JP3830818B2

JP3830818B2 - 剛性レーンの弾性積層体及びその製造方法

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Publication number: JP3830818B2
Application number: JP2001553106A
Authority: JP
Inventors: クリー、ジェイムズ、ダブリュ; ミドルスワース、ジェフリー、エイ; ブルース、スティーブン、ディー
Original assignee: トレドガーフィルムプロダクツコーポレイション
Priority date: 2000-01-24
Filing date: 2001-01-19
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2021-01-19
Also published as: ES2299119T3; RU2227784C1; PL356393A1; TW583085B; AR027262A1; CN1191928C; ATE381989T1; ES2269344T3; CA2396285A1; AU2001231024A1; WO2001053076A1; JP2003520146A; CN1400940A; EP1252015A1; RU2002122755A; JP2006224676A; ATE336366T1; DE60122284D1; DE60122284T2; EP1252015B1

Description

【０００１】
（発明の背景）
（技術分野）
本発明は、弾性積層体に一般的には関するものであり、より詳細には、弾性重合体フィルムコアと、その弾性重合体フィルムコアのそれぞれの側に結合した伸張性の不織布ウェブからなる少なくとも１つの層を有し、かつ、積層体中に置かれた１又はそれ以上の実質的に非弾性で非伸張性の領域を有する、積層体に関する。
【０００２】
（背景技術）
柔らかく、快適な外側表面を有する、耐引き裂き性のある弾性積層体に対する必要性が認識されている。例えば、おむつ等のパーソナル衛生製品においては、様々な使用者の異なる体に快適に適合し、その適合性及び快適さを向上させ、漏れを減らし、かつ、接着剤及び機械的ファスナーと適合し得るように、伸張され得る弾性のある耳が必要である。それ故に、天然フィルム又は合成ゴムフィルムに比較され得る、横方向の伸びからの弾性回復を有し、またＬＹＣＲＡ（登録商標）合成繊維又はフィラメントからなる耐久性のある綿又は織物と同様の耐引き裂き性を有する、軽量の衣類の様なフィルムをベースとした積層体を与える必要がある。しかしながら、弾性積層体の製造は、弾性特性のために難しい。加えて、弾性のある耳として使用するために、耐引き裂き性のある積層体は、他の物質と結合されなければならない。弾性フィルム又は積層体の弾性特性は、物質間の結合箇所が硬くなければならないので、他の物質に積層体又はフィルムを結合させるのが困難であり得る。それ故に、ハイブリッドな弾性特性及び非弾性特性を有し、かつ、他の成分への弾性積層体の結合を容易にし得る、弾性積層体が必要である。
【０００３】
（発明の要旨）
本発明は、弾性ウェブ、その弾性ウェブの第一の側に結合した第一の不織布、及び、その弾性ウェブの第二の側に結合した第二の不織布を有する。積層体は、積層体中に延びる少なくとも１つの弾力性のないレーン又は剛性レーン、及び、少なくとも１つの弾性レーンを有する。
【０００４】
（詳細な説明）
本発明の構造及び操作は、添付の図面と共に下記詳細な説明を参照することによって、より完全に理解され得る。
本明細書中で使用される通りの、用語「不織布ウェブ」は、繊維−繊維の融合によって、繊維の絡み合いによって、又は、点結合等の熱結合によって、繊維同士が結合させられている、ウェブを形成するための、無作為に置かれた繊維又はフィラメントから形成される織物を意味する。
【０００５】
本明細書中で使用される通りの、用語「機械方向」は、前駆体ウェブが形成される方向を意味し、それは切断されていないウェブの縦方向であり、矢印ＭＤで示される。
【０００６】
本明細書中で使用される通りの、用語「横方向」は、機械方向に対して９０°で配置された交差した方向を意味し、それは矢印ＴＤで示される。
【０００７】
ここで図面、特には図１Ａ及び１Ｂを参照すると、弾性のないレーン又は剛性レーン積層体１００として説明される本発明の実施態様が示されている。弾性のないレーン積層体１００は一般的には、第一の不織布１０１、第二の不織布１０２、及び、第一の不織布１０１と第二の不織布１０２との間に結合した弾性層１０３を含む。弾性のないレーン１００はまた、弾性レーン１５０を有し、弾性レーン１５０の対峙する側に、第一の弾性のないレーン１１０及び第二の弾性のないレーン１２０が置かれている。弾性のないレーン１１０及び１２０は、積層体１００の端１０７、１０９のそれぞれに沿って置かれるのが好ましく、弾性レーン１５０に隣接し、またそれによって分離されている。１つの実施態様において、積層体１００は、横方向ＴＤの幅が約１６０ｍｍであり、弾性のないレーン１１０、１２０のそれぞれは、横方向ＴＤが約２５ｍｍであり、かつ弾性レーン１５０は、横方向ＴＤが約１１０ｍｍである。
【０００８】
弾性重合体フィルム１０３は、メタロセンをベースとした低密度ポリエチレン（ｍ−ＬＤＰＥ）、若しくは、スチレン／ブタジエン／スチレン（ＳＢＳ）、スチレン／エチレン−ブチレン／スチレン（ＳＥＢＳ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、熱可塑性ウレタン、又は、架橋ゴムを含むブロック共重合体混合物のいずれか一方から形成され得る。例示の実施態様において、メタロセンで触媒作用を及ぼされたポリエチレンフィルムが、弾性重合体フィルム１０３として使用された。弾性重合体フィルム１０３の坪量は、約１８ｇ／ｍ²〜約１００ｇ／ｍ²であり得る。ｍ−ＬＤＰＥフィルムの坪量は、約２５ｇ／ｍ²であるのに対して、ブロック共重合体フィルムの坪量は、約５０ｇ／ｍ²である。架橋ゴムの坪量は、約３０ｇ／ｍ²〜約１００ｇ／ｍ²であり得る。弾性層１０３として使用するのに適する物質としては、エクソン社のＬＤ２０２．４８樹脂から形成されるＬＤＰＥ約２５％及び、エクソン社のＥＣＤ３５７Ｃ３２樹脂から形成されるメタロセン−ＬＬＤＰＥ約７５％からなる混合物が挙げられる。ＬＤ２０２．４８の密度は、約０．９１７ｇ／ｃｃであり、メルトインデックスは約１２である。ＥＣＤ３５７Ｃ３２の密度は約０．９１７ｇ／ｃｃであり、メルトインデックスは約３．０である。
【０００９】
弾性重合体フィルム１０３は、第一及び第二の不織布１０１、１０２の破断引張り（stretch to break）値よりも大きい破断引張り特性を有する。優れた弾性を有することに加えて、弾性重合体フィルム１０３は耐穴あき性であることも望ましい。例えば、弾性のないレーンの積層体１００が、おむつ製品のプルタブ又は耳を形成するのに使用される場合、積層体は、長い指の爪によって簡単には穴があけられないことが重要である。不織布物質は一般的には、殆ど又は全く耐穴あき性を与えないので、弾性重合体フィルム１０３は、少なくとも４００ｇの、１つの実施態様では７００ｇより大きいダーツ衝撃（Dart Impact）値によって表される通りの、耐穴あき性を有するべきである。更には、弾性重合体フィルムは、穴のある（perforated）フィルムであってもよいし、孔のある（apertured）フィルムであってもよい。
【００１０】
例示の実施態様において、坪量２５ｇ／ｍ²の低密度ポリエチレンフィルム（ｍ−ＬＤＰＥ）を、多層積層体中の弾性重合体フィルム１０３として使用した。ｍ−ＬＬＤＰＥフィルムを試験し、下記表１に列挙される引張り特性を有することが判った。
【００１１】
【表１】

【００１２】
第一及び第二の不織布ウェブ１０１、１０２は、均一性に優れるが、ランダムにフィラメント／繊維が分散している、非弾性熱可塑性繊維から形成されている。繊維の配向は、或る程度繊維をランダムにするようにすべきであるが、少なくともランダムな繊維の幾つかは、ウェブの機械方向ＭＤに対して、１０°以上の角度で配置されている。本発明の好ましい実施態様においては、不織布ウェブ１０１、１０２は、フィラメント当たり少なくとも約１．５デニール、好ましくは約２．０〜約３．５デニールの、長さ値によって割られた質量を有する、スパンボンド不織布繊維から形成されている。繊維の重合体組成は、ポリオレフィンであるのが望ましく、好ましくはポリプロピレン又はポリエチレン／ポリプロピレンの混合物、又は混合物の１成分としてポリプロピレンを有する他の２成分系の混合物である。
【００１３】
１つの実施態様において、不織布ウェブ１０１、１０２を形成する際の前駆体ウェブとして使用された、スパンボンド熱可塑性ポリプロピレン不織布織物は、イスラエルのＨｏｌｏｎにあるＡｖｇｏｌＮｏｎｗｏｖｅｎＩｎｄｕｓｔｉｒｉｅｓ社によって製造され、下記表２に列挙した特性を有する。
【００１４】
【表２】

【００１５】
上記表２に記載される当初の不織布織物は、好ましくはChares B. Hassenboehler, Jr等へ１９９６年４月１６日に再発行された、発明の名称「不織布ウェブの後処理（POST-TREATMENT OF NONWOVEN WEBS）」の、米国再発行特許第３５２０６号明細書に記載される、不織布ウェブの後処理方法に従って、側部が圧密化された。より詳細には、説明的な実施態様において、幅１．３７ｍ（５４インチ）の当初の前駆体不織布ウェブは、幅０．８４ｍ（３３インチ）まで側部が圧密化され、その結果約１．６：１のネック−ダウン（neck-down）比（圧密化された幅に対する元の幅の比）が生じた。第一及び第二の不織布ウェブ１０１、１０２を形成する際に、少なくとも約１．３：１〜約４：１（圧密化された幅に対する元の幅）の因子によって前駆体ウェブを圧密化するのが、一般的には望ましい。上記に記載される通り、それぞれの不織布ウェブを構成する熱可塑性繊維は、ウェブ内でランダムに置かれ、好ましくは機械方向ＭＤから約１０°より大きい角度で曲げられる。好ましくは、熱可塑性繊維の少なくとも約２％で、かつ約５０％までが、曲げられた方向に配置されるのが好ましい。また、前駆体ウェブの坪量は、約１４ｇ／ｍ²〜約６０ｇ／ｍ²（０．００３ｌｂ．／ｆｔ²〜０．０１２ｌｂ．／ｆｔ²）の範囲内であるのが望ましい。
【００１６】
重要なことには、第一及び第二の不織布ウェブ１０１、１０２が、圧密化後に、横方向ＴＤに測定される本質的な特性を有する。圧密化は、約２０％〜約２００％の横方向の非弾性伸び率の範囲を与え、また５８０Ｎ／ｍ（１５００ｇ／インチ）より大きい横方向の極限の破断力を有するのに充分であるべきである。例示の不織布ウェブ１０１、１０２は、約１．６：１のネック−ダウン比まで、上記に記載される通りに圧密化された。次いで、圧密化された不織布ウェブは、試験され、下記表３に列挙される伸び特性を有することが判った。
【００１７】
【表３】

【００１８】
形成後、第一及び第二の不織布ウェブ１０１、１０２を、エラストマーフィルム１０３に結合させた。より詳細には、図２に示される通り、第一の不織布ウェブ１０１の底面２０を、フィルム１０３の上面１４に結合させ、第二の不織布ウェブ１０２の上面２４を、エラストマーフィルム１０３の底面１６に結合させる。加えて、結合は、エラストマーフィルム１０３によって、第一の不織布ウェブ１０１の繊維を、第二の不織布ウェブ１０２の繊維に結合させることからなり得る。好ましくは、それぞれのウェブ１０１、１０２と、エラストマーフィルム１０３との間の結合は、超音波結合又は融合結合を使用することによって同時に行われる。この目的のために、第一及び第二のウェブ１０１、１０２のランダムに配置された繊維の少なくとも約１０％が、ほぼ等しい軟化温度を有するのが望ましい。この様にして、不織布ウェブ１０１、１０２は、好ましくは熱エネルギー及び機械エネルギーを組み合わせることによって、溶接されて、幅１５５Ｎ／ｍ（４００ｇ／インチ）より大きい剥離力を与える。
【００１９】
ここで図３を参照すると、それぞれの層の界面の合計の接触表面積の少なくとも３．０％の溶接面積が、充分な剥離力を与えるために、結合中で関係すべきである。図３に説明される幾何学的パターンに配列された、直径１／８ｍｍの溶接領域のパターンは、必要な相互結合面積を与えるのに十分である。説明的な例において、横方向ＴＤの直径１／８ｍｍの共通した結合領域２６の間隔２８は、４ｍｍである。説明的な例の、機械方向ＭＤの直径１／８ｍｍの共通した結合領域２６間の間隔３０は、７ｍｍである。図３に説明される通り、１／８ｍｍの共通した結合領域２６は、「ジグザグ」模様を使用して、一連の白抜きの台形図を形成するように配列されている。図３に説明される配列によって与えられる間隔をおいた点結合により、積層体１００の全ての層１０１、１０２、１０３が充分につながれることが確実になり、また層１０１、１０２、１０３の何れか一つに、又は、全体として積層体１００に働かせられる力が、層１０１、１０２、１０３の全てに渡って分散されることが確実になる。この配列は、２つの隣接して置かれた層のみを結合する接着剤結合又は押出し積層とは顕著に異なる。
【００２０】
積層体１００の第二の例示の実施態様が、図４に説明されており、それは５層の組成物を含む。この実施態様において、５層の積層体１００は、中心に置かれたエラストマーフィルム１０３のそれぞれの側に不織布ウェブからなる２つの外層を含む。より詳細には、第一の不織布ウェブ１０１ａ及び第二の不織布ウェブ１０１ｂは、互いに結合し、またエラストマーフィルム１０３とそのフィルム１０３の上側で結合しており、第三の不織布ウェブ１０２ａ及び第四の不織布ウェブ１０２ｂは、互いに結合し、またエラストマーフィルム１０３の底面に結合している。不織布ウェブ１０１ａ、１０１ｂ及び１０２ａ、１０２ｂからなる２つの２層により、積層体１００の柔らかい外表面を維持しながら、積層体１００は強化される。これまでに記載した３層の積層体１００からなる実施態様と同様に、この実施態様において、それぞれの不織布ウェブを構成する繊維の少なくとも一部は、同様の軟化温度を有することが必要である。５層の積層体１００を形成する際、全ての層、即ち第一の不織布ウェブ１０１ａ、第二の不織布ウェブ１０１ｂ、エラストマーフィルム１０３、第三の不織布ウェブ１０２ａ、及び、第四の不織布ウェブ１０２ｂは、超音波溶接又は他の点融合溶接方法によって同時に結合されてもよい。その代わりに、その様に望む場合には、第一及び第二の不織布ウェブ１０１ａ、１０１ｂを、互いに予め結合させて、単一の構造を形成させ、また第三及び第四の不織布ウェブ１０２ａ、１０２ｂを、互いに予め結合させて、第二の構造を形成させて、その後この様に形成された２つの不織布ウェブ構造をエラストマーフィルム１０３に結合させてもよい。
【００２１】
上記に説明されるとおり、不織布ウェブ１０１、１０２は、２又はそれ以上の不織布物質からなる層から構成されていてもよい。また、その様に望む場合には、エラストマーフィルム１０３は、より大きい耐引き裂き性を与え、また破局的な破壊が起こりうるのを最小限にするために、同じ又は対等の異なる弾性特性を有するフィルムからなる２又はそれ以上の層から構成されていてもよい。この配列においては、不織布ウェブは、組み合わせられた多層のエラストマーフィルム１０３の上面及び底面にそれぞれ結合される。
【００２２】
圧密化されたウェブ１０１〜１０２、及び、その様に望む場合には、代わりの実施態様において、更なる不織布ウェブは、上記に記載される通り結合させられて、２００％までの伸び率範囲を有し、また弾性レーン１５０の極限破断力が７７２Ｎ／ｍ（２００ｇ／インチ）より大きい、積層体構造１００を形成する。積層体１００の複数の層は、融合結合によって共に結合させられ、それは隣接して置かれた層の合計の接触表面積の少なくとも３．０％の集合領域、及び、１５４Ｎ／ｍ（４００ｇ／インチ）より大きい単位当たりの剥離強度幅を有する。弾性レーン１５０において、エラストマーフィルム１０３が複数の層からなるフィルムである場合、エラストマーフィルム構造の全ての層は、積層体構造を結合する間に、同時に結合されてもよい。
【００２３】
本発明において、弾性レーン１５０は、上記に記載される通り、不織布１０１及び１０２、若しくは、１０１ａ、１０１ｂ、１０２ａ及び１０２ｂと、エラストマーフィルム１０３の基本的な積層体によって与えられる、弾性特性を有するのが典型的である。エラストマーフィルム１０３、及びエラストマーフィルム１０３のそれぞれの側に結合した２つの不織布ウェブ１０１、１０２を有する、上記に記載される例示の実施態様の測定された伸び特性を、表４に列挙する。積層体１００の弾性レーン１５０を有する５０．８ｍｍ（２インチ）の幅の試料は、上記に記載される方法に従って組み立てられ、７６．２ｍｍ（３インチ）のジョーギャップ及び５０８ｍｍ／分（２０インチ／分）のクロスヘッド速度を使用して、試験された。
【００２４】
【表４】

【００２５】
上記表４に列挙されている測定された伸び特性に加えて、更なる試料に、試料の幅を横切って、１２．７ｍｍ（１／２インチ）の深さにスリットを入れ、次いで、引き裂きを誘発するように引き伸ばした。試料の幅を横切って引き裂かれる前に破壊した試料を始めた。この試験により、積層体１００の弾性レーン１５０の優れた耐引き裂き性が明らかに示された。
【００２６】
ここで、図５を参照すると、図１Ａ及び１Ｂの実施態様の変形が示されており、第一の弾性のないレーン１１０は、第一の不織布１０１と弾性層１０３との間に置かれた第一の補強ストリップ１１１によって生じさせられており、また第二の弾性のないレーン１２０は、第一の不織布１０１と弾性層１０３との間に置かれた第二の補強ストリップ１２１によって生じさせられている。１つの実施態様において、補強ストリップ１１１、１２１は、厚み約０．０２５４ｍｍ（１ｍｉｌ）のある長さのポリエチレンフィルムである。ストリップ１１１、１２１は、積層体１００の端７、９のそれぞれに隣接して位置させられている。第一の不織布ウェブ１０１は、補強ストリップ１１１、１２１の上面に結合させられており、その底面は、弾性層１０３の上面に結合させられており、また第二の不織布ウェブ１０２は、弾性層１０３の底面に結合させられている。
【００２７】
代わりに、補強ストリップ１１１、１２１は、不織布ウェブ１０１、１０２の片方又は両方の外側表面上に置かれてもよい。この様なケースでは、ストリップ１１１、１２１は、積層体１００の端７、９のそれぞれに隣接して位置させられている。しかしながら、第一の不織布ウェブ１０１は、弾性層１０３の上面に結合させられており、また第二の不織布ウェブ１０２は、弾性層１０３の底面に結合させられている。
【００２８】
ストリップ１１１、１２１は、同様の融解温度を有するもの、又は、同じ物質から形成されているもの等の、第一及び第二の不織布１０１、１０２と適合する他の重合体物質から形成されてもよく、その結果それらは互いに容易に結合し、また一工程の積層方法によって、積層体１００を形成することが可能になるであろう。積層体１００は、不織布１０１、１０２よりも大きい、弾性伸び値、及び、少なくとも約４．６５ｇ／ｍｍ ² （３０００ｇ／インチ ² ）の極限破断力を有し得る。
【００２９】
補強ストリップ１１１、１２１として使用するのに適する物質としては、単独重合体のポリプロピレン、衝撃共重合体のポリプロピレン、及び、メタロセン系の単独重合体のポリプロピレン等が挙げられる。特別な例としては、エクソン社の樹脂ＰＰ４４０３から製造されたＥＸ−２９厚み０．０２５４ｍｍ（１．０ｍｉｌ）の単独重合体のポリプロピレン、エクソン社のＰＤ７６２３樹脂から製造されたＸＰＰ−４２０厚み０．０３８１ｍｍ（１．５ｍｉｌ）の衝撃共重合体のポリプロピレン、及び、ＥＸ−５３１Ｄ厚み０．０３８１ｍｍ（１．５ｍｉｌ）のメタロセン系の単独重合体のポリプロピレン等が挙げられる。
【００３０】
下記表５には、同定された物質及び厚みを有する、その中に１１１、１２１等の補強ストリップを有する積層体１００の弾性のないレーン１１０、１２０での、横方向ＴＤの引張り変形試験の結果が記載されている。試験は、２インチのジョーギャップ及び５０８ｍｍ／分（２０インチ／分）のクロスヘッド速度を使用して、行われた。横向きの変形は、弾性のないレーン１１０、１２０内で測定された。試験された弾性のないレーン１１０、１２０に隣接する弾性レーン１５０で行われた試験結果も、比較のために含まれている。
【００３１】
【表５】

【００３２】
ここで図６を参照すると、図１Ａ及び１Ｂの弾性のないレーン積層体１００の他の変形の断面が示されており、第一の弾性のないレーン１１０は、第一の弾性のないレーンの補強結合領域１１２によって生じさせられており、また第二の弾性のないレーン１２０は、第二の弾性のないレーンの補強結合領域１２２によって生じさせられている。この変形による、補強結合領域１１２、１２２は、第一の不織布ウェブ、好ましくは第二の不織布ウェブ１０１、１０２と、弾性層１０３との間の領域の実質的に全てが相互に結合されている領域を含む。第一及び第二の不織布ウェブ１０１、１０２は、ウェブ１１２、１２２を構成する繊維が実質的に融合する結果として、補強結合領域１１２、１２２内にフィルム状の層が更に形成されてもよい。これによりまた、弾性層１０３に渡ってウェブ内繊維結合も生じてもよい。
【００３３】
ここで図７を参照すると、図１Ａ及び１Ｂの弾性のないレーン積層体１００の他の変形の斜視図が示されており、第一の弾性のないレーン１１０は、第一の弾性のないレーンの補強結合点１１３によって生じさせられており、また第二の弾性のないレーン１２０は、第二の弾性のないレーンの補強結合点１２３によって生じさせられている。説明される通り、補強結合点１１３、１２３は、例として、横方向ＴＤに弾性のないレーン１１０、１２０の幅を横切って延びる、ラインセグメントとして形成される。上記の補強結合領域１１２、１２２と同様に、第一及び第二の不織布１０１、１０２のラインセグメント内に、フィルム状の層が形成されてもよい。一つの実施態様においては、ラインセグメントとして形成される、補強結合点１１３、１２３は、機械方向ＭＤの幅約３．１７５ｍｍ（１／８インチ）であり、約６．３５ｍｍ（１／４インチ）未満離されている。補強結合点１１３、１２３を含む、相互に結合した表面積は、弾性のないレーン１１０、１２０のそれぞれの合計の相互に対峙する表面積の３％以上であるのが顕著である。一つの実施態様においては、その面積は、これらの領域の少なくとも約１５％であり、好ましくは約２０〜約３０％である。補強結合点１１３及び１２３は、弾性のないレーン１１０及び１２０のそれぞれを横切って連続して延びるラインセグメントとして説明されているが、補強結合点１１３及び１２３は、不連続のラインセグメントであってもよいし、多数の環状結合点であってもよいし、機械方向ＭＤの弾性のないレーン１１０及び１２０内に硬さを生じさせる、如何なる他の一連の結合点であってもよい。
【００３４】
ここで図８を参照すると、図１Ａ及び１Ｂの弾性のないレーン積層体１００の他の変形の断面図が示されており、第一の弾性のないレーン１１０は、第一の接着剤層１１４によって生じさせられており、また第二の弾性のないレーン１２０は、第二の接着剤層１２４によって生じさせられている。この変形においては、接着剤層１１４、１２４は、第一の不織布、好ましくは第二の不織布１０１、１０２と、弾性層１０３との間に置かれている。１つの実施態様においては、接着剤層１１４、１２４は、不織布１０１、１０２内の繊維を、他のこの様な繊維に、また弾性層１０３に接着させる。
【００３５】
ここで図９を参照すると、更なる実施態様において、３つの弾性のないレーン、第一２１０、第二２２０、及び第三２３０、並びに、２つの弾性レーン２５０、２６０がある。第一及び第二の弾性のないレーン２１０、２２０は、レーン２３０を実質的にその間の中心に置きながら、積層体２００の端１０７及び１０９のそれぞれに沿って、置かれ得る。第一の弾性レーン２５０は、弾性のないレーン２１０及び２３０に隣接し、かつ弾性のないレーン２１０及び２３０を分けており、第二の弾性レーン２６０は、弾性のないレーン２２０及び２３０に隣接し、かつ弾性のないレーン２２０及び２３０を分けている。
【００３６】
ここで図１０を参照すると、片側に非弾性領域３１０を有する弾性タブ３００が示されている。弾性タブ３００は、中心線ＣＬに沿って、機械方向ＭＤに積層体１００を切断し、そして横方向ＴＤに積層体１００、２００からなるストリップを切断することによって形成される。それ故に、弾性タブ３００は、弾性のないレーン１１０、１２０、２１０、２２０及び２３０の１つによって形成される非弾性領域３１０、並びに、弾性レーン１５０、２５０、２６０の一部によって形成される弾性領域３５０を含有する。１つの例示の実施態様においては、非弾性領域３１０によって形成されたもの等の、弾性タブ３００の片末端は、おしめ等の衛生物品に、接着剤でつける等によって結合させられて、おしめの他の部分に付くための耳が生じる。他方の末端の非弾性領域３５０は、機械フック、片側のフック及びパイルファスナー、締結テープ、又は、他のファスナーをその中に受け入れるために形成され得る。
【００３７】
ここで図１１を参照すると、両側に非弾性領域４１０、４２０を有する弾性タブ４００が示されている。弾性タブ４００は、中心線ＣＬに沿って、機械方向ＭＤに積層体２００を切断し、そして横方向ＴＤに積層体２００からなるストリップを切断することによって形成される。弾性タブ４００は、弾性タブ４００の対峙する末端に第一の非弾性領域３１０及び第二の非弾性領域４２０を有し、それらはそれぞれ、積層体２００内に、弾性のないレーン２１０、２２０、２３０の異なる１つによって形成される。弾性タブ４００はまた、２つの非弾性領域４１０、４２０の間に置かれる弾性領域４５０を有し、それは積層体２００内に、弾性レーン２５０又は２６０のうちの１つによって形成される。例示の実施態様においては、弾性タブ４００の弾性領域４１０、４２０のいずれか一方は、おしめ等の衛生物品に、接着剤でつける等によって結合させられて、おしめの他の部分に付くための耳が生じる。他方の非弾性領域は、機械フック、片側のフック及びパイルファスナー、締結テープ、又は、他のファスナーをその中に受け入れるために形成され得る。
【００３８】
図１０及び図１１は、中心線に沿って、機械方向ＭＤに積層体１００、２００を切断することによって形成させられたタブを説明するものであるが、積層体１００、２００は、機械方向ＭＤに積層体１００、２００を切断することなく、最終的な弾性タブ３００、４００内に所望の弾性のない領域３１０、４１０、４２０、並びに、弾性領域３５０、４５０を生じさせるのに必要な、適当な数の弾性のないレーン１１０、１２０、２１０、２２０、２３０、並びに、適当な数の弾性レーン１５０、２５０、２６０を用いて形成されてもよい。例えば、１つだけ弾性のない領域３１０を有するタブ３００は、横方向に僅かに１つの弾性のないレーン及び一つの弾性レーンを有する積層体を切断することによって生じさせられ得る。同様に、タブ４００の対峙する末端に弾性のない領域４１０及び４２０を有するタブ４００は、横方向に垂直に、弾性のないレーンと弾性レーンを有する積層体を切断することによって生じさせられ得る。更には、積層体は、次いで横方向ＴＤに積層体を切断することによって、幾つかの弾性タブを生じさせるために、中心線を含んでいても、含んでいなくてもよい複数の位置で機械方向に切断され得る。
【００３９】
本発明の他の見地によると、積層体を形成する方法は、図１２に概説されている工程に従って行われる。工程には、ブロック４０によって表される通り、坪量約１８ｇ／ｍ²〜約１００ｇ／ｍ²の弾性重合体フィルム１０３を選択する工程が含まれる。上記に注目された通り、エラストマーフィルム１０３は、その様に望む場合には、複数の層から構成されていてもよい。１つの実施態様においては、弾性重合体フィルム１０３は、厚み約０．０２５４ｍｍ（１ｍｉｌ）のメタロセンをベースとする低密度ポリエチレンであるか、又は、坪量約１８ｇ／ｍ²〜約２５ｇ／ｍ²のものであり得る。呼吸し得るウェブを形成することを望む場合には、エラストマーフィルム１０３は、ブロック４２によって示される通り、ホットニードル穿孔又は真空穿孔等によって、穿孔されてもよい。
【００４０】
次いで、上記に記載される特性を有する第一及び第二の前駆体不織布ウェブは、ブロック４４及び４６によって表される通り、選択される。次いで、第一及び第二の前駆体ウェブは、ブロック４８及び５０によって示される通り、ウェブを構成する熱可塑性繊維の少なくとも１０％の軟化温度及び溶融温度の間の温度まで加熱される。次いで、図１２のブロック５２及び５４に表される通り、加熱されたウェブを、張力をかけながら、機械方向に引張って、ウェブを機械方向に伸ばし、横方向に側部を圧密化させる。次いで、第一及び第二のウェブを、冷却して、それによって不織布ウェブ１０１、１０２は側部が圧密化され、約１．３：１〜約４：１の圧密化された幅に対する元の前駆体の幅の比を有する。第一及び第二のウェブの冷却工程は、ブロック５６、５８によって示されている。図１２のブロック４４〜５８で表される、第一及び第二のウェブの圧密化処理は、引張られたウェブを熱硬化させることを除いて、上記に参照した米国再発行特許第３５２０６号明細書に記載される圧密化方法に従って行われる。
【００４１】
上記に記載される代わりの例示の実施態様において、図４に示される通りの５層の積層体１００が形成される場合、第三及び第四の不織布ウェブが、第一及び第二の不織布ウェブを参照して、上記に記載される通りに、また図１２のブロック６０〜７２によって表される通りに、選択され、加熱され、引張られ、また、冷却される。望む場合には、第一及び第二の不織布ウェブ１０１ａ、１０１ｂ、並びに、第三及び第四のウェブ１０２ａ、１０２ｂは、最終的に積層体１００に組み合わされる前に、ブロック７４及び７６に表される通り、互いに結合されてもよい。代わりに、第一、第二、第三及び第四の不織布ウェブ１０１ａ、１０１ｂ、１０２ａ、１０２ｂは、エラストマーフィルム１０３に全て同時に結合されてもよい。
【００４２】
１つの実施態様においては、補強ストリップ１１１は、不織布１０１及びエラストマーフィルム１０３の端１０７に沿って位置させられる。第二の補強ストリップ１２１は、不織布１０１及びエラストマーフィルム１０３の端１０９に沿って位置させられる。いずれも、横方向ＴＤにフィルム１０３を完全には横切って延びない。第一の不織布１０１の底面２０は、補強ストリップ１１１の上面に隣接して位置させられており、エラストマーフィルム１０３の上面１４は、補強ストリップ１１１の底面に隣接して位置させられている。同様に、第一の不織布１０１の底面２０は、第二の補強ストリップ１２１の上面に隣接して位置させられており、エラストマーフィルム１０３の上面１４は、補強ストリップ１２１の底面に隣接して位置させられている。第二の不織布１０２の上面２４は、エラストマーフィルム１０３の底面１６に隣接して位置させられている。不織布１０１、１０２、エラストマーフィルム１０３、及び、補強ストリップ１１１、１２１は、超音波溶接又は他の点融合溶接方法によって同時に結合させられてもよいし、幾つかの成分を前もって結合させてもよい。補強ストリップ１１１、１２１は、結合させられて、積層体１００の弾性のないレーン１１０、１２０、又は、積層体２００の弾性のないレーン２１０、２２０、２３０を画定する。それぞれの不織布表面及びエラストマーフィルム及び補強ストリップ表面間で、相互に表面領域を結合させるために圧力がかけられるのに加えて、結合は、熱融合によって生じる。結合が行われて、小さい点状の溶接領域の分散パターンが形成され、その例示の配列は、図３に説明され、上記に記載される幾何学的なパターンである。間隔を置いた点結合は、それぞれの合計の相互に対峙する表面積の少なくとも３％、図３に説明されるのと同様の分散パターンで生じさせられる。
【００４３】
他の実施態様において、第一の不織布１０１の底面２０は、エラストマーフィルム１０３の上面１４に隣接して位置させられており、第二の不織布１０２の上面２４は、エラストマーフィルム１０３の底面１６に隣接して位置させられている。第一の弾性のないレーンの補強結合点１１３は、形成させられて、第一の弾性のないレーン１１０を形成し、第二の弾性のないレーンの補強結合点１２３は、形成させられて、第二の弾性のないレーン１２０を形成する。補強結合点１１３、１２３を含む相互に結合した表面積は、それぞれの不織布表面２０、２４と、エラストマーフィルム表面１４、１６との間の表面積の３％以上であるのが顕著である。補強結合点１１３、１２３を含有する領域のいずれも、横方向ＴＤにフィルム１０３を完全には横切って延びない。例示の実施態様において、補強結合点１１３、１２３は、それぞれの不織布表面２０、２４と、エラストマーフィルム表面１４、１６との間の表面積の少なくとも約１５％、更なる例においては、それらの表面の約２０％〜約３０％、相互に結合することによって形成されている。１つの実施態様においては、補強結合点１１３、１２３は、弾性のないレーン１１０、１２０の幅を横切る横方向ＴＤに、ラインセグメント状に伸ばされている。この様な補強結合点１１３、１２３は、機械方向ＭＤの幅約３．１７５ｍｍ（１／８インチ）であり得り、約６．３５ｍｍ（１／４インチ）未満離され得る。
【００４４】
補強結合点１１３、１２３の他の例としては、弾性のないレーン１１０及び１２０をそれぞれ連続して横切って延びない、不連続なラインセグメント、多いがそれほど幅広くは分散していない環状結合点、又は、機械方向ＭＤの弾性のないレーン１１０、１２０内に硬さを生じさせる他の一連の結合点等が挙げられる。取り巻く補強結合点１１３、１２３は、積層体１００の弾性のないレーン１１０、１２０、又は、積層体２００の弾性のないレーン２１０、２２０、２３０を画定する。不織布１０１、１０２を構成する繊維は、結合過程の間に実質的に融合させられて、補強結合点１１３、１２３に、フィルム状の層を形成し得る。それぞれの不織布１０１、１０２の繊維は、更に、弾性層１０３に渡って互いに結合させられてもよい。１つの方法において、結合は、上記に記載される通り、不織布１０１、１０２、及び、エラストマーフィルム１０３を結合して、積層体の全領域中に小さい点状の共通した結合領域２６の分散パターンを形成する工程を含み、その例示の配列は、図３に説明され、上記に記載される幾何学的なパターンである。
【００４５】
他の工程において、補強結合点１１３、１２３は、超音波溶接又は他の融合溶接方法によって形成されて、弾力性のないレーン１１０、１２０を画定する。１つのこの様な融合溶接方法は、回転する加熱されたホイール及び加熱されていてもいなくてもよい対峙するホイール上で、不織布１０１、１０２及びエラストマーフィルム１０３を引張り、その加熱されたホイールに押し付けることを含む。加熱されたホイールは、ラインセグメントの補強結合点１１３、１２３、又は、他のその様なパターンを形成し得る、浮き彫りにされた形状で、エンボス加工されていてもよい。補強結合点工程は、共通した結合領域２６と、積層体を結合させる工程の前に行われても、後に行われてもよい。他の方法においては、共通した結合領域２６を使用する結合は、超音波溶接によって等の、補強結合点と同じ工程で生じて、上記に記載される割合よりも大きい弾性のないレーン１１０、１２０が生じる。
【００４６】
他の実施態様において、補強点領域１１２、１２２は、第一及び第二の不織布１０１、１０２と、エラストマーフィルム１０３との間の実質的に全ての領域が相互に結合される領域を含む。第一及び第二の不織布１０１、１０２、及び、エラストマーフィルム１０３は、補強結合点１１３、１２３に関して記載される通りに置かれる。第一及び第二の不織布１０１、１０２は、上記に記載される通り、補強結合領域１１２、１２２内にフィルム状の層を更に形成してもよく、また、エラストマーフィルム１０３に渡ってウェブ内繊維結合を経験してもよい。補強結合領域１１２、１２２は、補強結合領域１１２、１２２内に第一及び第二の不織布１０１、１０２と、エラストマーフィルム１０３との間の実質的に全ての領域を結合するように、エンボスのない加熱されたホイールによって、上記の補強結合点１１３、１２３と同様に形成される。補強結合領域１１２、１２２のいずれも、横方向ＴＤにフィルム１０３を完全には横切って延びない。
【００４７】
他の実施態様において、第一の接着剤層１１４は、エラストマーフィルム１０３の上面１４に隣接して位置させられ、第一の不織布１０１の底面２０は、接着剤層１１４に隣接し、かつ接触して位置させられている。接着剤層１１４は、不織布１０１及びエラストマーフィルム１０３の端１０７に沿って位置させられる。第二の接着剤層１２４は、不織布１０１及びエラストマーフィルム１０３の端１０９に沿って位置させられる。第二の接着剤層１２４は、エラストマーフィルム１０３の底面１６に隣接して位置させられ、第二の不織布１０２の上面２４は、接着剤層１２４に隣接し、かつ接触して位置させられている。いずれも、横方向ＴＤにフィルム１０３を完全には横切って延びない。この様に、エラストマーフィルム１０３は、不織布１０１、１０２に結合させられ、不織布の繊維は、その中の他の繊維に結合する。第一の弾性のないレーン１１０は、第一の接着剤層１１４によって生じさせられ、また第二の弾性のないレーン１２０は、第二の接着剤層１２４によって生じさせられる。
【００４８】
本発明は、説明的な成分の特別に測定された値を用いて、好ましい例示の実施態様に関して記載されているが、異なる測定された値を生じ得るが、本発明の教示に従う、これらの成分の変更は、本発明の精神から逸脱しない限りなされ得ることを、当業者は認識するであろう。その様な変更は、特許請求の範囲の概念内に入ることを意図される。本発明の他の見地、特徴、及び、利点は、特許請求の範囲と共に、この開示及び図面を研究することによって得られ得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１Ａは、その端にのみ弾性のないレーンを有する、本発明の第一の実施態様である。
図１Ｂは、第一の実施態様の斜視図である。
【図２】図２は、３層の前駆体積層体からなる３次元図である。
【図３】図３は、好ましい溶接結合パターンの平面図であり、それによって図７の前駆体積層体からなる複数の層が結合させられる。
【図４】図４は、５層の前駆体積層体の３次元図である。
【図５】図５は、補強ストリップによって生じた弾性のないレーンの実施態様である。
【図６】図６は、結合させられた領域によって生じた弾性のないレーンの実施態様版である。
【図７】図７は、結合させられた点によって生じた弾性のないレーンの実施態様版である。
【図８】図８は、接着剤によって生じた弾性のないレーンの実施態様版である。
【図９】図９は、その端が弾性のないレーンであり、かつ中心も弾性のないレーンである、本発明の第二の実施態様である。
【図１０】図１０は、その端のみ弾性のないレーンである第一の実施態様からとられた、片側が非弾性領域である、弾性タブである。
【図１１】図１１は、その端が弾性のないレーンであり、かつ中心も弾性のないレーンである、本発明の第二の実施態様からとられた、両側が非弾性領域である、弾性タブである。
【図１２】図１２は、前駆体積層体を形成するための方法の工程系統図である。

Claims

第一の表面及び第二の表面を有する弾性ウェブ、弾性ウェブの該第一の表面に結合した第一の不織布、弾性ウェブの該第二の表面に結合した第二の不織布及び第一の補強ストリップ（ stiffening strip ）を含む積層体であって、該積層体の第一の領域が弾性レーンを画定し、該積層体の第二の領域が第一の剛性レーンを画定し、該第一の補強ストリップが、該第一の不織布と該第一の剛性レーンを画定する領域中の弾性フィルムとの間に置かれ、該弾性レーンの５％変形量を得るのに必要とされる力に対する、該剛性レーンの５％変形量を得るのに必要とされる力の比が、少なくとも４：１である、前記積層体。
該第一の剛性レーンが、該弾性層に連続して結合した第一の不織布及び第二の不織布を有する、第一の結合領域を含む、請求項１に記載の積層体。
該第一の剛性レーンが、剛性レーンを横切る弾性挙動を抑制する結合点を含有する、請求項１に記載の積層体。
第二の剛性レーンを画定する該積層体の第三の領域を更に有し、該弾性レーンが、該第一の剛性レーンと該第二の剛性レーンとの間に置かれる、請求項１に記載の積層体。
該剛性レーンが、幅２５ｍｍである、請求項１に記載の積層体。
該弾性レーンの５％変形量を得るのに必要とされる力に対する、該剛性レーンの５％変形量を得るのに必要とされる力の比が、少なくとも５：１である、請求項１に記載の積層体。
第一の表面及び第二の表面を有する弾性ウェブ、弾性ウェブの該第一の表面に結合した第一の不織布、弾性ウェブの該第二の表面に結合した第二の不織布及び第一の補強ストリップ（ stiffening strip ）を含む積層体であって、該積層体が、弾性レーン及び剛性レーンを有し、該第一の補強ストリップが、第一の不織布及び該剛性レーンの領域中の弾性フィルムとの間に置かれ、かつ、該剛性レーンの５％の横方向の変形量を得るのに必要とされる力が、少なくとも１０００ｇ／インチである、前記積層体。
該第一の剛性レーンが、該弾性層に連続して結合した第一の不織布及び第二の不織布を有する、結合領域を含む、請求項７に記載の積層体。
該第一の剛性レーンが、剛性レーンを横切る弾性挙動を抑制する少なくとも１つの結合点を含有する、請求項７に記載の積層体。
該第一の不織布と該剛性レーン中の弾性ウェブとの間に、補強接着剤を更に含有する、請求項７に記載の積層体。
少なくとも２つの剛性レーンを更に含有し、該弾性レーンが、２つの剛性レーンの間に置かれている、請求項７に記載の積層体。
該剛性レーンが、幅２５ｍｍである、請求項７に記載の積層体。
該剛性レーンの５％の横方向の変形量を得るのに必要とされる力が、少なくとも１５００ｇ／インチである、請求項７に記載の積層体。
弾性ウェブの第一の表面に第一の不織布を結合する工程、弾性ウェブの第二の表面に第二の不織布を結合する工程、補強ストリップを選択する工程、並びに、剛性レーン及び弾性レーンを画定する領域の外側の積層体を画定する領域中に、積層体の弾性挙動を抑制するために、不織布の領域に補強ストリップを結合させる工程を含む、積層体の製造方法であって、該剛性レーンが、第一の不織布の横方向の幅よりも小さい、横方向の幅を有し、かつ、該補強ストリップを選択する工程が、該弾性レーンの５％変形量を得るのに必要とされる力に対する、該剛性レーンの５％変形量を得るのに必要とされる力の比が、少なくとも４：１である様に、補強ストリップを選択することを含む、前記方法。
該第一の不織布に補強ストリップを結合させる工程が、該第一の不織布の外側表面に補強ストリップを結合させることを更に含む、請求項１４に記載の方法。
該第一の不織布に補強ストリップを結合させる工程が、該第一の不織布と該弾性ウェブとの間に補強ストリップを結合させることを更に含む、請求項１４に記載の方法。
軟化温度と融解温度との間の温度まで、該第一の不織布を加熱する工程、及び、該不織布が機械方向に伸張させられ、かつ、横方向の側部が圧密化されるように、該第一の不織布を引張る工程を更に含む、請求項１４に記載の方法。
該第一の不織布が、圧密化された幅に対する元の前駆体の幅の比が１．３：１〜４：１になるように引張られる、請求項１７に記載の方法。
該弾性ウェブが、複数の層を含む、請求項１４に記載の方法。
弾性ウェブの該第一の表面に該第一の不織布を結合する工程、及び、弾性ウェブの該第二の表面に該第二の不織布を結合する工程が、実質的に同時に行われる、請求項１４に記載の方法。
剛性レーン及び弾性レーンを画定する領域の外側の積層体を画定する領域中に、積層体の弾性挙動を抑制するために、積層体の領域を結合させる工程を含む、請求項１４に記載の方法であって、該剛性レーンが、第一の不織布の横方向の幅よりも小さい、横方向の幅を有する、前記方法。
弾性挙動を抑制するために、積層体の領域を結合する工程が、結合点で該領域を結合させることからなる、請求項２１に記載の方法。
弾性挙動を抑制するために、積層体の領域を結合する工程が、該領域に渡って実質的に連続して、該弾性ウェブに第一の不織布及び第二の不織布を結合させることからなる、請求項２１に記載の方法。
弾性挙動を抑制するために、積層体の領域を結合する工程が、該第一の不織布と該弾性ウェブとの間に、補強接着剤を有する領域を結合させることからなる、請求項２１に記載の方法。
該弾性ウェブが、複数の層を含む、請求項２１に記載の方法。
弾性ウェブの該第一の表面に該第一の不織布を結合する工程、及び、弾性ウェブの該第二の表面に該第二の不織布を結合する工程が、実質的に同時に行われる、請求項２１に記載の方法。