JP4498607B2 - 使い捨て吸収体用の改良された接着剤印刷プロセス - Google Patents
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Description
(発明の分野)
本発明は、衛生ナプキン、パンティー裏当て、月経帯、失禁用挿入体、および、成人・乳児用おむつ等の、使い捨て吸収体の製造プロセスに関わる。特に、本発明は、相互に接着される二つの構成要素材料を備える使い捨て吸収体の製造プロセスであって、接着性を付与するのに改良型ロール式印刷方法を利用している吸収体の製造プロセスに関わる。
【0002】
(発明の背景)
衛生ナプキン、パンティー裏当て、月経帯、失禁用挿入体、および、成人・乳児用おむつ等の、使い捨て吸収体は、通常、使用時ユーザーの下着にそれらを付着させるために、その下着側表面に接着部が供給される。特に、衛生ナプキンやパンティー裏当ては、通常、圧感受性(pressure sensitive)で、熱融解性(hotmelt)の接着部を備えており、これが、装着者の下着に付着し、それによって、同製品の、装着者にたいするフィットと快適性を向上させるが、これは、パンティー接合性接着部と呼ばれる。これらの接着部は、典型的には、使用時に剥がされる紙で覆われている。
【0003】
さらに一般的には、吸収体は、吸収体の複数構成要素であって、最終的には、同吸収体の一部または全体を形成することになる、同複数構成要素を結合させるための接着域を備える。特に、トップシート、コアまたはバックシートを形成する多層構造は、構造接着部と呼ばれる接着部によって結合されることが多い。トップシート、コア、および、バックシートを相互に結合するのも、接着部によって実現することが可能である。
【0004】
典型的には、これらの製品は、高速機械によって製造される。この機械は、接着剤を極めて高速・高効率で添加し、それによって、大量の吸収体全体に渡って同吸収体製品の斉一性が確保される装置を備える。
【0005】
吸収剤を供給する通常のやり方は、接着剤を、連続的に搬送される一連の材料に、スロットコーティング(slot−coating)塗布すること、または、噴霧塗布することによって行われる。この材料の、接着剤を塗布された表面は、次に、使い捨て吸収体の全体または一部を形成する別の材料に接合される。この接着剤塗布方法は、装置と、塗布される材料との接触による接着剤塗布を可能にするが、特に、使い捨て吸収体には多用される熱可塑性フィルムや不織材料であって、極めて熱感受性が高く、従って、高融解温度を要求する接着剤と不適合の可能性のある熱可塑性フィルムや不織材料には好適である。
【0006】
吸収体に使用される材料への接着剤塗布の別の方法として、スクリーン印刷方法がある。このスクリーン印刷方法においては、接着剤は、孔を有する回転ロールの内部に塗布される。このロールは、またスクリーンとも呼ばれるが、連続して搬送される一連の材料に接触させられ、それによって、接着剤が、孔を通じて、材料に転送される。この場合、スクリーンは、赤外放射によって間接的に加熱され、それによって、スクリーンと、そしてある程度は接着剤も加熱される。
【0007】
さらに別の接着剤塗布方法として、吸収体製造に使用される材料の一つを接着性にするやり方がある。これは、独立した別工程として、かつ、吸収体における同材料使用の遥か前に実行が可能である。例えば、乳児おむつに使用されるような接着テープまたはフィルムは、一つの接着性表面と、一つの非接着性表面とを有する。この接着性表面は、そのテープまたはフィルムがロールに巻かれることによって、非接着性表面に固く付着されない(少なくとも、引き剥がし可能に付着される)ようになっている。この材料の使用時には、ロールが解かれ、その接着面を、テープまたはフィルムの付着が意図される材料に呈示する。
【0008】
例えば、米国特許第5,064,492号は、このようにして、不透過フィルムであって、その上に、約43℃(110°F)未満では非阻止性となると言われる特定の接着剤が印刷される不透過フィルムを供給する。本接着剤は、同フィルムに、もしも接着剤にパターンが要求される場合には、パターン化印刷ロールと冷却対向ロール、または、一連の、そのような印刷ユニットによって供給される。接着剤コートフィルムの巻き込みは、前記阻止温度未満にて実行される。
【0009】
この、あらかじめコートされたフィルムの供給方法は、吸収体の全体設計、保存や最終製造にたいして多様な複雑性を付加する。あらかじめコートされたロールのどれかの部分が誤って加熱されるようなことがあれば、その部分が使用不可となる(自己接着)。さらに、接着剤印刷の位置正確性に関する全ての利点が、フィルムのロール解除に伴う軸揃え困難によって失われる。さらに、接着状態に戻すためには、同接着剤をフィルム上において加熱しなければならず、これによって、さらにエネルギーが消費されるのみならず、下敷きフィルム材料を通じての融解の可能性もある。さらに、このような接着剤の加熱は、新たに加えられる過熱・冷却サイクルによる劣化を招く。
【0010】
前述の接着剤塗布プロセス全てに見られる共通の欠点として、融通性の欠如、塗布される接着剤の形の不正確、および、事実上、接着剤を連続的にしか塗布できないこと、が挙げられる。これとは別に、コーティングまたは噴霧用オン・オフ装置は、装置反応において遅延があるという欠点を有するのみならず、一般に、大量流を加速・減速することに伴う問題を有する。中空ドラムスクリーン印刷に関して言えば、接着パターンの創成を可能とするパターンをスクリーン上に創成することが可能である。しかしながら、これでは、スクリーンは、不安定な塗布プロセスを招く温度変動を排除するために、相当均一な分布を持つ接着剤塗布部位(孔)を備えなければならないという制限がある。さらに、接着剤スクリーン印刷では、安定性と関わって、最大開口度と、スクリーン全開放面積が決められるために、均一な、全面接着性被覆を供給することができない。
【0011】
表面に接着剤を塗布することを利用するさらにもう1つの別の仕方は、印刷ロール利用を必要とする。このようなロールは、例えば、欧州特許第745433号、および、米国特許第5417789号に記載されている。後者は、吸収パッドの連続製造プロセスを開示するが、このプロセスでは、回転ロール印刷プロセスを用いて、障壁層外面に接着剤が塗布される。同様に、米国特許第3327708号は、層状不織ウェッブであって、軽量のセルロース網状塊が、同塊において接着剤が規則的な開放パターン状に印刷されることによって、合成繊維ウェッブに結合される層状不織ウェッブを開示する。
【0012】
しかしながら、ロール印刷の利用は原則的に接着剤を表面にパターンとして塗布することを可能にするのではあるが、このプロセスも、これに伴ういくつかの問題を有する。典型的には、印刷ロールは、同ロールが部分的に浸され、かつ、その中で回転させられる、接着剤注入槽から連続的に接着剤を供給される。当然、接着剤は、印刷ロールを、接着槽中を回転させ、かつ、接着剤でコートされることを可能とする以上の量として供給されなければならない。このことは、特に、槽と接着剤を必要温度に維持するためには、大量のエネルギー消費を要求する。さらに、槽内部におけるロールの回転は、同接着槽内部に気泡の形成を招き、これが、泡の形成を導く。この泡はロールに移送され、よって、ロール上における、従って、基材上における、スクレーパーを掛けた後でさえも、接着剤の不均一な分布を導く。さらに、この泡は、スクレーパーそのものに集まり、行程が進行中の間は、容易にそれから除去されない。その結果、行程を連続運転することが不可能となり、スクレーパーに集められた過剰な接着剤を除去するために規則的な中断が余儀なくされる。
【0013】
現在のロール印刷プロセスに伴うもう一つの問題は、印刷ロールから基材に堆積される接着剤の量と分布のコントロールが極めて難しいことである。堆積される接着剤の量は、いろいろある中でも特に、接着剤そのものの凝集性と、接着剤の供給される温度とに依存する。特に、凝集的接着剤は、同接着剤の、ロールから基材表面への移送の際に、糸引きと呼ばれる現象を呈しがちである。これによって、接着剤パターンの撹乱の他に、表面への接着剤塗布が不規則になる。この問題は、同印刷行程が低温で作動する場合、さらに悪化する。しかしながら、この印刷行程の動作温度を上げることは、ロール上、従って、基材上の接着剤の均一な分布が改良されるという点では望ましいものの、通常は実行されない。なぜならば、前述したように、接着剤が塗布される使い捨て吸収体の構成要素は、典型的な場合、温度感受性を持ち、従って、本行程は、ある最大温度未満で作動する必要があるからである。
【0014】
上記から、前述の諸問題解決に向けられてはいるが、同時に、接着剤を連続的に供給しながらも、正確で効率的な、使い捨て吸収体基材構成要素にたいする、改良された接着剤塗布方法の供給にたいして需要は依然として存在する。さらに、従来、使い捨て吸収体にたいする典型的な製造スピードでは不可能であった、接着部型デザインの供給を可能にする応用方法供給にたいしても需要がある。
【0015】
現在、驚くべきことに、上記諸問題が、スロットコーティング(slot coating)のような技術であって、それによって、塗布時の接着剤の温度が、印刷ロールの温度よりも高くなるような技術を用い、接着剤をロール印刷に直接適用することによって対処可能であることが判明した。
【0016】
(発明の概要)
本発明は、接着剤で接合される、第1構成要素材料と、第2構成要素材料とを備える使い捨て吸収体の供給プロセスに関わる。この第1構成要素は、第1表面を備え、第2構成要素は第2表面を備える。本プロセスは、下記の工程を備え、すなわち、
a)前記第1構成要素を機械の方向に供給する工程、
b)印刷ロールに接着剤を供給する工程、
c)前記第1構成要素の前記第1表面を、前記印刷ロールに接触させ、かつ、前記接着剤の少なくとも一部を、前記ロールから前記第1表面へと移送させる工程、
d)前記第2構成要素を供給し、前記第1構成要素の前記第1表面を、前記第2構成要素の前記第2表面と接触させる工程を備え、
前記接着剤は、塗布温度Taを有し、前記ロールは、ロール温度Trを有し、ここに、TaはTrよりも大であるプロセスである。
【0017】
本発明によるプロセスのロール印刷工程は、接着剤を移送させるのに回転性印刷ロールによって実行されるのが好ましい。この印刷ロールは、その360経路において、受容回転経路と、配送回転経路とを持つように回転する。同印刷ロールは、その回転経路の受容部分において接着剤を受容し、同印刷ロールの回転経路の配送部分において、第1表面にたいして接着剤を配送する。従って、接着剤は、印刷ロールそのものの温度Trよりも高い温度Taにおいて印刷ロールに塗布される。この接着剤は典型的には、その内部において同接着剤が利用される使い捨て吸収体の使用温度以下では、固形、または、半固形可塑状態である、高温融解接着剤である。この接着剤は、典型的には、融解によって実現される液状で塗布される。
【0018】
好ましくは、接着剤は、印刷ロールの温度Trよりも少なくとも5℃高い温度Taにて塗布される。さらに好ましくは、接着剤は、110℃以上の最低塗布温度を有する。
【0019】
接着部は、剥ぎ取り紙と、パンティー接合接着剤の間に典型的に見られるような、剥離可能な付着手段を供給することが可能である。しかしながら、本プロセスは、このような接着剤塗布に限定されるものではなく、さらに、第1構成要素と第2構成要素間の恒久的接続を供給することも可能である。
【0020】
(詳細な説明)
本発明は、相互に接着剤によって接合される、第1構成要素と第2構成要素とを備える使い捨て吸収体の供給プロセスに関わる。この構成要素は、使い捨て吸収体の使用意図において典型的に利用される材料の内のいずれのものであってもよい。
【0021】
本発明の吸収体は、典型的には、しばしばトップシートと名づけられる繊維状またはフィルム状構造を持つ液体透過性基材によって供給される、装着者対向面、バックシートと呼ばれ、好ましくは、水蒸気透過性であり、従って、呼吸可能である液体不透過性基材によって供給されるのが好ましい下着対向面、および、装着者対向面と、下着対向面との間に挿入され、典型的には吸収コアと名づけられる吸収性構造、とを有する。
【0022】
本吸収体はさらに、従来技術に通例の構成要素・特質、特に、側面包摂要素、側面フラップ構成要素または翼など、いずれの種類の拡張性・弾力性をも含めて、それら構成要素・特質のいずれのものをも備えることが可能である。吸収体製造において、いくつかの接着性接続が形成されるが、その内の全て、その内のいくつか、または、その内の少なくとも一つは、本発明によるプロセスを利用する。例えば、典型的衛生ナプキンまたはパンティー裏当ては、バックシートの下着対向面に、同物品の使用前に、剥離用紙、包装体等によって覆われる、パンティー接合性接着を供給する接着部を備える。
【0023】
この液体吸収用吸収体を、衛生ナプキン、あるいは、パンティー裏当てを参照しながら下記に説明する。しかしながら、接着部を含む、成人用・乳児用おむつ、あるいは、失禁用品のような製品も、本発明のプロセスから同様な利点を享受することが可能である。
【0024】
本発明に使用が好適な接着剤は、二つの隣接面の間に、恒久的な、または、脱着可能な付着を供給するに当って、従来技術において知られている如何なる接着剤であってもよい。例えば、パンティー接合性接着剤として典型的に利用される高温融解接着剤であってもよい。典型的には、熱可塑性ベース材料を、粘着付与剤、鉱物油やワックス、または、それら様々の材料の混合物と結合させた高温融解接着剤が好ましい。典型的な高温融解接着剤は、約80℃、多くの場合約100℃の最低融解温度を有する。これら高温融解接着剤にたいする要求は、当然のことながら、それらが、使い捨て吸収体の廃棄されるまで、すなわち、同使い捨て吸収体の製造、保存、輸送および使用時に渡って、その接着性能を維持することである。典型的には、製造後の最高温度は、使い捨て吸収体が人体において使用される際の約40℃の使用温度である。しかしながら、それ以上の温度が、例えば、吸収体が日向の車に放置された場合には起こり得る。なぜなら、その場合、60℃以上の温度が過去において報告されているからである。
【0025】
本発明によるロール印刷によって接着剤を適用する場合、接着剤の内部力が、同接着剤の印刷されるロール、および/または、基材にたいする接着力よりも大きく、そのために、接着剤の構造的完全性を維持しながら、接着剤をロールから引き離すことが可能となっていなければならない。もしこの力関係が満足されない場合には、基材の部分・部分が、基材から分離し、印刷ロールに付着させられるようになる。このことを確実に防止するためには、プロセスの動作温度をある限界内に維持することが必要である。なぜなら、高温融解接着剤の凝集力は、接着剤の温度に極度に依存するものであるから。当業者であれば、ある任意の接着剤について、ある基材への接着ロール印刷が実行可能であるかどうか、そして、それがどの温度で可能であるか、簡単な試行を行うだけで直ちに確認できることが理解されよう。
【0026】
本発明によれば、トップシート、バックシート、および、吸収コアの各構成要素が接合されて、吸収体を供給する。典型的には、同吸収体の構成要素の内の、少なくとも二つ、できれば全てが接合されて、同吸収体を形成するのが好ましい。
【0027】
吸収体の前記構成要素はそれぞれ、装着者対向面と下着対向面を有する少なくとも一つの層を備える。典型的には、下着対向面は、隣接構成要素または層の装着者対向面との共通インターフェイスを形成する。複数の構成要素または層が、この共通のインターフェイスに沿ってまとめられる。このようにして、トップシートは吸収性コアに接合され、コアはバックシートに接合される。さらに、前記トップシート、バックシート、および、コアの各構成要素は、一層以上を備えていてもよく、これら複数の層が同様に接合されていてもよい。さらに、トップシートは、吸収体の周辺において、また、もしあれば翼において、バックシートに直接または間接に接合されていてよい。さらに、特に、衛生ナプキン、パンティー裏当て、および、失禁製品用途の場合、バックシートの下着対向面は、吸収体が、パンティー接合性接着剤を持つ同製品がユーザーの下着に接合される際、その接合表面を供給する。同様に、製品が翼付き製品である場合、その翼にも、接着剤を供給し、それによって、翼を、下着の衣服対向面に固定させるようにしてもよい。これらの表面は、典型的には、使用前に除去される保護カバーを備える。
【0028】
上記から、本発明によれば、トップシート、コア、または、バックシートの各構成要素の装着者対向面と下着対向面の内の少なくとも一つは、本発明のプロセスによって塗布される接着剤を備える。できれば、少なくとも、バックシートの下着対向面は、本発明による接着部が適用されることが好ましい。できれば、少なくとも、バックシートの下着対向面と、少なくとももう一つ別の面が、本発明の接着部の適用によって相互に接合されることがさらに好ましい。できれば、少なくとも、吸収体構成要素の共通インターフェイスの全てが、本発明による接着剤の適用によってまとめて接合されることがもっとも好ましい。
【0029】
次に、本発明を、パンティー接合性接着部を、バックシートの下着対向面に適用する場合を参照しながら、説明する。しかしながら、上述したように、本発明は、吸収体構成要素の他の表面において、そのいずれの表面間の共通インターフェイスの接着にも等しく適用可能である。
【0030】
吸収体が、衛生ナプキンまたはパンティー裏当てとして利用される、本発明の好ましい実施の形態によれば、接着剤は、バックシートの下着対向面に塗布され、それによって、同体に、パンティー接合手段を供給し、同手段は、同体を、下着の装着者対向面に付着させる手段を供給する。さらに、このパンティー接合性接着剤は、同体が汚れた場合、それを折り目、および、包装パッケージに固定する手段を供給し、それによって処分をやり易くするものであることが好ましい。典型的には、バックシートの下着対向面の少なくとも一部は、圧感受性接着剤(pressure sensitive adhesive)によってコートされ、それによってパンティー接合性接着部を形成する。
【0031】
パンティー接合性接着剤は、この目的のために、従来技術において用いられる如何なる接着剤を含むことも可能である。これらの接着剤は、典型的には、圧感受性を持ち、その塗布温度未満において十分な凝集性を保つ。適当な、非展開性接着剤は、イタリア、ミラノのSavare I.C.で製造されるSavare LA203、および、ドイツ、ルーネブルグのH.B.Fuller Co.で製造されるFuller H−2238ZPである。好適な接着性ファスナーは、米国特許第4917697号にも記載されている。
【0032】
吸収体の使用前は、このパンティー接合性接着剤は、典型的には、保護カバー手段、例えば、シリコンコート剥離紙、プラスチックフィルム、または、その他の、簡単に除去されるものであれば、いずれのものであってもよいカバーによって、汚染から、また、望ましくない別表面にたいする接着から保護される。この保護カバー手段は、単一片として供給されてもよいし、例えば、個々の接着部をカバーするために多数片として供給されてもよい。保護カバーはさらに、その他の機能、例えば、吸収体個々の包装機能や、廃棄機能を実行することも可能である。市販の剥離紙やフィルムのいずれのものも使用が可能である。好適な例としては、Akrosil社から販売されるBL 30MG−A SILOX EI/O、BL 30 MG−A SILOX 4 P/O、および、ドイツのGronauからコード名X−5432の下に販売されるM&Wフィルムが挙げられる。
【0033】
保護的側面フラップまたは翼がある場合には、それらにも、さらに堅固とするために、その上に、要すれば、ファスナーを設けてもよい。このファスナーは、下着の衣服対向面に接着することによって、保護性側面フラップが、下着の股間面端部周囲を包んだ後、所定の位置に留まるのを助ける。従って、翼に適用される接着部は、バックシートにおいていわゆるパンティー接合性接着部として適用される接着部とは独立している。この側面フラップのファスナーも、本発明による接着部を適用されていてよく、典型的には、さらに、保護カバー手段によって覆われる。
【0034】
本発明のプロセスの工程
下記に、本発明によるプロセスを、図を参照しながら説明する。図1に本発明のプロセスを示すが、ここに、第1構成要素(10)が与えられ、1と表示される装置の方向に、第1構成要素(10)の輸送経路に従って搬送される。さらに第2構成要素(20)が与えられ、搬送される。図1及び図2はさらに概略的なロール印刷ユニット(30)を示す。同ユニットにおいて、接着剤(2)が、第1材料(10)の第1表面(11)に供給される。図1及び、図3の詳細断面図において、接着剤(2)が、第1表面(11)に断続的に供給される。図2は、接着剤(2)が、第1構成要素(10)の第1表面(11)に連続的に配送されるところを示す。図2においてはさらに、ロール印刷ユニット(30)が、図1とは異なる位置に供給されており、重力方向として、第1構成要素(10)の下ではあるが直下ではない。
【0035】
図3に目を向けると、第1構成要素(10)が、材料ガイド装置(12)によってガイドされ、全体として、図の右側から機械方向(1)に向かって搬送される。第1構成要素(10)は、図に示したような連続ウェッブであってもよく、あるいは、不連続体であってもよい。後者の場合、材料ガイド装置はその体に応じて適当に選ばれる。このガイド装置から、第1構成要素(10)は、材料(10)をロール印刷ユニット(30)に向かって搬送する、もう一つのガイド装置(14)に移送される。
【0036】
ロール印刷ユニット(30)は、回転印刷ロール(31)を備える。回転印刷ロール(31)の円形断面は、回転印刷ロール(31)の回転経路を描く。回転経路(34)の受容部のロール(31)は、直接接着剤に適用される。接着剤をロールに塗布するための、従来技術において既知のいかなる手段も、例えば、スロットコーティング(slot coating)、噴霧、および、塗布型ロールも使用可能である。できれば、接着剤は、スロットコーティング(36)によって塗布されるのが好ましい。本発明によれば、接着剤は、印刷ロールの動作温度Trよりも高い温度Taにおいて好適に印刷ロールに塗布することが可能である。典型的には、塗布ロールの接着剤の温度差Taは、少なくとも5℃、好ましくは少なくとも10℃、さらに好ましくは少なくとも20℃、もっとも好ましくは少なくとも30℃、印刷ロールの温度Taよりも高い。従って、典型的には、接着剤は、少なくとも110℃において、さらに好ましくは少なくとも125℃において、もっとも好ましくは少なくとも145℃において塗布される。正確な接着剤塗布温度Taは、当然、少なくともある程度は、接着剤そのものの性質に依存するのであるが、連続薄層フィルムを供給するのに利用される塗布方法に応じて、接着剤の十分な粘度を確保するのに必要なそのような温度は簡単に選択が可能である。ロール(31)は、塗布時の接着剤の温度Taよりは低いが、高温に保たれた室温Trにおいて動作可能であるし、また、動作可能であることが好ましい。ロールを加熱するために、ロールは、典型的には、内部的加熱要素、例えば、高温オイルまたは電熱要素を備えて、搬送ロール(31)の表面を所望の恒温Trに維持する。典型的には、ロールの動作温度は、130℃未満であり、さらに好ましくは120℃未満であり、もっとも好ましくは110℃未満である。さらに、印刷ロール温度は、好ましくは90℃を越え、さらに好ましくは100℃を越え、それによって接着剤が、箆掻きを可能にするほどの十分な粘度を持つことが確保されていることが好ましい。典型的には、印刷ロールの温度Trはまた、関係要素の適合性を確保するために、第1構成要素基材の性質を考慮して選択される。
【0037】
接着剤を、動作時のロール温度よりも高い温度においてロールに供給することによって、驚くべきことに、ロールから構成要素基材表面に移送される接着剤の量までも制御することが可能であり、それによって、ロールの印刷面に含まれる接着剤の、典型的には少なくとも75%、好ましくは少なくとも80%、もっとも好ましくは実質的に全てが、基材に移送されるようになることが見出された。理論によって限定される意図は無いけれども、これは、一部は、印刷面が、典型的には接着剤によって85%未満、好ましくは接着剤の70%未満によって充填される、その部分的充填によるものと考えられる。さらに重要なことは、この行程を用いることによって、接着剤をさらに調節的にロールに塗布することによって、ロールに塗布される接着剤の量が、無駄を極小化するように、簡単に調節・制御することが可能であると考えられることである。さらに、接着剤の糸引きの目立った減少と、接着槽塗布にありがちの気泡や泡の不在も、接着剤塗布について望まれる調節的適用を助長する。上記から、ロールと、その後の基材に塗布される接着剤の量は簡単に調節が可能である。さらに、ロールの温度は、接着剤塗布温度と同温に維持される必要がなく、かつ、接着剤槽の必要もないのであるから、本プロセスのコストは相当に低下する。
【0038】
搬送ロール(31)には、回転経路(34)の受容部において、融解接着剤が塗布される。このロール表面は、回転経路に沿って連続的に移動し、余分な接着剤は全て、一つの掻き箆(スクレーパー)(35)によって、または、一連のスクレーパーによって、搬送ロール(31)から除去される。スクレーパー刃先(35)は、実質的に、回転搬送ロール(31)の表面に乗る。スクレーパー刃先は、距離リングまたはその他のスペーサー機構によって一定空隙を維持するようにすることが可能である。また、バネ負荷スクレーパー(35)や、その他の、印刷技術において既知の手段によって、ロールにたいする定常圧を付与されていてもよい。
【0039】
材料ガイド装置(14)は、印刷時、第1構成要素(10)にたいして支持を供給し、それによって、第1構成要素の破壊圧を上回る印刷圧が使用可能となるよう、さらに、ロールとの十分な接触が確保されるようにする。もしも第1構成要素(10)が支持無しでも印刷圧に耐えられる場合、および/または、十分堅固で接触を確保できる場合には、この支持は絶対必要なものではないが、印刷時の位置決め正確度のためには望ましい。
【0040】
構成要素(20)が供給され、図3に示すガイド装置(22)によって、本発明による行程に導かれる。第1表面(11)と第2表面(21)の間に接着剤(2)を介在させることによって、第2表面を持つ第2構成要素(20)を第1構成要素(10)に接合させる点は注意深く設定する必要がある。それによって、接着剤が、二つの材料の間に所期の接着性付着を供給できる状態にあることを確保するためである。もしも結合された構成要素が、既にして最終的な使い捨て吸収体を表わすというものではない場合には、同構成要素は後続工程に搬送され、最終的に使い捨て吸収体を供給する。
【0041】
第1材料の第1表面に供給される接着剤のパターンは、回転印刷ロール(31)の印刷表面によって定義される。例えば、図3において、陰刻すなわち印刷面(32)が、いずれのものであれ、所期のパターンとして供給される。典型的には、接着剤の接触する構成要素の表面よりは大きい、必要印刷ロール面は、搬送ロール(31)の回転経路の受容部において接着剤によって覆われる。スクレーパー板(35)において、陰刻部以外でロール表面に執着する接着剤が除去され、再使用される。従って、陰刻部のみが接着剤によって、充填、または、部分的に充填される。次に、この接着剤は、回転印刷ロールの回転経路の内、配送部に輸送される。
【0042】
本明細書で使用する「陰刻部のパターン」とは、第1表面に接着部として供給される巨視的面積を指す。このパターンは、典型的には、単位表面積当りの量がほぼ定常な一層の接着剤を備えた接着剤全面積を供給するのに十分なほどに小さい、多数の陰刻部から形成される。他の接着剤塗布は、他のパターンを、例えば、バックシートを、吸収性コアの周囲においてトップシートに接合させるような周辺縁パターンを、要求してもよい。これに代わるものの数は限定されないが、ある塗布にたいする好適なパターンは、当事者であれば、簡単に特定されよう。
【0043】
当事者には明白なように、陰刻部の全体パターンの他に、回転搬送ロール表面における個々の陰刻部の形、深さ、および、密度が、第1材料(10)の第1表面(11)に供給される接着剤の全量、および、基本重量を定めるに当って、決定的なパラメータとなる。
【0044】
従って、これら陰刻部の大きさや密度は、本発明の接着剤印刷工程の所期の結果に応じて変動することが可能である。下記に、陰刻部の好ましい範囲を示す。
【0045】
各陰刻部は、ごく少量の接着剤が供給される場合には、0.01mmから、大量の接着剤が輸送される場合には0.8mmまでの深さを持つことが可能である。好ましくは、陰刻部は、0.06mmから0.09mmの深さを有する。四辺形陰刻の場合、辺の長さとして、あるいは、円形印刻の場合は直径として、0.05mmから3.0mmまで、好ましくは0.1mmから2.0mmまでの陰刻サイズが有用であることが判明している。四角形でも円形でもない陰刻については、四角形や円形印刻のものと類似のサイズが、当業者であれば、容易に定義可能であろう。大きさは、もちろん、回転搬送ロールの表面に実現される。陰刻間の距離については、その深さの0.5倍から50倍のものが、全陰刻パターンに渡ってほぼ均一な接着剤量分布を供給する点において有用であることが判明している。
【0046】
単位面積当りの陰刻の数は、個々の陰刻サイズに依存する。陰刻の数が増加し、個々の陰刻のサイズが減少するにつれて、接着部全体に渡ってより均一な接着剤配送が実現される。1cm当りの陰刻の数は2から150であるのが好ましく、5から50であるのがさらに好ましく、5から20であるのがもっとも好ましい。その結果得られる、基材構成要素表面における接着剤の表面被覆パーセントは、20%から95%、好ましくは45%から75%である。
【0047】
本発明の意図において従来好適に使用される陰刻の例は、深さが0.067mm、サイズが0.8mmx0.8mm、1cm2当り100個の陰刻数を持つ陰刻である。これらの陰刻が、前述に従って、衛生ナプキンのポリエチレンバックシートにパンティー接合性接着剤を供給するのに用いられる。要すれば、パンティー接合性接着部は、衛生ナプキンの周囲輪郭を、いわゆるドッグバイト形に、パッドのもっとも狭い部分では約4mmの距離となるように、なぞることも可能である。典型的には、ある特定表面に塗布される、接着剤の実際量は、吸収体そのものの種類や、接合される表面材料の物理的・化学的性質にも依存する。接着剤は、1g/m2から60g/m2の基本重量として塗布されることが好ましい。接着剤塗布が、トップシート、コア、および、バックシートのような吸収体構成要素を接合することができるためには、基本重量は、典型的には、2g/m2から50g/m2であり、さらに好ましくは3g/m2から30g/m2である。パンティー接合接着剤として用いる場合には、接着剤は、典型的には、5g/m2から50g/m2、好ましくは15g/m2から35g/m2の基本重量において塗布される。
【0048】
吸収体の各構成要素は、本発明の接着部適用を利用することによって、相互に接続されることが好ましいが、これらの表面は、従来技術において、材料の二つの隣接面を接合し、それによって、その層を直接相互に付着させる、または、接合手段を介して相互に直接付着させる際に用いられる、その他の手段によって接合されてもよい。好適な接合手段としては、融合結合、超音波結合、縫合、加熱(例えば、熱接着)、型圧し、および/または、圧結合、あるいは、動的機械的結合が挙げられる。
【0049】
本発明のプロセスの有用性をさらに完全に評価するために、典型的な使い捨て吸収体を下記に記載する。
【0050】
トップシート
トップシートは、曲面に馴染み易く、感触が柔らかく、かつ、装着者の皮膚にたいして刺激性を持たない。さらにトップシートは、その一部において、または、その延長全体において、一方向または二方向に伸展を可能とするような弾性を備えていてもよい。さらに、トップシートは、液体(例えば、経血、および/または、尿)を、簡単にその厚みを貫通させるほどの液透過性を持つ。好適なトップシートは、織材料や不織材料のような広範囲の材料;開口形成熱可塑性フィルム(apertured formed thermoplastic film)、開口プラスチックフィルム(apertured plastic film)およびハイドロホームド熱可塑性フィルム(hydroformed thermoplastic film)のようなポリマー材料;および、熱可塑性スクリム(thermoplastic scrim)から製造することが可能である。好適な織・不織材料は、天然繊維(例えば、木材または綿繊維)、合成繊維(例えば、ポリエステル、ポリプロプレン、または、ポリエチレン繊維)から形成されていてもよいし、あるいは、天然繊維と合成繊維との組み合わせ、または、2構成要素・多数構成要素繊維から形成されていてもよい。
【0051】
本発明において使用される好ましいトップシートは、高起毛不織トップシート(high loft nonwoven topsheet)と開口形成フィルムトップシートから選択される。このトップシートとしては、開口形成フィルムが特に好ましい。なぜなら、そのようなフィルムは、生体排出液にたいしては透過性が高いが、吸収的ではないので、液体を戻り浸透させて、装着者の皮膚を再び濡らす傾向が低いからである。従って、生体に接触する形成フィルムの表面は乾いたままで、そのために、体の汚染を減少させ、装着者にたいしてより快適な感触を生み出す。好適な形成フィルムは、米国特許第3,929,135号、米国特許第4,324,246号、米国特許第4,342,314号、米国特許第4,463,045号、および、米国特許第5,006,394号に記載されている。特に好ましい、微細開口形成フィルムトップシートが、米国特許4,609,518号と米国特許第4,629,643号に開示される。本発明にとって好ましいトップシートは、上記特許の一つ以上に記載され、かつ、オハイオ州シンシナティのProcter & Gamble Companyから”DRI−WEAVE”の下に衛生ナプキンとして市販される形成フィルムを備える。
【0052】
液体通路の均一な分布を持たないトップシートであって、トップシートの一部のみが液体通路を備えるトップシートも本発明の考慮の対象となる。典型的には、このようなトップシートでは、液体通路は、液体にたいして、中央は透過的で、周辺は不透となるように方向付けられる。
【0053】
形成フィルムトップシートの生体側表面は、疎水性とし、それによって、液体を、生体側表面が親水性である場合よりも速やかにトップシートを貫通させるようにすることも可能である。ある好ましい実施の形態においては、PCT公報WO93/09741に記載されるように、形成フィルムトップシートのポリマー材料に界面活性剤が含まれる。また、他に、トップシートの生体側表面を、米国特許第4,950,254号に記載されるような界面活性剤で処理することによって親水性とすることも可能である。
【0054】
またもう一つの別のものは、繊維性構造とフィルム様構造を含む、いわゆるハイブリッドトップシートである。特に、そのようなハイブリッドトップシートの有用な実施の形態が、PCT公報WO93/09744、WO93/11725、または、WO93/11726に開示される。
【0055】
トップシートは、典型的には、吸収構造全体を横断して、吸収構造と平行して延長する領域の外側に延びる。トップシートは延長して、好ましい側面フラップ、側面包摂要素、または、翼の一部、あるいは、その全てを形成することも可能である。
【0056】
トップシートに言及する場合、多層構造、あるいは、単層構造が考慮の対象となる。前述のハイブリッドトップシートは、そのような多層設計であるが、一次・二次トップシート設計のような、その他の多層トップシートも考えられる。
【0057】
吸収性コア
本発明によれば、この場合に使用して好適な吸収性コアは、従来技術において既知のいかなる吸収性コア、または、コア装置から選ばれてもよい。本明細書で使用される吸収性コアという用語は、その主要機能が液体を吸収・保存・分布することにある、いかなる材料、または、いかなる材料層をも指す。
【0058】
本発明によれば、吸収性コアは、下記の構成要素を含む。すなわち、(a)要すればあってもよい、一次液体分布層であって、できれば、要すればあってもよい、二次液体分布層と一緒であることが好ましい液体分布層、(b)液体保存層、(c)要すればあってもよい、保存層下位の繊維層(「布巾層」)、および、(d)要すればあってもよい、その他の構成要素。
【0059】
a 一次的/二次的液体分布層
本発明による吸収性コアの、要すればあってもよい一つの構成要素は、一次液体分布層と二次液体分布層である。典型的には、一次分布層は、トップシートの下にあり、同シートと液的に交通する。トップシートは、捕捉液を、この一次分布層に移送し、保存層にたいする最終的な分布を図る。一次分布層を貫通する液の移送は、この吸収製品の厚み方向ばかりでなく、長さ・幅方向にそっても起こる。これも選択可能ではあるが、できればあるのが好ましい二次分布層は、典型的には、一次分布層の下にあり、同層と液的に交通する。この二次分布層の目的は、一次分布層から液体を速やかに捕捉して、それを、下の保存層に急速に移送することにある。これは、下位の保存層の液体容量が十分活用されることを助ける。これらの液体分布層は、この種の分布層に典型的ないかなる材料から形成されていてもよい。
【0060】
b 液体保存層
一次または二次分布層と液的に交通し、かつ、典型的にはその下に位置するのが液体保存層である。この液体保存層は、いかなる通常の吸収材料、または、その結合によって形成されていてよい。できれば、適当な担体と結合した、通常「ハイドロゲル」材料、「超吸収性」材料、「ハイドロコロイド」材料と呼ばれる吸収性ゲル化材料を備えることが好ましい。
【0061】
この吸収性ゲル化材料は、大量の水性体液を吸収することが可能であり、さらに、そのような吸収液体を、中等度の圧力下に保持することが可能である。吸収性ゲル化材料は、適当な担体中において、均一的に、または、非均一的に分散させることが可能である。適当な担体は、それらが同時に吸収性である限り、単独で使用も可能である。
【0062】
ここに使用可能な適当な吸収性ゲル化材料としてもっとも頻繁に用いられるものは、実質的に水不溶で、僅かに架橋され、部分的に中和された、ゲル化ポリマー材料である。本材料は、水に接触するとハイドロゲルを形成する。このようなポリマー材料は、従来技術においてよく知られる、重合可能な、不飽和の、酸含有性モノマーから調製が可能である。
【0063】
適当な担体としては、従来から吸収性構造に利用されている材料、例えば、毛羽および/またはティッシューの形を取った、天然繊維、改質繊維(modified fiber)または合成繊維、特に、改質セルロース繊維(modified cellulose fiber)または非改質セルロース繊維(non−modified cellulose fiber)が挙げられる。適当な担体は、吸収性ゲル化材料と一緒に使用することが可能であるが、また、単独で、または、相互に結合させて使用することも可能である。もっとも好ましいのは、衛生ナプキンやパンティー裏当てを意図する場合には、ティッシューまたはティッシュー多層構造である。
【0064】
本発明によって製造される吸収構造の一つの実施の形態は、ティッシューを重ね合わせて形成される、二重層ティッシュー積層を備える。これらの層は、例えば、接着剤、または、機械的な噛み合わせ、または、水素架橋バンド(hydrogen bridge band)によって相互に接合される。これらの層の間に、吸収性ゲル化材料や、その他の、要すればあってもよい材料を備えることが可能である。
【0065】
剛化セルロース繊維(stiffened cellulose fiber)のような改質セルロース繊維(modified cellulose fiber)を使用することも可能である。合成繊維も使用可能であり、セルロースアセテート、ポリ弗化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、アクリル類(例えばオリオン)、ポリ酢酸ビニル、不溶性ポリビニルアルコール、ポリエチレン、ポリプロプレン、ポリアミド類(例えば、ナイロン)、ポリエステル類、2構成要素繊維、3構成要素繊維、それらの混合物等が挙げられる。できれば、繊維表面は親水性であるか、または、親水性となるように処理されることが好ましい。保存層も、液体保持性能を増すために、充填材料、例えば、パーライト、珪藻土、ひる石等を含むことが可能である。
【0066】
吸収性ゲル化材料が、担体中に非均一的に分散される場合でも、保存層は、局地的には、均一であることが可能である、すなわち、保存層の広がりの中に、1個乃至数個の方向に分布勾配を有することが可能である。さらに、非均一分布はまた、吸収性ゲル化材料を部分的または完全に覆う担体の積層を指して言うこともあり得る。
【0067】
c 選択的繊維(「布巾」)層
本発明による吸収性コアに要すれば含めてもよい構成要素は、保存層に隣接する、典型的には、その下に来る繊維層である。この下位繊維層は、典型的には、「布巾」層と呼ばれる。なぜなら、このものは、吸収性コアの製造時、その上に保存層の吸収ゲル化材料を堆積させる基材となるものだからである。実際、吸収性ゲル化材料が、繊維、シート、または、細片のような巨視的構造の形を取る場合には、この繊維性「布巾」層を含める必要はない。しかしながら、この「布巾」層は、パッドの長軸に沿って液体を急速に綿吸収するといった、僅かではあるが、余分の液体処理能を付与する。
【0068】
d その他の、選択的吸収性構造構成要素
本発明による吸収性コアは、吸収性ウェッブに通常存在する、その他のオプション構成要素を含むことが可能である。例えば、吸収性コアの、それぞれの層内部に、または、それぞれの層間に、強化性レースを位置付けることが可能である。このような強化性レースは、液体移送にたいして層間障壁を形成しないような形態のものでなければならない。熱接着の結果通常生ずる構造的な完全性があるならば、熱接着吸収構造には、強化レースは通常は必要でない。
【0069】
本発明による吸収性コアに含めることが可能であり、できれば、一次、または、二次液体分布層の近傍に、または、その一部として供給されるのが好ましい、もう一つの構成要素は、脱臭剤である。
【0070】
バックシート
バックシートは、主に、吸収構造に吸収され含まれた排泄物が、肌着、パンツ、パジャマや、下着に接触する物品を濡らすのを防止する。バックシートは、液体(例えば、経血および/または尿)に不透であることが好ましく、かつ、プラスチックの薄層フィルムで製造されていることが好ましいが、その他の、屈曲性の、液体不透材料も使用可能である。本明細書で使用する場合、「屈曲性のある」という用語は、馴染み易く、人体の全体的形や輪郭に簡単に合致する材料を指す。バックシートはまた、1個以上の方向に伸展することを可能にする弾性を有することも可能である。
【0071】
バックシートは、典型的には、吸収構造全体に渡って延び、好ましい側面フラップ、側面包摂要素や翼の一部、または、全部の中に入りこんでもよいし、または、その一部、または、全部を形成してもよい。
【0072】
バックシートは、織または不織材料、ポリエチレンまたはポリプロピレンのような熱可塑性フィルム、フィルム被覆不織材料のような複合材料から形成されることも可能である。バックシートは、約0.012mm(0.5ミル)から約0.051mm(2.0ミル)の厚さを持つポリエチレンフィルムであることが好ましい。
【0073】
例示のポリエチレンフィルムが、オハイオ州、シンシナティのClopay CorporationによってP18−0401の表示の下に、また、インディアナ州、テールオートのEthyl Corporation、Visqueen部によって、XP−39385の表示の下に製造されている。バックシートは、布状外見を与えるように、型圧し仕上げ、および/または、無光沢仕上げであることが好ましい。
【0074】
さらに、バックシートは、一方では、排泄物がバックシートを貫通するのを防ぎながら、蒸気が吸収構造からの脱出するのを可能とする、すなわち、呼吸性のものである。さらに、いくつかの層から形成される呼吸性バックシート、例えば、フィルム+不織構造も使用可能である。このようなバックシートは、少なくとも一層の気体透過層を備える。好適な気体透過層としては、二次元的、平面的微細孔および巨視孔フィルム、巨視的拡張フィルム、開口形成フィルム、および、一体フィルムが挙げられる。前記層の開口は、どのような形態のものであってもよいが、できれば、球形または楕円形であることが好ましく、また、様々の大きさを持っていてよい。開口は、層の全面に渡って均一に分布することが好ましいが、表面のある領域のみに開口を有する層をも含めて意図してもよい。
【0075】
バックシートの好適な、二次元平面層は、従来技術で既知のいかなる材料で製造されてもよいが、普通に市販されるポリマー材料から製造されることが好ましい。適当な材料は、例えば、いわゆる呼吸性衣服としての応用において従来技術ではよく知られる、Gortex(商標)またはSympatex(商標)型材料である。その他の好適な材料として、米国、ミネソタ州、セントポールのMinnesota Mining and Manufacturing CompanyのXMP−1001や、Exxon Chemical Companyによって供給されるExxaire XBF−101Wが挙げられる。本明細書に使用される二次元平面層とは、1mm未満、好ましくは0.5mm未満の深さを持つ層を指し、同層において、開口は、その長さに沿って均一な平均直径を有し、かつ、層平面から突出しない。本発明においてバックシートとして使用される開口材料は、従来技術で既知の方法のいずれのものを用いて、例えば、欧州特許第293482号、および、同特許の引用例に記載されているものを用いて製造してもよい。さらに、この方法によって製造される開口の大きさは、バックシート層の平面を横断する力を与える(すなわち、層を引き伸ばす)ことによって増加する可能性がある。
【0076】
好適な開口加工フィルムとしては、層の下着対向面の水平面を越えてコアに向かって延び、それによって突起を形成する不連続な開口を有するフィルムが挙げられる。この突起は、終端に細孔を有する。前記突起は、米国特許第3,929,135号に記載されるもののような漏斗形であることが好ましい。平面内の開口、および、突起自体の終端にある細孔は、突起終端の細孔の断面直径または面積が、同層の下着対向面内に存在する開口の断面直径または面積より小さい限り、円形であっても、非円形であってもよい。前記開口加工フィルムは一方向性であり、そのために、仮令完全ではないにしろ、実質的にコアに向かって一方向的液輸送を実行するようになっていることが好ましい。
【0077】
本発明に使用される好適な巨視的に拡張されるフィルムとしては、例えば、米国特許第4637819号、および、第4591523号に記載されるフィルムが挙げられる。
【0078】
好適な一体フィルムとしては、米国DuPont Corporationから市販のHytrel(商標)や、93年会議索引、セクション7A「不織布に価値を付与する」、J−C. CardinalおよびY. Trouilhet、DuPont de Nemours international S.A、スイスに記載されるその他の材料で、例えば、Elf Atochem(フランス)から市販されるPebax(商標)や、B.F. Goodrich(ベルギー)から市販されるEstane(商標)が挙げられる。
【0079】
本発明のために特に好ましいバックシートは、前記、例えば、微細孔フィルムおよび開口加工フィルムから選ばれる少なくとも一つの層と、前述のバックシートから選択されるさらにもう一つの層とを備える少なくとも2層を備えるが、あるいは、繊維性織布または不織布であってもよい。もっとも好ましい呼吸性バックシート構成要素は、微細孔フィルムと開口加工フィルム、あるいは、微細孔材料と、疎水性織または不織材料を備える。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明のプロセス工程の実施の形態の概略図を示す。
【図2】 図2は、接着剤印刷が別位置で行われる、図1にたいする別の実施の形態を示す。
【図3】 図3は、本発明による接着剤印刷工程に使用される印刷装置の概略的断面図を示す。
Claims (10)
- 使い捨て吸収体の構成要素を相互に接合するためのプロセスであって、前記吸収体は、少なくとも第1構成要素と第2構成要素とを備えており、前記第1構成要素は第1表面を有しており、前記第2構成要素は第2表面を有しており、
a)前記第1構成要素を機械方向に供給する工程と、
b)スロットコーターを提供する工程と、
c)前記スロットコーターから印刷ロールに接着剤を適用する工程であって、前記印刷ロールは陰刻部を有し、前記陰刻部の90%未満は前記接着剤が充填されている工程と、
d)前記第1構成要素の前記第1表面を前記印刷ロールに接触させ、前記ロールから前記第1表面に前記接着剤の少なくとも一部を移送する工程と、
e)前記第2構成要素を供給し、前記第1構成要素の前記第1表面を前記第2構成要素の前記第2表面と接触させる工程とを備えているプロセスにおいて、
前記接着剤は塗布温度Taを有しており、前記ロールはロール温度Trを有しており、ここで、TaはTrよりも高いことを特徴とするプロセス。 - 前記接着剤の塗布温度Taは、印刷ロールの温度Trよりも少なくとも5℃高い請求項1に記載のプロセス。
- 前記接着剤の塗布温度Taは、印刷ロールの温度Trよりも少なくとも10℃高い請求項1に記載のプロセス。
- 前記接着剤の塗布温度Taは、少なくとも110℃である請求項1に記載のプロセス。
- 前記接着剤の塗布温度Taは、少なくとも125℃である請求項4に記載のプロセス。
- 前記印刷ロールは、130℃未満の温度Trを有している請求項1に記載のプロセス。
- 前記印刷ロールは、120℃未満の温度Trを有している請求項6に記載のプロセス。
- 前記印刷ロールは、前記接着剤を搬送するための回転搬送ロールを備えており、前記ロールは、回転経路中に受容部と配送部を有するように回転しており、前記ロールは、回転経路中の前記受容部において前記接着剤を受容し、かつ、前記ロールは、回転によって、回転経路の前記受容部から回転経路の前記配送部に前記接着剤を搬送し、前記ロールは、前記配送部で前記接着剤を、前記第1表面に配送する請求項1に記載のプロセス。
- 前記回転搬送ロールの前記回転経路の前記配送部に存在する前記接着剤の少なくとも75%が、前記第1表面に配送される請求項8に記載のプロセス。
- 前記接着剤は、圧感受性接着剤である請求項1に記載のプロセス。
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