JP3763870B2 - 有孔可塑性フィルム、その製造方法と装置及び吸収性製品 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トリコット様有孔可塑性フィルム及びその製造方法と製造装置に関するものである。さらに、この発明は、トリコット様有孔可塑性フィルムをカバー材として用いた使捨おむつ，生理用ナプキン，失禁具，傷手当用品等の吸収性製品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
不織布は５０年以上多くの幅広い用途に使用されてきた。不織布は、ステープル長繊維から織物又は編物へ変換するための多くの時間を浪費する工程を排除して、繊維ウェブから直接製造される織物様物質である。ある不織布の製造方法では、繊維ウェブは例えばカード（すく）技術やエアレイング（air laying）技術によって製造し、その後重合結合剤を加えて繊維ウェブを強化する。別の不織布の製造方法では、繊維ウェブに流体力を加え繊維をからませ、それにより最終物品を強化する。不織布は本質的に有孔構造であり、即ち、構成繊維が重なったり交差することにより形成される孔を有する。これらの孔は空気や水又は水溶液等の流体を通す。さらに、不織布は良好な柔らかさ，ドレープ性及び触感を有するように製造できる。これら望ましい特性によって、不織布は、使捨おむつ，生理用ナプキン，失禁具，傷手当用品等の吸収性製品の表面物質として使用されてきた。
【０００３】
近年は、出発物質として可塑性フィルムを用いて吸収性製品用の有孔又は液体透過性表面物質を製造するために、努力がなされてきた。例えば、パターン化した穴のある面に加熱した熱可塑性シート物質を置き真空にして有孔可塑性フィルムを製造することが知られている。真空により軟らかいシート物質が穴を通して引かれるのでフィルムが破裂し孔が形成される。
トンプソン（Thompson）等の米国特許第 3,929,135号は、生理用ナプキン，失禁パッド，包帯等の吸収性製品の有孔トップシート物質を開示している。このトップシート物質は、低密度ポリエチレン等の液体不浸透性物質からなり、複数のテーパ状の細孔を有する。各細孔はトップシートの面上のベースの穴とトップシートの面から離れた頂点の穴を有する。トンプソン（Thompson）等によって開示されたテーパ状の細孔は好ましくは円錐台の形であり１０度から６０度のテーパの角度を有する。
【０００４】
ミュラン（Mullane）の米国特許第 4,324,276号は、厚みが約 0.030インチ（ 0.075cm）より少なく、開口面積が少なくとも35％であり、複数の孔の少なくとも75％が少なくとも 0.025インチ（ 0.064cm）の等価水力直径（ EHD）を有する有孔成形フィルムを開示する。ミュラン（Mullane）等によって開示された有孔成形フィルムは上記の使捨吸収性製品のトップシートとして有用である。
キュロ（Curro）等の米国特許第 4,839,216号は、有孔成形面に原料フィルムを載せ原料フィルムの上面に無拘束の液体流を当てて製造するへこんだ有孔の可塑性物質を開示している。液体流は、原料がほぼ三次元の変形ができ、そこに孔が形成できるように、フィルムが成形面の方に変形できるのに十分な力及び流動を有する。
【０００５】
花王株式会社のヨーロッパ特許出願第 0 304 617号は、生理用品のカバーシートを開示している。カバーシートは不透明の疎水性フィルムからなり、畝部とへこみを有し、へこみは底部と側壁を有するように形成される。側壁は傾斜部を有し、傾斜部には畝部で覆われないように開口部がある。この特許出願は、開口部は見下ろした時に常に見えると述べている。
米国特許第 4,690,679号は、第一の重合フィルムからなる第一の層及び第二の重合フィルムからなる第二の層からなる有孔フィルムを開示する。孔の平均等価円直径が約 0.010インチ（0.0254cm）から約 0.030インチ（0.0762cm）の有孔フィルムが、吸収性製品のカバー物質として有用であるとして、開示されている。
【０００６】
有孔フィルム及びその製造方法と装置に関する他の特許には例えばドビアク（Doviak）等の米国特許第 3,632,269号とケレイ（Kelley）の米国特許第 4,381,326号がある。
トリコット編物は丈夫で柔かくドレープ性がある。トリコット織物の構造は高い品質感、審美性、豪華な感じを与える。
今日市場にある有孔フィルムで、トリコット編物と同様な外観と触感を有するものはない。トリコット様フィルムが、種々の使い捨て吸収製品のためのカバー材として望まれている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来はトリコット編物と同様な外観と触感を有する有孔フィルムがない等の課題があった。
【０００８】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、トリコット編物と同様な外観と触感を有する有孔フィルムを得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トリコット様有孔可塑性フィルムに関する。本発明の有孔フィルムは、複数のうね、うねから延びる複数の傾斜した側壁及び複数の不定形小孔の群を有し、伸縮性熱可塑性重合物質からなり、不定形小孔の群は繊維様要素のネットワークで輪郭づけられる。不定形小孔の各群は少なくとも２つの傾斜側壁の間でつながっている。複数のうねは、長手方向に、複数の波形のリブの列を横切る第一の方向に、延びている。波形のリブの列は、リブの両側につながるうねとネットワークを形成する。傾斜側壁はうねから種々の深さで延びる。
【００１０】
本発明の有孔フィルムは、トリコット編物と同様な外観と触感を有する。この有孔フィルムは、けばが無く優れた柔軟性を有する。流体が効率よく輸送され、使い捨て吸収製品のためのカバー材としての使用に適している。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
図１は本発明によるトリコット様有孔フィルムの斜視図であり、図２はこの有孔フィルムの顕微鏡写真である。
フィルム１０は複数のうね、即ち隆起１２を有する。隆起１２には、隆起から不定形小孔１８の群１６へ延びる傾斜した側壁１４がある。不定形小孔１８の群１６は、繊維様要素のネットワーク又は小繊維２０により輪郭づけられる。不定形小孔１８の群１６は、少なくとも２つの傾斜側壁１４の間で、小繊維２０によりつながっている。小繊維２０は、製造過程で形成されるフィルムが引かれて伸びた部分である。隆起１２を横切る方向には、孔のほとんど無い複数の波状のリブ２２が延びている。図１，２に示すように、波状リブの列は、リブ２２の両側から分岐するうね１２とネットワークを形成する。傾斜側壁１４はうね１２から種々の深さで延びる。さらに、側壁１４の形は均一ではない。フィルム１０には、フィルム全体に乱雑に分散している複数の大孔２４もある。大孔２４の面積は小孔１８の面積よりかなり大きい。
【００１２】
図１，２に示されるトリコット様有孔可塑性フィルム１０は、実質的に４つの水平面又は面からなる。第一の面は複数のうね１２を含み、第二の面は傾斜側壁１４を含み、第三の面は不定形孔１８の群とそれらの間の小繊維２０を含み、第四の面は種々の深さの有孔側壁１４を含む。
図３は本発明の有孔可塑性フィルムの製造装置を示す概略図である。装置６０は可動コンベアベルト６２と、このベルト６２の上にありベルトと共に動くバック部材６４を有する。バック部材６４は複数の開口部があり（図３には図示せず）、開口部は上面６５ａから下面６５ｂまでバック部材の厚みを貫いている。また、バック部材６４は所定の地形状デザインを有し、孔のパターンと合わさって有孔フィルムにトリコット様特性を付与する。
【００１３】
薄い連続した中断のない熱可塑性重合物質からなる出発フィルム６７はバック部材６４の上に置かれる。この出発フィルムは、気体透過性でも気体不透過性でもよく、エンボスされてもエンボスされてなくてもよく、所望により１つ又は両方の主面をコロナ放電処理してもよく、しなくてもよい。伸縮可能フィルムは、例えば、ポリエチレン（高，線低（linear low），又は低密度）やポリプロピレン等のポリオレフィン；エチレンと酢酸ビニル又は塩化ビニルの共重合体等のオレフィンとビニルモノマーの共重合体；ポリアミド；ポリエステル；ポリビニルアルコール及びエチレンとアクリル酸エチルの共重合体等のオレフィンとアクリレートモノマーの共重合体の熱可塑性重合性物質から、形成できる。２種類以上のこのような重合物質の混合物から形成される出発フィルムも使用できる。孔が形成される出発フィルムの機械方向（ＭＤ）と幅方向（ＣＤ）の伸びは、ＡＳＴＭテストＮｏ．Ｄ−８８２によってインストロン試験機を50インチ／分（ 127cm/分）のジョー速度で操作して測定して、少なくとも１００％でなければならない。出発フィルム（即ち、孔が形成されるフィルム）の厚さは好ましくは均一であり、約０．５ミル（ 0.0127mm ）から３ミル（ 0.0762mm ）又は約0.0005インチ（0.0013cm）から約 0.003インチ（0.076cm）でよい。表面活性剤処理等によって改変したフィルムが使用できるし、共押出成形（ co-extruded）フィルムも使用できる。出発フィルムは、鋳造，押出成形又は吹き込み等の既知の技術によって形成できる。好ましくは、線低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）と低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）の混合物を含む１ミルの微小エンボスフィルムを、使用する。
【００１４】
バック部材６４に支持される上記出発フィルム６７がコンベアベルト６２と共に移動したとき、出発フィルムの上面６７ａに流体６３（好ましくは水）を当てるマニホールド６９が、出発フィルムの上にある。水を種々の圧力で当てることができる。マニホールド６９の下を通過する時、出発フィルム６７の上面６７ａに当てられた水を取り除く真空マニホールド７０を、コンベアベルトの下に配置する。
操作においては、出発フィルム６７はバック部材６４の上に置かれ、フィルムとバック部材はマニホールド６９の下の前後を所望の孔が形成されるまで何回も通過する。
【００１５】
マニホールド６９は線インチあたり約３０から約１００までの数の複数の孔を有する。好ましくは、マニホールドにおける孔の数は線インチあたり約３５から約５０である。孔の形は好ましくは円であり、直径は約0.003インチ（0.0076cm）から約 0.01インチ（0.0254cm）であり好ましくは0.005インチ（0.0127cm）から 0.007インチ（0.018cm）である。出発フィルムとバック部材がマニホールド６９の下を多数回通過した後、水を当てるのは止めるが、真空は得られた有孔フィルムの水切りを助けるために続ける。有孔フィルムをバック部材からはずし、温風吹き付けや溶媒抽出等の従来技術によって乾燥する。
【００１６】
図４は、ある部分の、即ち図３を参照して前述した出発フィルム６７と地形状支持部材即ちバック部材６４の分解斜視図である。前述したように、出発フィルム６７は熱可塑性重合物質又はそのような重合物質の２種類以上の混合物を含み、図４に示されるようにエンボスされてもよくエンボスされてなくてもよい。図４の上部には、エンボス部７６からなる出発フィルム６７の部分７５と、非エンボスフィルム６７の部分７７が示される。
バック部材又は地形状支持部材６４は、上面６６と底面６７を有する本体６５を含む。谷６９により離されているピーク６８の列が、所定のパターンで、上面６６にわたって配置される。支持部材を貫いて延びる複数の排水孔７０が、あるパターンで部材６４に配置される。この例では、各排水孔７０は６つのピーク６８と６つの谷６９の群で囲まれている。
【００１７】
排水孔７０はテーパ状、又はベルの口状であり、支持部材の底面より上面の直径の方が大きい。ライン７１が、上面６６の下に１つの孔の半径で壁７２の２つの対向する点に接して引かれる。ライン７１により形成される角度７３は、意図する結果を得るためには、支持部材６４の厚み７４に対して調節されなければならない。過度に実験すること無く適当な角度は確立できる。例えば、角度が大きすぎれば、孔７０は小さすぎて排水が不十分になる。角度が小さすぎれば、ほとんど又は全くピークと谷が無くなる。
【００１８】
繰返パターンにおける隣り合う孔の中央から中央の間隔は、同じく重要である。ピーク６８と谷６９は、テーパするやや円錐形の孔７０の交差により形成される。孔の中央から中央の間隔が上面６６の孔７０の主（ｍａｊｏｒ）直径より大きければ、交差がなく、部材の上面は全体に円錐形の孔がある滑らかで平らな面になる。隣り合う孔の中央から中央の間隔が、その中央から中央のラインに添って測定する孔の直径より小さければ、円錐形の面が交差して谷が形成される。
【００１９】
図５は、地形状支持部材に使用される排水孔７０のパターンの一例を示す図である。この例では、２つのサイズの開口があり、横方向（ＣＤ）に一対の孔列を形成する。この対は機械方向（ＭＤ）にずれている。この対はサイズＡの孔列とサイズＢの孔列からなり、ＡはＢより大きい。Ａ，Ｂ列からなる対同士の間の間隔Ｃは、ＡとＢの列の間の間隔Ｄより大きい。
図６は、図５の孔のパターンを用いて製造した、図４に示す形成部材６４のディジタル化した像である。サイズＡとＢの孔が、対応するピークから谷への高さの大きさとピーク間の間隔と共に、示されている。
【００２０】
図４の好ましい地形状支持部材の製造装置が、図７に示される。支持部材の出発物質はどのような形でも組成でもよい。地形状支持部材は好ましくはアセタールを含み、アクリル樹脂でも十分である。出発物質の好ましい形は、残留内部圧力を軽減した、壁の薄い、円筒状の、好ましくはシームレスのチューブである。後述するように、円筒状の形は、本発明の好ましい有孔フィルムの製造装置を、収容する。
今日支持部材の形成に使用するために製造されるチューブは、直径が２フィート（６０．９６ｃｍ）から６フィート（１８２．８８ｃｍ）であり、長さが２フィート（６０．９６ｃｍ）から１６フィート（４８７．６８ｃｍ）である。壁の厚みは公称１／４インチ（０．６３５ｃｍ）である。これらのサイズは設計選択の事項である。
【００２１】
チューブ状出発加工物８０が適当な軸又は心棒８１に取り付けられ、加工物８０を円筒形に固定し、ベアリング８２で長軸の周りを回転できる。回転駆動体８３が設けられ、心棒８１を制御した速度で回転させる。回転パルス発生機８４が接続し、心棒８１の回転をモニターするので、正確な半径方向の位置がいつでもわかる。
心棒８１の振り（スイング）の外側に平行して１本以上のガイド路８５が設けられ、これにより、チューブ８０の上面９に一定の隙間を維持しながら、キャリッジ８６が心棒８１の長さ全体を横切ることができる。キャリッジパルス発生機９４が支持部材８０に対するキャリッジの横の位置を記録しながら、キャリッジ駆動体９３がキャリッジをガイド路８５に添って動かす。集束ステージ８７がキャリッジに取り付けられる。集束ステージ８７が集束ガイド路８８に取り付けられ、キャリッジ８６の動きと直行する動きを可能とし、チューブ８０の上面に対してレンズ８９を集束する手段を提供する。集束駆動体９２が設けられ、集束ステージ８７を位置付けしレンズ８９を集束させる。
【００２２】
集束ステージ８７にレンズ８９を固定し、それをノズル９０に固定する。ノズル９０は、レンズ８９を冷やし清浄を保つために圧力がかけられた気体をノズル９０に導入する手段９１を有する。
また、キャリッジ８６には最終屈曲鏡９５が取り付けられ、レーザービーム９６を集束レンズ８９に向ける。レーザー９７が、離れて設置され、ビームを最終屈曲鏡９５に向けるオプションの屈曲鏡９８を有する。レーザー９７をキャリッジ８６に直接取り付けて、ビーム屈曲鏡を除くことも可能であるが、空間的制限とレーザーのユーティリティ連結を考慮すると離れた取り付けの方がずっと好ましい。
【００２３】
レーザー９７に動力を供給すると、発射したビーム９６は、最初ビーム屈曲鏡９８に反射し、次に最終ビーム屈曲鏡９５に反射し、レンズ８９に向けられる。レーザービーム路９６は、レンズ８９が除かれてもビームが心棒８１の長手方向中央ラインを通る様に形付けられる。
所定の位置のレンズ８９により、ビームはチューブ８０の上面９の下でその近くに集束される。ビームの上面の下での集束を、レーザービームをチューブの面に対して「脱集束する（ｄｅｆｏｃｕｓｓｉｎｇ）」と定義する。
【００２４】
種々のレーザーを本発明に使用できるが、好ましいレーザーは、規格が２５００ワットまでのビームを生成できる速流ＣＯ₂レーザーである。支持面は５０ワットに限定される遅流ＣＯ₂レーザーで十分に切削されたのだから、この方法は決してこのような高パワーレーザーに依存していない。
集束レンズ８９がビーム９６を通したとき、ビームの中心付近にエネルギーが集中する。光線は、１点ではなく、むしろ小さい直径のスポットを通るように曲げられる。最も小さい直径の点が、焦点と呼ばれる。これは、焦点距離と呼ばれるレンズからの距離で生じる。焦点距離より短い又は長い距離では、測定されるスポットサイズは最小より大きい。
【００２５】
焦点位置への感度は焦点距離と反比例する。最小スポットサイズは焦点距離と正比例する。従って、レンズの焦点距離が短いと、スポットサイズはより小さいがより正確に位置付けしなければならず、面からのずれにより大きく影響される。レンズの焦点距離が長いと、目的とする位置付けの許容度はより大きいが、スポットサイズはいくらか大きくなる。従って、パワー分布は切削する孔のテーパする頂部に影響するが、さらに、面の下のビームの脱集束は、テーパーの角度と長さにも影響し、従ってピークと谷の形とサイズに影響する。
【００２６】
支持部材を製造するために、最初の集束工程を行う必要がある。チューブ状出発加工物８０を心棒８１に置くと、レーザーが短くパルスし、一連の小さいくぼみが形成されるように、心棒がパルスの間少し回転する。その後、集束ステージ８７が心棒中央ラインに対して動き、焦点位置を変えて、他の一連のくぼみを形成する。一般には、各々２０のくぼみの２０の列のマトリックスが切削される。くぼみを顕微鏡で調べて、最小のくぼみの列を同定する。これが、ビームが集束したチューブ状出発加工物８０の上面の参照直径として、確立される。
【００２７】
例えば図５に示されるような好ましいパターンが選択される。パターンを検討し、加工物の周囲を覆う目立つ縫い目のない面を完成するのに必要な繰り返しの数を決定する。同様に、チューブ状の加工物の長軸に沿った繰り返し毎の進みと繰り返しのトータル数が決定される。これらのデータはレーザー切削機械を操作するためのコンピューター制御に入れられる。
【００２８】
操作では、チューブ状の加工物が取り付けられた心棒が、レンズの前で回転する。第一の孔の位置がレンズ８９の焦点と対応するように、キャリッジが駆動される。集束ステージが内側に駆動され、焦点を切削される物質の内部の中へ配置する。その後、あるパルスパワーレベルとある持続時間を組み合わせて、レーザーをパルスする。図４に示すように、上面６６にある孔７０の直径は、下面６７にある孔の直径よりかなり大きい。好ましい地形状の形を得るためには、２つの要素を測定し制御しなければならない。第一に、レンズが加工物の内部の中に集束する度合が、円錐角度７３を増やす。第二に、パワーレベル又はパルス持続時間が増えれば深さと直径が増える。適当な直径とテーパの孔が得られれば、次に意図する孔の位置が焦点と対応するように支持部材を再配置するために、回転駆動体とキャリッジ駆動体は指示される。この工程を全てのパターンを切削するまで繰り返す。この技術は「衝撃式（ｐｅｒｃｕｓｓｉｏｎ）」切削として知られている。
【００２９】
選択したレーザーのパワーが十分であれば、心棒とキャリッジはレーザーパルスの間止める必要がない。切削工程間の加工物の全ての動きが取るに足らないように、パルスの持続時間を短くできる。これは、業界では「ファイヤーオンザフライ（ｆｉｒｅ−ｏｎ−ｔｈｅ−ｆｌｙ）」切削として知られている。
レーザーが直ぐに回復できるならば、加工物は一定の速度で回転でき、レーザーは各孔を形成するのに一回パルスする。図５に示すようなパターンでは、通常レーザーはパルスして完全な縦列を形成し、キャリッジは次の縦列の位置に指示され、ビームがパルスされ次の一連の孔を形成する。
【００３０】
物質の種類と孔のパターン密度に依存して生ずる恐れのある一つの問題は、大量の熱が成形される面の小さな面積に導入されることである。その結果、ひどい歪みとパターン記載が失敗する。ある条件下では、部品に大きな形状の変化がもたらされ、面が円筒状でなくなり正確なサイズでもなくなる。極端な場合、チューブは割れる。
この様な問題のない本発明の好ましい例では、脱集束ラスター（ｒａｓｔｅｒ）走査切削と呼ばれる工程を用いる。
【００３１】
この方法では、図８に示すように、パターンを最小の長方形の繰り返し要素４１まで小さくする。この繰り返し要素は図５のパターンを形成するための全ての情報を含む。タイルのように用いて端から端に側から側に配置して、結果として全体のパターンが得られる。
繰り返し要素はさらに小さい長方形ユニット即ち「画素」４２のグリッドに分割される。通常は、正方形だが、目的によっては、異なる割合の画素を用いる方がより便利である。
【００３２】
画素の各縦列はレーザーの焦点位置を通り過ぎた加工物の一通過を表す。この縦列は、支持部材８０の周りに完全に届くのに必要なほど多く繰り返される。レーザーが孔を形成することを意図されている各画素は黒である。レーザーをスィッチオフする画素は白である。
図８における画素の第一の縦列の上から切削を始めるために、心棒を一定の速度で回転させながら、レーザーをスイッチオンし、１１の画素について一定のパワーレベルに維持し、そしてスイッチを切る。これらの画素は図７の回転パルス発生機８４によりカウントされる。レーザーは次の１４ユニットについてはスイッチが切られたままである。最初の回転において、このレーザーのスイッチのオン・オフの連続が繰り返される。そして、心棒が出発位置に戻りキャリッジ駆動体９３がキャリッジを一ユニット再配置しコンピューターが縦列４３ａ形成の準備をする。
【００３３】
縦列Ｎｏ．４３ａでは、レーザーは短い「オンタイム」（９ユニット）と長い「オフタイム」（１９ユニット）を有する。オン・オフタイムの全部の数は、パターンの長さに基づき、一定である。
この工程が、各回転にわたって全ての縦列が使用されるまで、繰り返される。図８の場合、心棒は１５回転した。この時、工程は縦列４３の指示に戻る。
【００３４】
この方法では、各通過により、物質に、大きな孔でなく多数の細かい切削がなされる。これらの切削は正確に形成され、一列に並びいくらか重なるので、効果が蓄積され孔となる。図８のパターンでは、各六角形の孔４４は実際には、エネルギーをチューブに分散して局所的な加熱を最小にして、完全な一回転による別々の７通過が必要である。
切削操作の間、レンズが物質の上面に集束したならば、平行な壁を有する六角形の孔となったであろう。しかしながら、ラスター走査切削と脱集束レンズ方法を組み合わせると図４の成形面ができる。
【００３５】
本発明では、孔７０が非常に小さくて多数ある。典型的なパターンでは平方インチ当り８００から１４００の孔がある。
図９は本発明の新規な有孔フィルムの製造方法の幾つかの工程を示すブロック図である。この方法の第一工程は、支持部材に熱可塑性重合物質の薄い伸縮可能フィルムを置くことである（ボックス１）。伸縮可能フィルムを上に載せた支持部材は高圧流体噴射ノズルの下を通過する（ボックス２）。好ましい流体は水である。水は、好ましくは真空により、支持部材から離され輸送される（ボックス３）。フィルムは好ましくは吸引により水きりされる（ボックス４）。水きりされた有孔フィルムを支持部材から外す（ボックス５）。残った水を例えば空気流をかけて有孔フィルムから取り除く（ボックス６）。その後有孔フィルムを巻き、そのまま使用するか又は生理用ナプキン，使捨おむつ又は傷手当用品等の他の製品の構造成分として使用するまで保存する（ボックス７）。
【００３６】
図１０は、本発明の有孔フィルムを連続して製造するための装置の概略図である。装置９０はコンベアベルト９１であるバック部材を有する。コンベアベルト９１は、既知の一対の離れたローラー９２，９３の周りに連続して反時計周りの方向に動く。コンベアベルト９１の上には、複数のオリフィスライン又は群９６に連結する流体供給マニホールド９５がある。各オリフィス群９６は少なくとも１列の微小径孔を含む。各列では線インチ当り３０以上の孔がある。マニホールド９５には各オリフィスライン又は群における流体圧力を調整する圧力計器９７と制御バルブ９８が備えられている。高温でマニホールド９５に水を供給するための手段（図示せず）がある。各オリフィスライン又は群の下に、処理中過剰水を取り除き開口ゾーンの氾濫を防ぐための吸引部材９９がある。本発明の有孔フィルム６８を形成する出発フィルム６７をバック部材を構成するコンベアベルトに供給する。出発フィルムはオリフィス群９６の下を通過し、オリフィスから噴射される水の柱流に晒される。個々のオリフィス群９６から噴射される水柱の圧力は、圧力制御バルブ９８によって所望の圧力に設定できる。オリフィス群９６に供給される水圧力は少なくとも約５００ｐｓｉｇ必要で、１５００ｐｓｉｇもしくはそれ以上でもよい。本発明の有孔フィルムの製造方法において、個々のオリフィス群９６が同じ圧力で水を噴射するのが好ましい。６つの流体供給オリフィス群が図２１に示されているが、オリフィス群の数は重要ではないが、出発フィルムの厚み，コンベアベルトの速度，圧力，各オリフィス群９６のオリフィス列の数等によって決まる。水柱噴射と吸引マニホールド９９の間を通過した後、有孔フィルム６８は追加の吸引スロット９９ａの上を通過し過剰処理水をそこから取り除く。バック部材を形成するコンベアベルトは比較的硬い物質から形成でき複数のスレート片から構成してもよい。各スレート片はコンベアの幅を横切って延び、一方の側にへりを有し、スレート片が隣のスレート片のへりと係合し、隣り合うスレート片間の動きを可能とし比較的硬いスレート片を図２１に示すようなコンベアの形で用いることができる。さもなければ、バック部材は、フィルムを支持する高点と処理中フィルムがその中へ移動する低点を有する織られたスクリーンでもよい。
【００３７】
図１１は、本発明の好ましい有孔フィルムの製造方法を示している。装置１００は回転可能ドラム１０１を有する。ドラムはハチの巣構造で流体はその中を通れる。ドラムは反時計回りに回転し外周にある長円筒形のバック部材又はスリーブ１０３を運ぶ。ドラムの一部の外周付近に、マニホールド１０５を配置する。マニホールド１０５は、水をスリーブ１０３の外周で運ばれる伸縮可能熱可塑性出発フィルム１０７に当てるための複数のオリフィス片１０６と連結している。各オリフィス片は非常に細かい均一な円形孔の列を有する。これらの孔の直径は約0.005インチ（0.0127cm）から約 0.010インチ（0.0254cm）である。孔の数は線インチ当り５０又は６０と多く所望によりそれ以上である。水は柱流として圧力下オリフィスを通って方向付けられ、オリフィス片の下の接触又は開口ゾーンで出発フィルムの上面に衝突する。オリフィス片から処理されるフィルム１０７の上面までの距離は約0.75インチ（1.90cm）である。オリフィス片に供給される水の圧力は圧力制御バルブ１０９によって制御され、圧力は圧力計器１１０に示される。ドラムはポンプ１１２に連結し、ポンプ１１２には開口ゾーンの氾濫を防ぐために水の除去を促すように真空をかけてもよい。操作では、出発フィルム１０７をバック部材１０３の上に置き、水噴射オリフィス片１０６の下を反時計回りで通過する。フィルム１０７はオリフィス片の下を通過し、そこで本発明の有孔フィルムが形成される。
【００３８】
本発明のトリコット様有孔可塑性フィルムは等価水力直径（equivalent hydraulic diamter）（ＥＨＤ）及び等価円直径（equivalent circular diamter ）（ＥＣＤ）が２５ミル（ 0.635mm ）以下のサイズの小孔を有する。ＥＣＤのデータは画像解析機により得られ以下の式に従い計算する。
【数１】

（式中、Ａは小孔面積である）
ＥＨＤは、測定した面積と各小孔の周囲から、式：
ＥＨＤ＝４Ａ／Ｐ （式中、Ａは小孔面積であり、Ｐは小孔の孔周である）
に従い計算する。平均ＥＣＤは約２ミル（ 0.0508mm ）から７ミル（ 0.1778mm ）の範囲であり、好ましい平均値は５ミル（ 0.127mm ）である。ＥＣＤの変動係数（ＣＯＶ）は５０〜７０％の範囲である。ＥＨＤのＣＯＶは少なくとも４０％である。ＣＯＶは式：
ＣＯＶ＝ ＳＤ／平均 × １００％ （式中、ＳＤは標準偏差である）
により求められる。平方インチ当りの小孔の数は約４０００〜７０００の範囲であり、好ましい数は平方インチ当りの約６０００である。小孔の面積は約４０００〜７０００平方ミルの範囲である。フィルムの開口面積は１％と低くてよい。フィルムの厚みは約１０ミル（ 0.254mm ）から２０ミル（ 0.508mm ）の範囲であり、好ましいバルクは１５ミル（ 0.381mm ）である。うねの数は平方インチ当り５００〜６０００の範囲である。繊維様要素の幅は１ミル（ 0.0254mm ）から１０ミル（ 0.254mm ）の範囲であり、好ましくは１ミル（ 0.0254mm ）から５ミル（ 0.127mm ）の範囲である。繊維様要素の長さは約１０ミル（ 0.254mm ）から５００ミル（ 12.7mm ）の範囲である。
【００３９】
例１．
本発明の有孔フィルムは、出発フィルムを図１１の装置で処理して形成した。出発フィルムは、市販の低密度ポリエチレンと線低密度ポリエチレンの４０：６０（ｗｔ％）の混合物を含有していた。出発フィルムの厚みは０．８ミル（ 0.02032mm ）であり、１インチ（ 2.54cm ）当り１６５のラインを有するダイヤモンドパターンにエンボスされていた。図１１の装置でオリフィス片１０６のうち３つだけが使用された。１６０度Ｆの水が３つのオリフィス片に１３５０ｐｓｉｇの圧力で供給された。装置のライン速度は５０ヤード（ 4572cm ）／分であった。スリーブ１０３は図４に示す地形状の形をしていた。得られた有孔フィルムは開口面積が１０％であった。最終フィルムの小孔の平均ＥＣＤは５ミル（ 0.127mm ）であった。小孔のＥＣＤのＣＯＶは５８％であった。有孔フィルムのフラジャ（Ｆｒａｚｉｅｒ）空気透過性は３５０立方フィート／分／平方フィート・フィルムであった。
【００４０】
例２．
出発フィルムの厚みが０．９５ミル（ 0.02413mm ）であり、３つのオリフィス片に水を供給する圧力が１２００ｐｓｉｇである他は例１を繰り返した。得られた有孔フィルムは開口面積が５％であった。フィルムの小孔の平均ＥＣＤは３ミル（ 0.0762mm ）であった。小孔のＥＣＤのＣＯＶは６２％であった。平方インチ当り６３００の小孔があり、小孔の全ては２５ミル（ 0.635mm ）以下のＥＨＤを有していた。
【００４１】
上記の例で製造されたフィルムは、けばのないフィルムであり拭き布やポーチカバーとして使用するのに適していた。加えて、フィルム構造には流体をとどめる隙間がないので、清浄で乾燥した性質をもたらしていた。このフィルムは美しく、布感があり、効率よい流体通過性で、柔らかかった。
本発明の有孔フィルムは使捨おむつ、衛生ナプキン、傷手当用品、失禁具等の吸収性製品の表面材として使用できる。
【００４２】
衛生ナプキンのカバー材として使用するとき、本発明の有孔熱可塑性フィルムの小孔の数は、開口面積が約１〜１５％となるのに十分な数であるのが好ましく、大きなサイズの孔の数は最小であるのが好ましい。フィルムを構成する小孔の少なくとも５０％のＥＤＨが０．５ミル（ 0.0127mm ）から２５ミル（ 0.635mm ）の範囲であることが好ましい。小孔のＥＨＤのＣＯＶは好ましくは少なくとも５０％である。好ましくは、小孔の少なくとも７５％が４００平方ミル以下の面積で、小孔の偏差係数は少なくとも１００％でなければならない。
【００４３】
図１２と図１３には、木パルプ繊維の吸収芯２０２，薄い流体不透過性バリアフィルム２０４と本発明のどの有孔フィルムでもよいカバー物質２０６を有する生理用ナプキン２００が示されている。好ましくはカバー物質は図１と図２を参照して説明した構造を有する。例えば、ポリエチレン薄フィルムからなるバリアフィルム２０４は、吸収芯２０２の下面に接触し、吸収芯の長手方向側に延びる。カバー物質２０６は吸収芯よりいくらか長く、図１３に示されるように吸収芯とバリアフィルムを包む。カバー物質の長手方向の端は重なり通常の方法でナプキンの下面で互いに封止される。例では、カバー物質は生理用ナプキンの端２０８，２１０でそれ自身に封止される。図１３に示されるように、生理用ナプキン２００は使用者の下着にナプキンを接着させる接着剤層２１２を有する。接着剤２１２は使用前は取り外し可能な解放片２１４によって保護される。
幾つかの例と本発明の変更をここで詳細に説明したが、本発明の開示と教示が当業者に多くの変更を示唆しているのは明らかである。
【００４４】
本発明の好ましい実施態様は以下の通りである。
（Ａ）複数のうね；
前記各うねから延びる複数の傾斜した側壁；及び
繊維様要素のネットワークで輪郭付けられた不定形小孔の複数の群；
を含み、前記各不定形小孔の群は少なくとも２つの前記傾斜側壁の間でつながっていて、前記各うね、側壁及び繊維様要素は一体的に伸縮性熱可塑性重合物質から形成されているトリコット様有孔可塑性フィルム。
（１）前記複数のうねの各々が第一の方向に延び、前記フィルムがさらに前記第一の方向を横切る第二の方向に延びる波状リブの複数の列を含む上記実施態様（Ａ）記載の有孔フィルム。
（２）前記波状リブの列の各々が前記リブの両サイドにつながる前記うねとネットワークを形成する上記実施態様（１）記載の有孔フィルム。
（３）さらに前記フィルム全体に乱雑に分散する複数の大孔を有する上記実施態様（Ａ）記載の有孔フィルム。
（４）前記大孔が前記うねと前記傾斜側壁に種々の深さで配置されている上記実施態様（３）記載の有孔フィルム。
（５）前記繊維様要素が引かれている上記実施態様（Ａ）記載の有孔フィルム。
（６）前記繊維様要素が、前記フィルムの孔のない隣の領域と比較して、少なくとも１００％引かれている上記実施態様（５）記載の有孔フィルム。
（７）前記小孔の面積が約１平方ミル〜約１００平方ミルの範囲である上記実施態様（Ａ）記載の有孔フィルム。
（８）前記小孔のＥＨＤが２５ミル（0.635mm）以下である上記実施態様（Ａ）記載の有孔フィルム。
（９）前記フィルムの開口面積が約５％〜約１２％であり、前記開口面積は前記小孔によるものである上記実施態様（Ａ）記載の有孔フィルム。
（１０）前記繊維様要素の長さは約３ミル（0.0762mm）から約１５ミル（0.381mm）の範囲であり、好ましくは約５ミル（0.127mm）から７ミル（0.1778mm）である上記実施態様（Ａ）記載の有孔フィルム。
【００４５】
（１１）前記繊維様要素の幅は約１ミル（0.0254mm）から１０ミル（0.254mm）の範囲である上記実施態様（Ａ）記載の有孔フィルム。
（１２）前記繊維様要素の厚みは約２ミル（0.0508mm）から１０ミル（0.254mm）の範囲であり、好ましくは約４ミル（0.1016mm）から８ミル（0.2032mm）である上記実施態様（Ａ）記載の有孔フィルム。
（１３）前記小孔のＥＣＤが２５ミル（0.635mm）以下である上記実施態様（Ａ）記載の有孔フィルム。
（１４）前記小孔の平均ＥＣＤが約２ミル（0.0508mm）から７ミル（0.1778mm）の範囲である上記実施態様（Ａ）記載の有孔フィルム。
（１５）前記小孔の数が平方インチ当り約４０００〜７０００の範囲である上記実施態様（Ａ）記載の有孔フィルム。
（１６）前記うねの数が平方インチ当り約２０００〜６０００の範囲である上記実施態様（Ａ）記載の有孔フィルム。
（１７）前記小孔のＥＣＤの偏差係数は４０％以上で、好ましくは約５０〜７０％の範囲である上記実施態様（Ａ）記載の有孔フィルム。
（Ｂ）（ａ）伸縮性熱可塑性重合物質を含み上面と下面を有する出発フィルムを提供する工程；
（ｂ）複数のピークと谷及び複数の孔のパターンを有するバック部材を提供する工程、前記各孔の頂部は円錐形で前記ピークと谷の群に囲まれている；
（ｃ）前記出発フィルムの前記下面が前記バック部材のピークに接触し、前記出発フィルムの前記上面が前記バック部材から離れて面するように、前記出発フィルムを前記バック部材に支持する工程；
（ｄ）流体を接触領域で十分な圧力で前記出発フィルムの上面に向け、複数のうね，複数の小孔，前記うね及び前記小孔の間に種々の深さで延びる複数の傾斜側壁を有する有孔フィルムを形成する工程；
（ｅ）前記有孔フィルムを前記接触領域から動かす工程；
（ｆ）前記有孔フィルムを前記バック部材から取り外す工程；
を有するトリコット様有孔フィルムの製造方法。
（１８）前記流体が柱状の流れの形で前記フィルムの上面に向けられる上記実施態様（Ｂ）記載の方法。
（１９）前記流体が約５００ｐｓｉｇ〜約１６００ｐｓｉｇの範囲の圧力下である請求項２記載の方法。
（２０）前記流体が少なくとも約９０度Ｆの温度で前記フィルムの上面に向けられる水である上記実施態様（Ｂ）記載の方法。
【００４６】
（２１）前記水が約５００ｐｓｉｇ〜約１６００ｐｓｉｇの範囲の圧力下である上記実施態様（２０）記載の方法。
（Ｃ）有孔フィルムで覆われた吸収性芯を有する吸収性製品において、前記有孔フィルムは複数のうね，複数の小孔，前記うね及び前記小孔の間に種々の深さで延びる複数の傾斜側壁を有する吸収性製品。
（２２）傷手当用品である上記実施態様（Ｃ）記載の吸収性製品。
（２３）前記吸収性芯の両方の主面が前記有孔フィルムで覆われている請求項３記載の吸収性製品。
（２４）使捨おむつである上記実施態様（Ｃ）記載の吸収性製品。
（２５）衛生ナプキンである上記実施態様（Ｃ）記載の吸収性製品。
（２６）さらに前記吸収性芯の１つの主面に隣接して置かれた液体不透過性バック層を有する上記実施態様（Ｃ）記載の吸収性製品。
（２７）前記傾斜側壁が前記うねの下に種々の深さで延びている上記実施態様（Ａ）記載の有孔フィルム。
（２８）前記傾斜側壁の形が均一ではない上記実施態様（Ａ）記載の有孔フィルム。
（Ｄ）複数のピークと谷及び複数の孔のパターンの上面を有する回転可能中空ドラム、前記各孔の頂部は円錐形で前記ピークと谷の群に囲まれている；
伸縮性熱可塑性重合フィルムを前記ドラムの上面のピークの頂部に配置する手段；
前記ドラムの外に配置され、前記フィルム、次いで前記ピークに対し、さらに前記孔を通って前記ドラムの中へ、隣り合う流体流を同時に噴射する手段；
前記流体が前記上面に対し噴射されている間、前記ドラムを回転する手段；
前記ドラム内に配置され前記流体を前記ドラムの面から除く手段；及び
前記トリコット様有孔フィルムを前記ドラムの面から取り外す手段；
とを含むトリコット様有孔フィルムの製造装置。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、トリコット様生地と同様な外観と触感を有する有孔フィルムと、その製造方法と装置が得られる効果がある。また、その有孔フィルムを用いた吸収性物品が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のトリコット様有孔可塑性フィルムの一部の斜視図である。
【図２】本発明のトリコット様有孔可塑性フィルムの平面の顕微鏡写真図である。
【図３】本発明による有孔フィルムの製造装置の概略図である。
【図４】本発明による処理のために出発可塑性フィルムと出発フィルムが上に載っている地形状支持バック部材の分解斜視図である。
【図５】本発明のフィルムを製造するためのバック部材の孔の一パターンを示す図である。
【図６】図５の孔パターンで製造された地形状支持部材のディジタル化した像を示す図である。
【図７】地形状支持部材を製造する装置の概略図である。
【図８】地形状支持部材を製造する孔パターンの画素図である。
【図９】本発明のフィルム製造工程を示すブロック図である。
【図１０】本発明のあるタイプの有孔フィルムの製造装置の概略図である。
【図１１】本発明の好ましい有孔フィルムの製造装置の概略図である。
【図１２】本発明の有孔フィルムからなる生理用ナプキンの斜視図である。
【図１３】図１２の線２８−２８による部分断面図である。
【符号の説明】
１０ 有孔可塑性フィルム
１２ うね
１４ 傾斜側壁
１６ 不定形小孔の群
１８ 不定形小孔

Claims (4)

1. トリコット様有孔可塑性フィルムであって、
   第一の方向に延びる複数のうね；
   前記各うねから延びる複数の傾斜した側壁；
   繊維様要素の網であってその繊維様要素が０．０７６ｍｍから０．３８ｍｍの範囲の長さ、０．０２５ｍｍから０．２５ｍｍの範囲の幅及び０．０５１ｍｍから０．２５ｍｍの範囲の厚みを有する網で輪郭付けられた複数の不定形小孔の群；及び
   前記第一の方向を横切る第二の方向に延びる複数の波状リブ；
   を含み、
   前記各不定形小孔の群は少なくとも２つの前記傾斜側壁の間で前記繊維様要素により接続されており、前記複数のうねと前記複数の波状リブは、該複数のうねと該複数の波状リブから構成される網を形成し、前記うね、側壁、繊維様要素及び波状リブの各々は一体的に伸縮性熱可塑性重合物質から形成されている有孔可塑性フィルム。
2. トリコット様有孔フィルムの製造方法であって、
   （ａ）伸縮性熱可塑性重合物質を含み上面と下面を有する出発フィルムを提供する工程；
   （ｂ）上面と底面を有する本体と前記上面から前記底面まで前記本体を通って延びる複数の孔とを含み、前記上面は所定のパターンで配置された複数のピークと谷を有し、前記孔の各々は前記ピークと谷の群に囲まれかつ前記底面よりも前記上面において大きな直径を有するようにテーパ状であるバック部材を提供する工程；
   （ｃ）前記出発フィルムの前記下面が前記バック部材の前記ピークに接触し、前記出発フィルムの前記上面が前記バック部材から離れて面するように、前記出発フィルムを前記バック部材に支持する工程；
   （ｄ）流体を接触領域で十分な圧力で前記出発フィルムの前記上面に向け、第一の方向に延びる複数のうね，複数の小孔，前記うね及び前記小孔の間に種々の深さで延びる複数の傾斜側壁，前記第一の方向を横切る第二の方向に延びる複数の波状リブの列を有し、前記複数のうねと前記複数の波状リブは、該複数のうねと該複数の波状リブから構成される網を形成する有孔フィルムを形成する工程；
   （ｅ）前記有孔フィルムを前記接触領域から動かす工程；
   （ｆ）前記有孔フィルムを前記バック部材から取り外す工程；
   を有する製造方法。
3. 有孔フィルムで覆われた吸収性芯を有する吸収性製品であって、前記有孔フィルムは、第一の方向に延びる複数のうね，複数の小孔，前記うね及び前記小孔の間に種々の深さで延びる複数の傾斜側壁，前記第一の方向を横切る第二の方向に延びる複数の波状リブを有し、前記複数のうねと前記複数の波状リブは、該複数のうねと該複数の波状リブから構成される網を形成するトリコットのようなフィルムを含む吸収性製品。
4. トリコット様有孔フィルムの製造装置であって、
   外面上に置かれたバック部材を運ぶ回転可能中空ドラムであって、前記バック部材が上面と底面を有する本体と前記上面から前記底面まで前記本体を通って延びる複数の孔とを含み、前記上面は所定のパターンで配置された複数のピークと谷を有し、前記孔の各々は前記ピークと谷の群に囲まれかつ前記底面よりも前記上面において大きな直径を有するようにテーパ状である回転可能中空ドラム；
   伸縮性熱可塑性重合フィルムを前記バック部材の前記上面の前記ピークの頂部に配置する手段；
   前記ドラムの外に配置され、前記フィルム、次いで前記ピークに対し、さらに前記孔を通って前記ドラムの中へ、隣り合う流体流を同時に噴射する手段；
   前記流体が前記上面に対し噴射されている間、前記ドラムを回転する手段；
   前記ドラム内に配置され前記流体を前記ドラムの前記上面から除く手段；及び
   前記トリコット様有孔フィルムを前記ドラムの前記上面から取り外す手段；
   を含む製造装置。

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