JP3933710B2 - 伸展性ラミネート構造体 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、概略的にはラミネート構造の分野に関係している。より詳しくは本発明は、使い捨て吸収性衣類に組込むことができる伸展性ラミネート構造に関係している。
【0002】
【従来の技術】
ラミネート構造はこれまで、弾性吸収体、例えば汗取り帯(sweat band)、包帯、おむつ、及び失禁用装置を含む様々な製品に用いられてきた。これまで用いられていたラミネート構造の例には、弾性ウエブに接合された、ギャザーを寄せることができる(gatherable)材料から作られる複合材、メッシュ、ティシュー、及びマイクロ繊維から作られる複合材、及び中央弾性層、通気性材料、及び接着剤層から作られる複合材が含まれる。このようなラミネートの例は、ケックその他(Keck et al.)に対する米国特許第4,522,863号、及びスミス(Smith)に対する米国特許第4,977,011号中に記載されている。
【0003】
ラミネート構造は、装着者の脚を脚部開口に挿入して、この衣類を滑らせて引き上げることにより胴体下部の周りの定位置に装着される、穿くタイプの使い捨て衣類に用いられてきた。このような穿くタイプの衣類の例には、使い捨て下着、パンツ型おむつ、排泄しつけ用パンツ、及び月経用の使い捨てパンティーが含まれる。このような衣類は、尿及びその他の体内からの排泄物を受入れて封じ込めるために、乳幼児及びその他の失禁のある人々が装着することが多い。これらの種類の穿くタイプの衣類の例は、アイガウその他(Igaue et al.)に対する米国特許第5,171,239号、ストロビーンその他(Strohbeen et al.)に対する米国特許第4,610,681号、1993年9月16日付けで公開されたWO93/17648号、ヴァン ゴンペルその他(Van Gompel et al.)に対する米国特許第4,940,464号、ハッセその他(Hasse et al.)に対する米国特許第5,246,433号、及びブエルその他(Buell et al.)に対する米国特許第5,569,234号中に開示されている。
【0004】
固定サイド部を有する穿くタイプの使い捨て衣類(例えば排泄しつけ用パンツ又はパンツ型おむつ)は、歩くことができて、多くはトイレのしつけ中の子供に用いられるために人気のあるものになっている。体内からの排泄物を封じ込めるため、及び非常に様々な体形及び寸法に合わせるために、これらのパンツは、装着者の腰及び脚の周りにぴったりと適合して、胴体の定位置から垂れたり、たるんだり、ずれ落ちたりしないものでなければならず、同様に製品がきつすぎることによって皮膚に刺激を与えることなく、より大きい装着者にも合うものでなければならない。従ってこのパンツは、腰及び脚に弾性的伸展性があって、弾性伸展性が高度な伸び性を生じるものでなければならない。ストレッチラミネートから形成されるサイドパネルを含む伸展性サイドパネルは、このような衣類のサイド区域にある程度の伸び性を与えるために以前から用いられていた。
【0005】
しかしながら従来の伸展性サイドパネルを備えた穿くタイプの衣類は一般に、伸ばされた場合は、たるんだり、垂れたり、あるいは装着者の体からずれ落ちたりする傾向がある。このことは、伸展性サイドパネルがラミネート構造から形成されている場合に特に当てはまる。ある一定の時間、すなわち装着サイクルの間(衣類が装着されている時間)引張られている場合、ラミネート構造の層は、互いに対して動くことがある。このような相対的な動きは、「クリープ」として知られており、この結果として一般的には、サイドパネルに発生する保持力の減少が生じる。さらにはラミネート構造の層は、装着サイクルの間に発生するせん断力を受けて、離層することがある。これはまた、サイドパネルに発生する保持力を減少させる。これらの保持力がこのようにして減少することによって、一般にはたるみ、垂れ、又はずれが生じ、従って体内からの排泄物が適切に封じ込められないかもしれず、漏れが生じる可能性もある。さらには、たるみ、垂れ、又はずれが生じる衣類は一般には、装着者にとってあまり快適でなく、消費者には受け入れがたいものである。
【0006】
さらに従来のサイドパネルは一般に、性能特性、例えば通気性、装着者にとっての柔らかい感触、装着時の力、収縮力の持続などの間での交換関係がこれまでは必要であった。ある領域の性能を改良するためには、別の領域での性能が一般的には犠牲にされていた。例えば、おむつを装着する時に高度の伸び(例えば約200%)を必要とする従来のサイドパネルは、消費者にとって受け入れられるようになるには低い装着力が必要である。しかしながら装着サイクル中には一般的であるサイドパネルのより低い伸び水準(例えば約50%)では、このようなサイドパネルは、おむつのたるみを防ぐには低すぎる収縮力の持続を示す。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
さらにはおむつの装着サイクル中に150〜200%まで引張られることがある従来のサイドパネルは一般に、ラミネート弾性要素にせん断力を生じ、これは、布地又は材料要素からの離層又はクリープを引起こす。
【0008】
前記のことに基づいて、クリープ及び離層を実質的に排除し、これによって装着中にこのようなラミネートを組込んでいる衣類のたるみ、垂れ、及びずれを実質的に排除し、性能の交換関係を必要としない伸展性ラミネート構造が必要とされる。既存のものには、本発明の利点及び長所のすべてを備えるラミネート構造も、穿くタイプの衣類もまったくない。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本願の発明に従った伸展性ラミネート構造は、少なくとも1つの方向に弾性的に伸展性のある伸展性ラミネート構造であって:
内側表面と外側表面を有する第一不織布層と;
内側表面と外側表面を有する第二不織布層と
一不織布層と第二不織布層との間に配置された開口エラストマー層と
一及び第二不織布層の一方の内側表面の縁部区域に限定してエラストマー層の開口内に複数の分離した玉縁として塗布された柔軟性第一接着剤と;
を備えており、
第一接着剤がエラストマー層の開口を介して第一及び第二不織布層の他方の内側表面の縁部区域に接触し、第一及び第二不織布層の夫々の内側表面の縁部区域を相互に接合して縁部区域に沿ってサイド定着領域を提供している
【0010】
本発明のこれらの特徴及びその他の特徴、側面及び利点は、本明細書を読めば、当業者には明らかになるであろう。
【0011】
【発明の実施の形態】
明細書は、本発明を特に指摘し明確に請求する請求の範囲で結論付けてはいるが、本発明は、添付図面と共に考慮に入れられる下記記載からよりよく理解されると考えられる。これらの図面において、同じ記号は実質的に同じ構成要素を示すために用いられる。
【0012】
ここに引用された全ての文献は、引用されることによりその全体が本願の記載に組み込まれる。あらゆる文献の引用は、特許請求されている発明に対する先行技術としての有効性についてのいかなる決定をも認めて導入されたのではない。
【0013】
図1は、形成される前のラミネート構造20の好ましい実施例の構成要素の分解図である(形成後のラミネート構造20の好ましい実施例は、図2中に側面図として示されている)。ラミネート構造20は、第一カバーストック層22、複数の第一ストランド25と複数の第二ストランド27を有するエラストマー層24、及び第二カバーストック層26から形成されている。
【0014】
ラミネート構造20は好ましくは少なくとも1つの構造方向Dを有しており、ここにおいて構造方向Dの少なくとも一部は、弾性的に伸展性がある。より好ましくはラミネート構造20は、第二ストランド27の方向及び全体の長さに沿って、構造方向Dを生じる。構造方向Bは、第一ストランド25の方向及び全体の長さに沿って備えられ、構造方向Dに対して実質的に垂直である。さらに構造方向zが備えられ、ラミネート構造20の厚さを通って伸びる方向として定義される。
【0015】
ラミネート構造20が弾性的に伸展性のある少なくとも1つの構造方向Dを備えるのが好ましいが、さらには、ラミネート構造20が非弾性であり、従って弾性的に伸展性のある構造方向が備えられないということも考えられる。あるいはまたラミネート構造20には、この長さの一部が弾性的に伸展性があり、この長さの一部が非弾性であるような構造方向が備えられていてもよい。ここで用いられている「弾性的に伸展性がある」という用語は、張力が加えられた時に少なくとも1つの方向(好ましくは側面方向又は構造方向D)に伸長し、張力が取り除かれた時に、大体その以前の大きさ及び形状に戻るセグメント又は部分を意味する。
【0016】
図1を参照すると、エラストマー層24には複数の第一ストランド25が備えられている。これらのストランドは、ノード(node)30において複数の第二ストランド27と予め決められた角度αで交差し、複数の開口32を有するネット様開放構造を形成している。各開口32は、少なくとも2つの隣接する第一ストランド(例えば34と36)、及び少なくとも2つの隣接する第二ストランド(例えば38と40)によって画定されており、従って開口32は形状が実質的に長方形である。開口32のその他の形状、例えば平行四辺形、正方形、あるいは円形アーチセグメントが備えられてもよい。好ましくは第一ストランド25及び第二ストランド27は実質的に直線であり、実質的に互いに平行である。好ましくは第一ストランド25は、ノード30において第二ストランド27と、角度αが約90°になるように交差する。第一ストランド25及び第二ストランド27は、好ましくはノード30において接合されているか、あるいは接着されている。
【0017】
好ましくはエラストマー層24はエラストマースクリム(scrim)材料である。好ましいエラストマースクリム材料は、コンウエッド・プラスチックス社(Conwed Plastics Company)によって、TN2514という名称で製造されているものである。この材料は、構造方向B(すなわち第一ストランド25)において1インチあたり12の弾性ストランドを有し、構造方向D(すなわち第二ストランド27)において1インチあたり7つの弾性ストランドを有する。エラストマー層24として用いるのに好ましいその他の材料には、穿孔フィルム及び弾性ストランドが含まれ、ここにおいて弾性ストランドは構造方向B及びDのどちらか又は両方にあってもよく、あるいはカバーストック層において側面から側面まで連続的な直線状に通っていてもよい(連続した細長い「S」型パターンをつくる)。あるいはまた、その他のエラストマー材料、例えば「生きた」合成又は天然ゴム、その他の合成又は天然ゴムフォーム、エラストマーフィルム(熱収縮性及び開口エラストマーフィルムを含む)、エラストマー織布又は不織布ウエブ、エラストマー複合材、あるいは技術者(artisan)に知られたその他のこのような材料を用いてもよい。しかしながら一般的なフィルム弾性材料及びその他のエラストマー層は、ラミネート構造を通る蒸気の透過を遮断する傾向がある。これによって通気性が減少することもある。
【0018】
第一カバーストック層22は、内側表面42と外側表面44とを有する。第一カバーストック層22の内側表面42は、エラストマー層24に向いて配置された表面である。第二カバーストック層26も、内側表面46と外側表面48とを有する。第二カバーストック層26の内側表面46は、エラストマー層24に向いて配置された表面である。エラストマー層24はまた、2つの平面表面、すなわち第一表面50と第二表面52とを有する(図2Aにより明白に示されている)。これらの各々は第一カバーストック層22及び第二カバーストック層26の平面と実質的に平行である。第一表面50は、第一カバーストック層22の内側表面42の最も近くに隣接したエラストマー層24の平面表面である。第二表面52は、第二カバーストック層26の内側表面46の最も近くに隣接したエラストマー層24の平面表面である。
【0019】
ラミネート構造20は、使用中に機械的伸展に付されるものであるから、第一カバーストック層22及び第二カバーストック層26は好ましくは伸長性があり、より好ましくは圧伸性があり(drawable)(但し必ずしもエラストマー性はない)、不当な裂けもほつれも好ましくは全くない。さらにはラミネート20に関して考えられている一般的な使用には、装着者の皮膚と接触する製品の中への組み込みも含まれるので、第一カバーストック層22及び第二カバーストック層26は、好ましくは柔軟性があり、感触が柔らかく、装着者の皮膚に刺激を与えず、この製品に布の衣類の感触と快適性を与える。適切な材料は、広い範囲の材料、例えばプラスチックフィルム、開口プラスチックフィルム、天然繊維(例えば木材又は綿繊維)、合成繊維(例えばポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン、又はポリプロピレン繊維)の織布又は不織布ウエブ、あるいは天然及び/又は合成繊維の組合わせ、あるいはコート(coat)された織布又は不織布ウエブから製造することもできる。
【0020】
好ましくは第一カバーストック層22及び第二カバーストック層26の各々は、同一の圧縮(consolidated)不織布材料である。好ましい不織布材料の例は、ファイバーウエブ社(FiberWeb Company)によって、ソフスパン(Sofspan)200という名称で製造されているものである。この材料は、圧縮前の坪量が25g/m2である。ここで用いられている「坪量」は、平面ウエブ材料1平方メートルの重量である。あるいはまた、高度な歪性(strainable)のある不織布材料を用いてもよい。あるいはまた、第一カバーストック層22及び第二カバーストック層26は、所望の性能要件、例えば弾性性能、柔らかさ、柔軟性、通気性、及び耐久性が満たされている限り、同一の材料からできている必要はない。ここで用いられている「圧縮不織布材料」は、機械的張力を受けている時に、構造方向Dにギャザーが寄せられるか、あるいはネック生成(necked)され、従って材料が低い力を受けて構造方向Dに伸長しうる不織布材料を意味する。
【0021】
ラミネート構造20は好ましくは、図1に示されているように、エラストマー層24を、第一カバーストック層22と第二カバーストック層26との間に配置し、下記の接着パターンを用いて3層を接着剤で接着して形成される。本発明の好ましい実施例は、3層を有するラミネートに関連して記載されてはいるが、本発明のラミネート構造は、3層を有するものに限定されないことは当業者には明白であろう。さらに、本発明のラミネートのサイドアンカー領域は、1つ、2つ、あるいは3つの接着剤の塗布によって形成されたものに限定されず、技術者に知られたあらゆる手段によって形成することができることは、当業者にはさらに明白であろう。
【0022】
従って、本発明のラミネートを形成するために用いられる接着剤塗布の数、種類、及び順序の変形例は本発明の範囲内にあるが、好ましくは少なくとも第一接着剤は、カバーストック層の少なくとも1つの内側表面に塗布されて、ラミネート構造20の縁部に沿ってサイドアンカー領域Aを生じる。これについては次にさらに十分に記載する。
【0023】
ラミネート20の構造方向Bの中を覗き込んでいる断片拡大側面図が、図2Aに示されている。ラミネート20が接着されるかあるいは定着され(anchor)、従ってサイドアンカー領域Aが生じる時、このようなラミネート20は、弾性が高く、同時に離層もクリープも実質的になく、その一方ですべての性能の面で非常に良好な性能特性を備え、必要とされるあらゆる性能特性の間の交換関係の必要がない。サイド定着は好ましくは、接着剤玉縁(adhesive beads)でサイド接着し、エラストマー層をカバーストック層間に、ラミネーションプロセスの一部として定着させて実施される。これについては次にさらに十分に記載する。あるいはまた、サイド定着は、縫合、熱密封、超音波接着、ニードルパンチ、その他の接着方法によって、あるいは当業者に知られたその他のあらゆる手段によって実施することができる。もう1つの方法は、エラストマー要素及びカバーストック要素のラミネーションが実施された後でラミネート構造の層をサイド定着させる方法である。
【0024】
特に本発明のラミネートによって、装着者及び消費者に非常に良好な柔らかい感触を与えることができる。消費者は柔らかさを尊重するのでこれは特に重要である。従来のラミネートにおいて、クリープを排除しようとすると、柔らかさを受入れがたいほど減少させる必要があり、受け入れがたいほどの活性化能力(ability to activate)の減少を伴なうことが多かった。この理由は、このような以前の試み(クリープを排除しえなかった)は、追加の溶融吹き込み接着剤の塗布に焦点合わせされ、全体的な被覆パターンに集中されることが多く、接着を強化しようとしたからである。この結果、一般にラミネートの望ましくない全体的剛化が生じた。しかしながら本発明のラミネートは、消費者が求める柔らかい感触を失わず、活性化能力を犠牲にすることもなく、クリープを排除することができる。
【0025】
図2Aを参照すると、第一接着剤70(図面では別に示されていない)は、第二カバーストック層26の内側表面46において、ラミネート構造20の外側縁部80の各々と対応する位置において塗布されている。あるいはまた、又はこれに加えて、第一接着剤70は、第一カバーストック層22の内側表面42に塗布されてもよい。例示を容易にするために、明細書及び図面は、第二カバーストック層26のみへの塗布に関している。
【0026】
この配列はサイドアンカー領域Aを生じる。これは実質的に、既に知られているラミネートと関連した離層とクリープを実質的に排除し、この領域によって、ラミネート20は、クリーピングも離層も伴なわずにより高い歪みを受けることができる。第一接着剤70をラミネート構造20の縁部区域80に限定することによって、ラミネート20の伸展性の阻害が避けられ、同様にカバーストック層22及び26における裂けも避けられる。好ましくは第一接着剤70は、図面に示されているように、複数の玉縁68として塗布される。好ましくは第一接着剤70は、非晶質及び結晶化要素を有する柔軟性接着剤である。このような好ましい接着剤は、フィンドレイ・アドヒーシブ社(Findley Adhesive Company)によって、H9224という名称で製造されているものである。
【0027】
図4は、ラミネート20の簡略図であり、玉縁68によって作られるサイドアンカー領域Aの位置、及びラミネート20の中央区域に存在する比較的伸展性の高い区域Sを示す。図示を簡単にするために、第二カバーストック層26は想像線で示されており、エラストマー層24は、第二カバーストック層26の上に積み重ねられているものが示されている。図に示された領域Aは一例であり、これらのサイドアンカー領域Aは、例えば正確な位置、幅、または間隔あけに関して様々な設計上の必要性を受け入れることができ、図面に示されているものに限定されないことは、当業者には理解できよう。図4はまた、実質的にエラストマー層の開口32内の玉縁68の好ましい位置を示している。これは次により詳細に記載される理由によって、サイドアンカー領域Aの一体性を保つのに役立つ。
【0028】
玉縁68の各々は適用された時、z方向に、すなわち第二カバーストック層26の厚さの中に好ましくは吸収される。ここではこれはカバーストック層の繊維を、適用区域に閉じ込める。図3Aは、ラミネート20の一部の拡大図であり、第二カバーストック層26の内側表面46への当初塗布後の接着剤玉縁68の位置を示す。好ましくは多くの玉縁68は、構造方向Bにおいて連続的になるように塗布される。玉縁68は好ましくは、1玉縁あたり1直線インチにつき約0.5〜約3.5ミリグラムのレベル、より好ましくは1玉縁あたり1直線インチにつき約1.5ミリグラムで塗布される。図3Aはまた、実質的にエラストマー層の開口部32内にある玉縁68の好ましい位置を示す。玉縁68の為のもう1つの塗布方法は領域塗布(zone coating)である。
【0029】
接着剤玉縁68が設置される前、これは好ましくは挟持され(nip)、これによって、エラストマー開口32を通るのが見えている玉縁68の部分が、第一カバーストック層22の内側表面42と接触する。挟持圧力Nが十分に高いならば、玉縁68の接着剤は、第一カバーストック層22の行列内に流れ込む。図3Bは、挟持中の接着剤玉縁68の典型的な位置を示す。摘み中、エラストマー層24の第一ストランド25及び第二ストランド27(第一ストランド27のみが図3Bに示されている)も圧縮を受ける。しかしながら挟持圧力Nが除去された時、ストランド25及びストランド27はそのもとの形状に戻る。
【0030】
玉縁68が設定された後、第一カバーストック層22及び第二カバーストック層26は、第一カバーストック層22及び第二カバーストック層26への繊維の接着剤による閉じ込め(encasement)、及び図3Cに示されているようなスクリム(scrim)開口32を通って形成されるz方向連続凝集接着によって形成される接着によってロックされる。
【0031】
ラミネート20のもう1つの好ましい実施例は、第二接着剤64(図面には別に示されていない)を含んでいる。第二接着剤64は好ましくは、エラストマー層24の第二表面52に塗布されるが、あるいはまたエラストマー層24の第一表面50に塗布されてもよい。第二接着剤64は好ましくは螺旋噴霧配列66に塗布され、これによって接着点67bが形成される。これは直線噴霧塗布によって形成されるものよりさらに離散している。理論により規定されているわけではないが、このように噴霧された第二接着剤64の大部分は、構造方向Dに一直線になると考えられる。従って、螺旋噴霧の結果、非常に良好な活性化特性が生じることが分った。ここで用いられている「活性化(activation)」とは、ストレッチ能力のことを言う。第二螺旋噴霧配列66及び接着点67bは、図2A及び2Bに示されている。
【0032】
第二接着剤層64を直接エラストマー層24の第二表面52に噴霧することは、第二接着剤64を反対側(すなわち第二)カバーストック層26に塗布するよりも好ましいことが分った。その理由は、第二接着剤64が、エラストマー層24の表面に残ることがある残留加工処理剤又はオイルを通って浸透する傾向があるからである。このような残留物質は、エラストマー層24の表面に残ったままに放置されると、接着剤接着を弱め、従って時間が経つにつれてラミネート構造20を弱めることがある。例えばこれらの残留物質が手をつけられずに放置されると、ラミネート20を形成するために用いられた接着は、消費者が製品を買う前の間に弱まることがある。
【0033】
螺旋接着剤区域のラミネート20の剥離値(peel value)は、螺旋66が反対側の(すなわち第二)カバーストック層26にではなく直接エラストマー層24に塗布された場合の方が一般に高い。ここで用いられている「剥離値」という用語は、カバーストック材料の2つの層22及び26を互いに離すのに必要な力の量のことを言う。より高い剥離値は一般に、使用中の離層の機会がより少ないことに等しい。
【0034】
第三接着剤60(図面には別に示されていない)をも、好ましくは第一カバーストック層22の内側表面42に塗布してもよい。好ましくは第三接着剤60はエラストマー接着剤である。第二螺旋接着剤塗布66に関して記載されたものと同様に、第三接着剤60は好ましくは螺旋噴霧配列62で塗布され、これによって接着点67aが形成される。これは直線噴霧塗布によって形成されるものよりさらに離散している。理論により規定されているわけではないが、このように噴霧された第三接着剤60の大部分は、構造方向Dに一直線になると考えられる。第三螺旋噴霧配列62は図2A及び図2Bに示されている。
【0035】
好ましくは第三接着剤60及び第二接着剤64は、同じエラストマー接着剤である。第三接着剤螺旋噴霧62及び第二接着剤螺旋噴霧66に用いるのに好ましい接着剤は、フィンドレイ・アドヒーシブ社(Findley adhesive Company)によって、名称H2120として製造されているものである。好ましくは第三螺旋噴霧62及び第二螺旋噴霧66の各々に関する添加水準は、1平方インチあたり約4〜約12ミリグラム、より好ましくは1平方インチあたり約8ミリグラムである。
【0036】
製造を容易にするために、図2Aに示されているラミネート構造20は、穿孔線Pが略中心線に設けられている場合、全体の幅がWである材料から形成することができる。従って接着が実施された後、構造は幅W1及びW2によって画定される2つの区域に分けられる。図2Bには穿孔後のものが示されている。穿孔線Pは、ラミネート構造20が2つのサイドパネルを有する衣類、例えばパンツ型おむつに組込まれる場合、分離を容易にするものである。約126mmのW、その結果生じる約63mmのW1及びW2が、おむつ転換線(diaper converting line)に適していることが分っている。
【0037】
本発明のラミネート構造20は、せん断力と剥離力のどちらにも高い抵抗力を有し、使用中、実質的に離層もクリープもまったく生じない。ラミネート構造20の縁80における結晶化接着剤(例えば玉縁68)は、ラミネート20の縁80の直線部位に機械的に組み合わされた領域(すなわちサイドアンカーゾーンA)を生じる。ここに記載された好ましい接着剤配列によって、エラストマー層24の支持体のクリープの危険性を伴なわずに、200%までストレッチしうるラミネート20の構成が可能になる。クリープは、ラミネート20を200%伸展まで予備ストレッチし、これを100%伸展まで戻し、38℃の試験室に24時間保持するテストプロトコルを用いて測定される。成功の基準は、テストされたすべての標本に関して、ラミネート20の縁に動きがないものであると考えられる。このクリープテストは、装着中のエラストマー層24のせん断作用による、使用中の疲労を模したものである。せん断作用は、装着者の動きによって誘発され、これは、連続しんちょう・弛緩サイクルに、装着期間中ずっとほぼ24%から150%までの歪を引起こす。従来の接着、例えば弾性接着剤を用いた接着のみが、一般にこのクリープテストに失敗する。
【0038】
既に知られているラミネーション技術を用いた原料及び複合材(例えば弾性フィルム、ライクラ(Lycra)ストランド、従来の不織布カバーストック材料、単一の接着剤系)はすべて、性能基準における交換関係を必要とした。これにより、これらの性能基準の少なくともいくつかに犠牲を払うことになった。好ましいラミネート構造20は、実質的に離層もクリープもなく、その一方でまた、多くの望ましい性能特性を有しており、あらゆる性能特性のカテゴリーにおいて交換関係にする必要がないものである。
【0039】
ラミネートを、穿くタイプの典型的な使い捨て衣類に組み込む場合に好ましいラミネート20の応力/歪特性には例えば、低い装着時の力(すなわち200%伸展において、1インチあたり約400グラムより小さく、より好ましくは200%伸展において、1インチあたり約250グラムより小さい)、高い当初収縮力(すなわち50%伸展において約75グラムより大きい)、及び高い収縮力の持続(すなわち38℃で12時間測定して、50%伸展において約60グラムより大きい)が含まれる。好ましいラミネート20はさらに、高速活性化特性(すなわち1分あたり約1750フィート)、及び非常に良好な通気性特性を有する(すなわち表面全体において均一に約4000MVTRより大きい。ここにおいてMVTR(質量蒸気透過率)は、次の式を用いて計算される。これはg/m2/24時間で表示される):
Figure 0003933710
ラミネート構造20に関するもう1つの実施例は、玉縁68をラミネートの構造方向Dにおいて均一に配置することによって形成することができる。この構造は、活性化の要求があまり厳しくなく、従って玉縁68が縁30に限定される必要がない使用に特に適している。
【0040】
もう1つの実施例は、玉縁68が構造方向Bに不連続になるように塗布されるものである。玉縁は、一連の離散ドット(dot)として配置されてもよい。このようなドットは、構造方向B及び構造方向Dの両方において、反復及び間隔あけの形状頻度を変えて、あらゆる数の配列で用いることができる。
【0041】
他のこれに代りうる実施例において、サイド定着は、接着剤玉縁塗布とは異なる手段で実施されてもよい。サイド定着は、機械的相互固定手段、例えばカバーストック層の縁部の選択的ニードルパンチ、縫合、あるいはハイドロエンタングリング(hydroentangling)によって、エラストマー層開口32を通る縁80の相互固定を行なって実施される。あるいはまたカバーストック層22,26の縁80を融着して、サイドアンカー領域Aを形成するような選択的加熱を実施してもよい。あるいはまた超音波又は熱挟持(nipping)を用いて、外側縁80を選択的に融解し、固定し、サイドアンカー領域Aを形成する。このようなことは、もう1つの好ましい縁接着手段の例として挙げられ、当業者に知られたあらゆる適切な手段を、ラミネートのサイド定着と関連して用いることができると理解すべきである。
【0042】
図5は、ここに記載されているような縁接着ラミネート構造20の連続製造方法に関する好ましい構成を示している。第一カバーストック層22は、好ましくは最大約1%歪において、1分あたり約300フィートのウエブ速度で、第一巻出ロール100から巻き出される。さらに、第一カバーストック層22が最初の1対の張力ロール102a,102bを通過させられてもよい。(本発明の範囲から逸脱することなく、その他の様々な追加又はこれに代る張力ロール又はその他の加工処理装置も、本発明に関連して用いることができると、当業者には理解されるであろう。)ほぼ同時に、エラストマー層24は、エラストマー巻き出しロール104から、好ましくは最大約1%歪において、1分あたり約300フィートのウエブ速度で巻き出される。エラストマー巻き出しロール104と共同作用する剥離ライナーロール106は、エラストマー巻き出しロール104上のエラストマー層24と並置されていることもある剥離ライナー(図示されていない)を巻き取って、エラストマー巻き出しを容易にするため、すなわちエラストマー層24がそれ自体にくっついたり、あるいは接着したりするのを防ぐために用いてもよい。このような剥離ライナーは一般的に廃棄されるものである。
【0043】
第一カバーストック層22とエラストマー層24が巻き出されるのと同時に、第二カバーストック層26は、第二カバーストック巻き出しロール112から、好ましくは最大約1%歪、1分あたり約300フィートのウエブ速度で巻き出される。第二カバーストック層26はさらに、1対の第二張力ローラ114a,114bを通過させられる。(本発明の範囲から逸脱することなく、その他の様々な追加又はこれに代る張力ロール又はその他の加工処理装置も、本発明に関連して用いることができると、当業者には理解されるであろう。)
少なくとも第一接着剤70が、第二カバーストック層26の内側表面46に、好ましくは第二カバーストック層26の外側縁部80の各々において(図5に示されていない)構造方向Bに連続して配置された玉縁68の形態で(図5に示されていない)塗布される。第一接着剤70は、第一接着剤塗布機116に供給される。この塗布機は一般に、適切な接着剤塗布配列を容易にするために、第二カバーストック層26に十分に近い位置にある。前記のような玉縁68の配列が好ましい。あるいはまた、又はこれに加えて、第一接着剤70は、第一カバーストック層22の内側表面42に塗布されてもよい。図示を容易にするために、明細書及び図面は、第二カバーストック層26への塗布のみに関している。
【0044】
エラストマー層24、この縁部位80に第一接着剤70が塗布された第一カバーストック層22、及び第二カバーストック層26は、共同作用する挟持ロール118a及び118bの間を通過する時に互いに接触させられる。図3A〜図3Bに関連して説明されるように、ニッピングロール118は、カバーストック層22と26との間の接触を引起こし、これによってエラストマー層24を互いに接着させ、サイドアンカー領域Aを生じる。好ましくは接着剤玉縁68は、エラストマー層24の開口32を通っているのが見え、これは第一カバーストック層22と接触し、同様に好ましくは玉縁68が第一カバーストック層22の繊維行列の中に流れ込むようにされ、粘着性(cohesive)z方向接着を生じる。挟持後、最終ラミネート材料20は巻戻しストランド120の上に巻上げられてもよい。ここにおいて接着剤は硬化される。
【0045】
もう1つの好ましい実施例において、さらに第二接着剤64が備えられ、少なくともエラストマー層24をカバーストック層22及び26のうちの1つに接着させる。第二接着剤64はまた、第一カバーストック層22と第二カバーストック層26とを互いに接着させることもできる。第二接着剤64は好ましくは、第二接着剤塗布機110からエラストマー層24の第二表面52(図5に示されていない)に直接塗布される。第二接着剤64は、第二接着剤塗布機110に供給される。これは一般に適切な接着剤塗布配列を容易にするために、エラストマー層24に十分に近い位置にある。第二接着剤64は好ましくは、1平方インチあたり約4〜約12ミリグラムの添加レベルで、より好ましくは1平方インチあたり約8ミリグラムで螺旋噴霧形状に塗布される。
【0046】
さらにもう1つの好ましい実施例において、さらに第三接着剤60が備えられ、少なくともエラストマー層24をカバーストック層22,26のうちの1つに接着させている。第三接着剤60はまた、第一カバーストック層22と第二カバーストック層26とを互いに接着させてもよい。第三接着剤60は好ましくは、第一カバーストック層22の内側表面42に塗布される(図5に示されていない)。第三接着剤60は、第三接着剤塗布機108に供給される。これは一般に適切な接着剤塗布パターンを容易にするために、第一カバーストック層22に十分に近い位置にある。第三接着剤60は好ましくは、1平方インチあたり約4〜約12ミリグラムの添加レベルで、より好ましくは1平方インチあたり約8ミリグラムで螺旋スプレー形状に塗布される。
【0047】
当業者には理解されるように、工程変数、例えばウエブ速度、及び接着剤流量は変えてもよい。接着剤塗布工程を変えてもよい。同様に接着剤60,64,及び70のあらゆる組合わせも可能である。例えば接着剤玉縁68配列を塗布するために、第一接着剤塗布機116として、グラビア又はスクリーン印刷を用いることもできる。さらには溶融吹き込み接着剤、ノードソン(Nordson)制御塗布、あるいはこれに匹敵しうるあらゆる繊維化(fiberization)工程を、第二接着剤60及び第三接着剤64を塗布するために螺旋噴霧装置の代りに用いてもよい。多くのその他の修正も、本発明の範囲から逸脱することなく可能である。
【0048】
ラミネート構造20は、多様な製品に組込まれうるが、これらの製品においては、一部又は全部がその長さに沿って弾性がある少なくとも1つの構造方向を備えるのが望ましい。このような製品の例には、弾性おむつ、テープおむつ、失禁用製品、包帯、ボディラップ(body wraps)等が含まれる。ラミネート構造20の特に好ましい使用の1つは、穿くタイプの衣類、例えば図6に示されている一体型パンツ型おむつのサイドパネルとしてである。
【0049】
ここで用いられている「穿くタイプの衣類」という用語は、画定された腰開口と1対の脚開口を有しているものであって、脚を脚開口に挿入し、この製品を腰の上に引き上げて被せることによって装着者の体に引張って装着される衣類のことを言う。「使い捨て」という用語はここでは、洗濯されたり、あるいは復元されたり、衣類として再使用されるためのものではない衣類について記載するために用いられる(例えばただ一度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、あるいは環境に優しい方法で処分されるためのものである)。「一体型」の穿くタイプの衣類とは、統合された別々の部品から構成されて、調和した全体を構成する穿くタイプの衣類のことを言うが、サイドパネルが少なくとも1つの層によって形成されているという点において、サイドパネルは、別のシャシーに接着されている別々の要素ではない。これはまた、この衣類の中央パネル又はシャシーを形成する(すなわちこの衣類は、別々に操作されるパネル、例えば別々のシャシー及び別々のサイドパネルを必要としない)。穿くタイプの衣類はまた、好ましくは体内から排出された様々な排泄物を吸収して封じ込めるために、好ましくは「吸収性がある」。1つの例は、例えば穿くタイプの一体型使い捨て吸収性衣類、すなわち図6に示されているパンツ型おむつ200である。ここで用いられている「パンツ型おむつ」という用語は、尿及び大便を吸収して封じ込めるために、乳幼児及びその他の失禁のある人々が一般に装着する、穿くタイプの衣類のことを言う。しかしながらその他の穿くタイプの衣類、例えば排泄しつけ用パンツ、失禁用ショーツ、女性用ショーツ、女性用衛生衣類又はパンティー等がここに含まれると理解すべきである。
【0050】
図6は、パンツ型おむつの一例の透視図である。パンツ型おむつ200は、外側表面220、外側表面220の反対側にある内側表面240、前部260、後部280、股部300、及び前部260と後部280とを接着させて、脚開口340と腰開口360を形成する閉じ部(seam)320を有する。連続ベルト380が、腰開口360の周りに形成されている。連続ベルト380は動的に適合力を生じ、装着中に動的に生じた力を分配する働きをする。従ってパンツ型おむつ200は好ましくは、シャシー層400;第一ベルト層420;第二ベルト層440;前部260の各サイドパネルに配置された弾性的に伸展性のあるストレッチパネル(前部ストレッチパネル460)、後部280の各サイドパネルに配置された弾性的に伸展性のあるストレッチパネル(後部ストレッチパネル480)、及び前部260と後部280との両方に配置された弾性腰部材500を含んでいる。パンツ型おむつ200はさらに、弾性脚部材520を備えている。第一ベルト層420と第二ベルト層440(ベルト層)が好ましくは布の外見を有する不織布ウエブであり、シャシー層400が好ましくはプラスチックフィルムであるので、パンツ型おむつ200は、次の点で独特の美的特徴を有する。すなわちこれは介護者と装着者が、腰に衣類様の快適性と感触があると感じる一方、股には封じ込めの利点が感じられるといる点である。このようなパンツ型おむつは、ブエルその他(Buell et al.)に対する米国特許第5,569,234号に開示されている。この特許はここに引用されることによりその全体がここに組込まれる。
【0051】
前部ストレッチパネル460と後部ストレッチパネル480は、パンツ型おむつ200の一体型要素である(すなわちこれらはパンツ型おむつに固定された別々に操作される要素ではなく、パンツ型おむつ200の様々な層の1つ又はそれ以上(少なくともベルト層420、440及び好ましくはまたシャシー層400)の延長部から形成され、これらの延長部である。)好ましい実施態様において、各ストレッチパネルは、シャシー層の一部、各ベルト層の一部、シャシー層とベルト層との間に配置された弾性パネル部材、及び障壁層の一部から形成される。
【0052】
ベルト380は、サイドパネル460と480において弾性的に伸展性があり、パンツ型おむつ200を当初から装着者の形に合わせて適合させ、おむつに排泄物が負荷されたずっと後でも装着の間中、腰及び脚の両方に沿って力を分散させてこの適合を持続させる。これは、パンツ型おむつ200のサイド部が伸縮しうるからである。サイドパネル460及び480は、少なくとも1つの方向、好ましくは側面方向にベクトル要素を有する方向に、より好ましくは側面方向に伸展性があり、よりよい適合を生じる。しかしながら、サイドパネル460及び480は、その他のあらゆる方向又は1つ以上の方向に伸展性があってもよい。さらにはサイドパネルは、1つ又はそれ以上の伸展性離散(discrete)領域を有していてもよい。
【0053】
弾性的に伸展性のあるストレッチパネル(前部ストレッチパネル460及び後部ストレッチパネル480)が、前部260及び後部280の両方の各サイドパネルに形成される。ここで用いられている「パネル」という用語は、パンツ型おむつ又はベルトの要素の区域を示す。図7は、おむつ20の前部260の断面図を示す。各前部ストレッチパネル460は少なくとも、サイドパネルに第一ベルト層420の部分と、これに接着された本発明によるラミネート部材20とを備え、この特別な図面においてはサイドパネルを形成するシャシー層400の部分を備える。好ましくはラミネート部材20は、シャシー層400と第一ベルト層420との間に配置され、より好ましくは長手方向に末端縁部700から、最も好ましくは脚部縁部710まで(図6に示されている)伸びている。本発明によるラミネート構造20を用いるのが特に好ましい。
【0054】
図7は、穿くタイプの衣類200の前部260の横断面図のみを示しているが、後部280も同様な構成である。各後部ストレッチパネル480は少なくとも、各サイドパネルにある第二ベルト層440の部分、及びこれに接着された(後部)ラミネート部材20’(図示されていない)、及びこの特別な実施態様においては、サイドパネルを形成するシャシー層400の部分を備えている。好ましくは(後部)ラミネート部材20′は、シャシー層400と第二ベルト層440との間に配置され、より好ましくは末端縁700′(図示されていない)から、最も好ましくは脚縁710′(図示されていない)まで長手方向に伸びている。
【0055】
図6に示されているように、シャシー層400は、パンツ型おむつ200の第一層状体又は第一層を形成しているのが示され、内側表面760と外側表面770とを有している。第一ベルト層420はシャシー層400の外側表面770に配置されて、前部260にパンツ型おむつ200の外側表面220を形成する。ラミネート部材20は好ましくは、第一ベルト層420とシャシー層400との間に配置されている。トップシート800は好ましくは、液体透過性第一層860と2つのバリヤー層880とを備えている。バリヤー層880は第一層860からサイド縁部720まで側面方向に外側に伸びている。各バリヤー層880はフラップ部分90と立ち上がり部分920とを備えて、第一層86の表面から立ち上がって、使用中にバリヤー又は壁を形成する。フラップ部分900は、立ち上がり部分920からサイド縁部720まで側面方向に外側に伸びている。吸収性コア840は好ましくは、第一層860とシャシー層400との間に配置されている。後部の構成は好ましくは前部260の構成と同じである。
【0056】
ラミネート部材20は、ストレッチパネル460においてシャシー層400、ベルト層380、あるいはこれら両方に、操作によって接着させることができる。この際、断続的接着形状か、あるいは実質的に連続的な接着形状かのどちらかを用いる。ここで用いられている「断続的に」接着されたラミネートウエブは、プライ(ply)が間隔をあけて配置された離散点において互いに当初から接着されているラミネートウエブか、あるいはプライが間隔をあけて配置された離散区域において互いに実質的に接着されていないラミネートウエブを意味する。逆に「実質的に連続的に」接着されたラミネートウエブは、界面区域全体においてプライが互いに実質的に連続的に当初から接着されたラミネートウエブを意味する。このような方法は、例えば1975年1月14日付けでブエル(Buell)に対し発行された、発明の名称が「使い捨ておむつ用の収縮しうるサイド部分(Contractible Side Portions For A Disposable Diaper)」という米国特許第3,860,003号、及び1995年2月9日に公開されたザ・プロクター・アンド・ギャンブル社(The Procter & Gamble Company)の、発明の名称が「弾性様挙動を示すウエブ材料(Web Materials Exhibiting Elastic−like Behavior)」という国際特許出願第WO95/03765号中に記載されている。これらの特許の各々の記載内容はここに引用されることにより本願の明細書中に組み込まれる。あるいはまた、ラミネート部材及びストレッチパネルのその他のあらゆる要素は断続的又は連続的に互いに接着される。この際、熱接着、圧力接着、超音波接着、動的機械的的接着、あるいはこの技術で知られているあらゆるその他の方法が用いられる。
【0057】
伸展力、伸展モジュール(extension modulus)、及び有効ストレッチ(伸展)を含む伸展特性;及びストレッチパネルの収縮力及び収縮率は、ストレッチパネル及びパンツ型おむつの両方の性能において、重要な考慮事項であることが分った。伸展性及び適合力は、装着してあげる人(applicator)及び装着者に、使用中に全体的として感じられる「ストレッチ性」を与える。またこれらによって、装着してあげる人が適切な程度の装着ストレッチを得ることができる(すなわち、装着する時に「普通に」感じられるおむつの張力に関して、結果として生じる伸びの総量は、体に合った良好な適合を得るため/維持するために望まれる量である)。比較的高い伸展率/力を備えたストレッチパネルは、装着者の皮膚に赤い痕を生じることがあるが、一方比較的低い伸展率/力は、装着者に付けられている場合にたるみ/ずれを引起こすことがある。有効ストレッチがあまりに少ないストレッチパネルは、体への適切な水準の適合を得ることはできず、このためおむつは装着するのが不快で、身に付けるのが難しくなる原因になることもある。非常に低い収縮力(あるいは過度の弾性クリープ、過度の弾性力弛緩、あるいは過度の非弾性「設定(set)」)を備えたストレッチパネルは、装着者の定位置に止まらないこともあり、装着者に付けられている場合にたるんだり/ずれたりする傾向があり、その結果適合と封じ込めが悪くなる。本発明のラミネート構造20をパンツ型おむつ20のサイドパネル460と480に組込むと、体への高い水準の適合を得ることができる一方、実質的にたるみもずれもなくなる。
【0058】
パンツ型おむつ200は、介護者によって装着されるか、あるいは装着者が自分で身に付けることができる。一般に腰開口360は伸張するので、装着者は片方の脚を、脚開口340の1つに入れることができる。ついでもう一方の脚をもう1つの脚開口340に挿入する。ついでパンツ型おむつ200を装着者の胴体の上に引き上げて、その装着位置に配置する。本発明のラミネート構造20を組み込んでいるサイドパネル460、480によって生じた力の壁は特に、さらに伸張するのではなく、この製品を無理にお尻の上に引き上げて被せることによって、このパンツ型おむつを自分で装着するのを助ける。ついでパンツ型おむつは装着され、このおむつは、排出された体内からの排泄物を封じ込めて保持することができる。パンツ型おむつは、脚から引き下げるか、あるいは閉じ部に隣接したこのパンツ型おむつの部分を裂いて、装着者から取り外す。
【0059】
体にぴったり合った衣類、例えばパンツ型おむつ200について、この衣類の通気性及び円周力(circumferential forces)は、特に暑くて湿った条件下では性能に対して特に重要である。吸収体が装着者に配置される場合、皮膚は衣類を構成する材料によって塞がれ、これによって蒸発が妨げられ、その結果、塞がれた区域が冷えることになる。この結果今度は、装着者にとって快適でなくなる。従ってサイドパネルにおける十分な湿分蒸気透過は、望ましい性能特性である。望ましい重さの平均質量蒸気透過率を有するサイドパネル460及び480の例には、本発明によるラミネート構造20が含まれる。
【0060】
ここに記載された例及び実施例は、図示を目的とするだけであり、これを考慮した様々な修正又は変更も、本発明の範囲から逸脱することなく当業者には示唆されるものと理解される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のラミネート構造の好ましい実施例の層の立体分解図であり、ラミネート構造として形成される前のものである。
【図2A】本発明に従って製造されたラミネート構造の断片側面図である。
【図2B】本発明に従って製造されたラミネート構造の断片側面図である。
【図3A】ラミネート構造の形成中の様々な段階における、図2のラミネート構造の一部の拡大図である。
【図3B】ラミネート構造の形成中の様々な段階における、図2のラミネート構造の一部の拡大図である。
【図3C】ラミネート構造の形成中の様々な段階における、図2のラミネート構造の一部の拡大図である。
【図4】図1〜図3に示されたラミネート構造の一部の上面図である。
【図5】図1〜図4のラミネート構造の好ましい形成方法の概略図である。
【図6】本発明のラミネート構造を典型的な使用形状に組込んでいる、典型的な穿くタイプの使い捨て衣類の透視図である。
【図7】図6に示された穿くタイプの衣類の一部の横断面透視図である。
【符号の説明】
20…ラミネート構造体、22…第一カバーストック層(第一不織布層)、24…エラストマー層、26…第二カバーストック層(第二不織布層)、32…開口、42…内側表面、44…外側表面、46…内側表面、48…外側表面、68…玉縁(第一接着剤)、80…縁部区域、A…サイドアンカー領域(サイド定着領域)。

Claims (1)

  1. 少なくとも1つの方向に弾性的に伸展性のある伸展性ラミネート構造体であって:
    内側表面と外側表面を有する第一不織布層と;
    内側表面と外側表面を有する第二不織布層と;
    第一不織布層と第二不織布層との間に配置された開口エラストマー層と;
    第一及び第二不織布層の一方の内側表面の縁部区域に限定してエラストマー層の開口内に複数の分離した玉縁として塗布された柔軟性第一接着剤と;
    を備えており、
    第一接着剤がエラストマー層の開口を介して第一及び第二不織布層の他方の内側表面の縁部区域に接触し、第一及び第二不織布層の夫々の内側表面の縁部区域を相互に接合して縁部区域に沿ってサイド定着領域を提供している、
    伸展性ラミネート構造体。
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