JP6257431B2 - 弾性積層体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、弾性積層体の製造方法に関する。

本発明は、不織材料ウェブの間に弾性ストリップを互いに隣り合わせて積層する方法に関する。不織材料ウェブは予備延伸なく供給され、そしてストリップに接合される。こうして形成された積層体は、次いで、積層されたストリップによって弾性にされた領域でウェブ方向に対して横方向に延伸され、そして弾性緩和の後にロールに巻かれる。機械的活性化とも称されるこの積層体の延伸の故に、材料ウェブのウェブ方向に対して横方向（ＣＤ方向）の積層体の弾性特性が改善される。

上記の特徴を備えた方法は、例えばＥＰ１６８６２０９（特許文献１）から知られている。衛生製品、特にオムツ用の弾性止着用トリップのための弾性要素は、積層体から打ち抜いて製造でき、この際、弾性要素の各々は、弾性の中心領域と、両末端に比較的弾性の小さい区域とを有する。非弾性のまたは比較的弾性の小さい末端領域は、フック及びループ要素、例えばフックテープを固定するために、及び弾性要素をオムツの非弾性表面に取り付けるために使用される。積層体は、複数の積層された弾性ストリップを有する幅の広いウェブとして製造される。オムツの製造に必要な止着用ストリップは、生ずる多目的材料から打ち抜くことができる。

弾性不織積層体を製造する方法が、ＥＰ１８４４９２８（特許文献２）から知られており、この方法では、弾性フィルムを延伸によって予備活性化し、その後、弾性緩和し、次いで再び延伸し、そして延伸された状態で不織ウェブ上に積層する。不織ウェブ上への積層中に弾性フィルムが付される延伸力を、弾性フィルムを予備活性化することよって低減することができる。積層体の層間の結合力も、フィルムの予備活性化によって改善し得る。しかし、積層プロセスの間に延伸される弾性フィルムを用いた積層手順は煩雑であって、互いに並行に配向した複数の弾性ストリップを二つの不織材料ウェブ間に積層しなければならない場合及び弾性領域と非弾性領域とを持つ積層体を製造するべき場合には、技術的に実用的ではない。

弾性不織積層体を製造するためのＵＳ２００６／０００３６５６（特許文献３）から知られる方法では、弾性フィルムを、ウェブ方向に対して横方向に延伸し、そして弾性緩和の後に不織ウェブ上に積層し、そしてこの不織ウェブは、ウェブ方向に延伸し、そして延伸された状態で弾性フィルムに接合する。不織ウェブを延伸する結果、不織布の材料幅は低減され、そして折り目が不織ウェブに形成される。この折り目は、積層体に横方向（ＣＤ方向）弾性を与える。しかし、ウェブ長手方向に隣接した弾性区域と非弾性区域とを持つ積層体の製造にこの記載された方法を使用することはできない。

ＥＰ１６８６２０９ ＥＰ１８４４９２８ ＵＳ２００６／０００３６５６

このような背景技術に対して、本発明の課題は、不織カバー層とこれらのカバー層の間に弾性ストリップとを有し、そしてストリップが積層される領域のみで広い延伸領域にわたり小さい力で延伸し得る、積層体を製造する方法を提供することである。

本発明の対象及びこの課題の達成は、請求項１に記載の方法によって提供される。

弾性積層体の製造方法を図解的に示すものである。

本発明の方法では、弾性フィルムをウェブ方向に対して横方向に延伸し、そして弾性緩和の後に切断してストリップとする。これらのストリップは、不織材料ウェブの間に互いに隣り合わせて積層され、これらの不織材料ウェブは予備延伸せずに供給され、そしてストリップと接合される。最後に、こうして形成された積層体を、積層されたストリップによって弾性にされた領域においてウェブ方向に対して横方向に延伸し、そして弾性緩和の後に巻いてロールとする。止着要素を、弾性中心領域と両端の比較的弾性の低い末端区域とを有するこの材料から打ち抜くことができる。

弾性フィルムの延伸は、積層体の成分を機械的に予備活性化し、そして積層体の延伸挙動を向上させる結果となる。弾性フィルムの予備活性化は、積層体の延伸力プロファイルに有利な効果を有し、そして積層体が、広い延伸領域にわたって簡単に延伸可能である一方で、弾性フィルムの予備活性化によって決定された降伏強さのための延伸耐性を大きく高めることに貢献する。ここで、延伸耐性は、積層体を次いで使用する時に降伏強さとして簡単に決定される。加えて、予備活性化された弾性フィルムを用いることによって、歪み解放後の積層体の弾性緩和挙動を改善することができる。しかし、弾性フィルムの予備活性化は、積層体の機械的活性化の代わりとなることはなく、但しその代わりに、それと相乗的に共同する。弾性フィルムの予備活性化では、フィルムは、好ましくはそれの全幅にわたって本質的に均一に延伸される。これに対して、機械的活性化のための積層体の延伸は、本発明により予備活性化された積層されたストリップの故に既に弾性となった積層体領域に局所的に制限される。積層体の延伸の故に、不織層の繊維は、積層体の弾性領域において不可逆的に延伸され、そして弾性領域における不織布の接合は、繊維引き裂け及び繊維再配置（ｆｉｂｅｒ ｒｅａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ）の故に低下する。これは、弾性ストリップの材料に対する新たな機械的効果によって、並びにフィルム表面と隣接する繊維との間の局所化された接合に対する機械的効果によって達成される。弾性領域間の積層体領域は、積層体の延伸によっては変化せず、不織布の性質を保つ。

予備活性化の目的のためには、弾性フィルムは好ましくは１００％〜５００％横方向に延伸される。これらの数値は、フィルムの初期幅に対する、ウェブ長手方向に対して横方向のフィルムの長さの変化を指す。１００％の値は、延伸された状態のフィルムが、フィルムの初期幅の二倍の幅を有することを意味する。この延伸は完全には可逆性ではない。フィルムの非弾性部分の結果、それの弾性緩和の後に、フィルムは、延伸の前よりは若干幅が広くなる。弾性緩和の後の幅は、横方向延伸の前の弾性フィルムの初期幅よりもおおよそ１０％〜３０％広いものであることができる。

弾性フィルムの予備活性化のためには、すなわち弾性フィルムを更に加工する前にそれを横方向に延伸するためには、噛合プロファイルローラ（ｉｎｔｅｒｍｅｓｈｉｎｇ ｐｒｏｆｉｌｅ ｒｏｌｌｅｒｓ）から構成される延伸ローラシステムを使用することが好ましい。このプロファイルローラは、特に、組み合わさってパケットとなったマルチプルディスクから構成されることができ、これらのディスクは、好ましくは、ウェブの横方向の均一な延伸のために等間隔で配置される。

予備活性化の後、弾性フィルムは切断されてストリップとする。これらのストリップは、デフレクターにより案内され、そして積層ユニットに並列したストリップとして供給し得る。ここで、これらのストリップは、上面及び底面に供給された不織ウェブの間に積層される。弾性ストリップは、有利には、互いに間隔を空けられる。ストリップ間の空間は、デフレクターの位置決めによって設定できる。不織ウェブは、弾性ストリップ間の隙間では互いに直接接合される。弾性ストリップ間の領域が、一緒に積層された強化用ストリップで強化されていることも本発明の範囲内である。弾性及び非弾性領域をこうして積層体中に形成し得る。

機械的活性化のためには、積層体を、二つのプロファイルローラの間のニップを通して案内することができ、この際、各ローラは、一つの軸上に配置された複数のディスクを備える少なくとも二つのディスクパケットを含む。積層体は、二つのプロファイルローラの噛合ディスクパケットによって所々で延伸される。ディスクパケット間のローラセクションでは、プロファイルローラは間隙を形成し、これを通って積層体が、本質的に横方向に延伸されることなく案内される。

積層されたストリップの全体の幅に対して、機械的活性化のための積層体の最大横方向延伸は、弾性フィルムが予備活性化のために延伸された値に相当する。言い換えれば、積層されたストリップの領域において、積層体の最大延伸は、予備活性化の間の弾性フィルムの最大延伸と同じ大きさである。（積層されたストリップの全体の幅に対する）機械的活性化のための積層体の横方向延伸は、好ましくは、フィルムが予備活性化の目的で延伸された値の５０％〜９０％であることが好ましい。

ポリオレフィンエラストマーから構成されたフィルムが弾性フィルムとして好ましく使用される。弾性フィルムの予備活性化は、ポリオレフィンエラストマーをベースとする弾性フィルムが使用される時に特に効果的である。

単層フィルム、またはスチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）ブロックコポリマー、スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）ブロックコポリマー、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、ポリウレタン、エチレンコポリマー、またはポリエーテルブロックアミドから構成される弾性コアを有する多層フィルムも弾性フィルムとして使用することができる。

該積層体のカバー層が製造される不織布は、弾性フィルムのポリマーと比較して僅かな弾性しか持たない延伸可能なポリマーでできた繊維を有する。この不織布は、メルトブロー繊維、ステープル繊維、または連続繊維から構成することができ、この際、これらの繊維から形成した繊維ウェブは、機械的に、熱的にまたは化学的に結合される。特に、スパンレース不織布をカバー層として使用することもできる。

本発明を以下に一つの態様を参照して説明する。この単一の図面は、弾性積層体の製造方法を図解的に示すものである。

図面に示す方法において、弾性フィルム１は、予備活性化ステーション１１においてウェブ方向に対して横方向に延伸され、そして弾性緩和の後に切断されてストリップ２とされる。ストリップ２はデフレクター３により案内され、そして並行したストリップとして互いに隣り合わせて二つの不織材料ウェブ４及び５の間に積層される。材料ウェブ４及び５は、予備延伸はしないでストリップの上側と下側に案内され、そして接着剤によりまたは熱によりストリップ２と接合される。この視点は、弾性ストリップ２が、互いに間隔を空けてカバー層の間に積層されることを明らかに示しており、そして不織カバー層４及び５は、弾性ストリップ２の間の間隙では互いに直接接合される。こうして、弾性領域６と非弾性領域７とが積層体８に形成される。この積層体は、活性化ユニット９に供給され、そこで積層体８が、積層されたストリップ２によって弾性にされた領域６において、ウェブ方向に対して横方向に延伸される。弾性緩和の後に、積層体８は巻回されてロール１０とされる。

弾性フィルム１は、予備活性化ステーション１１において５０％超で、ウェブ方向に対し横方向に延伸される。この延伸は、フィルム１の全幅にわたって本質的に均一に起こる。弾性フィルムは、好ましくは、弾性フィルムの初期幅に対して１００％〜３００％延伸され、この際、５００％までの延伸も可能である。弾性緩和の後、弾性フィルム１は、弾性フィルムの初期幅Ｂ_１よりも１０〜３０％広い幅Ｂ_２を有する。弾性フィルム１の延伸は、積層体８の伸張値に対して有利な効果を有する予備活性化を構成する。噛合プロファイルローラから構成される延伸ローラシステムを、弾性フィルム１の予備活性化に使用し得る。

単層エラストマーフィルム、あるいはスチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー、スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロックコポリマー、ポリウレタン、エチレンコポリマーまたはポリエーテルブロックアミドから構成された弾性コア層を有する多層フィルムも、弾性フィルムとして使用し得る。ポリオレフィンエラストマーから構成された弾性ブローフィルムが特に好ましく使用される。

積層体８の延伸は、積層及び予備活性化されたストリップ２によって弾性にされた積層体８の領域に限定される。この目的のために、積層体８は、回転軸上に装備された複数のディスクの少なくとも二つのパケットを含む二つのプロファイルローラ間のニップを通して案内される。積層体は、これらの二つのプロファイルローラの噛合ディスクパケットによって所々で延伸される。この延伸の結果、カバー層のテクスタイル構造は、積層体の弾性領域６において変化し、そしてＣＤ方向、すなわちウェブ長手方向に対して横方向での積層体８の伸張性が改善される。積層されたストリップ２の全体の幅に対して、延伸の間の積層体の最大横方向延伸は、予備活性化の間に弾性フィルム１が延伸された値に相当する。積層されたストリップの全体の幅に対する積層体８の横方向延伸は、好ましくは、予備活性化の間に弾性フィルム１が延伸された値の５０〜９０％である。ディスクパケットに次いで、プロファイルは、積層体が横方向延伸に付されないローラ区域を有する。これらの区域は、積層体８が横方向延伸を本質的に受けることなく案内されるニップを画定する。

Claims (11)

1. 弾性積層体の製造方法であって、
   ａ）弾性フィルム（１）をウェブ方向に対して横方向に延伸し、そして弾性緩和の後に切断してストリップ（２）とし、
   ｂ）ストリップ（２）を、不織材料ウェブ（４、５）の間に互いに隣り合わせて積層し、この際、不織材料ウェブ（４、５）は、予備延伸することなく供され、そしてストリップ（２）と接合され、
   ｃ）こうして形成された積層体（８）を、ストリップ（２）によって弾性にされた領域（６）において、ウェブ方向に対し横方向に延伸し、そして弾性緩和の後に巻回してロール（１０）とする、
   前記方法。
2. ステップａ）において、弾性フィルム（１）がその幅全体にわたって本質的に均一に延伸されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. ステップａ）において、弾性フィルム（１）が１００％〜５００％横方向に延伸されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 弾性フィルム（１）を延伸するために、噛合プロファイルローラから構成される延伸ローラシステムが使用されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
5. ストリップ（２）が、不織材料ウェブ（４、５）の間で互いに間隔を空けて積層され、積層体（８）に弾性領域（６）と非弾性領域（７）とを形成することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
6. ストリップ（２）がデフレクター（３）により案内され、そして並行したストリップとして積層ユニットに供給され、そこでストリップ（２）が、上面と底面に供給された不織ウェブ（４，５）の間に積層されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
7. ステップｃ）において、積層体（８）が二つのプロファイルローラの間のニップを通して案内され、これらの各ローラは、回転軸上に装備された複数のディスクをそれぞれ有する少なくとも二つのパケットを含み、前記積層体は、二つのプロファイルローラの噛合ディスクパケットによって局所的に延伸され、そして前記ディスクパケットの後のニップを通して、本質的に横方向延伸を受けることなく案内されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。
8. 積層されたストリップ（２）の全体の幅に対して、ステップｃ）における積層体（８）の最大横方向延伸が、ステップａ）において弾性フィルム（１）が延伸される値に相当することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法。
9. 積層されたストリップの全体の幅に対して、ステップｃ）における積層体の横方向延伸が、ステップａ）において弾性フィルム（１）が延伸される値の５０％〜９０％に相当することを特徴とする、請求項８に記載の方法。
10. ポリオレフィンエラストマーから構成されたフィルムが弾性フィルム（１）として使用されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一つに記載の方法。
11. 単層フィルムか、あるいはスチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー、スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロックコポリマー、ポリウレタン、エチレンコポリマーまたはポリエーテルブロックアミドから構成された弾性コア層を有する多層フィルムを弾性フィルム（１）として使用し得ることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一つに記載の方法。

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