JP5955363B2 - 面ファスナーのためのループを構成するファスナー要素とファスナー要素を製造するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、スパンボンドウェブの連続繊維とカーディングされたステープル繊維とを有しかつエンボス構造を備える不織布材料を有する、面ファスナーのためのループを構成するファスナー要素に関する。更に、本発明の対象は、面ファスナーのためのこのようなファスナー要素を製造するための方法である。

ループを構成するファスナー要素は、面ファスナーのメス部分として設けられている。特に、ファスナー要素は、例えばおむつ又は失禁パッドのような使い捨て衛生製品用の安価な製品として利用される。

おむつでの使用時に、ループを構成するファスナー要素は、ストリップの形態でおむつの前方のウエスト領域に取り付けられる。おむつの横に固定され、その自由端にフックを備えるファスナーベルトによって、面ファスナーは完全なものになる。利用時にループを構成するファスナー要素上にフックが位置するようになり、そこで掛止めが行なわれるので、ループを構成するファスナー要素は、“ランディングゾーン”とも呼ばれる。

面ファスナーは、何度も開閉することができ、これによりファスナーの機能性が損なわれることはない。粘着テープとは違い、面ファスナーは、スキンクリーム又はパウダーとの接触に対して鈍感である。

使い捨て製品の面ファスナーに対して、複数の要求が提起される。先ず、面ファスナーのループを構成するファスナー要素は、コストの理由から、できるだけ少ない材料でできるだけ簡単に製造すべきである。更に、ループを構成するファスナー要素は、対応付けられたファスナーベルトのフックによる十分な掛止めを保証しなければならない。最後に、ファスナー要素は、魅力的な造形をも可能にし、快適な感触を備えるべきである。

独国実用新案第２０ ２００４ ０２１ ３８２号明細書（特許文献１）から、支持フィルム上に織物を備え、織物と支持フィルムが、接着剤パターンによって互いに結合された、ループを構成するファスナー要素が公知である。織物は、例えば１８ｇ／ｍ^２の面積重量を備えるので、全体として軽量の開放構造が得られ、支持フィルム上の装飾プリントも、織物を通して可視のままである。パターン状の接着剤の塗布により、接着剤のない領域でループが貼り着けられず、自由にフックにとって接近可能であり、フックが織物の基礎構造内に食い込むことが得られる。これに対して、貼り着けられた部分では、接着剤は、織物を確実に固定することだけを行なうことができる。この場合、そこでは個々のループも共に接着剤内に埋め込まれることを受け入れることができる。

織り込まれたループを有するループを構成するファスナー要素は、実際に実績があるが、感触は、部分的に不快であると感じられる。ループを構成するファスナー要素が単に例外的にユーザと直接的に接触する場合でも、材料の肌への優しさは、未だ個々の適用に対して改善の価値がある。

織り込まれたループを有するファスナー要素以外に、フックによる結合のために適したループを構成する不織布材料も公知である。

欧州特許第０ ９６３ ４７２号明細書（特許文献２）から、十分強度のある構造を発生させるために複合繊維が使用される、面ファスナーのためのループを構成する不織布が公知である。繊維の間に複数の結合部を得るために、熱風下で、複合繊維のポリマー成分が溶かされる。製造方法は、全体として費用がかかる。

国際公開第０３／１０５６２１号パンフレット（特許文献３）から、ループが水流交絡によって構成される、ループを構成するファスナー要素としてのスパンレース不織布が公知である。装飾の目的で、不織布は、エンボス加工を備えている。公知の不織布の表面性状とベルクロ作用は、未だ改善の価値がある。

冒頭で説明した特徴を有するループを構成するファスナー要素は、独国特許出願公開第１０ ２００４ ０５３ ４６９号明細書（特許文献４）から公知であるが、この場合、カードウェブ、即ちカーディングされたステープル繊維から成る層が、スパンボンドウェブ上に配置され、このようにして構成された不織布材料がエンボス加工を備えている。カードウェブとスパンボンドウェブは、異なった目的のために設けられている。カーディングされたステープル繊維は、フックとの結合のために設けられているが、スパンボンドウェブの連続繊維は、高い安定性と支持層での固定を可能にする。

欧州特許出願公開第０ ９３７ ４２０号明細書（特許文献５）から、スパンボンドウェブの連続繊維とカーディングされたステープル繊維とを有する不織布材料を含むことができる面ファスナーのためのループを構成するファスナー要素が公知である。ループを構成するために、機械的なニードリングが説明される。

独国実用新案第２０ ２００４ ０２１ ３８２号明細書 欧州特許第０ ９６３ ４７２号明細書 国際公開第０３／１０５６２１号パンフレット 独国特許出願公開第１０ ２００４ ０５３ ４６９号明細書 欧州特許出願公開第０ ９３７ ４２０号明細書

この背景から、本発明の根底にある課題は、特に有利な機械的特性と、良好なベルクロ作用と、特に柔軟な表面とによって際立っているエンボス加工された不織布材料を有する面ファスナーのためのループを構成するファスナー要素を提供することにある。更に、このようなファスナー要素を製造するための方法を提供する。

本発明の対象と課題の解決策は、請求項１によるループを構成するファスナー要素と請求項１１によるファスナー要素を製造するための方法である。

冒頭で説明した特徴を有するループを構成するファスナー要素から出発して、この課題は、本発明によれば、連続繊維とステープル繊維が、互いに交絡され、共に繊維混合物から成る不織布層を構成すること、及び、不織布材料のエンボス構造の凹部において、連続繊維とステープル繊維が融着していないこと、によって解決される。本発明によれば、連続繊維とステープル繊維の特性が、特に有利に互いに組み合わされる。連続繊維は、材料内の張力の伝達も可能にする一貫した安定化構造を構成する。これに対して、短繊維とも呼ばれるステープル繊維は、特に柔軟でウールのような構造を生じさせ、少なくとも若干のステープル繊維が、不織布層の両側で突出する。

連続繊維とステープル繊維の交絡及び混合により、先ずステープル繊維が、効果的に不織布材料内に固定される。連続繊維は、いわばステープル繊維を合体させた基礎構造を構成する。

繊維の混合及び例えば水流の作用により行なうことができる互いの交絡により、ステープル繊維も、連続繊維も、不織布材料の表面に、フックの収容のために適したループを構成することができる。

本発明によれば、不織布材料全体がエンボス加工されている。エンボス加工部により、まず不織布材料の安定性及び強度が高められる。エンボス加工された領域の間で、ステープル繊維と連続繊維は、特に強く水流により膨らまされるので、ベルクロ作用が改善される。更に、エンボス加工により、不織布材料の表面も拡大され、ちょうどエンボス加工部の周縁部で、フックを深く不織布材料に食い込ませることができる。

発明の好ましい形成によれば、エンボス構造を備える不織布材料が、完全に連続繊維とステープル繊維とから構成されているので、その場合不織布材料は、繊維混合物から成る不織布層から成る。

ループを構成するファスナー要素の製造時、通常は、スパンボンドウェブとカーディングされたステープル繊維とが別々の層として供給され、次に、例えば水流により、互いに交絡及び混合される。このような措置の場合、通常は、完全に均質な混合は行なわれないので、その場合には、ステープル繊維の割合に対する連続繊維の割合が、不織布層の厚さにわたって変化し、交絡及び混合は、少なくとも、不織布層の両側で短いステープル繊維の少なくとも１つが突出するように行なわれる。通常、不織布材料の、ステープル繊維が最初に供給された側のステープル繊維の割合は大きくなる。その場合、この側は、水流による混合及び交絡後でも柔軟で、特にフックとの結合のためのファスナー要素の露出側として設けられている。

不織布層は、普通のフックの場合にこの不織布層が十分な引張強度と十分自由なループを備えるように形成すべきである。他方で、単にコストの理由からできるだけ少ない面積重量が目指され、不織布材料の下には、装飾プリントを設けることができ、その場合この装飾プリントは、不織布層を通して可視であるべきである。この背景から、不織布材料の面積重量は、特に２０ｇ／ｍ^２〜５０ｇ／ｍ^２の面積重量である（平方メートル当たりのグラム）。前記の面積重量を有する不織布は、容積の大きいフリースとも呼ばれる。

ファスナー要素をおむつ等のような衛生製品に容易に固定すること及び装飾プリント備えることができるように、不織布材料は、支持フィルムと貼り合わせることができる。この場合、貼合せは、貼り着けられた部分と接着剤のない面とを有する接着剤パターンによって行なうことができる。適切な接着剤パターンは、独国実用新案第２０ ２００４ ０２１ ３８２号明細書（特許文献１）から公知である。支持フィルムとして、特にポリオレフィンから成る単純なフィルムを設けることができる。

好ましくは、支持フィルムは、１０〜４０μｍの厚さを備え、例えば、ポリエチレンから成るものフィルムを使用することができ、このものフィルムは、特に好ましくは不織布材料との貼合せの前にプリントを備えられる。接着剤として、例えば単一成分のＰＵＲ貼合せ接着剤を設けることができる。

既に前で説明したように、エンボス加工部は、強度を改善するためにも、ベルクロ作用を改善するためにも寄与し得る。しかしながらこの場合、エンボス加工された領域が、全く又は僅かな程度でしかフックとの結合のために使用可能でないことを考慮すべきである。この背景から、エンボス加工部の面積割合は、特に５％〜２０％である。

不織布の密度は、例えば０．０４〜０．１ｇ／ｃｍ^３とすることができる。

連続繊維は、通常は乱雑に堆積させられ、０．８〜１．８ｄｔｅｘ、特に１．０〜１．２ｄｔｅｘの繊度をそなえることができる。

ステープル繊維は、捲縮させることができ、例えば２．２〜１５ｄｔｅｘ、特に４〜１０ｄｔｅｘの繊度を備えることができる。

基本的に、異なった繊度を有する２つの異なったタイプのステープル繊維を設けることもできる。特に、例えば１．２〜２．１の小さい繊度を有する第２のタイプが存在し得る。第２のタイプに対する第１のタイプの比は、特に１：４よりも大きい。

基本的に、異なったエンボスパターンが適している。点状及び格子状のエンボス加工部以外に、不織布材料は、特に線状又は波状のエンボス加工部を備えることもできる。中断された波形状の場合、特にまた、その下に位置するプリントに合わせることもできる視覚に訴える外観を得ることができる。

全体として少ない製造コストを可能にするため、連続繊維は、特にポリオレフィンから構成され、特にポリプロピレンが連続繊維のための材料として適している。ステープル繊維も、ポリオレフィン、特にポリプロピレン（ＰＰ）から構成することができ、その場合、純粋な不織布材料を提供することもできる。更に、ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）も、ステープル繊維のためのポリマー材料として適している。

エンボス加工部は、特に製造時に最初にステープル繊維を堆積させる、好ましくはフックとの結合のために設けられた側に構成される。

本発明の対象は、スパンボンドウェブが、連続繊維の押出し成形及び堆積によって構成され、次に、ステープル繊維が、構成される不織布材料の第１の側に存在するように、スパンボンドウェブ上にカーディングされたステープル繊維の層が載置され、不織布材料の連続繊維とステープル繊維が、次に水流の作用を受け、これにより互いに混合及び交絡され、不織布材料が、低温でエンボス加工される、前記のファスナー要素を製造するための方法でもある。

特に、この製造方法の場合、エンボス加工と水流による作用が互いに組み合わされ、スパンボンドウェブとカーディングされたステープル繊維から成る層が、エンボス加工と水流による作用のために、２つのロールの間のロールギャップに供給され、ロールの少なくとも一方が、エンボス構造と水流を発生させるための多数の開口を有する穿孔部を備える。エンボス構造の隆起部において、不織布材料がロールギャップ内で保持及び固定されるが、残りの領域は自由であるので、そこで、繊維を、完全に互いに混合及び膨張させることができる。

特に、ロールは、水流を発生させるための多数の開口を有する穿孔部を備えることができる。この場合、穿孔部の開口は、エンボス構造の隆起部の間に配置することができる。

繊維の良好な交絡を得るため、複数のロール対を相前後して配置することもできる。

既に前で説明したように、不織布材料は、低温エンボス加工と水流による作用の後、接着剤によって、予め装飾をプリントされた支持フィルム上に貼り合せることができる。特に、フィルムとの貼合せは、不織布材料の第２の側で、即ち予めステープル繊維から成る層をスパンボンドウェブに載置した第１の側とは反対側で、行なわれる。

本発明を、以下で、ただ１つの実施例を図示した図面に基づいて説明する。

面ファスナーのためのループを構成するファスナー要素 図１に図示したループを構成するファスナー要素を製造するための方法ステップ 図１に図示したループを構成するファスナー要素を製造するための方法ステップ 図２による方法で使用されたロールの表面のエンボス構造 不織布材料を支持フィルムと貼り合せるための接着剤パターン

図１は、面ファスナーのメス部分を成すループを構成するファスナー要素を示すが、ループは、不織布材料１のフックとの結合のために構成されている。不織布材料１は、第１の側にエンボス加工部２を備え、一方では、スパンボンドウェブの連続繊維３と、ステープル繊維４の形態のカーディングされた短繊維とから構成されている。連続繊維３とステープル繊維４は、互いに交絡され、繊維混合物から成る共通の不織布層を構成する。連続繊維３は、不織布材料１の良好な安定性と強度を保証するが、ステープル繊維４により、特に柔軟な表面が得られる。

図１に、ステープル繊維４が不織布材料１の厚さ全体にわたって延在するが、しかしながら、不織布材料１のエンボス加工部２を備える第１の側でのステープル繊維の割合が、製造に依存して若干高いことが認められる。

不織布材料１は、接着剤５によって一層の支持フィルム６と貼り合わされている。

エンボス加工部２の間で、不織布材料１の第１の側の連続繊維３とステープル繊維４が部分的にループを構成しつつ突出し、フックとの結合のために利用され得るが、連続繊維３への掛止めも、ステープル繊維４への掛止めも可能である。ちょうどエンボス加工部２の周縁部において、フックは、不織布材料１に深く食い込むことができる。更に、エンボス加工部２は、不織布材料１の安定化を生じさせる。

エンボス加工部２において、連続繊維３とステープル繊維４は、溶融することなく互いに変形されている。不織布材料１の面積重量は、好ましくは２０ｇ／ｍ^２〜５０ｇ／ｍ^２とすることができる。

以下で詳細に説明するように、エンボス加工部２は、ロール７によって発生させられる。エンボス加工のために設けられたロール７の表面構造は、図４に図示されている。従って、図示した構造は、平面図で不織布材料１のエンボス構造にも一致する。平面図で、エンボス加工部２は、ロールの隆起部８に応じて波状の部分の形態で形成されていることが認められる。エンボス加工部の面積割合は、典型的に５％〜２０％である。

連続繊維３もステープル繊維４も、ポリオレフィン、特にポリプロピレン（ＰＰ）から構成することができる。更に、ステープル繊維４のために、ポリエステル、特にＰＥＴが、選択的な材料として問題になる。

図２は、先ず押出し成型機９から連続繊維３が押出し成形され、スパンボンドウェブ１０を発生させるために堆積させられる。この場合、堆積させた連続繊維３は、未だ完全には硬化させられてない状態で、ロールギャップ１１を経て案内され、これにより僅かな程度で互いに結合される。

次に、カーディング装置１２から、カーディングされたステープル繊維４の層１３が発生させられ、ステープル繊維４が、構成される不織布材料１の第１の側に存在するようにスパンボンドウェブ１０上へ載置される。

その後、この時点では未だ二層の不織布材料１が、２つのロール７，７’の間のロールギャップ１１’に供給されるが、ロールの一方７は、図４によるエンボス構造を備え、エンボス構造の隆起部８の間に、多数の開口１４を有する穿孔部を備える（図４）。隆起部８を備えるロール７には、開口１４において、水でなく、水性の流体又は他の流体が供給される場合でさえも、本発明の範囲内で水流と呼ばれる流体流を発生させるために、流体が圧力下で供給される。不織布材料１がロール７，７’の間のロールギャップ１１’内でエンボス加工されている間、同時に水流の作用によってステープル繊維４と連続繊維３の混合及び交絡が行なわれる。これにより、繊維混合物から成る不織布層が構成されるが、この不織布層は、その厚さにわたってステープル繊維４と連続繊維３を含み、不織布材料１の第１の側では、ステープル繊維がそこに最初に載置されたので、基本的にステープル繊維４の濃度が若干高くなることを想定することができる。

更に、図２には、不織布材料１が乾燥され、それから巻き取られることも図示されている。

図３は、別の処理を示すが、本発明の好ましい形成により、支持フィルム１５が供給され、プリントユニット１６内で装飾プリントを備えられる。次に、パターンの形態で配置された接着剤５を備える支持フィルム１５が不織布材料１と貼り合わされる前に、接着剤５が、ロール装置１７を介してパターンの形態で支持フィルム１５に塗布され、これにより最後に図１に図示した材料が得られる。

図５は、模範的に不織布材料１を支持フィルム１５と結合するために適した接着剤パターンを示す。接着剤５の面積割合、従って結合される領域の割合は、特に１０〜３０％である。接着剤５の量は、面全体に対する平均で、特に１．５ｇ／ｍ^２〜５ｇ／ｍ^２である。接着剤を備える個々のウェブの幅は、例えば１〜１．５ｍｍの範囲内にあり得る。

・例１：
第１の実施例の範囲内で、ブローフィルム押出し成形によって製造された、１４μｍの厚さを有するポリエチレンから成るモノフィルムが供給され、第１の側に装飾プリントを備えられた。それから、ＰＥ−ＬＬＤ及びＰＥ−ＨＤの混合物から構成されたＰＥモノフィルムが、図５による接着剤パターンを有する単一成分ＰＵＲ接着剤を備えられ、３５ｇ／ｍ^２の面積重量を有する本発明による不織布材料１を備えられた。不織布材料１は、それぞれポリプロピレンから成る連続繊維３とステープル繊維４から構成されている。貼り合せのために塗布された接着剤の面積重量は３．０ｇ／ｍ^２である。

・例２：
その他は同じパラメータで、不織布材料の面積重量が、３５ｇ／ｍ^２から４０ｇ／ｍ^２に高められた。

・比較例：
前で説明したように形成された支持フィルム１５が、プリント後に、図５に図示した接着剤パターンを有した１．８ｇ／ｍ^２の面積重量を有する単一成分ＰＵＲ接着剤を備えられ、不織布材料１の代わりに、１８ｇ／ｍ^２の面積重量を有するポリアミドから成る既知の織物が貼り合わされた。

表１及び２は、剥離強度測定及び剪断強度測定の結果を示す。試料を準備するため、図２及び３に図示した製造方法に対する不織布材料のストリップが、横方向に１インチ（２４．４ｍｍ）の幅で適切な形に切断される。それから、フックとの所定の結合を得ることができるように、試料が、ハンガーに吊り下げられ、次に、５００ｇのウエイト負荷したフックベルトが、手で３秒の期間の間不織布材料に押し付けられ、次に、ウエイトを取り外す前に、ウエイト負荷下で５秒の間不織布材料１にぶら下げられる。

次に、別の試験が、挟持具の基準調整によって行なわれ、不織布材料１は、下のクランプジョーに挿入され、フックベルトは上のクランプジョーに挿入される。剪断力の測定（剪断強度測定）時に、フックベルトと不織布材料１は、平らに位置平面内に配置されている。剥離力の測定（剥離強度測定）時に、不織布材料１は、フックベルトを基準にして１８０°だけ自身の上に折り返されるように固定される。その場合、引張り試験時に、１８０°の剥離がシミュレートされる。

試験パラメータの変更した時に、異なった材料の互いの相対比較において特有の特性が同じ方法で決定可能であることがわかった。従って、具体的に選択された試験の実施は、単に模範的であり、説明のために役立つ。

測定は、本発明による不織布材料１の異なった面積重量により、立体化された既知のポリアミド織物の剥離及び剪断の値を達成するか、超えることができ、本発明によるファスナー要素が、非常に柔軟で、均等で、視覚に訴える表面によって際立っていることを示している。

１ 不織布材料
２ エンボス加工部
３ 連続繊維
４ ステープル繊維
５ 接着剤
６ 支持フィルム
７ ロール
７’ ロール
８ 隆起部
９ 押出し成型機
１０ スパンボンドウェブ
１１ ロールギャップ
１１’ ロールギャップ
１２ カーディング装置
１３ カーディングされたステープル繊維の層
１４ 開口
１５ 支持フィルム
１６ プリントユニット
１７ ロール装置

Claims (14)

1. スパンボンドウェブの連続繊維（３）とカーディングされたステープル繊維（４）とを有しかつエンボス構造を備える不織布材料（１）を有する、面ファスナーのためのループを構成するファスナー要素において、
   連続繊維（３）とステープル繊維（４）が、互いに交絡され、共に繊維混合物から成る不織布層を構成すること、及び、不織布材料（１）のエンボス構造の凹部（２）において、連続繊維（３）とステープル繊維（４）が融着していないこと、を特徴とするファスナー要素。
2. エンボス構造を備える不織布材料（１）が、完全に連続繊維（３）とステープル繊維（４）とから成ること、を特徴とする請求項１に記載のファスナー要素。
3. ステープル繊維（４）の割合に対する連続繊維（３）の割合が、不織布層の厚さにわたって変化し、不織布層の両側でステープル繊維（４）が突出すること、を特徴とする請求項１又は２に記載のファスナー要素。
4. 不織布材料（１）が、２０ｇ／ｍ^２〜５０ｇ／ｍ^２の面積重量を備えること、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載載のファスナー要素。
5. 不織布材料（１）が、支持フィルム（１５）と貼り合わされていること、を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のファスナー要素。
6. 支持フィルム（１５）が、パターン状の接着剤（５）を備えること、を特徴とする請求項５に記載のファスナー要素。
7. 不織布材料（１）のエンボス構造の凹部（２）が、線状又は波状に形成されていること、を特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のファスナー要素。
8. 連続繊維（３）が、ポリオレフィンから構成されていること、を特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のファスナー要素。
9. ステープル繊維（４）が、ポリオレフィン又はポリエステルから構成されていること、を特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のファスナー要素。
10. スパンボンドウェブ（１０）が、連続繊維（３）の押出し成形及び堆積によって構成され、
    次に、ステープル繊維（４）が、構成される不織布材料（１）の第１の側に存在するように、スパンボンドウェブ（１０）上にカーディングされたステープル繊維（４）の層（１３）が載置され、
    不織布材料（１）の連続繊維（３）とステープル繊維（４）が、流体流の作用を受け、これにより互いに混合及び交絡され、
    不織布材料が、低温でエンボス加工される、
    請求項１〜９のいずれか１項に記載のファスナー要素を製造するための方法。
11. スパンボンドウェブ（１０）とカーディングされたステープル繊維（４）から成る層（１３）が、エンボス加工と水流による作用のために、２つのロール（７，７’）の間のロールギャップ（１１’）に供給され、ロールの少なくとも一方（７）が、エンボス構造と水流を発生させるための多数の開口（１４）を有する穿孔部を備えること、を特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 穿孔部の開口（１４）が、エンボス構造の隆起部（８）の間に配置されていること、を特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 低温エンボス加工と水流による作用の後、不織布材料（１）が、接着剤（５）によって、予め装飾をプリントされた支持フィルム（１５）上に貼り合せられること、を特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 不織布材料（１）が、第２の側で、支持フィルム（１５）上に貼り合わされること、を特徴とする請求項１３に記載の方法。

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