JP5179369B2 - 自動接着材料を含む不織布及び締結システム - Google Patents

Description

本発明は、不織布、締結システム及び方法に関し、詳細には、自動接着材料を含む不織布、締結システム及び方法に関する。

異なる品目を共に接合するのに用いられるか、同じ品目の異なる部分を共に接合するのに用いられる締結システムを含む製品は多い。例として、締結システムは、典型的には、おむつを小児に当てるときにおむつの異なる部分を互いに接着するのに用いられる。

締結システムのいくつかは、基層の一部（又は全て）を覆う粘着性材料を有する基層を含む接着テープとして形成される。粘着性材料は、締結システムの種類に応じて基層の片面又は両面を覆う。

接着テープを用いて品目を共に接合することの欠点の１つは、テープが望ましくない領域に容易に粘着し、これによって、取り扱いが厄介になることである。例として、おむつに用いられる締結システムのいくつかでは、粘着性材料は、小児の柔らかい皮膚に粘着する可能性があるので望ましくない。

接着テープを用いることに関する別の欠点は、多くの接着テープに用いられる粘着性材料が、汚染され易い（例えば、汚物、ベビーパウダー、ローション、ベビーオイル等）ことである。接着テープが品目を効果的に共に固定（又は再固定）する能力は、粘着性材料が汚染されるにつれて減少する。

接着テープのいくつかでは、粘着性材料を覆う一時的なカバーを配置することにより、粘着性材料の望まない粘着及び／又は汚染を最小限にすることを試みている。粘着性材料に対するカバーを組み入れることの不利な点の１つは、接着テープを締結させるために消費者が多少の仕事を行う必要があることである。また、消費者は、接着テープの残りからカバーを除去すると、それを廃棄する必要がある。

別の種類の締結システムは、フック及びループ型の要素を組み入れる。この種類のシステムは、典型的には、フック要素を１つの品目（又は区域）に備え、それが別の品目（又は区域）上のループ要素に固定することができるようにする必要がある。

フック及びループ型要素を用いることの欠点の１つは、フック及びループ型要素が、互いの品目以外の品目に係合するとき擦傷性を示すことである。例として、フック及びループ型要素をおむつに用いる場合には、フック及びループ型要素が、小児の柔らかい皮膚を擦傷する可能性があるので望ましくない。また、フック及びループ型要素は、比較的硬いことが多いため、多くの種類の製品に組み入れることが困難である。

締結システムの種類のいくつかには、自動接着テープ又はフィルムが含まれる。自動接着テープ又はフィルムは、典型的には、自己接着特性を有するため、実質的に多くの他の材料に非接着性である。自動接着テープ又はフィルムのいくつかは、使用温度（例えば室温）で繰り返し共に接着させ、分離することができる。

自動接着テープ又はフィルムの利点の１つは、これらが、種々の用途に有用であることである。例として、自動接着テープは、おむつ取替え環境に通常存在する材料（例えば、ベビーローション、オイル及びパウダー）により容易には汚染されないため．多くのおむつ関連用途に特に適切とすることができる。また、自動接着テープは、望まない領域又は区域に容易に粘着しないため、典型的には取り扱いが容易である。

自動接着テープ又はフィルムには、いくつかの欠点がある。欠点の１つは、テープ又はフィルムに形成する必要があることである。自動接着テープ又はフィルムを製造するのに関連する製造工程は、比較的厄介である。また、細長い自動接着テープ又はフィルムを消費者製品に組み入れるのが困難とされる場合もある。

自動接着テープ又はフィルムの別の欠点は、これらが、比較的滑らかであるため、自動接着テープ又はフィルムに何らかの種類の機械的取り付けを行うことにより、テープ又はフィルムの自動接着能力を補うことが困難になることである。自動接着テープ又はフィルムは、典型的には、自動接着繊維又はフィラメントを含まないため、自動接着テープ又はフィルムをあらゆる種類のフック及びループ締結システムと適切に組み合わせることが困難である。

米国特許第６，２６１，２７８号公報 米国特許第４，６９２，６１８号公報 米国特許第４，３４０，５６３号公報 米国特許第３，３３８，９９２号公報 米国特許第３，３４１，３９４号公報 米国特許第３，５０２，５３８号公報 米国特許第３，５０２，７６３号公報 米国特許第３，９０９，００９号公報 米国特許第３，５４２，６１５号公報 カナダ特許第８０３，７１４号公報 米国特許第４，０６８，０３６号公報 米国特許第３，４２３，２６６号公報 米国特許第３，５９５，７３１号公報 米国特許第４，０４１，２０３号公報 米国特許第３，７１５，２５１号公報 米国特許第３，７０４，１９８号公報 米国特許第３，６７６，２４２号公報 米国特許第３，５９５，２４５号公報 英国仕様書（Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）第１，２１７，８９２号公報 米国特許出願番号第１０／９５６６１３号公報 欧州特許第０２３５９４９Ａ１号公報 米国特許第６，６１３，１１３号公報 米国特許第３，９２２，４５５号公報 米国特許第６，５６２，１６７号公報 ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ ＆ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ第４８巻第８号１３４２〜１３４６ページの「超微細熱可塑性繊維」 １９５４年４月１５日のＮａｖａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｒｅｐｏｒｔ １１１４３７

本発明は、押し出されたストランドの少なくともいくつかが、自動接着材料を含む、押し出されたストランドの第１のウェブを含む不織布に関する。不織布は、同様の自動接着材料を含む別の品目に結合するようにされる。

不織布は、１つの品目を別の品目に接合させるか、品目の１つの部分を同じ品目の別の部分に接合させるのに用いることができる。例として、不織布の別の区域を用いておむつの１つの部分をおむつの別の部分に固定することができる。

本明細書で用いる場合、「自己接着」又は「自動接着」という用語は、ポリマー材料の自己接着特性をいう。自動接着剤は、多くの他の材料に関して実質的に非接着性である。自動接着剤のいくつかは、使用温度（例えば室温）で繰り返し接着させ、かつ分離することができる。

本明細書で用いる場合、自動接着強度のピーク荷重は、それ自身に取り付けられた不織布を分離するのに必要な力を表す。実施形態のいくつかでは、不織布は、約１００グラム／不織布幅インチより大きい自動接着強度値のピーク荷重を示す。

別の形では、本発明は、不織布を形成する方法に関する。この方法は、複数のストランドを押し出す段階を含み、ここでは、ストランドの少なくともいくつかが、自動接着材料で形成される。この方法は、移動支持部に向かって複数のストランドの経路を定め、その後複数のストランドを移動支持部に堆積する段階を更に含む。この方法は、複数のストランドを安定化してウェブを形成する段階を更に含む。

方法の実施形態のいくつかでは、移動支持部に向かって複数のストランドの経路を定める段階は、スピンパックを通して複数のストランドの経路を定める段階を含むことができる。また、複数のストランドを押し出す段階は、自動接着材料が第１の成分であり、少なくとも１つの別の材料が第２の成分であるように第１の成分及び第２の成分を共押し出しする段階を含むことができる。

別の形では、本発明は、締結システムに関する。締結システムは、少なくともいくつかのストランドが自動接着材料を含む複数の押し出されたストランドで形成されたウェブを有する不織布を含む。締結システムは、複数の自由起立型ストラットを備える表面を有する発泡体層を更に含む。自由起立型ストラットの少なくともいくつかは、不織布の自動接着材料と同様の自動接着材料を含み、該自由起立型ストラットがウェブ上の複数のストランドの少なくとも一部と係合するようにされている。

締結システム実施形態のいくつかでは、自動接着材料を含む複数のストランドの少なくともいくつかは、自動接着性の自由起立型ストラットと係合する自動接着ループを形成することができる。また、自動接着自由起立型ストラットのいくつかの少なくとも一部は自動接着フックを形成し、発泡体層上の自動接着フックがウェブ上の自動接着ループと係合するようにすることができる。

図１は、第１のウェブ１２を含む不織布１０を示す。第１のウェブ１２は、自動接着材料を含む、押し出されたストランド１４で形成される。

本明細書で用いる場合、不織布とは、典型的には、繰り返し形態で個々のストランドを互いに織り合わせた構造を生成する織工程を用いることなく形成された材料のウェブをいう。不織布は、種々の工程（例えば、メルトブロー、スパンボンド、フィルム穿孔及び短繊維カーディング）で形成することができる。

図１には、第１のウェブ１２の一部のみを示すが、第１のウェブ１２は、どのような大きさ又は形状とすることもできることに留意されたい。また、第１のウェブ１２は、不織布１０を用いる用途に応じて種々の異なる厚さとすることができる。押し出されたストランド１４は、現在公知又は将来発見されるあらゆる押し出し工程（例えばメルトブロー）で形成することができる。

本明細書で用いる場合、「自動接着」という用語は、材料の自己接着特性をいう。自動接着は、実質的に多くの他の材料に関して非接着性である。自動接着剤のいくつかは、使用温度（例えば室温）で繰り返し接着させ、かつ、分離することができる。

実施形態のいくつかでは、自動接着材料は、熱可塑性エラストマーを含むポリマー材料とすることができる。例として、熱可塑性エラストマーは、モノマー単位の特有の組み合わせの連続配列を含む分子を有することができる。熱可塑性エラストマーは、比較的安定な自動接着特性を有し、他の材料に対して実質的に非接着性である必要がある。

また、自動接着材料は、エラストマー可動性（即ち流動性）を制限する物理的架橋を有する熱可塑性エラストマーを含むことができる。エラストマーの可動性を制限すると、熱可塑性エラストマーの自動接着特性を促進することができる。

自動接着材料に用いることができる熱可塑性エラストマーの例のいくつかには、単環式及び多環式芳香族炭化水素、更に詳細には、単環式及び多環式アレーンの非ゴム状セグメントを含むラジアル、トリブロック及びジブロック構造の多ブロックコポリマーが含まれる。例として、単環式及び多環式アレーンは、単環式及び二環式構造の置換及び非置換ポリ（ビニル）アレーンを含むことができる。

実施形態のいくつかでは、熱可塑性エラストマーは、室温で確実に相分離するのに十分なセグメント分子量の置換又は非置換単環式アレーンの非ゴム状セグメントを含むことができる。例として、単環式アレーンは、スチレン及びアルキル置換スチレン（例えば、αメチルスチレン及び４−メチルスチレン）のようなモノマー単位を有するポリスチレン及び置換ポリスチレンを含むことができる。他の例は、モノマー単位（例えば、２−ビニルナフタレン及び６−エチル−２−ビニルナフタレン）を有する置換又は非置換多環式アレーンを含む。

熱可塑性エラストマーは、モノマーのホモポリマー、又は脂肪族共役ジエン化合物（例えば、１，３−ブタジエン及びイソプレン）から選択された２つ又はそれ以上のモノマーを含むコポリマーで構成することができるポリマーブロックであるゴム状セグメントを含むこともできることに留意されたい。ゴム状材料の例のいくつかには、ポリイソプレン、ポリブタジエン及びスチレンブタジエンゴムが含まれる。他のゴム状材料の例には、対応する不飽和ポリアルキレン成分（例えば、水素化ポリブタジエン及びポリイソプレン）から誘導することができるエチレン／ブチレン又はエチレン／プロピレンコポリマーの何れかの飽和オレフィンゴムが含まれる。

また、熱可塑性エラストマーは、水素化不飽和前駆体（例えば、１，４及び１，２異性体の混合物を含む中心又は中央セグメントを有するスチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）ブロックコポリマー）により飽和することができるゴム状セグメントを含むスチレン系ブロックコポリマーシステムの一部とすることができる。例として、１，４及び１，２異性体の混合物を有する中心又は中央セグメントを含む−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）ブロックコポリマーは、水素化して（ｉ）スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン（ＳＥＢＳ）ブロックコポリマー、又は（ｉｉ）スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン（ＳＥＰＳ）ブロックコポリマーを得ることができる。

実施形態のいくつかでは、自動接着材料は、ポリエチレン及びブロックコポリマーの混合物を含むことができる。例として、自動接着材料は、ポリ（スチレン）−コ−ポリ（エチレン−ブチレン）−コ−ポリ（スチレン）コポリマー、ポリ（スチレン）−コ−ポリ（エチレン−ブチレン）コポリマー、及びポリエチレンポリマーから成る群から選択される１つ又はそれ以上のブロックコポリマーの混合物を含むことができる。実施形態のいくつかでは、１つ又はそれ以上のブロックコポリマーは、自動接着材料の約３０重量パーセント〜約９５重量パーセントの間とすることができ、ポリエチレンポリマーは、自動接着材料の約５重量パーセント〜約７０重量パーセントの間とすることができる（全ての重量パーセントは、自動接着剤層に存在するブロックコポリマー及びポリエチレンポリマーの総重量に基づく）。

本明細書で用いる場合、自動接着強度のピーク荷重は、不織布１０がそれ自身に取り付けられたときにそれを分離するのに必要な力を表す。不織布１０が接着成分として用いられる場合には、自動接着強度のピーク荷重は、特定の用途に必要な接着強度を満たす必要がある。不織布１０が締結システムに用いられる場合には、不織布１０に対する自動接着強度のピーク荷重は、締結システムが使用中に開くことを防ぐのに十分高い必要がある。自動接着強度のピーク荷重が低すぎる不織布１０は、いくつかの締結システム用途には適切でない可能性がある。

不織布１０は、不織布１０があらゆる他の種類の材料に結合するときに生成される強度より大きい強度（例えば、少なくとも２倍の大きさの結合強度）の同様の自動接着材料を含む他の品目に容易に結合する。例として、不織布１０は、約１００グラム／不織布１０のインチ幅（約１１８グラム／層のセンチメートル幅）より大きく、約２０００グラム／不織布１０のインチ幅（約７８７グラム／層のセンチメートル幅）までの自動接着強度のピーク荷重値を示すものとすることができる。ウェブに対する自動接着強度のピーク荷重値を求める方法は、米国特許第６，２６１，２７８号に述べられており、これは、引用により本明細書に組み入れられる。

複数のストランド１４を形成するのに用いられる自動接着材料の種類は、（ｉ）処理パラメータ、（ｉｉ）物理特性、（ｉｉｉ）包装問題、及び（ｉｖ）費用（他にも因子はあるが）に基づいて選択されることになる。第１のウェブ１２は、特定の製品及び／又は工程に必要な特性を有する必要がある。自動接着材料の物理特性を制御し、溶融温度、せん断強度、結晶化度、弾性、硬度、引張強さ、粘着性及び熱安定性（他にも特性はあるが）のような不織布１０の特性を定めるようにすることができる。

実施形態のいくつかでは、不織布１０は、熱可塑性材料を溶融紡糸することにより作ることができる。この種類の不織布１０は、スパンボンド材料とよぶことがある。

スパンボンドポリマー材料を作るための方法の例は、Ｄｏｒｓｃｈｎｅｒらに付与された米国特許第４，６９２，６１８号、及びＡｐｐｅｌらに付与された米国特許第４，３４０，５６３号に記載されており、この両方は、紡糸口金を通して熱可塑性材料を押し出し、押し出された材料を高速空気流で延伸してフィラメントにして集積表面にランダムなウェブを形成することにより熱可塑性材料からスパンボンド不織ウェブを作る方法を開示している。Ｄｏｒｓｃｈｎｅｒらに付与された米国特許第３，６９２，６１８号は、ポリマーフィラメントの束が極めて高速の空気により複数の抽出ガンで延伸される工程を開示しており、Ａｐｐｅｌらに付与された米国特許第４，３４０，５６３号は、熱可塑性フィラメントが高速空気流により単一の幅の広いノズルを通して延伸される工程を開示している。溶融紡糸工程の他のいくつかの例は、Ｋｉｎｎｅｙに付与された米国特許第３，３３８，９９２号、Ｋｉｎｎｅｙに付与された米国特許第３，３４１，３９４号、Ｌｅｖｙに付与された米国特許第３，５０２，５３８号、Ｈａｒｔｍａｎｎに付与された米国特許第３，５０２，７６３号、Ｈａｒｔｍａｎｎに付与された米国特許第３，９０９，００９号、Ｄｏｂｏらに付与された米国特許第３，５４２，６１５号、及びＨａｒｍｏｎに付与されたカナダ特許第８０３，７１４号に記載されている。

実施形態のいくつかでは、２成分材料の少なくとも１つの材料が自動接着材料である多成分又は２成分材料でストランド１４を形成することにより、不織布１０に望ましい物理特性を組み入れることができる。自動接着材料は、上に記載した自動接着材料の何れかと同様のものとすることができる。

本明細書で用いる場合、ストランドとは、ポリマーを形成オリフィス（例えばダイ）に通過させることにより形成した細長い押し出し物をいう。ストランドは、一定の長さを有する不連続ストランドである繊維、又は材料の連続ストランドであるフィラメントを含むことができる。

多成分又は２成分材料から不織布を作るための方法の例のいくつかが開示されている。Ｓｔａｎｉｓｔｒｅｅｔに付与された米国特許第４，０６８，０３６号、Ｄａｖｉｅｓらに付与された米国特許第３，４２３，２６６号、及びＤａｖｉｅｓらに付与された米国特許第３，５９５，７３１号は、２成分フィラメントを溶融紡糸して不織布を形成するための方法を開示している。不織布１０は、溶融紡糸ストランドを短繊維に切断し、その後、ボンデッドカーデッドウェブを形成することによるか、連続２成分フィラメントを形成表面に置き、その後、結合してウェブとすることにより形成することができる。

図２Ａ〜図２Ｃは、ウェブ１２を形成するのに用いることができる２成分ストランド１４の形の例のいくつかを示す。ストランド１４は、２成分ストランド１４の断面を横切る実質的に別個のゾーンに配列され、２成分ストランド１４の長さに沿って延びる第１の成分１５及び第２の成分１６を含む。２成分ストランドの第１の成分１５は、自動接着材料を含み、２成分ストランド１４の周囲表面１７の少なくとも一部を構成する。第１の成分１５は、第２の成分１６とは異なる特性を示すため、ストランド１４は、第１及び第２の成分１５、１６の特性を示すことができる。

第１及び第２の成分１５、１６は、図２Ａに示すような並列型配列に配列することができる。図２Ｂは、第２の成分１６がストランド１４のコアであり、第１の成分１５がストランド１４のシースである偏心したシース／コア配列を示す。得られるフィラメント又は繊維は、図２Ｂに示すシース／コア配列では、高レベルの天然螺旋けん縮を示すものとなることに留意されたい。また、第１及び第２の成分１５、１６は、図２Ｃに示すような同心シース／コア配列に形成することもできる。

ストランド１４は、２成分フィラメント又は繊維として開示されるが、不織布１０は、１つ、２つ又はそれ以上の成分を有するストランド１４を含むことができることは当然理解される。また、不織布１０は、多成分ストランドと組み合わせた単一の成分ストランドで形成することができる。第１及び第２の成分１５、１６として選択する材料の種類は、処理パラメータ及び材料の物理特性（他にも因子はあるが）に基づくことになる。

自動接着材料は、添加剤を含むことができることに留意されたい。また、ストランド１４が２成分（又は多成分）ストランド１４で形成される場合には、ストランド１４を形成する成分の一部（又は全て）が添加剤を含むことができる。例として、ストランド１４は、顔料、抗酸化剤、安定剤、界面活性剤、ワックス、流動促進剤、可塑剤、核剤及び微粒子（他にも添加剤はあるが）を含むことができる。実施形態のいくつかでは、添加剤を含んで、ストランド１４及び／又はウェブ１２の処理を促進することができる。

図３に示すように、不織布１０は、多数のウェブ１２、２２、３２で形成することができる。押し出されたストランド１４の第１のウェブ１２は、上に記載した第１のウェブ１２と同様とすることができる。第１のウェブ１２は、第１及び第２のウェブ１２、２２が層状に表面と表面を合わせた関係で位置決めされるように押し出されたストランド１４の第２のウェブ２２に結合することができる。また、第２のウェブ２２は、第２及び第３のウェブ２２、３２が層状に表面と表面を合わせた関係で位置決めされるように第３のウェブ３２に結合することができる。

実施形態のいくつかでは、第２及び／又は第３のウェブ２２、３２は、スパンボンド材料とすることができ、他の実施形態では、第２及び／又は第３のウェブ２２、３２は、メルトブロー技術により作ることができる。メルトブロー技術の例のいくつかは、米国特許第４，０４１，２０３号に記載されており、その開示事項は、引用により本明細書に組み入れられる。米国特許第４，０４１，２０３号は、メルトブロー技術に関する以下の出版物を参照しており、これは、参照により本明細書にも組み入れられている。これは、ワシントン市のＮａｖａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓで成された研究を記載するＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ ＆ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＣＨＥＭＩＳＴＲＹ第４８巻第８号１３４２〜１３４６ページの「超微細熱可塑性繊維」と題される論文、１９５４年４月１５日のＮａｖａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｒｅｐｏｒｔ １１１４３７、米国特許第３，７１５，２５１号、第３，７０４，１９８号、第３，６７６，２４２号及び第３，５９５，２４５号、及び英国仕様書（Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）第１，２１７，８９２号である。

第２及び第３のウェブ２２、３２の各々は、第１のウェブ１２と実質的に同じ組成を有するものとすることもでき、第１のウェブ１２と異なる組成を有するものとすることもできる。また、第２及び第３のウェブ２２、３２は、単成分、２成分又は多成分ストランド１４で形成することができる。

実施形態のいくつかでは、第１、第２及び／又は第３のウェブ１２、２２、３２は、別個に形成され、その後、（例えば熱点結合により）互いに結合させることができる。これら第１、第２及び場合によっては第３のウェブが互いに結合され、第１、第２及び第３のウェブ１２、２２、３２を形成するストランド１４に共通のエラストマーポリマーが存在する場合には、第１、第２及び第３のウェブ１２、２２、３２間の結合が耐久性に優れる可能性があることに留意されたい。

別の実施形態では、第１、第２及び第３のウェブ１２、２２、３２は、第１、第２及び第３のウェブ１２、２２、３２の各々が、一方の上部に他方が置かれるように形成される連続工程で形成することができる。両方の工程は、米国特許第４，０４１，２０３号に記載されており、これは、既に参照により本明細書に組み入れられている。

第１、第２及び第３のウェブ１２、２２、３２を作る、押し出されたストランド１４として選択される材料の種類は、処理パラメータ及び不織布１０の望ましい物理特性（他にも因子はあるが）に基づくことになる。第１、第２及び第３のウェブ１２、２２、３２は、現在公知であるか将来発見されるあらゆる方法で互いに取り付けることができる。第１、第２及び第３のウェブ１２、２２、３２は、同じ大きさのウェブとして部分的に示されているが、第１、第２及び第３のウェブ１２、２２、３２は、異なる大きさ及び／又は形状とすることができることに留意されたい。また、第１、第２及び第３のウェブ１２、２２、３２は、同じ（又は異なる）厚さとすることもできる。

不織布１０を形成する方法をこれから図４を参照して説明する。この方法は、ストランド１４の少なくともいくつかが自動接着材料で形成される複数のストランド１４を押し出す段階を含む。方法は、移動支持部６６に向かって複数のストランド１４の経路を定め、複数のストランド１４を移動支持部６６上に堆積させる段階を更に含む。方法は、複数のストランド１４を安定化させてウェブ１２を形成する段階を更に含む。

図４は、複数の２成分連続ストランド１４（例えばフィラメント又は繊維）を含むウェブ１２を生成するように配列された処理ライン４０の例の１つを示す。この処理ライン４０は、各ストランド１４に１、２又は多成分を含む不織布１０を形成するようにすることができることは当然理解される。また、処理ライン４０は、多成分ストランド１４と組み合わせて単成分ストランド１４を含む不織布１０を形成するようにすることもできる。

図４に示す実施形態の例では、第１及び第２の成分１５、１６は、２つの異なる押出し機４１、４２により別個に共押し出しすることができる。第１及び第２の押出し機４１、４２は、現在公知であるか、将来発見されるあらゆる押出し機とすることができることに留意されたい。

実施形態のいくつかでは、第１及び第２の成分１５、１６は、その溶融温度より高く加熱され、（例えば回転オーガーにより）通路に沿って進められた固体樹脂ペレット（又は粒子）の形とされる。第１の成分１５は、１つの導管４６を通して経路を定められ、第２の成分１６は、同時に別の導管４８を通して経路を定められる。

両方の流動流は、最初にストランド１４を形成するスピンパック５０に誘導される。例として、スピンパック５０は、押し出された材料がそれを通って流れる複数の穴又は開口部を有するプレートを含むことができる。スピンパック５０の開口部の数／平方インチは、約５〜約５００開口部／平方インチの範囲とすることができる。スピンパックの各開口部の大きさは、直径約０．１ミリメートル（ｍｍ）〜約２．０ｍｍまで変えることができる。スピンパック５０の開口部は、円形の断面とすることもでき、不織布１０に望まれる特性に応じて、二葉性、三葉性、正方形、三角形、長方形又は卵形の断面を有することもできることに留意されたい。

図４に示す実施形態の例では、第１及び第２の成分１５、１６は、スピンパック５０に誘導され、その後、第２の成分１６がコアを形成し、第１の成分１５がコアを囲むシースを形成するようにスピンパック５０を通る経路を定めることができる。図２Ａ〜図２Ｃに関して上に論じるように、２成分ストランド１４は、並列構成を有することもでき、コア／シースデザイン（他にも可能性のある構成はあるが）とすることもできる。

スピンパック５０内のプレートに形成された各開口部に対して、１つの２成分ストランド１４が形成されることになる。複数のストランド１４の各々は、第１の速度でスピンパック５０を同時に出る。各２成分ストランド１４の初期直径は、スピンパック５０のプレートにある開口部の大きさにより決まることになる。

実施形態のいくつかでは、複数のストランド１４は、急冷チャンバ５８を下向きに通るように経路を定め、複数の冷却ストランド１４を形成する。ストランド１４を下向きに誘導すると、ストランド１４を移動させるのに重力を役立たせることができることに留意されたい。また、下向きに移動すると、ストランド１４を互いに分離して保持するのにも役立つことができる。

ストランド１４は、急冷チャンバ５８に移動するときに、１つ又はそれ以上の空気流と接触する。流入空気の速度は、ストランド１４が効率的に冷却されるように維持又は調節することができる。

次に、複数のストランドは、再び重力を利用するように急冷チャンバ５０の下に配置することができる延伸ユニット６０まで経路を定められる。本明細書で用いる場合、延伸は、冷却ストランド１４を加圧空気にさらして、スピンパック５０を下向きに出る溶融ストランド１４を延伸する（即ち引っ張る）段階を含む。

延伸ユニット６０内で加圧空気により生成される下向き力は、溶融ストランド１４を延ばして細長くする。ストランド１４の直径が減少する量は、（ｉ）延伸される溶融ストランド１４の数、（ｉｉ）ストランド１４が延伸される距離、（ｉｉｉ）ストランド１４を延伸するのに用いられる空気の圧力及び温度、及び（ｉｖ）紡糸ライン圧力（ｓｐｉｎ ｌｉｎｅ ｔｅｎｓｉｏｎ）（他にも因子があるが）を含むいくつかの因子に応じて定まる。

冷却ストランド１４は、延伸ユニット６０内では、連続溶融ストランド１４がスピンパック５０を出る速度より速い速度で引っ張られる。速度が変化することにより、溶融ストランドが延ばされて断面積が減少する。冷却ストランド１４は、延伸ユニット６０を出るときには完全に固体とすることができる。

固体ストランド１４は、延伸ユニット６０を出た後に移動支持部６６に堆積される。例として、移動支持部６６は、駆動ロール６８により駆動され、ガイドロール７０の周りに回転する連続形成ワイヤ又はベルトとすることができる。

移動支持部６６は、開口部を有さないか複数の開口部を有する微細、中間又は粗メッシュとして構成することができる。例として、移動支持部６６は、標準窓網戸に類似する構成を有することもでき、製紙業で紙を生成するのに一般に用いられるワイヤに類似するように密に織ることもできる。移動支持部６６の下に真空チャンバ７２を位置決めし、ストランド１４が移動支持部６６に容易に蓄積するようにすることができる。

実施形態のいくつかでは、ストランド１４は、ランダムに配向されて移動支持部６６上に蓄積される。この時点でのストランド１４の蓄積には、ストランド１４を安定化させてウェブにすることになる溶融した点又は結合を含まない。ストランド１４の厚さ及び坪量は、部分的には、（ｉ）移動支持部６６の速度、（ｉｉ）移動支持部６６上に堆積されるストランド１４の数及び直径、及び（ｉｉｉ）ストランド１４が移動支持部６６上に堆積される速度、により確立される。

処理ライン４０の種類に応じて、移動支持部６６は、１つ又はそれ以上の熱空気流を複数のストランド１４上に誘導する熱空気ナイフ７６の下に複数のストランド１４の経路を定めることができる。熱空気は、ストランド１４が他のストランド１４に接触、交差又は重なる点で、ストランド１４のいくつかを溶融するのに十分な温度とする必要がある。

図５に示すように、ストランド１４は、溶解した点７８で隣接するストランド１４に接着し、安定化されたウェブ１２を形成する。ウェブ１２を形成する溶解した点７８の数は、（ｉ）移動支持部６６の速度、（ｉｉ）熱空気の温度、（ｉｉｉ）ストランド１４に含まれる材料の種類、及び（ｉｖ）ストランド１４が絡合する程度（他にも因子はあるが）を含む多数の因子により決定される。

実施形態のいくつかでは、ウェブ１２は、高温に加熱した結合ロール（図示せず）及びアンビルロール（図示せず）により形成される隙間を通って経路を定めることができる。例として、結合ロールは、結合ロールの外周から外向きに延びる１つ又はそれ以上の隆起を含むことができる。隆起は、ウェブ１２がボンドロール及びアンビルロールを通過するときにウェブ１２に複数の結合を生成する大きさ及び形状とすることができる。ウェブ１２に結合が形成されると、ウェブ１２は結合ウェブ１２になる。

結合ウェブ１２の結合の正確な数及び位置は、ボンドロールの外周にある隆起の位置及び構成により決定される。例として、結合ウェブ１２に少なくとも１つの結合／平方インチを形成することができるが、パーセント結合面積がさまざまな実施形態が意図される。例として、パーセント結合面積は、ウェブ１２の総面積の約１０％〜約３０％とすることができる。

図６及び図７は、締結システム９０を示す。締結システム９０は、ストランド１４の少なくともいくつかが自動接着材料を含む複数の押し出されたストランド１４で形成されるウェブ１２を有する不織布１０を含む。締結システム９０は、複数の自由起立型ストラット９３が形成された表面９２を有する（図７参照）発泡体層９１を含む。自由起立型ストラット９３は、自由起立型ストラット９３の少なくともいくつかが不織布１０の自動接着材料に類似する自動接着材料を含む複数のストランド１４の少なくとも一部と係合するようにされる。

不織布１０は、上に記載した不織布１０の何れかと同様とすることができることに留意されたい。また、発泡体層９１は、２００４年９月３０日に出願された米国特許出願番号第１０／９５６６１３号及び欧州特許第０２３５９４９Ａ１号に記載されている発泡体層の何れかと同様とすることができる。例として、発泡体層９１は、開放気泡発泡体とすることができる。

それぞれの不織布１０及び発泡体層９１に用いられる自動接着材料は、上に記載される自動接着材料の何れかと同様とすることができる。不織布１０に選択される自動接着材料の種類及び締結システム９０を作る発泡体層９１は、処理パラメータ及び締結システム９０の望ましい物理特性（他にも因子はあるが）に基づくことになる。

実施形態のいくつかでは、自動接着材料を含む複数のストランド１４の少なくともいくつかは、発泡体層９１の自動接着自由起立型ストラット９３と係合する自動接着剤ループを形成することができる。また、自動接着剤自由起立型ストラット９３のいくつかの少なくとも一部は、ウェブ１２上の自動接着ループと係合するようにされるように自動接着フックを形成することができる。

ストランド１４がループを形成し、自由起立型ストラット９３がフックを形成する範囲は、部分的には、それぞれの不織布１０及び発泡体層９１がどのように製造されるかによって決まることになることに留意されたい。例として、自由起立型ストラット９３の直径は、約５００マイクロメートル（ミクロン）又はそれ未満とすることができる。

実施形態のいくつかでは、発泡体層９１は、発泡体層９１に支持部９４を取り付けることにより補強することができる。支持部９４は、どのような手段（例えば、支持部９４を発泡体層９１に接着剤積層化するか、発泡体層９１を支持部９４上に形成すること）によってでも発泡体層９１に取り付けることができる。例として、支持部９４は、硬化されたとき発泡体層９１を形成する液体に浸漬することができる。このような工程は、２００３年９月２日にＭｉｎｉｃｋらに付与された米国特許第６，６１３，１１３号に記載されている。

発泡体層９１に支持部９４を付加すると、発泡体層９１の強度及び／又は可撓性が向上することになる。発泡体層９１の強度及び可撓性を向上させると、締結システム９０を用いることができる用途の数が増大するであろう。

実施形態のいくつかでは、発泡体層９１の自由起立型ストラット９３は、表面粗度が増大するように処理して、これにより、自由起立型ストラット９３が不織布１０に容易に取り付けられるようにすることができる。例として、自由起立型ストラット９３は、それに粒子（例えば、微小球、鉱物充填剤、その他）を取り付けることにより粗にすることができる。

他の実施形態では、自由起立型ストラット９３は、エッチングするか他の方法で処理して（例えば、化学攻撃、レーザー切除、電子ビーム処理、その他による）個々の自由起立型ストラット９３の表面材料の一部を除去することができる。１９７５年１１月２５日にＢｒｕｍｌｉｋらに付与された米国特許第３，９２２，４５５号は、修正した自由起立型ストラット９３に対応することができる肌理付き要素の例のいくつかを記載する。

図８は、本明細書に記載される締結システム９０の何れかを含むことができる使い捨ての吸収性物品９５（トレーニングパンツとして示される）の例を示す。図示される例の吸収性物品９５は、２００３年５月１３日にＣｏｅｎｅｎらに付与された米国特許第６，５６２，１６７号（参照により本明細書に組み入れる）に記載されるトレーニングパンツに類似する。

吸収性物品９５の例は、図８に部分的に締結した様態で示される。図示した例の実施形態では、締結システム９０の発泡体層９１は、トレーニングパンツ９５上の前部側部パネル９６に接合され、不織布１０の一部は、トレーニングパンツ９５上の後部パネル９７に取り付けられる。締結システム９０は、不織布１０を発泡体層９１と係合させることによりトレーニングパンツ９５を着用者のウエストの周りに固定する。

本発明の不織布１０は、種々の他の用途にも有用である。例として、不織布１０は、大人用失禁用製品、ベッドパッド、他の月経用装置、生理用ナプキン、タンポン、拭き材、よだれかけ、創傷被覆材、外科用ケープ又はドレープ、汚れた衣類用袋、ゴミ袋、保存袋及び製品包装のような他の製品に組み入れることができる。不織布１０の自動接着材料は、おむつ替え環境に通常存在する材料（例えば、ベビーローション、オイル及びパウダー）の多くに容易には汚染されないため、不織布１０は、おむつ関連用途に特に適するものとなるであろう。

不織布１０は、熱結合及び／又は接着剤（他にも技術はあるが）を用いておむつ（又は他の製品）に固定することができる。例として、不織布１０の１つの区域をおむつの１つの部分に固定し、その区域が、おむつの別の部分において不織布１０の別の区域（例えば、着地ゾーン）に係合するように設計することができる。

不織布１０を含むあらゆる物品又は製品を製造する段階の一部として、第１のウェブ１２が連続ロールから供給されるときに第１のウェブ１２から複数の区域を切断することができる。次に、複数の区域は、包装のために積み重ねられるか、或いは、連続ロールとして納品することができる。いくつかの形では、複数の区域を、相互折り込みするか、Ｏ型折りするか、及び／又は種々の幾何学的形状に圧縮することができる。また、不織布１０は、ロゴ、使用説明又はあらゆる他のデザイン又は情報をエンボス加工することができる。

また、不織布１０は、消費者の要請に応じて色及び／又は形状を装飾的とすることもできる。また、不織布１０は、不織布１０が配置された製品の美観を損なわないように、不織布１０が目立たない製品の形を有する実施形態も存在する。

本発明は、特定の実施形態に関して詳細に記載したが、これらの実施形態についての変形形態、及び均等物が存在することが理解されるであろう。従って、本発明の範囲は、添付の請求項及びそのあらゆる均等物によって定められるべきである。

不織布の例を示す斜視図である。 図１に示す不織布に用いることができる２成分ストランドの例を示す断面図である。 図１に示す不織布に用いることができる２成分ストランドの例を示す断面図である。 図１に示す不織布に用いることができる２成分ストランドの例を示す断面図である。 不織布の別の例を示す斜視図である。 不織布を形成するのに用いることができる処理ラインの例の側面図である。 図４に示す処理ラインの例を用いて形成することができるウェブの例の一部を示す拡大図である。 締結システムの例を示す斜視図である。 図６に示す締結システムの例の拡大側面図である。 図６に示す締結システムを含む吸収性物品の例を示す図である。

符号の説明

１０ 不織布
１２ 第１のウェブ
１４ ストランド

Claims (21)

1. 押し出されたストランドの第１のウェブを含む不織布であって、
   前記押し出されたストランドが、少なくとも部分的に自己接着材料で形成される第１の成分を含み、
   前記自己接着材料は、２−ビニルナフタレン又は６−エチル−２−ビニルナフタレンの非ゴム状セグメントの熱可塑性エラストマーであることを特徴とする不織布。
2. 前記押し出されたストランドが、メルトブローで形成されることを特徴とする請求項１に記載の不織布。
3. 前記第１のウェブの前記押し出されたストランドが、連続フィラメントであることを特徴とする請求項１に記載の不織布。
4. 前記ウェブの前記押し出されたストランドが、繊維であることを特徴とする請求項１に記載の不織布。
5. 前記押し出されたストランドが、さらに第２の成分を含むことを特徴とする請求項１に記載の不織布。
6. 前記押し出されたストランドが、断面、長さ及び周囲表面を有し、前記第１及び第２の成分が、前記押し出されたストランドの前記断面を横切る実質的に区別されたゾーンに配列されて前記押し出されたストランドの前記長さに沿って延び、前記第１の成分が、前記押し出されたストランドの前記長さに沿って前記押し出されたストランドの周囲表面の少なくとも一部を形成することを特徴とする請求項５に記載の不織布。
7. 押し出されたストランドの第２のウェブを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の不織布。
8. 押し出されたストランドの第３のウエブを更に含み、前記第２のウェブが、前記第１のウェブと前記第３のウェブとの間に位置し、前記第３のウェブの前記押し出されたストランドが、前記第１のウェブの前記押し出されたストランドと同じ材料であることを特徴とする請求項７に記載の不織布。
9. 前記第１のウェブが、それ自身に取り付けられた場合に、前記第１のウェブの幅２．５ｃｍ（１インチ）当り１００グラムより大きい自己接着強度のピーク荷重値を示すことを特徴とする請求項１に記載の不織布。
10. 押し出されたストランドの第１のウェブと、前記押し出されたストランドの第２のウェブとを含む不織布であって、
    前記押し出されたストランドは、少なくとも１つの、少なくとも部分的に自己接着材料で形成される成分を含み、
    前記第１のウェブと前記第２のウェブとが層状に表面と表面を合わせた位置関係にあり、
    前記第１のウェブと前記第２のウェブとが実質的に同じ組成を有し、
    前記自己接着材料は、２−ビニルナフタレン又は６−エチル−２−ビニルナフタレンの非ゴム状セグメントの熱可塑性エラストマーであることを特徴とする不織布。
11. 不織布を形成する方法であって、前記方法が、
    ストランドの少なくともいくつかが、自己接着材料で形成される複数のストランドを押
    し出す段階と、
    移動支持部に向かって前記複数のストランドの経路を定める段階と、
    前記複数のストランドを前記移動支持部上に堆積する段階と、
    前記複数のストランドを安定化してウェブを形成する段階と、
    を含み、
    前記自己接着材料は、２−ビニルナフタレン又は６−エチル−２−ビニルナフタレンの非ゴム状セグメントの熱可塑性エラストマーであることを特徴とする方法。
12. 移動支持部に向かって前記複数のストランドの経路を定める段階が、スピンパックを通って前記複数のストランドの経路を定める段階を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記複数のストランドを安定化してウェブを形成する段階が、前記ストランドを互いに結合する段階を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
14. 複数のストランドを押し出す段階が、前記ストランドの各々が自己接着材料で形成されるように複数のストランドを押し出す段階を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
15. 複数のストランドを押し出す段階が、第１の成分及び第２の成分を共押し出しする段階を含み、前記自己接着材料が前記第１の成分であり、少なくとも１つの他の材料が前記第２の成分であることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
16. 押し出されたストランドの第１のウェブと、前記押し出されたストランドの第２のウェブとを含む不織布であって、前記押し出されたストランドは、少なくとも１つの、少なくとも部分的に自己接着材料で形成される成分を含む不織布と、
    前記複数のストランドの少なくとも一部と係合するようにされた複数の自由起立型ストラットを有する表面を含み、前記自由起立型ストラットの少なくともいくつかが、前記不織布の前記自己接着材料と同様の自己接着材料を含む発泡体層と、を含み、
    前記自己接着材料は、２−ビニルナフタレン又は６−エチル−２−ビニルナフタレンの非ゴム状セグメントの熱可塑性エラストマーであることを特徴とする締結システム。
17. 前記複数の自由起立型ストラットが、５００マイクロメートル又はそれ未満の寸法を有することを特徴とする請求項１６に記載の締結システム。
18. 前記発泡体層が、開放気泡発泡体材料であることを特徴とする請求項１６に記載の締結システム。
19. 自己接着材料を含む前記複数のストランドの少なくともいくつかが、前記自己接着自由起立型ストラットに係合する自己接着ループを形成することを特徴とする請求項１６に記載の締結システム。
20. 前記自己接着自由起立型ストラットの少なくともいくつかが自己接着フックを形成し、各自己接着剤フックが前記ウェブ上の前記自己接着ループに経合するようにされたことを特徴とする請求項１９に記載の締結システム。
21. 前記ウェブの前記押し出されたストランドが、メルトブローにより形成されることを特徴とする請求項１６に記載の締結システム。

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