JP3290996B2 - ウエブ材料 - Google Patents

ウエブ材料

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はウエブ材料に関し、詳しくは、少なくとも１
つの軸に沿って加えられついで解放される（即ちサイク
ル的）伸びに応じて弾性を有する挙動を示すようなウエ
ブ材料に関する。
本発明はさらには、柔らかくて風合いが布様（テクス
チャ）で且つ静かなウエブ材料に関する。
また本発明はさらに、ある一定のウエブ材料の固有の
特性、例えば加えられる伸びに対して、ウエブ材料によ
って及ぼされる抵抗力がモディファイされ得るウエブ材
料に関する。さらには、段階的抵抗力、側面方向収縮、
及び／又は通常のウエブ材料の弾性的挙動の方向は、修
正されることも可能であり、及び／又は所望であれば、
これらを本発明のウエブ材料に備えることもできる。
本発明のウエブ材料は、耐久製品及び使い捨て製品の
両方に、広い範囲の使用の可能性を有しているが、特に
使い捨て吸収体、例えば生理用ナプキン、包帯、パンテ
ィライナー、使い捨ておむつ、失禁用ショーツ等への使
用に特によく適している。
発明の背景 吸収体、例えば生理用ナプキン、パンティライナー、
使い捨ておむつ、失禁用ショーツ、及び包帯は、人体か
らの液体及びその他の排出物を吸収して保持するため、
及び体や衣類が汚れるのを防ぐように設計されている。
一般に大部分の使い捨て吸収体は、吸収体が装着された
時に通常受ける力の下では容易にストレッチ（伸縮）し
ない材料で出来ている。吸収体を構成する材料が、通常
の装着力に付された時にストレッチできないということ
は、吸収体にいくつかの欠点をもたらす。１つの欠点
は、装着者にとって快適性を欠くことである。装着者は
理想的には、装着者の動きに合わせて装着者の体に合う
ようにストレッチする吸収体と、ストレッチすることが
できない吸収体との差に気が付くべきである。例えば通
常の先行技術の生理用ナプキンは装着者の下着と共に動
かず、これによって、生理用ナプキンがずれることにな
り、それ故ある程度の不快感を装着者に与えることがあ
る。生理用ナプキンの全部又は一部を正常な装着条件及
び力の下にストレッチさせることができれば、生理用ナ
プキンを装着者の下着によりよく合わせ、装着者が動く
場合でさえ所定の位置に止めることができるであろう。
比較的低い装着力に応じて、吸収体の１つ又は複数の
要素をストレッチ性のあるものにする試みは幾つかなさ
れている。典型的な先行技術の解決法は、従来の弾性
部、例えば天然又は合成ゴムを加えることである。例え
ば従来の弾性部は、吸収体のトップシート及び／又はバ
ックシートの幾つかの部分、例えば使い捨ておむつのウ
エスト部分に固定され、その装着者により良いフィット
感と、全体的な快適性を与えるものであった。しかしな
がら従来の弾性部はコストが高く、組立て中においてあ
る程度の操作と取扱いが必要である。従来の弾性部は、
吸収体にある程度のストレッチ性を与えるが、従来の弾
性部が固定される材料は一般には、弾性的であるともス
トレッチ性があるとも通常考えられていない。従って追
加された従来の弾性部は、材料に固定される前に予備的
に延伸されなければならない。或いは材料は、この材料
をその当初の非張力（untensioned）長さ以上に延びる
ように永久に伸びさせ、追加された従来の弾性部を効果
的なものにするためには、機械的加工処理、例えばリン
グローリングに付されなければならない。或いはまた、
追加された従来の弾性部は、この材料によって再び引張
られて、効果の無いもの（inoperable）にされる。ウエ
ブ材料を、追加された従来の弾性部材と共により容易に
延びるようにするために、追加する加工処理に付された
ウエブ材料を有する吸収体の一例は、1992年９月29日に
Buellらに発行された米国特許第5,151,092号に開示され
ている。この特許は参照してここに組み込まれる。この
Buellの特許は、バックシートが機械的延伸に付された
時に永久に伸ばされ、その元の歪められていない形状に
完全には戻らないようにバックシートを予め引っ張る操
作について記載している。Buellは、その発明のための
予め引っ張られたバックシート材料が操作可能にされる
ためには、従来の弾性部材を加えなければならないと教
示している。Buellはまた、予め引っ張られたバックシ
ートは、追加された従来の弾性部材の延伸及び熱収縮に
よる収縮を改良することを開示している。
従って、追加の従来の弾性部を用いずに、加えられる
伸び方向に「弾性的」挙動を示すウエブ材料、特にプラ
スチックフィルムを提供することが、本発明の目的であ
る。ここで用いられている「弾性的」という用語は、加
えられる伸びに付される時にウエブ材料が、加えられる
伸びの方向に延び、加えられる伸びが解放される時に、
ウエブ材料がかなりな程度までその非張力状態まで戻る
ような、ウエブ材料の挙動のことについて記載するもの
である。弾性的挙動を示すこのようなウエブ材料は、広
い範囲の有用性、例えば耐久性衣料品、使い捨て衣料
品、カバー材料例えば室内装飾材料、複雑な形状のため
のラッピング材料等を有するが、これらは、吸収体にお
けるトップシート、バックシート及び／又は吸収性コア
としての使用に特によく適している。
柔らかく、布状の風合いを示すプラスチックフィルム
を提供することが本発明のもう１つの目的である。
発明の概要 本発明は、好ましい実施態様において、従来の弾性材
料、例えば天然又は合成ゴムを追加することなく加えら
れ、ついで解放される伸びに応じて、弾性的挙動を示す
ウエブ材料、好ましくはプラスチックフィルムに関して
いる。
さらにはこの発明のプラスチックフィルムは、極端に
柔らかく、風合いが布様で、静かである。この発明のフ
ィルムは、液体に対してバリヤーを生じるのに、織布又
は不織布生地の外見及び感触を有しており、これによっ
て、これらの生地は、使い捨て吸収体、例えば使い捨て
おむつ又は生理用ナプキンのバックシートとして用いる
のに特に適したものになる。或いはまたこのフィルム
は、通気性フィルムという需要にも応じるように、選択
的に孔があけられていてもよい。
示しうるもう１つの弾性的挙動は、伸びに抵抗する力
における明確かつ急激な増加を伴なった伸び及び回復で
ある。ここにおいて、この明確かつ急激な抵抗力の増加
はさらに、比較的小さい伸び力に対してさらなる伸びを
制限する。伸びに抵抗する力におけるこの明確かつ急激
な増加は、「力の壁（force Wall）」と呼ばれる。ここ
で用いられている「力の壁」という用語は、伸びている
間のウエブ材料の抵抗力の挙動のことを言い、非張力
点、或いは出発点とは異なる伸びにおけるある点におい
て、加えられる伸びに抵抗する力が突然増加する挙動の
ことを言う。力の壁に達した後、ウエブ材料のそれ以上
の伸びは、ウエブ材料の比較的高い抵抗力を克服するた
めの伸び力における増加を経てしかなされない。
本発明のウエブ材料は、柔らかいウエブ材料であっ
て、 複数の第一部位と複数の第二部位とが同じ材料組成か
ら構成されていて、 前記第一部位の一部が第一方向に延びる一方、前記第
一部位の残りの部分は第二方向に延びて互いに交差して
おり、 前記第一部位は前記第二部位を完全に取り囲む境界線
を形成し、前記第二部位は複数の盛り上がったリブ様要
素を備えており、 前記第二部位中の前記リブ様要素の夫々は、隣接して
いるリブ様要素に対し略平行に向いているとともに、前
記第一方向に延びる前記第一部位の前記一部と前記第二
方向に延びる前記第一部位の前記残りの部分の両者に対
し交差していて、 前記ウエブ材料が少なくとも１つの軸に沿って加えら
れる伸びに付されるとき、前記第一部位は分子レベルの
及び幾何学的な変形を受け、そして前記第二部位は最初
に実質的な幾何学的変形を受ける、 ことを特徴としている。
本発明のウエブ材料はまた、少なくとも１つの軸に沿
って弾性的挙動を示す柔らかいウエブ材料であって、 複数の第一部位と複数の第二部位とが同じ材料組成を
具備し、各々が非張力の投影経路の長さを有しており、 前記第一部位の一部が第一方向に延びる一方、前記第
一部位の残りの部分は第二方向に延びて互いに交差して
おり、 前記第一部位は前記第二部位を完全に取り囲む境界線
を形成し、前記第二部位は複数の盛り上がったリブ様要
素を備えており、 前記第二部位中の前記リブ様要素の夫々は、隣接して
いるリブ様要素に対し略平行に向いているとともに、前
記第一方向に延びる前記第一部位の前記一部と前記第二
方向に延びる前記第一部位の前記残りの部分の両者に対
し交差していて、 前記ウエブ材料が前記軸に対して実質的に平行な方向
に加えられる伸びに付されるとき、前記第一部位は分子
レベルの及び幾何学的な変形を受け、そして前記第二部
位は最初に実質的な幾何学的変形を受け、 前記加えられる伸びが解放されるときに、前記第一部
位及び前記第二部位は前記の非張力の投影経路の長さま
で戻る、 ことを特徴としている。
特に好ましい実施態様において、第二部位は複数の盛
り上がったリブ様要素を具備している。ここで用いられ
ている「リブ様要素」とは、長軸及び短軸を有するエン
ボス、デボス、或いはこれらの組合せのことを言う。リ
ブ様要素の長軸は、好ましくは、加えられる伸び軸に対
して実質的に直角な向きにある。リブ様要素の長軸及び
短軸は各々、直線、曲線、或いは直線と曲線との組合せ
であってもよい。
このリブ様要素によって、第二部位は、実質的な「幾
何学的変形」を受けることができる。その結果、第一部
位の「分子レベルの変形」及び「幾何学的変形」によっ
て示されたものより有意に小さい、加えられる伸びに対
する抵抗力が生じる。ここで用いられている「分子レベ
ルの変形」という用語は、分子レベルで生じるものであ
って、正常な裸眼では識別できない変形のことを言う。
すなわち分子レベルの変形の作用、例えばウエブ材料の
伸びを識別できたとしても、これを生じさせうるか、或
いは生じさせる変形を識別することはできない。これ
は、「幾何学的変形」という用語とは対照的である。こ
こで用いられている「幾何学的変形」という用語は、ウ
エブ材料又はウエブ材料を組込んでいる製品が、加えら
れる伸びに付される時に、正常な裸眼で一般に識別しう
るウエブ材料の変形のことを言う。幾何学的変形の種類
には、曲げ、広げ及び回転が含まれるが、これらに限定
されるわけではない。
もう１つの実施態様において、本発明のウエブ材料
は、軸に対して実質的に平行な方向に加えられる伸びに
付される時に、少なくとも１つの軸に沿って、加えられ
る伸びに対して少なくとも２つの有意に異なる段階の抵
抗力を示す。ウエブ材料は、少なくとも２つの別々の部
位を有する歪可能なネットワークを含んでいる。これら
の部位の１つは、軸に実質的に平行な方向に加えられる
軸方向の伸びに応じて抵抗力を示した後で、もう１つの
部位の実質的な部分が、加えられる伸びに対して有意の
抵抗力を生じるような形状にある。これらの部位の少な
くとも１つは、材料が非張力状態にある間に、軸に対し
て実質的に平行に測定された場合に、もう１つの部位よ
りも大きい表面の経路長さを有する。長い方の表面の経
路長さを示す部位は、１つ又はそれ以上のリブ様要素を
含んでおり、これらはもう１つの部位の平面を越えて延
びている。ウエブ材料の伸びが、長い方の表面の経路長
さを有する部位の実質的部分が、加えられる伸びの軸に
入るようにするのに十分なものになる（すなわち、加え
られる伸びの軸と本質的に同じ平面になる）まで、ウエ
ブ材料は加えられる伸びに対して第一抵抗力を示す。そ
こで、材料ウエブは、さらなる伸びに対して第二抵抗力
を示す。伸びに対する総抵抗力は、第一部位によって与
えられる伸びへの第一抵抗力よりも高い。
好ましくは第一部位は、ウエブ材料が非張力状態にあ
る間に、伸び軸に対して実質的に平行に測定された場
合、第一表面の経路長さL1を有する。第二部位は、ウエ
ブ材料が非張力状態にある間に、伸び軸に対して実質的
に平行に測定された場合、第二表面の経路長さL2を有す
る。第一表面の経路長さL1は、第二表面の経路長さL2よ
りも小さい。第一部位は好ましくは、弾性率E1及び断面
積A1を有する。第一部位は、それ自体で、加えられる軸
方向の伸びＤに応じた分子レベルの変形による抵抗力P1
を生じる。第二部位は、好ましくは弾性率E2及び断面積
A2を有する。第二部位は、加えられる軸方向の伸びＤに
応じた幾何学的変形による抵抗力P2を生じる。抵抗力P1
は、（L1＋Ｄ）がL2より小さいものである限りは、抵抗
力P2より有意に大きい。
好ましくは（L1＋Ｄ）がL2より小さい場合、第一部位
は、加えられる軸方向の伸びＤに応じて、最初の抵抗力
P1を生じ、これは等式:P1＝（A1×E1×Ｄ）/L1を実質的
に満たす。（L1＋Ｄ）がL2より大きい場合、第一部位及
び第二部位は、加えられる軸方向の伸びＤに対して、組
合わされた総抵抗力PTを生じ、これは次の等式を満た
す： もう１つの好ましい実施態様において、ウエブ材料は、
伸び軸に対して直角に測定された場合、ポアソンの側面
方向収縮作用（Poisson Lateral Contracition Effec
f）が、20％伸びにおいて約0.4より小さい。ここで用い
られている「ポアソンの側面方向収縮作用」という用語
は、加えられる伸びに付されている材料の、側面方向の
収縮挙動について記載するものである。好ましくはウエ
ブ材料は、伸び軸に直角に測定された場合、ポアソンの
側面方向収縮作用が、60％伸びにおいて約0.4より小さ
い。
好ましくは第二部位の表面の経路長さは、ウエブ材料
が非張力状態にある間に、伸び軸に対して実質的に平行
に測定された場合、第一部位のこの長さより少なくとも
約15％大きい。より好ましくは、第二部位の表面の経路
長さは、ウエブ材料が非張力状態にある間に、伸び軸に
対して平行に測定された場合、第一部位のこの長さより
少なくとも約30％大きい。
図面の簡単な説明 明細書は、本発明を特に指摘し、明確にクレームする
特許請求の範囲で結論付けてはいるが、本発明は添付図
面と関連させた下記記載からよりよく理解されると考え
られる。図面において、同様な参照番号は同様な要素を
示す。
図１は、先行技術の生理用ナプキンの簡略平面図であ
り、生理用ナプキンの構成をより明確に示すために、幾
つかの部分が切り取られていて、 図２は、先行技術の使い捨ておむつの簡略平面図であ
り、使い捨ておむつの構成をより明確に示すために、幾
つかの部分が切り取られていて、 図３は、本発明のポリマーウエブ材料の好ましい実施
態様の平面図であり、 図４は、図３に示されているような本発明のウエブ材
料と、同様な材料組成のベースウエブ材料、すなわち第
一部位と第二部位を含んでいない材料の、伸び率パーセ
ントに対する抵抗力のグラフの一例であり、 図５は、図４に示されている力−伸び曲線における段
階Ｉに対応する張力状態における、図３のポリマーウエ
ブ材料の平面図であり、 図６は、ウエブ材料が、60％伸びにおいて、ヒステリ
シスに付される場合、図４の曲線720によってグラフで
示された本発明のウエブ材料の弾性ヒステリシス挙動の
グラフの一例であり、 図７は、本発明のウエブ材料を形成するために用いら
れる好ましい装置の簡略透視図であり、装置の一部が、
歯を露出するように傾斜している。
発明の詳細な説明 ここで用いられている「吸収体」という用語は、体内
からの滲出物を吸収して封じ込める装置のことを言う。
より特定すれば、体内から排出される様々な滲出物を吸
収して封じ込めるために、装着者の体に、或いは体の近
くに配置される装置のことをいう。「吸収体」という用
語は、おむつ、月経用パッド、生理用ナプキン、パンテ
ィライナー、失禁用ショーツ、包帯等を含むものであ
る。「使い捨て」という用語はここでは、洗濯される
か、或いは吸収体として復元又は再使用されるためのも
のではない（すなわち、ただ１回の使用後に捨てられ、
好ましくはリサイクルされるか、堆肥にされるか、或い
はまた、環境に優しい方法で処分されるものである）。
これらのただ１回の使用という性質のために、低コスト
材料及び構成方法が、使い捨て吸収体には非常に望まし
い。
図１は、先行技術の生理用ナプキン20の平面図であ
り、生理用ナプキン20の構成をより明確に示すために、
構造のいくつかの部分が切り取られ、装着者から離れて
いる方に向いた生理用ナプキン20の部分、すなわち外側
表面が、見る人の方へ向けられている。ここで用いられ
ている「生理用ナプキン」という用語は、女性が外陰部
に隣接して、一般に泌尿生殖器部位の外側に装着する吸
収体であって、月経分泌液、及び装着者の体から生じる
その他の膣排出物（例えば血液、月経分泌物、及び尿）
を吸収して封じ込めるための吸収体のことを言う。図１
に示されているように、生理用ナプキン20は、液体浸透
性トップシート24、トップシート24と接合された液体不
浸透性バックシート26、及びトップシート24とバックシ
ート26との間に配置された吸収性コア28を備えている。
トップシート、バックシート、及び吸収性コアは、多
様なよく知られた形状（いわゆる「管」製品又はサイド
フラップ製品を含む）に組み立てることができるが、好
ましい生理用ナプキンの形状は、一般に次の特許に記載
されている。すなわち、1990年８月21日にOsbornに発行
された米国特許第4,950,264号;1984年１月10日にDesmar
aisに発行された米国特許第4,425,130号;1982年３月30
日にAhrに発行された米国特許第4,321,924号；及び1986
年５月20日にVan Tilburgに発行された米国特許第4,58
9,876号である。これらの特許の各々は、参照してここ
に組込まれる。
図２は、先行技術の使い捨ておむつ30の非収縮状態に
おける（すなわち、弾性誘発された収縮が、サイドパネ
ル以外は引張って広げられ、弾性が緩和状態に置かれた
ままになっている）平面図であり、おむつ30の構成をよ
り明確に示すために、構造の幾つかの部分が切り取ら
れ、装着者から離れている方に向たおむつ30の部分、す
なわち外側表面が、見る人の方へ向けられている。ここ
で用いられている「おむつ」という用語は、装着者の胴
体下部の周りに装着される、乳幼児及び失禁者が一般に
装着する吸収体のことを言う。図２に示されているよう
に、おむつ30は、液体浸透性トップシート34、トップシ
ート34と接合された液体不浸透性バックシート36、トッ
プシート34とバックシート36との間に配置された吸収性
コア38、弾性化サイドパネル40、弾性化脚部カフス42、
弾性ウエスト部44、及び一般に多数の46として示されて
いる留め具装置を備えている。
おむつ30は、様々なよく知られた形状に組立てること
ができるが、好ましいおむつ形状は、一般に次の特許に
記載されている。すなわち、1975年１月14日にKenneth
B.BueLLに発行された米国特許第3,860,003号；及び1992
年９月29日にKenneth B.BueLLらに発行された米国特許
第5,151,092号である。これらの特許の各々は、参照し
てここに組込まれる。
本発明は、加えられ、ついで解放される伸びに対して
弾性的挙動を示す「ウエブ材料」であって、使い捨て吸
収体、例えば使い捨ておむつ、生理用ナプキン、或いは
包帯の、バックシート、トップシート、及び／又は吸収
性コア、或いはこれらの一部として用いるのに特によく
適しているものを提供することに関連して記載されるも
のとするが、本発明は、このような用途に限定されるわ
けではない。比較的低コストの弾性的ウエブ材料が望ま
れるようなほとんどすべての用途において、例えば耐久
性衣料品、例えば運動用衣類、使い捨て衣料品、弾性包
帯、室内装飾材料、或いは複雑な形状の製品をカバーす
るのに用いられるラッピング材料等に用いることができ
る。ここで用いられている「ウエブ材料」という用語
は、シート様材料、例えば使い捨て吸収体のトップシー
ト、バックシート、或いは吸収性コア、２つ又はそれ以
上のシート様材料の複合材又はラミネート等のことを言
う。本発明は、少なくとも１つの軸に沿って、加えら
れ、ついで解放される伸びに対して弾性的挙動を示すウ
エブ材料を製造することが望ましい多くの状況におい
て、非常に有利に実施することができる。好ましい構造
の詳細な説明、及び生理用ナプキン又は使い捨ておむつ
のバックシートとしてのその使用から、当業者は、本発
明をその他の用途に容易に適応させることができよう。
ここで図３を参照すると、本発明のポリマーウエブ材
料52の好ましい実施態様が示されている。ウエブ材料52
は、図３においてその実質的に非張力状態にあるものと
して示されている。ウエブ材料52は、吸収体、例えば図
１の生理用ナプキン20、或いは図２の使い捨ておむつ30
のバックシートとして用いるのに特によく適している。
ウエブ材料52は、２つの中心線、すなわち、以後、軸、
線、或いは方向「Ｌ」とも呼ばれる長手方向中心線と、
以後、軸、線、或いは方向「Ｔ」とも呼ばれる横断方向
又は側面方向中心線とを有する。横断方向中心線「Ｔ」
は一般に、長手方向中心線「Ｌ」に対して直角である。
ウエブ材料52は、異なる部位の「歪可能なネットワー
ク」を含んでいる。ここで用いられている「歪可能なネ
ットワーク」という用語は、予め決められた方向に、何
らかの有用な程度まで延ばすことができ、加えられ、つ
いで解放される伸びに応じた弾性的挙動を、ウエブ材料
に与えることができるような、相互連絡された、相互関
係を有する部位群のことを言う。この歪可能なネットワ
ークは、複数の第一部位60と複数の第二部位66とを含ん
でいる。ウエブ材料52はまた、第一部位60と第二部位66
との間の界面に位置する移行（Transitional）部位65を
も含んでいる。移行部位65は、第一部位及び第二部位の
両方の挙動の複雑な組合わせを示すものである。本発明
の実施態様のすべては、移行部位を有すると認められ
る。しかしながら、本発明は、異なる部位（例えば第一
部位60と第二部位66）におけるウエブ材料の挙動によっ
て、大きな部分が規定される。従って本発明の以下の記
載は、第一部位60と第二部位66のみにおけるウエブ材料
の挙動に関するものとする。その理由は、これが、移行
部位65におけるウエブ材料の複雑な挙動に有意に依って
いるわけではないからである。
ウエブ材料52は、第一表面（図３において見る人に向
いている）、及び反対側の第二表面（図示されていな
い）を有している。図３に示されている好ましい実施態
様において、歪可能なネットワークは、複数の第一部位
60と、複数の第二部位66とを含んでいる。一般的に61と
して示されている第一部位60の一部は、実質的に直線で
あり、第一方向に延びている。一般的に62として示され
ている残りの第一部位60は、実質的に直線であり、第二
方向に延びている。この第二方向は、第一方向に対して
実質的に直角である。第一方向が第二方向に対して直角
であるのが好ましいが、第一方向と第二方向との間のそ
の他の角度の関係も、第一部位61と62が互いに交差する
限りは適切であろう。好ましくは第一方向と第二方向と
の角度は、約45゜〜約135゜であり、90゜が最も好まし
い。第一部位61と62との交差は、図３の想像線（Phanto
m Line）63によって示されている境界線を形成するが、
これは第二部位66を完全に取り囲んでいる。
好ましくは第一部位60の幅68は、約0.01インチ〜約0.
5インチ、より好ましくは約0.03インチ〜約0.25インチ
である。しかしながら第一部位60にはその他の幅の大き
さも適切であろう。第一部位61及び62は互いに垂直であ
り、等しい間隔があけられているので、第二部位は正方
形の形状を有する。しかしながら第二部位66にはその他
の形状も適切であり、第一部位間の間隔あけ、及び／又
は第一部位61及び62の互いに対する整列を変えることに
よって、その他の形状を得ることができる。第二部位66
は、第一軸70と第二軸71を有する。第一軸70は、ウエブ
材料52の長手方向軸に対して実質的に平行であり、一方
第二軸71は、ウエブ材料52の横断方向軸に対して実質的
に平行である。第一部位60は、弾性率E1及び断面積A1を
有する。第二部位66は、弾性率E2及び断面積A2を有す
る。
例証されている実施態様において、ウエブ材料52は、
ウエブ材料52が１つの軸に沿って抵抗力を示すように
「成形されて」おり、この軸は、例証されている実施態
様の場合は、横断方向軸に対して実質的に平行な方向に
加えられる軸方向の伸びに付される時、ウエブの横断方
向軸に対して実質的に平行である。ここで用いられてい
る「成形された」という用語は、外部に加えられるあわ
ゆる伸び又は力に付されていない場合に、所望の構造又
は形状を実質的に保持するウエブ材料に、所望の構造又
は形状を生じることを言う。本発明のウエブ材料は、複
数の第一部位と複数の第二部位を具備している。ここに
おいて、第一部位は、第二部位とは視覚的に異なる。こ
こで用いられている「視覚的に異なる」という用語は、
ウエブ材料又はウエブ材料を組み入れている物体が、通
常の使用に付される時に、正常な裸眼によって容易に識
別できるウエブ材料の特徴のことを言う。ここで用いら
れている「表面の経路長さ」という用語は、１つの軸に
対して実質的に平行な方向に、問題の部位のトポグラフ
ィー表面に沿った測定値のことを言う。各部位の表面の
経路長さの測定方法は、本明細書の次の部分に示される
「テスト方法」の節において見ることができる。
本発明のウエブ材料の成形方法には、かみ合いプレー
ト（Mating Plates）又はロールによるエンボス、熱成
形、高圧油圧成形、或いは注入成形が含まれるが、これ
らに限定されるわけではない。ウエブ52の全体の部分
が、成形操作に付されてはいるが、本発明はまた、その
一部のみ、例えば以下に詳細に記載されるように、おむ
つのバックシートの一部のみを成形に付して実施するこ
ともできる。
図３に示されている好ましい実施態様において、第一
部位60は、実質的に平面である。すなわち第一部位60の
内部の材料は、ウエブ52が受ける成形工程の前後に、実
質的に同じ条件にある。第二部位66は、複数の盛り上が
ったリブ様要素74を含んでいる。リブ様要素74は、エン
ボスされていてもよく、デボスされていてもよく、或い
はこれらの組合わせであってもよい。リブ様要素74は、
ウエブ52の長手方向軸に実質的に平行な第一軸又は長軸
76、及びウエブ52の横断方向軸に実質的に平行な短軸77
を有している。
第二部位66におけるリブ様要素74は、成形されていな
い区域によって互いから分離されていてもよく、本質的
にエンボスされていないか、或いはデボスされていても
よく、或いは単純に間隔があけられた区域として形成さ
れていてもよい。好ましくはリブ様要素74は、互いに隣
接しており、リブ様要素74の長軸76に対して直角に測定
された場合、0.10インチより小さい非成形部位によって
分離されており、より好ましくはリブ様要素74は、隣接
しており、相互間に非成形区域は有していない。
第一部位60及び第二部位66は各々、「投影経路長さ
（Projected Pathlength）」を有している。ここで用い
られている「投影経路長さ」という用語は、平行な光が
投げかける部位の影の長さのことを言う。第一部位60の
投影経路長さ及び第二部位66の投影経路長さは、互いに
等しい。
第一部位60は、ウエブが非張力状態にある間に、平行
方向にトポグラフィー的に測定された場合、第二部位66
の表面の経路長さ2Lより小さい表面の経路長さL1を有す
る。好ましくは第二部位66の表面の経路長さは、第一部
位60のこの長さより少なくとも約15％大きく、より好ま
しくは第一部位のこの長さより少なくとも約30％大き
く、最も好ましくは第一部位のこの長さより少なくとも
約70％大きい。一般に、第二部位の表面の経路長さが大
きくなればなるほど、力の壁に出会う前は、ウエブの伸
びが大きくなるであろう。
ウエブ材料52は、修正された「ポワソンの側面方向収
縮作用」が、同様な材料組成の、その外の点では同一な
ベースウエブ、すなわち第一部位及び第二部位を有して
いないウエブより実質的に小さい。材料のポワソンの側
面方向収縮作用の測定方法は、本明細書の次の部分に示
された「テスト方法」の節で見ることができる。好まし
くは本発明のウエブのポワソンの側面方向収縮作用は、
ウエブが約20％伸びに付された時、約0.4より小さい。
好ましくはウエブは、ウエブが約40、50、或いは60％も
の伸びに付された時、約0.4より小さいポワソンの側面
方向収縮作用を示す。より好ましくは、ポワソンの側面
方向収縮作用は、ウエブが、20、40、50、或いは60％伸
びに付された時、約0.3より小さい。本発明のウエブの
ポワソンの側面方向収縮作用は、各々第一部位及び第二
部位が占めるウエブ材料の量によって決定される。第一
部位が占めるウエブ材料の面積が増加するにつれて、ポ
ワソンの側面方向収縮作用も増加する。逆に、第二部位
が占めるウエブ材料の面積が増加するにつれて、ポワソ
ンの側面方向収縮作用は減少する。好ましくは第一部位
が占めるウエブ材料の面積パーセントは、約２％〜約90
％、より好ましくは約５％〜約50％である。
エラストマー材料の少なくとも１つの層を有する先行
技術のウエブ材料は、一般に大きなポワソンの側面方向
収縮作用を有するものである。すなわちこれらは、加え
られる力に応じて伸びるにつれて「狭くなる（neck Dow
n）」。本発明のウエブ材料は、ポワソンの側面方向収
縮作用を実質的に除去しないにせよ、和らげるように設
計することができる。
ウエブ材料52の場合、図３で矢印80として示されてい
る、加えられる軸方向の伸びの方向Ｄは、リブ様要素74
の第一軸76に対して実質的に直角である。これは、リブ
様要素74が、ウエブ52における延伸を可能にするため
に、平らに延びることができるか、或いはこれらの第一
軸76に対して実質的に直角な方向に幾何学的に変形する
ことができるという事実による。
図４には、同様な組成を有するベースウエブ材料の曲
線710と共に、図３に示されているウエブ材料52と一般
的に同様なウエブ材料の、抵抗力−伸び曲線720のグラ
フの一例が示されている。抵抗力−伸び曲線を発生させ
る方法は、本明細書の次の部分に示されている「テスト
方法」で見ることができる。ここで、本発明の成形ウエ
ブの力−伸び曲線720を参照すると、720Aとして示され
ている伸び段階Ｉに対して最初の実質的に直線の低い
力、力の壁に出会ったことを示す、720bとして示されて
いる移行ゾーン、及び伸び挙動に対して実質的により高
い力を示している。720cとして示されている実質的に直
線の段階IIがある。
図４に見られるように、成形ウエブは、ウエブの横断
方向軸に対して平行な方向に加えられる伸びに付される
時に、２段階での異なる伸び挙動を示す。加えられる伸
びに対して成形ウエブによって及ぼされる抵抗力は、曲
線720の段階II部位（720c）に対して、段階Ｉ部位（720
A）おいて有意に小さい。さらには、曲線720の段階Ｉ
（720A）に示されているような、加えられる伸びに対し
て成形ウエブによって及ぼされる抵抗力は、段階Ｉの伸
び限界内において、曲線710に示されているような、ベ
ースウエブによって及ぼされる抵抗力より有意に小さ
い。成形ウエブが、加えられるさらなる伸びに付され、
段階II（720c）に入るにつれて、成形ウエブによって及
ぼされる抵抗力は増加し、ベースウエブによって及ぼさ
れる抵抗力に近付く。成形ウエブの段階Ｉ部位（720A）
の場合、加えられる伸びへの抵抗力は、成形ウエブの第
一部位の分子レベル及び幾何学的変形、及び成形ウエブ
の第二部位の幾何学的変形によって与えられる。これ
は、図４の曲線710に示されたベースウエブによって与
えられる、加えられる伸びに対する抵抗力とは対照的で
ある。この抵抗力が、ウエブ全体の分子レベルの変形か
ら生じるものだからである。本発明のウエブ材料は、各
々、第一部位及び第二部位を具備しているウエブ表面の
割合を調節することによって、ベースウエブ材料の抵抗
力よりも小さい、段階Ｉにおけるあらゆる抵抗力を事実
上生じるように設計することができる。段階Ｉの力−伸
び挙動は、第一部位の幅、断面積、及び間隔あけ、及び
ベースウエブの組成を調節することによって、制御する
ことができる。
ここで図５を参照すると、ウエブ52が、図５の矢印80
によって示されている、加えられる軸方向の伸びＤに付
される時、短い方の表面の経路長さL1を有する第一部位
60は、分子レベルの変形の結果として、段階Ｉに対応す
る、加えられる伸びへの最初の抵抗力P1の大部分を生じ
る。段階Ｉにある間に、第二部位66のリブ様要素74は、
幾何学的変形を受けるか、或いは平らに延び、加えられ
る伸びに対して最小限の抵抗力を生じる。さらには第二
部位66の形状は、第一部位61及び62の交差によって形成
された、網状化構造の運動の結果として変化する。従っ
てウエブ52が、加えられる伸びに付される時、第一部位
61及び62が、変形又は曲げを受け、これによって、第二
部位66の形状を変える。第二部位は、加えられる伸びの
方向に対して平行な方向に延びるか、或いは長くなり、
加えられる伸びの方向に対して直角な方向に潰れるか、
或いは縮む。
段階ＩとIIとの間の移行ゾーン（720b）において、リ
ブ様要素74は、加えられる伸びと一直線になる（すなわ
ち同一平面上にある）すなわち、第二部位66は、幾何学
的変形から、分子レベルの変形への変化を示す。これは
力の壁の出現（onset）である。段階IIにおいて、第二
部位66におけるリブ様要素74は、加えられる伸びの軸と
実質的に一直線になり（即ち同一平面上にある）（即ち
第一部位はその幾何学的変形の限界に達し）、分子レベ
ルの変形を経て、さらなる伸びに抵抗し始める。第二部
位66はここで、分子レベルの変形の結果として、さらに
加えられる伸びに対して第二抵抗力P2を生じる。段階II
において、第一部位61及び62はまた、その幾何学的変形
の限界に達し、主として分子レベルの変形を経て、さら
なる伸びに抵抗する。第一部位60の分子レベルの変形、
及び第二部位66の分子レベルの変形の両方によって、段
階IIに示されている伸びに対する総抵抗力PTが生じる
が、これは第一部位60の分子レベル及び幾何学的変形、
及び第二部位66の幾何学的変形によって生じる、段階Ｉ
に示されている抵抗力よりも大きい。従って、段階IIに
おける力−伸び曲線の傾斜は、段階Ｉの力−伸び曲線の
傾斜よりも有意に大きい。
抵抗力P1は、（L1＋Ｄ）がL2よりも小さい場合、抵抗
力P2よりも実質的に大きい。（L1＋Ｄ）がL2よりも小さ
い場合、第一部位は、最初の抵抗力P1を生じ、これは一
般に次の等式を満たす： （L1＋Ｄ）がL2よりも大きい場合、第一部位及び第二部
位は、加えられる伸びＤに対して、組合わされた総抵抗
力PTを生じ、これは一般に次の等式を満たす： 段階Ｉの間に生じる最大伸びは、成形ウエブ材料の「有
効ストレッチ」と呼ばれる。この有効ストレッチは、第
二部位が幾何学的変形を受ける距離に対応する。有効ス
トレッチは、図４に示されているような力−伸び曲線72
0を調べることによって効率的に決定することができ
る。段階Ｉと段階IIとの間の移行ゾーンに屈曲が生じる
およその点は、「有効ストレッチ」の伸び率パーセント
点である。有効ストレッチ範囲は、約10％〜100％又は
それ以上の様々なものであってもよい。この伸び範囲
は、多くの場合、使い捨て吸収体において有利であるこ
とが分かっており、第二部位における表面の経路長さL2
が第一部位における表面の経路長さL1を超える程度、及
びベースフィルムの組成によって、大幅に調節すること
ができる。有効ストレッチという用語は、有効ストレッ
チを超える伸びが望ましい使用法もあるので、本発明の
ウエブが付される伸びに限定することを意味するわけで
はない。
図６における曲線730及び735は、本発明のウエブ材料
によって示された弾性ヒステリシス挙動の一例を示して
いる。曲線730は、第一サイクル中に加えられ、解放さ
れる伸びへの応答を示しており、曲線735は第二サイク
ル中に加えられ、解放される伸びへの応答を示してい
る。第一サイクル731の間の力の緩和、及び調整（set）
又は変形率パーセント732が図６に示されている。有意
の回復可能な伸び、或いは有用弾性は、多くのサイクル
に亙って比較的低い力において示されていることに注目
すべきである。すなわち、ウエブ材料は、かなりな程度
まで容易に伸縮しうる。弾性ヒステリシス挙動を発生さ
せる方法は、本明細書の次の部分に示されている「テス
ト方法」の節で見ることができる。
ウエブ材料が、加えられる伸びに付される時、ウエブ
材料は、加えられる伸びの方向に延び、加えられる伸び
が除去されたら、その実質的な非張力状態まで戻るにつ
れて、ウエブ材料が降伏点を越えて延びないならば、弾
性的挙動を示す。ウエブ材料は、実質的な回復力を失わ
ずに、加えられる伸びの多数のサイクルを受けることが
できる。従ってウエブは、加えられる伸びが除去された
ら、その実質的な非張力状態に戻ることができる。
ウエブ材料は、加えられる軸方向の伸びの方向に、リ
ブ様要素74の第一軸76に対して実質的に直角な方向に、
容易にかつ可逆的に延ばされうるが、ウエブ材料は、リ
ブ様要素74の第一軸76に対して実質的に平行な方向に
は、容易に延ばされない。リブ様要素の形成によって、
リブ様要素は、リブ様要素の第一軸又は長軸76に対して
実質的に直角な方向に、幾何学的に変形することができ
る一方、リブ様要素の第一軸対して実質的に平行な方向
に延びるためには、実質的に分子レベルの変形が必要で
ある。
ウエブを延ばすのに必要な、加えられる力の量は、ウ
エブ材料の組成と断面積、及び第一部位の幅及び間隔あ
けに依る。第一部位が狭ければ狭いほど、かつ間隔が広
ければ広いほど、ある一定の組成及び断面積の場合、所
望の伸びを得るには、加えられる延長力は小さいものし
か要らない。
リブ様要素の深さ及び頻度もまた、本発明のウエブの
有効ストレッチを制御するには、様々であってもよい。
リブ様要素のある一定の頻度の場合、リブ様要素に与え
られる高さ或いは成形度が増加するならば、有効ストレ
ッチは増加する。同様に有効ストレッチは、ある一定の
高さ又は成形度について、リブ様要素の頻度が増加する
場合、有効ストレッチは増加する。
本発明の利用によって調節し得る幾つかの機能特性が
ある。これらの機能特性は、加えられる伸びに対してウ
エブ材料によって及ぼされる抵抗力、及び力の壁に出会
う前のウエブ材料の有効ストレッチである。加えられる
伸びに対してウエブ材料によって及ぼされる抵抗力は、
材料（例えば、組成、分子構造、及び配向（orientatio
n）等）、及び断面積、及び第一部位が占めるウエブ材
料の投影表面積パーセントの関数である。第一部位によ
るウエブ材料のカバー面積パーセントが高ければ高いほ
ど、ある一定の材料組成及び断面積について、加えられ
る伸びに対してウエブが及ぼす抵抗力は高くなる。第一
部位によるウエブ材料のカバー率パーセントは、第一部
位の幅、及び隣接する第一部位間の間隔によって、全部
ではないにせよ、一部決定される。
ウエブ材料の有効ストレッチは、第二部位の表面の経
路長さによって決定される。第二部位の表面の経路長さ
は、リブ様要素の間隔あけ、リブ様要素の頻度、及びウ
エブ材料の平面に対して直角に測定されるリブ様要素の
形成の深さによって、少なくとも一部決定される。一般
的に、第二部位の表面の経路長さが大きくなればなるほ
ど、ウエブ材料の有効ストレッチは大きくなる。
前記弾性的特性に加えて、本発明のプラスチックフィ
ルムはまた、柔らかく、風合い及び外見が布の様であ
り、静かであるとも特徴付けられる。柔らかく、布様
で、静かなプラスチックフィルムはまた、液体バリヤで
もあり、これによって使い捨て吸収体、例えば使い捨て
おむつのバックシートとして特に有用なものになる。
本発明のウエブ材料全体が、第一部位及び第二部位の
歪可能なネットワークを含んでいてもよいが、本発明は
また、ウエブの特定の部分にのみ、第一部位及び第二部
位から構成される歪可能なネットワークを備えさせるこ
とによって、実施することもできる。使い捨て吸収体の
バックシートのすべて又は一部が、第一部位及び第二部
位から構成される歪可能なネットワークを含んでいても
よいことは、当業者には明白であろう。
本発明の歪可能なネットワークを有するウエブ材料
は、吸収体のバックシート又はその一部として記載され
てはいるが、いくつかの実施態様においては、トップシ
ート及び吸収性コアに、歪可能なネットワークを備えさ
せる必要があることもある。
製造方法 ここで図７を参照すると、図３に示されているウエブ
52を成形するために用いられる装置400が示されてい
る。装置400は、かみ合いプレート401、402を含んでい
る。プレート401、402は、各々複数のかみ合い歯403、4
04を含んでいる。プレート401、402は、本発明のウエブ
を成形するために、加圧下、１つにされる。
プレート402は、歯部407と溝部408を含んでいる。プ
レート402の歯部407の中には、複数の歯404がある。プ
レート401は、プレート402の歯部404とかみ合う歯403を
含んでいる。フィルムがプレート401、402の間に形成さ
れた時、プレート402の溝部408及びプレート401の歯403
内に配置されているフィルムの部分は、変形されないま
まである。これらの部位は、図３に示されているウエブ
52の第一部位60に対応する。プレート402の歯部407（歯
404を備えるもの）と、プレート401の歯403との間に配
置されているフィルムの部分は、増分的にかつ可塑的に
成形され、ウエブ材料52の第二部位66にリブ様要素74を
生じる。
形成（formation）方法は、静的方法で実施すること
もできる。この場合、ベースフィルムの１つの離散部位
は、同時に変形される。或いはまた形成方法は、動いて
いるウエブを断続的に接触させる連続動的プレスを用い
て、ベースフィルムを本発明の成形ウエブ材料として形
成して実施することもできる。
本発明のウエブ材料のこれらの成形方法及びその他の
適切な方法は、1996年５月21日にChappellらに発行され
た米国特許第5,518,801号にさらに十分に記載されてい
る。この特許は参照してここに組込まれる。
本発明のウエブ材料は、ポリオレフィン、例えばポリ
エチレンを具備していてもよい。これには、線状低密度
ポリエチレン（LLDPE）、低密度ポリエチレン（LDP
E）、超低密度ポリエチレン（ULDPE）、高密度ポリエチ
レン（HDPE）、或いはポリプロピレン、及び前記材料及
びその他の材料とこれとのブレンドが含まれる。同様に
用いることができるその他の適切なポリマー材料の例に
は、ポリエステル、ポリウレタン、堆肥にしうるポリマ
ー或いは生物分解性ポリマー、熱収縮ポリマー、熱可塑
性エラストマー、メタロセン触媒ベースポリマー（例え
ば、ダウ・ケミカル社（Dow chemical company）から入
手し得るサイト（INSITE ）、及びエクソン社（Exxo
n）から入手し得るインエクサクト（Exxact ）、及び
通気性ポリマーが含まれるが、これらに限定されるわけ
ではない。ウエブ材料はまた、合成織布、合成ニット、
不織布、開口フィルム、巨視的膨張三次元成形フィル
ム、吸収性又は繊維質吸収性材料、フォーム、充填組成
物、或いはラミネート及び／又はその組合わせから構成
されていてもよい。不織布は、次の方法のどれかによっ
て製造されてもよいが、これらの方法に限定されるわけ
ではない。すなわち、スパンレース、スパンボンド、メ
ルトブローン、カード及び／又は通風、或いはカレンダ
ボンドであるが、ゆるく結び付けられた（bound）繊維
を有するスパンレース材料が好ましい実施態様である。
本発明は、ベースフィルムの単一層からウエブ材料を
生じるものとして記載されてはいるが、本発明はその他
の材料でも同程度によく実施することができる。加えら
れる伸びの方向に弾性的挙動を示す液体不浸透性ポリマ
ーフィルムが、使い捨ておむつ又は生理用ナプキンのバ
ックシートとしての使用に適してはいるが、このような
ウエブ材料は、吸収体のトップシートとしては、うまく
機能しないであろう。本発明のウエブが製造され、吸収
体の液体浸透性トップシートとして効率的に機能するそ
の他のベース材料の例には、二次元開口フィルム、及び
巨視的膨張三次元開口成形フィルムが含まれる。巨視的
膨張三次元開口成形フィルムの例は、次の特許に記載さ
れている。すなわち、1975年12月30日にThompsonに発行
された米国特許第3,929,135号;1982年４月13日にMullan
eらに発行された米国特許第4,324,246号;1982年８月３
日にRadelらに発行された米国特許第4,342,314号;1984
年７月31日にAhrらに発行された米国特許第4,463,045
号；及び1991年４月９日にBairdに発行された米国特許
第5,006,394号である。これらの特許の各々は、参照し
てここに組込まれる。
本発明のウエブ材料は、前記材料のラミネートを含ん
でいてもよい。ラミネートは、当業者に知られた多くの
接着方法によって組合わせることができる。このような
接着方法には、熱接着、接着剤接着（スプレイ接着剤、
ホットメルト接着剤、ラテックスベースの接着剤等を含
むがこれらに限定されるわけではない、いくつかの接着
剤のどれかを用いて）、超音波接着、及び押出しラミネ
ート化であって、ポリマーフィルムが直接支持体上に注
入され、一部がまだ溶融状態にある間に支持体の片方の
側に接着されるもの、或いはメルトブローン繊維不織布
を直接支持体上に付着させることなどが含まれるが、こ
れらに限定されるわけではない。
テスト方法 表面の経路長さ 形成材料部位の経路長さの測定は、各々の異なる部位
の代表的サンプルを選定して調製し、これらのサンプル
を顕微鏡影像分析方法を用いて分析することによって、
測定することができる。
サンプルは、各部位の表面の幾何学形状を代表するよ
うに選ぶ。一般に移行部位は、避けるべきであるが、こ
れは、このような部位が、通常、第一部位及び第二部位
の両方の特徴を含んでいるであろうからである。測定さ
れるサンプルを切断し、該部位から分離する。「測定さ
れた縁部」は、伸びの特定（specified）軸に対して平
行に切断する。1/2インチの非張力（unstrained）サン
プルの長さは、ウエブ材料に接着されている間に「測定
された縁部」に対して垂直に「ゲージマーク」され、つ
いで正確に切断され、ウエブ材料から除去される。
ついで測定サンプルを、顕微鏡グラススライドの長い
縁部の上に取り付ける。「測定された縁部」は、スライ
ドグラス縁部からわずかに（約1mm）外側に延びてい
る。感圧接着剤の薄い層を、ガラス面縁部に付け、適切
なサンプル支持体手段を与える。高度成形サンプル部位
については、サンプルをその軸方向に静かに延ばし（有
意な力を加えずに）、同時にサンプルのスライドグラス
縁部への接触及び接着を容易にするのが望ましいことが
わかった。これによって、影像分析の間、縁部の識別が
改善され、さらに解釈分析が必要な「しわくちゃな（cr
umpled）」縁部が生じる可能性が排除される。
各サンプルの影像は、充分な品質と倍率を有する適切
な顕微鏡的測定手段を用いて、支持体スライドグラスの
「縁部を上げて（edge on）」得られた、「測定縁部」
図として得ることができる。データは、次の装置を用い
て得られる。すなわちキーエンス（Keyence）VH−6100
（20×レンズ）ビデオユニットであって、ビデオ影像プ
リントはソニー・ビデオ・プリンタ・マビグラフ（Mavi
graph）ユニットでなされたものである。ビデオプリン
トは、ヒューレット・パッカード・スカンジェット（He
wlett Packerd Scanjet）IIPスキャナーで影像走査され
た。影像分析は、NIH MAC影像バージョン1.45のソフト
ウエアを用いて、マッキントッシュ（Macintosh）II Ci
で実施された。
この装置を用いて、目盛り定め（calibration）影像
は、当初、0.500"のグリッドスケール長さから取られ、
0.005"の増分マークが、コンピュータ影像分析プログラ
ムの目盛り設定のために用いられる。ついで測定される
サンプルはすべて、ビデオ影像にされ、ビデオ影像プリ
ントされる。次にすべてのビデオプリントが、100DPi
（256レベルグレイスケール）で適切なマック（MAC）影
像ファイルフォーマットに影像走査されて入れられる。
最後に、各影像ファイル（目盛り定めファイルを含む）
は、マック影像1.45コンピュータプログラムを用いて分
析される。サンプルはすべて、選ばれたフリーハンド線
測定器具で測定される。サンプルは、両方のサイド縁部
で測定され、長さが記録される。単純なフィルム様（薄
くて一定の厚さの）サンプルは、測定されるためには、
片側サイド縁部しか必要ではない。ラミネート及び厚い
フォームサンプルは、両方のサイド縁部で測定される。
長さ測定の記録（tracings）は、切断サンプルのゲージ
長全体に沿って行なうことができる。高度に変形された
サンプルの場合、切断サンプル全体をカバーするには、
多数の（一部重なり合った）影像が必要であることもあ
る。このような場合、両方の重なり合った影像に共通の
特徴的部分を選び、影像の長さの読取り値が近接するが
重なり合わないように「マーカー」として用いる。
各部位の表面の経路長さの最終的測定は、各部位の５
つの別々の1/2"ゲージサンプルの長さを平均することに
よって得られる。各ゲージサンプルの「表面の経路長
さ」は、両方のサイド縁部の表面の経路長さの平均にな
る。
ポワソンの側面方向収縮作用 ポワソンの側面方向収縮作用は、マサチューセッツ州
カントン（Canton,Massachusetts）のインストロン社
（Instron Corporation）から入手しうるインストロン
モデル1122で測定されるが、これは、サウスダコタ州エ
ヌ・スー・シティ（N.Sioux City,South Dakota）のゲ
イトウエイ（Gateway）2000社から入手しうるゲイトウ
エイ2000 486/33Hzコンピュータにインターフェースで
連結されている。ノース・カロライナ州リサーチ・トラ
イアングル・パーク（Research Triangle Park,North C
arolina）のシンテック社（Sintech,Inc.）から入手し
うるテストワークス（TestworksTM）ソフトウエアを用
いる。テストに必要なすべての必須パラメータは、各テ
ストについてTestworksTMソフトウエアにインプットさ
れる。データ収集は、手動によるサンプル幅の測定と、
TestworksTMソフトウエア内で行なわれた伸び測定との
組合わせによって実施される。
このテストに用いられるサンプルは、切断されたサン
プルの長軸をサンプルの第一部位の方向に対して平行に
して、1"幅×4"長さのものである。サンプルは、鋭利な
ナイフで、適切には正確に1"幅のサンプルを切断するよ
うに設計されている、鋭利な切断装置で切断されるのが
よい。「代表的サンプル」は、変形部位の全体のパター
ンの対称を表わす区域が代表されるように切断されるこ
とが重要である。（変形部分のサイズ、或いは部位１及
び２の相対的幾何学形状のどちらかのバリエーションに
よって）ここで示唆されているよりも大きいか、或いは
小さいサンプルのどちらかを切断することが必要な場合
もあるであろう。このような場合、サンプルのサイズ、
変形部位のどの区域からサンプルが取られたかを（報告
されたあわゆるデータと共に）記録し、サンプルに用い
られた代表的区域の図式をも含めることが非常に重要で
ある。一般に実際に延伸された引張り部分についての
「側面比」2:1（L1:w1）は、可能であれば維持される。
５つのサンプルをテストする。
インストロンのグリップは、グリップ力全体を、テス
ト伸びの方向に対して直角な単一線に沿って集中するよ
うに設計された、空気圧式グリップから構成されてい
る。これは１つの平らな表面と、反対側の面を有してお
り、この反対側の面から半円形が突き出ている。サンプ
ルとグリップとの間に滑り（Slippage）は許されるべき
ではない。グリップ力線間の距離は、グリップのそばに
保持された鋼尺で測定された場合2"であろう。この距離
はこれ以後、「ゲージ長」と呼ぶものとする。
サンプルは、その長軸を、加えられる伸びの方向に対
して直角にして、グリップに取り付けられる。全体的パ
ターンの幾何学形状を表わす区域は、グリップ間に対称
に中心が置かれるのがよい。クロスヘッド速度は10イン
チ／分に設定される。クロスヘッドは、特定の歪まで動
く（測定は20％及び60％の両方の伸びにおいて行なわれ
る）。その最も狭い点（w2）におけるサンプルの幅は、
鋼尺を用いて最も近い0.02"まで測定される。加えられ
る延伸方向における伸びは、テストワークス・ソフトウ
エアで、最も近い0.02"まで測定される。ポワソンの側
面方向収縮作用（PLCE）は、次の式を用いて計算され
る： ここにおいて、w2＝加えられる長手方向の伸びを受けた
時のサンプルの幅； w1＝サンプルのもとの幅； L2＝加えられる長手方向の伸びを受けた時のサンプル
の長さ；及び L2＝サンプルのもとの長さ（ゲージ長）。
測定は、各々の一定の伸びについて、５つの異なるサ
ンプルを用いて、20％と60％の両方の伸びにおいて行な
われる。ある一定の伸び率パーセントにおけるPLCEは、
５つの測定値の平均である。
ヒステリシステスト ヒステリシステストは、材料の設定パーセント及び力
の緩和パーセントの測定のために用いられる。これらの
テストは、マサチューセッツ州カントンのインストロン
社から入手しうるインストロンモデル1122で実施される
が、これは、サウスダコタ州57049のエヌ・スー・シテ
ィのゲイトウエイ2000社から入手しうるゲイトウエイ20
00 486/33Hzコンピュータにインターフェースで連結さ
れている。ノース・カロライナ州27709のリサーチ・ト
ライアングル・パークのシンテック社から入手しうるテ
ストワークス（TestworksTM）ソフトウエアを用いる。
テストに必要なすべての必須パラメータは、各テストに
ついてTestworksTMソフトウエアにインプットされる
（すなわちクロスヘッド速度、最大伸び率パーセント
点、及び保持時間）。同様に、すべてのデータ収集、デ
ータ分析、及びグラフ作成は、TestworksTMソフトウエ
アを用いて実施される。
このテストに用いられるサンプルは、切断されたサン
プルの長軸をサンプルの最大延伸性の方向に対して平行
にして、1"幅×4"長さのものである。サンプルは、鋭利
で正確な（exacto）ナイフで、或いは正確に1"幅のサン
プルを切断するように設計されている、なんらかの適切
に鋭利な切断装置で切断されるのがよい。（材料に１つ
以上の伸びの方向があるならば、サンプルは、伸びの代
表的な方向に対して平行に取られるのがよい）。サンプ
ルは、変形部位の全体のパターンの対称を表わす区域が
代表されるように切断されるべきである。（変形部分の
サイズ、或いは第一部位及び第二部位の相対的幾何学形
状のどちらかのバリエーションによって）ここで示唆さ
れているよりも大きいか、或いは小さいサンプルのどち
らかを切断することが必要な場合もあるであろう。この
ような場合、サンプルのサイズ、変形部位のどの区域か
らサンプルが取られたかを（報告されたあらゆるデータ
と共に）記録し、サンプルに用いられた代肘区域の図式
をも含めることが非常に重要である。20、60、及び100
％の歪における３つの別々のテストが一般に、各材料に
関して測定される。ある一定の材料は、各々の伸び率パ
ーセントにおいてテストされる。
インストロンのグリップは、グリップ力全体を、テス
ト応力の方向に対して直角な単一線に沿って集中するよ
うに設計された、空気圧式グリップから構成されてい
る。これは１つの平らな表面と、反対側の面を有してお
り、この反対側の面から、サンプルの滑りを最小限にす
るために半円形が突き出ている。グリップ力線間の距離
は、グリップのそばに保持された鋼尺で測定された場
合、2"であろう。この距離は、これ以後、「ゲージ長」
と呼ぶものとする。サンプルは、その長軸を、加えられ
る伸び率パーセントの方向に対して垂直にして、グリッ
プに取り付けられる。クロスヘッド速度は10インチ／分
に設定される。クロスヘッドは、特定の最大伸び率パー
セントまで動き、サンプルをこの伸び率パーセントに30
秒間保持する。30秒後、クロスヘッドは、そのもとの位
置（０％伸び）に戻り、この位置に60秒間止まる。つい
でクロスヘッドは、第一サイクルで用いられたように、
同じ最大の伸び率パーセントまで戻り、30秒間維持さ
れ、ついで再びゼロまで戻る。
２つのサイクルのグラフが生じる。力の緩和率パーセ
ントは、第一サイクルからの力のデータの、次の計算式
から決定される： 設定パーセントは、サンプルが伸びに抵抗を開始する第
二サイクルのサンプルの伸び率パーセントである。力の
緩和の平均パーセントと、３つのサンプルに設定された
パーセントが、テストされた各最大伸びパーセントに関
して報告される。
引張りテスト 伸び率パーセント特性及び材料の有効ストレッチパー
セントに対する力を測定するために、引張りテストが用
いられる。これらのテストは、マサチューセッツ州カン
トンのインストロン社から入手しうるインストロンモデ
ル1122で実施されるが、これは、サウスダコタ州のエヌ
・スー・シティのゲイトウエイ2000社から入手しうるゲ
イトウエイ2000 486/33Hzコンピュータにインターフェ
ースで連結されている。ノース・カロライナ州のリサー
チ・トライアングル・パークのシンテック社から入手し
うるテストワークス（TestworksTM）ソフトウエアを用
いる。テストに必要なすべての必須パラメータは、各テ
ストについてTestworksTMソフトウエアにインプットさ
れる。同様に、すべてのデータ収集、データ分析、及び
グラフ作成は、TestworksTMソフトウエアを用いて実施
される。
このテストに用いられるサンプルは、切断されたサン
プルの長軸をサンプルの最大延伸方向に対して平行にし
て、1"幅×4"長さのものである。サンプルは、鋭利で正
確な（exacto）ナイフで、或いは正確に1"幅のサンプル
を切断するように設計されている、なんらかの適切に鋭
利な切断装置で切断されるのがよい。（材料に１つ以上
の延伸方向があるならば、サンプルは、伸びの代表的な
方向に対して平行に取られるのがよい）。サンプルは、
変形部位の全体のパターンの対称を表わす区域が代表さ
れるように切断されるべきである。（変形部分のサイ
ズ、或いは部位１及び２の相対的幾何学形状のどちらか
のバリエーションによって）ここで示唆されているより
も大きいか、或いは小さいサンプルのどちらかを切断す
ることが必要な場合もあるであろう。このような場合、
サンプルのサイズ、変形部位のどの区域からサンプルが
取られたかを（報告されたあらゆるデータと共に）記録
し、サンプルに用いられた代表的区域の図式をも含める
ことが非常に重要である。ある一定の材料の３つのサン
プルがテストされる。
インストロンのグリップは、グリップ力全体を、テス
ト応力の方向に対して直角な単一線に沿って集中するよ
うに設計された、空気圧式グリップから構成される。こ
れは１つの平らな表面と、反対側の面を有しており、こ
の反対側の面から、サンプルの滑りを最小限にするため
に半円形が突き出ている。グリップ力線間の距離は、グ
リップのそばに保持された鋼尺で測定された場合、2"で
あろう。この距離はこれ以後、「ゲージ長」と呼ぶもの
とする。サンプルは、その長軸を、加えられる伸び率パ
ーセントの方向に対して直角にして、グリップに取り付
けられる。クロスヘッド速度は10インチ／分に設定され
る。クロスヘッドは、サンプルが壊れるまでサンプルを
伸ばす。この点において、クロスヘッドは止まり、その
もとの位置まで戻る（０％伸び）。
有効ストレッチパーセントは、力−伸び曲線に屈曲が
ある点であり、この点を超えると、サンプルをそれ以上
伸ばすのに必要な力の量に急激な増加がある。３つのサ
ンプルに関する有効ストレッチパーセントの平均を記録
する。
本発明の特別な実施態様が例証され、記載されてはい
るが、この発明の精神及び範囲から逸脱することなく、
その他の様々な変更及び修正を行なうことができるのは
当業者には明白であろう。従って、この発明の範囲内に
あるこのような変更及び修正はすべて、添付クレームに
おいてカバーするものとする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ａ６１Ｆ 13/53 Ｂ２９Ｃ 53/24 (72)発明者 グーレイト、デイビッド・ジョーセフ・ ケニース アメリカ合衆国、オハイオ州 45241、 シンシナチ、ソンヤ・レーン 10025 (72)発明者 ロドリゲッツ、シェリア・スニーダー アメリカ合衆国、オハイオ州 45240、 シンシナチ、ジョンキルメドウ・ドライ ブ 1541 (56)参考文献 国際公開95／3765（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61F 13/15 - 13/84 B29C 53/22 - 53/28

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】柔らかいウエブ材料であって、 複数の第一部位と複数の第二部位とが同じ材料組成から
    構成されていて、 前記第一部位の一部が第一方向に延びる一方、前記第一
    部位の残りの部分は第二方向に延びて互いに交差してお
    り、 前記第一部位は前記第二部位を完全に取り囲む境界線を
    形成し、前記第二部位は複数の盛り上がったリブ様要素
    を備えており、 前記第二部位中の前記リブ様要素の夫々は、隣接してい
    るリブ様要素に対し略平行に向いているとともに、前記
    第一方向に延びる前記第一部位の前記一部と前記第二方
    向に延びる前記第一部位の前記残りの部分の両者に対し
    交差していて、 前記ウエブ材料が少なくとも１つの軸に沿って加えられ
    る伸びに付されるとき、前記第一部位は分子レベルの及
    び幾何学的な変形を受け、そして前記第二部位は最初に
    実質的な幾何学的変形を受ける、 ことを特徴とするウエブ材料。
  2. 【請求項２】少なくとも１つの軸に沿って弾性的挙動を
    示す柔らかいウエブ材料であって、 複数の第一部位と複数の第二部位とが同じ材料組成を具
    備し、各々が非張力の投影経路の長さを有しており、 前記第一部位の一部が第一方向に延びる一方、前記第一
    部位の残りの部分は第二方向に延びて互いに交差してお
    り、 前記第一部位は前記第二部位を完全に取り囲む境界線を
    形成し、前記第二部位は複数の盛り上がったリブ様要素
    を備えており、 前記第二部位中の前記リブ様要素の夫々は、隣接してい
    るリブ様要素に対し略平行に向いているとともに、前記
    第一方向に延びる前記第一部位の前記一部と前記第二方
    向に延びる前記第一部位の前記残りの部分の両者に対し
    交差していて、 前記ウエブ材料が前記軸に対して実質的に平行な方向に
    加えられる伸びに付されるとき、前記第一部位は分子レ
    ベルの及び幾何学的な変形を受け、そして前記第二部位
    は最初に実質的な幾何学的変形を受け、 前記加えられる伸びが解放されるときに、前記第一部位
    及び前記第二部位は前記の非張力の投影経路の長さまで
    戻る、 ことを特徴とするウエブ材料。
  3. 【請求項３】前記第一部位及び前記第二部位は、視覚的
    に互いに異なっている、請求項１又は２に記載のウエブ
    材料。
  4. 【請求項４】前記第一部位は、前記リブ様要素から実質
    的に離れている、請求項１乃至３のうちの何れか１項に
    記載のウエブ材料。
  5. 【請求項５】前記リブ様要素は、長軸及び短軸を有す
    る、請求項１乃至４のうちの何れか１項に記載のウエブ
    材料。
  6. 【請求項６】前記第一部位及び前記第二部位は、フィル
    ム材料の少なくとも１つの層を具備して成る、請求項５
    に記載のウエブ材料。
  7. 【請求項７】前記ウエブ材料は、使い捨て可能な吸収体
    のバックシートである、請求項１乃至６のうちの何れか
    １項に記載のウエブ材料。
  8. 【請求項８】前記ウエブ材料は、使い捨て可能な吸収体
    のバックシートの一部である、請求項１乃至７のうちの
    何れか１項に記載のウエブ材料。
  9. 【請求項９】前記ウエブ材料は、使い捨て可能な吸収体
    のトップシートである、請求項１乃至８のうちの何れか
    １項に記載のウエブ材料。
  10. 【請求項１０】前記ウエブ材料は、使い捨て可能な吸収
    体のトップシートの一部である、請求項１乃至９のうち
    の何れか１項に記載のウエブ材料。
  11. 【請求項１１】前記ウエブ材料は、２つ又はそれ以上の
    材料のラミネートである、請求項１乃至10のうちの何れ
    か１項に記載のウエブ材料。
  12. 【請求項１２】前記ウエブ材料は、ポワソンの側面方向
    収縮作用が、前記軸に対して直角に測定された場合、60
    ％の伸びにおいて約0.4より小さい、請求項１乃至11の
    うちの何れか１項に記載のウエブ材料。
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