JP5378461B2 - 不連続ステム領域を有するウェブ - Google Patents

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Description

本発明は、メカニカルファスナーとして有用なステムウェブ構造体に関する。特に、本発明は、不連続領域のステムを有するウェブ構造体およびその製造方法に関する。
フック・アンド・ループファスナーのようなステムウェブは長年にわたって用いられてきた。これらのウェブは、通常、ウェブに固定されたステムを有している。ステムは通常、ループ材料と噛み合うように構成されたフックへと形成される。本明細書において、例えば、布地やポリマーの小さなループやメッシュを係合することのできる小さな突出部は、実際に、フックの形状またはその他の形状であってもフックと呼ぶ。フックの通常の形態はマッシュルーム形状で、別のフックを係合するメカニカルファスナーとしても用いることができる。
特許文献１、特許文献２および特許文献３には、ポリマーステムウェブを形成する方法が開示されている。これらの特許において、熱可塑性樹脂がキャビティの配列を有するツールへと押し出される。ツールから分離される際に、熱可塑性樹脂はステムの配列を形成する。続いて、ステムをカレンダー加工して、ステムの上部に広いヘッドを作成する。ヘッドの形状、寸法および角精度、そしてステム密度により、捕捉のし易さおよびループ保持の靭性が決まる。また、特許文献４には、ウェブの両側にステムがあるステムウェブの製造方法が開示されている。この特許によれば、２種類の異なる材料を押し出して２つの基部を形成し、材料がその間を通過する２つのローラーのキャビティに材料を充填することによってフックを形成している。
これらの特許は許容されるステムウェブを開示しているが、別の用途や目的に容易に適合されるものではない。
米国特許第４，０５６，５９３号明細書 米国特許第４，９５９，２６５号明細書 米国特許第５，０７７，８７０号明細書 米国特許第５，３９３，４７５号明細書
本発明は、少なくとも２つの主側部を有する材料のウェブに関する。ウェブは、少なくとも第１の主側部に複数の不連続領域を有しており、複数のステムが各不連続領域から伸張している。複数のステムを溶融し、ウェブの少なくとも第１の主側部に形成する。ステムは、メカニカルファスナーとして用いるよう構成することができ、１つ以上の異なる構成および配向を有していてもよい。例えば、ステムは、別のフックまたはループと噛み合わせるのに好適なフック構成とすることができる。あるいは、ステムは実質的にマッシュルーム形状であってもよい。ステムは、ウェブに対して垂直に配向しても、ウェブに対して９０度より少ない角度で配向してもよい。一実施形態において、ウェブは、局部平面を画定し、複数のステムが複数の角度において局部平面に配向されている。かかる角度で、局部平面に並行に、そして角度のついたステムに対して力をかけたとき、ステムは改善されたメカニカルファスナー効果を与える。ある実施形態において、ウェブの少なくとも一部は、複数のステムと係合するように構成および配置されている。
複数のステムは、ステム形成ツール（後述する）においてキャビティに流れて、ウェブをツールから外す前に急冷または固化されるポリマーまたはポリマー混合物から形成することができる。有用なポリマーは、ポリウレタン、ポリオレフィン（例えば、ポリプロピレンおよびポリエチレン）、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリメタクリレート、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレンビニルアルコールコポリマー、ポリ塩化ビニル、アクリレート変性エチレン酢酸ビニルポリマーおよびエチレンアクリル酸コポリマーをはじめとする代表的な熱可塑性材料である。ウェブは、天然および合成ゴム、イソプレン、ブタジエンまたはエチレン（ブチレン）ブロックを含有するスチレンブロックコポリマー、メタロセン−触媒ポリオレフィン、ポリウレタンおよびポリジオルガノシロキサンのような少なくとも１種類の弾性材料を含んでいてもよい。あるいは、ウェブはステムと同じポリマーからできていてもよいし、織または不織材料のようなループ材料であってもよい。
本発明はさらに、ウェブの不連続領域またはパッチから伸張する複数のステムを有するウェブの製造方法に関する。この方法には、ウェブおよび不連続量のポリマー材料を軟化状態で提供する工程が含まれる。不連続量のポリマー材料をウェブに溶融して、複数のステムを不連続量のポリマー材料のそれぞれに形成する。不連続量またはパッチのポリマー材料は、ステムが形成されるのと実質的に同時にウェブに溶融してもよい。不連続量のポリマー材料は、ドットからクロスウェブストリップの形態でウェブに押し出すことにより提供してもよい。あるいは、不連続量のポリマー材料は、１つ以上の回転切刃により提供してもよい。
本発明の他の実施形態は、連続ストリップまたはリボンの形態の不連続領域のステムを有するウェブを作成するものである。この実施形態において、不連続領域は、直線またはジグザグパターンでダウンウェブ方向に伸張する連続ストリップで構成してもよい。ストリップ間はステムのないウェブ表面の部分である。
さらに他の実施形態において、本発明の方法は、ポリマーウェブと、不連続領域に配置された複数のステム形成孔またはキャビティを備えた表面を有するツールとを提供する工程を含む。ツールの総表面積の部分は、不連続領域に構成されたかかる孔を有し、孔に占有される領域の間の表面部分は平滑である。あるいは、全表面が孔に占有されている場合には、ステム形成キャビティの部分をマスクする。キャビティを充填する過剰量のポリマー材料を含むウェブを、圧力をかけてツール表面に押し付けて、ウェブの表面にステムの領域またはパッチを形成する。各パッチはウェブに接合される。
本発明のその他の特徴および利点は、以下の本発明の詳細な説明および請求項から明白となろう。本開示の原理の上記概要は、例示の各実施形態または本開示のそれぞれの実施を説明することを意図するものではない。以下の図面および詳細な説明により、ここに開示された原理を利用した特定の好ましい実施形態により詳細に実証する。
本発明の実施形態により構成および配置された複数のステム領域の断面側面図。 本発明の他の実施形態により構成および配置された複数のステム領域の断面側面図。 本発明の他の実施形態による複数のステム領域の上部平面図。 本発明の他の実施形態による複数のステム領域の上部平面図。 ステム形成材料をウェブに分配するためにドットコーターを用いてステムウェブを作成する第１の方法に用いる装置の概略図。 ステム形成材料をウェブに分配するためにナイフカッターを用いてステムウェブを作成する第２の方法に用いる装置の概略図。 ステム形成材料をウェブに分配するためにマスクを用いて、本発明に従ってステムウェブを作成する第３の方法に用いる装置の概略図。 本発明の実施に従って構成および配置されたステム領域の顕微鏡写真。
本発明の詳細な説明
本発明のウェブの少なくとも一つの主側部には、多数のステムの突出する複数の不連続パッチまたは領域がある。パッチまたは領域の間には、たとえあったとしても僅かしかステムのない中間不連続領域または中領域がある。
図１に、ウェブ表面１８に数多くの不連続パッチまたは領域１４が配置されたステム１２を有するウェブ１０を示す。ステム１２の不連続パッチまたは領域１４は、中領域１６により互いに分離されている。ステム１２はウェブ１０から伸張する突出部であり、ウェブ１０はステム１２の形成および保持のために構成された基材である。図１において、領域１４はウェブ１０によってのみ互いに連結されている。このように、中領域１６は、ウェブ１０の露出された突出部を見せて、ステム１２を形成するのに用いた熱可塑性材料に遮られていない。
図１において、ステム１２はウェブ１０の上部表面１８上にのみ配置され、下部表面１９には配置されていない。しかしながら、本発明の様々な実施形態において、ステム１２は上部および下部表面１８、１９のいずれか、または両方に配置することができるものと考えられる。また、ステム１２は、メカニカルファスナーの有用なコンポーネントとなるように形成することもできる。例えば、ステム１２は、フック・アンド・ループファスナーと共に用いるフックとしてもよい。あるいは、ステム１２はマッシュルーム形状メカニカルファスナーに形成することができる。本発明のさらに他の実施形態において、ステム１２はウェブ１０により画定される局部平面に対して１つ以上の角度で配向することができる。
本発明の特定の実施形態において、不連続領域１４は、それが配置されるウェブ１０の表面の２０〜８０パーセントを占める。他の実施形態において、不連続領域１４は、それが配置されるウェブ１０の表面の１〜９９パーセント、５〜７０パーセント、１０〜５０パーセント、または５〜２５パーセントを占める。不連続領域１４は様々な距離で互いに分離してよい。例えば、領域１４は平均約０．０５〜３０センチメートル、または平均１〜４センチメートルで分離されていてよい。ある実施形態において、領域１４の間の距離は、近接するステムの中心の間の距離の１０倍といったように、ステム間の距離の倍数として識別される。このように、例えば、領域のステムが．０５センチメートル離れているときは、領域は０．５センチメートル離すことができる。他の実施形態において、ステムは、ステムの中心間の距離の２倍、５０倍、３００倍以上である。ある実施形態において、領域１４は、ジグザグまたは直線構成でダウンウェブに延びるリボンのように一方向に連続していてもよい。
中領域１６は、ステム１２によりロックするループ構造体を含んでいても、またステム１２でロックするには不向きなウェブ１０の部分を露出していてもよい。織および不織繊維のようなウェブ１０自身がループ構造体を含む実施形態においては、中領域１６はステム１２をロックする場所を提供してもよい。さらに、ステム１２は、ウェブ１０の逆側部１９でロックするように構成することができる。
ウェブ１０は、例えば、織または不織で、連続フィルムまたは多数の繊維からできていてもよい。選んだウェブ材料は、弾性、可撓性、馴染み易さ、通気性、多孔性および剛性のような最終生成物の特性に影響する。ある実施形態において、ウェブ１０はセルロース、ナイロン、ポリプロピレンまたは綿のような繊維から構成されている。他の実施形態において、ウェブは熱可塑性フィルムのような単一または多層フィルムである。ウェブ１０は、天然および合成ゴム、イソプレン、ブタジエンまたはエチレン（ブチレン）ブロックを含有するスチレンブロックコポリマー、メタロセン−触媒ポリオレフィン、ポリウレタンおよびポリジオルガノシロキサンのような弾性材料から任意で構築されている。あるいは、ウェブ１０は金属シートまたは様々な繊維およびフィルムの複合体である。このように、本発明は、数多くの可撓性および非可撓性ウェブ材料を必要とする用途に好適であると考えられる。
図２にステム２２を有するウェブ２０を示す。図１とは対照的に、図２においては、ステム２２を形成する熱可塑性材料は、領域２４の間で連続または実質的に連続しており、ウェブ２０およびステム２２は同じ材料であってもよい。このように、中領域２６はウェブ２０を覆う熱可塑性材料の薄いフィルムを有している。しかしながら、図１と図２のいずれにおいても、中領域１６、２６にはステムは含まれていないことに着目されたい。図２に示すように、中領域２６が熱可塑性材料を含むときでも、中領域２６にはステム２２がないのが好ましい。特定の実施形態において、ウェブ２０は弾性であり、中領域２６はウェブ２０が伸張されるにつれて伸張および切断されるよう十分に薄い。他の実施形態において、ウェブは熱可塑性材料で、一部が少なくとも一つの表面の不連続領域においてステムに再成形されている。
図３および４に、ステムが分離された領域に配置された本発明の２つの実施形態を示す。図３に、ステムが概して円形分離領域３４に配置されたウェブ３０を示す（個々のステムは図示されていない）。各領域３４は、少なくとも３個のステム、好ましくは少なくとも１０個のステム、より好ましくは少なくとも５０個のステムを含む。領域３４の間の中領域３６にはステムは含まれない。図４のウェブ４０は、「４Ｘ」の文字が示された飾りのある分離された領域４４ａ、４４ｂで配置されたステムを有している。
本発明の方法において、不連続量のポリマー材料は、断続的な量の溶融ポリマーをウェブに押し出すことにより提供してよい。この量によって、ウェブを溶融しステムが形成される。あるいは、不連続量またはスポットのポリマー材料は、１つ以上の回転切刃により提供してもよい。さらに、ポリマー材料は、ウェブの主面を横切るバンドか連続ストリップのいずれかとして提供してもよい。
フックは、ここに参考文献として組み込まれる米国特許第５，０７７，８７０号に開示されたように、ステムをキャッピングし、マッシュルームヘッドを形成する、またはそれらを曲げることによりステムに形成することができる。ステムの先端を加熱表面と接触させて、ステムの形状を変える。
ステムを成形して、方向性フッキング能を与えてもよい。かかる方向性フックを用いると、選択した方向に締め付け、逆の方向に緩めることによりフック・アンド・ループファスナー構造に方向安定性を与えることができる。方向性ステムは、ポリマー材料を、様々な構成のダウンウェブまたはクロスウェブに配置された同じ方向または複数の方向に角度または傾斜をつけた複数の孔を有するツールに押し付けることにより作成することができる。ステムはダウンウェブおよびクロスウェブへと傾斜をつけることができ、ステムのパッチや領域は、列のダウンウェブまたはクロスウェブに、または六角形、円形または図４に示すようなグラフィックパターンのようなその他の構造に配置することができる。
ツールの孔は、レーザーで形成することができ、ツールの表面または正接に関して例えば、４５°または６０°のような様々な角度で穿孔することができる。熱硬化性ツールのレーザー穿孔の方法は、ここに参考文献として組み込まれる米国特許第５，７９２，４１１号に記載されており、ツール表面をレーザーエネルギーで機械加工して、複数の幾何学構造を基材に作成する方法が挙げられる。各幾何学構造は、ステムが形成される位置に対応している。かかるツールにより形成されるステムは、傾斜しているためループ表面と係合させるためにキャッピングさせる必要はない。傾斜のついたステムを有する得られるファスナー表面によって、引っ張ってステムの機械的交絡を緩め、緩めて機械的交絡を得ることにより、本発明のウェブを堅く締めることができる。ステムは２つ以上の方向について角度をつけてもよい。フックを２つ以上の方向について角度をつけると、ループ材料との機械的交絡により側部の滑りに対する抵抗性が得られる。
図５に、装置５１で製造されているウェブ５０を示す。装置５１を用いてウェブ５０にステム５２を作成する。ステム５２は不連続パッチまたは領域５４で配列されている。装置５１にはポリマー材料の供給源５３が含まれる。供給源５３は、ポリマー材料を融点まで加熱して、溶融ポリマー材料を不連続部分５５としてウェブ５０に堆積させるのが好ましい。図示した実施形態において、供給源５３には、ポリマー材料を圧力下でウェブ５０に押し出す押出し機が含まれる。
不連続部分５５は、ツールロール５６と接触するまでウェブ５０に沿って動く。ツールロール５６は、ステムを形成するよう構成された複数のキャビティ（図示せず）を有する連続円柱状加工表面５７を有する。これらのキャビティは、外部の真空源（図示せず）により、任意で、真空排気してもよい。ポリマー材料の不連続部分５５が円柱状ツールロール５６の表面５７と接触するにつれて、部分５５がキャビティに同時に押されてウェブ５０へと溶融される。
図示した実施形態において、鋳造ロール５８は、ポリマー材料が冷却されるにつれて、ウェブ５０の裏側部に圧力を与え、これによって、ポリマー材料をツールロール５６の加工表面５７にあるキャビティに押し付け、ポリマー材料がウェブ５０へと溶融されるのが促される。ウェブ５０は、剥がれる点５９に達するまでツールロール５６に沿っており、この点でウェブ５０は加工表面５７から離れて、固化されたポリマー材料がツールロール５６から剥がれて、新しく形成されたステム５２が露出される。この実施形態において、ポリマー材料の各不連続部分５５は、ステム５２の別個の分離されたパッチまたは領域５４を形成する。基材５０とパッチまたは領域５４の間の接合は、業界に知られた接着剤、結合層または表面処理により改善することができる。
装置の操作温度は当業者であれば選択できる。本発明を導く実験において、ロール５６および５８は温度制御しなかった。広い温度範囲を使うことができる。ただし、温度があまりに高いと加工表面５７からステムが剥がれる能力に悪影響を及ぼす恐れがある。
ポリマー部分５５の位置およびサイズを変えることにより、ステムの最終構成および配置を制御および操作することができる。大きなポリマー部分は大きな領域に対応し、小さなポリマー部分は小さな領域に対応する。本発明の一実施形態において、ジグザグ配向の線のようなウェブを下がる連続線またはストリップで供給源５３はポリマー部分５５に堆積する。得られるウェブ５０は、長さに沿って延びるステムの１つ以上のバンドを有する。他の実施形態において、供給源５３は一連のクロスウェブラインにポリマー部分５５を堆積する。これらのクロスウェブラインは、ウェブの長さに沿ってクロスウェブバンドにおいて伸張するステム５２の領域５４となる。
ポリマー材料の供給源５３は、ポリマー材料をウェブに適用するための複数の別個のノズルを有していてもよい。一実施形態において、ポリマー材料は、それぞれ独立に操作されるソレノイドバルブにより制御される一連のノズルから押し出される。ステムの領域の所望の最終位置に応じて、ポリマー材料を適正に配置するために、例えば、タイマーにより個々のノズルをターンオン、オフする。ノズルは１種類以上のポリマー材料を堆積させることができるものと考えられる。供給源５３はまたスクリーンプリンターであってもよい。
図６に、不連続領域のステムを作成する別の方法を示す。図６に、図５で示したの同じ装置６１で製造されているウェブ６０を示す。装置６１にはポリマー材料の供給源６３が含まれる。供給源６３は、回転刃６７の通路にポリマー材料を放出する。刃６７は、ポリマー材料を切断し、ウェブ６０に分散する。特定の実施形態において、刃６７は長さ１〜４インチで、１分間に５００〜１０００回転する。回転刃６７はポリマー材料を切断する、これがウェブ６０に堆積され、複数のステム６２へと形成される。ポリマー材料は、概して丸い粒子、長いストランド、または刃の速度、ポリマー材料の粘度およびその他特性に応じたその他様々な形状およびサイズで分散される。ポリマー材料は、ツールロール６６と接触するまで不連続部分６５としてウェブ６０に沿って動く。ツールロール６６は、領域６４にステム６２を形成するよう構成された複数のキャビティ（図示せず）を有する連続円柱状ツール表面６９を有する。ポリマー材料の不連続部分６５がツールロール６６と接触するにつれて、部分６５がキャビティに同時に押されてウェブ６０へと溶融され、非溶融状態まで冷却される。
図７に示す方法は、ポリマーウェブ７０、供給源７３からポリマー材料、そして加工表面７９を有するツールロール７６を提供するものである。加工表面７９には複数のステム形成孔がある。ツールロール７６の表面表面７９は、表面７９の不連続部分以外の全てを覆うマスク７７で覆われている。ポリマー材料７５を加工ロール７６のマスクカバー表面に適用する。任意で、材料７５をウェブ７０に適用して、マスクカバーツール表面７９に圧力をかけて押し付けて、ウェブ７０の表面にステム領域を形成する。これらの不連続部分はステムの領域７４に対応する。領域７４は、これらの領域のみが２つのローラーの間のニップにおいてツール７６のマスク表面と接触するため、ステムを形成する。任意で、ポリマー材料７５は２つ以上の層であってもよい。
傾斜のついたステムの先端は、キャッピングしない場合は、比較的密度の高いループ材料に浸透するよう十分に鋭いのが好ましく、このようにしてループ材料の選択の幅が広がる。傾斜のついたステムを有する本発明のウェブは、メーティングまたはループ材料から完全に外すかわりに、ウェブの端部から引っ張ることにより堅く締めることができる。
本発明のウェブは、全表面がフックまたはステムで覆われていないことから、ステムまたはフック側部を形成するのに用いる原材料が少なくてよい。また、勾配締め付け（きつく、または緩く）、そして二重側部ウェブ機能性（両側部が機能する）という利点もある。
本発明のステムウェブは、他のステムウェブ同様のいずれの用途にも実質的に用いることができ、整形に用いられる圧縮巻き物品または包帯の構造体に特に有用である。例えば、弾性ファスナーは、ケーブル、整形用物品、おむつ、運動保護物品、衣類またはパッケージング材料を固定する弾性ラップとして用いることができる。凝集および接着医療ラップおよび包帯を用いる場合に関連した欠点なしに、特定の用途に求められる強度、弾性および締め付け特性を有するように医療ラップまたは包帯を作成することができる。凝集および接着医療ラップは、容易に剥すことができず、適用してしまうと調整が難しい。例えば、接着医療ラップは、患者にいったん適用してしまうときつくしたり、緩めたりするのが難しい。
図８は、複数のステム８２、８３を有するパッチまたは領域８４を持つウェブ８０の一部を示す顕微鏡写真である。図８から明らかなように、示された実施形態のステムは実質的に２つの方向に配向または傾斜している。ステム８２はステム８３とは逆に配向されている。ステム８２、８３が逆に配向されているため、領域８４が２つの異なる方向に保持力を与えることができる。
本発明をさらに、以下の実施例によりさらに例証する。ただし、これは本発明の範囲を限定することを意図するものではない。実施例における部、比率、パーセンテージはすべて、特に断らない限り、重量基準である。以下の試験材料および方法を用いた。
Figure 0005378461
実施例１および２
実施例１および２は、通気可能な弾性基材と２方向ステム構成を用いるものである。
実施例１において、弾性通気可能な基材である基材Ａをまず次のようにして作成した。ＨＬ−８１５６ブロックコポリマー感圧接着剤（ＰＳＡ）（ＨＢヒューラー社、ミネソタ州、セントポール）でできたブローマイクロファイバー感圧接着剤（ＢＭＦ−ＰＳＡ）ウェブを、固形接着剤をグリッド溶融システム（Ｊ＆Ｍラボラトリ社、ジョージア州、ドーソンヴィル）に通し、次に、２．０ｋｇ／時の速度で３０．５ｃｍ幅のブローマイクロファイバー（ＢＭＦ）ダイに通して処理することにより作成した。グリッド溶融システムは、４０ｋｇの保持容量と４０ｋｇ／時の溶融能のホッパーを備えていた。溶融ポンプ体積は１．６８ｃｃ／ｒｅｖで、プロセス温度は１３５℃であった。ＢＭＦ−ＰＳＡを、２つの４０．６ｃｍ幅のシリコーンコートロールにより形成された垂直ニップ点の上約１０ｃｍにある円形平滑表面オリフィス（８／ｃｍ）を有する溶融ブローダイから放出した。
ポリプロピレンスパンボンド不織材料（秤量１５ｇ／ｍ２、製品番号１５０Ａ０２９９Ａ、ファーストクオリティプロダクツ社（ペンシルバニア州、マックアイハッタン））の層をＢＭＦダイのニップ上流の下部ローラーの周囲に供給した。同時に、ポリプロピレンスパンボンド不織材料（製品番号１５０Ａ０２９９Ａ）の第２の層、横糸挿入ポリエステルスクリム（製品番号９２４８６４、ミリケン社、サウスカロライナ州、スパータンバーグ）および２８０デニールのＧｌｏｓｐａｎ（登録商標）弾性フィラメント（グローブマニュファクチュアリングカンパニー、ノースカロライナ州、ガストニア）を、ＢＭＦダイの「下流」側からニップの上部ローラー周辺に供給した。ポリエステルスクリムは、機械方向に１８×４０デニールのヤーン／２．５ｃｍ、クロスウェブ方向に９×１５デニールのヤーン／２．５ｃｍであった。
弾性フィラメントのクロスウェブ密度は２．７５フィラメント／ｃｍ、延伸比２：１であった。ＢＭＦ−ＰＳＡが不織層の「上流」にブローされるように、フィラメントは不織層の上部に位置させ、複合体全体が接合するよう弾性フィラメントと接触させた。ニップ力は３０．５ｃｍ幅の複合体について４１８Ｎで、ニップ速度は９．１ｍ／分であった。ニップ通過後、基材構造体は、ＢＭＦ内部層近傍に第１の側部と、弾性フィラメント層近傍に第２の側部とを備えた不織／ＢＭＦ−ＰＳＡ／弾性フィラメント／不織であった。ニップから出る際、基材を弛緩させて、フィラメントを収縮させた。低秤量不織外側層（「カバーウェブ」）と可撓性ＢＭＦ−ＰＳＡファイバーが柔らかいプリーツに容易に曲がったのが観察された。得られたシャーリング弾性基材をボール紙ロール上に集めた。
ステム形成可能な材料であるＡｓｐｕｎ（登録商標）６８０６をグリッド溶融システムに０．５ｋｇ／時の速度で通過させ、次に、１６ビードの先端ノズルを有する３０．５ｃｍ幅のダイを通過させた。ビード先端ノズルは円形出口直径１．５ｍｍで、１秒当たり５パルスの周波数で空気圧により律動した。溶融ポンプ体積は１．６８ｃｃ／ｒｅｖで、プロセス温度は２０５℃であった。溶融Ａｓｐｕｎ６８０６材料をダイから直接基材Ａへスポットで放出した。ウェブを２つの４０．６ｃｍ幅のシリコーンコートされたロールにより形成された垂直ニップへ４．６ｍ／分の速度で約２０ｃｍ送った。３０．５ｃｍ幅のウェブにかかるニップ力は１．７ｋＮであった。第１のロールは、直径約０．２５ｍｍ、深さ約０．８０ｍｍを超え、間隔約０．６３５ｍｍのキャビティを有する加工表面を有しており、ステム密度が約２４８ステム／ｃｍ２（約１６００ステム／ｉｎ２）のステム配列となった。キャビティは、交互の方向に、ロール表面の正接から４５度の角度であった。第２のロールは平滑表面を有していた。上述した弾性基材Ａの層を、第２の側部を平滑ロールの表面と向き合うようにして、ニップの平滑ロールの周囲に供給した。ステム形成可能な材料のスポットまたは不連続領域は、加工表面と対向し、ニップに入るにつれて基材と接触した。得られたウェブを加工表面から剥して、ステム形成可能な材料の領域にロッド状のステム突出部を有するステム表面ウェブを得た。各ステムの直径は約０．２５ｍｍ、高さ約０．６ｍｍでウェブの表面から伸張していた。ステムは、ウェブ表面に法線で、ダウンウェブ方向にウェブの断面に対して平行な面において法線から＋４５度または−４５度のいずれかの列であった。各領域はやや円形形状で、面積は０．２〜０．３ｃｍ２で５０〜７５個のステムを有していた。各領域は近接する領域から約１．０〜１．５ｃｍ離れていた。
ステム表面ウェブは通気可能（ポーラス）で弾性があった。いずれかの方向に対象物を包んで、両側を合わせて押すことにより締め付けると、ウェブは、圧縮ラッピング構造体として好適に堅く締め付けられた。フックまたはステムのパッチは、弾性基材にあるステムまたはフックよりさらに堅いベースを有し、ループとさらに良く係合させることができる。
基材のＢＭＦ−ＰＳＡを、４．０ｋｇ／時の流量でグリッド溶融システムによりポンピングし、ポリエステルスクリムを構造に含めなかった以外は実施例１と同様にして実施例２を作成した。得られたラミネートはやや凝集を示し、得られたステム表面ウェブは、対象物を包み、それ自身に締め付けたとき、側部の滑りが実質的になかった。
実施例３〜５
実施例３〜５は、別の形状のステム領域を有する構造体である。実施例３〜５は、クロスウェブ方向に連続していて、ウェブのダウンウェブ方向に実質的に垂直なステム領域を有する。
実施例１と同じ基材を用いて実施例１と同様の方法で実施例３を作成した。しかしながら、ステム形成可能な材料は、ビード先端ノズルではなく、円形の平滑表面オリフィス（８／ｃｍ）の一列の小さなオリフィスダイ先端を用いて堆積させた。小さなオリフィスダイ先端は、直径０．５１ｍｍの円形平滑表面オリフィス（８／ｃｍ）を有していた。ステム形成可能な材料を、０．７ｋｇ／時の速度で堆積させた。
得られたステム表面領域は、幅約０．５ｃｍのクロス方向ストリップであり、互いに約２ｃｍ離れていた。各領域は、その幅と１６列／ｃｍクロスウェブに平均約８個のステムを有していた。ウェブは非常に延性があって通気可能であり、対象物をいずれかの方向に包むと自身に締め付けられた。
多数のオリフィスダイ先端の代わりに０．２５ｍｍの間隙を有するスロット先端を用い、ステム形成可能な材料の流量を０．８ｋｇ／時とした以外は実施例３と同様にして実施例４を作成した。得られたステム表面領域は、幅約０．６ｃｍのクロス方向ストリップであり、最も近接するステム領域から約２ｃｍ離れていた。ウェブは非常に延性があって通気可能であり、対象物をいずれかの方向に包むと自身に締め付けられた。
断続的な静止ダイ先端の代わりに交差ビード先端ノズルを用いた以外は実施例３と同様にして実施例５を作成した。ステム形成可能な材料を１．８ｋｇ／時で堆積し、クロスウェブを１秒当たり６ストリップの周波数で交差させた。基材を９．１ｍ／分の速度で動かした。得られたステム表面領域は、幅約０．３ｃｍのクロスウェブ方向ストリップであり、互いに約１．５〜２．０ｃｍ離れていた。ウェブは非常に延性があって通気可能であり、対象物をいずれかの方向に包むと自身に締め付けられた。
実施例６
実施例６は、非弾性基材を有する構造体と、ステム形成可能な材料の不連続領域を作成する他のプロセスを示すものである。
ステム形成可能な材料Ｍｏｒｔｈａｎｅ（登録商標）４４０を、グルーガン（ファスニングテクノロジー社（ノースカロライナ州、シャーロット）よりＰＡＭ６００Ｓｐｒａｙｍａｔｉｃ（登録商標）として入手可能）に通過させた。グルーガンの円形出口は直径約１．５ｍｍであり、プロセス温度は約２３２℃であった。ガンの引き金を押したり引いたりするのを繰り返して、１秒当たり１．０パルスの周波数で溶融材料を不連続量でガンから放出した。材料の不連続量またはスポットを直接基材Ｂに堆積させた。ウェブを２つの４０．６ｃｍ幅のシリコーンコートされたロールにより形成された垂直ニップ点へ４．６ｍ／分の速度で約２０ｃｍ送った。３０．５ｃｍ幅のウェブにかかるニップ力は１．７ｋＮであった。第１のロールは、直径約０．２５ｍｍ、深さ約０．８０ｍｍを超え、間隔約０．６３５ｍｍのキャビティを有する加工表面を有しており、ステム密度が約２４８ステム／ｃｍ２（約１６００ステム／ｉｎ２）のステム配列となった。キャビティは、機械方向にロール表面の正接から４５度の角度であり、他の各列については交互の方向に傾斜していた。第２のロールは平滑表面を有していた。
基材Ｂを、第２の側部が平滑ロールの表面と向き合うようにして、ニップの平滑ロールの周囲に供給した。ステム形成可能な材料は、加工表面と対向し、ニップに入るにつれて基材と接触した。得られたウェブを加工表面から剥して、ステム形成可能な材料の領域にロッド状のステム突出部を有するステム表面ウェブを得た。各ステムの直径は約０．２５ｍｍ、高さ約０．６ｍｍでウェブの表面から伸張していた。ステムは、ウェブ表面に垂直で、ダウンウェブ方向にウェブの断面に対して平行な面において垂直から＋４５度または−４５度のいずれかの列であった。各領域はやや円形形状で、面積は１．０〜１．５ｃｍ２で約２４０〜３７０個のステムを有していた。各領域は近接する領域から約４〜５ｃｍ離れていた。ステム表面ウェブは通気可能で可撓性があった。
実施例７〜１１
実施例７〜１１は様々な非弾性基材を有する構造体である。
基材を変更し、異なるダイ先端を用いた以外は、実施例１と同様の方法で実施例７を作成した。基材は非弾性不織ウェブの基材Ｃであり、ダイ先端は実施例３で用いた小さなオリフィスダイ先端であった。得られたステム表面ウェブは、実施例３に記載されたものと同様のステム領域を有していた。ステム表面ウェブは通気可能で可撓性があり、ラップのいずれの方向においても自身に締め付けることができる。
実施例８において、基材Ｄとした以外は実施例７と同様にして不連続ステム表面フィルムを作成した。ステム表面ウェブは通気可能で可撓性があり、ラップのいずれの方向においても自身に締め付けることができる。
材料を変更し、加工表面を変化させた以外は実施例１と同様の方法で実施例９を作成した。基材はスパンボンドポリプロピレンの基材Ｅであり、ステム形成可能な材料はＥｓｃｏｒｅｎｅ（登録商標）３５０５であった。加工表面は、直径約２８０マイクロメートル（１１ミル）、深さ約２．５ｍｍ（１００ミル）を超え、間隔約８１３マイクロメートル（３２ミル）のキャビティを有しており、ステム密度が約１４０ステム／ｃｍ２（約９００ステム／ｉｎ２）のステム配列となった。キャビティはロール表面の正接に垂直であった。第２のロールは平滑表面を有していた。基材Ｅの層を、第２の側部が平滑ロールの表面と向き合うようにして、ニップの平滑ロールの周囲に供給した。ステム形成可能な材料の不連続領域は、加工表面と対向し、ニップに入るにつれて基材と接触した。得られたウェブを加工表面から剥して、ステム形成可能な材料の領域にロッド状のステム突出部を有するステム表面ウェブを得た。各ステムの直径は約０．３ｍｍ、高さ約０．７ｍｍでウェブの表面から伸張していた。ステム表面を１３８℃（２８０°Ｆ）に加熱したロールに露出することにより、ステム表面ウェブのステムにキャップを形成した。ステム表面ウェブは通気可能で可撓性があり、自身に締め付けることができる。
基材がマイクロポーラス膜の基材Ｆであり、ステムを後にキャップしなかった以外は、実施例９と同様の方法で実施例１０を作成した。ステム表面ウェブは実施例９に比べて通気可能および可撓性が少なかった。
基材が紙の基材Ｇであり、ステムを後にキャップしなかった以外は、実施例９と同様の方法で実施例１１を作成した。ステム表面ウェブは実施例１０に比べて通気可能および可撓性が少なかった。
実施例１２
実施例１２は、不連続領域を作成する他の方法を示すものである。
ステム形成可能な材料であるＤｏｗｌｅｘ（登録商標）３４４５ポリプロピレンを、直径約３２ｍｍ（１．２５インチ）、Ｌ／Ｄが２４／１、軸速度が１５ｒｐｍ、約２１５℃まで上がる温度プロフィールを有する単軸押出し機に供給した。熱可塑性Ｄｏｗｌｅｘ３４４５材料を押出し機に通し、少なくとも０．７ＭＰａ（１００ｐｓｉ）の圧力で加熱ネックチューブを通じて、２５．４ｃｍ（１４ｉｎ）幅のフィルムダイ（Ｃｌｏｅｒｅｎ社より入手可能なＣＬＯＥＲＥＮ（登録商標）ＥＢＲ ＩＩＩ９６−１５１）に据え付けられた３層調整可能な羽根供給ブロック（Ｃｌｏｅｒｅｎ社（テキサス州、オレンジ）より入手可能なＣＬＯＥＲＥＮ（登録商標）型番８６−１２０−３９８、２層についてセットアップされたもの）の１つのポートに連続的に放出した。弾性材料であるＶｅｃｔｏｒ（登録商標）４１１１を、直径約６４ｍｍ（２．５ｉｎ）、Ｌ／Ｄが２４／１、軸速度が５ｒｐｍ、約２１５℃まで上がる温度プロフィールを有する第２の単軸押出し機に供給した。弾性材料を、少なくとも約１．４ＭＰａ（２００ｐｓｉ）の圧力で、加熱ネックチューブを通じて、３層供給ブロックの第２のポートに連続的に放出した。供給ブロックおよびダイを約２１５℃に設定した。ダイ間隙は約０．５ｍｍ（２０ミル）に設定した。２層の溶融構造体を、ダイから放出し、約１．５ｍ／分（５ｆｐｍ）で、約０．２ＫＰａ（３０ｐｓｉ）のニップ圧力を有する２つのロールにより形成されたニップへと滴下供給した。第１のロールは、５５℃まで加熱され、直径約２８０マイクロメートル（１１ミル）、深さ約２．５ｍｍ（１００ミル）を超え、間隔約８１３マイクロメートル（３２ミル）のキャビティを有する加工表面を有しており、ステム密度が約１４０ステム／ｃｍ２（約９００ステム／ｉｎ２）のステム配列となった。７×７ｍｍの正方形ダイアモンドの開口部を有するテフロン（登録商標）網掛け構造のマスクを、スクリーンパターンの穴のいくつかを覆うように加工表面にかぶせた。第２のロールは、同じく５５℃まで加熱されたクロムメッキ表面を有していた。構造体の熱可塑性材料は加工表面と対向しており、弾性層はクロム表面と対向していた。得られた鋳造フィルムを加工表面から剥して、ロッド状のステム突出部を有するダイアモンド形状の領域を備えたステム表面ウェブを得た。各ステムの直径は約３００マイクロメートル、高さ約７００マイクロメートルでフィルムの表面から伸張していた。各領域は凹みにより分離されていた。
このようにして作成されたステム表面フィルムを伸張すると、凹みのあるステム形成可能な材料が破ける（破断される）と、ダイアモンド形状の領域が互いに分離された。得られたフィルムは弾性体となった。
実施例１３
実施例１３は、不連続領域を作成する他の方法を示すものである。
ステム形成可能な材料であるＤｏｗｌｅｘ（登録商標）３４４５を、曲がりリップと、直径６．３ｍｍ（０．２５ｉｎ）の開口部を有するダイを備えた単軸押出し機に供給した。そこから溶融材料が放出された。材料を飛行切断デバイスに入れた。このデバイスは、直径１２．５ｃｍ（０．５”ｉｎ）の金属ロッドを有しており、２つの軸のある一方の端部のシャフトに沿ってステンレス鋼刃がついていた。刃は、ロッド表面に垂直に、そしてロッドの長軸に並行にロッドから外側へと延びていた。シャフトは、１分間に約７００回転のモーターによりその長軸に沿って回転した。刃が回転するにつれて、ダイのリップに偏向し、溶融材料片をこすりとった。刃がダイを払うと、刃が弾かれて、実施例１に記載したニップ構成を通過する基材Ｇに溶融材料が放出された。ウェブは、直径約３ｍｍのスポットの溶融材料を、加工表面の隣にあるポリプロピレン材料のスポットと共にニップに運んだ。ニップ圧力により、溶融材料が加工表面の孔へと押し込まれ、そこで固化された。同時に、ポリマー溶融物がウェブの繊維状表面で交絡して効果的な接合を形成した。
得られたステム表面フィルムは通気可能で可撓性があった。

Claims (2)

  1. 少なくとも第１の主側部および第２の主側部を備えるウェブを提供する工程と、
    不連続量のポリマー材料をその軟化点より高い温度で前記ウェブの第１の主側部上に提供する工程と、
    前記不連続量のポリマー材料を前記ウェブの第１の主側部上に溶融する工程と、
    前記不連続量のポリマー材料のそれぞれに複数のステムを形成する工程と
    を含み、
    前記不連続量のポリマー材料が、断続的な量で溶融ポリマーを押し出すことにより提供されるか、またはポリマー材料の供給源と前記ウェブの中間に配置された１つ以上の回転切刃により提供され、前記切刃が前記ポリマー材料を不連続量に切断する、前記ウェブの第１の主側部上にウェブの不連続領域から伸張する複数のステムを有するウェブ材料の製造方法。
  2. 前記不連続量のポリマー材料の前記ウェブへの溶融は、前記不連続量のポリマー材料のそれぞれに複数のステムを形成するのと同時に行われる請求項１記載の方法。
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