JP4551768B2 - エラストマー材料を用いた吸収性物品 - Google Patents
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Description
こうした製品の吸収性、フィット感、及び漏れ保護特性は、主に、吸収性システムを構成する構成材の毛細管構造、及び構成全体に用いられる種々の材料の弾性特性によって決定される。種々の吸収性構成材の毛細管構造は特別に設計され、製品が使用される間はずっとその構造を維持することが望ましい。現在、多くの種類の製品は、弾性又は伸長性材料を、弾性特性をほとんど又は全くもたない他の構成材に取り付けることによって弾性特性を与えるようにする個別的な手法を使用している。その全体的な効果は、製品の或る部分でのガスケット、フィット感、及び快適性のために延伸を与える一方で、良好な吸収性のために毛細管構造を維持するように吸収性構成材を相対的に延伸されていない状態に保つことである。シャーシ全体が延伸可能であり得るような製品に関しては、吸収性システムのライナ及び残りの部分の延伸によって、毛細管構造及び流体取り扱い特性にも変化が生じる。毛細管構造は、吸収性構成材が延伸された場合に変化する。例えば、所与の繊維及び毛細管構造を有するネック付けされた材料が身体側ライナ材料として用いられ、或る方向に延伸された場合には、該繊維はその延伸を受け入れるように強制的に移動及び/又は回転されることになる。この繊維の移動及び/又は回転が、ネック付けされた不織材料の毛細管構造を変化させる。ネック付けされた延伸されていない不織布が延伸前に理想的な毛細管構造を有していても、延伸された材料はその理想的な構造をもたなくなる。一般に、材料寸法における幅、長さ、又は厚さのどのような変化も、毛細管構造を変化させる。
全体的に、引き伸ばし可能な又はエラストマー性の吸収性製品は、フィット感、快適性、及び閉じ込めに関して極めて望ましいことを見出した。最適な吸収性のためには、製品を引き伸ばすべきではないが、フィット感、快適性、及び閉じ込めのためには、多数の弾性及び非伸長性の構成材を互いに取り付けることで生じる複雑さなしで、引き伸ばすべきであることにより問題が生じることがわかる。本発明はこのジレンマを解決する。
一般に、本発明は、使い捨ておむつ、子供用トレーニングパンツ、失禁用物品、婦人用ケア製品、おむつパンツ、使い捨て水着などのような吸収性物品として用いるのに特に適した製品設計を提供する。この製品設計は、こうした吸収性物品の多くの部分、例えば身体側ライナ材料、閉じ込めフラップ、側部及び外側障壁又はカバー層を含むことができる単一材料を使用する。本発明はまた、この材料を製造する方法も含む。本発明はまた、物品を構成するのに必要な様々な材料の数を大いに減らすことによって、その製造プロセスを単純にするとともに、製品の弾性部分の全体的な性能を妨害することがある取り付け点の数を大いに減少させる。
弾性材料により積層されていない材料の中央領域又はストリップは、液体透過性とすることができ、通常の身体側ライナ材料の他の所望特性も有することができる。そのためこの材料の実施形態は、弾性材料により積層されていない材料の中央領域又はストリップが、吸収性物品の吸収体構造の上にあるような身体側ライナとして作用することができる。この中央領域を下にある吸収体構造に接着して、エラストマー部分に応力を加える(延伸する)際にその毛細管構造が確実に変化しないようにすることができる。複合材料の側部ストリップは、エラストマー側部として作用するように延び、液体透過性中央領域又は下にある吸収体構造の構造一体性又は特性を犠牲にすることなく、所望の延伸程度を吸収性物品シャーシに与えることができる。側部パネル及び弾性外側カバーは、全体の構造とは独立して延びることができ、この場合においては、吸収構造体を延ばす必要がなく、その液体取り扱い特性は、シャーシが延伸されたときに変化する。
材料の弾性複合材側部はまた、吸収体構造の下に折り畳まれ、したがって、物品の外側カバーとして作用することができる。別個の側部は、物品シャーシを完成させるために材料が折り畳まれるところに取り付けることができる。第3の実施形態は、弾性複合材部分が弾性側部として作用するように延び、さらに障壁外側カバーとして作用するように下に折り畳まれるような材料を用いることを含む。
同様に、非弾性ベース材料は、不織ウェブのような単一の材料層であってもよいし、又は同じ若しくは異なる材料の多層の複合材とすることができる。
1つの特定実施形態では、張力をかけられていない状態のエラストマー材料が、ネック付けされた材料の横側部に取り付けられて、結果として得られる材料のラミネート側部が横方向に延伸可能となる。代替的な実施形態においては、エラストマー材料ストリップは、張力をかけられた状態でネック付けされた材料の横側部に取り付けられて、張力が解除されたときに、エラストマー材料に取り付けられていない材料の非弾性部分は、機械方向にギャザーが寄り又はしぼ寄せが生じるので、縦方向に延伸可能となり、側部ラミネート部分が横方向及び縦方向に延伸可能となる。或いは、非弾性ベース材料は、本質的に機械方向に伸長性であってもよい。例えば、材料は、弾性材料ストリップに取り付けられる前にしぼ寄せ又はギャザーが寄せられてもよい。ネック付けされた材料のギャザー寄せによって、その毛細管構造が大幅に変化するべきでない。毛細管構造は、全く変化しないのが理想である。
「額縁」構成におけるように、全ての側部においてベース材料を弾性部で境界付けするのが望ましい場合がある。例えば、ベース材料は、機械方向に張力をかけられる(ネック付けされる)ことができ、エラストマー材料ストリップは、ベース材料の横方向両側部及び縦方向端部に接合することができる。結果として得られる材料は、ネック付けされた材料の領域を枠に入れる横方向及び縦方向のエラストマー領域を有する。
本発明は、本明細書に述べられるような新規な材料を含むあらゆる様式の吸収性物品を包含する。例えば、使い捨ておむつ、子供用トレーニングパンツ、失禁用物品、婦人用ケア製品などのどのような構成もこの材料を含むことができる。使い捨ておむつ又はトレーニングパンツの実施形態では、この材料は、身体側ライナとして与えることができ、ここでは、液体透過性の中央ストリップ又は領域は、吸収体構造の上にある。複合材料のエラストマー側部ストリップは、物品シャーシの横側部に延びるような幅を有することができる。別個の外側カバー部材は、吸収体構造がライナと外側カバー部材との間に狭まれるように、通常の従来技術のいずれかによって複合材側部ストリップに取り付けることができる。外側カバーが延伸する場合に、下にある吸収体が延伸されることはない。本実施形態では、別個の閉じ込めフラップを、複合材料の身体側ライナ部分に取り付けることができる。或いは、複合エラストマー側部ストリップは、さらに、閉じ込めフラップも定めるように、Z字折り構成のような様式で折り畳まれてもよい。子供用トレーニングパンツのような特定の吸収性物品構成においては、エラストマー側部パネルを、シャーシの横側部に取り付けることができる。シャーシを折り畳む際に、側部パネルは、側部継ぎ目にて(恒久的に又は再締結可能に)接合されて、パンツ状構造を形成する。この種類の構成は、例えば、米国ウィスコンシン州Neenah所在のKimberly−Clark CorporationからのHUGGIES(登録商標)PULL−UPS(登録商標)使い捨てトレーニングパンツから知られている。
本発明によるさらに別の実施形態に関しては、エラストマー複合材側部ストリップは、さらに大きい幅を有し、シャーシの前側部及び後側部を定め、さらに、このような部分は、物品を定めるために側部継ぎ目にて接合される又は接合可能である。別個の閉じ込めフラップは、複合材料の身体側ライナ部分に取り付けられてもよいし、又は複合材側部ストリップは、閉じ込めフラップも定めるように、Z字折り構成のような様式で折り畳まれてもよい。
本発明はまた、1つの横側部又は縦方向側部だけがエラストマー複合材構造を含むような材料(及びこうした材料を使用する物品)も包含することが理解されるべきである。この1つの側部は、例えば、吸収構造体の下に完全に折り畳まれて、非伸長性材料の横方向両側部に取り付けられて、外側障壁カバーを定めるのに十分なだけの幅を有することができる。この1つの側部複合材は、上述のように、閉じ込めフラップ、エラストマー側部パネルなども定めるように或る幅を有することができる。
本発明の態様は、図に示される実施形態を参照してより詳細に以下で説明される。
本説明の文脈の中で、以下の用語は以下の意味を有することができる。
「機械方向」とは、布又は材料が製造される又は加工される際のその長さ方向のことを指し、これに対して「横方向」又は「機械横方向」とは、該機械方向に対してほぼ垂直な布の幅方向のことを指す。
「取り付けられた」又は「接合された」とは、2つの要素を取り付ける又は接合するための、結合、接着、接続その他のあらゆる方法を指す。2つの要素は、各要素が介在する要素に直接取り付けられる場合のように、これらが互いに直接又は互いに間接的に結合される場合に、共に取り付けられる又は接合されると考えられる。
「エラストマーの」、「弾性の」及び「弾性付与された」とは、弛緩された状態の長さの少なくとも25パーセントだけ伸びることができ、かけられた力が除去されると、その伸びの少なくとも10パーセントだけ回復する材料又は複合材を指す。一般に、エラストマー材料又は複合材は、弛緩された状態の長さの少なくとも100パーセント、より好ましくは少なくとも300パーセントだけ伸びることができ、その伸びの少なくとも50パーセントだけ回復することが好ましい。エラストマー材料は、回復特性を有する引き伸ばし可能な材料である。
「非伸長性」とは、付勢力をかけた際に、破砕せずにその弛緩された状態の長さの少なくとも約25%だけ延伸もせず、伸びもしない材料のことを指す。伸長性又はエラストマーの材料は、「非伸長性」ではないと考えられる。
「ネック付けされた材料」は、例えば、ドローイングのようなプロセスによって少なくとも1つの寸法が収縮された材料のことを指す。
「ネック結合された」ラミネートとは、部材が機械方向に伸ばされて横方向に弾性のあるネック付けされた材料が生成される状態で、該部材に結合された弾性部材を有する複合材料のことを指す。ネック結合されたラミネートの例は、米国特許第4,965,122号、米国特許第4,981,747号、米国特許第5,226,992号、及び米国特許第5,336,545号に開示されており、本明細書において全体を引用によりここに組み入れる。
「延伸結合」ラミネートとは、1つの層がギャザー寄せ可能な層で、もう1つの層が弾性層である、少なくとも2つの層を有する複合材料を指す。これらの層は、弾性層が伸ばされた状態にあるときに互いに接合され、これにより、これらの層を弛緩させると、ギャザー寄せ可能な層にギャザーが寄る。例えば、一方の弾性部材がその弛緩された状態の長さの少なくとも約25%で伸ばされる間に、これを他方の部材に結合させることができる。こうした多層複合弾性材料は、非伸長層が完全に伸びるまで延伸させることができる。延伸結合ラミネートの例は、例えば、米国特許第4,720,415号、米国特許第4,789,699号、米国特許第4,781,966号、米国特許第4,657,802号及び米国特許第4,655,760号に開示されており、本明細書において全体を引用によりここに組み入れる。
「不織ウェブ」とは、互いに重なり合わっているが、識別可能な繰り返される様式ではない個々の繊維又はスレッドの構造を有するウェブのことを指す。不織ウェブは、例えば、メルトブロー法、スパンボンド法、及びボンデッドカーデッドウェブ法を含む種々の方法から形成することができる。
「シート」とは、フィルム、発泡体、又は不織ウェブのいずれかとすることができる層のことを指す。
「部材」が単数で用いられる場合には、単一要素又は複数要素のことを指すことができる。
本発明の種々の態様及び実施形態は、使い捨ておむつ、子供用トレーニングパンツ、失禁用物品、婦人用ケア製品、おむつパンツ、使い捨て水着などのような使い捨て吸収性物品に関する材料の内容について説明される。これは例示目的に過ぎず、本発明をあらゆる特定の吸収性物品又は一般的な吸収性物品に限定するものではないことを理解すべきである。本発明による材料は、保護医療用衣類、ドレープ、ガウンなどのような多数の適用例にて有益な用途を有することができる。
図1、図1A、図2A、図2B、及び図2Cを参照すると、本発明による複合材料10及びその製造方法が示されている。示される方法は、特定の態様において、米国特許第5,226,992号に記載される弾性ネック結合ラミネートを製造する方法に関連し、この‘992特許は、本明細書において全体を引用によりここに組み入れられる。
材料10を製造する1つの特定の方法(図1)においては、ネック付け可能で、一般に非伸長性の材料16が供給ロール16aから繰り出され、矢印によって示される方向に移動する。非伸長性材料16は、ローラB及びCによって形成される駆動ローラ構成のニップAを通過する。特定の種類のネック付け可能な非伸長性材料16の実施形態を以下で詳細に説明する。
エラストマーシート18及び20は、同じフィルムのような同じ種類のエラストマー材料であってもよいし、又は異なる材料の複合材であってもよい。好適なエラストマー材料の特定の実施形態を以下で詳細に説明する。
エラストマーシート18及び20は、ガイドローラG及びHにより、ローラE及びFによって形成される結合機ローラ構成のニップDを通るように向けられる。シート18及び20は、必ずしもそうである必要ではないが、図に全体的に示されるように、材料16のそれぞれの横側部に配置されて位置合わせされるように、材料16と揃えることができる。
結合機ローラ構成は、滑らかなカレンダローラF及び滑らかなアンビルローラEを含んでいてもよいし、又は滑らかなアンビルローラに合わせられた、ピンエンボス加工ローラのようなパターン形成されたカレンダローラを含んでいてもよい。カレンダローラ及び滑らかなアンビルローラの一方又はその両方は加熱されてもよく、これら2つのローラ間の圧力は、材料16をエラストマーシート18及び20と接合するのに望ましい温度及び結合圧力を与える周知の手段によって調整することができる。或いは、エラストマーシート18、20は、当該技術分野において既知の接着剤、例えばエラストマー接着剤を用いることによってネック付けされた材料16に取り付けてもよい。
本発明は、材料16を機械方向に張力をかけることに限定されるものではない。さらに、材料16に張力をかけるための他の方法も考慮される。例えば、ネック付け可能な材料16を他の方向、例えば機械横方向に延ばすテンターフレーム又はその他の機械横方向の延伸機構成を用いて、エラストマーシート18及び20に結合させた後に、結果として得られるエラストマー複合ストリップ14が延伸方向に対してほぼ垂直な方向に弾性をもつようにすることができる。
ネック付けされた材料16及びエラストマーシート18及び20は、互いに完全に結合して、依然として良好な延伸特性を有する複合エラストマー性ネック結合ストリップ14を与えることができる。或いは、正弦結合パターンのような結合パターンを用いてもよい。
ネック付けされた材料16は、例えば熱結合又は超音波溶接のようないずれかの好適な手段によって、少なくとも2つの場所にてエラストマーシート18及び20に取り付けることができる。接合は、上に重なるエラストマーシート18及び20を、該シート18及び20の再固化された軟化部分と材料16との間に適度に強い恒久的な結合を形成するための最低軟化温度により、少なくとも材料の軟化温度まで加熱することによって、熱及び/又は圧力を、上に重なる部分及びネック付けされた材料16にかけることにより生成することができる。材料の所与の組み合わせにおいては、満足のいく結合を達成するために必要な処理条件は、当業者によって容易に決定することができる。
図1に関して上述された方法は、例示目的のためだけに示されることを理解すべきである。他の通常の方法及び機械類を、本発明による複合材料10を製造するために容易に採用できる。例えば、張力巻取り法を用いて、ネック付けされた材料16をメルトブロー繊維18及び20の圧力感応性エラストマー接着性ウェブと接合することができる。代替的な実施形態では、エラストマーウェブシートは、複合ストリップ14に対応する領域にて、直接、材料16にメルトブローされてもよい。付加的なエラストマー材料を、メルトブローシートの上に重ねてもよい。
図2Aを参照すると、材料10は、その横側部を複合ストリップ14が境界付けする一般に非伸長性の材料ストリップ12を含むことがわかる。ストリップ14は、横向きの横方向22に延伸可能である。本実施形態は、例えば、張力をかけられていない状態のエラストマー材料シート18及び20を、ネック付けされた材料16と接合させることによって形成できる(図1及び1A)。中央部分は、ネック付け張力が解除されたときに、ネック付けされていない寸法(幅)に戻ることができる。図2Bに示される代替的な実施形態では、ストリップ14は、横方向22及び機械方向24に延伸可能である。本実施形態は、例えば、張力をかけられた状態のエラストマーストリップ18及び20を、ネック付けされた材料16に取り付けることによって形成できる。この方法では、ネック付けされた材料16及びエラストマーストリップ18及び20における張力が解除されたときに、複合ストリップ14は、本質的に、機械方向24及び横方向22に延伸可能な、ネック付けされた延伸結合ラミネートになり、中央ストリップ12にはギャザーが寄せられて、機械方向24に引き伸ばし可能になる。一方で、弾性ストリップ14が依然として延伸されているときに中央ストリップ12が吸収構造体に取り付けられた場合には、該中央ストリップ12のギャザー寄せは生じず、該ストリップ12の所望の毛細管構造は保持される。
図2Cに示される代替的な実施形態では、下にある材料16は、材料を機械方向にネック付けさせることができるテンターフレーム又はその他の方法などによって横方向に張力をかけてもよい。次いでエラストマーシート18及び20は、材料16の縦方向端部に沿って横向きに取り付けることができ、それによって複合ストリップ14は、横方向に配向され、中央の横方向ストリップ12を境界付けすることになる。本実施形態では、複合ストリップ14は、図2Cに示されるように、機械方向24に伸長性がある。
図2Dの実施形態では、単一複合ストリップ14が、非伸長性領域12の横側部に隣接する。以下でより詳細に説明されるように、本実施形態の材料10は、種々の物品構成、例えば図7、図8及び図9の物品構成にて用いることができる。
さらに別の実施形態(図示せず)では、非伸長性領域12を複合ストリップ14で完全に境界付けする又は「枠に入れる」ことが所望される。この構成は、材料16のネック付けされた状態を領域12に「設定」又は保持して、これがより大きい嵩重量をもつようにする。これは、領域12が吸収体構造の上にある場合にはサージ層として機能できる点で望ましいことがわかり、こうしたサージ層は、主に、液体を受け入れ、一時的に保存し、及び/又は吸収構造体と互いに面する表面に沿って移動させ、それによって該吸収構造体の吸収能力を最大にするように設計される。「枠に入れる」構成の1つの実施形態では、複合ストリップ14は、機械方向及び横方向に延伸可能であってもよい。代替的な方法を用いて領域12のネック付けされた状態を維持してもよい。
種々の織成布及び不織布を非伸長性材料16として用いることができる。例えば、材料は、メルトブローウェブ、スパンボンドウェブ、合成の連続的な又は個別のポリマー繊維及び/又は天然繊維で構成されたボンデッドカーデッドウェブ、パターンボンデッド・スパンボンドウェブ、空気堆積ウェブ、又はボンデッドカーデッドウェブ、並びにこれらの組み合わせを含むことができる。種々の布は、天然繊維、合成繊維又はこれらの組み合わせで構成できる。特定の態様では、材料は、ポリマー繊維、ネットワーク、ラミネート、液体透過性フィルム、セルロース繊維、レーヨン、水膨潤性ゲル、並びにこれらの組み合わせで構成されてもよい。好適なポリマーとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、及びこれらのポリオレフィンで構成される二成分繊維を含むことができる。
非伸長性材料16は、実質的に疎水性材料で構成することができ、この疎水性材料は、任意的に界面活性剤で処理されてもよいし、又は別の方法で所望のレベルの湿潤性及び親水性を付与するように処理されてもよい。本発明の特定の実施形態においては、材料は、スパンボンドポリプロピレン不織布とすることができる。布は、デラウェア州ニューキャッスル所在の営業事務所を有する会社、ICI Americasから入手可能な約0.6%のAHCOVEL Base N62界面活性剤のような有効量の界面活性剤で表面処理することができる。界面活性剤は、噴霧、浸漬、印刷、刷毛コーティングなどのような通常の手段のいずれかによって適用できる。不織材料を形成する繊維は、一成分繊維、二成分繊維又は多成分繊維、及びこれらの組み合わせとすることができる。
エラストマー材料18及び20は、ネック付けされた非伸長性材料に取り付けて、結果として得られる布に所望の延伸程度を与えることができる材料のいずれか1つ又はこれらの組み合わせとすることができる。材料の最終用途に応じて、エラストマー材料18及び20は、通気性及び液体不透過性又は液体抵抗性とすることができる。一般には、樹脂又は樹脂ブレンドを形成するあらゆる好適なエラストマー繊維を、エラストマー材料ストリップとして用いるのに適したエラストマー繊維の不織ウェブのために使用できる。同様に、樹脂又は樹脂ブレンドを形成するあらゆる好適なエラストマーフィルムを、エラストマー材料ストリップとして用いるのに適したエラストマーフィルムのために使用できる。好適なエラストマー材料は、弾性なストランド、LYCRA(登録商標)弾性部、弾性フィルム、不織弾性ウェブ、メルトブロー又はスパンボンドエラストマー繊維性ウェブ、並びにこれらの組み合わせを含むことができる。エラストマー材料の例としては、ESTANE(登録商標)エラストマーポリウレタン(オハイオ州クリーヴランド所在のB.F.Goodrich and Companyから入手可能)、PEBAX(登録商標)エラストマー(ペンシルヴェニア州フィラデルフィア所在のAtoChemから入手可能)、HYTREL(登録商標)エラストマーポリエステル(デラウェア州ウィルミントン所在のE.I.DuPont de Nemoursから入手可能)、KRATON(登録商標)エラストマー(テキサス州ヒューストン所在のShell Chemical Companyから入手可能)、LYCRA(登録商標)エラストマーのストランド(デラウェア州ウィルミントン所在のE.I.DuPont de Nemoursから入手可能)など、並びにこれら組み合わせが挙げられる。
エラストマーポリマーと両立性があり、高い処理(例えば、押出成形)温度に耐えることができるどのような粘着付与樹脂も用いることができる。例えば、ポリオレフィン又は増量オイルのようなブレンド用材料が用いられる場合には、粘着付与樹脂はまた、こうしたブレンド用材料とも両立性がなければならない。一般には、水素化炭化水素樹脂は、その良好な安定性のために粘着性樹脂として好ましい。
エラストマー材料18及び20はまた、例えば2つ又はそれ以上の個々の密着したウェブ又はフィルムの多層材料であってもよい。さらに、シートは、1つ又はそれ以上の層が弾性及び非伸長性繊維又は微粒子の混合物を含有する多層材料であってもよい。この種類の材料の例は、本明細書において全体を引用によりここに組み入れる米国特許第4,209,563号に記載されており、この文献では、エラストマー繊維及び非エラストマー繊維を混ぜ合わせて、ランダムに分散された繊維の単一の密着ウェブを形成する。こうした複合ウェブの別の例は、米国特許第4,100,324号に開示され、本明細書において全体を引用によりここに組み入れる。
図3を参照すると、一般に、代表的に示される子供用トレーニングパンツ100のような物品が示されている。このパンツ100は、Kimberly−Clark CorpからのHUGGIES(登録商標)PULL−UPS(登録商標)使い捨てトレーニングパンツと構成及び材料が同様である。物品100は、長さ方向の縦方向24を有する本体又はシャーシ120、横の横方向22、前ウエスト領域114、後ウエスト領域112、並びに該前ウエスト領域と該後ウエスト領域を相互に接続する中間股領域116を有する本体又はシャーシ120を含む。ウエスト領域112及び114は、着用時に、着用者のウエスト又は胴の中央下部を全体的又は部分的に覆うか又は取り囲む物品100の部分を含む。特定の構成においては、前部114及び後部112のウエスト領域は、弾性部材133を含む弾性前ウエストバンド部分117及び後ウエストバンド部分11を含むことができる。図3の実施形態においては、弾性ウエストバンド部分111、117は、それぞれのウエスト領域にわたって部分的にのみ延びている。代替的な実施形態においては、ウエストバンド部分117、111は、物品のウエスト開口部の周りにてほぼ連続的であってもよい。中間股領域116は、ウエスト領域114と112との間にあり、これらを相互に接続し、着用時に、着用者の脚の間に位置し、着用者の胴の下方部を覆う物品100の部分を含む。したがって、中間股領域116は、トレーニングパンツ又はその他の使い捨て吸収性物品にて繰り返される流体サージが典型的に生じる領域である。
製品の快適性、性能、大きさ範囲などのような種々の理由から、シャーシ120の特定部分及び成分はエラストマー材料から形成することができ、したがって、特に横又は横向き22に延伸可能であることが一般に知られている。図示される物品100の実施形態においては、シャーシ120は、該シャーシ120の中央構造体から横方向に延びる延伸可能な前側部パネル部分150及び後側部パネル部分152を含む。この構成は、トレーニングパンツに共通のものであり、物品のウエスト領域112、114にわたり、横方向22において、所望の程度の延伸可能性を与える。図3に示されるような既知の通常の構成においては、パネル部分150、152は、例えば接着性継ぎ目ライン127に沿って、ウエスト領域112、114にてシャーシ120の横側部に取り付けられた、一般にエラストマー性の側部パネル156によって定められる。
代替的な実施形態においては、別個のパネル領域150、152は必要ではなく、シャーシ120の伸長部、例えば外側カバー部材130、身体側ライナ128、又はその両方の伸長部によって定めることができる。本発明の複合材料10は、図4A、図5及び図6を参照して以下でより詳細に説明されるように、こうした構成に特に非常に適している。例えば、シャーシは、エラストマーカバー部材130、エラストマー身体側ライナ128、及び他のエラストマー成分のどのような組み合わせを含んでいてもよく、それらを組み合わせることで、吸収性物品132の構造一体性及び吸収性を犠牲にすることなく延伸可能な一体シャーシを与えることができる。
本発明による物品100はまた、当該技術分野において一般に理解され、図3、図4及び図4Aに示されるように、身体側ライナ128の上方に配置される縦方向に延びる閉じ込めフラップ158を組み込むことができる。フラップ158は、一般にウエストバンド117、111部分にてシャーシ120に取り付けられる縦方向端部を有する。本発明の特定の実施形態においては、フラップ158は、望ましくは下にある吸収体構造132の外方でシャーシ120に取り付けられた、外方横側部を有する別個の材料パネル又はシートを含んでいてもよい。図3を参照すると、フラップ158は、例えば、継ぎ目ライン127に沿って取り付けられてもよい。代替的な実施形態においては、フラップ158は、以下でより詳細に述べられるように、身体側ライナ128の折り畳まれた構成によって定めることができる。フラップ158は、ガードが吸収構造体132の横側部に沿った閉じ込めポケットを本質的に定めるように、横方向に内方の「自由」側部162を有する。自由側部162は、当該技術分野において一般に知られるように、その縦方向側部に沿ってフラップ弾性部136を組み込むことができる。
おむつ110は、典型的には、吸収体構造132の上に重なる多孔性の液体透過性身体側ライナ128と、実質的に液体不透過性の外側カバー部材130と、該外側カバー部材130と該身体側ライナ128との間に配置され取り付けられた吸収体構造132を含む。或る実施形態においては、サージ層148を任意的に吸収構造体に隣接して配置し、例えば、接着剤を用いて取り付けることができる。
弾性部材134は、弾性伸縮された状態でシャーシ120に固定されるため、通常の歪んだ状態の下では、弾性部材134は、着用者の身体に対して効率的に伸縮する。弾性脚部材を使い捨ておむつ及びトレーニングパンツのような吸収性物品に用いることは、当該技術分野において広く知られ、理解されるところである。
弾性ウエストバンドの使用もまた、当該技術分野において広く知られ、使用されている。図3及び図4に示される実施形態では、ウエスト弾性部133は、前ウエストバンド117及び後ウエストバンド111にわたって部分的にのみ形成される。ウエスト弾性部133は、エラストマーフィルム、弾性発泡体、多数の弾性ストランド、エラストマー布のようなあらゆる好適なエラストマー材料で構成することができる。本発明による物品100と併せて使用することができるウエストバンド構造体の実施形態は、さらに、米国特許第5,601,547号、米国特許第5,500,063号、米国特許第5,545,158号、米国特許第6,358,350B1号、米国特許第6,336,921B1号、及び米国特許第5,711,832号に記載されており、本明細書において全体を引用によりここに組み入れる。
本発明による複合材料10を使用する特定の実施形態においては、複合エラストマーストリップ14は、横方向の十分な延伸特性をシャーシに与えて、別個に適用される弾性付与されたウエストバンド構造体を省くことができるようになる。
述べたように、外側カバー部材130は、実質的にエラストマー材料から形成することができる。或いは、外側カバー部材は、非エラストマーの引き伸ばし可能な材料から形成されてもよい。外側カバー部材130は、例えば単一層、多層、ラミネート、スパンボンド布、フィルム、メルトブロー布、弾性網織、微孔性ウェブ、エラストマー又はポリマー材料で構成されたボンデッドカーデッドウェブ又は発泡体とすることができる。エラストマー不織ラミネートウェブは、1つ又はそれ以上のギャザー寄せ可能な不織ウェブ、フィルム又は発泡体に接合された不織材料を含むことができる。延伸結合ラミネート(SBL)、ネック結合されたラミネート(NBL)、及びネック付けされた延伸結合ラミネート(NSBL)は、エラストマー複合材の例である。不織布は、識別可能な繰り返される方法にて互いに織り合わせられた個々の繊維構造を生成する織物組織プロセスを用いることなく形成された材料のあらゆるウェブである。好適な材料の例は、スパンボンド・メルトブロー布、スパンボンド・メルトブロー・スパンボンド布、スパンボンド布、又はこうした布とフィルム、発泡体又はその他の不織ウェブとのラミネートである。エラストマー材料としては、ブローフィルム、発泡体、又はポリエチレン、ポリプロピレン、又はポリオレフィンコポリマー、並びにこれらの組み合わせで構成されるメルトブロー布を挙げることができる。外側カバー130は、機械方法、印刷方法、加熱方法、又は化学処理によって結果として得られるエラストマー又は伸長特性を有する材料を含むことができる。例えば、こうした材料は、穿孔、しぼ寄せ、ネック延伸、熱活性化、エンボス加工、及びマイクロストレイニングされていてもよく、フィルム、ウェブ、及びラミネートの形態とすることができる。
本発明による吸収性物品100の代替的な実施形態は、図4Aの実施形態に関して多くの点で同様な図4Bに示される。しかし、本実施形態に関しては、エラストマーストリップ14は、吸収体構造132の周りを包み、一般には、該吸収体構造の「下の」或る位置にて互いに取り付けられるのに十分な幅を有する。したがって、ストリップ14は、本質的には吸収体構造132を中に入れ、外側カバー130を定める。サージ層148の上にある非伸長性領域12は、接着剤183で該サージ層のほぼ全体に接着されて、該領域12の毛細管構造が「setされ」、一般には、側部ストリップ14の延伸の影響を受けないようになる。ストリップ14は、接着剤182の中心線ストリップによって、吸収体構造132の下側に取り付けられる。この構成に関しては、ストリップ14は、身体側ライナ128のエラストマー部分及びエラストマー外側カバー130を定める。側部パネル156(弾性又は非伸長性)は、シャーシの横側部でストリップ14に取り付けることができる。
図5は、複合材料10を含む吸収性物品100の別の実施形態を示す。図5の実施形態は、図4Bの実施形態と多くの点で同様である。本実施形態は、例えば、図3に関して上述されたようなエラストマー側部パネル156を含むトレーニングパンツとすることができる。非伸長性ストリップ12は、図4A及び4Bに関して上述されたように、サージ層148(サージ層が与えられない場合は吸収体構造132)の上に重なるのに十分な幅を有し、接着剤183によって該サージ層148に取り付けられる。本実施形態に関しては、エラストマー側部ストリップは、2つの異なる材料14a及び14bによって形成することができる。例えば、材料14aは、通気性の液体不透過性フィルム、又は液体透過性エラストマー不織材料を含むことができる。付加的なストリップ14bは、例えば、横側部の折り畳み部分129にてストリップ14に取り付けられて、通気性の液体不透過性材料を含むことができる。
ストリップ14の異なるエラストマー特性/領域は、他の方法によっても同様に得ることができることを理解すべきである。例としては、並列に配置された(部分的な重なりあり又はなしの)2つの異なる材料、重なり合う2つの異なる材料、又は小さい領域を後処理して、その副領域において異なるエラストマー特性を生成するような、エラストマー層の部分の後処理の形式が挙げられる。
複合材料10のベース材料16は、本実施形態においては、身体側ライナの望ましい特性を与えるように選択され、エラストマー材料18及び20が、外側カバー部材130の望ましい特性を与えるように選択される。
図5に示されるように、閉じ込めフラップ158は、エラストマーストリップ14aの折り畳まれた部分によって定めることができる。例えば、ストリップは、図示されるようなZ字構成に折り畳まれ、フラップ弾性部材136を折り畳まれた層に含むことができる。好適な接着剤を用いて、弾性部材136を取り付け、折り畳まれた構成を「設定」することができる。或いは、図4Aの実施形態におけるように別個の閉じ込めフラップを含んでもよい。
側部パネル156に好適な弾性材料、並びに、弾性側部パネルをトレーニングパンツに組み込むための述べられた方法は、例えば、次の米国特許第4,940,464号、米国特許第5,224,405号、米国特許第5,104,116号、米国特許第5,046,272号、及びWO01/88245に記載されており、本明細書において全体を引用によりここに組み入れる。特定の実施形態においては、弾性材料は、延伸サーマルラミネート(STL)、ネック結合されたラミネート(NBL)、可逆的にネック付けされたラミネート、又は延伸結合ラミネート(SBL)材料を含む。こうした材料を製造する方法は、例えば、米国特許第4,663,220号、米国特許第5,226,992号、及びEP出願0 217 032に記載されており、これら全ては、本明細書において全体を引用によりここに組み入れられる。
図8の実施形態は、図2Dの材料10を用いること以外は、図5と多くの点で同様である。本実施形態においては、単一複合ストリップ14は十分な幅を有しており、閉じ込めフラップ158及び外側カバー130を定めるように折り畳まれる。ストリップ14は、好適ないずれかの手段によって吸収体構造132の上にある非伸長性材料の領域12の反対側の横側部に取り付けられる。
同様に、図9の実施形態は、図2dの材料10を用いること以外は、図6の実施形態と同様である。本実施形態においては、単一複合ストリップ14は十分な幅を有しており、エラストマー側部パネル156、閉じ込めフラップ158及び外側カバー130を定めるように折り畳まれる。ストリップは、好適な手段によって、吸収体構造132の上にある非伸長性材料の領域12の反対側の横側部に取り付けられる。
一般原則として、超吸収性材料は、吸収性ウェブ中に、ウェブの総重量に基づいて、約0から約90重量パーセントまでの量で存在する。このウェブは、1立方センチメートル当たり約0.10から約0.35グラムまでの範囲内の密度を有する。
所望の形状に形成されるか又は切断された後に、吸収性ウェブ材料は、吸収構造体132の一体性及び形状の維持を助ける好適なラップにより包まれる又は囲まれることになる。
吸収性ウェブ材料は、コフォーム材料であってもよい。この「コフォーム材料」という用語は、一般的には、熱可塑性繊維と第2の非熱可塑性材料との混合物又は安定化マトリクスからなる複合材料のことを意味する。一例として、コフォーム材料は、少なくとも1つのメルトブローダイヘッドがシュートの近くに配置され、他の材料が該シュートを通して形成中のウェブに添加される方法により製造することができる。これ以外の材料は、この限りではないが、綿、レーヨン、再生紙、パルプフラフ、及びさらに超吸収性粒子のような木質又は非木質パルプといった繊維性有機材料、無機吸収性材料、処理された高分子ステープル繊維等を含むことができる。様々な合成ポリマーのうちのいずれもコフォーム材料のメルトスパン成分として用いることができる。例えば、幾つかの実施形態においては、熱可塑性ポリマーを使用することができる。使用することができる好適な熱可塑性物質の幾つかの例は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレンなどのようなポリオレフィン、ポリアミド、及びポリエステルを含む。一実施形態においては、熱可塑性ポリマーは、ポリプロピレンである。このようなコフォーム材料の幾つかの例が、アンダーソン他に付与された米国特許第4,100,324号、エバーハート他に付与された米国特許第5,284,703号、及びジョージャー他に付与された米国特許第5,350,624号に開示されており、これらは、本明細書において全体を引用によりここに組み入れる。
吸収体構造32に使用される吸収性ウェブ材料は、さらに、物品の意図される用途に応じて、個々の吸収体構造が特定の個々の総吸収力を有するように選択される。例えば、乳児ケア製品においては、総吸収力は、0.9wt%食塩水が約200−900グラムの範囲内とすることができ、典型的には食塩水が約500gとすることができる。成人用ケア製品においては、総吸収力は、食塩水が約400−2000グラムの範囲内とすることができ、典型的には、食塩水が約1300gとすることができる。婦人用ケア製品においては、総吸収力は、食塩水が約7−50グラムの範囲内とすることができ、典型的には、食塩水が約30−40gの範囲内とすることができる。
述べたように、吸収体構造132はまた、物品の吸収体の中に迅速に導入されることになる液体のサージ又は噴出を遅らせて拡散させるのを助けるサージ管理層148を含むことができる。サージ管理層は、液体を吸収構造体の保存又は保持部分の中に放出する前に、この液体を迅速に受け入れて一時的に保持できるものであることが望ましい。サージ層は、身体側ライナ層128の下方に配置することができる。或いは、サージ層は、身体側ライナ128の身体に面する表面に配置してもよい。好適なサージ管理層の例は、米国特許第5,486,166号、及び米国特許第5,490,846号に記載されている。他の好適なサージ管理材料は、米国特許第5,820,973号に記載されている。これら特許の全体の開示は、本明細書において全体を引用によりここに組み入れる。
この本発明の説明を読むことにより、当業者には、本発明の範囲及び精神から離れることなく、種々の他の実施形態、修正、及びここに述べられる本発明の実施形態の均等物が想起されることを理解されたい。
Claims (17)
- 流体浸透性で非伸長性の中央領域と、横方向に延伸可能な横方向両側部領域とを有する、吸収性物品の身体側ライナ材料を製造するための方法であって、
流体浸透性で非伸長性材料の層を準備し、
機械方向の張力を前記非伸長性材料にかけて、該材料にネック付けして、
2本のエラストマー材料のストリップを、ネック付けされた非伸長性材料の両横側部に沿って重ねて取り付ける、
段階からなり、
前記非伸長性材料及び前記エラストマー材料のストリップは、2本の該エラストマー材料のストリップが、それぞれネック付けされた非伸長性材料の両横側部に位置合わせされ、該非伸長性材料において離間した形で取り付けられるような幅をそれぞれ有するものであり、前記エラストマー材料ストリップによって覆われていない前記非伸張材料の一部が前記中央領域を形成するようになっていることを特徴とする方法。 - 前記エラストマー材料のストリップを取り付けた後、前記張力を解除し、前記中央領域の前記非伸長性材料をそのネック付けされる前の幅まで弛緩させるようにすることを含む請求項1に記載の方法。
- 前記非伸長性材料が不織スパンボンド材料からなる請求項1に記載の方法。
- 前記エラストマー材料ストリップが引張状態で前記非伸張性材料に結合され、その結果得られる前記身体側ライナ材料の側部領域が機械横方向と機械方向に伸縮可能であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記非伸張性材料がクレープ加工された材料であり、その結果得られる身体側ライナ材料は、機械横方向と機械方向に伸縮可能となることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 吸収性物品の身体側ライナ材料のための複合材料であって、
流体浸透性で非伸長性材料のベース層、及び
前記非伸長性材料の両側部縁に沿って位置合わせされ、間隙をもって取り付けられた少なくとも第1及び第2のエラストマー材料のストリップ、を含み、
前記非伸長性材料の中央領域が、前記エラストマー材料と前記非伸長性材料の複合材領域により少なくとも2つの側部で境界付けされるようになっており、
前記エラストマー材料を取り付ける前に、前記非伸長性材料をネック付けした結果として、前記非伸長性材料の中央領域が非伸長性のまま残り、前記複合材領域が、少なくとも第1の方向に延伸可能になることを特徴とする材料。 - 前記第1及び第2のエラストマー材料が、下にある前記非伸長性材料の横側部の上に置かれて、該側部に沿って位置合わせされることを特徴とする請求項6に記載の材料。
- 前記非伸長性材料が不織材料からなることを特徴とする請求項6に記載の材料。
- 前記第1及び第2のエラストマー材料が弾性フィルムからなり、前記フィルムが、前記非伸長性材料に積層されて、前記複合材領域がネック結合されたラミネート領域になることを特徴とする請求項6に記載の材料。
- 前記第1及び第2のエラストマー材料が異なる材料であることを特徴とする請求項6に記載の材料。
- 前記非伸長性材料が多層材料からなることを特徴とする請求項6に記載の材料。
- 前記第1及び第2のエラストマー材料を前記非伸長性材料の横方向両側部に取り付ける前に、該非伸長性材料が機械方向に張力をかけられて、結果として得られる材料が、前記非伸長性材料の前記中央機械方向領域を境界付けする、横方向に延伸可能な前記複合エラストマー領域の横側部ストリップを有するようにする請求項6に記載の材料。
- 前記エラストマー材料が、張力をかけられていない状態の前記非伸長性材料に取り付けられた請求項12に記載の材料。
- 前記エラストマー材料が、張力をかけられた状態の前記非伸長性材料に取り付けられた請求項12に記載の材料。
- 前記非伸長性材料が横方向に張力をかけられ、前記第1及び第2のエラストマー材料が横方向に、該非伸長性材料の対向する縦方向両端部に取り付けられたことを特徴とする請求項6に記載の材料。
- 前記非伸長性材料が機械方向に張力をかけられ、前記第1及び第2のエラストマー材料が、対向する機械方向側部に取り付けられ、横方向に該伸長性材料の対向する縦方向両端部に取り付けられた請求項6に記載の材料。
- 前記吸収性物品が、使い捨ておむつ、使い捨てトレーニングパンツ、婦人用ケア物品、及び失禁用物品のうちの1つである請求項6に記載の材料からなる吸収性物品。
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