JP3973229B2 - 弾性シート状複合材 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、弾性材料から成る複数の細長く延びたストランド、およびその弾性ストランドと結合した可撓性材料の１種以上のシートを含むタイプの弾性シート状複合材に関し、ある一定の重要な態様では、そのような弾性シート状複合材および製品、例えばそれらが用いられる使い捨て衣料品（おむつ、トレーニングパンツ、および成人用失禁ブリーフ）を製造する方法および装置に関する。
背景技術
弾性材料から成る複数の細長く延びたストランド、およびシートのアーチ形部分がそれらのシート結合位置間で弾性ストランドから突出するように上記弾性ストランドの長さ方向に間隔をあけた部分に間隔をあけた結合位置で固定された可撓性材料の１種以上のシートを含むタイプの弾性シート状複合材は公知である。米国特許第4,552,795号および同4,640,859号はその例を示す。それらの特許文献に開示されている弾性シート状複合材の構造およびそれらを製造する方法および装置は多くの用途に好適であるが、それらの構造および方法はある一定の他の用途に対する限界が存在するという特徴を有する。
発明の開示
本発明は、一般に弾性材料から成る複数の細長く延びたストランドおよびその弾性ストランドの側面にわたって結合した可撓性材料の１種以上のシートを含むタイプの改良された弾性シート状複合材を提供し、そのシートは、
（1）上記シートが上記ストランドに結合したシートの部分の間で弾性ストランドから突出するアーチ形部分を有するか、または
（2）上記シートが伸縮性材料から成るか、または
（3）上記シートが、上記ストランドが伸ばされ、そして上記シートが同一方向に伸ばされ得る方向に圧縮される材料から成るか、または
（4）上記シートがそのような構造体の組合せを有する、のいずれかのために上記細長く延びたストランドが延ばされる場合、上記細長く延びたストランドと共に伸縮可能である。これらの弾性シート状複合材は、特に使い捨て衣料品、例えばおむつ、トレーニングパンツ、または成人用失禁ブリーフに導入されることを含む多くの用途に用いられる場合に有用性を提供する。本発明はまた、上記弾性シート状複合材を適切に構成し、製造コストが安価になり、装置の大きな改良なしに製造されるように上記弾性シート状複合材の特性を選択する融通性を提供する弾性シート状複合材を製造する新規の方法および新規の装置を提供する。
本発明に従って、
（1）可撓性材料（例えば、ポリマーフィルム、または織物天然またはポリマー繊維、またはシートと内部で結合した不織天然またはポリマー繊維）の第１シートを提供する工程、
（2）可撓性材料の第１シートの間隔をあけた固定部分から同一方向に突出したアーチ形部分を有するように上記可撓性材料の第１シートを形成する工程、
（3）冷却されると弾性を有する溶融熱可塑性材料（例えば、エラストマー系ポリエステル、ポリウレタン、ポリスチレン-ポリイソプレン-ポリスチレン、ポリスチレン-ポリブタジエン-ポリスチレンまたはポリスチレン-ポリ（エチレン-ブチレン）-ポリスチレン）の間隔をあけたほぼ平行な細長く延びたストランドを可撓性材料の第１シートの固定部分上に押出して、冷却および固化されると、上記ストランドの対応する細長く延びた表面から突出する可撓性材料の第１シートのアーチ部分を有する可撓性材料の第１シートの固定部分に熱的に結合し、その間に延長する弾性ストランドを形成する工程、を含む弾性シート状複合材の製造方法が提供される。
この方法によって、ほぼ平行に間隔をあけて延長する弾性熱可塑性材料から成る複数のほぼ平行な細長く延びた押出ストランド、および第１結合位置で対応する細長く延びた表面部分にわたって弾性ストランドの長さ方向に間隔をあけた部分に熱的に結合した固定部分を有し、かつシート結合位置間の弾性ストランドのそれらの細長く延びた表面部分をから突出するアーチ部分を有する上記弾性ストランド可撓性材料の第１シートを含む新規の弾性シート状複合材が提供される。
上記弾性ストランドを可撓性材料の第１シートの固定部分上に押出することにより、固化ストランドおよび上記固定部分に緊密に隣接するストランド表面の全体部分にわたって延長する結合位置での結合位置の間の結合を有する結合位置で溶融ストランドを固定部分のアーチ形凸表面の回りに形成し、それによりくぼみをつける。固化ストランドは、それらの結合位置で含まれるそれらの長さにわたって均一なモルフォロジーを有し、その結合位置で弾性を保持する。上記ストランドを結合位置での固定部分の凸表面に対して圧迫し、そしてそのストランドは結合位置間より上記ストランドの背中合わせの細長く延びた側面部分間に大きな幅を有し、第１シートとストランドとの間に非常に強固な結合を提供する。上記弾性シート状複合材は、その結合を破断することなしに弾性ストランドの長さ方向に伸張され、そして上記シート材料のアーチ部分またはシート材料は上記ストランドの側面に沿って横になる。そのような伸張の間、本発明の弾性シート状複合材は、ネックダウンまたは上記ストランドに対して横方向の中間部においてより狭くなる（即ち、可撓性シート材料の固定部分に結合した間隔をあけた弾性ストランドではなく、弾力性のある弾性シートを有する弾性シート状複合材には、そのように狭くなることが起こる。）こと、の代わりに、上記ストランドの横方向の幅を保持するという、有用性を提供する。上記弾力性のある弾性ストランドは、それらが伸張されている間、弾性シート状複合材中に張力を維持し、上記弾性シート状複合材を開放すると通常の長さに回復して、第１シート材料のそれらの通常アーチ形の部分を再度アーチ形にする。
前述の弾性シート状複合材の製造方法において、その製造工程には
（1）それぞれ軸線を有し、上記波形部材の周囲の境界を示す複数の間隔をあけたリッジを含む第１および第２のほぼ円筒状の波形部材を提供する工程であって、該リッジが外側表面を有し、かつ可撓性材料のシートと結合状態の他の波形部材のリッジの受容部分に適合した該リッジ間の空間の境界を示す第１および第２のほぼ円筒状の波形部材を提供する工程、
（2）該リッジの部分と軸線方向に平行に前記波形部材を結合状態に取付ける手段、
（3）少なくとも１つの波形部材を回転する手段、
（4）可撓性材料のシートをリッジの結合部分間に供給して、可撓性材料のシートをを第１波形部材の周囲にほぼ適合し、第１波形部材のリッジ間の空間に可撓性材料のシートのアーチ部分を形成し、かつ第１波形部材のリッジの外側表面にわたって可撓性材料のシートの固定部分を形成する工程、および
（5）前記リッジの結合部分の移動後、第１波形部材の周囲にわたって可撓性材料の形成シートを予め決定した距離に保持する工程、を含み、かつ、上記押出工程は、間隔をあけた開口部を有するダイを通して、溶融熱可塑性材料の間隔をあけたストランドを予め決定した距離内に第１波形部材の周囲にわたって可撓性材料のシートの固定部分上に押出する押出機を提供する工程を含む。この方法は、ストランドを押出する押出機の圧力を変化することにより（例えば、押出機スクリュー速度または種類を変化することにより）、および/または第１波形部材および第１シート残存するが移動する速度を変化することにより（即ち、押出機の所定の吐出速度に関して、第１シート材料が移動する速度の増加はストランドの直径を低下し、一方、第１シート材料が移動する速度の減少はストランドの直径を増加する）、ストランドの直径を容易に変化させることができる。また、上記押出機が弾性熱可塑性材料を押出するダイは、溶融熱可塑性材料のストランドが押出される間隔をあけた開口部の列が形成される容易に交換可能なダイプレートを有してもよい。異なる直径および異なる間隔の開口部を有するそのようなダイプレートは電気放電装置により比較的容易に形成されて、そのストランドに関して異なる間隔および直径を提供する。１つのダイプレート中の開口部の列の長さ方向に沿った開口部の変化させた間隔および/または直径を用いて例えば、エッジ付近でより大きくまたはより緊密に間隔をあけたストランドであるために、そのストランド長さ方向に伸張される場合にそれらのエッジ間の中央部よりストランドに平行なエッジ付近が大きな張力下にある弾性シート状複合材を製造する。同様の作用が、上記ダイを成形および/または改良して中空ストランド、円形以外の形状（例えば、正方形または＋形状）を有するストランドまたは副成分ストランドを形成することにより得られる。
前述のように、本発明の弾性シート状複合材は、対応する第２の細長く延びた表面部分に沿った第２シート結合位置で弾性ストランドの長さ方向に間隔をあけた部分に熱的に結合した固定部分を有し、かつ第２シート結合位置間の弾性ストランドの第２の細長く延びた表面部分から突出するアーチ部分を有する可撓性材料の第２シートを更に含む。
前述の方法を用いて、可撓性材料のそのような第２シートを、少なくとも２種の異なる方法で上記弾性シート状複合材中に提供してもよい。１つの方法は、可撓性材料の第２シートの間隔をあけた固定部分から同一方向に突出するアーチ部分を有するように可撓性材料の第２シートを形成し、かつ溶融熱可塑性材料の間隔をあけたほぼ平行な細長く延びたストランドを可撓性材料の第１および第２シートの両方の固定部分の間および上に押出して、可撓性材料の第１および第２シートの両方の固定部分と結合し、かつその間に延長する弾力性を有する弾性ストランドを形成するように、可撓性材料の第２シートの間隔をあけた固定部分を、反対方向に突出する該可撓性材料の第１および第２シートのアーチ部分を有する可撓性材料の第１シートの間隔をあけた固定部分に対して緊密に間隔をあけた対置に配置する方法である。他の方法は、伸張された場合でも、伸張された方向の長さをほぼ保持できる伸縮可能な可撓性材料の第２シートを提供する方法、および溶融熱可塑性材料の間隔をあけたほぼ平行な細長く延びたストランドを可撓性材料の第１シートの固定部分および可撓性材料の第２シートの隣接表面の両方の間および上に押出して、可撓性材料の第１シートの固定部分に結合し、その間に延長し、かつ可撓性材料の第２シートの表面に沿ったそれらの固定部分に対応する間隔をあけた位置にわたって延長し、その位置で結合した弾力性を有する弾性ストランドを形成するように、可撓性材料の第２シートの１つの表面を、可撓性材料の第１シートのアーチ部分の反対側の間隔をあけた固定部分側の可撓性材料の第１シートの間隔をあけた固定部分に対して緊密に間隔をあけた対置に配置する方法、およびそれらの冷却および固化後に弾性シート状複合材をストランドの長さ方向に伸張して、上記ストランドの弾性回復により可撓性材料の第２シートがストランドの対応する側面部分から突出するアーチ部分を有するように該可撓性材料の第２シートを永久的に伸張する方法である。
弾性シート状複合材中の可撓性材料の第１および第２シートのどちらかまたは両方は、
（1）ポリマーフィルム（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレンまたはポリエステル）、
（2）従来の織物可撓性繊維または材料、
（3）不織繊維または材料、
（4）多層不織材料、
（5）シートの内部で結合した（例えば、ニードルパンチ、ヒドロエンタングル（hydro entangled）、スパンボンデッド（spun bonded）、熱的結合、様々な種類の化学的結合（例えば、ラテックス結合、パウダー結合等）により結合した）不織繊維、例えばポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ナイロン、セルロース、超吸収繊維、またはポリアミド、またはそのような材料の組合せ、例えばコア材料により比較的高強度を付与し、シーズ材料容易に結合するポリエステルのコアおよびポリプロピレンのシーズから成る繊維、１種の材料から成る繊維または材料の同一シートに用いてもよい異なる材料または材料の組合せから成る繊維、または
（6）マサチューセッツ州ワルポール（Walpole）のミクレックス（Micrex）社から市販の「ミクレックス・ミクロクレパー（Micrex/Microcreper）」装置を用いて「ミクロクレッピング・プロセス・フォー・テキスタイルズ（Microcreping Process for Textiles）」により作製され、米国特許第4,894,169号、同5,060,349号および同4,090,385号に開示されている前述の種類の繊維または材料から成ってもよく、それらの繊維または材料はシート内で捲縮または圧縮され、そして上記シートはその表面に沿った第１方向に圧縮され、上記シート内の繊維の部分直線化によりその第１方向に容易に膨張される。捲縮および圧縮繊維のそのようなシートは、フック・アンド・ループ・ファスナー（hook and loop fasteners）用のループを提供し、弾性シート状複合材を捲縮または圧縮繊維のシートの主要表面が直線化される前記条件に膨張させることが可能であり、それは弾性シート状複合材のいくつかの用途に有用である。そのような第１および第２シートは、ストランドが押出物の温度で押出される弾力性を有する弾性熱可塑性材料を用いて熱的に結合するポリマー材料から成るべきであり、そのような第１および第２シートおよびストランドが押出される弾力性を有する弾性熱可塑性材料が概して同一熱可塑性材料を含有する場合、上記押出物がポリマー材料のシートの固定部分に融着してもよい。
上記弾性シート状複合材は、可撓性材料の第１シート（または要すれば可撓性材料の第２シート）を外側またはカバーポリマー層と向かい合って（例えば、衣料品のウェストまたは脚の開口部の回りに）接着することにより、外側またはカバーポリマー層を含むタイプの使い捨て衣料品（例えば、使い捨ておむつまたはトレーニングパンツまたは成人用失禁ブリーフ）中に便利に含まれてもよく、そして上記ストランドはカバーポリマー層が可撓性材料の第１または第２シートのアーチ部分に対応するシート結合位置間の弾性ストランドの第１の細長く延びた表面部分から突出するアーチ部分を有するようにする。更に使い捨て衣料品がおむつまたはトレーニングパンツまたは成人用失禁ブリーフである場合、可撓性材料の第１シートは弾性ストランドを用いて衣料品の外側またはカバー層を内部表面にわたって形成することができ、従来のライニングまたは詰物材料はカバー層の反対側のストランド側にわたって配置されてもよい。この構造に関して、使い捨て衣料品の全カバー層は伸張されてもよく、かつ弾性ストランドを所望量の弾力性を有する弾性体を提供して衣料品をそれを着る人の定位置にその人に大きな圧力がかかることなく保持するように離しても、下塗りしても、延伸してもよい。
弾性シート状複合材はまた、
（1）第１方向に伸張された場合でも、伸張された方向の長さをほぼ保持できる伸縮可能な可撓性材料のシートを提供する工程、
（2）冷却されると弾性を有する溶融熱可塑性材料の間隔をあけたほぼ平行な細長く延びたストランドを押出する工程、
（3）上記ストランドが、そのストランドの細長く延びた側面部分にわたって存在する可撓性材料の第１シートの側面を有する可撓性材料の第１シートの固定部分の間の第１方向に延長するように、可撓性材料の第１シートの間隔をあけた固定部分および弾力性を有する弾性ストランドの間隔をあけた部分を共に熱的に結合する工程、および
（4）上記ストランドを冷却し、固化する工程、を含む方法により形成されてもよい。
更に、弾性シート状複合材はまた、
（1）背中合わせの主要表面を有する可撓性材料のシートを提供する工程、
（2）圧縮シートが上記第１方向のその圧縮長さの1.1〜４倍以上（好ましくは1.3倍以上）に第１方向に伸ばされ得るように、上記シートを上記表面に平行な第１方向に圧縮する工程、
（3）冷却されると弾性を有する溶融熱可塑性材料の間隔をあけたほぼ平行な細長く延びたストランドを圧縮シートの表面の内の１つの上に押出して、第１圧縮シートと熱的に結合し、かつそれに沿った第１方向に延長する弾力性を有する弾性ストランドを形成する工程、および
（4）上記ストランドを冷却および固化する工程、を含む方法により形成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
本発明を図面を用いて更に説明するが、いくつかの図面中の同様の数字は同様の部分を表す。
図１は、本発明の弾性シート状複合材の第１の態様を製造するための本発明の方法および装置の第１の態様を示す概略図である。
図２は、図１に示した方法および装置により製造された本発明の弾性シート状複合材の第１の態様の斜視図である。
図３Ａは、図２のほぼ線３Ａ−３Ａに沿ってとった部分拡大断面図である。
図３Ｂは、図２のほぼ線３Ｂ−３Ｂに沿ってとった部分拡大断面図てある。
図４は、本発明の弾性シート状複合材の第２の態様を製造するための本発明の方法および装置の第２の態様を示す概略図である。
図５は、図４に示した方法および装置により製造された本発明の弾性シート状複合材の第２の態様の斜視図である。
図６は、図５のほぼ線６−６に沿ってとった部分拡大断面図である。
図７は、図１および図４に示した装置に含まれるダイプレートの部分正面図である。
図８は、上記弾性シート状複合材中に含まれるストランドのサイズおよび間隔の可能な変化を示す図６と同様の部分断面図である。
図９は、図５に示した本発明の弾性シート状複合材の第２の態様を製造するための本発明の方法および装置の第３の態様を示す概略図である。
図10は、本発明の弾性シート状複合材の第３の態様を製造するための本発明の方法および装置の第４の態様を示す概略図である。
図11は、図10のほぼ線11に沿ってとった部分図である。
図12は、図２および図３に示した本発明の弾性シート状複合材の第１の態様を製造するための本発明の方法および装置の第５の態様を示す概略図である。
図13は、本発明の弾性シート状複合材を導入する使い捨て衣料品またはおむつの第１の態様の平面図である。
図14は、本発明の弾性シート状複合材を導入する使い捨て衣料品（即ち、おむつまたはトレーニングパンツ）の第２の態様を製造し得るアセンブリの斜視図である。
図15は、本発明の弾性シート状複合材の第４の態様を製造するための本発明の方法および装置の第６の態様を示す概略図である。
図16は、図15に示した方法および装置により製造された本発明の弾性シート状複合材の第４の態様の斜視図である。
図17は、図15に示した方法および装置により製造され得る本発明の弾性シート状複合材の第５の態様の斜視図である。
図18は、本発明の弾性シート状複合材の第６および第７の態様を製造するための本発明の方法および装置の第６の態様を示す概略図である。
詳細な説明
図１には、図２および図３に示される本発明の弾性シート状複合材の第１の態様を製造する本発明の方法および装置の第１の態様を概略的に示した。
一般に、図１に示した方法は、可撓性材料の第１シート12を提供する工程、可撓性材料の第１シート12の間隔をあけた固定部分から同一方向に突出するアーチ部分13を有するように可撓性材料の第１シート12を成形する工程、
冷却されると弾性を有する溶融熱可塑性材料の間隔をあけたほぼ平行な細長く延びたストランド16ａを可撓性材料の第１シート12の固定部分14上に押出して、ストランド16の対応する細長く延びた側面部分18から突出する可撓性材料の第１シート12のアーチ部分13を有する可撓性材料の第１シート12の固定部分14と熱的に結合し、かつその間に延長する弾力性を有する弾性ストランド16を形成する工程、および
上記ストランド16を冷却し、固化する工程、を含む。
図１に示したように、上記方法を実施する装置には、それぞれ軸線を有し、かつ波形部材の周囲の境界を示す複数の間隔をあけたリッジ19を含む第１および第２のほぼ円筒状の波形部材20および21であって、上記リッジ19が外側表面を有し、かつ可撓性材料の第１シート12と結合状態の他の波形部材のリッジ19の受容部分に適合した該リッジ間の空間の境界を示す第１および第２のほぼ円筒状の波形部材、
上記リッジの部分と軸線方向に平行に前記波形部材20または21を結合状態に取付ける手段、可撓性材料の第１シート12がリッジ19の結合部分間に供給される場合に可撓性材料の第１シート12を第１波形部材20の周囲にほぼ適合して、第１波形部材20のリッジ19間の空間に可撓性材料の第１シート12のアーチ部分13を形成し、かつ第１波形部材20のリッジ19の外側表面にわたって可撓性材料の第１シート12の固定部分14を形成するように少なくとも１つの波形部材20または21を回転する手段、
前記リッジ19の結合部分の移動後、第１波形部材20の周囲にわたって可撓性材料の形成第１シート12を予め決定した距離に保持する手段（即ち、サンドブラストまたは化学的エッチングし、可撓性材料の第１シート12の温度以上の温度一般に25〜150°Fに加熱することによって粗化した第１波形部材20の表面を含む）、
間隔をあけた貫通開口部40を有する交換可能なダイプレート23を有するダイ22（図７に示した）を供給する押出機の形の弾力性を有する弾性可塑性材料（ポリエステルエラストマー、ポリウレタン、ポリスチレン-ポリイソプレン-ポリスチレン、ポリスチレン-ポリブタジエン-ポリスチレン、またはポリスチレン-ポリ（エチレン-ブチレン）-ポリスチレン、または欧州特許出願第0,416815号に開示のポリオレフィンエラストマー、その内容をここに挿入する、または「インサイト（Insite）」技術を用いて製造したダウ・ケミカル（Dow Chemical）から商品名「エンゲージ（Engage）」で市販の低密度ポリエチレンエラストマー）を押出して、ほぼ平行に間隔をあけた状態に延長する弾力性を有する弾性熱可塑性材料の複数のほぼ平行に細長く延びた溶融ストランド16ａを形成し、第１波形部材20の周囲にわたって上記予め決定した距離内に可撓性材料の第１シート12の固定部分14上に溶融ストランド16ａを配置する手段、を含む。
また、その装置は更に、
軸線を有するほぼ円筒状の冷却ロール24、
緊密に間隔をあけた冷却ロール24の周囲形を有する波形部材20および21と軸線が平行な状態で冷却ロール24を回転可能に取付け、リッジ19の結合位置からの予め決定した距離で第１波形部材20の周囲形を有するニップの境界を示す手段、および
弾性シート状複合材10を前記ニップの冷却ロール24の周囲の回りの予め決定した距離をストランド16を冷却ロール14に接触させて移動して、ストランド16を冷却および固化する、ニップロール25を含む手段、を含む。
図１に示した方法および装置により製造された弾性シート状複合材10を図２、図３Ａおよび図３Ｂに示す。弾性シート状複合材10は、ほぼ平行に間隔をあけて延長する、弾力性を有する弾性熱可塑性材料から成る複数のほぼ平行な細長く延びたストランド16を含む。各ストランド16はほぼ円筒状であり、隣接するストランドの細長く延びた側面部分から離れ、それに隣接する背中合わせの細長く延びた側面部分26（図３Ａ）を有し、各ストランド16は背中合わせの細長く延びた側面部分26間に延長する対応する背中合わせの第１および第２の細長く延びた表面部分18および28も有する。可撓性材料の第１シート12の間隔をあけた固定部分14は、第１シート結合位置でそれらの第１の細長く延びた表面部分18にわたってストランド16の長さ方向に間隔をあけた部分に熱的に結合しており、かつ可撓性材料の第１シート12のアーチ部分13は、第１シート結合位置間の弾性ストランド16の第１の細長く延びた表面部分18から突出している。第１シート結合位置は互いからほぼ同じ距離だけ間隔をあけており、かつストランド16の直角方向に延長するほぼ平行な列に配列されて、ストランド16の第１の表面部分18からほぼ同じ距離だけ突出しているアーチ部分13の連続列を形成する。弾性ストランド16は溶融状態で可撓性材料の第１シート12の固定部分14上に押出されるため、それらは第１波形部材20上のリッジ19および冷却ロール24の周囲との間を離すことにより、第１シート12の固定部分14上にプレスされ、その場合、上記溶融ストランド16が固定部分14のアーチ形凸隣接表面の回りに形成され、かつそれによりくぼみをつける。
第１シート結合位置でのストランド16および固定部分14間の結合は、上記固定部分14と緊密に隣接した上記ストランド表面の全体部分にわたって延長する。図３Ｂに示すように、固定部分14と緊密に隣接した上記ストランド表面のそれらの部分は、固定部分14によるストランド16にくぼみをつけることにより、上記固定部分14の表面にわたって広がる。従って、ストランド16および固定部分14間の結合領域は少なくとも幅と同様であり、かつ固定部分14でのそれらのシート結合位置間より、それらのシート結合位置に沿った背中合わせの細長く延びた側面部分間で有利に広くなっている。
弾性シート状複合材10用に提供され得る他の構造には、波形部材20および21の回りのリッジ19を離して第１シート12の固定部分14間の異なる間隔を有する繰り返しパターンを形成し、その結果、アーチ部分13の連続列をストランド16の第１表面部分18から異なる距離で突出させることを含む。
図４は、本発明の弾性シート状複合材30の第２態様を製造するための本発明の方法および装置を示し、そのシート30を図５および図６に示す。図４に示した方法は、図１に示したものと多少類似しており、同様の装置のほとんどを使用し、その装置の同一部分は同一符号で示し、それらが図１に示した装置により果たしたのと同様の機能を果たす。図１に関する前述の一般的方法に加えて、図４に示した方法は、材料（例えば、ポリマー材料、またはシートまたはフィルムであるかまたは不織層である材料）から成る第２シート32を提供する工程、材料の第２シート32の間隔をあけた固定部分34から同一方向に突出するアーチ部分33を有するように材料の第２シート32を形成する工程、および材料の第２シート32の間隔をあけた固定部分34を、反対方向に突出する材料の第１および第２シート12および32のアーチ部分13および33を有する可撓性材料の第１シート12の間隔をあけた固定部分14の緊密に間隔をあけた対置に配置する工程を含み、押出ダイ23が材料の第１および第２シート12および32の両方の固定部分14および34の間および上に溶融熱可塑性材料の間隔をあけたほぼ平行な細長く延びたストランド16ａを押出して、ストランド16の背中合わせの対応する第１および第２の細長く延びた側面部分18および28から反対方向に突出する材料の第１および第２シート12および32のアーチ部分13および33を有する材料の第１および第２シート12および32の両方の固定部分14および34に結合し、かつその間に延長する弾力性を有する弾性ストランド16を形成する。
図４に示した装置は、第１および第２波形部材20および21、および図１に関する前述の方法により操作される押出機22に加えて、それぞれ軸線を有し、かつ波形部材36および37の周囲の境界を示す複数の間隔をあけたリッジ38を含む第３および第４のほぼ円筒状の波形部材36および37であって、上記リッジ38が外側表面を有し、かつ可撓性材料の第２シート32と結合状態の他の波形部材36または37のリッジ38の受容部分に適合したリッジ38間の空間の境界を示す第３および第４のほぼ円筒状の波形部材36および37、リッジ38の部分と軸線方向に平行に第３および第４の波形部材36および37を結合状態に取付ける手段（表示していないが、フレームによって提供される）、
材料の第２シート32がリッジ38の結合部分に供給される場合に材料の第２シート32を第３波形部材の周囲にほぼ適合して、第３波形部材36のリッジ38間の空間に材料の第２シート32のアーチ部分33を形成し、かつ第３波形部材36のリッジ38の外側表面にわたって材料の第２シート32の固定部分34を形成するように少なくとも１つの第３および第４の波形部材36および37を回転する手段、および
第３および第４の波形部材36および37のリッジ38の前記結合部分の移動後、第３波形部材36の周囲にわたって材料の形成第２シート32を予め決定した距離に保持する手段（即ち、サンドブラストまたは化学的エッチングし、可撓性材料の第１シート32の温度以上の温度ほぼ25〜150°Fに加熱することによってきめを出し、粗化した第３波形部材36の表面を含む）、を更に含む。
第３波形部材36は、第１波形部材20から間隔をあけた状態で配置され、そして押出ダイ22は溶融ストランド16ａを、予め決定した距離内の第１および第３波形部材20および36の周囲に沿った材料の第１および第２シート12および32の両方の固定部分14および34に配置する。エアーダクト39を提供して冷却空気の流れを弾性シート状複合材30の反対側に対して吹き込んで、ストランド16ａおよびストランド16ａとシート12および32の固定部分14および34の間の結合を固化する。
図４に示した方法および装置により作製した弾性シート状複合材30の構造を図５および図６に示す。弾性シート状複合材30は、ほぼ平行に間隔をあけた状態に延長する弾力性を有する弾性熱可塑性材料の複数のほぼ平行な細長く延びたストランド16を含む。ストランド16のそれぞれが隣接するストランドの細長く延びた側面部分26から離れ、かつそれに隣接する背中合わせの細長く延びた側面部分26（図６）を有し、上記ストランド26のそれぞれはその背中合わせの細長く延びた側面部分26の間に延長する対応する背中合わせの第１および第２の細長く延びた表面部分18および28も有する。可撓性材料の第１シート12の間隔をあけた固定部分14は第１シート結合位置で第１の細長く延びた表面部分18にわたってストランド16の長さ方向に間隔をあけた部分と熱的に結合し、可撓性材料の第１シート12アーチ部分13は第１シート結合位置間の弾性ストランド16の第１の細長く延びた表面部分から突出する。材料の第２シート32は、第２の間隔をあけたシート結合位置で第２の細長く延びた表面部分28にわたってストランド16の長さ方向に間隔をあけた部分と熱的に結合した間隔をあけた固定部分34を有し、かつ第２シート結合位置間の弾性ストランド16の第２の細長く延びた表面部分28から突出するアーチ部分33を有する。第１および第２シート結合位置は互いに反対であり、互いからほぼ同じ距離だけ間隔をあけており、かつストランド16の直角方向に延長するほぼ平行な列に配列されて、ストランド16の第１および第２の表面部分18および28からほぼ同じ距離だけ突出しているアーチ部分13および33の連続列を形成する。弾性ストランド16は溶融状態で第１および第２シート12および32の両方の固定部分14および34上に押出されるため、上記溶融ストランド16は固定部分14および34のアーチ形凸隣接表面の回りに形成され、かつそれによりくぼみをつける。第１および第２シート結合位置でのストランド16および固定部分14および34間の結合は、上記固定部分14および34と緊密に隣接した上記ストランド表面の全体部分にわたって延長し、それらの部分は、固定部分14および34によるストランド16にくぼみをつけることにより、上記固定部分14および34の表面にわたって広がる。従って、ストランド16および固定部分14および34の間の結合領域は少なくとも幅と同様であり、かつ固定部分14および34でのそれらのシート結合位置間より、それらのシート結合位置に沿った背中合わせの細長く延びた側面部分間で有利に広くなっている。
弾性シート状複合材30用に提供され得る他の構造には（弾性シート状複合材10用の前記の別の構造に加えて）、第１シート12の固定部分14および第２シート32の固定部分34をストランド16に沿った異なる間隔で離すこと、および/またはアーチ部分13および33の連続列をストランド16の第１および第２表面部分18および28から異なる距離で突出させること、またはシート12または32の内の１つをその長さにわたって、またはその幅と直角方向に不連続であるようにすることを含む。
図７は、溶融熱可塑性材料の溶融ストランド16ａが押出されるダイ22のフェースを示す。上記ダイ22は好ましくは公知の放電機械加工技術により形成されたダイプレート内に間隔をあけた開口部40（例えば、中心間2.54mm間隔をあけた直径0.762mmまたは0.03インチの開口部）を有する。ダイプレート23はボルト41によりその位置に保持され、異なるまたは変化し得るサイズを有する開口部を有するダイプレートを用いて容易に交換され、その開口部は異なるまたは変化した中心により間隔をあけてダイ22からのストランドの所望のパターンを形成する。
図８は、図５および図６に示したものと同様の弾性シート状複合材30ｂを示し、同様の部分は末尾「ｂ」を添える以外は同様の数字を用いて表される。図８は多くの可能なストランド16ｂの間隔および直径変化の内の１つを示し、ストランド16ｂの長さ方向に伸張される場合に、弾性シート状複合材30ｂを、ストランド16ｂの間隔および/または直径に依存してストランドの幅の直角方向のより大きなまたは小さな張力下にする。
図９は、本発明の弾性シート状複合材30を製造する本発明の方法および装置の第３態様を示す。図９に示す方法は、図１に示されるものと全く同様であり、同様の装置のほとんどを用い、その装置の同一部分は同一符号で示し、それらが図１に示した装置により果たしたのと同様の機能を果たす。図１に関する前述の一般的方法に加えて、図９に示した方法は概して、伸張された場合でも、伸張された方向の長さをほぼ保持できる伸縮可能な可撓性材料の第２シート32ａを提供する工程、および
押出ダイ22が可撓性材料の第１シート12の固定部分14および可撓性材料の第２シート32ａの隣接表面の両方の間および上に溶融熱可塑性材料の間隔をあけたほぼ平行な細長く延びたストランドを押出して、可撓性材料の第１シート12の固定部分14に結合し、かつその間に延長し、可撓性材料の第１シート12の固定部分14の反対側の可撓性材料の第２シート32ａの表面に沿った間隔をあけた位置にわたって延長し、かつそれと結合した弾力性を有する弾性ストランド16を形成するように、可撓性材料の第２シート32の１表面を、可撓性材料の第１シート12のアーチ部分14の反対側の間隔をあけた固定部分14側の可撓性材料の第１シート12の間隔をあけたアーチ部分14に対する緊密に間隔をあけた対置に配置する工程、および次いで
弾性シート状複合材32ａを冷却および固化の後にストランド16の長さ方向に伸張して、ストランド16の弾性回復により該可撓性材料の第２シート32ａが該ストランドの対応する側面部分から突出するアーチ部分を有するように可撓性材料の第２シート32ａを永久的に伸張する工程を更に含む。
図９に示される装置は、第１および第２波形部分20および21、押出機および押出ダイ22、図１において前述の方法により操作される冷却およびニップロール24および25に加えて、上記冷却ロール24の回転により可撓性材料の第２シート32ａを冷却ロール24および第１波形部材20の間のニップに送られるニップロール42、１組のニップロール44および45（上記複合材30を加工するのが望ましいか、または必要な場合に、そのニップ中のストランド16に結合した後に第２シート32ａを加熱するように加熱されてもよいロール24）、およびニップロール44および45より十分に速い表面速度で回転されて、前述の方法により第２シート32ａを伸張する１組のニップロール46を更に含み、そして弾性シート状複合材30が前記のニップロール46を移動後にストランド16が標準長さまたは非伸張長さに回復し、可撓性材料の第２シート32ａがストランド16の対応する側面部分28から突出するアーチ部分33を有する。平坦な非波形第２シート32ａは例えば、３Ｍブランドの多孔性フィルム（XMO-8-044）から作製され、伸張された場合でも、伸張された方向の長さをほぼ保持し、かつロール44がそのような伸張を促進するのに加熱されるべきである伸縮性多孔性ポリマーフィルム材料であるか、または更にストランド16に結合後に第２シート32ａの長さ方向の伸張を可能とし、通常加熱されるロール44により有用とはならない前述のミクレックス（Micrex）法を用いて圧縮された（例えば、圧縮長さが元の長さの１/４以下であるように、長さにわたって比１〜４で圧縮または短縮された）材料から作製される。
図10および11は本発明の弾性シート状複合材50を製造する本発明の方法および装置の第４態様を示す。弾性シート状複合材50は弾性シート状複合材10の対応する部分と同様の部分を有し、末尾「ｃ」を添えた同様の数字で示した。図10および11に示した方法は、図１に示される同様の装置のいくつかを使用し、その装置の同一部分は同一符号で示し、それらが図１に示した装置により果たしたのと同様の機能を果たす。しかしながら、図１の第１および第２波形部材20および21は、それぞれ軸線を有し、かつ複数のほぼ環状の、円周方向に延長する、軸方向に間隔をあけた平行な細長く延びた外周の回りのおよび境界を示すリッジ53を含む第１および第２円筒状波形部材またはロール51および52により交換され、リッジ53が外側表面を有し、かつ可撓性材料のシート12ａと結合状態の他の波形部材51および52のリッジ53の受容部分に適合したリッジ53間の空間の境界を示す。波形部材51および52を波形部材51および52のリッジ53の結合部分に軸方向に平行に結合する。波形部材51または52も回転する必要がない（即ち、可撓性材料のシート12ｃを、一度に可撓性材料のシート12ｃにより接触した波形部材の隣接および他の部分と同様の形状の固定ガイド間に引く）のに対して、好ましくは少なくとも波形部材51を回転し、可撓性材料のシート12ｃを波形部材51および52のリッジ53の結合部分間に供給して、概して可撓性材料のシート12ｃを第１波形部材51の周囲に適合させ、第１波形部材51のリッジおよびリッジ53の外側表面に沿った可撓性材料のシート12ｃのほぼ平行な固定部分14ｃとの間の空間中に可撓性材料のシート12ｃのアーチ部分13ｃを形成する。可撓性材料の形成シート12ｃを、リッジを離した後に第１波形部材51の外周にわたって保持し、ダイ22からの押出溶融弾性熱可塑性材料の間隔をあけたストランド16ｃを、ストランド16ｃが起伏のあるまたはほぼ正弦波パターンまたは複数の固定部分14ｃ間でブリッジするかまたはそこで延長するストランドと同様のパターンを形成するように、上記ダイを波形部材51および52の軸方向に往復運動する間に、第１波形部材51の外周にわたって付着させ（少なくとも２つおよび、示されるように３つの固定部分14ｃ）、そして上記溶融ストランドは間隔をあけた固定位置で可撓性材料のシート12ｃのアーチ形固定部分14ｃに部分的に被覆および接着し、弾性シート状複合材50を第１波形部材51から離れ、部分的に冷却ロール25の回りに送り、そのストランド16ｃを完全に冷却および固化する。
図10および11に示した方法により製造した弾性シート状複合材50は、結合位置18ｃの列およびストランド16ｃから突出する可撓性材料のシート12ｃのアーチ部分13ｃの列が、弾性シート状複合材10中で固定部分13として働く弾性シート状複合材と交差するいわゆる直角方向または横方向の代わりに弾性シート状複合材50に沿った長さ方向、いわゆる装置方向に延長する図１に示した方法により製造した弾性シート状複合材10とは異なる。また、弾力性を有する弾性熱可塑性材料の複数のほぼ平行な細長く延びた押出ストランド16ｃのアーチ部分13ｃは、隣接ストランド16ｃの細長く延びた側面部分から離れ、かつそれに隣接する背中合わせの細長く延びた側面部分を有する各ストランド16ｃとほぼ平行に間隔をあけた状態で延長する一方、ストランド16ｃは、弾性シート状複合材10中でストランド16がほぼ直線状に延長するより、ストランドが複数の固定部分14ｃ間をブリッジし、または延長する平行な波状のほぼ正弦波パターンで延長する。
図12は、本発明の弾性シート状複合材10を製造する本発明の方法および装置の第５態様を示す。図12に示した方法は、図９に示した方法と全く同様であり、同一装置のほとんどを使用し、その装置の同一部分は符号を示し、それらが図９に示した装置により果たすのと同様の機能を果たす。図９に関して前述の一般的方法の変法として、図12に示した方法は、可撓性材料の第１シート12または第１波形部材21のどちらも用いない。伸張される場合に伸張される形状のほとんどを保持する伸縮性可撓性材料の第２シート32ａは、うねのある波形部材20上のリッジ19に対する緊密に間隔をあけた対置に配置された１表面を有し、押出ダイ22が可撓性材料の第２シート32ａの隣接表面上に、リッジ19により圧迫された溶融熱可塑性材料の間隔をあけたほぼ平行な細長く延びたストランドを押出して、可撓性材料の第２シート32ａ表面に沿った間隔をあけた位置に結合し、かつその間に延長する弾力性を有する弾性ストランド16を形成し、次いでそれらを冷却および固化した後、弾性シート状複合材32ａをストランド16の長さ方向に伸張して、永久的に可撓性材料の第２シート32ａを伸張し、そしてストランド16の弾性回復により、可撓性材料の第２シート32ａはストランド16の対応する側面部分から突出するアーチ部分33を有する。
図12に示した装置は、第２波形部材20、押出機22および押出ダイ23、図１に関して前述の方法により操作される冷却およびニップロール24および25、ニップロール42、１組のニップロール44および45（上記ロール44は、前述のように加工される第２シート32ａの種類に依存して加熱されてもされなくてもよい）、および１組のニップロール46を含み、それらすべては図９に関して前述の方法により操作され、そして弾性シート状複合材10が前記ニップロール46を移動後、ストランド16はそれらの標準長さまたは非伸張長さに戻り、可撓性材料の第２シート32ａはストランド16の対応する側面部分28から突出するアーチ部分33を有する。
図13は、従来の可撓性カバー層62、および上記カバー層62の内部表面に接着した従来の湿分吸収パッド64層を含む使い捨て衣料品またはおむつ60を示す。
ストランド16がストリップ61の長さ方向に延長する図１、２および３に示される弾性シート状複合材10の２種の細長く延びたストリップ61は、使用時におむつ60の足開口部を形成するエッジに沿った上記カバー層62の内部表面にわたって接着される。また、ストランド16がストリップ63の長さ方向に延長する図５および６に示される弾性シート状複合材30の２種の細長く延びたストリップ63は、使用時におむつ60のウェスト開口部を形成するエッジに沿った上記カバー層62の内部表面にわたって接着される。弾性シート状複合材10の２種のストリップ61上の可撓性材料の第１シート12の外側表面は、おむつ60使用時におむつ60用の足開口部の境界を示す上記カバー層62のエッジにわたって可撓性カバー層62の内部表面と向かい合って接着され（ストランド16が２種のストリップ61を平坦化するのに張力を負荷した状態とするのに対して）、そしてストランド16は可撓性カバー層62を可撓性材料の第１シート12の２種のストリップ61のアーチ部分13に対応する弾性ストランド16から突出するアーチ部分65を有するようにする。同様に、弾性シート状複合材30の２種のストリップ63上の可撓性材料の第１シート12の外側表面は、おむつ60使用時におむつ60用のウェスト開口部の境界を示すそれらの反対側のエッジにわたって可撓性カバー層62の外部表面と向かい合って接着され（ストランド16が２種のストリップ63を平坦化するのに張力を負荷した状態とするのに対して）、そしてストランド16は可撓性カバー層62を可撓性材料の第１シート12のアーチ部分13に対応する弾性ストランド16から突出するアーチ部分66を有するようにする。従来のループ材料または不織繊維またはシートの内部で結合した材料のシート67は、可撓性材料の第１または第２シート12または32の外側を交換するか、またはそのようなシートを上記おむつの一方の末端で弾性シート状複合材30のストリップ63上の可撓性材料の第１または第２シート12または32の外側の外側表面に接着する。ループまたは不織材料のシート67は、おむつ60の末端でタブ69のもう一方の末端に配置されるか、または運搬されておむつ60の開閉を提供する米国特許第4,894,060号（その記載をここに挿入する）に開示の種類のフックファスナー部分によりかみ合うのに適合したループファスナー部分を提供する。
使い捨て衣料品またはおむつ60用に提供される多くの別の構造の内、２種のストリップ61はそれぞれ図４、５および６または10および11に示される弾性シート状複合材30または50から成り、および/または２種のストリップ63はそれぞれ図１、２および３または10および11に示される弾性シート状複合材10または50から成る。２種のストリップ63は可撓性カバー層62の内部表面に接着され、かつタブ68は可撓性カバー層62の外部表面に接着するのに適合した感圧接着剤被覆テープの長さである。
図14は、おむつ、トレーニングパンツ、成人用失禁ブリーフのいずれかの形の使い捨て衣料品を製造するアセンブリ70を示す。アセンブリ70は、（１）ストランド16がより緊密に離され、および/または要すれば長さ72の反対側エッジ74に隣接する直径がより大きくなるように改良された図２および図３に示された連続長さ72の弾性シート状複合材10（更に長さ72が弾性シート状複合材30から成る）、および（２）長さ72に対して直角方向に延長する複数の細長く延びたストリップ75を用いて製造され、上記ストリップ75が、ストランド16がストリップ75の長さ方向に延長する図２および図３に示された弾性シート状複合材10から成る（更にストリップ75が弾性シート状複合材50またはこの種の製品に用いられる他の従来の弾性材料から成る）。弾性シート状複合材10の連続長さに含まれた可撓性材料の第１シート12が非弾性または弾性ポリマーシート材料から成る。エッジ74間の連続長さ72の直角方向に延長する従来の湿分吸収パッド76の前切断片を、間隔をあけた状態で上記ストランド16が延長する側の上の連続長さ72に接着される。ストリップ75上の可撓性材料の第１シート12の外側表面が、上記ストランド16が延長する側の上の連続長さ72に接着される。その接着力はストリップ75および長さ72を有するストランド16が２種ストリップ75および長さ72を平坦にする張力の負荷状態である。ストリップ75は従ってパッド76の間隔をあけた各片の反対側にわたって接着され、それは長さ72の直角方向に延長し、おむつまたはトレーニングパンツ用の足開口部を形成してパッド片76を導入される。ストリップ75を有するストランド16は、長さ72がそれらの弾性ストランド16から突出し、そのストランド16により起こる長さ72のアーチ部分13に対する正確な角度で配列されるストリップ75に沿ったアーチ部分78を有するようにする。個々のおむつを次いで、長さ72を隣接するパッド片76間および隣接ストリップ75で直角方向に切断し、パッド片76の反対側の長さ72側に２種の突出するタブおよびシートの内部で結合した不織繊維シートまたはタブ69と同様でタブ69のように配置された他のループ材料67および図12に示される不織繊維シートまたはループ材料67を加えるすることによりアセンブリ70から切断されてもよい。更にトレーニングパンツを作製する場合、長さ72およびパッド片76を長さ72の長さ方向に固定して、そのエッジ74を固定長さ72により密閉した固定パッド76と結合し、かつ次いで固定パッド片76の反対側で互いに隣接する長さ72の部分80を、様々な手段、例えば接着剤、化学的結合、ヒートシール、音波溶接（sonic welding）等によってエッジ74付近およびエッジまでの通常の短い距離の部分に結合する。固定長さ72をシール部分80を通って隣接するパッド片76間および隣接するストリップ75の中程を切断して、それぞれパッド片76の１つおよびストリップ75の内の２種を足開口部の回りに導入する個々のトレーニングパンツを作製する。
図15は、それぞれ図16および図17に示される本発明の弾性シート状複合材90および100の第４および第５態様を製造するのに用いられる本発明の方法および装置の第６態様を示す。
図15に示される装置は、それぞれ軸線および結合ロール82および83の軸線にほぼ平行な周囲が間隔をあけたリッジ85により境界が示される軸線の回りの周囲を有する第１および第２のほぼ円筒状結合ロール82および83、
上記結合ロール82および83を、ニップの境界を示す結合ロール82および83の周囲と軸線が平行な状態で取り付ける装置用のフレーム（表示せず）等の手段、背中合わせ主要表面を有する可撓性材料のシート88または89を受容するのにそれぞれ適合した１対のシート圧縮装置86および87（例えば、繊維またはシート材料を捲縮または圧縮して、その表面にわたって第１方向に圧縮され、上記シート内の繊維の部分直線化によりその第１方向に容易に膨張される、マサチューセッツ州ワルポール（Walpole）のミクレックス（Micrex）社から商品名「ミクレックス・ミクロクレパー（Micrex/Microcreper）」で市販の装置）により提供される手段、
第１および第２の圧縮シート91および92が反対表面を有し、それらの表面にわたってその圧縮長さの1.1〜４倍に第１方向に伸張されるように、そのシート88または89をその主要表面に平行な第１方向に圧縮する工程、
可撓性材料の第１および第２の圧縮シート91および92をニップ内に向かい合った状態で第１および第２結合ロール82および83にわたって供給する手段、および本質的に前述の弾力性を有する弾性熱可塑性材料を押出して、ほぼ平行に間隔をあけて延長する弾力性を有する弾性熱可塑性材料の複数のほぼ平行な細長く延びた溶融ストランド95を形成し、かつリッジ85により与えられる結合圧力のために、ストランド95にわたって間隔をあけた結合位置96でストランド95が第１および第２の圧縮シート91および92と熱的に結合する第１および第２の圧縮シート91および92にわたって第１方向に延長する状態で、上記溶融ストランド95を第１および第２結合ロール82および83間のニップ中の可撓性材料の第１および第２の圧縮シート91および92の向かい合った表面間に配置する押出機22と同様である押出機83の形の手段、を含む。弾性シート状複合材90をガイドロール97により結合ロール82の周囲にわたって保持し、上記結合ロール82を冷却して（例えば、100°Fに）ストランド95を固化するのを補助する。
前述の可撓性材料のその他のシートを用いる場合、圧縮シート91および92は不織繊維、またはポリマーフィルムを含む多くの材料から形成されてもよく、圧縮シート91および92およびストランド95が概して同様の熱可塑性材料を含む場合、押出ストランド95を可撓性材料の圧縮シート91および92に溶融する。
図15に示されるメカニズムにより製造される弾性シート状複合材90を図16に示す。そのシート状複合材90は非延伸状態で
（1）ほぼ平行に間隔をあけた状態で延長する弾力性を有する弾性熱可塑性材料の複数のほぼ平行な細長く延びた押出ストランド95であって、上記ストランド95のそれぞれが、隣接ストランド95の細長く延びた側面部分から離れ、かつそれに隣接する背中合わせの細長く延びた側面部分を有し、ストランド95のそれぞれが、背中合わせの細長く延びた側面部分間に延長する対応する背中合わせの第１および第２の細長く延びた表面部分も有する複数のほぼ平行な細長く延びた押出ストランド95、および
（2）背中合わせ主要表面を有し、その圧縮長さの1.1〜４倍（好ましくはその圧縮長さの1.3倍以上）に第１方向に伸張されるように、それらの第１表面にわたって第１方向に圧縮される可撓性材料の第１および第２の圧縮シート91および92、を含む。それらの第１および第２の圧縮シート91および92は、第１方向に延長するストランド95との間隔をあけた結合位置96でそれぞれストランド95の第１および第２の細長く延びた表面部分に熱的に結合して、ストランド95の弾性延長しおよび第１方向の圧縮シート91および92を提供する。
図15に示される装置は、可撓性材料のシート88または89の１種のみを用いて操作されてもよく、その場合、図17に示される弾性シート状複合材100のような弾性シート状複合材を製造する。そのシート状複合材100は非延伸状態で
（1）ほぼ平行に間隔をあけた状態で延長する弾力性を有する弾性熱可塑性材料の複数のほぼ平行な細長く延びた押出ストランド95、および
（2）第１および第２の圧縮シート91および92がその圧縮長さの1.1〜４倍に第１方向に伸張されるように、その表面にわたって第１方向に圧縮される可撓性材料の１種のみの圧縮シート91または92（図面中ではシート91として認識）を含む。上記圧縮シート91および92は、第１方向に延長するストランドとの間隔をあけた結合位置98でストランドの第１の細長く延びた表面部分に熱的に結合して、ストランドの弾性延長しおよび第１方向の圧縮シート91を提供する。
図18は、ストランド95がストランド95にわたって間隔をあけた結合位置96または98で第１圧縮シートに熱的に結合したストランドの長さ方向に間隔をあけた部分を有するより、ストランド95の本質的に全体長さに沿った圧縮シート91および/または92に熱的に結合している以外は、それぞれ図16および図17に示される弾性シート状複合材90および100の態様に非常に類似した弾性シート状複合材の態様を製造するのに用いられる本発明の方法および装置の第６態様を示す。
図15に示される装置の部分と同様である図18に示される装置の部分は、同一符号をつけ、同一機能を提供する。図18に示される装置は、それぞれ周囲105および106を円筒状であるそれらの軸線の回りに有するその装置に用いられる第１および第２のほぼ円筒状結合ロール102および103に関してのみ図15に示される装置10とは異なり、そしてストランド95は第１および第２圧縮シートにそれらの全体長さにわたって熱的に結合する。
実施例
実施例１：
図２に示した弾性シート状複合材10と同様の弾性シート状複合材を、以下の混合物：テキサス州ヒューストン（Houston）のシェル・ケミカル（Shell Chemical）社から商品名クレイトン（Kraton）1657で市販の熱可塑性合成ゴム90％；
ミネソタ州ミネアポリス（Minneapolis）のスペクトラム・カラーズ（Spectrum Colors）から商品名CBE101Pホワイト（White）で市販の着色剤２％；ニューヨーク州マウント・バークン（Mount Vernon）のアンパセット（Ampacet）社から商品名アンパセット（Ampacet）10110で市販のスリップ剤３％；およびスペクトラム・カラーズ（Spectrum Colors）から商品名CBE 13782Eで市販のブロックキング防止剤５％；を押出機22に用いて図１に示したものと同様の装置を用いて作製しストランド16を形成した。１インチ当たり約10のストランド16を有する直径約0.05cmまたは0.02インチを有するその材料を、図１に示されるものと同様の装置によって、（1）３Ｍブランド多孔性フィルム（XMO-8-044）、（2）通常おむつに用いられる種類の厚さ0.0036cmまたは0.0014インチを有するポリエチレン、および（3）共に熱的にポイント結合したポリプロピレンステープルファイバーを含む不織材料、を含む異なる材料の波形第１シート12に適用した。この段落に前述の弾性シート状複合材の全ては良好な弾性を有し、第１シート12の直線化の限界内に伸張されてもネックダウンしなかった。
実施例２：
図５に示した弾性シート状複合材30と同様の弾性シート状複合材を、同様の混合物を用いて前段落に記載した押出機22により作製してストランド16ａを形成した。１インチ当たり約10のストランド16を有し、直径約0.05cmまたは0.020インチを有するその材料を、図９に示されるものと同様の装置によって、共に熱的にポイント結合したポリプロピレンステープルファイバーを含む不織可撓性材料の波形第１シート12、および３Ｍブランド多孔性フィルム（XMO-8-044）の波形第２シート32ａに適用し、それは伸張される場合に伸張される形状のほとんどを保持する伸縮性多孔性ポリマーフィルム材料であり、図９のロール24の周囲からロール44および45に延長する構造体を形成する。上記２組のロール44、45および46は用いられず、その構造体は手動で延伸されてロール44、45および46の機能を果たす。得られる弾性シート状複合材30は、不織可撓性材料のシート12の反対側のストランド16側のストランド16の対応する側面部分28から突出するシート32ａのアーチ部分33を有し、従って波形不織シート12および波形多孔性フィルムシートの間に弾性ストランド16を提供する。得られるシート材料30は良好な弾性を有し、第１および第２シート12および32ａの直線化の限界内で伸張される場合ネックダウンしなかった。
実施例３：
図２に示した弾性シート状複合材10と同様の弾性シート状複合材を、図１に示したものと同様の装置を用いて作製した。ジョージア州アトランタ（Atlanta）のシェル・オイル（Shell Oil）社の支社、シェル・ケミカル（Shell Chemical）社から商品名「クレイトン（Kraton）G1657X」で市販の熱可塑性ゴムを押出機22に入れてストランド16ａを形成した。１インチ当たり約10のストランド16を有する基本重量20g/m²を有するその材料を、上記装置によって、サウスキャロライナ州シンプソンビル（Simpsonville）のファイバー・ウェブ・ノース・アメリカ（FiberWeb North America）から商品名「ファイバーウェブ・セレストラ（Fiberweb Celestra）」で市販の平方ヤード当たり0.8オンスのスパンボンドポリプロピレンから作製したループ材料の波形第１シート12に適用した。その材料を軟化し、微細構造ループパターンを、上記材料の長さ方向の延伸および上記材料がフック・アンド・ループ・ファスナーのループ部分を提供するようなフックの結合を可能とする不織材料の直角方向に配置する前述のミクレックス（Micrex）法を用いてその材料を約30％圧縮した。第１シート12を直角方向に波形ロール20および21の間で波形にして１インチ当たり７つの波形を形成し、次いで波形ロール20および平滑な冷却ロール24の間のニップ内のリッジ19によりストランド16に結合した。波形ロール21は約190°Fであり、波形ロール20は約230°Fであり、冷却ロール24は約85°Fであった。ライン速度は約15フィート/分であり、押出機22内の溶融温度は約430°Fであった。製造したループ材料10のシートは軟らかく、吐出可能であり、安価であり、高さおよび幅0.012インチを有するストランド16から突出するアーチ部分33を有し、装置方向に延伸可能であり、良好な弾性を有し、第１シート12を直線化し、かつ第１シート12を伸張するのに伸張される場合ネックダウンしなかった。製造したループ材料10のシートは、サイドパネルおよび／またはフック・アンド・ループ・ファスナーのループ部分を含む多くの用途を有する。
実施例４：
図２に示した弾性シート状複合材10と同様の弾性シート状複合材を、上記２組のニップロール44、45および46を用いなかった以外は、図12に示した装置を用いて作製した。ジョージア州アトランタ（Atlanta）のシェル・オイル（ShellOil）社の支社、シェル・ケミカル（Shell Chemical）社から商品名「クレイトン（Kraton）G1657X」で市販の熱可塑性ゴムを押出機22に用いてストランド16ａを形成した。第１シート12は用いなかった。１インチ当たり約10のストランド16を有する基本重量20g/m²を有するその材料を、上記装置によって、マサチューセッツ州ワルポール（Walpole）の、インターナショナル・ペーパー（International Paper）の支社、ベレテック（Veretec）から商品名「ベラテック・バーサロン（Veratec Versalon）」で市販の基本重量56g/m²を有するヒドロエンタングルド（hydro-entangled）レーヨン/ポリエステルから作製したループ材料の第２シート32ａに適用した。その材料を軟化し、微細構造ループパターンを、上記材料の長さ方向の延伸および上記材料がフック・アンド・ループ・ファスナーのループ部分を提供するようなフックの結合を可能とする不織材料の直角方向に配置する前述のミクレックス（Micrex）法を用いてその材料を約40％圧縮した（即ち、上記圧縮材料はその圧縮長さの2.5倍伸張される）。第２シート32ａを間隔をあけた位置で波形ロール20および平滑な冷却ロール24の間のニップ内のリッジ19によりストランド16に結合した。
波形ロール20は約230°Fであり、上記冷却ロールは約85°Fであった。ライン速度は約15フィート/分であり、押出機22内の溶融温度は約425°Fであった。製造したループ材料のシートはストランド16に接して配置する第２シート32ａ全体で初期には平坦であったが、装置方向に手動で延伸され、ストランド16が元の長さに戻るように剥離され、それらの部分間の第２シート32ａの部分を、ストランド16で幅約0.012インチおよびストランド16からの高さ約0.06インチのアーチ部分13を形成したストランド16に結合した。そのような延伸の前に、製造された上記ループ材料は平坦により密度の高いロールに巻き取り、従ってそれを延伸および剥離後も、容易に輸送し、かつ貯蔵することがてきる。製造された上記弾性シート状複合材10は従って、軟らかく、吐出可能であり、安価であり、良好な弾性を有し、第１シート12を直線化し、および/または第１シート12の長さを伸張するのに伸張される場合ネックダウンせず、子供用サイドパネルまたは成人用失禁おむつまたはトレーニングパンツ、またはフック・アンド・ループ・ファスナーのループ部分、または弾性ラップとして有用であると考えられる。
実施例５：
図５に示した弾性シート状複合材30と同様の弾性シート状複合材を、図４に示した装置を用いて作製した。ジョージア州アトランタ（Atlanta）のシェル・オイル（Shell Oil）社の支社、シェル・ケミカル（Shell Chemical）社から商品名「クレイトン（Kraton）G1657X」で市販の熱可塑性ゴムを押出機22に用いてストランド16ａを形成した。１インチ当たり約10のストランド16を有する基本重量40g/m²を有するその材料を、基本重量0.5オンス/平方ヤードを有し、ジョージア州アトランタ（Atlanta）のアモコ・ファブリック・アンド・ファイバーズ（Amoco Fabric and Fibers）社から商品名「アモコ（Amoco）RFX」、識別番号9.585Aで市販されているスパンボンデッドポイント結合不織材料から成る２枚のシート12および32の間に温度450°Fで押出した。材料のシート12および32は、１対の艶消し波形部材またはロール20、21および36、37それぞれにより波形にし、その１対の波形部材は同一であり、かつ同時に発生して波形部材20および24のリッジ19および38を図４に示したロール20および36の間のニップを通って反対側に移動し、その結果、図５に示したストランド16上に互いに反対側の材料のシート12および32の固定部分14および34を配置した。波形部材20および36の表面速度は20フィート/分であった。上記波形部材36および20は230°Fに加熱され、きめの粗い表面仕上を有することにより、波形部材21および37の間のそれらの表面および上記ストランドが材料のシート12および32の固定部分14および34間に接着された波形部材36および20の間のニップにわたって材料のシート12および32を保持するのを補助する。
上記波形部材21および37は200°Fに加熱され、非常に平滑な仕上のクロム表面を有することにより、波形部材21および37に沿った材料のシート12および32からの剥離を容易にした。得られた弾性材料のシートはストランド16から約2.5mm突出したアーチ部分13および33を有し、延伸していない全体厚さ約５mmを有し、ストランド16の長さ方向に非延伸長さの約1.8倍まで延伸し、それを伸張する場合にも横方向にネックダウンしなかった。弾性材料の得られたシートは非常に軟らかく適合性を有し、おむつのサイドパネル、フック・アンド・ループ・ファスナーのループ部分、または医療用ラップを含む多くの用途に好適であると考えられる。
実施例６：
図16に示した弾性シート状複合材90と同様の弾性シート状複合材を、結合ロール83が平滑な円筒状周囲形を有する以外は、図15に示した装置を用いて作製した。用いた材料の２枚のシート88および89は、基本重量0.5オンス/平方ヤードを有し、ジョージア州アトランタ（Atlanta）のアモコ・ファブリック・アンド・ファイバーズ（Amoco Fabric and Fibers）社から商品名「アモコ（Amoco）RFX」、識別番号9.585Aで市販されているスパンボンデッドポイント結合不織材料であった。２枚のシート88および89は、シート圧縮装置86および87を用いる前述のミクレックス法により元の長さの30％（３：１圧縮）に圧縮した。図15に示したように、圧縮シート91および92を結合ロール82および83の周囲にわたって溶融ストランド95のカーテンの反対側へ誘導した。ジョージア州アトランタ（Atlanta）のシェル・オイル（Shell Oil）社の支社、シェル・ケミカル（Shell Chemical）社から商品名「クレィトン（Kraton）G1657X」で市販の熱可塑性ゴムを押出機83に用いてストランド95を形成した。１インチ当たり約10のストランド95を有する基本重量約40g/m²を有するその材料を、結合ロール82および83の周囲にわたって２枚の圧縮シート91および92の間に温度450°Fで押出した。これらの結合位置96間の別の結合は表示しなかったが、結合ロール82および83はストランド95を１インチ当たり約７の結合位置96で圧縮シート91および92にポイント結合した。得られた弾性シート状複合材90は軟らかく、良好な弾性を示し、第１および第２シート88および89の最大非圧縮長さまで伸張する場合にもネックダウンしなかった。弾性シート状複合材90は多くの潜在的用途、例えばフック・アンド・ループ・ファスナーのループ部分、医療用バンドまたはヘッドバンドを有することが明らかである。
実施例７：
図17に示した弾性シート状複合材100と同様の弾性シート状複合材を、約３：１圧縮して圧縮シート91を形成した実施例６に記載したシート材料から成る１種のみのシート88を用いて弾性シート状複合材を作製した以外は、図15に示し、実施例６に記載した装置を用いて作製した。得られた弾性シート状複合材は軟らかく、適合性を有し、一旦延伸してもネックダウンしなかった。弾性ストランド95の露出側は、それをそれ自体にラップする場合に弾性シート状複合材への良好な凝集力を示した。明らかな潜在的用途には、低コスト医療用ラップまたはおむつのサイドパネルが含まれる。
実施例８：
図16に示した弾性シート状複合材90（特定の結合位置96を有さないことを除いて）と同様の弾性シート状複合材を、結合ロール102および103の両方が平滑な円筒状周囲105および106を有する図16に示した装置を用いて作製した。
用いた材料の２枚のシート88および89は、サウスキャロライナ州シンプソンビル（Simpsonville）のファイバーウェブ・ノース・アメリカ（FiberWeb North America）から商品名「セレストラ（Celestra）0.5オンスPPスパンボンド」で市販のスパンボンデッド材料であった。２枚のシート88および89は、シート圧縮装置86および87を用いる前述のミクレックス法により元の長さの50％（２：１圧縮）に圧縮した。図18に示したように、圧縮シート91および92を結合ロール102および103の周囲にわたって溶融ストランド95のカーテンの反対側へ誘導した。ジョージア州アトランタ（Atlanta）のシェル・オイル（Shell Oil）社の支社、シェル・ケミカル（Shell Chemical）社から商品名「クレイトン（Kraton）G1657X」で市販の熱可塑性ゴムを押出機83に用いてストランド95を形成した。１インチ当たり約10のストランド95を有する基本重量約35g/m²を有するその材料を、結合ロール82および83の周囲にわたって２枚の圧縮シート91および92の間に温度450°Fで押出した。結合ロール102および103はストランド95を圧縮シートにそれらの全長にわたって結合した。得られた弾性シート状複合材は軟らかく、良好な弾性を示し、第１および第２シート88および89の最大非圧縮長さまで伸張する場合にもネックダウンしなかった。
本発明をいくつかの態様およびそれらの変形の記載により説明した。本発明の範囲から逸脱することなく開示された態様に多くの変更を行い得ることは当業者には明らかである。従って、本発明の範囲は、本明細書中に記載した構造および方法に制限されるべきではないが、それらの構造および方法の請求の範囲の文言およびそれに相当するものにより記載された構造および方法によってのみ制限されるべきである。

Claims (5)

1. ほぼ平行に間隔をあけた関係をもって延長する、弾性熱可塑性材料の複数のほぼ平行な細長く延びた押出ストランド（１６、１６ａ〜ｃ、９５）であって、
   そのそれぞれが、隣のストランド（１６、１６ａ〜ｃ、９５）の細長く延びた側面部分（２６）から間隔をあけて、そしてそれと隣り合っている、背中合わせの細長く延びた側面部分（２６）を有し、そして
   そのそれぞれが、その背中合わせの細長く延びた側面部分（２６）の間に延長する、対応して背中合わせの第１及び第２の細長く延びた表面部分（１８、２８）をも有する、ストランド；
   可撓性材料の第１シート（１２、１２ａ〜ｃ）であって、
   該第１の細長く延びた表面部分（１８）にわたって、ストランド（１６、１６ａ〜ｃ、９５）の長さ方向に間隔をあけた部分に対して、第１シート（１２、１２ａ〜ｃ）結合位置において熱的に結合されている、間隔をあけた固定部分（１４、１４ａ〜ｃ）を有し、そして
   該第１シート結合位置の間に該ストランド（１６、１６ａ〜ｃ）から突出するアーチ部分（１３、１３ａ〜ｃ）を有する、第１シート；及び
   該固定部分（１４、１４ａ〜ｃ）に隣接するストランド（１６、１６ａ〜ｃ、９５）の表面部分（１８）の全体にわたって存在する、該第１シート結合位置における、ストランド（１６、１６ａ〜ｃ、９５）と該固定部分（１４、１４ａ〜ｃ）との間の結合；
   を有するシート状複合材であって、
   該ストランド（１６、１６ａ〜ｃ、９５）は該結合位置を含めてそれらの長さにわたって均一なモルフォロジーを有し、
   該ストランド（１６、１６ａ〜ｃ、９５）は、第１シート結合位置にわたって、その第１シート結合位置と第１シート結合位置との中間部よりも広い、背中合せの細長く延びた側面部分（２６）間の幅を有し、そして、
   該ストランドは、該第１シート結合位置で固定部分（１４、１４ａ〜ｃ）のアーチ状に突出した表面によってその回りがくぼむように成形され、そのことにより、該第１シート（１２、１２ａ〜ｃ）と該ストランド（１６、１６ａ〜ｃ、９５）との間の、強固な結合を提供している、シート状複合材。
2. 前記第２の細長く延びた表面部分（２８）にわたって、ストランド（１６、１６ａ〜ｃ、９５）の長さ方向に間隔をあけた部分に対して、第２シート結合位置において熱的に結合されている、固定部分（３４）；及び該第２シート結合位置と第２シート結合位置との間に、ストランド（１６、１６ａ〜ｃ、９５）の第２の細長く延びた表面部分（２８）から突出しているアーチ部分（３３）；を有する、可撓性材料の第２シート（３２）を更に有する請求項１記載のシート状複合材。
3. 前記第１シートがシートの内部で結合された不織繊維から形成され、該繊維は第１シート内で捲縮および圧縮されており、そのことにより、第１シートは第１シート中の該繊維が部分的に直線化することにより容易に拡張され、そして、第１シートの主表面が直線化される状態にまで拡張することが許容される、請求項１記載のシート状複合材。
4. 可撓性材料の第１シート（１２、１２ａ〜ｃ）を提供する工程、
   可撓性材料の該第１シート（１２、１２ａ〜ｃ）の間隔をあけた固定部分（１４、１４ａ〜ｃ）から同一方向に突出するアーチ部分（１３、１３ａ〜ｃ）を有するように、可撓性材料の第１シート（１２、１２ａ〜ｃ）を成形する工程、
   冷却された状態で弾性である溶融熱可塑性材料の、間隔をあけたほぼ平行な細長く延びたストランド（１６、１６ａ〜ｃ）を、可撓性材料の第１シート（１２、１２ａ〜ｃ）の固定部分（１４、１４ａ〜ｃ）上に押出して、該ストランド（１６、１６ａ〜ｃ）の対応する細長く延びた側面部分（２６）から突出する可撓性材料の第１シート（１２、１２ａ〜ｃ）のアーチ部分を有する、可撓性材料の第１シート（１２、１２ａ〜ｃ）の固定部分と熱的に結合され、かつ固定部分と固定部分との間に延長する弾性ストランドを形成する工程、
   該ストランド（１６、１６ａ〜ｃ）を該第１シート結合位置上に圧迫し、そのことにより、該ストランド（１６、１６ａ〜ｃ、９５）は、第１シート結合位置にわたって、その第１シート結合位置と第１シート結合位置との中間部よりも広い幅を有し、そして、
   該ストランドは、該第１シート結合位置で固定部分（１４、１４ａ〜ｃ）のアーチ状に突出した表面によってその回りがくぼむように成形され、そのことにより、該第１シート（１２、１２ａ〜ｃ）と該ストランド（１６、１６ａ〜ｃ、９５）との間に、該固定部分（１４、１４ａ〜ｃ）に隣接するストランド（１６、１６ａ〜ｃ、９５）の表面部分（２８）の全体にわたって強固な結合を提供する工程、および
   該ストランドを冷却し、固化する工程、
   を包含する、シート状複合材の製造方法。
5. 請求項１〜３のいずれか記載のシート状複合材を有する使い捨て衣料品。

Images