが生成する。
本発明のいくつかの実施形態において、二重積層体は3層共押出フィルム(ABA)と、5層共押出フィルム(ABCBA)とを含んでもよく、この「A」は塑弾性の外層であり、「B」は内部エラストマー層であり、Cは追加ポリマー層であり、2つの二重積層体を接着剤層C2と組み合わせることで、図13に図示するような、多層構造NW−A1B1C1B2A2C2A3B3A4−NWが生成する。
現在の伸縮性積層体は、一般的に、最初に弾性フィルムを押出した後、それを2つの不織布に接着剤で接着し、それに活性化プロセスを施すという別々の工程で構築されている。これは、一般的に、フィルムを安定に押出し、単独で巻取るための十分な質量を有することをフィルムに要求するだけでなく、可塑性の表皮層を共押出すること又は製造中の固着若しくはそれ自体への巻きつきを防止するために何らかの種類の表面処理を行うことも要求するという点で、フィルム設計に制約を課す。現在商業用途に使用されている不織布は、カードウェブ又は標準的なスパンボンドウェブで、不織布がフィルムに付着した状態を維持し、破断繊維のフロックが深い活性化の後で遊離する(これは一般的にウェブに重大な損傷を生じる)のを防止するために大量の糊を必要とする。
本発明は、以前は思いもよらなかった効果を有する多層積層体を作製するための代替アプローチを提供する。この新しいデュアル二重積層体は、2つの薄い伸縮性フィルムをベースとする二重積層体を合わせるように設計されている。フィルムは本質的に不織布よりも容易に接着できることから、2つの二重積層体にフィルム表面を接着するためにごく少量の接着剤しか必要とせず、これはかなりの節約を提供する。あるいは、2つの二重積層体を、高温ピン開口プロセスによる点融解、超音波接着、圧力接着、又は化学的/物理的接着によって組み合わせることができ、したがって接着剤の使用をやめることができる。
各二重積層体は、約20gsm〜約55gsmの全坪量を有してもよく、その際フィルムは約10gsm〜約30gsmの範囲であり、不織布は約10gsm〜約25gsmである。2つの二重積層体をそのフィルム面で接触させてもよく、このデュアル二重積層体の全坪量は約40〜約110gsmの範囲である。
一実施形態において、同じ2つの薄いエラストマー二重積層体を使用して、厚さが2倍の単一フィルムで作製された等坪量の三重積層体よりも機械的完全性に優れる高性能のデュアル二重積層体が得られる。このアプローチを使用して、例えば、現在吸収性物品に使用されているものと類似の性能を有する低コストの伸縮性デュアル二重積層体を作製できる。最終的なデュアル二重積層体を作製するための選択肢の1つは、二重積層体をそれ自体の上に折り畳むことである。
デュアル二重積層体は、同じ二重積層体、又は異なるフィルム及び/若しくは不織布で作製された異なる二重積層体のいずれかで構築されてもよい。使用される二重積層体は、好ましくは以下に詳述する押出型で、プロセス簡素化及びコスト削減が、接着剤の排除と、より低坪量のスパンボンド不織布を使用できることとの両方から導き出される。押出積層に対立するものとして、接着剤積層で作製された二重積層体と同じ概念的アプローチを再現することができるが、接着剤が存在するため、コスト構造がその魅力を低下すると考えられる。デュアル二重積層体は、過去に開示された三重積層体構造(エラストマーのコアと、不織布側でタイ層として作用し、開放側で表皮層として作用することができるポリエチレンリッチな配合物をベースとする2つの薄い対向する層とを含む、共押出3層フィルムを有する)よりも多数のフィルム層を有する。例えば、本発明のデュアル二重積層体は、それぞれ図11、13及び12に示すように、6、8、10又はそれ以上の層の組み合わされた多層フィルム、加えて少なくとも1つの追加の低レベル接着剤層を有してもよい。
おむつのシャーシ構成要素の全部又は大部分の作製に二重積層体を使用することの利益としては、複雑さの低減、強靭性の驚くべき増強、並びに接着剤使用及びそれに伴う全ての問題(複雑さ、コンシステンシー/供給問題、糊のしみ通し、及び臭い)を最小化する可能性が挙げられる。
本発明のデュアル二重積層体の1つの利益は、デュアル二重積層体が活性化中に改善された穿刺抵抗を示すことであり、これは、より深い係合深さ(DOE)(永久歪がより低く、達成可能な伸張がより高い伸縮性積層体を作製する)、又はフィルムを更にダウンゲージしてコスト削減を達成を可能にするかのいずれかへと転換できる。伸展性(バイコ(bico))スパンボンド不織布が活性化に適している(activation-friendly)ほど、低いフィルムゲージにおいて活性化及び残存性の限界を一層押し広げることができる。別の利益は、可塑性層がより多い及び/又は厚いほど、機械的活性化に対して適合したフィルムの塑弾性応答がより多く存在できることである。デュアル二重積層体の別の利益は、フィルム加工性の改善の可能性を、より高いライン速度及びより低いフィルム坪量と共に提供できることである。押出積層において、不織布はプロセスの支持ウェブであり、これは非常に低いフィルム坪量の二重積層体の製造を可能にする。第3の押出機の追加により、特性の不利益な変更なく、積層体のトリム又は縁を多層フィルム構造内の追加ポリマー層に再利用することができる可能性もある。第3の押出機で、可塑性添加剤とブレンドされたトリムを多層フィルム構造内の追加ポリマー層に再利用して、塑弾性特性を有する材料を提供することも可能となり得る。第3の押出機の追加により、高性能エラストマー(例えば、SBC)の追加ポリマー層を含む多層フィルム構造を製造できる可能性もある。あるいは、より低コストの充填層を組み込んで、フィルムの総コストを下げることもできる。充填層と非充填層とを適切に組み合わせることで、フィルム厚さ全域に微小孔を生じ、それにより通気性を導入してもよい。多層積層体を含む外側カバーのWVTRの好ましい範囲は、約500gm/m2/日〜約15,000gm/m2/日の範囲である。フィルム技術において、伸張された材料内のピンホールを避ける1つの方法は、2つの別々に伸張された層を合わせて接着することであることが知られている。個別に伸張された層にピンホールが発生する場合、両層のピンホールが整列して両層を通る孔を生じることは起こりそうにない。微孔性通気性フィルム技術において、フィルム内に微小孔を生じる伸張は、液体がフィルムを通って漏洩し得るピンホールも発生する可能性がある。ただし、微孔性フィルムの2つの層を合わせて接着することによって、各層内のピンホールが接着された二層フィルムの同じ区域に発生する可能性はほとんどない。したがって、そのような接着された二層フィルムが漏洩する可能性がほとんどない。これは、個別のフィルム内にピンホールがないからではなく、存在するピンホールが、最終的な接着されたフィルム内で整列しないからである。接着されたデュアル二重積層体構造が伸張又は機械的に活性化された場合にも、同じ効果が生じる。
理論に束縛されるものではないが、より薄い層は、活性化中の微小孔形成のリスク及び発生を低減すると考えられ、微小孔は、存在した場合、活性化中又は使用中に突発的破壊を生じ得る。これは、副層の厚さが低下する(孔が発生するため又は応力が集中するための空間が少ない)につれてより一層顕著になるスケール効果である。すなわち、層がミクロンスケールに近づくほど、効果が大きくなる。可撓性、延性、かつエネルギー吸収性の材料で作製された応力拡散性の副層の導入は、伸縮性積層体の全体的な機械的完全性を改善する手段として容易に想像できる。表皮層の配合物はこの分類に該当する。フィルム内の劇的な引裂き成長の問題は、フィルムに密接して接着された連続フィラメントスパンボンド不織布の存在によって更に防止される場合があり、不織布自体が活性化に耐え、ごくわずかな損傷しか受けないと想定される。
図7を参照すると、概して、押出接着された積層体は、エラストマーフィルム(これは複数のフィルム層(例えば、A1、B、及びA2)を含んでもよい)に接合した少なくとも1つの不織布(NW1)(これは複数の層、例えば、SSS、SMS、SSMMS、SSM等を有してもよい)を包含してもよく、このA1及びA2は多層フィルムの外層であり、Bは内層である。本発明のいくつかの実施形態において、図7の内層Bは分割されていてもよい。多層フィルムは、1つ以上のエラストマー構成要素を含む少なくとも2つの内層と、塑弾性構成要素を含む少なくとも1つの外層と、少なくとも2つの内層の間に配置された少なくとも1つの追加ポリマー層とを含んでもよい。その他の実施形態において、多層フィルムは、1つ以上のエラストマー構成要素を含む少なくとも1つの内層と、塑弾性構成要素を含む少なくとも2つの外層と、1つ以上のエラストマー構成要素を含む少なくとも2つの層の間に配置された少なくとも1つの追加ポリマー層とを含んでもよい。
例えば、図7に示す二重積層体において、B層はB1/C1/B2と標識された層に分割されて、図8に示す5層フィルムを有する二重積層体を形成してもよい。層B1及びB2は多層フィルムの内層であり、層A1及びA2は多層フィルムの外層であり、C1は多層フィルムの内層の2つの間にある追加ポリマー層である。層A1/B1/C1/B2/A2は、合わせて多層フィルムとみなされてもよい。図1に示す積層体は、2枚の不織布と共に、改善された強度及び強靭性を有する積層体である。不織布を多層フィルムに接着するために接着剤を使用してもしなくてもよく、又は不織布と多層フィルムは押出積層プロセスによって接着されてもよい。
多層フィルムの1つ以上の内層のエラストマー構成要素は、ポリプロピレンとポリエチレンとのコポリマーであってもよく、スチレン性ブロックコポリマーであってもよく、ポリプロピレンとポリエチレンとのコポリマーとスチレン性ブロックコポリマーとの積み重ね層を含んでもよく、又はポリプロピレンとポリエチレンのコポリマーとスチレン性ブロックコポリマーとのブレンドを含んでもよい。内層は、複数の副層を含んでもよく、その際各副層の厚さは約1μm未満である。いくつかの実施形態において、内層は更に充填剤を含んでよい。
いくつかの実施形態において、いかなる外層もポリエチレンを含んでもよく、低密度ポリエチレンであってもよく、又は直鎖低密度ポリエチレンであってもよく、又はエラストマーポリエチレンと可塑性ポリエチレンとのブレンドであってもよい。いくつかの実施形態において、外層はエラストマーポリエチレン及び/又は可塑性ポリエチレンとオレフィンブロックコポリマー(例えば、Dow製のInfuse 9107)とのブレンドを含んでもよい。いくつかの実施形態において、いかなる外層も、エチレンリッチなコポリマー(例えば、エタン−1−オクテンコポリマー)を含んでもよく、そのエチレン含有量は10%〜97%である。いくつかの実施形態において、いかなる外層も、Dow製のInfuse 9107とElite 5800又はElite 5815とのブレンドを含んでもよい。
いくつかの実施形態において、追加ポリマー層は、内層を2つの部分に分割してもよい。いくつかの実施形態において、追加ポリマー層は、各内層を2つの部分に分割してもよい。いくつかの実施形態において、少なくとも1つの追加ポリマー層は、少なくとも2つの内層の間に挿入、又は配置される。いくつかの実施形態において、追加ポリマー層は、押出積層プロセスによって製造されてもよい。いくつかの実施形態において、追加ポリマー層は、塑弾性構成要素を含んでもよい。いくつかの実施形態において、追加ポリマー層は、再利用されたトリム(フィルムのみ、不織布のみ、又はフィルム及び不織布)であってもよい。いくつかの実施形態において、追加ポリマー層は、少なくとも1つのエラストマー構成要素を含むメルトブロウン層を有する不織布であってもよい。
いくつかの実施形態において、ポリマー層Cは、約5gsm〜約26gsmであってもよく、又は全フィルム坪量の約10%〜約65%であってもよい。いくつかの実施形態において、ポリマー層Cは、約5gsm〜約10gsmであってもよく、又は全フィルム坪量の約10%〜約40%であってもよい。いくつかの実施形態において、ポリマー層Cの少なくとも1つは、約1gsm〜約10gsmであってもよく、又は全フィルム坪量の約2%〜約40%であってもよい。いくつかの実施形態において、追加ポリマー層Cは、A1又はA2(外層)と同じ材料であってもよい。
いくつかの実施形態、例えば、1つのデュアル二重積層体の実施形態において、少なくとも1つの追加ポリマー層は、接着剤を含むか又は接着剤(例えば、スチレン性ブロックコポリマー接着剤又はポリオレフィン系接着剤)であってもよい。
デュアル二重積層体の別の実施形態は、図11に例示されており、2つの多層フィルム二重積層体が追加ポリマー層C1によって共に接着されている。多層フィルム構造は、A1/B1/A2/C1/A3/B2/A4とみなすことができる。いくつかの実施形態において、追加ポリマー層のC層は、接着剤であってもよい。
本発明の多層積層体の効果は、層の更なる分割と共に拡大され得る。例えば、図12において、図11の各B層は分割され、その間に置かれた独自の追加ポリマー層を有する。いくつかの実施形態において、いずれの追加ポリマー層、C層も、接着剤であってもよい。いくつかの実施形態において、C2のみが接着剤であってもよい。いくつかの実施形態(図10)において、接着剤層は2つに分割され、追加ポリマー層(例えば、C2)(これは塑弾性系フィルム、ポリオレフィン系フィルム、又はエラストマーフィルムであってもよい)が、接着剤の2つの層の間に挿入されている。
いくつかの実施形態において、多層構造は、機械方向、横断方向、又は両方向のいずれかに活性化されてもよい。いくつかの実施形態において、活性化された多層構造は、その当初寸法の約10%〜約95%の弾性回復率を有してもよい。
一実施形態は、3層、5層、又は多層共押出層を含む二重積層体の使用に関する。樹脂、不織布、及び構成体の選択を考慮しなければならない。2つの伸縮性二重積層体を共に接着するために、全ての主要な分類の接着剤を使用することができるが、ポリオレフィン系接着剤は、系の他の構成要素との本質的適合性に優れる場合がある。続いて、このデュアル二重積層体を機械的に活性化させ、伸張を解放する。
別の実施形態は、二重積層体の1つをもう1つの二重積層体と組み合わせる前に予歪を与え、集合体を同じ方向に再度活性化する可能性を想定する。組み合わせは、予歪を与えた1つの二重積層体を完全又は部分的に緩和させた後に実施されてもよい。組合せは、また、積層プロセスの間、予歪を与えられた層を完全伸展状態に保持して実施されてもよい。後者のシナリオは、高い回復率を構築するであろう。この方法において、2つの層は後の負荷に対して異なる応答をすると予想されることから、デュアル二層積層体の伸縮応答は個別に調整されてもよい。
本発明の二重積層体の新規特徴の1つは、高い歪速度において大きな損傷を受けることなく大規模塑性変形を持続できる伸展性不織布の吸収性物品シャーシにおける使用である。その結果は、強度の大部分を不織布から導出できる活性化積層体である。強度の提供をフィルムに頼る必要がないことによって、より低コストのフィルムを使用することができ、その結果シャーシの任意の部分に要求される強度をなお達成しながら、全体的な低コストを提供することができる。かかる不織布は、高速活性化プレス内で試験することによって測定される残存性基準によって識別される。不織布の引張強度を、高速活性化の前後で比較する。最も好ましい伸展性不織布を定義する残存性基準は、特定の用途に必要な標的工学的歪での活性化の後、活性化された不織布の引張強度が非活性化不織布の引張強度よりも有意に低くないか否かである。例えば、不織布は、約4.06mmの係合深さ及び約2.49mmのピッチを有する噛み合い歯を有する1対の平板と共に高速リサーチプレス(HSRP)上で約245%の工学的歪まで活性化される。本発明の二重積層体に有用な伸展性不織布は、活性化後に引張強度の少なくとも約30%を維持し、又は活性化後に引張強度の約60%超を維持し、又は活性化後に引張強度の約80%超を維持し、又は活性化後に引張強度の約100%を維持してもよい。Autranによる米国特許第7,776,771号及び同第7,491,770号は、本発明に有用な伸展性不織布の追加の例を開示している。
本発明の吸収性物品に有用な積層体は、表4〜6に例示されるパラメーターの範囲を超えて、以下の段落に開示されるようにパラメーターを有してもよい。
本発明の吸収性物品に有用な積層体は、約0.4N/cm、約0.24N/cm、又は約0.12N/cm未満のブロッキング力を有する場合がある。
本発明の吸収性物品に有用な積層体は、約10gsm〜約135gsm、約20gsm〜約100gsm、約40gsm〜約80gsm、又は約50gsm〜約60gsmの坪量を有し得る。
本発明の吸収性物品に有用な積層体は、約0.5〜約3.5N/cm又は約1〜約2N/cmの積層体接着強度を有してもよい(引張試験(モードII)を参照のこと)。本発明の吸収性物品に有用な積層体は、約0.5〜約2N/cmの積層体接着強度を有してもよい(T型剥離試験(モードI)を参照のこと)。
本発明の吸収性物品に有用な積層体は、約2N/cmを超える、又は約3N/cmを超える、又は約4N/cmを超える最終引張強度を有してもよい(引張試験(モードII)を参照のこと)。
本発明の吸収性物品に有用な積層体は、ピンホールがなくてもよい。
本発明の吸収性物品に有用な積層体が、破断で、約100%〜約700%、約120%〜約450%、又は約50%〜約300%の工学的歪率を有してもよい。
本発明の吸収性物品に有用な積層体、並びにそれらを含む構成要素(例えば、外側カバー、後側又は前側耳、サイドパネル)は、少なくとも約50%、約70%、約100%、約130%、約175%、又は約250%の工学的歪に対して弾性であってもよい。
本発明の吸収性物品に有用な積層体が、2サイクルヒステリシス試験によって測定される、約10%未満の永久歪率、約40%未満の応力緩和率、及び約0.10N/cmを超える50%歪でのサイクル1負荷除去力を有してもよい。いくつかの実施形態において、積層体の永久歪率は、70%の歪の第1の負荷サイクル及び70%の歪の第2の負荷サイクルを有する2サイクルヒステリシス試験によって測定され、約20%以下、約15%以下、又は約10%以下であってもよい。他の実施形態において、130%の歪の第1負荷サイクル及び130%の歪の第2負荷サイクルを有する2サイクルヒステリシス試験によって測定したときに、積層体の永久歪率は約20%以下、約15%以下、又は約10%以下、応力緩和率は約40%未満であってもよく、50%の歪でのサイクル1負荷除去力は約0.10N/cm超又は約0.05N/cm超であってもよい。いくつかの実施形態において、165%の歪の第1負荷サイクル及び165%の歪の第2負荷サイクルを有する2サイクルヒステリシス試験によって測定したときに、積層体の永久歪率は約20%以下、約15%以下、又は約10%以下、応力緩和率は約40%未満、50%の歪でのサイクル1負荷除去力は約0.10N/cm超又は約0.05N/cm超であってもよい。いくつかの実施形態において、165%の歪の第1負荷サイクル及び165%の歪の第2負荷サイクルを有する2サイクルヒステリシス試験によって測定したときに、積層体の永久歪率は約20%以下、約15%以下、又は約10%以下、応力緩和率は約40%未満、50%の歪でのサイクル200負荷除去力は約200.10N/cm超又は約0.05N/cm超であってもよい。いくつかの実施形態において、積層体のヒステリシス力は、高温(例えば、吸収性物品の着用条件を模倣するために、34℃〜38℃)で、最大で100%の歪又は130%の歪、又は165%の歪、又は更には200%の歪の第1負荷サイクル及び第2負荷サイクルを有する2サイクルヒステリシス試験によって、測定される。積層体は、約34℃又は約38℃の温度で、100%の歪、又は130%の歪、又は165%の歪、又は更には200%の歪の最大歪の第1負荷サイクル及び第2負荷サイクルを有する2サイクルヒステリシス試験によって測定したときに、50%の歪でのサイクル1負荷除去力が約0.10N/cm超又は約0.05N/cm超、又は約0.02N/cm超であってもよい。
本発明の多層積層体は、機械方向(MD)及び/又は横断方向(CD)に活性化されてもよく、少なくとも10%歪〜約300%歪、又は少なくとも50%歪〜約250%歪、又は少なくとも75%〜約175%歪の伸張レベル(引張試験で試験したときの、1N/cmの力における工学的歪率)を有してもよい。いくつかの実施形態において、積層体は、傾斜DOE(一部の領域において他よりも深い)を使用して活性化されて、高い伸張レベルの領域と、それよりも低い伸張レベルの他の領域とを有する伸縮性積層体を作製してもよい。
いくつかの実施形態において、多層フィルムの積層体は、活性化され、約10%〜約95%の歪回復率(PRS)を有してもよい。いくつかの実施形態において、積層体又は多層フィルムは、活性化され、その後約5%〜約90%の永久変形(活性後歪)を有してもよい。いくつかの実施形態において、多層フィルムは活性化されてもよく、活性化された多層フィルムの引張強度は、活性化前の多層フィルムの引張強度の少なくとも約30%〜約100%である。いくつかの実施形態において、積層体は活性化されてもよく、活性化された積層体の引張強度は、活性化前の積層体の引張強度の少なくとも約30%〜約100%である。
本発明の多層フィルム及び積層体は、噛み合うギア又はプレートを通してウェブを活性化する、漸増的伸張(incremental stretching)を介してウェブを活性化する、リングロール(ring rolling)によってウェブを活性化する、テンターフレーム伸張(tenter frame stretching)によってウェブを活性化する、異なる速度で動作するニップ又はロールスタック間で機械方向にウェブを活性化することを含む、1つの活性化手段又はこれらの組み合わせによって機械的に活性化されてもよい。漸増的伸長ローラーを、MD、CD、ある角度で、又はこれらの任意の組み合わせで、多層フィルム積層体を活性化するために使用してもよい。漸増的伸張に使用される係合深さは、例えば、約1.27mm(0.05インチ)〜約10.2(0.40)、約2.54mm(0.10インチ)〜約7.62mm(0.30インチ)、又は約4.06mm(0.16インチ)〜約6.35mm(0.25インチ)であることができる。いくつかの実施形態において、漸増的伸張に使用される係合深さは、約1.27mm(0.05インチ)、約2.54mm(0.10インチ)、約3.81mm(0.15インチ)、約5.08mm(0.20インチ)、約6.35mm(0.25インチ)、約7.62mm(0.30インチ)、約8.89mm(0.35インチ)、又は約10.2mm(0.40インチ)である。係合深度は、例えば、少なくとも約1.27mm(0.05インチ)又は少なくとも約2.54mm(0.10インチ)であり得る。係合深さは、例えば、約2.54mm(0.10インチ)以下、約4.57mm(0.18インチ)以下、約6.35mm(0.25インチ)以下、約7.62mm(0.30インチ)以下、約8.89mm(0.35インチ)以下、又は約10.2mm(0.40インチ)であることができる。係合のピッチは、例えば、約1.520mm(0.060インチ)〜約5.08mm(0.200インチ)、約2.030mm(0.080インチ)〜約3.81mm(0.150インチ)、又は約2.54mm(0.100インチ)〜約3.18mm(0.125インチ)であることができる。更に、積層体が、例えば、リングロール(ring rolling)活性化プロセスを介して商業的速度で活性化されてもよい。活性化は、押出積層プロセス直後に生じる場合がある、又は積層体が、保存されるロールから解巻される場合がある。
開示されている多層フィルムの全てが、吸収性物品の外側カバーに含まれてもよい。例えば、吸収性物品は、トップシート、外側カバー、及びトップシートと外側カバーとの間に配置された吸収性コアを含んでもよく、外側カバーは少なくとも1つの不織布層と少なくとも1つの多層フィルムとを含む積層体を含む。
組み合わせデュアル二重積層体
更に他の実施形態において、異なる伸張及び回復特性を有する2つの二重積層体を組み合わせて、特異な傾斜伸張特性を有する新たな構造を作製してもよい。例えば、高回復性二重積層体のストリップを、いくらか大きい可測量の永久歪を示すベース塑弾性二重積層体の一部の上に適用してもよい。この組み合わせが、機械的活性化によって生じるもののような一次変形サイクルを受ける場合、高回復デュアル二重積層体に隣接するベース二重積層体内に、これらの隣接領域の永久的成形並びに歪及び回復の差により、ギャザー材料の領域が生じ得る。その後負荷をかけると、高回復性二重積層体を含むデュアル二重積層体ストリップは、特定の歪値を超えた場合のみ変形を示すと予想される近接材料と異なり、近接材料よりもかなり多く伸張し、全範囲にわたって回復すると予想される。したがって、最初の伸張の後、2つの二重積層体で作製されたストリップは、隣接する塑弾性材も変形に関与する点まで再度伸張及び変形する、最初で唯一のものであると予想される。塑弾性二重積層体中の可塑性構成要素が大きいほど、隣接領域のギャザーが寄った外観が大きくなり、変形が布地の一部である場合、歪値がより大きくなる。ギャザーの極限量は、完全に可塑性のフィルムを塑弾性のフィルムに置き換えることで達成され、その代償として、可塑性構成要素が多い積層体の方が残留弾性が低い。ギャザー効果は、高回復率の上部二重積層体が、下部二重積層体に接着剤で接着される前に、実際に予歪を与えられ、張力下に保持されている場合に、更に増強される。この種の多層積層体は、レッグバンド又はウエストバンド形成部の構築での使用に最も適していると思われる。
更に他の実施形態において、異なる伸張及び回復特性を有する2つの二重積層体を組み合わせて、特異な傾斜伸張特性を有する新たな構造を作製してもよい。例えば、高回復性二重積層体のストリップを、いくらか大きい可測量の永久歪を示すベース塑弾性二重積層体の一部の上に適用してもよい。この組み合わせが、機械的活性化によって生じるもののような一次変形サイクルを受ける場合、高回復デュアル二重積層体に隣接するベース二重積層体内に、これらの隣接領域の永久的成形並びに歪及び回復の差により、ギャザー材料の領域が生じ得る。その後負荷をかけると、高回復性二重積層体を含むデュアル二重積層体ストリップは、特定の歪値を超えた場合のみ変形を示すと予想される近接材料と異なり、近接材料よりもかなり多く伸張し、全範囲にわたって回復すると予想される。したがって、最初の伸張の後、2つの二重積層体で作製されたストリップは、隣接する塑弾性材も変形に関与する点まで再度伸張及び変形する、最初で唯一のものであると予想される。塑弾性二重積層体中の可塑性構成要素が大きいほど、隣接領域のギャザーが寄った外観が大きくなり、変形が布地の一部である場合、歪値がより大きくなる。ギャザーの極限量は、完全に可塑性のフィルムを塑弾性のフィルムに置き換えることで達成され、その代償として、可塑性構成要素が多い積層体の方が残留弾性が低い。ギャザー効果は、高回復率の上部二重積層体が、下部二重積層体に接着剤で接着される前に、実際に予歪を与えられ、張力下に保持されている場合に、更に増強される。この種の多層積層体は、レッグバンド又はウエストバンド形成部の構築での使用に最も適していると思われる。
二重積層体の2つの層は、ポリオレフィン系フィルムであってもよく、良好な加工性を有する。上記積層体は、押出積層によって作製され、押出フィルム(例えば、スチレン性ブロックコポリマーの押出フィルム)を作製する速度の数倍の速度で非常に薄い層に引抜きされてもよい。
いくつかの実施形態において、吸収性物品は、塑弾性であり、非回復性伸張と回復性伸張との組み合わせを示し、歪回復率試験(PSRT)で測定したときに約10%〜約95%の歪回復率(PRS)を有する第1の二重積層体と、第1の二重積層体の面積の約10%〜約100%に配置された第2の二重積層体を含むシャーシ複合体構造を含み、第2の二重積層体は、少なくとも第1の二重積層体と同じ回復性伸縮性構成要素の量(すなわち、少なくとも同じ又はそれ以上の歪回復率)を有し、シャーシの組み合わされた二重積層体領域は、多くとも約90グラム/平方メートルの坪量を有する。いくつかの実施形態において、二重積層体の少なくとも1つは物品の横断方向に360度の伸張をもたらす。すなわち、吸収性物品を使用しているとき、二重積層体の少なくとも1つは、例えば、吸収性物品の着用者の腰部の周囲に伸張を提供する。物品の横断方向に360度の伸張をもたらす二重積層体は、それ自体が重なってもよい。いくつかの実施形態において、二重積層体の1つは、他方の二重積層体に結合される前に、それ自体の上に折り畳まれていてもよい。いくつかの実施形態において、組み合わされた第1及び第2の二重積層体は、例えば、吸収性物品の着用者の腰部の周囲に伸張を提供する。いくつかの実施形態において、第2の二重積層体は、第1の二重積層体の面積の約10%〜約100%に配置されている。
いくつかの実施形態において、伸縮性領域又は少なくとも1つの二重積層体を含むシャーシの領域は、約90gsm未満の坪量を有してもよい。いくつかの実施形態において、物品中の任意の所与のデュアル二重積層体は、多くとも約90gsmの坪量を有してもよい。いくつかの実施形態において、物品中のデュアル二重積層体の全坪量は、多くとも約90gsmであってもよい。いくつかの実施形態において、第1及び第2の二重積層体は、合わせて、少なくとも約2N/cm又は少なくとも約3N/cm又は少なくとも約4N/cmの活性化後引張強度を有してもよい。いくつかの実施形態は、第3の二重積層体を含んでもよい。いくつかの実施形態において、第1及び第2の二重積層体は、接着剤によって、超音波接着、熱接着若しくは圧力接着によって、又は高温ピンホール形成中の融合によって、共に接着されてもよい。いくつかの実施形態において、第1及び第2の二重積層体は、エラストマーポリエチレン、エラストマーポリプロピレン、又はメタロセンエラストマーポリプロピレンのような、エラストマーポリオレフィンであってもよいフィルム部分を有してもよい。いくつかの実施形態において、第1及び第2の二重積層体は、エラストマーオレフィンブロックコポリマーであるフィルム部分を有してもよい。いくつかの実施形態において、第2の二重積層体は、スチレン性ブロックコポリマーであるフィルム部分を有してもよい。いくつかの実施形態において、第1及び第2の二重積層体は、押出積層によって作製される。
いくつかの実施形態において、第2の二重積層体は、第1の二重積層体の上に配置される前に予歪を与えられてもよい。いくつかの実施形態において、シャーシ構造は、機械方向及び横断方向を有し、シャーシ構造の伸縮性要素は、機械若しくは横断方向のいずれか又は両方で活性化されてもよい。更に、シャーシ構造の伸縮性要素は、機械方向若しくは横断方向のいずれか又は両方で、浮き上がり活性化(profiled activation)(様々な係合深さ)により活性化されてもよい。いくつかの実施形態において、活性化されたシャーシ構造の引張強度は、機械及び/又は横断方向のいずれか又は両方に活性化される前のシャーシ構造の引張強度の少なくとも約30%〜約100%であってもよい。いくつかの実施形態において、シャーシ複合体構造は、剛化剤を有してもよい。いくつかの実施形態において、物品は、サイドシームを有するパンツであってもよく、他の実施形態では、耳構成要素の縁に位置する締着具を有するテープ式物品であってもよく、他の実施形態では、物品は1つのウエストバンド、2つのレッグバンド、及び2つのサイドセクションを更に含んでもよく、このウエストバンド、2つのレッグバンド、及び2つのサイドセクションからなる群の1つは、第2の二重積層体を含有する。
伸縮性パンツのためのデュアル積層体
いくつかの実施形態において、デュアル二重積層体を、吸収性物品の伸縮性パネルの構築に使用してもよい。いくつかの実施形態において、伸縮性パネルは、テープ式おむつの後側耳又はパンツ製品のサイドパネルであってもよい。
いくつかの実施形態において、デュアル二重積層体を、吸収性物品の伸縮性パネルの構築に使用してもよい。いくつかの実施形態において、伸縮性パネルは、テープ式おむつの後側耳又はパンツ製品のサイドパネルであってもよい。
現在のテープ式製品の伸縮性後側耳及びパンツサイドパネルは、一般的に、本来備わっている粘着性を軽減するのを助けるため、スチレン系エラストマーコア及びポリオレフィン表皮層の相対的に高い坪量(55〜70gsm)のフィルムで作製される。フィルムのストリップは、1対の不織布に接着剤で接着され、これは弾性フィルム上の、特に伸縮性活性化領域に不織布を保持するために大量の接着剤を必要とする。かかる耳は、一般的に、活性化されて1N/cm(引張試験モードIIで測定)の印加力において最大で約120%の工学的歪を提供する。積層体の強度は、大部分がフィルムに由来し、活性化中に大量の損傷を受ける接着剤層及び活性化不織布からの寄与はごくわずかしかない。耳部は、圧縮点溶接によってシャーシと組み合わされ、材料の部類の違い及び適合性に関する問題を呈する。
本発明において、各伸縮性パネルは、デュアル二重積層体の区域を作るために、最少量の接着剤を使用して別の二重積層体に接合された薄い二重積層体のストリップを含んでもよい。これらのデュアル二重積層体の後側耳及びサイドパネルは、予想外に、強靭性及び活性化残存性に関して、2つの構成要素の合計よりもはるかに優れた特性を提供することが確認された。
デュアル二重積層体構造による1つの利益は、低減されたコストにより、後側耳又はサイドパネルのより幅広いストリップが提供されることであってもよい。この結果、より大きな面積の材料を活性化に利用できるようになり、それが次に、リング−ロールの等しい係合深さ(DOE)においてより多くの伸縮性を生じること、又はより低いDOEで同じ量の伸縮性を生じることを可能にし、それ故、活性化された不織布層における強度の損失を更に最小化すること、あるいは強度に対する必要不織布坪量を低減することを可能にする。後側耳がより大きな面積を有することによる別の利益は、着用者の皮膚への圧力がより低いこと(これは赤い跡を低減又は排除する)及び皮膚の被覆により優れることである。おむつのサイドパネルに使用されるスチレン系フィルムは高コストであることから、材料のより幅広いストリップの使用は、きわめて高額になる場合がある。
いくつかの実施形態において、1つの二重積層体の上部又はデュアル二重積層体の間の領域は、剛化前駆体(例えば、厚い不織布層等)を解巻する場所となる可能性があり、この前駆体は圧縮点溶接様のオーバーボンディングプロセスを用いて剛化構成要素となる。接着パターン及び剛化前駆体の選択は、選択的位置において最も望ましい量の剛性を構築するように選択されてよい。接着剤は、必ずしもオーバーボンディングの前に剛化前駆体を接合する必要はない。かかる剛化領域を組み込む目的は、座屈又はネッキングに関する問題に対応することであり、この問題は、一般的には引抜きされた伸縮性積層体にしばしば付随し、審美性及び着用経験の点で消費者に望ましくない場合がある。不織布前駆体のオーバーボンディング使用の選択は、適切な剛性プロファイルの設計においてオーバーボンディングパターンの選択を通じてもたらされるフレキシビリティが動機づけとなる。
かかる伸縮性後側耳及びサイドパネル構造の例は、エラストマーポリプロピレン系エラストマーコア(例えば、Vistamaxx又はVersify)と、ポリエチレン系表皮(例えば、Infuse及びLLDPE/VLDPEブレンド)との三層フィルムを有する二重積層体の製造が考えられ、このフィルムの坪量は約10〜約33gsmの範囲である。特性のバランスを改善する目的で、フィルムは、5つ以上のフィルムの層を有してもよい。二重積層体は、約1.5m/秒(300ft/分)、約2m/秒(400ft/分)、又は約2.5m/秒(500ft/分)もの高速のライン速度で製造されてもよい。不織布は、坪量が約10〜約25gsmの範囲の様々な伸展性バイコスパンボンドウェブから選択されてもよい。メルトブロウン層は一般的に糊のしみ通しへの遮蔽を提供することを唯一の目的として包含され、二重積層体の構築に接着剤をほとんど又はまったく使用しないことから、1つ以上のメルトブロウン層を伸展性スパンボンド不織布構成体に組み込む必要がない。
後側耳又はサイドパネル組立品に使用される二重積層体はいずれも似ていてもよい。ただし、下方の底部二重積層体は約20〜約35gsm(約10〜約25gsmのフィルム及び約10〜約25gsmの不織布)の全坪量を有してもよく、上部二重積層体は約20〜58gsm(約10〜約33gsmのフィルム及び約10〜約25gsmの不織布)の全坪量を有してもよい。約2〜約5gsmの接着剤を用いた場合、2つの二重積層体の接着剤積層で作製された多層積層体領域の全坪量は、約45〜約98gsmの範囲であろう。
剛化剤は、約40gsm〜約60gsmの低コストポリプロピレン不織布の厚い層のストリップを解巻し、それを本発明の2つの二重積層体ストリップの間に挿入することによって製造できた。エンボス加工又は圧縮溶接を、活性化ロールと平行に取付けられたロールで、又は別の操作の一部としてさえも、実施することができた。ラインは、約1.5m/秒(300ft/分)、約2m/秒(400ft/分)、又は約2.5m/秒(500ft/分)もの高速で運転することができた。局在化された剛性は、例えば、不要な座屈若しくは折り畳みを低減若しくは排除する、又は後側耳積層体の場合には、伸張状態で応力分布を変更する等、外側カバーの特定の領域に有益となる場合がある。
低コスト伸縮性後側耳の具体例としては、約25gsm(Vistamaxx系フィルムの約10gsmのフィルム及び約15gsmの50/50 PP/PE伸展性スパンボンドSSSバイコ)の薄い底部二重積層体並びに同等以上の本質的強度及び伸張/回復特性を有するより厚い二重積層体のストリップが挙げられる。ストリップは、約60mmの幅であってもよく、約20mm及び約30mmの間隔で分離されていてもよい。後者のVistamaxx系フィルムは、約30gsmの坪量を有してもよい。上記フィルムは、Adflex又はStyrenicsのようなTPEで作製された分散相を包含してもよく、又はかかるエラストマー樹脂と共に4層以上のフィルムに共押出されてもよい。あるいは、上記フィルムは、単純に同じVistamaxx系組成物であってもよく、又は強度を増強するためにその中に分散されたいくらかの追加ポリプロピレンのみを有してもよい。後者の二重積層体の不織布は、約20gsmの高い坪量を有する他のSSSバイコと同じ種類であってもよい。接着剤のメルトブロウン層は、2つの二重積層体が接続される場所に適用されてもよい。最後に、高坪量SSSスパンボンドポリプロピレンのストリップが、テープ及びフックが置かれている位置の伸張領域の外に位置してもよい。活性化は、幅が約60mmでピッチが約3.81mmの1組の噛み合うリングロールを用いて、約5.5mmの係合深さ付近で実施されてもよく、引張試験(モードII)で測定したときに、横断方向に1N/cmにおいて約100%の工学的歪で伸縮性積層体を製造することができる。オーバーボンディングパターンは、室温及び層を合わせて融合するのに十分であるが孔を生成しない十分に低い圧力で、上記領域上に適用されてもよい。
いくつかの実施形態において、吸収性物品は1対の伸縮性パネルを含み、各伸縮性パネルは、歪回復率試験(PRST)で測定したときに、少なくとも約80%の歪回復率(PRS)を示す第1の二重積層体と、同じく少なくとも約80%の歪回復率(PRS)を示す第2の二重積層体とを含み、各伸縮性パネルの組み合わされた二重積層体は約90グラム/平方メートル以下の坪量を有し、各二重積層体のポリマー材料は、少なくとも約50重量%のポリオレフィン、又は少なくとも約60重量%のポリオレフィン、又は少なくとも約70重量%のポリオレフィン、又は少なくとも約80重量%のポリオレフィンを有する。第1及び第2の二重積層体は、押出積層によって作製されてもよい。いくつかの実施形態において、各伸縮性パネルは、機械方向及び/又は横断方向に活性化されてもよい。いくつかの実施形態において、各伸縮性パネルの引張強度は活性化される前の伸縮性パネルの引張強度の少なくとも約30%〜約100%であってもよい。いくつかの実施形態において、伸縮性パネルのいずれか又は両方は、必ずとは限らないが、剛化剤を有してもよい。
押出接着された積層体
押出接着された積層体(EBL)は、米国特許出願公開第2010/0040826号に詳細に記載されている。一般に、図1、7、8及び9を参照すると、本発明のEBLはエラストマーフィルム(複数のフィルム層を含んでもよい(例えば、A1/B1/C1/B2/A2又はA1/B/A2))に接合された少なくとも1つの不織布(NW1)(複数の層、例えば、SSS、SMS、SSMMS、SSM等を有してもよい)を包含してもよい。
押出接着された積層体(EBL)は、米国特許出願公開第2010/0040826号に詳細に記載されている。一般に、図1、7、8及び9を参照すると、本発明のEBLはエラストマーフィルム(複数のフィルム層を含んでもよい(例えば、A1/B1/C1/B2/A2又はA1/B/A2))に接合された少なくとも1つの不織布(NW1)(複数の層、例えば、SSS、SMS、SSMMS、SSM等を有してもよい)を包含してもよい。
本発明のエラストマーフィルムは、少なくとも1つのタイ外層(A1)、1つ以上のエラストマー構成要素を含む少なくとも2つの内層(B)、及び2つの内層の間に組み込まれた少なくとも1つの追加ポリマー層(C)を含んでもよい。ある実施形態において、本発明の吸収性物品に有用な積層体が、表面薄層(A2)を含んでもよく、これは、組成的に結合層に全く同じであってもよい。本発明の更なる実施形態は、(1)図1に示すように、第1の不織布(NW1)が第1のタイ層(A1)を介してEBLに接合され、かつ第2の不織布(NW2)が第2のタイ層(A2)を介してEBLに接合される、又は(2)図6Aに示すように、第1の不織布(NW1)がタイ層(A1)を介してEBLに接合され、かつ第2の不織布(NW2)が接着剤を介してEBLに接合されるような、2つの不織布を含んでもよい。なお更に、図6A、6B、及び6Cに示されるように、本発明の実施形態は、1つ以上の接着剤(「接着補助剤(adhesive assist)」として称される場合がある)と組み合わせてタイ層を介してフィルムに接合される不織布を含んでもよい。接着剤1及び2は、組成的に同質であっても異なってもよい。更に、接着剤1及び2を、同一又は異なる手段(例えば、接着剤2を噴霧しながら、接着剤1を、スロットコーティングしてもよい)によって塗布してもよい。
以下は、押出接着された積層体中に存在し得る材料の種類の記載である。
A.エラストマーフィルム
エラストマーフィルムの1つ以上の層(図1に層A1、B1、C1、B2、及びA2として例示される)は、積層体の使用中、所望の量の伸張及び回復力を提供し得る。上述のように、エラストマーフィルムが、1つ以上のフィルム層を含んでもよい。エラストマーフィルムの1つ以上の層に使用されてもよい多くの好適な弾力性のある材料は、合成又は天然ゴム(例えば、架橋ポリイソプレン、ポリブタジエン及びそれらの飽和変形物(水素添加後)、及びポリイソブチレン)、ポリスチレンブロック(例えば、スチレン−イソプレン−スチレン、スチレン−ブタジエン−スチレン、スチレン−エチレン/ブチレン−スチレン、スチレン−エチレン/プロピレン−スチレン、並びにスチレン−ブタジエン/イソプレン−スチレン(それらの水素添加及び非水素添加形態のものを含む))と共重合されたゴムエラストマーブロックを含むもののような多元ブロックコポリマーに基づく熱塑性エラストマー、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエーテルアミド、エラストマーポリオレフィン(ポリエチレン及びポリプロピレンを含む)、エラストマーポリポリオレフィンブレンド、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。
エラストマーフィルムの1つ以上の層(図1に層A1、B1、C1、B2、及びA2として例示される)は、積層体の使用中、所望の量の伸張及び回復力を提供し得る。上述のように、エラストマーフィルムが、1つ以上のフィルム層を含んでもよい。エラストマーフィルムの1つ以上の層に使用されてもよい多くの好適な弾力性のある材料は、合成又は天然ゴム(例えば、架橋ポリイソプレン、ポリブタジエン及びそれらの飽和変形物(水素添加後)、及びポリイソブチレン)、ポリスチレンブロック(例えば、スチレン−イソプレン−スチレン、スチレン−ブタジエン−スチレン、スチレン−エチレン/ブチレン−スチレン、スチレン−エチレン/プロピレン−スチレン、並びにスチレン−ブタジエン/イソプレン−スチレン(それらの水素添加及び非水素添加形態のものを含む))と共重合されたゴムエラストマーブロックを含むもののような多元ブロックコポリマーに基づく熱塑性エラストマー、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエーテルアミド、エラストマーポリオレフィン(ポリエチレン及びポリプロピレンを含む)、エラストマーポリポリオレフィンブレンド、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。
例えば、エラストマーフィルムに使用され得るある有用な群のエラストマーポリマーは、ビニルアリーレンのブロックコポリマー、並びにAB、ABA、ABC、又はABCAブロックコポリマー等の共役ジエンモノマーであり、ここで、Aセグメントは、ポリスチレン等のアリーレンを含んでもよく、(B及び/又はCセグメントを含むこれらの実施形態に対する)B及びCセグメントは、ブタジエン又はイソプレン等のジエンを含んでもよい。同様の最新の群のエラストマーポリマーは、ビニルアリーレンのブロックコポリマー、並びにAB、ABA、ABC、又はABCAブロックコポリマー等の水素添加オレフィンモノマーであり、ここで、Aセグメントは、ポリスチレン等のアリーレンを含み得、(B及び/又はCセグメントを含むこれらの実施形態に対する)B及びCセグメントは、エチレン、プロピレン、又はブチレン等の飽和オレフィンを含み得る。好適なブロックコポリマー樹脂は、Houston,TexasのKRATON(登録商標)ポリマーPolymers、Planquemine,LouisianaのDexco(商標)Polymers LP、又はPasadena,TexasのSepton(商標)Company of Americaより容易に入手可能である。
エラストマーフィルムに使用されてもよい別の有用な群のエラストマーポリマーは、オレフィン系エラストマーである。一実施形態において、エラストマーフィルムが、ポリオレフィン系エラストマー(POE)を含む。POEの例には、ポリエチレンのエラストマーコポリマーであり、Midland,MichiganのThe Dow Chemical Companyによって、商標名INFUSE(商標)下で販売されている、オレフィンブロックコポリマー(OBC)が挙げられる。POEの他の例には、Houston,TexasのExxonMobil Chemical Companyによって商標名VISTAMAXX(登録商標)及び/又はDow Chemical,Midland,MIによって、商標名VERSIFY下で販売されている、ポリプロピレン及びポリエチレンのコポリマーが挙げられる。
エラストマーフィルムに関しては、他のポリマーは、組成物にブレンドされ、所望の特性を増強してもよい。例えば、線状低密度ポリエチレンを、フィルム組成物に添加し、ポリマー融解の粘度を下げて、押出フィルムの加工性を強化してもよい。高密度ポリエチレンを添加して、他のポリマーの加齢に伴う劣化を防いでもよい。ポリプロピレンは、エラストマーの堅牢性を改善し、かつピンホール(pinholing)及びテアリング(tearing)に対するフィルムの耐性を改善することが見出されている。また、国際公開第2007/146149号に開示されるように、ポリプロピレン系熱可塑性エラストマー性反応ブレンド(例えば、LyondellBasell Industries,Laporte,TXより入手可能なADFLEX)を使用して、フィルムの強靱性を増加してもよい。
エラストマーポリプロピレンに関して、これらの材料において、プロピレンは、ポリマー主鎖の主要構成成分に相当し、その結果、いずれかの残りの結晶化度は、ポリプロピレン結晶の特徴を有する。プロピレン系エラストマー分子ネットワークの中に埋め込まれた残りの結晶性構成要素は、物理的架橋として機能して、高い復元、低い固定及び低い力緩和等の弾力性のあるネットワークの機械的特性を改善するポリマー鎖固着能力を提供してもよい。エラストマー性ポリプロピレンの好適な例として、弾性ランダムポリ(プロピレン/オレフィン)コポリマー、ステレオエラーを含むアイソタクチックポリプロピレン、アイソタクチック/アタクチックポリプロピレンブロックコポリマー、アイソタクチックポリプロピレン/ランダムポリ(プロピレン/オレフィン)コポリマーブロックコポリマー、ステレオブロックエラストマー性ポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレンブロックポリ(エチレン−コ−プロピレン)ブロックシンジオタクチックポリプロピレントリブロックコポリマー、アイソタクチックポリプロピレンブロックレジオイレギュラーポリプロピレンブロックアイソタクチックポリプロピレントリブロックコポリマー、ポリエチレンランダム(エチレン/オレフィン)コポリマーブロックコポリマー、リアクターブレンドポリプロピレン、超低密度ポリプロピレン(すなわち言いかえるとウルトラ低密度ポリプロピレン)、メタロセンポリプロピレン、及びこれらの組み合わせが挙げられる。結晶性アイソタクチックブロック及び非晶質アタクチックブロックを含む好適なポリプロピレンポリマーが、例えば、米国特許第6,559,262号、同第6,518,378号、及び同第6,169,151号に記載されている。ポリマー鎖に沿って立体エラーを有する好適なアイソタクチックポリプロピレンが、米国特許第6,555,643号及び欧州特許第1256594 A1号に記載されている。好適な例には、主鎖に組み込まれた低濃度のコモノマー(例えば、エチレン又は高級α−オレフィン)を含有するプロピレンを含む弾性ランダムコポリマー(RCP)が挙げられる。好適なエラストマーRCP材は、上述のように、VISTAMAXX及びVERSIFYの名称で入手可能である。
別の実施形態において、本発明のエラストマーフィルムが、多層を含んでもよい。更に、エラストマーフィルムは、ABA型又はABCBA型又はABCA型構造を有する共押出された多層フィルムを含んでもよい。2つのA層は、同一の組成物を含み、フィルムの外層を形成し得、それらはまた、「表皮層」、「表面層」又は「タイ層」と称してもよい。本発明において、表皮層は、タイ層に組成的に同質であってもよい。「コア」又は1つ以上の内層を形成するB層は、A層と組織的に同一であってもよく、又はB層はA層以外の組成物を含んでもよい。2つの内層の間の1つ以上の追加ポリマー層を形成するC層は、A又はB層と組織的に同一であってもよく、又はC層はA又はB層以外の組成物を含んでもよい。多層エラストマーフィルムのそれぞれの層は、エラストマーポリマーを含んでもよく、又は層は、それぞれの層において、エラストマーあるいは熱可塑性の非エラストマーポリマー、単独あるいは組み合わせを含んでもよい。
エラストマーフィルムが、ABA又はABCBA型構造の多層フィルムである実施形態に関しては、表皮層又はタイ層であるA層は、エラストマーポリマーを含んでもよい。A層に関しては、ポリオレフィン系エラストマーの使用が望ましい場合がある。意外にも、上で論じられるように、コア層が、スチレンブロックコポリマー(SBC)又は他の加工不良ポリマーである場合でさえ、POEを含むA層は、エラストマーフィルムの加工性を改善することが、発見されている。また、上で論じられるように、フィルムの表面上のPOEは、積層体においてフィルムの表面に接合されたポリオレフィン布地に対するより大きな化学親和力を有し得る。このより大きな化学親和力は、フィルムの表面と不織布との間の積層体の強度を改善する場合がある。
多層エラストマーフィルム(例えば、A1/B1/C1/B2/A2又はA1/B/A2)の内側B層は、任意のエラストマーポリマーを含んでもよい。一実施形態において、内層の1つ以上、若しくは追加ポリマー層C、又はその両方は、SBC、例えば、スチレン−ブタジエン−スチレン(SBS)、スチレン−イソプレン−スチレン(SIS)、スチレン−エチレンブタジエン−スチレン(SEBS)、スチレン−エチレン−プロピレン(SEP)、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン(SEPS)、又はスチレン−エチレン−エチレン−プロピレン−スチレン(SEEPS)ブロックコポリマーエラストマー、又はこれらのブレンドであってもよい。SBCエラストマーは、優れたエラストマー特性を示す。多層エラストマーフィルムにSBCエラストマーが存在することで、卓越した伸張及び回復特性を有すフィルムが得られる。しかしながら、先に論じられるように、不飽和SBCエラストマーは、それらが過熱する際、熱劣化する傾向があり、飽和SBCエラストマーは、非常に高額である傾向にある。また、SBCエラストマーは、フィルム、特に、本発明の薄フィルムに加工し、押出することが困難になる場合がある。別の実施形態において、多層フィルムの内側B層は、上述のエラストマーポリプロピレン等の熱可塑性ポリオレフィン、上述の主にエチレン単量体のオレフィンブロックコポリマー、上述のポリプロピレン系熱可塑性エラストマー性反応ブレンド、及びこれらの組み合わせであってもよい。別の実施形態において、多層フィルムの内側B層は、SBC及び熱可塑性ポリオレフィンを含んでもよい。
フィルムの特性を改善するため、多層フィルムの内層内のエラストマーポリマーに加え、その他のポリマー構成成分を内層組成物に添加してもよい。例えば、線状低密度ポリエチレンを、フィルム組成物に添加し、ポリマー融解の粘度を下げて、押出フィルムの加工性を強化してもよい。高密度ポリエチレンを添加して、他のポリマーの加齢に伴う劣化を防いでもよい。高衝撃ポリスチレン(HIPS)は、フィルム弾性率を制御し、フィルムの強靱性を改善し、エラストマー材の全費用を削減することが見出されている。
本発明において、ホモポリマーポリプロピレン(hPP)を、内層(B)の1つ以上又は追加ポリマー層(C)組成物にブレンドし、加工性を改善してもよい。hPPは、高度に結晶性があり、本質的に100%プロピレンモノマーを含有するポリプロピレンの1形態である。hPPを用いたSBC系エラストマーフィルムが、より薄いゲージで、改善されたゲージの均一性を備えて、押出され得、追加のhPPは、押出中、ドローレゾナンス(draw resonance)を発生するフィルムの傾向を低下させ得ることがわかっている。
本発明のエラストマーフィルムが、任意に、フィルム特性を修正するために他の構成要素を含み、フィルムの加工に役立つ、又はフィルムの概観を修正する場合がある。粘度低下ポリマー及び可塑剤を、加工助剤lとして添加してもよい。顔料、染料、酸化防止剤、帯電防止剤、スリップ剤、発泡剤、熱及び/又は光安定剤、並びに無機及び/又は有機充填剤のような他の添加剤を添加してもよい。これらの添加剤は、任意に、多層エラストマーフィルムの一層、数層、又は全層に存在してもよい。
薄ゲージエラストマーフィルムを製造するために、エラストマーフィルムの平均坪量を制御してもよい。ポリマーが加工しにくい場合、そのポリマーの押出フィルムが、制御しにくい傾向にある。この制御の欠如は、変動する坪量、ドローレゾナンス、ウェブのちぎれ等の問題及び他の有意な問題等に見られる。上で論じられるように、SBCエラストマーは、相対的に加工性の不良がある傾向があり、それ故に、制御された坪量を備えるフィルムを製造するのは非常に困難である。より低い坪量を備えるフィルムの製造を試行する際、これらの問題を、唯一、誇張する。
しかしながら、POEポリマー又は、この代わりに、POEポリマー外層(例えば、タイ又は表皮層)を含むフィルムを押出することによって、エラストマーフィルムの加工性を改善し、坪量制御に関連する問題を軽減又は解消する。発明者は、コア層内に高濃度のSBCを備えていても、外層が、POEポリマーを含む際、薄ゲージフィルムは、更に製造し易いことを発見している。
より低い坪量フィルムを製造することに関して別の問題は、それらの換算質量であり、これは、押出ポリマーウェブを更に急速に固結させる。押出ポリマーウェブが、非常に急速に固結する場合、ポリマーフィルムが、その時点で存在する厚さに「固定(locked)」される。この状況は、ブローンフィルム技術を受けた「フロストライン(frost line)」に直接匹敵する。フィルムが固結すると、薄ゲージに容易に取り出すことができない。これは、特に、不飽和SBCのようなエラストマーに関連する問題であり、過度に高温まで加熱する際、熱劣化する傾向がある。押出ウェブの換算質量を補正するために、更に高温まで不飽和SBCを単に加熱することは、十分ではない場合がある。
しかしながら、POEエラストマーポリマーは、SBCエラストマーよりも更に熱的に安定であり、それ故に、劣化することなく更に高温まで加熱することができる。これは、押出ポリマーウェブに存在する全熱を増加させるため、ウェブは、固結する前に、更に熱を放出する。POEはまた、SBCよりも低い温度で固結するため、押出ポリマーの温度とフィルムが固結する温度との間でより大きな差異がある。発明者はまた、意外にも、双方のPOE系外層内でSBC系コアの共押出は、更に高い総合温度で、共押出多層フィルムを押出し、それによって、いくらかの換算質量の熱損失を補償し、また溶解押出品を固結するのにかかる時間も増加させることも発見している。これにより、製造者は、多層のエラストマーポリマーフィルムを押出し、フィルムが固結する前に、それをより低い坪量に取り出すことを可能にする。
約65gsm未満、又は約40gsm未満、又は約30gsm、又は約20gsm、又は約15gsm、又は約10gsmであるが、約1gsm又は約5gsmを超える、弾性フィルムを使用することは、本発明の特定の態様において、望ましい場合がある。フィルムのおおよその坪量は、「物質収支」と呼ばれる一般に理解される方法に従って測定されてもよい。更に、フィルムの厚さは、SEM又は光学顕微鏡を用いて測定されてもよい。本発明の弾性フィルムは、約1μm〜約65μm、又は約1μm〜約40μm、又は約1μm〜約30μm、又は約1μm〜約20μm、又は約1μm〜約15μm、又は約1μm〜約10μmの範囲の厚さ又はキャリパー(Z方向厚さとしても知られる)を有してもよい。
不織布
エラストマーフィルムは、不織布と組み合わされてもよい。(図1のNW1及びNW2に例示されるように)不織布が、布地等のシート状の材料に活性化可能であってもよい。本発明の不織布が、メルトブロー、エアレイイング、コフォーム、及びカーディング等の工程を用いながら、不規則な方法で挿入される繊維から一般的に形成される。いくつかの実施形態において、不織布が、単層(S)又は多層(SSS)において、スパンボンド繊維を含んでもよい。他の実施形態において、異なる直径又は組成物の繊維が、単層中に共にブレンドされてもよく、又は異なる直径又は組成物の繊維が、スパンボンド−メルトブロウン−スパンボンド(SMS)構造、スパンボンド−スパンボンド−メルトブロウン(SSM)構造、及びスパンボンド−スパンボンド−メルトブロウン−メルトブロウン−スパンボンド(SSMMS)構造等のように、多層に存在してもよい。不織布材料の繊維が、従来技術、例えば、熱点接着、超音波点接着、接着剤パターン接着、及び接着剤スプレー接着を用いて互いに接合されてもよい。本発明に有用な活性化可能な不織布の例としては、米国特許第6,417,121号に記載されるものが挙げられる。再生可能資源由来の繊維を含む伸展性不織布布地を使用することが望ましい場合がある。例えば、米国特許第6,623,854B2号(E.Bond)、及び米国特許出願公開第09/853,131号、同第09/852,888号に記載されているような、シースが1つ以上の熱可塑性ポリマーを含み、コアが熱可塑性デンプンを含む、シース−コア構成の多成分繊維を含む不織布。
エラストマーフィルムは、不織布と組み合わされてもよい。(図1のNW1及びNW2に例示されるように)不織布が、布地等のシート状の材料に活性化可能であってもよい。本発明の不織布が、メルトブロー、エアレイイング、コフォーム、及びカーディング等の工程を用いながら、不規則な方法で挿入される繊維から一般的に形成される。いくつかの実施形態において、不織布が、単層(S)又は多層(SSS)において、スパンボンド繊維を含んでもよい。他の実施形態において、異なる直径又は組成物の繊維が、単層中に共にブレンドされてもよく、又は異なる直径又は組成物の繊維が、スパンボンド−メルトブロウン−スパンボンド(SMS)構造、スパンボンド−スパンボンド−メルトブロウン(SSM)構造、及びスパンボンド−スパンボンド−メルトブロウン−メルトブロウン−スパンボンド(SSMMS)構造等のように、多層に存在してもよい。不織布材料の繊維が、従来技術、例えば、熱点接着、超音波点接着、接着剤パターン接着、及び接着剤スプレー接着を用いて互いに接合されてもよい。本発明に有用な活性化可能な不織布の例としては、米国特許第6,417,121号に記載されるものが挙げられる。再生可能資源由来の繊維を含む伸展性不織布布地を使用することが望ましい場合がある。例えば、米国特許第6,623,854B2号(E.Bond)、及び米国特許出願公開第09/853,131号、同第09/852,888号に記載されているような、シースが1つ以上の熱可塑性ポリマーを含み、コアが熱可塑性デンプンを含む、シース−コア構成の多成分繊維を含む不織布。
これらの布地は、ポリプロピレン若しくはポリエチレン等のポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、エラストマー、レーヨン、セルロース、熱可塑性デンプン、これらのコポリマー、又はこれらのブレンド又はこれらの混合物の繊維を含んでもよい。不織布の詳細な記載は、「Nonwoven Fabric Primer and Reference Sampler」、E.A.Vaughnt著、Association of the Nonwoven Fabrics Industry、第3版(1992)を参照のこと。
不織布の1つ以上の構成成分又は層は、2成分繊維を含んでもよい。バイコンポーネント繊維は、あらゆる好適な構成であってもよい。例示的な構成は、(米国特許第5,405,682号に開示されるように)シースコア型、海島型、サイドバイサイド型、セグメントパイ型、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。本発明の1つの任意の実施形態において、バイコンポーネント繊維は、シース−コア構成を有する。シースが、主にポリエチレンからなってもよく、コアが、主にポリプロピレンからなってもよい。これらの繊維が、約0.5マイクロメートル〜約200マイクロメートルの直径又は約10〜約40マイクロメートルの直径を有してもよい。
典型的には、上に記載される2成分繊維が、不織布ウェブに強固にされる。圧密は、熱スポット(すなわち、点)接着のような、熱及び/又は圧力を繊維ウェブに印加する方法によって実現できる。熱点接着は、米国特許第3,855,046号に記載されているように、繊維ウェブを、その内の1つが加熱され表面に複数個の突起を含有する2つのロールにより形成される加圧ニップの中を通すことによって達成できる。圧密法にはまた、超音波接着、通気接着、樹脂接着、及び水流交絡を挙げることができるが、これらに限定されない。水流交絡は、典型的には、繊維ウェブを高圧水噴流で処理して、機械的な繊維の絡み合い(摩擦)により、ウェブを圧密が望ましい区域に圧密し、繊維絡み合い領域に部位を形成することを伴う。繊維は、米国特許第4,021,284号及び同第4,024,612号に教示されるように、水流交絡されることができる。
繊維の全ての形状を使用して、本発明の不織布を形成してもよい。しかしながら、断面図の長方形又は楕円形である繊維のような「平らな」繊維を含む不織布が、断面図の円形である繊維を有する不織布布地よりもエラストマーフィルムにより良好に接合されてもよい。また、切り込みのある繊維(すなわち、バイローバル(bilobal)及びトリローバル(trilobal)を含むマルチローバル(multilobal)繊維)を使用してもよい。
本発明の不織布が、1平方メートルあたり約5グラム(gsm)〜75gsmの坪量を有してもよい。一実施形態において、不織布布地は、約5〜約30gsmの坪量を有する。特に断りのない限り、本明細書に開示の坪量は、ヨーロッパ不織布工業会(European Disposables and Nonwovens Association)(「EDANA])の方法40.3−90を用いて測定される。
タイ層
エラストマー積層体のエラストマーフィルムと不織布との間の接着強度の制御は、重要な態様である。接着強度が、試験方法の下で記載されるように、モードII剥離を用いて測定されてもよい。層間の改善された接着強度が、多くの方法によって達成され得、これは、積層方法に依存する。層が、接着方法によって、積層加工される場合、接着剤の選択、接着剤の量、及び層を接着するために適用される接着剤のパターンを調整して、所望の接着強度を達成することができる。更に、EBLに関しては、フィルムと不織布との間の接着強度が、フィルムと不織布との間の化学親和力を最適化する(接着強度を増加又は低下させることを含む)ために選択されてもよく、タイ層(図1にA1及びA2として例示される)の使用によって制御されてもよい。特に、エチレンとプロピレンのコポリマー、又はエチレン系及びプロピレン系ポリマーのブレンドを含有するタイ層を、「調整(tuned)」して、コポリマーのエチレン含有物の適切な選択によって、最適化学親和力を不織布に提供することができる。例えば、ポリエチレンシースを備える2成分不織布を含む積層体において、PEホモポリマーを含有するタイ層は、不織布を有する化学親和力が高すぎる場合がある一方、PPホモポリマーを含有するタイ層は、一般的に化学親和力が低すぎる。中間体のエチレン含有物(10〜97重量%)を備えるエチレン−プロピレンコポリマーを含むタイ層は、活性化プロセス中、層間剥離を回避するには十分な接着であるが、フィルムにおいて望ましくないピンホールを生じるには十分でない、フィルムと不織布との間に最適接着を必要とする化学親和力を提供する。
エラストマー積層体のエラストマーフィルムと不織布との間の接着強度の制御は、重要な態様である。接着強度が、試験方法の下で記載されるように、モードII剥離を用いて測定されてもよい。層間の改善された接着強度が、多くの方法によって達成され得、これは、積層方法に依存する。層が、接着方法によって、積層加工される場合、接着剤の選択、接着剤の量、及び層を接着するために適用される接着剤のパターンを調整して、所望の接着強度を達成することができる。更に、EBLに関しては、フィルムと不織布との間の接着強度が、フィルムと不織布との間の化学親和力を最適化する(接着強度を増加又は低下させることを含む)ために選択されてもよく、タイ層(図1にA1及びA2として例示される)の使用によって制御されてもよい。特に、エチレンとプロピレンのコポリマー、又はエチレン系及びプロピレン系ポリマーのブレンドを含有するタイ層を、「調整(tuned)」して、コポリマーのエチレン含有物の適切な選択によって、最適化学親和力を不織布に提供することができる。例えば、ポリエチレンシースを備える2成分不織布を含む積層体において、PEホモポリマーを含有するタイ層は、不織布を有する化学親和力が高すぎる場合がある一方、PPホモポリマーを含有するタイ層は、一般的に化学親和力が低すぎる。中間体のエチレン含有物(10〜97重量%)を備えるエチレン−プロピレンコポリマーを含むタイ層は、活性化プロセス中、層間剥離を回避するには十分な接着であるが、フィルムにおいて望ましくないピンホールを生じるには十分でない、フィルムと不織布との間に最適接着を必要とする化学親和力を提供する。
フィルムを成す層が、押出成形積層プロセスによって積層加工される際、フィルムの特性は、とりわけ、スループット、接着、ウェブ張力及び制御、巻着、解巻、並びに活性化の競合的要件を管理するように慎重に選択されなければならない。本発明の押出エラストマーフィルムが薄ゲージ(約30gsm未満)からなる場合、押出フィルムが、押出成形プロセス中、熱を保有するような低質量を有する。低質量とは、押出溶解された積層体が非常に急速に固結する傾向であることを意味する。前に論じられるように、この急速固化により、より薄いフィルムを製造するように試行される際、問題を生じる。更に、押出エラストマーフィルムがあまりにも急速に固結する場合、押出積層体において、押出エラストマーフィルムと任意の不織布との間で適当な接着強度を達成するのは、より困難である。これは、エラストマーフィルムの押出ポリマーが、不織布基材を含む材料に対して化学親和力が高くない場合、時に問題である。例えば、SBCエラストマーは、不織布基材に一般に使用されるポリオレフィン系材料に対して強力な自然化学親和力を持たない。適当な接着を達成するために、SBCエラストマー及び不織布基材の積層体は、エラストマーフィルムの表面に不織布の繊維を埋め込むことによって達成されるもののような、機械的接着力に依存しなければならない。残念ながら、フィルムが、不織布に接触する前に、固結する場合、不織布の繊維は、著しい圧力の印加なしに、フィルムの固化した表面に埋め込むことができない。故に、積層体の層間の接着強度は弱く、エラストマー材は、容易に剥離する傾向になる。その上、本発明のエラストマーフィルムの薄ゲージによって、フィルムへの繊維の任意の大幅な貫通、又はニップ若しくは他の接着圧力からのフィルムの変形は、その後の加工又は取り扱い中破れる恐れがある、容認できないほどのフィルムの薄い領域を生じる可能性がある。更に他の場合において、エラストマーフィルムの化学親和力は、条件を満たした積層体の接着強度が得られるほど十分に高くてよいが、積層体は、活性化プロセス中、不織布基材とフィルムとの密接な接着を含んでもよい多くの理由のため、活性化するのは困難な場合がある。更に、不織布に対するエラストマーフィルムの高い化学親和力は、化学親和力がロールブロッキングをもたらす場合、積層体の保存、運搬、及び解巻に問題を生じ得る。
しかしながら、この問題に関して、POEエラストマーは、POEがそれ自体がポリオレフィン系材料であるため、不織布において、ポリオレフィン系材料に対して更に化学親和力を有する。不織布に対するPOEの化学親和力とは、これらの積層体層は、押し込まれた不織布基材繊維からの機械的接着がほとんどなくても、更に接着する傾向があることを意味する。加えて、薄POE系フィルムが、SBC系材料ほど急速に固結しないため、押出エラストマーフィルムが不織布に接触する際、それはまだ、半溶解かつ軟性であり、不織布繊維がフィルムの表面に埋め込まれることを可能にする。故に、発明者は、POE系エラストマーフィルム、あるいはPOE系タイ層を含む多層エラストマーフィルムが、より強力な接着強度を有し、かつPEシースを含む2成分不織布で剥離する傾向が少ない積層体を形成することを観測している。本発明のPOE系表皮層及びタイ層は、ロールブロッキングがほとんどない、二重積層体EBLの巻着及び保存を可能にするタックのない表面を提供しながら、製造の押出工程中、不織布への接着を最適化するような方法において選択されてもよい。
本発明のEBLにおいて不織布へのタイ層の接着を改善する更なる手段は、ポリマー又はタイ層を含むポリマーのブレンドの結晶化の速度の制御によるものである。これは、本発明の薄フィルムにおいて多くの利点を有する。不織布の表面に対するタイ層の化学親和力と共に得られる場合、結晶化率は、表面への繊維の貫通を促進する、又は制限し得る。例えば、高い結晶化率を伴うポリマーのブレンドが、選択される際、フィルムの外側表面は、押出成形積層プロセスのニップにおいて、不織布の繊維性表面を接触する際、変形に耐えるために強化及び補強され、薄膜質に有益な効果を有し得る。当然のことながら、あまりにも急速な結晶化は、流れに非常に強い外側表面をもたらし得、不織布表面と十分な接触が達成されない。したがって、別の例において、ポリマーブレンドは、フィルムの外側表面が、柔らかいままで、流れることが可能であるように、結晶化率を低下することを選択され、押出成形積層プロセスにおいて、タイ層及び不織布の接触面積及び接触時間を増加する。当業者は、結晶化率が、核生成補助、剪断条件、プロセス温度、可塑剤等によって更に調節され得、結晶化率が、本発明の吸収性物品に有用なEBLの融合指数を制限する、又は影響を及ぼさない場合があることを認識するであろう。本発明のEBLに有用なタイ層の結晶化率は、約1秒〜約60秒、約3秒〜約30秒、又は約5秒〜約20秒の範囲におよぶ。
表皮層
エラストマーフィルムを使用する課題は、フィルムを作製するために使用したポリマーが、本質的にべたっとする又はべとつくことである。エラストマーフィルムを、押出し、ロールに巻きつける際、フィルムが、それ自体に貼り付ける又は「ブロッキング(block)」する傾向にあり、これによって、解巻が困難である、又は不可能になる。フィルムが古くなる、又は保管倉庫内等の温暖な環境で保存される場合、ブロッキングは、更に明白になる。同様の問題は、フィルムの粘着性表面が、巻きつける際、二重積層体の対向する表面の実質的な部分と密接に接触するため、エラストマーフィルムが不織布に押出され、二重積層体を作製し、ロールに巻きつけられる場合、存在する。これは、吸収性物品を作製する工程における商業的速度でのロールの解巻を防ぎ得、フィルム、不織布、又は双方への損傷をもたらす場合がある。
エラストマーフィルムを使用する課題は、フィルムを作製するために使用したポリマーが、本質的にべたっとする又はべとつくことである。エラストマーフィルムを、押出し、ロールに巻きつける際、フィルムが、それ自体に貼り付ける又は「ブロッキング(block)」する傾向にあり、これによって、解巻が困難である、又は不可能になる。フィルムが古くなる、又は保管倉庫内等の温暖な環境で保存される場合、ブロッキングは、更に明白になる。同様の問題は、フィルムの粘着性表面が、巻きつける際、二重積層体の対向する表面の実質的な部分と密接に接触するため、エラストマーフィルムが不織布に押出され、二重積層体を作製し、ロールに巻きつけられる場合、存在する。これは、吸収性物品を作製する工程における商業的速度でのロールの解巻を防ぎ得、フィルム、不織布、又は双方への損傷をもたらす場合がある。
これらの問題は、多くの方法で対処されてもよい。例えば、ブロッキング防止剤を使用してもよい。ブロッキング防止剤は、通常、シリカ又はタルク等の無機粒子材料であり、フィルムの1つ以上の層内に組み込むことができる。ブロッキング防止剤はまた、フィルムを形成する際、押出フィルムの外表面に軽く振ることができる。エラストマーフィルムが、また、非ブロッキングポリマー、脆性非ブロッキングポリマー、ラッカー又はインク等の表面コーティング、及び他のこのような粉末コーティングのような粘着性のない材料を用いて表面をコーティングすることもできる。この問題を解決する別の方法は、フィルムの一部として、(NW2が存在しない際、図1のA2として例示されるような)非粘着性表皮層を共押出することである。表皮層は、タイ層と(化学的に及び/又は物理的に)同質であってもよい。したがって、図1を参照すると、NW2が存在する場合、A2は、第2のタイ層としての役割を果たしてもよい。しかしながら、A2が、積層体の外面を形成する場合、A2は、表皮層としての役割を果たしてもよい。後者の場合、不織布、又は第2の二重積層体は、後の別のプロセスにおいて、接着剤又は他の接着手段(熱接着、高周波接着、圧力接着、超音波接着、溶接、縫製等を含む)を介して、A2に接合されてもよい。
本発明のタイ及び/又は表皮層に対する融合指数は、約14%〜約40%であってもよい。本発明の不織布のポリエチレン部分に対する融合指数は、約80%〜約100%であってもよい。そして、本発明の不織布のポリプロピレン部分に対する融合指数は、約50%を超えてもよい。更に、熱可塑性ポリオレフィンエラストマーを含む本発明の多層フィルムの内層の融合指数は、約10%〜約30%であってもよい。
本発明の表皮層は、多層フィルムの60体積%未満を構成してもよい。他の実施形態において、本発明の表皮層は、多層フィルムの50体積%未満、40体積%未満、25体積%未満、20体積%未満、15体積%未満、10体積%未満、又は3体積%未満を構成してもよい。組成的に同質である表皮層及びタイ層を有することが望ましい場合がある。
ドローダウン(draw down)ポリマー
EBLの層の一層又は混合は、ドローダウン(draw down)ポリマーの一層又は混合を含み得る。ドローダウン(draw down)ポリマーの一層又は混合が、2つ以上の層に存在する実施形態において、それぞれの層のドローダウン(draw down)ポリマーの量(重量%)は、同等であってもよく、又は異なってもよい。更に、第1の層に存在するドローダウン(draw down)ポリマー又はドローダウン(draw down)ポリマーのブレンドの組成物は、組成的に、第2の層に存在するドローダウン(draw down)ポリマー又はドローダウン(draw down)ポリマーのブレンドと同質であってもよく、又は異なってもよい。ドローダウン(draw down)ポリマーは、フィルム調製中、加工性に役立つもののような1つ以上のフィルム特性又は加工特性を添加する又は強化するポリマーである。例えば、ドローダウン(draw down)ポリマーは、低ゲージ(すなわち、薄)フィルムの製造に役立ち得る。いくつかの実施形態において、ドローダウン(draw down)ポリマーは、増加させたライン速度又は低下させたドローレゾナンスを提供するのを補助することによって、フィルム押出に役立てることができる。追加のドローダウン(draw down)ポリマーからの他の可能な加工性効果には、メルトカーテンの安定性を改善する、平滑フィルム表面を提供する、より低粘度のポリマー溶解を提供する、加熱へのより良好な耐性を提供する(例えば、フィルムの熱容量又は熱安定性を増加させる)、テアリングへの耐性を提供する、ピンホール形成への耐性を提供する、制御された均一の厚さを提供する、又は均質組成物を提供することが挙げられる。ドローダウン(draw down)ポリマーは、(例えば、エラストマーポリマーの)粘着及び溶解エラストマー樹脂の流動抵抗を軽減するためにダイを潤滑する加工助剤としての役割を果たすことができる。当然のことながら、ドローダウン(draw down)ポリマーの添加により、フィルム押出又は加工性へのこれらの助剤の1つ又は混合を提供することができる。
EBLの層の一層又は混合は、ドローダウン(draw down)ポリマーの一層又は混合を含み得る。ドローダウン(draw down)ポリマーの一層又は混合が、2つ以上の層に存在する実施形態において、それぞれの層のドローダウン(draw down)ポリマーの量(重量%)は、同等であってもよく、又は異なってもよい。更に、第1の層に存在するドローダウン(draw down)ポリマー又はドローダウン(draw down)ポリマーのブレンドの組成物は、組成的に、第2の層に存在するドローダウン(draw down)ポリマー又はドローダウン(draw down)ポリマーのブレンドと同質であってもよく、又は異なってもよい。ドローダウン(draw down)ポリマーは、フィルム調製中、加工性に役立つもののような1つ以上のフィルム特性又は加工特性を添加する又は強化するポリマーである。例えば、ドローダウン(draw down)ポリマーは、低ゲージ(すなわち、薄)フィルムの製造に役立ち得る。いくつかの実施形態において、ドローダウン(draw down)ポリマーは、増加させたライン速度又は低下させたドローレゾナンスを提供するのを補助することによって、フィルム押出に役立てることができる。追加のドローダウン(draw down)ポリマーからの他の可能な加工性効果には、メルトカーテンの安定性を改善する、平滑フィルム表面を提供する、より低粘度のポリマー溶解を提供する、加熱へのより良好な耐性を提供する(例えば、フィルムの熱容量又は熱安定性を増加させる)、テアリングへの耐性を提供する、ピンホール形成への耐性を提供する、制御された均一の厚さを提供する、又は均質組成物を提供することが挙げられる。ドローダウン(draw down)ポリマーは、(例えば、エラストマーポリマーの)粘着及び溶解エラストマー樹脂の流動抵抗を軽減するためにダイを潤滑する加工助剤としての役割を果たすことができる。当然のことながら、ドローダウン(draw down)ポリマーの添加により、フィルム押出又は加工性へのこれらの助剤の1つ又は混合を提供することができる。
ドローダウン(draw down)ポリマーの多くの例がある。例えば、線状低密度ポリエチレン(例えば、DowChemical Corp.(Midland,MI)によって供給されるELITE(商標)5800)をフィルム組成物の層に添加して、ポリマー溶解物の粘度を低下させ、押出しされたフィルムの加工性を強化することができる。耐衝撃性ポリスチレン(HIPS)(例えば、Dow Chemical Corp.(Midland,MI)のSTYRON(商標)485、IneosNova(Channahon,IL)のIneosNova 473D)は、フィルム弾性率を制御し、フィルムの強靱性を改善し、エラストマー材の全体的な費用を削減するのに役立てることができる。ポリプロピレンは、エラストマーの堅牢性を改善し、かつピンホール(pinholing)及びテアリング(tearing)に対するフィルムの耐性を改善することができる。加工性を改善するために、ホモポリマーポリプロピレン(hPP)(例えば、Dow Chemical Corp.(Midland,MI)からのINSPIRE(商標)D118、Total Petrochemicals(Houston,Texas)からのPolypropylene 3622)を追加することができる。hPPは、高度に結晶性があり、本質的に100%のプロピレンモノマーを含有する、ポリプロピレンの一形態である。いくつかの実施形態において、下に論じられるように、エラストマーポリマー(例えば、スチレンブロックコポリマー)を含む層にhPPを加え、付加物は、場合によっては、改善されたゲージ均一性を備える、又は押出成形中、ドローレゾナンスを発生する低減された傾向を備える、より薄いゲージで押出し得るフィルムをもたらし得る。
ドローダウン(draw down)ポリマーは、線状低密度ポリエチレン、プロピレン、ホモポリマーポリプロピレン、高衝撃ポリスチレン、及びこれらの混合物であり得る。ドローダウンポリマーは、メタロセン触媒等のシングルサイト触媒を用いて調製されているポリマーであり得、例えば、メタロセン触媒を用いて製造されたポリオレフィン(例えば、Dow Chemical Corp.(Midland,MI)により提供されるELITE(商標)5800)であり得る。ドローダウン(draw down)ポリマーの同一性及び量は、層内の他の構成要素(例えば、層内の単数又は複数のオレフィン系エラストマーポリマーの同一性)、フィルムの他の構成要素、又は該当する場合、フィルムを含む積層体の構成要素に依存し得る。ドローダウンポリマーの総量は、フィルム調製中、加工性に役立つ1つ以上のフィルム特性を強化するのに有効な量で存在し得る、例えば、ドローダウンポリマーの総量は、約25gsm、約20gsm、約15gsm、又は約10gsmのフィルムゲージを提供するのに有効な量で存在し得る。ドローダウンポリマーの総量(すなわち、1つ以上のドローダウンポリマーの組み合せた量)は、層の少なくとも約5重量%、約10重量%、約15重量%、約20重量%、約25重量%、約30重量%、約35重量%、約40重量%、約45重量%、約50重量%、約55重量%、約60重量%、約65重量%、約70重量%、約75重量%、約80重量%、約85重量%、約90重量%又は約95重量%(すなわち、ドローダウンポリマーの総重量を層の総重量で割ったもの)であり得る。場合によっては、ドローダウンポリマーの総量はEBLの、少なくとも約5重量%、少なくとも約10重量%、少なくとも約20重量%又は少なくとも約45重量%である。
接着剤
図1を参照すると、接着剤は、NW1とA1との間及び/又はA2とNW2との間に使用されてもよい。接着剤は、例えば、スロット塗布機及び/又は噴霧器を介して適用されるホットメルト接着剤であってもよい。一実施例によると、接着剤は、H2031、H2401、又はH2861であってもよく、これらは、Wauwatosa,WisconsinのBostik Inc.より入手可能である。接着助剤を用いて、接着剤は、フィルム押出品を接合する直前に、不織布の表面(例えば、NW1)に、それを適用することによって、EBLの製作中、特に、タイ層(例えば、A1)に適用されてもよい。更に、本発明によると、第2の不織布(例えば、NW2)は、EBLの外層(例えば、A2)と共に接着積層加工されてもよい。なお更に、本発明のEBL(第1及び第2の不織布(例えば、それぞれ、NW1及びNW2)を含んでもよい)は、吸収性コア、ウエストバンド、カフ、トップシート等を含む、吸収性物品の1つ以上の構成要素に接着接合されてもよい。なお更に、本発明のEBL(第1の不織布(例えば、NW1)を含む)は、2つのEBLの外側表皮層を共に接着剤接着することによって、第2のEBLに接合されてもよく、この第1のEBLと第2のEBLとは、同じでも異なっていてもよい。
図1を参照すると、接着剤は、NW1とA1との間及び/又はA2とNW2との間に使用されてもよい。接着剤は、例えば、スロット塗布機及び/又は噴霧器を介して適用されるホットメルト接着剤であってもよい。一実施例によると、接着剤は、H2031、H2401、又はH2861であってもよく、これらは、Wauwatosa,WisconsinのBostik Inc.より入手可能である。接着助剤を用いて、接着剤は、フィルム押出品を接合する直前に、不織布の表面(例えば、NW1)に、それを適用することによって、EBLの製作中、特に、タイ層(例えば、A1)に適用されてもよい。更に、本発明によると、第2の不織布(例えば、NW2)は、EBLの外層(例えば、A2)と共に接着積層加工されてもよい。なお更に、本発明のEBL(第1及び第2の不織布(例えば、それぞれ、NW1及びNW2)を含んでもよい)は、吸収性コア、ウエストバンド、カフ、トップシート等を含む、吸収性物品の1つ以上の構成要素に接着接合されてもよい。なお更に、本発明のEBL(第1の不織布(例えば、NW1)を含む)は、2つのEBLの外側表皮層を共に接着剤接着することによって、第2のEBLに接合されてもよく、この第1のEBLと第2のEBLとは、同じでも異なっていてもよい。
本発明の吸収性物品
本発明の多層積層体及びデュアル二重積層体は、バックシート、外側カバー、サイドパネル、ウエストバンド、前側耳又は後側耳、及びこれらの組み合わせ等の、吸収性物品の1つ以上の構成要素の少なくとも一部を構成してもよい。例えば、本発明の多層積層体及びデュアル二重積層体は、米国公開特許第2005/0171499号、同第2008/0208155号、同第2007/0167929号、及び同第2008−0045917号に開示される、パンツ又はおむつの外側カバーの一部を構成してもよい。積層体及び二重積層体は、吸収性物品への組み込みの前後に追加の加工工程を受けてもよい。例えば、積層体を含む吸収性物品の1つ以上の構成要素は、噛み合うホイール(リングロール)内を通して、不織布層、タイ層、及び/又は表皮層をCD及びMDのいずれか又は両方に漸増的に伸張及び変形又は分解することによって、活性化されてもよい。更に、積層体を含む吸収性物品の1つ以上の構成要素は、着用した際、材料を通る空気流及びWVTRを改善し、吸収性物品の快適さを改善するために、開口されてもよい。EBLは、印刷、エンボス加工、非平滑化、又は同様に修正し、吸収性物品の審美性を改善してもよく、又は更に着用者に対してある機能若しくはフィードバックを与え得る。
本発明の多層積層体及びデュアル二重積層体は、バックシート、外側カバー、サイドパネル、ウエストバンド、前側耳又は後側耳、及びこれらの組み合わせ等の、吸収性物品の1つ以上の構成要素の少なくとも一部を構成してもよい。例えば、本発明の多層積層体及びデュアル二重積層体は、米国公開特許第2005/0171499号、同第2008/0208155号、同第2007/0167929号、及び同第2008−0045917号に開示される、パンツ又はおむつの外側カバーの一部を構成してもよい。積層体及び二重積層体は、吸収性物品への組み込みの前後に追加の加工工程を受けてもよい。例えば、積層体を含む吸収性物品の1つ以上の構成要素は、噛み合うホイール(リングロール)内を通して、不織布層、タイ層、及び/又は表皮層をCD及びMDのいずれか又は両方に漸増的に伸張及び変形又は分解することによって、活性化されてもよい。更に、積層体を含む吸収性物品の1つ以上の構成要素は、着用した際、材料を通る空気流及びWVTRを改善し、吸収性物品の快適さを改善するために、開口されてもよい。EBLは、印刷、エンボス加工、非平滑化、又は同様に修正し、吸収性物品の審美性を改善してもよく、又は更に着用者に対してある機能若しくはフィードバックを与え得る。
図2及び3は、本発明によって作成される吸収性物品(パンツ様おむつ20として示されている)を示す。おむつ20は、長手方向中心線100及び横方向中心線110を有する。おむつ20は、内側表面50及び対向する外側表面52を画定する。内側表面50は一般的に、使用中に着用者の身体に隣接して位置付けられるおむつ20の部分(すなわち、着用者に面する側)を含み、同時に外側表面52は、着用者の身体から離れて位置付けられるおむつ20の部分(すなわち、衣服に面する側)を含む。
おむつ20は、第1又は前腰部領域36を有するシャーシ21、前腰部領域36に対向する第2又は後腰部領域38、並びに、前腰部領域36と後腰部領域38の間に位置する股部領域37を含む。腰部領域36及び38は、おむつ20が着用された時に着用者の腰部を取り囲む、おむつ20の部分を一般的に含む。腰部領域36及び38が着用者の腰の周りで収縮して、フィット性及び収容性の改善をもたらすように、腰部領域36及び38に弾性要素を含めることができる。テープ式おむつの腰部領域36及び38は、後側腰部領域38に位置するタブ(これは前側腰部領域36に締着されてもよい)のような、締着装置の使用によって着用者の腰の周りで締着されることができる。股部領域37は、おむつ20を着用したとき、概ね着用者の脚の間に置かれる、おむつ20の部分である。
シャーシ21の外囲は、横方向中心線110と概ね平行に配向可能である横方向端縁部56によって、及び長手方向中心線100と概ね平行に配向可能である長手方向側縁部54によって画定されるか、又はより優れたフィット性を得るために、湾曲させるか若しくはある角度に曲げて、例示されるように、平面図で見ると「砂時計」の形になる衣類を作製することができる。いくつかの実施形態では、長手方向中心線100は端縁部56を二分でき、同時に横方向中心線110は側縁部54を二分できる。
おむつ20のシャーシ21は一般的に、液体透過性トップシート22、外側カバー24、及びトップシート22及び外側カバー24の間に配置される吸収性コア組立体23を含む。
コア組立体23は、外側カバー24の着用者に面する表面に位置付けることができる。コア組立体23は、任意の好適な接着剤又は粘着剤32(例示されているとおり)を介して、又は当該技術分野において既知の他の好適な手段(例えば、熱接着、高周波接着、圧力接着、超音波接着、溶接、縫製、及び同類のものなど)によって、外側カバー24に接合することができる。いくつかの実施形態では、コア組立体23は可能な限り少ない位置で外側カバー24に取り付けられ、これは外側カバー24に柔軟な外観と感触を与える。外側カバー24にコア組立体23を取り付けるための好適な例としては、米国特許出願公開第2007/0287982号に記載される取り付け手段が挙げられる。外側カバーにコア組立体を取り付けるための他の好適な例としては、米国特許出願公開第2007/0287983号に記載される取り付け手段が挙げられる。
一方で、より不正変更がしにくい設計にするため、コア組立体の周辺部(又は周辺部のわずかに(約5〜20mm)内側)の、全体でなくても、少なくとも部分に沿って、コア組立体23を外側カバー24に取り付けるのが望ましいことがある。例えば、コア組立体23及び外側カバー24の間の接着面積は、外側カバーに取り付けられているコア組立体23の表面積の、約70%未満、別の実施例では約50%未満、又は更に別の実施例では20%未満であり得る。
コア組立体23は、吸収及び収容機能の大半を提供するおむつ20の部分である。吸収性コア組立体23は、吸収性コア26を含み、これらの双方は、長手方向中心線100及び/又は横方向中心線110の一方又は双方に関し、対称又は非対称に配置される。例示では、吸収性コア26及びコア組立体23は、長手方向中心線100及び横方向中心線110の両方に関し、対称である。
吸収性コア26は、使い捨ておむつ及び他の吸収性物品に一般に使用される、広範な種類の液体吸収性素材を含むことができる。適した吸収性材料の例は、粉砕木材パルプ(例えば、エアフェルト縮みセルロース詰め物)、コフォームを含むメルトブローポリマー、化学的に堅固化され、変性され、又は架橋されたセルロースファイバー、ラップ及びティッシュラミネート、吸収性フォーム、吸収性スポンジ、超吸収性ポリマー、吸収性ゲル材料、又は任意のその他の既知の吸収材料、あるいは材料の組み合わせを含む。吸収性コア26は、(1)流体排出物を獲得し排出物を着用者の身体から分離する流体獲得構成要素と、(2)流体排出物を、排出物が最初に充填された地点から離れた場所に再置換させる流体分布構成要素、及び/又は(3)重量ベースで、流体排出物の大部分を保持する流体貯蔵構成要素、を含むことができる。獲得層、分布層、及び/又は貯蔵層、を含む好適な吸収性コアは、米国特許第6013589号に記載されている。吸収性コア内に最小限の吸収性繊維材料(すなわち、吸収性コアの重量を基準にして、20重量%以下)を有する好適な吸収性コアは、米国特許第2004/0167486号に記載されている。他の好適な吸収性コア構成は、米国特許出願公開第2003/0225382号、同第2006/0155253号、及び同第2006/0155254号で論じられている。米国特許出願公開第2005/0171499号に記載されるように、いかなる吸収性繊維状材料も含まない又は実質的に含まない(すなわち、エアフェルトを含まない)吸収性コア及び/又は吸収性組立体を有することが望ましい場合がある。
いくつかの実施例では、コア組立体23は収容性部材28を含むことができ、これによって吸収性コア26はトップシート22及び収容性部材28の間に配置される。いくつかの実施形態では、収容性部材28は、少なくとも部分的に、吸収性コア26の衣類に面する表面をカバーし、コア26を越えて横方向に広がっている。収容性部材28はまた、上方向に延びて吸収性コア26の側部をカバーすることもできる。収容性部材28は織布ウェブ、不織布ウェブ(合成及び/又は天然繊維)、有孔フィルム、及び上述のいずれの材料の複合材料又は積層体によっても作成することができる。特定の実施形態では、収容性部材28は、米国特許第4,888,231号に記載されているような空気透過性不織布ウェブである。
吸収性コア組立体はまた、吸収性コア26の着用者に面する表面上に配置されるコアカバー29も含むことができる。コアカバー29は、吸収性コア26の液体吸収性材料を不動化するのを助けることができる。コアカバー29は、例えば不織布材料又はティッシュなどの、液体透過性材料であってもよい。
コア組立体23の構成要素は、上述されるように、任意の好適な接着剤又は粘着剤によって、あるいは当該技術で既知の他の任意の手段によって接合されてよい。コア組立体23の上述の層のいずれも、単一の材料であることができ、又は2種類以上の材料の積層体又は他の組み合わせであることができる。
例示のように、トップシート22は、吸収性コア23をカバーする別個の構造ユニットであり、例えば、接着剤又は粘着剤32によって外側カバー24に取り付けられ、これによって、吸収性コアのためのエンクロージャを形成する。別の実施形態では(不図示)、例えば、トップシート22をコアカバー29の身体面表面に隣接して配置するように、トップシート22をコア組立体23に一体化することによって、コア組立体23は自蔵型とすることができる。トップシート22は、例えば米国特許第3,860,003号、同第5,151,092号、及び同第5,221,274号に記載されるもののような、あらゆる好適な液体透過性材料から作ることができる。
図示されているように、対向して長手方向に延びている一対のレッグカフ35は、トップシート22上に配置され、ここから外側に向かって延びている。レッグカフ35は、着用者の身体に対して密閉を提供し、液体及び他の身体排出物の収容性を改善する。上述される別の実施形態では(不図示)、コア組立体23は自蔵型であり、トップシート22を含み、レッグカフ35は、単に収容性部材28の横方向遠位端の延長でありうる。
おむつ20はまた、少なくとも終縁部56の一部を一般的に形成するウエストバンド43、及び/又は一般的に側縁部54の少なくとも一部を形成する脚部伸縮素材(不図示)を含むこともできる。ウエストバンド43及び脚部伸縮素材は、着用者の腰及び脚にそれぞれ動態的に適合し、改善されたフィット性と収容性を提供するために、弾性的に伸張及び収縮するように意図されたおむつ20の部分である。弾性ウエストバンド43は、前腰部領域36及び/又は後腰部領域38に位置する部分を含むことができ、別個に取り付けられるか、又はシャーシ21の一体部分でありうる。好適なウエストバンドの実施例は、米国特許第4,515,595号、同第5,151,092号、及び同第5,221,274号に記載されるものを含む。
おむつ20はプルオンおむつ又はパンツを作るように製造業者によって予備成形されてもよく、おむつは製造業者によって予め締結されるか、又は消費者によって着用前に締結されてもよい。特に、おむつ20は、側縁部54の前後端部の近位の領域にそれぞれ配置される、左右の閉じたサイドシーム34を含んでもよい。それぞれのサイドシーム34は、前側及び後側腰部領域36及び38内の所定の側縁部54を強化してから、常設シーム又は再締結可能な閉鎖部材のいずれかを用いて、その側縁部54を貼り付けることによって、閉じることができる。好適な常設シームには、例えば、ヒートシール、接着剤接着、超音波接着、高圧接着、高周波接着、熱気接着、熱点接着、及びこれらの組み合わせが挙げられる。好適な再締結可能な閉鎖部材には、例えば、フック・ループ式ファスナー、フック・フック式ファスナー、マクロファスナー(macrofastener)、テープファスナー、接着剤ファスナー、粘着剤ファスナー、磁石式ファスナー、雌雄ファスナー(hermaphrodidic fastener)、ボタン、スナップ、並びにタブ及びスロット締結具ファスナーが挙げられる。あるいは、側縁部54は外面と外面を向き合わせた構成、内面と内面を向き合わせた構成、内面と外面を向き合わせた(重複)構成で取り付けられる。
使用中、プルオンおむつ20は着用者の下部胴体上に着用され、これにより終縁部56が着用者の腰部を取り囲み、同時にシャーシ側縁部54が着用者の脚部を受ける脚部開口部を画定する。股部領域37は、一般的に、着用者の脚の間に位置付けられ、これによって吸収性コア26は、前腰部領域36から股部領域37を通じて後腰部領域38まで延びる。
別の実施形態では(不図示)、パンツ様衣類に関して上述された本発明の原理は、テープを貼ったおむつとして構成される吸収性物品に対しても同様に適用することができる。この実施形態では、着用の前にはおむつは閉じられていない。代わりに、おむつは一般的に係合する要素を有するサイドパネルを含む。サイドパネルは、前及び後腰部領域のどちらか又は両方で、おむつシャーシに取り付けることができ、係合する要素は、着用時に対向する腰部領域上のおむつのある部分と連繋しておむつを密閉する。本発明に従う好適なおむつの例は、米国特許出願公開第2008/0114326号に記載されている。
本発明の実施例
多層積層体及びデュアル二重積層体の実施例を表2、3及び5に記載し、各実施例についてフィルム構造、フィルム組成、フィルム坪量、不織布、及び活性化条件の詳細を提供する。全ての実施例に使用される不織布は、Pegas Nonwovens(チェコ共和国)からの2成分PE/PP(50/50、コア/シース)、15gsm不織布である。
多層積層体及びデュアル二重積層体の実施例を表2、3及び5に記載し、各実施例についてフィルム構造、フィルム組成、フィルム坪量、不織布、及び活性化条件の詳細を提供する。全ての実施例に使用される不織布は、Pegas Nonwovens(チェコ共和国)からの2成分PE/PP(50/50、コア/シース)、15gsm不織布である。
多層積層体の製造に使用した構成要素の例は、表1に記載されており、共押出5層フィルム(実施例1)、押出接着された積層体(EBL、実施例2及び3)並びにVector4211の押出単層エラストマーフィルム(実施例4)である。各材料について、100%、200%、245%及び324%の最大歪を用いてPSRT法(改良ヒステリシス試験)によって測定したときの歪回復率(PRS)を表1に示す。PRSの結果は、材料(実施例1、2、3、4)が変形にいかに応答するかを示す。SIS(Dexco(商標)Polymers LP(Planquemine,Louisiana)から入手可能な(スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー)の高回復性エラストマーフィルムであるVector 4211は、試験した最大歪の範囲(100%〜324%)について、97%〜98%の歪回復率(PRS)を有する。5層共押出フィルム(実施例1)は塑弾性であり、PSRT法の最大歪(%)が増大するにつれて歪回復率(PRS)が低下し、100%の最大歪を使用したときのPRSは87%、324%の最大歪を使用したときのPRSは72%である。EBL実施例2及び3は、100%の最大歪を使用したときに90%のPRS、324%の最大歪を使用したときに85%のPRSを有する。本発明の数種類の多層積層体の実施例は、これらの材料を1つ以上含む。多層積層体の製造に使用した構成要素の例は、表7に記載されており、共押出された5層フィルム(ABCBA)を有する押出接着された積層体(EBL)が挙げられる。
2.Infuse/PEブレンド=Infuse 9107(25%)、Elite 5800 PE(75%)(単位は重量%)に加えて、最大で1%のAmpacet 10562を添加、更に場合により1重量%〜2重量%のLLDPE/TiO2/染料ブレンド。
3.VMブレンド=Vistamaxx 6102(92%)、Ampacet 10562(1%)、Ampacet 110361(7%)(単位は重量%)
4.トリムブレンド=Vistamaxx 6102(48%)、Infuse 9107(4%)、Elite 5800(11%)、P3155(18.5%)Aspun PE 6850A(18.5%)(単位は重量%)
5.制御圧縮(CC)におけるニップ間隙は、二重積層体製造中の2つの組合せロール間の間隙であり、開口部において押圧される材料のおよその厚さ(約0.127mm(約0.005”))である。この表の実施例2及び3は、ABA共押出フィルムとバイコ不織布NW1との接着剤フリー押出接着積層体(EBL)である。
6.PSRT=歪回復率試験、最大歪での保持のない、改良2サイクルヒステリシス試験
7.歪回復率(%)=100×[1−(永久歪%/最大歪%)]、PSRT改良ヒステリシス試験によって測定
表2及び3(実施例5〜10)に記載され、図6Bに例示されている5層共押出フィルムを有する多層積層体の実施例は、NW1及びNW2を共押出フィルム(A1/B1/C1/B2/A2)のA1及びA2層に、6gsmのH2861接着剤(Bostik Inc.(Wauwatosa,Wisconsin))から市販されている)を用いて接着剤積層することによって作製される。表3に開示されるように、実施例5〜10は、同じ多層構造を有し、各実施例は、HSRP上で異なる係合深さ(DOE)まで活性化される。実施例5〜10の不織布NW1及びNW2は、Pegas Nonwovens(チェコ共和国)からの2成分PP/PE(50/50、コア/シース)、15gsm不織布である。表1(実施例1)に記載されている5層共押出フィルムは、タイ層(A1)及び表皮層(A2)を含み、A1の組成物はA2と組成的に同質であり、重量%で25%のInfuse 9107と75%のElite 5800(ドローダウンポリマー)のブレンドであって、更に最大で1%のAmpacet 10562(加工助剤)及び1重量%〜2重量%のLLDPE/TiO2/染料ブレンドがこの25/75のInfuse/Elite 5800ブレンドに添加されている。5層共押出フィルムの2つの内層(B1及びB2)は、Vistamaxx 6102及び追加ポリマー層C1を含み、重量%で48%のVistamaxx 6102、4%のInfuse 9107、11%のElite 5800、18.5%のPP 3155、及び18.5%のAspun PE 6850Aを含む。図16は、5層共押出フィルム(実施例1)のSEM画像である。Vistamaxx 6102及びPP 3155樹脂は、ExxonMobil Chemical Company(Houston,Texas)より入手可能である。Ampacet材料は、Ampacet Corporation(Cincinnati,Ohio)より入手可能である。Infuse 9107、Elite 5800及びAspun PE 6850A樹脂は、The Dow Chemical Company(Midland,Michigan)より入手可能である。
2.Infuse/PEブレンド=Infuse 9107(25%)、Elite 5800 PE(75%)(単位は重量%)に加えて、最大で1%のAmpacet 10562を添加、更に場合により1重量%〜2重量%のLLDPE/TiO2/染料ブレンド。
3.VMブレンド=Vistamaxx 6102(92%)、Ampacet 10562(1%)、Ampacet 110361(7%)(単位は重量%)
4.トリムブレンド=Vistamaxx 6102(48%)、Infuse 9107(4%)、Elite 5800(11%)、P3155(18.5%)、Aspun PE 6850A(18.5%)(単位は重量%)の予備コンパウンドブレンド。
5.制御圧縮(CC)におけるニップ間隙は、二重積層体製造中の2つの組合せロール間の間隙であり、開口部において押圧される材料のおよその厚さ(約0.127mm(0.005”))である。この表の実施例11及び13は、1つ以上の押出接着積層体(EBL)を、共押出ABAフィルム及びバイコ不織布NW1と共に含む。
6.接着剤積層体接着は、(+)で表記され、この各(+)界面における接着は、6gsmのH2861接着剤で行われる。
7.実施例5の多層構造を有し、異なる係合深さまで活性化された追加の実施例(6、7、8、9、10)については、表3参照。
表2に開示され、図14に例示される多層積層体実施例11は、5層共押出塑弾性フィルム(A1/B1/C1/B2/A2)のA1層に接着剤接着された不織布(NW1)を含み、この5層共押出塑弾性フィルムは、押出接着された二重積層体(A3/B3/A4/NW2)と、A2/A3界面において6gsmのH2861接着剤(C2)を用いて接着剤により組み合わされている。
表2に開示され、図15に例示される多層積層体実施例12は、約25gsmのVector 4211フィルムを含む追加ポリマー層C2と接着剤で組み合わされた5層共押出塑弾性フィルム(実施例、A1/B1/C1/B2/A2)を含む。多層積層体実施例12は、6gsmのH2861接着剤を用いてNW1及びNW2を、組み合わされた多層フィルム(A1/B1/C1/B2/A2/C2)のA1及びC2層にそれぞれ接着剤積層することによって手作りされる。
表2に開示される多層積層体実施例13は、2つの押出接着された二重積層体(NW1/A1/B1/A2+A3/B2/A4/NW2、いずれも実施例3)を、6gsmのH2861接着剤(図11の層C1)を用いて、EBLのA2及びA3層に接着剤積層することによって手作りされるデュアル二重積層体構造である。
実施例5〜13は、米国特許第7,062,983号及び同第6,843,134号に記載されるように、高速リサーチプレス(HSRP)上で活性化を受ける2つの不織布を備える積層体である。記載の擬似リングロール(ring rolling)工程の活性化は、不織布が破れる及び/又は伸長し、弾力性のあるフィルムが不織布によって過度に妨げられることなく伸び縮みできるように、噛み合い歯を有するアルミニウム・プレートを使用して、積層体の部分を選択的に伸張することを指す。本発明の吸収性物品において有用な積層体は、約60%の標的工学的歪(例えば、約1.52mmの係合深さ及び約2.49mmのピッチを有する噛み合い歯を有する一組の平板を用いて)又は約187%の標的工学的歪(例えば、約3.30mmの係合深さ及び約2.49mmのピッチを有する噛み合い歯を有する一組の平板を用いて)又は約245%の標的工学的歪(例えば、(約4.06mmの係合深さ及び約2.49mmのピッチを有する噛み合い歯を有する一組の平板を用いて)又は約285%の標的工学的歪(例えば、約4.57mmの係合深さ及び約2.49mmのピッチを有する噛み合い歯を有する一組の平板を用いて)又は約305%の標的工学的歪(例えば、約4.83mmの係合深さ及び約2.49mmのピッチを有する噛み合い歯を有する一組の平板を用いて)又は約364%の標的工学的歪(例えば、約5.59mmの係合深さ及び約2.49mmのピッチを有する噛み合い歯を有する一組の平板を用いて)又は約424%の標的工学的歪(例えば、約6.35mmの係合深さ及び約2.49mmのピッチを有する噛み合い歯を有する一組の平板を用いて)で、機械方向及び/又は横断方向(CD)に付与された伸長によって活性化されてもよい。多層積層体の実施例は、チップ半径0.1mm、ルート半径0.5mm、及び歯の高さ10.15mmの噛み合い歯を有する活性化プレートを用いて機械的に活性化される。活性化の結果、非活性化積層体と比較して、増大した伸張レベル(引張試験法によって測定したときの、1N/cmの力における工学的歪の%)を有する積層体が得られる。HSRPを用いた活性化の更なる詳細を、表2及び3に示す(活性化ピッチ、標的最大活性化歪速度、係合深さ及び活性化の工学的歪の平均%)。材料の活性化後歪は、活性化前の材料に、活性化の方向にある距離(Li)離れた2カ所にペンで印を付け、その後材料を活性化し、活性化後の2つの印間の距離(Lf)を測定することによって測定した。活性化後歪率(%)は、次式によって計算される;活性化後歪率(%)=100*((Lf−Li)/ Li)。例として、80mm離れた2カ所にペンで印を付けたサンプルを活性化する。活性化後、2つのペンの印の間の距離は88mmであり、活性化後歪率は10%[=100*((88−80)/80)]である。5層塑弾性共押出フィルム(実施例1)を含む多層積層体の実施例5〜10の場合、活性化のDOEが1.5mmから6.35mm(0.060”から52.250”)へと増大したときに、活性化後歪は3%から39%へと増大し(表3に示す)、これは、60%から424%の活性化の平均歪に対応する。塑弾性積層体(実施例5〜10)は、活性化の係合深さが増大するにつれて、活性化後歪の量が増大する。歪回復率試験(PSRT)法は、材料が高速活性化にいかに応答するかを予測する際に有用である。実施例1(5層塑弾性共押出フィルム)の場合、最大歪率が100%から324%へ増大したときに、歪回復率(PRS)は87%から72%へと低下する。
活性化された多層積層体は、物理的特性を試験する前に、23±2℃で、最低1日間エージングする。ポリオレフィン樹脂をフィルム組成物中に含む活性化された多層積層体の実施例は、物理的特性を試験する前に、23±2℃で、最低7日間エージングする。
押出接着された積層体(EBL)の実施例は、表1(実施例2及び3)、及び表2における多層積層体の実施例(実施例11及び13)の構成要素として、並びに表5(実施例14、15、16及び17)に記載されている。表2及び表5に開示されているのは、多層積層体実施例を作製するために接着剤積層によって組み合わされた構成要素、接着剤との界面、並びに使用した接着剤の種類及び坪量である。EBLの実施例は、図7と共に読み取ることができ、図7は、第1の不織布(NW1)、タイ層(A1)を含むフィルム、内層(B)、及び表皮層(A2)を例示する。実施例2、3、11及び13のフィルム内層(B)の組成物は、重量%で92%のVistamaxx 6102、1%のAmpacet 10562(加工助剤)及び7%のAmpacet 110361(70%のTiO2を有する白色マスターバッチ)のブレンドである。実施例14、15、16、及び17のEBLのフィルム内層(B)の組成物は、重量%で87%のVistamaxx6102、5%のNSPIRE Dow 118 PP(The Dow Chemical Company(Midland,Michigan)より入手可能)、1%のAmpacet 10562(加工助剤)及び7%のAmpacet 110361(70%のTiO2を有する白色マスターバッチ)のブレンドである。タイ層(A1)及び表皮層(A2)を含む多層フィルム(A1BA2)を有するEBLの実施例が存在し、そのA1の組成物はA2と組成的に同質であり、重量%で25%のInfuse 9107及び75%のElite 5800(ドローダウンポリマー)、並びに最大で1%のAmpacet 10562(加工助剤)のブレンドである。全ての実施例に使用される不織布は、Pegas Nonwovens(チェコ共和国)からの2成分PP/PE(50/50、コア/シース)、15gsm不織布である。層間剥離の発生を低減するため、二重積層体のロール内でフィルム表面が不織布にくっつくのを防ぐため、及び押出積層体の活性化残存性を改善する(例えば、活性化中に不溶なピンホールの形成を最小限に抑えるか又はなくす)ために、A1及びA2の組成物は、フィルムの2成分(PP/PE、コア/シース)不織布への接着を改善するように選択される。EBLの重要な構成要素は不織布であり、不織布の望ましい特性は、高い伸展性である。押出接着された積層体(EBL)に使用するための高伸展性不織布の望ましい特性の1つは、HSRP活性化不織布(例えば、約4.06mmの係合深さ及び約2.49mmのピッチを有する噛み合い歯を有する一組の平板を用いて、約245%の標的工学的歪まで活性化)が、非活性化不織布に非常に近い引張強度を有する(すなわち、活性化による引張強度の大きな損失がない)ことである。
表1、2、及び5に示す押出接着された二重積層体の実施例は、接着剤フリーであり、制御圧縮(CC)(組合せロール間の指定された間隙)により製造される。
表2に示すように、多層積層体の実施例5、11、12及び13は、全て、HSRP上で2.49mmのピッチ(0.250”DOE)まで深く活性化されている。上記の実施例の活性化後歪(表2にも示す)は、異なるPRS(表1に示す)を有する材料の異なる組み合わせが、どのような範囲の活性化後歪を生じるか(7%〜39%)を例証する。実施例12は、非常に低い活性化後歪(7%)を有し、高回復性フィルム(Vector4211)と組み合わせた塑弾性フィルムである多層フィルムを有する。対照的に、塑弾性フィルムのみの積層体である実施例5は、より高い活性化後歪(39%)を有する。これらの積層体の両方を1つの吸収性物品に組み込むことで、ギャザーの寄った材料を作製できる。例えば、前に開示されるように、高回復フィルム積層体のストリップを、いくらか大きい可測量の永久歪を示すベース塑弾性二重積層体の一部の上に適用してもよい。この組み合わせが、機械的活性化によって製造されるもののような一次変形サイクルを受ける場合、高回復デュアル二重積層体に隣接するベース二重積層体内に、これらの隣接領域の永久的成形並びに歪及び回復の差により、ギャザー材料の領域が生じ得る。ギャザーの量は、塑弾性実施例5〜10について表3に示すように、活性化係合深さによって制御することができ、また、表2に示すように、組み合わせる材料の選択によっても制御できる。実施例11は、塑弾性フィルムとEBLとの組み合わせであり、22%の活性化後歪を有する。実施例13のデュアル二重積層体(2つのEBLの組み合わせ)は、10%の活性化後歪を有する。
多層積層体の実施例5、9、10、11、12、及び13の物理的特性を表4に示す。実施例5、9及び10(塑弾性フィルムとの積層体)は、約50gsmの坪量及び4.0N/cm〜5.3N/cmの最終引張強度を有する。多層積層体の実施例9、10及び5の伸張(1N/cmにおける工学的歪の%)は、それぞれ83%、105%及び120%であり、これは、活性化のDOEが増大する(それぞれ、4.826mm(0.190”)、5.558mm(0.220”)及び6.35mm(0.250”)DOE)につれて伸張が増大することを示す。多層積層体の実施例9、10及び5のヒステリシスの結果(130%の工学的歪でのサイクル1)は、活性化のDOEが増大するにつれて永久歪の低下及び負荷除去力の増大を示し、50%歪において0.07N/cm〜0.09N/cmのサイクル1負荷除去力、12%〜16%の永久歪、及び38%〜40%の力緩和を有する。実施例11(塑弾性フィルム+EBLを有する74gsmの積層体)及び実施例12(塑弾性フィルム+Vector 4211フィルムを有する89gsmの積層体)は、塑弾性フィルムのみを有する積層体(実施例5、9、10)よりも高い引張強度(5.9N/cm及び6.3N/cm)及び優れた弾性特性を有し、前者の方が低い永久歪(おおよそ7%〜10%)、低い力緩和(34%及び30%)、及び高い50%工学的歪時の負荷除去力(0.15N/cm及び0.17N/cm)を有する。多層積層体の実施例11及び12の伸張は、84%及び125%である(1N/cmにおける工学的歪の%)。デュアル二重積層体の実施例13(60gsm)は、4.2N/cmの最終引張強度、低いヒステリシス歪率(8.1%)及び力緩和(30%)、並びに0.16N/cmの50%工学的歪時の負荷除去力を有する。デュアル二重積層体(実施例13)は、多層積層体の実施例12(塑弾性フィルム+Vector 4211フィルム)の約3分の2の坪量(60gsm対89gsm)で、弾性特性はきわめて近いが、引張強度は低い(4.2N/cm対6.3N/cm)ことは興味深い。デュアル二重積層体の低い負荷力(130%歪時に0.8N/cm)は、腰部機構、サイドパネル又は後側耳積層体として使用したときに吸収性物品の適用しやすさを改善する場合がある。デュアル二重積層体の実施例13は、他の実施例と比較して、高い伸張レベル(1N/cmにおいて215%の工学的歪)を有する。
実施例14、15、16、及び17は、高速積層及び活性化プロセスによって作製された。実施例14及び15において、20gsmのA1/B1/A2フィルムを有する押出二重積層体のエージングしたロールを、約4.5gsmのBostik H2861接着剤をA2フィルム−NW2境界面に添加する接着剤積層プロセスを用いて、第2の不織布(例えば、NW2)と組み合わせ、続いて、リングロール活性化プロセスによって、約6.1メートル/秒のライン速度で機械的に活性化することによって、三重積層体を形成する(活性化の詳細は表5参照)。
実施例16及び17において、10gsmのフィルムを有する押出二重積層体(NW1/A1/B1/A2)のエージングしたロールを、接着剤積層プロセスを用いて、約4.5gsmのBostik H2861接着剤を各二重積層体の外側フィルム層の境界面((図11のA2−A3))に添加して、10gsmのフィルムを有する押出二重積層体(A3/B2/A4/NW2)の第2のエージングしたロールと組み合わせた後、リングロール活性化プロセスによって、約6.1メートル/秒のライン速度で機械的に活性化することによって、デュアル二重積層体を形成する(活性化の詳細は表5参照)。
2.Infuse/PEブレンド=Infuse 9107(25%)、Elite 5800PE(75%)(単位は重量%)に加えて、最大で1%のAmpacet 10562を添加。
3.VMブレンド=Vistamaxx 6102(87%)、Ampacet 10562(1%)、Ampacet 110361(7%)(単位は重量%)
4.制御圧縮(CC)におけるニップ間隙は、二重積層体製造中の2つの組合せロール間の間隙であり、開口部において押圧される材料のおよその厚さ(約0.127mm(0.005”))である。この表の全ての実施例は、ABA共押出フィルム及びバイコ不織布を有する、より多くの押出接着された積層体(EBL)を用いて作製されている。
5.EBL、出願番号第12/358,962号、2009年1月23日出願、EXTRUSION BONDED LAMINATES FOR ABSORBENT ARTICLESの図6Aより。
前記実施例のEBLは、作製後、三重積層体又はデュアル二重積層体を製造するための接着剤積層プロセスの前に、23±2℃で、最低1日間エージングする。活性化された三重積層体及びデュアル二重積層体サンプルは、物理的特性の試験(例えば、引張試験及び2サイクルヒステリシス試験)の前に、23±2℃で、最低7日間エージングする。
活性化された三重積層体(実施例14及び15)及びデュアル二重積層体(実施例16及び17)の物理的特性を表6に示す。結果は、同じフィルム坪量(約20gsm、粘着剤を除く)及び異なるフィルム層数(3対6、加えて1つの接着剤の追加層)を有する多層積層体の比較を可能にし、ヒステリシス、引張強度及びピンホール発生等の物理的特性に対してフィルムの追加層がいかに影響するかを例示する。最大の影響は、破断時工学的歪(%)で観察され、デュアル二重積層体は、三重積層体と比較して、有意に高い(4.064mm(0.160”)DOEへの活性化後は594%対439%であり、4.572mm(0.180”)DOEへの活性化後は567%対375%)。最後に、結果は、活性化DOEの4.064mm(0.160”)DOEから4.572mm(0.180”)DOE(2.54mm(0.100”)のピッチにおいて)への増大は、積層体の特性に影響し得ることも実証する。より深く活性化された積層体(4.572mm(0.180”)DOEで活性化された実施例15)は、4.064mm(0.160”)DOEで活性化された実施例14と比較して、より低い引張強度、より低い破断時工学的歪(%)、より低い永久歪、より低い負荷力及び観察されたピンホールの数の増大を有する。より深い活性化は、より高い伸張(1N/cmにおける工学的歪(%))の積層体も生成する。4.064mm(0.160”)DOEまで活性化された多層積層体の実施例14及び16は、115%及び116%の伸張を有するが、4.572mm(0.180”)DOEまで活性化された多層積層体の実施例15及び17は、141%及び144%の伸張を有する。
デュアル二重積層体の場合、活性化DOEの増大(4.064mm(0.160”)対4.572mm(0.180”)、実施例16及び17)は、破断時工学的歪(%)の有意な低下を生じず、ピンホールの観察は、いずれの実施例でも少なかった(>1mmの孔は観察されず)。これらの結果は、フィルムの層がより多い積層体は、強靭性及び活性化残存性が改善されるという理論を支持する。実施例17(4.572mm(0.180”)DOEに活性化)は、実施例16(4.046mm(0.160”)DOEまで活性化)と比較して、より低い負荷力、より低い永久歪、より低い力緩和及び類似の負荷除去力も有し、これは適用及びフィット性の改善を可能にする。
多層積層体の製造に使用した構成要素の追加の例は、表7に記載されており、共押出された5層フィルム(ABCBA)を有する押出接着された積層体(EBL)が挙げられる。実施例1、表1からの塑弾性共押出5層フィルムも含まれる。実施例18、19及び20は、タイ層(A1)、2つの内層(B1及びB2)、追加ポリマー層(C1)及び表皮層(A2)を有し、18gsmのPegasバイコ不織布(NW1)に押出積層された、5層多層フィルムを含むEBLである。実施例18、19、及び20のフィルム外層(A1及びA2)の組成物は、重量%で75%のElite直鎖低密度ポリエチレン、25%のInfuse 9107のブレンドに、1%のAmpacet 10562(加工助剤)及び0.1%のIrgonox 1010を加えたものである。実施例18は、93%のVistamaxx 6102FL及び7%のAmpacet 110359(TiO2を有する白色マスターバッチ)を含む2つの内層(B1及びB2)と、Vistamaxx 6102FLを含む追加ポリマー層(C1)とを有する。実施例19は、Vistamaxx 6102FLを含む2つの内層(B1及びB2)と、Septon F4911(SEEPS系エラストマーブレンド)を含む追加ポリマー層(C1)とを有する。実施例20は、Vistamaxx 6102FLを含む2つの内層(B1及びB2)と、96%のSepton 2004(SEEPSエラストマー、Kuraray America,Inc,(Houston,TX)より入手可能)及び4%のAmpacet 110359(TiO2を有する白色マスターバッチ)を含む追加ポリマー層(C1)を有する。
各材料について、100%、245%及び324%の最大歪を用いてPSRT法(改良ヒステリシス試験)によって測定したときの歪回復率(PRS)を表7に示す。PRSの結果は、材料(実施例1、18、19及び20)が変形にいかに応答するかを例示する。5層塑弾性共押出フィルム(実施例1)の場合、PSRT法の最大歪(%)が増大するにつれて歪回復率(PRS)が低下し、100%の最大歪を使用したときのPRSは87%、324%の最大歪を使用したときのPRSは72%である。Vistamaxx 6102 B/C/B層を有するEBLの実施例18は、245%の最大歪を用いたときに90%のPRS、及び324%の最大歪を用いたときに87%のPRSを有する。C層にSBCを含むEBLの実施例である、実施例19(SEEPS C層)及び実施例20(SEPS C層)は、245%の最大歪及び324%の最大歪を用いたときに>94%のPRSを有し、高レベルの弾性回復を実証する。高PRSを有するEBL(実施例19又は20)を、塑弾性フィルムの領域の一部又はより低いPRSを有するEBL(実施例1)と組み合わせ、その後活性化することによって作製されたデュアル二重積層体は、塑弾性積層体が組み合わせたデュアル二重積層体に隣接する領域において、ギャザーの寄った積層体を生じ、これは、例えば、ウエストバンドを有する伸縮性外側カバーとして使用できる。
2.Infuse/PEブレンド=Infuse 9107(25%)、Elite LLD PE(75%)(単位は重量%)に加えて、最大で1%のAmpacet 10562を添加。
3.VMブレンド=Vistamaxx 6102FLに加えて、最大で7%のAmpacet 110359を添加(単位は重量%)
4.トリムブレンド=Vistamaxx 6102(48%)、Infuse 9107(4%)、Elite5800(11%)、P3155(18.5%)Aspun PE 6850A(18.5%)(単位は重量%)
5.実施例18、19、及び20は、ABCBA共押出フィルム及びバイコ不織布を有する押出接着された積層体(EBL)を用いて作製される。
6.PSRT=歪回復率試験、最大歪での保持のない、改良2サイクルヒステリシス試験
7.歪回復率(%)=100×[1−(永久歪%/最大歪%)]、PSRT改良ヒステリシス試験によって測定
表7の実施例は、所望の外観(ギャザー付又はなし)及び弾性特性に仕立てるため、二重積層体のエラストマー含分は、塑弾性ポリマー、ポリオレフィンエラストマー、スチレンブロックコポリマー、又はこれらの組み合わせが挙げられるがこれらに限定されない種々のエラストマー樹脂の群から選択されてもよいことを更に示す。
試験方法
融合指数
融合指数は、ASTM D3418−08「Standard Test Method for Transition Temperatures and Enthalpies of Fusion and Crystallization of Polymers by Differential Scanning Calorimetry」によって規定される測定によって決定される。材料の融解エンタルピー、すなわち、ASTM D3418に従って測定される、ジュール/グラムにおいて表される材料の融合指数を決定するために、208J/gで割られるものとする。例えば、実験的に決定された100J/gの融合エンタルピーを有するポリプロピレンの融合指数は、((100/208)*100%)=48.1%として算出される。別の例として、実験的に決定された30J/gの融合エンタルピーを持つPEの融合指数は、((30/208)*100%)=14.4%として算出される。
融合指数
融合指数は、ASTM D3418−08「Standard Test Method for Transition Temperatures and Enthalpies of Fusion and Crystallization of Polymers by Differential Scanning Calorimetry」によって規定される測定によって決定される。材料の融解エンタルピー、すなわち、ASTM D3418に従って測定される、ジュール/グラムにおいて表される材料の融合指数を決定するために、208J/gで割られるものとする。例えば、実験的に決定された100J/gの融合エンタルピーを有するポリプロピレンの融合指数は、((100/208)*100%)=48.1%として算出される。別の例として、実験的に決定された30J/gの融合エンタルピーを持つPEの融合指数は、((30/208)*100%)=14.4%として算出される。
DSC
ASTM D3418に従って示差走査熱量計(DSC)測定を実行し、DSCサンプルは、ポリマー組成物をテフロンシートの間で、約140℃でおよそ0.076mm(0.003インチ)の薄いフィルムに圧縮成形することによって調製する。フィルムを、約65℃の温度で真空を引いた真空オーブンで終夜アニールして、直径6ミリメートルの皮膚生検パンチを使用して、得られたフィルムからサンプルを打ち抜く。サンプルは、約5〜10ミリグラムを一塊にし、蓋付きの小さなアルミニウムの鍋(Perkin Elmer #0219−0041)に充填し、Perkin Elmer Standard Sample Pan Crimper Press(#0219−0048)を使用してしわ形成する。加熱試験及びその後の分析は、Perkin Elmer Thermal Analyses Softwareのバージョン4.00を備えるPerkin Elmer DSC 7を使用して実行する。
ASTM D3418に従って示差走査熱量計(DSC)測定を実行し、DSCサンプルは、ポリマー組成物をテフロンシートの間で、約140℃でおよそ0.076mm(0.003インチ)の薄いフィルムに圧縮成形することによって調製する。フィルムを、約65℃の温度で真空を引いた真空オーブンで終夜アニールして、直径6ミリメートルの皮膚生検パンチを使用して、得られたフィルムからサンプルを打ち抜く。サンプルは、約5〜10ミリグラムを一塊にし、蓋付きの小さなアルミニウムの鍋(Perkin Elmer #0219−0041)に充填し、Perkin Elmer Standard Sample Pan Crimper Press(#0219−0048)を使用してしわ形成する。加熱試験及びその後の分析は、Perkin Elmer Thermal Analyses Softwareのバージョン4.00を備えるPerkin Elmer DSC 7を使用して実行する。
フィルム組成物の融解温度は、まず、毎分20℃の速度で、約25℃から180℃にDSCサンプルを加熱し、180℃で3分間、サンプルを保持することによって決定される。次いで、サンプルを毎分300℃の速度でマイナス60℃に急冷し、マイナス60℃で3分間保持し、次いで毎分20℃の速度で180℃に加熱する。この融解温度を、融解吸熱のピークの温度として取る。1つを超える融解吸熱が存在する場合は、最も高い温度で生じる吸熱を使用する。2回目の加熱では融解ピークが存在しないが、1回目の加熱では存在する場合(非常にゆっくりと結晶化するフィルム組成物について起こり得る)、サンプルの鍋をDSCから除去し、24時間およそ25℃のままにし、毎分20℃の速度で約25℃から180℃にDSCで再加熱し、次いで、その融解温度をこの3回目の加熱の最高ピーク温度として取る。
その融解温度より低い摂氏20度の結晶化温度での、フィルム組成物の結晶化速度は、まずDSCサンプルを所望の設定温度(フィルムの融解温度より高い)に加熱し、サンプルを設定温度に2分間保持し、次いで、サンプルを所望の結晶化温度への急速冷却に供する(毎分約300℃)ことによって、決定する。温度が結晶化温度に安定して保持されると、結晶化プロセスは、時間を関数とした、DSC等温走査での結晶化による発熱の出現によって立証される。結晶化速度の単点特徴付けは、最小の発熱が生じる時間の報告からなる。しばしば、後者は当業者によって材料の半結晶化時間(t1/2)の妥当な目安とみなされる。
当業者は、本方法を用いて、例えば、EBLを含む吸収性物品の構成要素(例えば、外側カバー)から取られたパンチから取られたフィルムサンプルの結晶化率を決定することができる(勿論、パンチを作製する前に、まずいずれかの所望されない構成要素を注意深く除去するべきである)。この場合、更なる追加構成要素(例えば、不織布繊維)の存在のために、更なる結晶化ピークが観察される場合があるが、多くの場合、これらは容易に割り当てられ、対象となるフィルム又はフィルム層の結晶化率の決定を妨げない。
ブロッキング力
本測定の全工程は、23℃±2℃の温度、及び50%±5%の相対湿度に維持した部屋で行われる。
本測定の全工程は、23℃±2℃の温度、及び50%±5%の相対湿度に維持した部屋で行われる。
材料及び装置(以下は全て同じ部屋に設置されなければならない)
欠陥、切り込み、刻み目等のない縁部を有する標本の調製用:
・鋭い#11のXactoナイフブレード又は類似物を備えるナイフ
・ナイフのガイドとしてスチール直定規を使用する
・切り取る間に材料を挟持する業務用印刷/コピー用紙
サンプルの条件付け用
・サンプルが、埃、エアゾール等の汚染物質を合理的に含まない状態を保つことができる、好適なトレイ又は棚。
欠陥、切り込み、刻み目等のない縁部を有する標本の調製用:
・鋭い#11のXactoナイフブレード又は類似物を備えるナイフ
・ナイフのガイドとしてスチール直定規を使用する
・切り取る間に材料を挟持する業務用印刷/コピー用紙
サンプルの条件付け用
・サンプルが、埃、エアゾール等の汚染物質を合理的に含まない状態を保つことができる、好適なトレイ又は棚。
加圧用
・バッフルを開けた、46℃に設定した実験用オーブン(Despach LAC又は等価物)。
・サンプルに0.686MPaの圧縮圧力を印加するための、好適な重量で、平たい剛性のプレート。
・バッフルを開けた、46℃に設定した実験用オーブン(Despach LAC又は等価物)。
・サンプルに0.686MPaの圧縮圧力を印加するための、好適な重量で、平たい剛性のプレート。
T型剥離引張試験用
・単一の狭帯域に沿ってはっきりと画定された接触領域を提供するグリップであって、応力を試験する方向に垂直な軸線に沿ってサンプルを保持し、ASTM D882に提供される説明に一致する、グリップを供える、MTS Alliance RT/1又は類似の機能の機械。
・単一の狭帯域に沿ってはっきりと画定された接触領域を提供するグリップであって、応力を試験する方向に垂直な軸線に沿ってサンプルを保持し、ASTM D882に提供される説明に一致する、グリップを供える、MTS Alliance RT/1又は類似の機能の機械。
EBL(本方法の「材料」)150mm×25.4mm(それぞれ材料の機械方向及び横方向に沿って)を含む吸収性物品構成要素のストリップを、材料を用紙の間に挟持し、直定規及び鋭い#11のXactoナイフブレード又は類似物で切り取って調製する。材料の利用度が150mmの長さの標本を除外する場合、より短い標本を使用してもよい。
1.少なくとも24時間、23℃±2℃の温度、及び50%±5%の相対湿度で材料を事前調整する。
2.各サンプルの身体に面する不織布側が上を向くように端部を揃えて、5つのサンプルを互いの上に直接積み重ねる。スタック内の各サンプルは、全て一貫してMD又はCDに揃えられるべきである。
3.5つのストリップの1つ以上のスタックを、46℃±2℃の温度で100時間±1時間、実験用オーブン内で0.686MPaの圧縮負荷に供する。引張試験機のグリップへのその後の装着を容易にするために、ストリップの端の数ミリメートルを圧縮せずに残す。
4.標本から圧力を除去する。
5.オーブンから標本を取り出し、45分±15分間、23℃±2℃の温度及び50%±5%の相対湿度で平衡化させる。
6.一度に1つの境界面を試験し、スタックをT型剥離構成の引張試験機のグリップに装着し、100mmの距離、あるいは150mmより短い標本の場合は、それぞれの小片が完全に分離するまで、クロスヘッドを2.12mm/秒(毎分5インチの速度)で走らせる。剥離試験の間に遭遇した最大力の信頼できる指標を提供する、データ収集技術を使用すること。
1.少なくとも24時間、23℃±2℃の温度、及び50%±5%の相対湿度で材料を事前調整する。
2.各サンプルの身体に面する不織布側が上を向くように端部を揃えて、5つのサンプルを互いの上に直接積み重ねる。スタック内の各サンプルは、全て一貫してMD又はCDに揃えられるべきである。
3.5つのストリップの1つ以上のスタックを、46℃±2℃の温度で100時間±1時間、実験用オーブン内で0.686MPaの圧縮負荷に供する。引張試験機のグリップへのその後の装着を容易にするために、ストリップの端の数ミリメートルを圧縮せずに残す。
4.標本から圧力を除去する。
5.オーブンから標本を取り出し、45分±15分間、23℃±2℃の温度及び50%±5%の相対湿度で平衡化させる。
6.一度に1つの境界面を試験し、スタックをT型剥離構成の引張試験機のグリップに装着し、100mmの距離、あるいは150mmより短い標本の場合は、それぞれの小片が完全に分離するまで、クロスヘッドを2.12mm/秒(毎分5インチの速度)で走らせる。剥離試験の間に遭遇した最大力の信頼できる指標を提供する、データ収集技術を使用すること。
2本のストリップの分離の間に必要とされる最大力を、フィルムストリップの幅1cm当たりのニュートン力として報告される、ブロッキング力として記録する。少なくとも5つの最大力の平均を、材料のブロッキング力として記録する。ストリップが非常に弱く付着しているため、それら自体の重量で、又は装着中に分離する場合は、ブロッキング力はゼロとして取られるべきである。
引張試験(モードII破壊力)
この方法は、押出接着された積層体(EBL)等の多層積層体の力対工学的歪の曲線を決定するために使用される。材料の引張特性を、以下に記載の仕様のASTM方法D882−02に従って測定した。測定は、23℃+2℃の温度で、50.8cm/分の一定のクロスヘッド速度で行う。伸張長さと工学的引張の工学的歪γ引張との関係は、以下の等式によって与えられる。
この方法は、押出接着された積層体(EBL)等の多層積層体の力対工学的歪の曲線を決定するために使用される。材料の引張特性を、以下に記載の仕様のASTM方法D882−02に従って測定した。測定は、23℃+2℃の温度で、50.8cm/分の一定のクロスヘッド速度で行う。伸張長さと工学的引張の工学的歪γ引張との関係は、以下の等式によって与えられる。
以下の手順は、上の試料寸法及びAlliance RT/1又はSintech 1/Sのいずれかを用いたときの測定を説明する。計器をコンピュータに接続する。TestWorks 4(商標)ソフトウェアが、試験パラメーターを制御し、データ獲得及び計算を実施して、グラフ及びデータの報告を提供する。
試験に使用されるグリップは、弾性部材よりも幅が広い。典型的に、幅5.08cm(2.00インチ)のグリップが使用される。グリップは、接触領域に沿って全保持力を集中するように設計された空気作動式グリップであって、該グリップは、応力を試験する方向に垂直な軸線に沿ってサンプルを保持し、上部及び下部グリップに設定されたグリップ面は、サンプルの滑りを最小限に抑えるために、1つの平面と、6mmの線接触(半円の突出部)を有する対向する面とを有する。ロードセルは、測定される力が、ロードセルの能力又は使用される力範囲の10%〜90%になるように選択される。通常は、100Nのロードセルが使用される。装備品及びグリップが取り付けられる。計器が、製造者の指示書に従って較正される。上部グリップ面の半円の中心から下部グリップ面の半円の中心までの距離(標点距離)は、50.8mm(2.00インチ)であり、これは、グリップの横で保持されるスチール定規で測定される。装備品及びグリップの質量を補正するために、計器上の力読取り値がゼロにされる。計器は、23℃+2℃で実行される測定のために、温度制御された部屋の中に配置する。サンプルは、試験前に23℃+2℃で最低1時間、平衡化される。試験前に、標本の質量及び寸法が測定され、これらを使用して、標本の坪量を1平方メートルあたりのグラム数(gsm)で算出する。サンプルの長手方向軸線が標点距離方向と実質的に平行になり、緩みがなく、測定される力が約0.01Nとなるように、標本をグリップに装着する。50.8cm/分(20インチ/分)の一定のクロスヘッド速度で、約100%の工学的歪まで、又はサンプルが破断するか、若しくは機械的完全性の公称損失を超えるまで、サンプルを変形させる。引張試験の間、50Hzのデータ収集周波数で、力、時間、及び変位を測定する。最小5点のサンプルを使用して、平均試験値を決定する。異なるサンプル寸法については、本試験に適した工学的歪率を維持するように、クロスヘッド速度を調整する。例えば、25.4mm(1.00インチ)のサンプル標点距離には、25.4cm/分(10インチ/分)のクロスヘッド速度が使用されるであろう。
図5Aに示されるような降伏点降下を示す押出接着された積層体について、降伏点は、工学的歪%を特定し、この後、伸張が増加して力が減少し(あるいは増加しない)、通常これは、不織布繊維の局部的な破断及び/又はエラストマーフィルムからの不織布繊維の層間剥離の開始により生じる。降伏後の力領域は、最低又は停滞期に達する場合がある。いくつかの例では、降伏後力停滞領域の後に、サンプルの破断が続く(例えば、図5Bを参照のこと)。他の例では、降伏後力停滞領域の後に、伸張の増加を伴って力が増加し、最終的にサンプルが破断する(例えば、図5Aを参照のこと)。押出接着された積層体の引張曲線の降伏後停滞力領域は、モードII(摺動又は面内剪断モード)破壊力を測定するために使用され、押出接着された積層体の引張曲線の降伏後停滞力領域は、押出積層体の接着強度の指標として使用される。モードII破壊力はN/cmで報告され、降伏後最低又は停滞力領域での平均力であり、該領域は、平均の相対標準偏差パーセント(%RSD)が10%未満になるように選択される。モードII破壊は、Richard W.Hertzbergによって、「Deformation and Fracture Mechanics of Engineering Materials」(2nd edition,John Wiley & Sons,New York(1976,1983),page276)に記載される。
引張試験結果は、それぞれの例について、1N/cmの力での工学的歪率(1N/cmにおける伸長)、N/cmでのモードII破壊力、破断時の工学的歪率、及び最終的なN/cmでの引張強度(すなわち、例えば、図5Aの「破断点」及び図5Bの「降伏点」での、サンプル幅で割ったピーク力)の特性のうちの1つ又は組み合わせとして報告される。最小5点のサンプルを使用して、平均試験値を決定する。1N/cmにおける工学的歪率(%)が、低い力で積層体がどれだけ伸張できるかの尺度として報告される。
本発明の吸収性物品において使用される、十分に接着された積層体の典型的なモードII破壊値は、活性化されたサンプルについて、約1.1N/cm〜約3.5N/cmである。
場合によっては(例えば、モードII破壊を開始する前にサンプルが破断する場合)、積層体のモードII破壊力の測定が不可能であり得る。モードII破壊力の測定が不可能である場合、積層体の接着強度を、以下のT型剥離試験(モードI)によって測定することができる。
T型剥離(モードI)試験
モードIのT型剥離引張試験方法は、室温(23℃+2℃)にて実施される。試験される材料は、実質的に直線形状に切り取られる。サンプル寸法は、計器に適切な力によって、必要な歪が得られるように選択されるべきである。好適なサンプル寸法は、幅約25.4mm×長さ約100mmである。しかしながら、長さ100mmの標本の材料の入手が困難な場合、より短い標本を使用してもよい。サンプルの長さは、伸張の軸に垂直方向である。好適な計器、グリップ、グリップ面、データ収集のためのソフトウェア、演算、報告書、及び歪率の定義を、上の引張試験(モードII)方法の項に記載する。
モードIのT型剥離引張試験方法は、室温(23℃+2℃)にて実施される。試験される材料は、実質的に直線形状に切り取られる。サンプル寸法は、計器に適切な力によって、必要な歪が得られるように選択されるべきである。好適なサンプル寸法は、幅約25.4mm×長さ約100mmである。しかしながら、長さ100mmの標本の材料の入手が困難な場合、より短い標本を使用してもよい。サンプルの長さは、伸張の軸に垂直方向である。好適な計器、グリップ、グリップ面、データ収集のためのソフトウェア、演算、報告書、及び歪率の定義を、上の引張試験(モードII)方法の項に記載する。
ロードセルは、測定される力が、ロードセルの能力又は使用される力範囲の10%〜90%に収まるように選択される。通常は、25Nのロードセルが使用される。装備品及びグリップが取り付けられる。計器が、製造者の指示書に従って較正される。把持力の線間の距離(引張試験−モードIIに記載される、標点距離)は、2.54cmであり、グリップ内に収納されるステンレス定規を用いて測定される。装備品及びグリップの質量を補正するために、計器上の力読取り値がゼロにされる。試験前に、23℃+2℃で最低1時間、サンプルを平衡化する。T型剥離試験のためのサンプル調製を行う前に、標本の質量、長さ、及び幅が測定され、これらを使用して、標本の坪量を1平方メートル当たりのグラム数(gsm)で算出する。サンプル(幅約25.4mm×長さ約100mm)は、以下の手順を用いて、T型剥離試験用に調製される:(1)サンプルの末端部から2.54cmの位置に、サンプルの幅2.54cmにわたる線を付けるように、ペンでサンプルに印を付ける。(2)フィルムからの不織布繊維の層間剥離を開始するために、ペンの印とサンプルの末端部との間の6.45cm2の領域において、小さな増分で、サンプルを伸張する。(3)層間剥離を開始するために伸張されているサンプルの末端部上に、サンプルの上部の幅2.54cmにわたって中心に置いた、長さ5.08cm、幅2.54cmの一切れのマスキングテープ(Corporate Express,MFG# CEB1X60TN(pwi−inc.comのPaperworks,Incより)又は同等物)を固定し、サンプルにテープを接着させるために圧力をかける。二重積層体の場合には、テープは、フィルム表面上に置かれる。三重積層体の場合には、テープは、積層体の接着強度が測定されるべき側面に対向する幅2.54cmの表面上に置かれる。このテープは、工程4及び5が完了した後、T型剥離サンプルのフィルム部分を担持する。(4)ペンの印とサンプルの末端部との間の645cm2の領域において、テープがないサンプルの側面上で、フィルムの繊維を慎重にはがす。十分に接着されたサンプルの場合、これは、ペンの印に向かうおおよその方向に、消しゴムでサンプルを徐々に磨耗することによって達成され得る。(5)フィルムの不織布をペンの印まで慎重にはがす。(6)長さ5.08cm、幅2.54cmの二切れめのテープを、サンプルから意図的に剥離された不織布繊維の上部の幅2.54cmにわたって中心に置き、T型剥離サンプルの不織布部分を形成する最小5点のサンプルを使用して、平均試験値を決定する。T型剥離試験を実行するために、上部のグリップに実装されたT型剥離サンプルの不織布部分及び下部のグリップに実装されたT型剥離サンプルのフィルム部分を伴うT型剥離配置において、グリップにサンプルを実装する。標本は、最小限の緩みがあり、測定された力が、約0.02N未満であるような、方法において、グリップに実装される。クロスヘッドは、30.5cm/分の一定のクロスヘッド速度にて、移動し、サンプルは、それぞれの材料(不織布繊維及びフィルム)が完全に分離されるまで剥離される。力及び伸張データは、剥離中、50Hzの速度で得られる。第1の50mmの伸張中、ピーク力(N/cm)は、モードI剥離力として報告される。本発明の吸収性物品に使用される頑丈に接着された積層体に対する典型的なモードI剥離値は、非活性化サンプルに対して、約1.0N/cm〜約2.5N/cm、活性化サンプルに対して、約0.5N/cm〜約2.0N/cmである。
2サイクルヒステリシス試験
この方法は、消費者が押出接着された積層体を含有する製品の適用中に受ける力と相関し得る特性を決定し、また、適用されると製品がどのように適するかを決定するのに使用される。
この方法は、消費者が押出接着された積層体を含有する製品の適用中に受ける力と相関し得る特性を決定し、また、適用されると製品がどのように適するかを決定するのに使用される。
2サイクルヒステリシス試験方法は、室温(23℃+2℃)にて実行される。試験される材料は、実質的に直線形状に切り取られる。サンプル寸法は、計器に適切な力で必要な歪が達成されるように選定される。好適なサンプル寸法は、幅約25.4mm×長さ約76.2mmである。しかしながら、長さ76.2mmの標本の材料の入手が困難な場合、より短い標本を使用してもよい。試験方法における伸張方向は、サンプルの幅に垂直であるように、ヒステリシス試験のある長さの少なくとも最大歪率に伸張することができるように、サンプルを選択し、実装される。好適な計器、グリップ、グリップ面、データ収集のためのソフトウェア、演算、報告書、及び歪率の定義を、上の引張試験(モードII)方法の項に記載する。
ロードセルは、測定される力が、ロードセルの能力又は使用される力範囲の10%〜90%に収まるように選択される。典型的に、25N又は100Nのロードセルが使用される。装備品及びグリップが取り付けられる。計器が、製造者の指示書に従って較正される。把持力の線間の距離(引張試験−モードIIに記載される、標点距離)は、2.54cmであり、グリップ内に収納されるステンレス定規を用いて測定される。装備品及びグリップの質量を補正するために、計器上の力読取り値がゼロにされる。試験前に、23℃+2℃で最低1時間、サンプルを平衡化する。試験前に、標本の質量、長さ、及び幅が測定され、これらを使用して、標本の坪量を1平方メートルあたりのグラム数(gsm)で算出する。最小5点のサンプルを使用して、平均試験値を決定する。標本は、最小限の緩みがあり、測定された力が、0.02N未満であるような、手段において、グリップに実装される。2サイクルヒステリシス試験方法の第1のセグメントは、5グラムのプレロード緩み調整を用いるゲージ調整工程である。工学的引張工学的歪γ引張は、上の引張試験方法の項において、緩み調整プレロードセグメントと共に定義され、Loは、調節された標点距離であり、Lは、延伸した長さであり、γ引張は、パーセント単位での割合ある。2サイクルヒステリシス試験は、以下のセグメントを用いて行われる。
(1)緩み調節:指定の0.05N(5gf)の緩み調節プレロードが達成されるまで、13mm/分にて、クロスヘッドを移動する。0.05N(5gf)の緩み調節プレロードにおける把持力の線間の距離は、調節された標点距離である。
(2)254mm/分の一定のクロスヘッド速度にて、指定された工学的歪率(すなわち、工学的歪=130%)を達成するまでクロスヘッドを移動する。例えば、セグメント1から調節された標点距離は、26.00mmであり、サンプルは、59.80mmまで伸張され、%工学的歪=((59.80/26.00)−1)*100=130%である。
(3)指定された工学的歪率(すなわち、工学的歪=130%)にて、30秒間サンプルを保持する。
(4)254mm/分の一定のクロスヘッド速度にて、工学的歪を0%工学的歪まで低下させる(すなわち、調節されたゲージ長までウリップを戻す)。
(5)0%の工学的歪で、60秒間、サンプルを保持する。(セグメント1〜5の完全サイクル1)
(6)2サイクルヒステリシス試験の第2のサイクルが完了するまで、セグメント2〜5を繰り返す。
(1)緩み調節:指定の0.05N(5gf)の緩み調節プレロードが達成されるまで、13mm/分にて、クロスヘッドを移動する。0.05N(5gf)の緩み調節プレロードにおける把持力の線間の距離は、調節された標点距離である。
(2)254mm/分の一定のクロスヘッド速度にて、指定された工学的歪率(すなわち、工学的歪=130%)を達成するまでクロスヘッドを移動する。例えば、セグメント1から調節された標点距離は、26.00mmであり、サンプルは、59.80mmまで伸張され、%工学的歪=((59.80/26.00)−1)*100=130%である。
(3)指定された工学的歪率(すなわち、工学的歪=130%)にて、30秒間サンプルを保持する。
(4)254mm/分の一定のクロスヘッド速度にて、工学的歪を0%工学的歪まで低下させる(すなわち、調節されたゲージ長までウリップを戻す)。
(5)0%の工学的歪で、60秒間、サンプルを保持する。(セグメント1〜5の完全サイクル1)
(6)2サイクルヒステリシス試験の第2のサイクルが完了するまで、セグメント2〜5を繰り返す。
この方法は、100%工学的歪及び130%工学的歪(セグメント2から)でのサイクル1負荷力、50%工学的歪及び30%工学的歪(セグメント4から)でのサイクル1負荷除去力、永久歪及び応力緩和率を報告する。力は、N/cmにおいて報告され、cmは、サンプル幅である。永久歪率は、第2の負荷サイクル(セグメント6から)の開始後、工学的歪率として定義され、7グラムの力が、測定される(永久歪負荷=7グラム)。応力緩和は、セグメント3における保持中、抵抗力の低下であり、割合として報告される。応力緩和率は、サイクル1中、130%工学的歪にて測定された抵抗力から算出され、100*[((130%工学的歪での初期抵抗力)−(30秒間保持した後、130%工学的歪での抵抗力))/(130%工学的歪での初期抵抗力)]に相当する。
サンプル寸法が異なる場合、クロスヘッド速度が、試験の各部分に対して適切な歪速度を維持するように調節される。例えば、127mm/分のクロスヘッド速度は、12.7mmのサンプル標点距離に対して、セグメント2、4及び6において使用され、381mm/分のクロスヘッド速度は、38.1mmのサンプル標点距離に対して、セグメント2、4及び6において使用され得る。更に、異なる幅を持つサンプルに対しては、緩みプレロード力(幅2.54cm当たり5グラム=1.97g/cm)及び歪率負荷力(幅2.54cm当たり7グラム=2.76g/cm)は、異なるサンプル幅に対して調節されなければならない。2サイクルヒステリシス試験はまた、試験された材料の期待された特性に依存して修正され得る。例えば、サンプルが、破れることなく、130%の工学的歪まで伸長不可能である場合、サンプルは、100%工学的歪まで伸張されるべきである。また、サンプルが、100%の工学的歪まで伸長不可能である場合、サンプルは、70%の工学的歪まで伸長されるべきである。後者の2つの場合(100%又は70%の歪までの伸長)において、応力緩和は、130%の工学的歪の伸長に対して、上に定義されるように、サイクル1の最大伸長で決定される。2サイクルヒステリシス試験は、165%又は200%の指定された工学的歪率を使用することによって、より高い工学的歪まで伸張した後の積層体のヒステリシス力を測定できるように改良することができる。これは、適用又は使用中に、吸収性物品の積層体が165%の工学的歪まで、又は200%の工学的歪まで伸張する場合に有用となり得る。2サイクルヒステリシス試験はまた、吸収性物品の使用中に予想される高温、例えば、約34℃又は約38℃における積層体のヒステリシス力の測定を可能にするように改善されてもよい。高温での測定は、環境室内で実施され、積層体サンプルは、ヒステリシス力を測定する前に、試験温度で5分間平衡化される。
永久歪率(%)
直上の2サイクルヒステリシス試験を参照のこと。
直上の2サイクルヒステリシス試験を参照のこと。
歪回復率試験(PSRT)−
歪回復率試験(PSRT)は、活性化後歪(例えば、材料の寸法が活性化によっていかに変化するか)に関係することから、材料が変形後にいかに回復するかを定量化するために使用される。上記の2サイクルヒステリシス試験を、(1)工程3における指定された最大工学的歪で30分間の保持をなくすこと、及び(2)材料を、活性化に使用した歪に近い、より高い歪を含む、数種類の最大工学的歪率(100%、200%、245%及び324%)で試験することによって改善した。試験した最大工学的歪率のそれぞれに、新しいサンプルを使用した。永久歪率は、第2の負荷サイクル(セグメント6から)の開始後、工学的歪率として定義され、7グラムの力が、測定される(歪率負荷=7グラム)。報告される結果である歪回復率(PRS)は、下の式を用いて計算される:
PRS=100×[1−(永久歪率/最大工学的歪率)]
PRSは、試験した最大歪のそれぞれについて報告される。
歪回復率試験(PSRT)は、活性化後歪(例えば、材料の寸法が活性化によっていかに変化するか)に関係することから、材料が変形後にいかに回復するかを定量化するために使用される。上記の2サイクルヒステリシス試験を、(1)工程3における指定された最大工学的歪で30分間の保持をなくすこと、及び(2)材料を、活性化に使用した歪に近い、より高い歪を含む、数種類の最大工学的歪率(100%、200%、245%及び324%)で試験することによって改善した。試験した最大工学的歪率のそれぞれに、新しいサンプルを使用した。永久歪率は、第2の負荷サイクル(セグメント6から)の開始後、工学的歪率として定義され、7グラムの力が、測定される(歪率負荷=7グラム)。報告される結果である歪回復率(PRS)は、下の式を用いて計算される:
PRS=100×[1−(永久歪率/最大工学的歪率)]
PRSは、試験した最大歪のそれぞれについて報告される。
ピンホール
伸縮性積層体を20%の工学的歪まで伸張した状態で(例えば、幅100mmの積層体は幅120mmまで伸張される)、積層体のピンホールの存在を目視検査する。欠陥を、種類によって「孔」(hole)又は「点」(spot)のいずれかに分類する。「孔」は、多層フィルムが完全破壊を有し、孔又は裂けの外観を有する積層体の領域として定義される。「点」は、フィルムの部分的破壊を有し、孔又は裂けの外観が多層フィルムの一部にあるが全ての層にはない、積層体の一領域として定義される。多層積層体を20%の工学的歪まで伸張した状態で、拡大下で(例えば、LUXO(Elmsford,NY,10523)より入手可能な照明付き拡大鏡KFM 17113を使用して)、各孔の最大寸法をスチール定規で測定する。孔は、孔の最大寸法の長さに基づくサイズによって分類される;微小(<0.5mm)、小(>0.5mmかつ<1mm)、中(>1mmかつ<2mm)、大(>2mmかつ<3mm)及び特大(>3mm)。十分な材料を利用できる場合、材料1平方メートル当たりの孔の数(個/m2)を計算できる。例えば、それぞれ100mm×100mmの寸法の20点のサンプルは、組み合わせた総面積が0.2m2となる。20点のサンプル中の孔の総数に5を乗じて、孔の個数/m2を計算することができる。
伸縮性積層体を20%の工学的歪まで伸張した状態で(例えば、幅100mmの積層体は幅120mmまで伸張される)、積層体のピンホールの存在を目視検査する。欠陥を、種類によって「孔」(hole)又は「点」(spot)のいずれかに分類する。「孔」は、多層フィルムが完全破壊を有し、孔又は裂けの外観を有する積層体の領域として定義される。「点」は、フィルムの部分的破壊を有し、孔又は裂けの外観が多層フィルムの一部にあるが全ての層にはない、積層体の一領域として定義される。多層積層体を20%の工学的歪まで伸張した状態で、拡大下で(例えば、LUXO(Elmsford,NY,10523)より入手可能な照明付き拡大鏡KFM 17113を使用して)、各孔の最大寸法をスチール定規で測定する。孔は、孔の最大寸法の長さに基づくサイズによって分類される;微小(<0.5mm)、小(>0.5mmかつ<1mm)、中(>1mmかつ<2mm)、大(>2mmかつ<3mm)及び特大(>3mm)。十分な材料を利用できる場合、材料1平方メートル当たりの孔の数(個/m2)を計算できる。例えば、それぞれ100mm×100mmの寸法の20点のサンプルは、組み合わせた総面積が0.2m2となる。20点のサンプル中の孔の総数に5を乗じて、孔の個数/m2を計算することができる。
通気性(水蒸気透過率、MVTR)
水蒸気透過率(MVTR)は、INDA/EDANA Worldwide Strategic Partners WSP 70.4(08)標準試験法によって、Permatran−Wモデル100K(MOCON(Minnesota,MN)、37℃の試験温度、120SCCMの窒素流量、60%+1.5%の相対湿度を用いて測定される。装置は、標準試験方法に従って較正され、装置が適正に作動していることを確認するために、標準参照フィルム(S/N 1008WK089)を試験する。試験では、多層積層体の皮膚に面している側を、水の方に向ける。最小で5点のサンプルを試験し、平均MVTRを、gm/m2/日の単位で、1gm/m2/日の位に四捨五入して報告する。
水蒸気透過率(MVTR)は、INDA/EDANA Worldwide Strategic Partners WSP 70.4(08)標準試験法によって、Permatran−Wモデル100K(MOCON(Minnesota,MN)、37℃の試験温度、120SCCMの窒素流量、60%+1.5%の相対湿度を用いて測定される。装置は、標準試験方法に従って較正され、装置が適正に作動していることを確認するために、標準参照フィルム(S/N 1008WK089)を試験する。試験では、多層積層体の皮膚に面している側を、水の方に向ける。最小で5点のサンプルを試験し、平均MVTRを、gm/m2/日の単位で、1gm/m2/日の位に四捨五入して報告する。
本明細書において開示される全ての数値範囲に関し、本明細書全体を通じて与えられる全ての最大値の限定は、それよりも小さい全ての数値の限定を、そうしたより小さい数値限定が本明細書にあたかも明確に記載されているのと同様に含むものとして理解すべきである。更に、本明細書全体を通じて与えられる全ての最小値の限定は、それよりも大きい全ての数値の限定を、そうしたより大きい数値限定があたかも本明細書に明確に記載されているのと同様に含むものである。更に、本明細書の全体を通じて与えられる全ての数値範囲は、そのようなより広い数値範囲内に含まれる全てのより狭い数値の範囲、並びにその数値範囲内のそれぞれの個々の数値を、そのようなより狭い数値範囲及び個々の数値の全てがあたかも本明細書に明確に記載されているのと同様に包含するものである。
本明細書に開示した寸法及び値は、記載された正確な数値に厳密に限定されるものと理解されるべきではない。むしろ、特に断らない限り、そのような寸法のそれぞれは、記載された値及びその値の周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味するものとする。例えば、「40mm」として開示された寸法は、「約40mm」を意味することを意図する。
任意の相互参照又は関連特許若しくは関連出願を含む本明細書に引用される文献は全て、明らかに除外されるか又は別の方法で限定されない限り、それらの全容を本明細書に参照によって援用する。いずれの文献の引用も、こうした文献が本明細書で開示又は特許請求される全ての発明に対する先行技術であることを容認するものではなく、あるいは、こうした文献が、単独で、又は他の全ての参照文献との任意の組み合わせにおいて、こうした発明のいずれかを教示、示唆又は開示していることを容認するものでもない。更に、本文書内の用語のいずれかの意味又は定義が、参照によって援用される文書内の同じ用語のいずれかの意味又は定義と矛盾する場合、本文書においてその用語に付与される意味又は定義が優先するものとする。
本発明の特定の実施形態が例示され記載されてきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を実施できることが、当業者には自明であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのような全ての変更及び修正を添付の特許請求の範囲で扱うものとする。
Claims (15)
- トップシートと、外側カバーと、少なくとも1つのシャーシ構成要素と、前記トップシートと前記外側カバーとの間に配置された吸収性コアと、を含む吸収性物品であって、
前記外側カバー又はシャーシ構成要素の少なくとも1つが、組み合された2つの二重積層体を含むデュアル二重積層体を含み、
各二重積層体は、少なくとも1つの不織布層と少なくとも1つの多層フィルムとを含み、
前記デュアル二重積層体は、多くとも約90グラム/平方メートルの坪量を有している、吸収性物品。 - 前記多層フィルムは、1つ以上のエラストマー構成要素を含む少なくとも1つの内層と、塑弾性構成要素を含む2つの外層と、任意追加的に内層の隣に配置された少なくとも1つの追加ポリマー層と、を含む、請求項1に記載の吸収性物品。
- 前記多層フィルムの内層及び/又は追加ポリマー層の少なくとも1つが、ポリオレフィン性エラストマー、スチレンブロックコポリマー、ポリプロピレンとポリエチレンとのコポリマー、並びに、これらの組み合わせ及び/又はブレンド、からなる群から選択されている、1つ以上のエラストマーポリマーを含む、請求項2に記載の吸収性物品。
- 少なくとも1つの外層が、2種のエチレンリッチなコポリマーのブレンドであり、
前記エチレンの含有量の重量%が、約10%〜約97%である、請求項2に記載の吸収性物品。 - 前記追加ポリマー層は、塑弾性構成要素を含む、請求項2に記載の吸収性物品。
- 前記ポリマー材料は、少なくとも50重量%のポリオレフィンを含む、請求項2に記載の吸収性物品。
- 1つ以上のシャーシ構成要素がデュアル二重積層体を含み、
前記シャーシ構成要素は、1対の後側耳積層体、1対のサイドパネル、前側腰部パネル及び後側腰部パネル、からなる群から選択されている、請求項1に記載の吸収性物品。 - 前記2つの二重積層体の各々の多層フィルムは、約10gsm〜約40gsmの坪量を有している、請求項1に記載の吸収性物品。
- 少なくとも1つの不織布層が伸展性である、請求項1に記載の吸収性物品。
- 前記多層フィルムは、押出プロセスによって製造されている、請求項1に記載の吸収性物品。
- 前記二重積層体の少なくとも1つが、共押出構造A1B1C1B2A2を有し、前記B1及びB2層に少なくとも1つのポリオレフィンエラストマーを含み、前記C1層に少なくとも1つのスチレンブロックコポリマーエラストマーを含む、請求項10に記載の吸収性物品。
- 前記不織布及び多層フィルムは、押出積層プロセスによって接着されている、請求項1に記載の吸収性物品。
- 前記不織布は、2成分繊維を含み、前記繊維は、コアとシースとを含み、前記シースは、ポリエチレンを含み、前記コアは、ポリプロピレンを含む、請求項1に記載の吸収性物品。
- 前記不織布及び多層フィルムは、スチレンブロックコポリマー系接着剤又はポリオレフィン系接着剤によって共に接着されている、請求項1に記載の吸収性物品。
- 前記第1及び第2の二重積層体は、接着剤によって、熱接着若しくは圧力接着若しくは超音波接着によって、又は、高温ピンホール形成中の融合によって、共に接着されている、請求項1に記載の吸収性物品。
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