JP2018510104A - 三次元基材のスプール - Google Patents
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Abstract
スプールは三次元基材及びコアを含む。三次元基材は、基材の平面から外方向に延在する複数の突起部を含む。スプールは第1の複数の渦巻状巻部分、及び第1の複数の弦巻状巻部分を含む。基材はコアに渦巻状に巻かれて、第1の複数の渦巻状巻部分の各渦巻状巻部分を形成する。第1の複数の渦巻状巻部分の渦巻状巻部分は、コアの長手方向軸線に沿って、コアの第1の横方向側縁部とコアの第2の横方向側縁部との間で互いに隣接して位置決めされる。基材は、コアの長手方向軸線に沿ってコアに弦巻状に巻かれて、各弦巻状巻部分を形成する。各弦巻状巻部分は、第1の複数の渦巻状巻部分のうちの2つの隣接する渦巻状巻部分の間に延在する。
Description
本発明は、三次元基材を含むスプールを提供する。三次元基材は平面を有し、三次元基材の平面から外方向に延在する複数の突起部を含む。更に、こうしたスプールの製造方法も提供される。
乳児用使い捨ておむつ、幼児用トレーニングパンツ、成人失禁用下着、及び/又は生理用ナプキンなどの個人衛生用吸収性物品は、排泄物、特に大量の尿、流動性BM、及び/又は経血(まとめて「流体」とする)を吸収して収容するように設計されている。これらの吸収性物品は、異なる機能を提供するいくつかの層、所望する場合、層の中でもとりわけ、例えば、トップシート、バックシート、及びトップシートとバックシートとの間に配置された吸収性コアなどを含み得る。
皮膚/流体の接触を更に低減して快適性を向上させるために、三次元基材を備えるトップシートが提供されてきた。
三次元基材は平面を有し、三次元基材の平面から外方向に延在する複数の突起部を含む。突起部は、その三次元特性によって、吸収性物品中で上記の効果を提供する役割の一端を担う。
典型的な液体透過性基材は、吸収性物品を製造するために製造プロセスを転換する間、従来型の平面ロールによって保管され提供される。一般に、基材はコアに渦巻状に巻かれて(spirally wound)、平面ロール内で複数の重なり合った層を形成する。しかしながら、平面ロール内の重なり合った層に加えられる圧力のため、三次元基材の突起部が保存されず、その結果、完全に又は部分的に潰れた突起部がもたらされる場合がある。
更に、吸収性物品を製造するために三次元基材を備える従来型の平面ロールを解く時の実施時間は比較的短い。これは、三次元基材の突起部の嵩高な性質によるものである。
したがって、三次元基材を巻き、また保管する間に三次元基材の複数の突起部の三次元特性を保存し、また更に、吸収性物品の製造ラインにおいて比較的長い実施時間を可能にするシステムを提供する必要性が存在する。
三次元基材及びコアを含むスプールが提供される。三次元基材は平面を有し、かつ三次元基材の平面から外方向に延在する複数の突起部を含む。三次元基材は、不織布ウェブ、フィルム、及びこれらの組み合わせからなる群から製造される。コアは、長手方向軸線、及び長手方向軸線に沿った長さを有する。コアは第1及び第2の横方向側縁部を含む。
スプールは第1の複数の渦巻状巻部分、及び第1の複数の弦巻状巻(helically wound)部分を含む。三次元基材はコアに渦巻状に巻かれて、第1の複数の渦巻状巻部分の各渦巻状巻部分を形成する。第1の複数の渦巻状巻部分の渦巻状巻部分は、コアの長手方向軸線に沿って、コアの第1の横方向側縁部とコアの第2の横方向側縁部との間で互いに隣接して位置決めされる。三次元基材は、コアの長手方向軸線に沿ってコアに弦巻状に巻かれて、第1の複数の弦巻状巻部分の各弦巻状巻部分を形成する。第1の複数の弦巻状巻部分の各弦巻状巻部分は、第1の複数の渦巻状巻部分のうちの2つの隣接する渦巻状巻部分の間に延在する。
第1の複数の渦巻状巻部分の各渦巻状巻部分の三次元基材は、コアに繰り返し渦巻状に巻かれて、互いに重なり合う複数の層を形成する。各渦巻状巻部分において、層のうちの少なくともいくつかにおける三次元基材の突起部の大部分は、渦巻状巻部分の隣接する重なり合った層の三次元基材の突起部の大部分と少なくとも部分的に入れ子状態にある。
各渦巻状巻部分において、三次元基材の少なくとも1層が一旦コアに巻かれると、各層の三次元基材の突起部の大部分は、渦巻状巻部分の隣接する重なり合った層の三次元基材の突起部の大部分と少なくとも部分的に入れ子状態になり得る。
スプーリング中に渦巻状及び弦巻状に巻く工程の間に三次元基材に加えられる張力、即ち、三次元基材を引っ張るために三次元基材に加えられる力は、WSP 110.4(09)張力法を実施した場合、ピーク張力に達する時点又はその前に、機械方向及び/又は機械横方向に、元の長さの三次元基材が破断する伸長の10%未満、好ましくは5%未満であってよい。
三次元基材の平面は、連続的なランド領域を備え得る。
スプールを形成するために三次元基材をコアに巻く方法が提供される。三次元基材は平面を有し、かつ三次元基材の平面から外方向に延在する複数の突起部を含む。三次元基材は、不織布ウェブ、フィルム、及びこれらの組み合わせからなる群から製造される。コアは、長手方向軸線、及び長手方向軸線に沿った長さを有する。コアは第1及び第2の横方向側縁部を含む。
方法は、
(a)第1の複数の渦巻状巻部分、及び第1の複数の弦巻状巻部分を、
i)三次元基材の端部をコア上に位置決めする工程と、
ii)三次元基材をコアに渦巻状に巻いて、第1の複数の渦巻状巻部分の各渦巻状巻部分を形成する工程であって、第1の複数の渦巻状巻部分の渦巻状巻部分は、コアの長手方向軸線に沿ってコアの第1の横方向側縁部とコアの第2の横方向側縁部との間で互いに隣接して位置決めされる、工程と、
iii)三次元基材を、コアの長手方向軸線に沿ってコアに弦巻状に巻いて、第1の複数の弦巻状巻部分の各弦巻状巻部分を形成する工程であって、第1の複数の弦巻状巻部分の各弦巻状巻部分が、第1の複数の渦巻状巻部分のうちの2つの隣接する渦巻状巻部分の間に延在する、工程と、によって形成する工程を含む。
(a)第1の複数の渦巻状巻部分、及び第1の複数の弦巻状巻部分を、
i)三次元基材の端部をコア上に位置決めする工程と、
ii)三次元基材をコアに渦巻状に巻いて、第1の複数の渦巻状巻部分の各渦巻状巻部分を形成する工程であって、第1の複数の渦巻状巻部分の渦巻状巻部分は、コアの長手方向軸線に沿ってコアの第1の横方向側縁部とコアの第2の横方向側縁部との間で互いに隣接して位置決めされる、工程と、
iii)三次元基材を、コアの長手方向軸線に沿ってコアに弦巻状に巻いて、第1の複数の弦巻状巻部分の各弦巻状巻部分を形成する工程であって、第1の複数の弦巻状巻部分の各弦巻状巻部分が、第1の複数の渦巻状巻部分のうちの2つの隣接する渦巻状巻部分の間に延在する、工程と、によって形成する工程を含む。
第1の複数の渦巻状巻部分の各渦巻状巻部分における三次元基材は、コアに繰り返し渦巻状に巻かれて、互いに重なり合う複数の層を形成する。各渦巻状巻部分において、層のうちの少なくともいくつかにおける三次元基材の突起部の大部分は、渦巻状巻部分の隣接する重なり合った層の三次元基材の突起部の大部分と少なくとも部分的に入れ子状態にある。
本明細書は、本発明を詳細に示しかつ明確に特許請求する「特許請求の範囲」をもって結論とするが、添付図面と共に以下に記載する説明を参照することにより、本明細書の内容がよりよく理解されると考えられる。
本発明の範囲に含まれるスプールの概略斜視図である。
図1の線2−2で取ったスプールの概略的断面図である。
複数の重なり合った層を示す、図1のスプールの渦巻状巻部分の詳細図である。
本発明の範囲に含まれるスプールの概略斜視図である。
図4の線5−5で取ったスプールの概略的断面図である。
本発明による、図1のスプールのコアに巻かれ得る三次元基材の一部分の平面図である。
本発明による、図6の三次元基材の一部分の平面斜視図である。
本発明の実施形態による、三次元基材の一部分を示す平面図である。
本発明による、図8の三次元基材の一部分の平面斜視図である。
三次元基材の長手方向軸線に沿って実質的に平行な方向に整列した2つの隣接する突起部を示す、図6の正面図の一部分である。
二次元形状で視覚的に理解可能なスプールの図を提供するために、弦巻状巻部分の角度範囲及び位置を変形させた、弦巻状巻部分によって接続される三次元基材の2つの渦巻状巻部分の正面図である。
繰り返しパターンがペンローズ・タイル式パターンである、三次元基材の一部分の平面斜視図である。
三次元基材が、6個の辺、6個の角部を有し、また中心を有する六角形を備えた繰り返し単位を有し、複数の陥没部の各陥没部が六角形の各角部に配置され、一方で複数の突起部のうちの1つの突起部が六角形の中心にそれぞれ配置された、弦巻状巻部分によって接続される三次元基材の2つの渦巻状巻部分の正面図である。
三次元基材の表面高さ(z軸)に対するx−y平面の変位のマップに関するスクリーンショットの平面斜視図である。
図14の平面図である。
高さ試験で用いられるソフトウェアの分析部に読み込まれた、図14に対応する高さの画像である。
三次元基材の表面高さ(z軸)に対するx−y平面の変位のマップに関するスクリーンショットの平面斜視図である。
図17の平面図である。
高さ試験で用いられるソフトウェアの分析部に読み込まれた、図17に対応する高さの画像である。
三次元基材の表面高さ(z軸)に対するx−y平面の変位のマップに関するスクリーンショットの平面斜視図である。
図20の平面図である。
高さ試験で用いられるソフトウェアの分析部に読み込まれた、図20に対応する高さの画像である。
用語の定義
本明細書で使用する場合、用語「吸収性物品」は、排泄物を吸収して収容する装置を指し、より具体的には、着用者の身体と対向又は近接して配置されて、身体から排泄された様々な排泄物を吸収して収容する装置を指す。本発明の典型的な吸収性物品としては、おむつ、成人用失禁ブリーフ、トレーニングパンツ、おむつホルダー、及びライナー、吸収性挿入物品など、並びに、生理用ナプキン、及びパンティライナーなどといった婦人用衛生製品が挙げられるが、これらに限定されない。吸収性物品としては、更に、家庭用洗浄拭き取り用品、乳児用拭き取り用品なども挙げられる。
本明細書で使用する場合、用語「吸収性物品」は、排泄物を吸収して収容する装置を指し、より具体的には、着用者の身体と対向又は近接して配置されて、身体から排泄された様々な排泄物を吸収して収容する装置を指す。本発明の典型的な吸収性物品としては、おむつ、成人用失禁ブリーフ、トレーニングパンツ、おむつホルダー、及びライナー、吸収性挿入物品など、並びに、生理用ナプキン、及びパンティライナーなどといった婦人用衛生製品が挙げられるが、これらに限定されない。吸収性物品としては、更に、家庭用洗浄拭き取り用品、乳児用拭き取り用品なども挙げられる。
本明細書で使用する場合、用語「キャリパー」とは、0.1kPaの規定された負荷下における三次元基材の厚さを意味する。
「含む」、及び「含んでいる」は制限のない用語であり、例えば構成要素などの、後に続くものの存在をそれぞれ特定するが、他の特徴、例えば当該技術分野において既知の又は本明細書に開示される要素、工程、又は構成要素の存在を除外しない。
本明細書で使用する場合、用語「使い捨て」とは、洗濯、又は他の方法で修復若しくは再使用することを一般に意図しない吸収性物品を指す(即ち、これらは1回の使用後に廃棄するか、好ましくはリサイクルするか、堆肥化するか、又は他の環境に適応した方法で処分することが意図される)。
本明細書で使用する場合、用語「機械方向」又は「MD」とは、三次元基材のエンドレスシートのフローに平行な方向を意味する。機械方向は、コアの長手方向軸線に実質的に垂直である。
本明細書で使用する場合、用語「機械横方向」又は「CD」とは、ウェブの平面内で機械方向に垂直な経路を意味する。
本明細書で使用する場合、用語「フィルム」は、材料の長さ及び幅が材料の厚さを大幅に上回る実質的に非繊維質のシート状材料を指す。フィルムは典型的には0.5mm以下の厚さを有する。フィルムは、液体不透過性及び/又は蒸気透過性(即ち、通気性)であるように構成されてもよい。
本明細書で使用する場合、用語「不織布ウェブ」は、摩擦及び/又は粘着及び/又は接着により結合させた、一方向に又はランダムに配向された繊維から作られたシート、ウェブ、又は打延べ綿シートを意味し、紙、及び更なるニードル加工の有無を問わず、結束糸若しくはフィラメントを組み込んだ織り製品、編み製品、タフト加工品、ステッチ結合製品、又は湿式粉砕によるフェルト製品は含まない。繊維は、天然繊維であっても人工繊維であってもよく、ステープル若しくは連続フィラメントであっても、又はその場形成でもよい。市販の繊維は、0.001mm未満から0.2mm超の範囲の直径を有し得、短繊維(ステープル繊維又は細断繊維として知られる)、連続単繊維(フィラメント又はモノフィラメント)、連続フィラメントの無撚糸束(トウ)、及び連続フィラメントの撚糸束(ヤーン)などのいくつかの異なる形態によって提供され得る。不織布ウェブは、メルトブロー法、スパンボンド法、溶媒紡糸法、電界紡糸法、カーディング法、及びエアレイイング法などの多くのプロセスによって形成され得る。
本明細書で使用する場合、用語「突起部」は、三次元基材の平面から外向きに突出して平面における基部、及び平面から反対を向く遠位部分を形成する突出部を指す。反対を向く突起部の遠位部分は、先端頂部を形成する遠位端部まで延在する。
本明細書で使用する場合、「陥没部」という用語は、三次元基材の平面から内向きに、即ち、突起部とは反対方向に突出する、あるいは、三次元基材の横断面から見た時に平面より下に延在する突出部を指す。陥没部が三次元基材の平面から内向きに突出すると、陥没部は、平面及び平面から反対を向く遠位部分に凹状の窪みを形成する。反対を向く陥没部の遠位部分は、陥没部の底部を形成する遠位端部まで延在する。陥没部は、開口部を含んでもよい。突起部及び陥没部は、三次元基材の第1の表面に三次元表面を形成する。
本明細書で使用する場合、用語「渦巻状巻部分」は、三次元基材がコアに繰り返し渦巻状に巻かれて、互いに重なり合う複数の層を形成するスプールの一部分を指す。三次元基材はコアの周囲で回転させられる。渦巻状巻部分における三次元基材の複数の層の層側縁部は、互いにほぼ整列していてよい。換言すれば、三次元基材の複数の層の層側縁部は、コアの長手方向軸線に実質的に垂直であってよい。用語「渦巻状」は、渦巻が直線に沿って移動する点によって生成される平面的曲線であり、線が本明細書においてはコア上の固定点で回転する、その標準的な幾何学的定義で用いられる。
本明細書で使用する場合、用語「弦巻状巻部分」は、三次元基材がコアの長手方向軸線に沿ってコアに弦巻状に巻かれたスプールの一部分を指す。弦巻状巻部分は、2つの隣接する渦巻状巻部分の間に延在する。三次元基材は、第1の位置、即ち第1の渦巻状巻部分の最上層から、第2の位置、即ち第2の及び隣接する渦巻状巻部分の最下層までを、弦巻状の運動、即ちねじ込み式の運動に従って通過する。用語「弦巻状」は、弦巻が直線に沿って移動する点によって生成される空間曲線をもたらし、線が別の線の周囲で、一般に軸としての第1(the first)、即ちコアに平行して回転する、その標準的な幾何学的定義で用いられる。
本明細書で使用する場合、用語「突起部の基部」は、各突起部が三次元基材の平面から外向きに突出を開始する外周部、好ましくは円周を指す。
本明細書で使用する場合、用語「少なくとも部分的に入れ子状態にある」は、隣接する重なり合った層の突起部と一致して、互いに嵌合する層の突起部を指す。2つのそれぞれの隣接する重なり合った層からの2つの突起部が一致して互いに嵌合すると、突起部は互いにインターロックする、即ち互いに入れ子状態になる。入れ子状態の突起部は、三次元基材のz方向軸に沿って完全に整列する(即ち部分的に入れ子状態になる)必要はない。
本明細書で使用する場合、用語「突起部の大部分」は、突起部の50%超を指す。入れ子状態の突起部は、突起部高さ試験に従ってスプールのどの位置でも500〜4000μmのz方向高さを有する。
本明細書で使用する場合、「わずかに潰れた突起部」は、突起部高さ試験に従って、三次元基材を巻く前に測定した三次元基材の突起部の平均z方向高さと比較して、三次元基材を巻き、続いて解いた後で2%〜20%超減少する、基部に関する平均z方向高さを有すると定義することができる。
本明細書で使用する場合、「部分的に潰れた突起部」は、突起部高さ試験に従って、三次元基材を巻く前に測定した三次元基材の突起部の平均z方向高さと比較して、三次元基材が、三次元基材を巻き、続いて解いた後で20%〜40%超減少する、基部に関する平均z方向高さを有すると定義することができる。
本明細書で使用する場合、「完全に潰れた突起部」は、突起部高さ試験に従って、三次元基材を巻く前に測定した三次元基材の突起部の平均z方向高さと比較して、三次元基材が、三次元基材を巻き、続いて解いた後で40%超又は50%超減少する、基部に関する平均z方向高さを有すると定義することができる。
スプール−第1の複数
図1及び図2に例示的に示す通り、三次元基材10及びコア2を含むスプール1が提供される。図6及び図7に示す通り、三次元基材は平面Pを有し、かつ三次元基材10の平面Pから外方向に延在する複数の突起部12を含む。
図1及び図2に例示的に示す通り、三次元基材10及びコア2を含むスプール1が提供される。図6及び図7に示す通り、三次元基材は平面Pを有し、かつ三次元基材10の平面Pから外方向に延在する複数の突起部12を含む。
スプール1は、長手方向軸線Lc、及び長手方向軸線Lcに沿った長さを有するコア2を含む。コア2は、第1の横方向側縁部21及び第2の横方向側縁部22を含む。
スプール1は、第1の複数の渦巻状巻部分110、及び第1の複数の弦巻状巻部分120を含む。
三次元基材10は、コア2に渦巻状に巻かれて、第1の複数の渦巻状巻部分110の全ての渦巻状巻部分111、112、113、114、115を形成する。第1の複数の渦巻状巻部分110の全ての渦巻状巻部分(共同で)は、コア2の全長に沿って、コア2の第1の横方向側縁部21及び第2の横方向側縁部22の間に延在し得る。
あるいは、三次元基材10はコア2に渦巻状に巻かれて、コア2の長さの一部分に沿って、コア2の第1の横方向側縁部21及び第2の横方向側縁部22の間に、第1の複数の渦巻状巻部分110の全ての渦巻状巻部分111、112、113、114、115を形成し得る。したがって、第1の複数の渦巻状巻部分110は、コア2の第1及び/又は第2の横方向側縁部から離間され得る。これは、コア2を製造ラインの特定の位置(例えば支持体)に取り付ける必要がある場合に有用となり得る。
第1の複数の渦巻状巻部分110の渦巻状巻部分111、112、113、114、115は、コア2の長手方向軸線Lcに沿ってコア2の第1の横方向側縁部21及び第2の横方向側縁部22の間で互いに隣接して位置決めされる。
更に、三次元基材10は、長手方向軸線Lcに沿ってコア2に弦巻状に巻かれて、第1の複数の弦巻状巻部分120の各弦巻状巻部分121、122、123、124を形成する。第1の複数の弦巻状巻部分120の各弦巻状巻部分は、第1の複数の渦巻状巻部分110のうちの2つの隣接する渦巻状巻部分の間に延在する。第1の複数の弦巻状巻部分120の弦巻状巻部分は、複数の重なり合った層を含み得る。あるいは、第1の複数の弦巻状巻部分120の弦巻状巻部分は、三次元基材10の単一層を含んでもよい。
第1の複数の渦巻状巻部分110の各渦巻状巻部分における三次元基材10は、コア2に繰り返し渦巻状に巻かれて、互いに重なり合う複数の層を形成する。
換言すると、三次元基材10は各渦巻状巻部分で所定の回転数を巻かれ、続いて、後続の渦巻状巻部分を形成するためにトラバースされる(traversed)(即ちコア2に沿って移動される)。
各渦巻状巻部分において、層のうちの少なくともいくつかにおける三次元基材10の突起部の大部分は、渦巻状巻部分の隣接する重なり合った層の三次元基材10の突起部の大部分と少なくとも部分的に入れ子状態にある。
各渦巻状巻部分において、各層の三次元基材10の突起部の大部分は、渦巻状巻部分の隣接する重なり合った層の三次元基材10の突起部の大部分と少なくとも部分的に入れ子状態になり得る。
渦巻状巻部分の2つの隣接する重なり合った層間では、それぞれの層の突起部は一体に嵌合して一致し得る。層の突起部の50%超、又は60%超、又は70%超、又は80%超、又は90%超が、各渦巻状巻部分の隣接する重なり合った層の突起部と入れ子状になり得る。
隣接する重なり合った層の突起部の大部分と少なくとも部分的に入れ子状態になる層の突起部の大部分を有することにより、三次元基材10の突起部の大部分は保存される。
三次元基材に加えられる張力に関連する以下の節(passages)は、第2、第3、及び他の複数の渦巻状巻部分(存在する場合)、並びにスプール1の弦巻状巻部分に等しく適用することができる。
三次元基材10の突起部12の大部分を入れ子状態にするために、三次元基材10は、スプーリングプロセスの間、即ち渦巻状及び弦巻状の巻き工程の間に適用される特定の張力を有してよい。張力とは、スプーリング中に三次元基材10を引っ張るためにそれに加えられる力を表す。恒久的な変形、ひいては三次元突起部12の損失を避けるために、張力は過剰に高くあるべきではない。
三次元基材10は、長手方向軸線及び長さを含む。三次元基材10の長さは、三次元基材10の長手方向軸線に沿って測定され得る。三次元基材10がコア2に取り付けられてコア2上に巻かれる時、三次元基材10の長手方向軸線は、MD方向に実質的に平行である。三次元基材10に加えられる張力は、標準引張試験法WSP 110.4(09)を実施した場合、ピーク張力に達する時点又はその前に、機械方向MDに、元の長さの三次元基材10が破断する伸長の10%未満、好ましくは5%未満であってよい。
機械方向MDで三次元基材10に加えられる張力は、突起部の入れ子化に役立つことが判明している。実際に、三次元基材10に加えられる比較的低い張力は、不可逆的な変形を起こすことなく突起部12の伸長に役立ち得る。わずかに伸長されると、隣接する重なり合った層の突起部は、共に一致して入れ子化するように、わずかに移動して再配置する傾向を有することが判明している。入れ子状態の突起部を有することは、三次元基材10がより安定した状態、即ち、より低いエネルギー状態に達するのに役立ち得る。
第1の複数の渦巻状巻部分110は、3〜30の渦巻状巻部分、3〜10の渦巻状巻部分、又は3〜5の渦巻状巻部分を含み得る。
スプール1は、第1の複数の渦巻状巻部分110、及び第1の複数の弦巻状巻部分120のみを含んでもよい。各渦巻状巻部分111、112、113、114、115は、0.5m〜2.0m、0.8m〜1.5m、又は0.8m〜1.2mの直径を有し得る。
直径は、コアの中心からコア2の長手方向軸線Lcに実質的に垂直の半径方向に測定され得る。第1の複数の渦巻状巻部分110の各渦巻状巻部分の直径は、互いに同じであってもよく、又は異なっていてもよい。
第1の複数の巻かれた部分110の各渦巻状巻部分は、第1の複数の渦巻状巻部分110のうちの2つの隣接する渦巻状巻部分の間に延在する弦巻状巻部分内の層の数と比較して、比較的大きい数の層を有する。実際に、スプール1の弦巻状巻部分はそれぞれ、コア2に巻かれた0.20〜5層、又は0.25〜1層の三次元基材10を含み得る。スプール1の弦巻状巻部分はそれぞれ、互いに異なる数の層を含んでもよい。
三次元基材10が常に弦巻状の経路に沿うと、三次元基材10の突起部12は適切に入れ子化できないということが判明している。
第1の複数の弦巻状巻部分120の弦巻状巻部分121内において、三次元基材10は、隣接する渦巻状巻部分111の最上層から弦巻状の経路に沿ってコア2に向けて引き寄せられる。コア2に向けて引き寄せられた三次元基材10が従う運動及び経路は、弦巻状巻部分内に含まれる層内の三次元基材10に、しわ、ねじれ、及び折り目を生じさせる場合がある。そのため、第1の複数の弦巻状巻部分120の各弦巻状巻部分内に含まれる三次元基材の突起部は、理想的に保存され得ない。
弦巻状巻部分の含量を最小化することは、三次元基材10の突起部12の三次元形体をより良好に保存することに役立ち得る。第1の複数の弦巻状巻部分120の弦巻状巻部分は、スプール1内で巻かれた三次元基材10の合計量の0.01%〜10%又は1%〜10%のみを含んでよい。
弦巻状巻部分はそれぞれ、三次元基材10の入れ子状態にない突起部の量を最小化するために、可能な限り少なく三次元基材10の層を含んでよい。スプール1の弦巻状巻部分はそれぞれ、コア2に巻かれた0.20〜5層、又は0.25〜1層の三次元基材10を含んでもよく、つまり、弦巻状巻部分は、コア2の周囲に完全に延在する三次元基材10の層を有さなくともよい。
スプール−第2の複数
図4及び図5に例示的に示される通り、スプール1は、第2の複数の渦巻状巻部分210、及び第2の複数の弦巻状巻部分220を含んでもよい。
図4及び図5に例示的に示される通り、スプール1は、第2の複数の渦巻状巻部分210、及び第2の複数の弦巻状巻部分220を含んでもよい。
三次元基材10は、第1の複数の渦巻状巻部分110のうちの1つではなく、いくつか又は全部に渦巻状に巻かれて、第2の複数の渦巻状巻部分210の1つ又は2つ以上の渦巻状巻部分を形成し得る。
三次元基材10は第1の複数の渦巻状巻部分110に渦巻状に巻かれて、第2の複数の渦巻状巻部分210の各渦巻状巻部分211、212、213、214を形成し得る。渦巻状巻部分211、212、213、214は、コア2の第2の横方向側縁部22とコア2の第1の横方向側縁部21との間でコア2の長手方向軸線Lcに沿って互いに隣接し位置決めされてもよい。
第2の複数の渦巻状巻部分210の各渦巻状巻部分211、212、213、214においては、三次元基材10は、コア2の長手方向軸線Lcに沿って第1の複数の渦巻状巻部分110の反対方向に、即ち、コア2の第2の横方向側縁部22からコア2の第1の横方向側縁部21まで、コア2に繰り返し渦巻状に巻かれてもよい。
更に、三次元基材10は第1の複数の渦巻状巻部分110に弦巻状に巻かれて、第2の複数の弦巻状巻部分220の各弦巻状巻部分221、222、223、224を形成し得る。
その結果、図5の概略断面図に示す通り、コア2の第1の横方向側縁部21から第2の横方向側縁部22まで、第1の複数の弦巻状巻部分120の各弦巻状巻部分は、渦巻状巻部分の最上層と隣接する渦巻状巻部分の最下層との間に延在する。第2の複数の弦巻状巻部分220の各弦巻状巻部分は、渦巻状巻部分の最下層と隣接する渦巻状巻部分の最上層との間に延在する。
第2の複数の弦巻状巻部分220の第1の弦巻状巻部分224は、第1の複数の渦巻状巻部分110の最後の渦巻状巻部分115と第2の複数の渦巻状巻部分210の最初の渦巻状巻部分214との間に延在する。第2の複数の弦巻状巻部分220の他の弦巻状巻部分221、222、223は、第2の複数の渦巻状巻部分210のうちの2つの隣接する渦巻状巻部分の間に延在する。
図5に例示的に示される通り、スプール1は、第3の複数の渦巻状巻部分310、及び第3の複数の弦巻状巻部分320を含み得る。第3の複数の弦巻状巻部分320は、第1の複数の弦巻状巻部分120と同じ配向を有し得る。
第3の複数の弦巻状巻部分320の第1の弦巻状巻部分321は、第2の複数の渦巻状巻部分210の最後の渦巻状巻部分211と第3の複数の渦巻状巻部分310の最初の渦巻状巻部分312との間に延在する。第3の複数の弦巻状巻部分320の他の弦巻状巻部分322、323、324は、第3の複数の渦巻状巻部分310のうちの2つの隣接する渦巻状巻部分の間に延在する。
したがって、三次元基材10は、第1、第2、第3などの複数渦巻状巻部分が、コア2の第1の横方向側縁部21と第2の横方向側縁部22との間を前後に行き来するように、コア2に渦巻状に巻かれる。これは、三次元基材10の突起部12を保存しながらも、より長い三次元基材10をコア2に巻くことに役立ち得る。
各渦巻状巻部分において、層のうちの少なくともいくつかにおける三次元基材10の突起部の大部分は、渦巻状巻部分の隣接する重なり合った層の三次元基材10の突起部の大部分と少なくとも部分的に入れ子状態にある(例えば図5のスプール1の渦巻状巻部分211の重なり合った層2112、2111を参照)。
図3に例示的に図示される通り、各渦巻状巻部分において、各層の三次元基材10の突起部の大部分は、渦巻状巻部分の隣接する重なり合った層の三次元基材10の突起部の大部分と少なくとも部分的に入れ子状態になり得る。
図3に例示的に示す通り、第1の複数の渦巻状巻部分110の渦巻状巻部分111の層1111、1112、1113は互いに重なり合っている。各層の三次元基材10の突起部は、渦巻状巻部分111の隣接する重なり合った層の三次元基材10の突起部と入れ子状態になる。
渦巻状巻部分の2つの隣接する重なり合った層間では、それぞれの層の突起部は一体に嵌合して一致し得る。層の突起部の50%超、又は60%超、又は70%超、又は80%超、又は90%超が、各渦巻状巻部分の隣接する重なり合った層の突起部と入れ子状になり得る。
隣接する重なり合った層の突起部の大部分と少なくとも部分的に入れ子状態になる層の突起部の大部分を有することにより、三次元基材10の突起部の大部分は保存される。
第1の複数の渦巻状巻部分110の渦巻状巻部分111の最上層の三次元基材10の突起部の大部分は、第1の複数の渦巻状巻部分110のそれぞれの渦巻状巻部分111の真上に配置される第2の複数の渦巻状巻部分210の渦巻状巻部分211の最下層の三次元基材10の突起部の大部分と少なくとも部分的に入れ子状態になり得る。
第1の複数の渦巻状巻部分110の渦巻状巻部分115の最上層の三次元基材10の突起部の大部分は、別の複数の渦巻状巻部分、例えば、第1の複数の渦巻状巻部分110のそれぞれの渦巻状巻部分115の真上に配置される第3の複数の渦巻状巻部分310の渦巻状巻部分315の最下層の三次元基材10の突起部の大部分と少なくとも部分的に入れ子状態になり得る(例えば図5のスプール1のそれぞれの渦巻状巻部分315、115の重なり合った層3151、1156を参照)。
2つの複数の(two pluralities of)渦巻状巻部分において、第1の複数の渦巻状巻部分110の最後の渦巻状巻部分115及び第2の複数の渦巻状巻部分210の最初の渦巻状巻部分214は、コア2の長手方向軸線Lcに沿って互いに隣接し合う(即ち、これらは互いに重なり合わない)。同じことが、第2、第3、及び追加の複数の渦巻状巻部分210、310にも当てはまる。
渦巻状巻部分の最上層の突起部の50%超が、隣接する渦巻状巻部分の隣接した最下層の突起部(即ち下にあるもの)の50%超と入れ子状態になり得る。
2つの隣接する渦巻状巻部分は、間隙によって分離され得る。2つの隣接する渦巻状巻部分の間の間隙は、1mm〜10mm、又は2mm〜5mmであり得る。
間隙が存在する場合、各弦巻状巻部分は、コア2の長手方向軸線Lcに実質的に平行な方向で、互いに隣接して配置される2つの隣接する渦巻状巻部分の間の間隙を部分的又は完全に塞ぐ。スプールの弦巻状巻部分はそれぞれ、コア2又は第1の複数の渦巻状巻部分110に巻かれた0.20〜5層、又は0.25〜1層の三次元基材10の層を含み得る。
スプール1の弦巻状巻部分の総数は、スプール1内で巻かれた三次元基材10の合計量の1%〜30%、又は1%〜15%、又は1%〜10%、又は1%〜5%を占め得る。このスプール1内の弦巻状巻部分の量を低減させるために、各渦巻状巻部分内の重なり合った層の数を増加させてもよく、一方でスプールの弦巻状巻部分のそれぞれが、コア2又は第1の複数の渦巻状巻部分110に巻かれた比較的少数の三次元基材10の層を含んでもよい。弦巻状巻部分内で巻かれた三次元基材10の比率を少なくすることで、三次元基材10の突起部をより良好に保存することができる。
スプール1が、第1の複数の渦巻状巻部分110、及び第1の複数の弦巻状巻部分120をのみを含む場合、第1の複数の渦巻状巻部分110の各渦巻状巻部分は、各弦巻状巻部分内の層の数と比較して、比較的大きい数の層を有する。しかしながら、渦巻状巻部分が1m以上などの直径に達する場合は、三次元基材10は、渦巻状巻部分の最上層から隣接する渦巻状巻部分まで、即ちコア2における次の隣接する位置までの比較的大きな距離をトラバースしなければならない。三次元基材10の位置変更をより良好に制御するために、渦巻状巻部分の最上層とコアとの間の高さは、巻きプロセスの速度を低下させることが必要となるように、比較的高くてもよい。さもなければ、弦巻状の運動に達する速度が比較的高いままであると、(弦巻状巻部分が開始する)渦巻状巻部分がコア2上で潰れる場合がある。
第2、第3、又はそれ以上の複数の渦巻状巻部分、及び第2、第3、又はそれ以上の複数の弦巻状巻部分を有することで、三次元基材10の十分な全長をスプール上に提供しながらも、各渦巻状巻部分内の層の数を減少させることができる。その結果、弦巻状巻部分内のコア2の長手方向軸線Lcに沿ってトラバースされる三次元基材10を得るために必要なプロセス工程が比較的高速で実施され得る。これは、プロセスの安定性及び信頼性を改善させ得る。
コア2の第1の横方向側縁部21又は第2の横方向側縁部22に隣接して配置された各複数の渦巻状巻部分の各渦巻状巻部分は、スプール1の各複数の渦巻状巻部分の他の渦巻状巻部分よりも多い数の層を有し得る。スプールの他の位置ではなく、コア2の第1の横方向側縁部21及び第2の横方向側縁部22に位置するか又はこれらに隣接した、比較的多い数の重なり合った層を有することは、コア2の横方向側縁部21、22でいくらかの安定性をもたらし得る。コア2の横方向側縁部21、22における改善した安定性は、転換されたスプールの輸送を容易にすることができる。
各渦巻状巻部分における三次元基材10の複数の層の層側縁部は、互いにほぼ整列していてよい。これは、更に、各渦巻状巻部分、ひいては最終スプール1の安定性をもたらすのに役立ち得る。
三次元基材
三次元基材10は、不織布ウェブ、フィルム、及びこれらの組み合わせからなる群から製造される。
三次元基材10は、不織布ウェブ、フィルム、及びこれらの組み合わせからなる群から製造される。
三次元基材10は1つ又は2つ以上の不織布ウェブによって形成される。三次元基材10は、1つ又は2つ以上の不織布ウェブ、及びフィルム又はセルロース材料などの1つ又は2つ以上の他の材料を含む積層体によって形成され得る。不織布ウェブとフィルムとを組み合わせることにより、積層体が形成される。
不織布ウェブは、カード不織布、スパンボンド不織布(「S」)、若しくはメルトブローン不織布(「M」)、又はこれらのいずれかの積層体であってよい。例えば、スパンメルトポリプロピレン不織布、特に積層体ウェブSMS、又はSMMS、又はSSMMS構造を有するものが好適である。好適な材料は、例えば米国特許第7,744,576号、米国特許出願公開第2011/0268932A1号、同第2011/0319848A1号、又は同第2011/0250413A1号に開示される。ポリエチレン(PE)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、とりわけポリプロピレン(PP)などの合成繊維から得られる不織布材を使用してもよい。
不織布ウェブはセルロース繊維から製造され得る。不織布ウェブは5gsm〜50gsm、又は5gsm〜15gsmの範囲の坪量を有してもよい。
あるいは、三次元基材10はフィルムから形成される。フィルムは、湿気透過性、液体透過性、又は液体不透過性の任意の既知の材料を含んでもよい。不透過性フィルムは、微多孔性又は有孔であることによって透過性にすることができる。
三次元基材10は、第1のz方向高さを有する複数の突起部を含んでもよい。各突起部は、三次元基材10の平面Pから外向きに突出して基部、及び平面Pから反対を向く遠位部分を形成する。突起部の遠位部分は、突起部の基部から離れた先端頂部を形成する遠位端部まで延在する。各突起部の基部は、円形の突起部の場合、各突起部12が三次元基材10の平面Pから外向きに突出を開始する円周である外周部として画定され得る。
三次元基材10は、三次元基材10の平面Pから外方向に延在する複数の突起部12を含む。三次元基材10の複数の突起部12は、三次元基材10の第1の表面上に三次元表面を形成し得る。複数の突起部の突起部は中空であってもよい。三次元基材10の第1の表面から見た場合、複数の突起部12は三次元基材10の平面Pから突出する。図6及び図7に示す通り、全ての突起部は、平面から同じ方向に突出する。
複数の突起部12は、三次元基材10の複数のランド領域11によって包囲され得る。
複数のランド領域11及び複数の突起部12に加えて、三次元基材10は、三次元基材10の第1の表面上に複数の陥没部13を含んでもよい。
図8及び図9に示すように、三次元基材10の第1の表面から見た場合、三次元基材10は、複数の陥没部13と交互になる複数の突起部12を含んでもよい。
三次元基材10は、複数のランド領域11、複数の陥没部13、及び複数の突起部12を含んでもよい。複数のランド領域11、複数の陥没部13、及び複数の突起部12は、共に三次元基材10の第1の表面15上に三次元表面を形成し得る。
図8及び図9に例示的に示す通り、三次元基材10の平面Pは連続的ランド領域を含み得る。
三次元基材10は、三次元基材10を三次元基材の第1の表面15から見た場合に以下の繰り返しグリッドパターンを有し得る。三次元基材10の各突起部12は、正方形の中心に配置され得、ここで正方形の各角部は更なる突起部12を含む。
三次元基材10が複数の陥没部13を更に含む場合、各陥没部13は正方形の各縁部の中心に実質的に配置され得る。複数のランド領域11は、続いて、複数の突起部12と複数の陥没部13との間の空間を包囲し得る。
突起部12は、三次元基材10の第1の表面15から見た場合は略半球形であってもよく、三次元基材10の反対側の第2の表面16から見た場合は中空のアーチ形であってもよい。
突起部12は、三次元基材10の長手方向軸線に概して垂直の方向で、陥没部13と交互になってよい。突起部12はまた、三次元基材10の長手方向軸線に概して平行な方向で、陥没部13と交互になってよい。
2つ以上の隣接する突起部12は、三次元基材10の長手方向軸線に概して垂直の方向に、又は長手方向軸線に概して平行な方向に、陥没部13及び1つ又は2つ以上のランド領域11によって互いに分離されてもよい。
2つ以上の隣接する陥没部13は、三次元基材10の長手方向軸線に概して垂直の方向に、又は長手方向軸線に概して平行な方向に、突起部12及び1つ又は2つ以上のランド領域11によって分離されてもよい。ランド領域11は、陥没部13及び突起部12を完全に包囲してもよい。ランド領域11は合わせて、上記で定義した繰り返しグリッドパターンに従って、概して連続的なグリッドを三次元基材10全体に形成してもよく、一方で突起部12及び陥没部13は、三次元基材10全体で個別の要素であってもよい。
複数の陥没部の各陥没部13は、開口部を含んでもよい。有利には、開口部は陥没部の底部に位置決めされてもよい。
三次元基材10の平面から外方向に延在する突起部12は、三次元基材10の合計面積の少なくとも20%、又は少なくとも30%、又は少なくとも40%を占めてもよい。
三次元基材10の平面から外方向に延在する突起部12は、三次元基材10の合計面積の70%以下、又は60%以下、又は50%以下を占めてもよい。
三次元基材10の突起部12は、500μm〜4000μm、又は300μm〜3000μm、又は500μm〜3000μm、又は800μm〜1400μm、又は1100μm〜1200μmのz方向高さを有してもよい。三次元基材10の突起部12のz方向高さは、本明細書で説明される突起部高さ試験法に従って測定される。
三次元基材10の陥没部13は、100μm〜3000μm、又は300μm〜2000μm、又は500μm〜1500μm、又は700μm〜1000μmのz方向高さを有してもよい。三次元基材10の陥没部のz方向高さは、本明細書で説明される陥没部高さ試験法に従って測定される。
三次元基材10又はその一部は、スプール1の任意の場所に700μm〜6000μm、又は750μm〜4000μm、又は1000μm〜2500μm、又は1750μm〜2300μmの全z方向高さを有してもよい。三次元基材10又はその一部の全z方向高さは、本明細書で説明される全基材高さ試験に従って測定される。
スプール1から取られた三次元基材10は、乾燥キャリパー試験法に従って、0.1kPaでの500μm〜4000μmの乾燥キャリパーを有してもよい。
本発明の三次元基材は、1つ又は2つ以上の色、染料、インク、印、模様、打出し模様、及び/又は図形を含んでもよい。色、染料、インク、印、模様、及び/又は図形は、三次元基材の審美的外観の補助となり得る。
本発明の三次元基材は、例えばトップシート、拭き取り用品(湿式又は乾式)、トイレットペーパー、又は任意の他の好適な製品などの使い捨て吸収性物品といった任意の好適な製品の一部又は全部として用いてもよい。
図10は、三次元基材10の長手方向軸線Lsに沿って実質的に平行な方向に整列した2つの隣接する突起部12A、12Bを示す図6の正面図の一部分である。
想像円17A、17Bが、各突起部12A、12Bの基部の外周部と交差することなく、可能な限り小さく、各突起部12A、12Bの基部の周囲に描かれてもよい(一方で、外周部の一部又は全部と一致してもよい)。例えば、想像円17A、17Bは、突起部12A、12Bの外周部と一致してもよい。各突起部12A、12Bの各想像円17A、17Bは、中心14A、14Bを含み得る。2つの隣接する突起部は、機械方向に実質的に平行な方向に整列されてもよい。機械方向は、三次元基材10の長手方向軸線Lsに実質的に平行であってもよい。
隣接する突起部12A、12Bそれぞれの想像円17A、17Bの中心14A、14Bの間の距離は長さLを有してもよい。隣接する突起部12A、12Bのうちの1つの円17A、17Bの直径は長さL1を有してもよい。隣接する突起部12A、12Bそれぞれの想像円17A、17Bの円周の間の最小距離は長さL2を有してもよい。L1:Lの比は、少なくとも0.3であってもよく、L2:Lの比は、0≦L2:L≦0.7、又は0≦L2:L≦0.5であってよい。
理論に束縛されるものではないが、2つの隣接する突起部12A、12Bが、少なくとも0.3であるL1:Lの比、及び0≦L2:L≦0.7となるようなL2:Lの比によって画定される場合、1つ又は2つ以上の渦巻状巻部分からの隣接する重なり合った層間の突起部12が入れ子状態になる可能性は増加するものと考えられる。実際に、突起部12が互いに十分に接近していると、入れ子状態を作るためにこれらをわずかに移動して再配置するために必要なエネルギーはより少なくなる。これらの比は、上記に示した三次元基材10に加えられる張力に対しても考慮され得る。
その結果、三次元基材10に加えられる張力、及び三次元基材10の複数の突起部12に対して選択されるパターン、即ち比L1:L、L2:Lもまた、共に一致して嵌合される突起部を得るための、三次元基材10の重なり合った層の突起部の再配列を促進し得る。
隣接する突起部12A、12Bそれぞれの想像円17A、17Bの中心14A、14Bの間の距離Lは、2mm〜15mm、又は3mm〜10mm、又は3mm〜5mmであってよい。長さL1は、2mm〜15mm、又は3mm〜10mm、又は3mm〜5mmであってよい。
対称性
図11は、弦巻状巻部分121によって接続される三次元基材10の2つの渦巻状巻部分111、112の正面図である。二次元形状で視覚的に理解しやすいスプールの図を提供するために、弦巻状巻部分の角度範囲及び位置は変形されている。
図11は、弦巻状巻部分121によって接続される三次元基材10の2つの渦巻状巻部分111、112の正面図である。二次元形状で視覚的に理解しやすいスプールの図を提供するために、弦巻状巻部分の角度範囲及び位置は変形されている。
各渦巻状巻部分は、コア2の長手方向軸線Lcに実質的に平行な長手方向軸線Lt、及び渦巻状巻部分の長手方向軸線に垂直な横断軸線Ttを有し得る。各弦巻状巻部分は、隣接する渦巻状巻部分の横断軸線Ttに対して0.3度〜60度、又は2度〜45度、又は5度〜40度、又は10度〜35度の角度αを形成し得る。
各弦巻状巻部分は、第1領域121A、第2領域121B、及び第3の領域121Cを含んでもよい。第1の領域121Aは、渦巻状巻部分111の最上層と重なり合ってよい。第2の領域121Bは、2つの隣接する渦巻状巻部分111と112との間の間隙を部分的に塞いでもよい。第3の領域121Cは、隣接する渦巻状巻部分112それぞれの最下層と重なり合ってもよい。
この場合、第2の領域121Bにおける三次元基材10の突起部12は、三次元基材10の弦巻状の運動のために入れ子化することができない。第1の領域121A及び第3の領域121Cにおける三次元基材10の突起部12に関して、わずかに、部分的に、又は完全に潰れた突起部が観察される。
わずかに、部分的に、又は完全に潰れた突起部は、弦巻状巻部分121の第1の領域121A及び第3の領域121Cの突起部12は、渦巻状巻部分の隣接する重なり合った層の突起部よりも低い程度で入れ子になるという事実に起因するものである。これは、各隣接する渦巻状巻部分111、112に対する、弦巻状巻部分121の弦巻状の配向によるものである。各渦巻状巻部分は、弦巻状巻部分よりも2〜4倍少ない潰れた突起部を含む。
パターンは、弦巻状巻部分121の第1の領域121A及び第3の領域121Cにおける三次元基材10の突起部12の入れ子化を改善するために提供される。
三次元基材10の複数の突起部12は、繰り返しパターンを形成し得る。繰り返しパターンは、準対称性によって特徴付けられ得る。
準対称性は、規則的であるが周期的でないパターンによって画定される。準対称性パターンは、三次元基材10の全ての平面Pを連続的に満たし得るが、これは並進対称が欠如しており、これは、変化したパターンのコピーがそのオリジナルと厳密には一致しないことを意味する。三次元基材10のこうした準対称性パターンの例は、図12に例示的に示すいわゆるペンローズ・タイルであり得る。この場合、三次元基材10の突起部12は、ペンローズ・タイル式パターン、又は任意の他の所望される準対称性パターンを形成するように組織され得る。
準対称性繰り返しパターンを用いると、弦巻状巻部分の第1の領域121A及び第3の領域121C内に、隣接した渦巻状巻部分の最上層及び最下層それぞれと入れ子化することのできるゾーンができる。
あるいは、繰り返しパターンは、90度未満、0.3度〜45度、2度〜40度、又は10度〜35度の角度に基づいて回転対称性でその対称性を保持するその能力によって特徴付けされ得る。その結果、弦巻状巻部分の第1及び第3の領域内における三次元基材10の突起部12は、隣接した渦巻状巻部分の最上層及び最下層それぞれと入れ子化することができる。
換言すると、繰り返しパターンは、弦巻状巻部分が、隣接する渦巻状巻部分の横断軸線Ttに対する角度αを形成すると、繰り返しパターンは、同じ角度αによる回転対称性に基づいて保存される、その対称性を有し得るように選択され得る。角度αは、90度未満、好ましくは0.3度〜60度、又は2度〜45度、又は5度〜40度、又は10度〜35度であってよい。
上述した通り、三次元基材10は、複数の突起部12、及び複数のランド領域11を含んでもよく、ここでランド領域11は突起部12を包囲する。
三次元基材10の複数の突起部12は、多角形、好ましくは凸正多角形からなる繰り返し単位を形成してよい。多角形は、n個の辺、n個の角部、及び中心を有するものとして画定され得る。複数の突起部の各突起部12は、多角形の各角部に位置決めされてよい。各弦巻状巻部分121は、隣接する渦巻状巻部分111、112の横断軸線Ttに対して角度α=360/nを形成し、その結果、各弦巻状巻部分121における三次元基材10の突起部12が、弦巻状巻部分121に隣接する各渦巻状巻部分111、112内に包含される三次元基材10の隣接する重なり合った層の突起部12と少なくとも部分的に入れ子状態になり得る。n個の辺又はn個の角部の数nは、6超であってもよく、又は8超であってもよい。n個の辺又はn個の角部の数nは、最大で40、又は最大で70、又は最大で120、又は最大で180であってよい。
上述した通り、三次元基材10は複数の陥没部13を含んでもよい。三次元基材10の複数の突起部12及び/又は複数の陥没部13は、多角形、好ましくは凸正多角形からなる繰り返し単位を形成してよい。多角形は、n個の辺、n個の角部、及び中心を有するものとして画定され得る。複数の陥没部の各陥没部13又は複数の突起部の各突起部12のいずれかが多角形の各角部に配置されてよく、一方で複数の突起部の突起部12又は複数の陥没部の陥没部13は多角形の中心にそれぞれ配置されてよい。各弦巻状巻部分121は、隣接する渦巻状巻部分111、112の横断軸線Ttに対して角度α=360/nを形成し、その結果、各弦巻状巻部分121における三次元基材10の突起部12が、弦巻状巻部分121に隣接する各渦巻状巻部分111、112内に包含される三次元基材10の隣接する重なり合った層の突起部12と少なくとも部分的に入れ子状態になり得る。
n個の辺又はn個の角部の数nは、6超であってもよく、又は8超であってもよい。n個の辺又はn個の角部の数nは、40未満であってもよく、又は30未満であってもよい。
また、各弦巻状巻部分121における三次元基材10の陥没部13は、弦巻状巻部分121に隣接する各渦巻状巻部分111、112内に包含される三次元基材10の隣接する重なり合った層の陥没部13と少なくとも部分的に一致し得る。
各渦巻状巻部分111の層における三次元基材10の陥没部13は、各渦巻状巻部分111内に包含される三次元基材10の隣接する重なり合った層の陥没部13と少なくとも部分的に一致し得る。
角度αが0.3度〜60度である場合、三次元基材10の複数の突起部12及び/又は複数の陥没部13は、六角形(n=60)、八角形(n=8)、九角形(n=9)、十角形(n=10)、十二角形(n=12)、又は二十角形(n=20)などの多角形を含む繰り返し単位を形成し得る。
図13は、三次元基材が、6つの面、6つの角部を有し、かつ中心を有する六角形を備えた繰り返し単位を有し、複数の陥没部の各陥没部が六角形の各角部に配置され、一方で複数の突起部のうちの一突起部が六角形の中心にそれぞれ配置された、弦巻状の巻線状部(helically wound)によって接続される三次元基材の2つの渦巻状に巻かれたレーンの正面図である。
図13では、各弦巻状巻部分121は、隣接する渦巻状巻部分111、112の横断軸線Ttに対して角度α=360/6=60度を形成し、その結果、各弦巻状巻部分121における三次元基材10の突起部12が、弦巻状巻部分121に隣接する各渦巻状巻部分111、112内に包含される三次元基材10の隣接する重なり合った層の突起部12と少なくとも部分的に入れ子状態になり得る。
方法
三次元基材10をコア2に巻いてスプール1を形成する方法100が提供される。三次元基材10は、平面Pを有し、かつ三次元基材10の平面Pから外方向に延在する複数の突起部12を含む。三次元基材10は、不織布ウェブ、フィルム、及びこれらの組み合わせからなる群から製造される。コア2は、長手方向軸線Lc、及び長手方向軸線Lcに沿った長さを有する。コア2は、第1の横方向側縁部21及び第2の横方向側縁部22を含む。
三次元基材10をコア2に巻いてスプール1を形成する方法100が提供される。三次元基材10は、平面Pを有し、かつ三次元基材10の平面Pから外方向に延在する複数の突起部12を含む。三次元基材10は、不織布ウェブ、フィルム、及びこれらの組み合わせからなる群から製造される。コア2は、長手方向軸線Lc、及び長手方向軸線Lcに沿った長さを有する。コア2は、第1の横方向側縁部21及び第2の横方向側縁部22を含む。
方法100は、三次元基材10の端部をコア2上に位置決めすることによって、第1の複数の渦巻状巻部分110及び第1の複数の弦巻状巻部分120を形成することを含む。三次元基材10はコア2に渦巻状に巻かれて、第1の複数の渦巻状巻部分110の各渦巻状巻部分111、112、113、114、115を形成する。第1の複数の渦巻状巻部分110の渦巻状巻部分111、112、113、114、115は、コア2の長手方向軸線Lcに沿って、コア2の第1の横方向側縁部21とコア2の第2の横方向側縁部22との間で互いに隣接して位置決めされる。
三次元基材10は、コア2の長手方向軸線Lcに沿ってコア2に弦巻状に巻かれて、第1の複数の弦巻状巻部分120の各弦巻状巻部分121、122、123、124を形成する。第1の複数の弦巻状巻部分120の各弦巻状巻部分121、122、123、124は、第1の複数の渦巻状巻部分110のうちの2つの隣接する渦巻状巻部分の間に延在する。
第1の複数の渦巻状巻部分110の各渦巻状巻部分111、112、113、114、115における三次元基材10は、コア2に繰り返し渦巻状に巻かれて、互いに重なり合う複数の層を形成する。
各渦巻状巻部分において、各層の三次元基材10の突起部の大部分は、渦巻状巻部分の隣接する重なり合った層の三次元基材10の突起部の大部分と少なくとも部分的に入れ子状態になる。
三次元基材10を巻く方法100は、三次元基材10を第1の複数の渦巻状巻部分110に渦巻状に巻いて、第2の複数の渦巻状巻部分210の各渦巻状巻部分211、212、213、214を形成することにより、第2の複数の渦巻状巻部分210、及び第2の複数の弦巻状巻部分220を形成することを含み得る。第2の複数の渦巻状巻部分210の渦巻状巻部分211、212、213、214は、コア2の長手方向軸線Lcに沿ってコア2の第2の横方向側縁部22とコア2の第1の横方向側縁部21との間で互いに隣接して位置決めされ得る。
第2の複数の渦巻状巻部分210の各渦巻状巻部分211、212、213、214において、三次元基材10は、コア2の長手方向軸線Lcに沿って、第1の複数の渦巻状巻部分110の反対方向で、即ち、コア2の第2の横方向側縁部22からコア2の第1の横方向側縁部21まで、コア2に繰り返し渦巻状に巻かれてもよい。
三次元基材10を巻く方法100は、三次元基材10を第1の複数の渦巻状巻部分110に弦巻状に巻いて、第2の複数の弦巻状巻部分220の各弦巻状巻部分221、222、223、224を形成することを含み得る。
第2の複数の弦巻状巻部分220の第1の弦巻状巻部分224は、第1の複数の渦巻状巻部分110の最後の渦巻状巻部分115と第2の複数の渦巻状巻部分220の最初の渦巻状巻部分214との間に延在する。第2の複数の弦巻状巻部分220の他の弦巻状巻部分221、222、223は、第2の複数の渦巻状巻部分210のうちの2つの隣接する渦巻状巻部分の間に延在する。
図5に例示的に示される通り、スプール1は、第3の複数の渦巻状巻部分310、及び第3の複数の弦巻状巻部分320を含み得る。第3の複数の弦巻状巻部分320は、第2の複数の弦巻状巻部分320と同じ方法で形成することができ、第1の複数の弦巻状巻部分120と同じ配向を有し得る。
方法100によれば、3を超える複数の渦巻状巻部分及び弦巻状巻部分が形成され得る。
試験方法
試験前に、約23℃±2℃及び約50%±2%の相対湿度で、全ての試料を約2時間調整する。
試験前に、約23℃±2℃及び約50%±2%の相対湿度で、全ての試料を約2時間調整する。
MD引張特性を、試料幅50mm、ゲージ長100mm、伸張速度100mm/分で、WSP110.4(09)引張法を用いた方法によって測定する。
0.1kPaでの乾燥キャリパー測定試験法
本方法の目的は、所定の圧力下でスプール1から取られた三次元基材10の乾燥キャリパーを測定するための手順を提供することである。試験は、直径50mmの円形試料台を有し、台の重量が20.0gであるWolf−Messtechnik GmbH(Am St.Niclas Schacht 13,Freiberg,Germany)から入手可能なType DM 2000などの従来のカリパスマイクロメータを用いて実施可能であり、圧力を0.1kPaに調節するのに追加の重りを必要としない。
本方法の目的は、所定の圧力下でスプール1から取られた三次元基材10の乾燥キャリパーを測定するための手順を提供することである。試験は、直径50mmの円形試料台を有し、台の重量が20.0gであるWolf−Messtechnik GmbH(Am St.Niclas Schacht 13,Freiberg,Germany)から入手可能なType DM 2000などの従来のカリパスマイクロメータを用いて実施可能であり、圧力を0.1kPaに調節するのに追加の重りを必要としない。
三次元基材10の乾燥キャリパー測定は、三次元基材10のキャリパーを得るためにスプール1(下記を参照)から取られた三次元基材10の単一層を中心とした10cm×10cmの3つの正方形の試料上で実施される。
試料の調製
1.試験の前に、試験試料を少なくとも2時間の間、23℃(±2℃)及び50%(±2%)相対湿度に平衡化する。
1.試験の前に、試験試料を少なくとも2時間の間、23℃(±2℃)及び50%(±2%)相対湿度に平衡化する。
スプール1から取られた三次元基材10の単一層を中心としたそれぞれ10cm×10cmの各複製の試料を3つ、以下のように準備した。第1の複製はコアに近いスプールから取ってもよい。第2の複製はスプールの中央に近い位置で取ってもよい(即ち、コアと、コアから離れた(スプールの外側部)遠位部分との間)。第3の複製は、コアから離れた遠位部分である、スプールの外側部に近い位置で取ってもよい。
2.材料を、試料に接触するのに用いられるアンビルよりも大きな寸法で切断する。
乾燥キャリパーの基本プロトコル
2.指定のアンビル及び重りを備えるマイクロメータを用意する。
3.各試料部を分析する前に製造者によって説明される通りに厚さゲージをゼロにする。
4.マイクロメータを使用する前に、押さえ及びアンビルの表面が清浄であること、計器の較正が行われていること、及び計器が顕著な振動のない硬い水平面に載せられていることを確認する。
5.試料を、着用者面を試料接触台に向けて、キャリパーゲージの下に位置決めする。
6.試料接触台は、試料の表面と接触するように、徐々に下げる。
7.合計で0.1kPaの圧力を加える。
8.キャリパーの測定値は、台が試料と接触するようになってから2秒後に読み取る。
2.指定のアンビル及び重りを備えるマイクロメータを用意する。
3.各試料部を分析する前に製造者によって説明される通りに厚さゲージをゼロにする。
4.マイクロメータを使用する前に、押さえ及びアンビルの表面が清浄であること、計器の較正が行われていること、及び計器が顕著な振動のない硬い水平面に載せられていることを確認する。
5.試料を、着用者面を試料接触台に向けて、キャリパーゲージの下に位置決めする。
6.試料接触台は、試料の表面と接触するように、徐々に下げる。
7.合計で0.1kPaの圧力を加える。
8.キャリパーの測定値は、台が試料と接触するようになってから2秒後に読み取る。
乾燥キャリパーは3つの複製の平均であり、0.01mm単位に四捨五入してミリメートル単位で報告する。
高さ試験
基材突起部高さ及び全基材高さを、GFMesstechnik GmbH(Teltow/Berlin,Germany)から市販されるGFM MikroCAD Premium計器を用いて測定する。
基材突起部高さ及び全基材高さを、GFMesstechnik GmbH(Teltow/Berlin,Germany)から市販されるGFM MikroCAD Premium計器を用いて測定する。
GFM MikroCAD Premium計器は、以下の主なコンポーネントを含む。
a)直接デジタル制御マイクロミラーを備えるDLPプロジェクタ;
b)少なくとも1600×1200ピクセルの解像度を有するCCDカメラ;
c)少なくとも40×30mmの測定面積に対応した投影光学系;
d)少なくとも40×30mmの測定面積に対応した記録光学系;
e)小さな硬石プレートに基づく三脚台;
f)青色LED光源;
g)ODSCADソフトウェア(バージョン6.2)が稼働する、測定、制御、及び評価用コンピュータ;及び
h)販売元から入手可能な水平(x−y)及び垂直(z)較正用の較正プレート。
a)直接デジタル制御マイクロミラーを備えるDLPプロジェクタ;
b)少なくとも1600×1200ピクセルの解像度を有するCCDカメラ;
c)少なくとも40×30mmの測定面積に対応した投影光学系;
d)少なくとも40×30mmの測定面積に対応した記録光学系;
e)小さな硬石プレートに基づく三脚台;
f)青色LED光源;
g)ODSCADソフトウェア(バージョン6.2)が稼働する、測定、制御、及び評価用コンピュータ;及び
h)販売元から入手可能な水平(x−y)及び垂直(z)較正用の較正プレート。
GFM MikroCAD Premiumシステムは、デジタルマイクロミラーパターン縞投影技術を用いて試料の表面高さを測定する。解析の結果は、x−y平面内の変位に対する表面高さ(z方向つまりz軸)のマップである。システムは、40×30mmの視野を有し、x−yピクセル解像度はおよそ63マイクロメートルであり、高さ解像度はおよそ4μmである。全ての試験は、約23±2℃及び約50±2%の相対湿度に維持された調湿室内で行われる。
鋼製フレーム(80mm×70mm四方、厚さ6mm、開口部60mm×40mm四方)を用いて試験体を載せる。
まずスプールから三次元基材を取り、23±1℃、50±2%相対湿度で2時間平衡化する。試験体を得るために、突起部を上向きにして三次元基材を作業台の上に置く。スプールからの5つの三次元基材試料から得た5つの複製を分析のために準備する。
製造者の仕様書に従って、供給メーカーから入手可能な、横方向(x−y軸)及び垂直方向(z軸)用の較正プレートを用いて計器を較正する。
鋼製プレート及び試験体を、着用者に面する表面をカメラに向けてテーブル上のカメラの真下に置く。試験体の表面だけが画像内で見られるように、試験体の中心をカメラの視界内に合わせる。試験体を、しわを最小限にして平らに置く。
計器製造者の推奨する測定手順に従って、試験体の高さの画像(z方向)を収集する。以下の操作パラメータを有する技術的表面/標準測定プログラムを選択する:3フレームディレイを用いた高速録画の使用。二相シフト(Dual phase shifts)を、1)ピクチャー数12を有する16ピクセルストライプ幅、及び2)ピクチャー数8を有する32ピクセルストライプ幅と共に用いる。ピクセル2で開始し、ピクセル512で終了するフルグレイコード。測定プログラムを選択した後、測定システムの焦点合わせ及び輝度調整の実施に関して、引き続き計器製造者の推奨手順に従う。3D測定を実施した後で、高さ画像及びカメラ画像ファイルを保存する。
高さ画像を、クリップボードを介してソフトウェアの分析部分に取り込む。続いて、各画像に対して以下のフィルタリング手順を実施する:1)不正な点の除去、2)頂部(小さな局部的上昇)の除去、3)n=5のランクを有し、材料部分から頂部の30%及び谷部の30%を排除した、5サイクルの、材料部分の多項式フィルタリング。
基材上の突起部、陥没部、及び平面を同定する。
突起部高さ試験
1.2つの隣接する突起部の間に位置決めされたランド領域を通る線で、2つの隣接する突起部の先端頂部を結ぶ線を描く(図14及び図15を参照)。
2.描いた線に沿って、高さの画像の断面画像を生成する。断面線に沿って、突起部の先端頂部と隣接するランド領域の谷部との間の垂直高さ(z方向)の差を測定する。高さを0.1μm単位で記録する(図16を参照)。
3.10の異なる突起部に対して測定を繰り返す。10の高さ測定値を平均し、この平均値を0.1μm単位で報告する。これが突起部高さである。
1.2つの隣接する突起部の間に位置決めされたランド領域を通る線で、2つの隣接する突起部の先端頂部を結ぶ線を描く(図14及び図15を参照)。
2.描いた線に沿って、高さの画像の断面画像を生成する。断面線に沿って、突起部の先端頂部と隣接するランド領域の谷部との間の垂直高さ(z方向)の差を測定する。高さを0.1μm単位で記録する(図16を参照)。
3.10の異なる突起部に対して測定を繰り返す。10の高さ測定値を平均し、この平均値を0.1μm単位で報告する。これが突起部高さである。
全基材高さ試験
1.各突起部の間及び陥没部内に位置決めされた陥没部の中心を通る線で、2つの隣接する突起部の先端頂部を結ぶ線を描く(図17及び図18を参照)。
2.描いた線に沿って、高さの画像の断面画像を生成する。断面線に沿って、突起部の先端頂部と隣接する陥没部の底部との間の垂直高さの差を測定する。高さを0.1μm単位で記録する(図19を参照)。
3.10の異なる突起部に対し、陥没部の底部に対する突起部の先端頂部の高さの測定を繰り返す。全体で10の測定値を平均し、この平均値を0.1μm単位で報告する。これが全基材高さである。
1.各突起部の間及び陥没部内に位置決めされた陥没部の中心を通る線で、2つの隣接する突起部の先端頂部を結ぶ線を描く(図17及び図18を参照)。
2.描いた線に沿って、高さの画像の断面画像を生成する。断面線に沿って、突起部の先端頂部と隣接する陥没部の底部との間の垂直高さの差を測定する。高さを0.1μm単位で記録する(図19を参照)。
3.10の異なる突起部に対し、陥没部の底部に対する突起部の先端頂部の高さの測定を繰り返す。全体で10の測定値を平均し、この平均値を0.1μm単位で報告する。これが全基材高さである。
陥没部高さ試験
1.各陥没部の間に位置決めされたランド領域を通る線で、2つの隣接する陥没部の底部を結ぶ線を描く(図20及び図21を参照)。
2.描いた線に沿って、高さの画像の断面画像を生成する。断面線に沿って、陥没部の底部と隣接するランド領域の谷部との間の垂直高さ(z方向)の差を測定する。高さを0.1μm単位で記録する(図22を参照)。
3.10の異なる陥没部に対して測定を繰り返す。10の測定値を平均し、この平均値を0.1μm単位で報告する。これが突起部高さである。
1.各陥没部の間に位置決めされたランド領域を通る線で、2つの隣接する陥没部の底部を結ぶ線を描く(図20及び図21を参照)。
2.描いた線に沿って、高さの画像の断面画像を生成する。断面線に沿って、陥没部の底部と隣接するランド領域の谷部との間の垂直高さ(z方向)の差を測定する。高さを0.1μm単位で記録する(図22を参照)。
3.10の異なる陥没部に対して測定を繰り返す。10の測定値を平均し、この平均値を0.1μm単位で報告する。これが突起部高さである。
このパターン構成で、上述したz方向高さのうちの1つの測定ができない場合は、等式:全基材高さ=突起部高さ+陥没部高さ、によって計算してもよい。
三次元基材が複数の突起部及び陥没部のみを含む、ランド領域又は平面Pを一切含まない場合は、0.1kPaにおける上記の乾燥キャリパー測定試験法が適用される。
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」として開示される寸法は、「約40mm」を意味するものとする。
あらゆる相互参照又は関連する特許又は出願を含む、本明細書に引用される全ての文献は、明確に除外ないしは別の形で限定されない限り、参照によりその全容を本明細書に援用するものとする。いかなる文献の引用も、本明細書中で開示又は特許請求される任意の発明に対する先行技術であるとはみなされず、あるいはそれを単独で又は他の任意の参考文献(単数又は複数)と組み合わせた時に、そのような任意の発明を教示、示唆、又は開示するとはみなされない。更に、本文書における用語の任意の意味又は定義が、参照により組み込まれた文書内の同じ用語の意味又は定義と矛盾する場合、本文書におけるその用語に与えられた意味又は定義が適用されるものとする。
本発明の特定の実施形態を例示及び説明してきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱せずに、他の様々な変更及び修正を行うことができることは当業者には明白であろう。したがって、本発明の範囲内に含まれるそのような全ての変更及び修正は、添付の特許請求の範囲にて網羅することを意図したものである。
Claims (20)
- 三次元基材(10)及びコア(2)を含むスプール(1)であって、
前記三次元基材(10)は平面(P)を有し、かつ前記三次元基材(10)の前記平面から外方向に延在する複数の突起部(12)を含み、
前記三次元基材(10)は、不織布ウェブ、フィルム、及びこれらの組み合わせからなる群から製造され、
前記コア(2)は、長手方向軸線(Lc)、及び前記長手方向軸線(Lc)に沿った長さを有し、
前記コア(2)は第1の横方向側縁部(21)及び第2の横方向側縁部(22)を含み、
前記スプール(1)は第1の複数の渦巻状巻部分(110)、及び第1の複数の弦巻状巻部分(120)を含み、
前記三次元基材(10)は前記コア(2)に渦巻状に巻かれて、前記第1の複数の渦巻状巻部分(110)の各渦巻状巻部分(111、112、113、114、115)を形成し、
前記第1の複数の渦巻状巻部分(110)の前記渦巻状巻部分(111、112、113、114、115)は、前記コア(2)の前記長手方向軸線(Lc)に沿って前記コア(2)の前記第1の横方向側縁部(21)と前記コア(2)の前記第2の横方向側縁部(22)との間で互いに隣接して位置決めされ、
前記三次元基材(10)は、前記コア(2)の前記長手方向軸線(Lc)に沿って前記コア(2)に弦巻状に巻かれて、前記第1の複数の弦巻状巻部分(120)の各弦巻状巻部分(121、122、123、124)を形成し、
前記第1の複数の弦巻状巻部分(120)の各弦巻状巻部分(121、122、123、124)は、前記第1の複数の渦巻状巻部分(110)のうちの2つの隣接する渦巻状巻部分の間に延在し、
前記第1の複数の渦巻状巻部分(110)の各渦巻状巻部分(111、112、113、114、115)の前記三次元基材(10)は、前記コア(2)に繰り返し渦巻状に巻かれて、互いに重なり合う複数の層を形成し、
各渦巻状巻部分(111、112、113、114、115)において、前記層のうちの少なくともいくつかにおける前記三次元基材(10)の前記突起部(12)の大部分は、前記渦巻状巻部分の隣接する重なり合った層の前記三次元基材(10)の前記突起部(12)の大部分と少なくとも部分的に入れ子状態にある、スプール(1)。 - 前記スプール(1)は前記第1の複数の渦巻状巻部分(110)、及び前記第1の複数の弦巻状巻部分(120)のみを含み、各渦巻状巻部分(111、112、113、114、115)は0.5m〜2.0mの直径を有する、請求項1に記載のスプール(1)。
- 前記スプール(1)は第2の複数の渦巻状巻部分(210)、及び第2の複数の弦巻状巻部分(220)を含み、
前記三次元基材(10)は前記第1の複数の渦巻状巻部分(110)に渦巻状に巻かれて前記第2の複数の渦巻状巻部分(210)の各渦巻状巻部分(211、212、213、214)を形成し、前記第2の複数の渦巻状巻部分(210)の前記渦巻状巻部分(211、212、213、214)は、前記コア(2)の前記長手方向軸線(Lc)に沿って前記コア(2)の前記第2の横方向側縁部(22)と前記コア(2)の前記第1の横方向側縁部(21)との間で互いに隣接して位置決めされ、
前記第2の複数の渦巻状巻部分(210)の各渦巻状巻部分(211、212、213、214)における前記三次元基材(10)は、前記コア(2)の前記長手方向軸線(Lc)に沿って、前記第1の複数の渦巻状巻部分(110)の反対方向で、前記コア(2)に繰り返し渦巻状に巻かれ、
前記三次元基材(10)は前記第1の複数の渦巻状巻部分(110)に弦巻状に巻かれて前記第2の複数の弦巻状巻部分(220)の各弦巻状巻部分(221、222、223、224)を形成し、
前記第2の複数の弦巻状巻部分(220)のうちの最初の弦巻状巻部分(224)は、前記第1の複数の渦巻状巻部分(110)の最後の渦巻状巻部分(115)と前記第2の複数の渦巻状巻部分(210)の最初の渦巻状巻部分(214)との間に延在し、
前記第2の複数の弦巻状巻部分(220)の他の弦巻状巻部分(221、222、223)は、前記第2の複数の渦巻状巻部分(210)のうちの2つの隣接する渦巻状巻部分の間に延在する、請求項1に記載のスプール(1)。 - 前記第1の複数の渦巻状巻部分(110)のうちの渦巻状巻部分(115)の最上層(1156)の前記三次元基材(10)の前記突起部(12)の大部分は、前記第1の複数の渦巻状巻部分(110)の前記渦巻状巻部分(115)それぞれの上に巻かれた別の複数の渦巻状巻部分(310)の真上にある渦巻状巻部分(315)の最下層(3151)の前記三次元基材(10)の前記突起部(12)の大部分と少なくとも部分的に入れ子状態にある、請求項3に記載のスプール(1)。
- 各複数の渦巻状巻部分のうちの、前記コア(2)の前記第1の横方向側縁部(21)又は第2の横方向側縁部(22)に隣接して配置された各渦巻状巻部分は、前記スプール(1)の各複数の渦巻状巻部分の他の渦巻状巻部分よりも多い数の層を有する、請求項3又は4に記載のスプール(10)
- 前記スプール(1)の前記弦巻状巻部分のそれぞれが、前記コア(2)又は前記第1の複数の渦巻状巻部分(110)に巻かれた0.25〜5層の前記三次元基材(10)を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載のスプール(1)。
- 各渦巻状巻部分における前記三次元基材(10)の前記複数の層の前記層の側縁部は互いにほぼ整列する、請求項1〜6のいずれか一項に記載のスプール(1)。
- 各複数の渦巻状巻部分は、3〜30の渦巻状巻部分を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載のスプール(1)。
- 前記三次元基材(10)の前記平面(P)から外方向に延在する前記突起部(12)は、前記三次元基材(10)の合計面積の30%〜70%を占める、請求項1〜8のいずれか一項に記載のスプール(1)。
- 前記三次元基材(10)は長手方向軸線(Ls)を含み、
各突起部(12A、12B)は基部を含み、
各突起部(12A、12B)の前記基部は、各突起部(12A、12B)が前記平面(P)から外向きに突出を開始する円周を含み、
可能な限りに小さい想像円(13A、13B)が、各突起部(12A、12B)の前記基部の前記円周と交差することなく、各突起部の前記基部の周囲に描かれ、
各突起部(12A、12B)の各想像円(17A、17B)は中心(14A、14B)を含み、
2つの隣接する突起部(12A、12B)は機械方向に実質的に平行な方向で整列し、
前記隣接する突起部(12A、12B)それぞれの前記想像円(17A、17B)の前記中心(14A、14B)の間の距離が長さ(L)を有し、
前記隣接する突起部(12A、12B)のうちの1つの前記円(17A、17B)の直径は長さ(L1)を有し、
前記隣接する突起部(12A、12B)それぞれの前記想像円(17A、17B)の前記円周の間の最小距離が長さ(L2)を有し、
その結果、L1:Lの比が、少なくとも0.3であり、0≦L2:L≦0.7の比である、請求項1〜9のいずれか一項に記載のスプール(1)。 - 前記隣接する突起部(12a、12b)それぞれの前記想像円(17A、17B)の前記中心間の前記距離(L)は、2mm〜15mmである、請求項10に記載のスプール(1)。
- 前記長さ(L1)は2mm〜15mmである、請求項10又は11に記載のスプール(1)。
- 前記三次元基材(10)の前記突起部(12)は、突起部高さ試験に従って500μm〜4000μmのz方向高さを有する、請求項1〜12のいずれか一項に記載のスプール(1)。
- 各渦巻状巻部分(111)は、前記コア(2)の前記長手方向軸線(Lc)に実質的に平行な長手方向軸線(Lt)と、前記渦巻状巻部分(111)の前記長手方向軸線(Lt)に垂直な横断軸線(Tt)と、を有し、各弦巻状巻部分(121)は、隣接する渦巻状巻部分(111)の前記横断軸線(Tt)に対して0.3度〜60度の角度を形成する、請求項1〜13のいずれか一項に記載のスプール(1)。
- 前記三次元基材(10)の前記複数の突起部(12)が繰り返しパターンを形成し、前記繰り返しパターンは90度未満の角度(α)に基づく準対称性又は回転対称性によって特徴付けられ、その結果、各弦巻状巻部分(121)における前記三次元基材(10)の前記突起部(12)が、前記弦巻状巻部分(121)に隣接する各渦巻状巻部分(111、112)内に包含される前記三次元基材(10)の隣接する重なり合った層の前記突起部(12)と少なくとも部分的に入れ子状態にある、請求項1〜14のいずれか一項に記載のスプール(1)。
- 前記三次元基材(10)は複数の陥没部(13)を含み、前記複数の突起部(12)の各突起部(12)は前記複数の陥没部(13)のうちの少なくとも1つの陥没部(13)と隣接し、前記三次元基材(10)の前記複数の突起部(12)及び前記複数の陥没部(13)は、n個の辺、n個の角部を有し、中心を有する多角形、好ましくは凸正多角形を含む繰り返し単位を形成し、前記複数の陥没部(13)の各陥没部(13)又は前記複数の突起部(21)の各突起部(12)のいずれかが前記多角形の各角部に配置され、一方で前記複数の突起部(12)の突起部(12)又は前記複数の陥没部(13)の陥没部(13)は前記多角形の前記中心にそれぞれ配置され、
各弦巻状巻部分(121)は、隣接する渦巻状巻部分(111)の前記横断軸線(Tt)に対して角度(α)=360/nを形成し、その結果、各弦巻状巻部分(121)の前記三次元基材(110)の前記突起部(12)が、前記弦巻状巻部分(121)に隣接する各渦巻状巻部分(111、112)内に包含される前記三次元基材(10)の隣接する重なり合った層の前記突起部(12)と少なくとも部分的に入れ子状態にあり、
式中、n≧6である、請求項14に記載のスプール(1)。 - 前記三次元基材(10)は複数のランド領域(11)を含み、前記ランド領域(11)は前記複数の突起部(12)及び前記複数の陥没部(13)を包囲し、各渦巻状巻部分の各層の前記三次元基材(10)の前記突起部(12)の大部分は、前記同じ渦巻状巻部分及び/又は隣接する渦巻状巻部分の隣接する重なり合った層の前記三次元基材(10)の前記突起部(12)の大部分と入れ子状態にあり、各層の前記三次元基材(10)の前記陥没部(13)の大部分は、前記同じ渦巻状巻部分及び/又は隣接する渦巻状巻部分の隣接する重なり合った層の前記三次元基材(10)の前記陥没部(13)の大部分と入れ子状態にある、請求項16に記載のスプール(1)。
- 前記複数の陥没部(13)の前記陥没部(13)は、陥没部高さ試験に従って200μm〜2000μmの範囲のz方向高さを有し、前記三次元基材(10)は、前記スプールの任意の場所に、全基材高さ試験に従って700μm〜6000μmの範囲の全z方向高さを有する、請求項16又は17に記載のスプール(1)。
- スプール(1)を形成するために三次元基材(10)をコア(2)に巻く方法(100)であって、前記三次元基材(10)は平面(P)を有し、かつ前記三次元基材(10)の前記平面(P)から外方向に延在する複数の突起部(12)を含み、
前記三次元基材(10)は、不織布ウェブ、フィルム、及びこれらの組み合わせからなる群から製造され、
前記コア(2)は、長手方向軸線(Lc)、及び前記長手方向軸線(Lc)に沿った長さを有し、
前記コア(2)は第1の横方向側縁部(21)及び第2の横方向側縁部(22)を含み、
前記方法(100)は、
(a)第1の複数の渦巻状巻部分(110)、及び第1の複数の弦巻状巻部分(120)を、
i)前記三次元基材(10)の端部を前記コア(2)上に位置決めして、
前記三次元基材(10)を前記コア(2)に渦巻状に巻いて、前記第1の複数の渦巻状巻部分(110)の各渦巻状巻部分(111、112、113、114、115)を形成する工程であって、前記第1の複数の渦巻状巻部分(110)の前記渦巻状巻部分(111、112、113、114、115)は、前記コア(2)の前記長手方向軸線(Lc)に沿って前記コア(2)の前記第1の横方向側縁部(21)と前記コア(2)の前記第2の横方向側縁部(22)との間で互いに隣接して位置決めされる、工程と、
ii)前記三次元基材(10)を、前記コア(2)の前記長手方向軸線(Lc)に沿って前記コア(2)に弦巻状に巻いて、前記第1の複数の弦巻状巻部分(120)の各弦巻状巻部分(121、122、123、124)を形成する工程であって、前記第1の複数の弦巻状巻部分(120)の各弦巻状巻部分(121、122、123、124)は、前記第1の複数の渦巻状巻部分(110)のうちの2つの隣接する渦巻状巻部分の間に延在する、工程と、
によって形成する工程を含み、
前記第1の複数の渦巻状巻部分(110)の各渦巻状巻部分(111、112、113、114、115)における前記三次元基材(10)は、前記コア(2)に繰り返し渦巻状に巻かれて、互いに重なり合う複数の層を形成し、
各渦巻状巻部分(111、112、113、114、115)において、各層の前記三次元基材(10)の前記突起部(12)の大部分は、前記渦巻状巻部分の隣接する重なり合った層の前記三次元基材(10)の前記突起部(12)の大部分と少なくとも部分的に入れ子状態にある、方法(100)。 - 前記三次元基材(10)を巻く方法(100)は、
(b)第2の複数の渦巻状巻部分(210)、及び第2の複数の弦巻状巻部分(220)を、
iii)前記三次元基材(10)を前記第1の複数の渦巻状巻部分(110)に渦巻状に巻いて、前記第2の複数の渦巻状巻部分(210)の各渦巻状巻部分(211、212、213、214)を形成する工程であって、前記第2の複数の渦巻状巻部分(210)の前記渦巻状巻部分(211、212、213、214)は、前記コア(2)の前記長手方向軸線(Lc)に沿って前記コア(2)の前記第2の横方向側縁部(22)と前記コア(2)の第1の横方向側縁部(21)との間で互いに隣接して位置決めされ、
前記第2の複数の渦巻状巻部分(210)の各渦巻状巻部分(211、212、213、214)において、前記三次元基材(10)は、前記コア(2)の前記長手方向軸線(Lc)に沿って、前記第1の複数の渦巻状巻部分(110)の反対方向で、前記コア(2)に繰り返し渦巻状に巻かれる、工程と、
iv)前記三次元基材(10)を前記第1の複数の渦巻状巻部分(110)に弦巻状に巻いて、前記第2の複数の弦巻状巻部分(220)の各弦巻状巻部分(221、222、223、224)を形成する工程であって、前記第2の複数の弦巻状巻部分(220)のうちの最初の弦巻状巻部分(224)は、前記第1の複数の渦巻状巻部分(110)の最後の渦巻状巻部分(115)と前記第2の複数の渦巻状巻部分(220)の最初の渦巻状巻部分(214)との間に延在し、
前記第2の複数の弦巻状巻部分(220)の他の弦巻状巻部分(221、222、223)は、前記第2の複数の渦巻状巻部分(210)のうちの2つの隣接する渦巻状巻部分の間に延在する、工程と、
によって形成する工程を含む、請求項19に記載の方法(100)。
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