JP7461472B2 - 吸収性物品向けのフィルムおよび積層体 - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、2019年11月14日に出願された米国仮特許出願第62/935,468号、および、2020年2月14日に出願された米国仮特許出願第62/976,911号の優先権の利益を主張し、それらの両方の内容は、その全体が参照により本明細書に援用される。
本発明は、吸収性物品の中で使用され得るフィルムおよび積層体、ならびに、そのようなフィルムおよび積層体を含む吸収性物品を対象とする。
多種多様な良く知られている吸収性物品は、体液を吸収するように構成されている。かかる吸収性物品の例としては、生理用ナプキンまたはパッドなどの女性用衛生用品、乳児用おむつ、成人用失禁用品、および包帯が挙げられるが、それらに限定されない。一般的な吸収性物品は、通常、有孔ポリマー・フィルムまたは不織布ウェブまたはフィルム/不織布積層体であってもよい、流体透過性のユーザに面するトップシートと、吸収性コアと、例えば固体ポリマー・フィルムであってもよい、流体不透過性の衣類もしくは外側に面するバックシートとで構成される。
一般的に、ポリマー・フィルムから作られるトップシートは、不織布材料から作られるトップシートと比較して、最終製品の中で使用されるときに、より良好な性能特性を有する。しかし、ポリマー・フィルムから作られるトップシートは、より光沢の高い視覚的外観を有する場合があり、したがって、不織布トップシートよりも「プラスチックのように見える」場合があり、ポリマー・フィルム・トップシートは、不織布トップシートよりも「粘着性のある」または「ベタベタした」を感じ、着用者に対して柔らかさを感じない場合がある。
ユーザに対して並外れた柔軟性を提供し、少なくとも従来のフィルムに匹敵する性能を保証するトップシートを生成させることが望ましい。
本発明の一態様によれば、吸収性物品で使用されるフィルムが提供される。フィルムは、第1の面、および、第1の面の反対側の第2の面と、少なくとも1つの方向に1リニア・インチ当たり60~120個の突起を有するパターンで配置されている複数の有孔突起とを有している。突起のそれぞれは、第1の面から延在する連続的な側壁部を含む。第2の面は、複数の有孔突起と位置合わせされた複数の孔、および、孔の間のランド区域を有している。フィルムは、少なくとも約8g/10分のメルト・インデックスおよび少なくとも約80立方メートル/平方メートル/分の通気性を有している。
一実施形態では、フィルムは、約10gsmから約30gsmの間の坪量を有している。
本発明の一態様によれば、吸収性物品で使用される積層体が提供される。積層体は、第1の面、および、第1の面の反対側の第2の面を有するフィルム層を含む。フィルム層は、少なくとも1つの方向に1リニア・インチ当たり60~120個の突起を有するパターンで配置されている複数の有孔突起を含む。突起のそれぞれは、第1の面から延在する連続的な側壁部を含む。第2の面は、複数の有孔突起と位置合わせされた複数の孔、および、孔の間のランド区域を有している。フィルム層は、少なくとも約8g/10分のメルト・インデックスおよび少なくとも約80立方メートル/平方メートル/分の通気性を有している。積層体は、フィルム層の第2の面に積層されている不織布層を含む。不織布層は、フィルム層のランド区域において成形フィルムに付着されている複数の繊維を含む。
一実施形態では、不織布層は、約8gsmから約60gsmの間の坪量を有している。
一実施形態では、不織布層は、スパンボンド不織布を含む。
一実施形態では、不織布層は、カード式不織布を含む。
一実施形態では、不織布層は、スパンレース不織布を含む。
一実施形態では、フィルム層は、約4gsmから約20gsmの間の坪量を有している。
一実施形態では、積層体は、フィルム層および不織布層を通って延在する複数の孔を含む。複数の孔は、少なくとも1つの方向に1リニア・インチ当たり約3孔から約40孔の間のメッシュ数を有するパターンを有している。
一実施形態では、積層体は、エンボス加工されたパターンを有している。
一実施形態では、エンボス加工されたパターンは、複数の狭い隆起部を含む。一実施形態では、複数の狭い隆起部は、狭い波状の隆起部を含む。
本発明の一態様によれば、吸収性物品で使用される積層体が提供される。積層体は、第1の面、および、第1の面の反対側の第2の面を有する第1のフィルム層を含む。第1のフィルム層は、少なくとも1つの方向に1リニア・インチ当たり60~120個の突起を有するパターンで配置されている第1の複数の有孔突起を含む。第1の複数の有孔突起のそれぞれは、第1の面から延在する連続的な側壁部を含む。第2の面は、第1の複数の有孔突起と位置合わせされた第1の複数の孔、および、第1の複数の孔のそれぞれの間の第1のランド区域を有している。第1のフィルム層は、少なくとも約8g/10minのメルト・インデックスおよび少なくとも約80m/m/minの通気性を有している。また、積層体は、第1の面、および、第1の面の反対側の第2の面を有する第2のフィルム層を含む。第2のフィルム層は、少なくとも1つの方向に1リニア・インチ当たり3~40個の突起を有するパターンで配置されている第2の複数の有孔突起を含む。第2の複数の有孔突起のそれぞれは、第1の面から延在する連続的な側壁部を含む。第2の面は、第2の複数の有孔突起と位置合わせされた第2の複数の孔、および、第2の複数の孔のそれぞれの間の第2のランド区域を有している。第1のフィルム層の第2の面は、第2のフィルム層の第2の面に付着されている。
一実施形態では、第1のフィルム層は、約4gsmから約20gsmの間の坪量を有している。
一実施形態では、第2のフィルム層は、約10gsmから約40gsmの間の坪量を有している。
本発明の一態様によれば、吸収性物品のための材料を作るための方法が提供される。方法は、複数の有孔突起をポリマー・ウェブの中へ真空成形し、少なくとも1つの方向に1リニア・インチ当たり60~120個の孔のパターンを含む成形構造を使用して第1のフィルムを生成させるステップを含む。第1のフィルムは、少なくとも約8g/10分のメルト・インデックスおよび少なくとも約80立方メートル/平方メートル/分の空気孔隙率を有している。
一実施形態では、方法は、第1のフィルムに不織布を積層し、フィルム/不織布積層体を形成するステップを含む。
一実施形態では、方法は、フィルム/不織布積層体を穿孔し、少なくとも1つの方向に1リニア・インチ当たり約3孔から約40孔のメッシュ数を有する複数の孔を生成させるステップを含む。
一実施形態では、方法は、フィルム/不織布積層体をエンボス加工し、フィルム/不織布積層体の中にエンボス加工されたパターンを生成させるステップを含む。
一実施形態では、エンボス加工されたパターンは、複数の狭い隆起部を含む。一実施形態では、複数の狭い隆起部は、狭い波状の隆起部を含む。
一実施形態では、方法は、第2のフィルムを第1のフィルムに積層し、フィルム/フィルム積層体を形成するステップを含む。
一実施形態では、第2のフィルムは、少なくとも1つの方向に1リニア・インチ当たり3孔から40孔のパターンで配置されている複数の孔を含む。
本発明のこれらおよび他の態様、特徴、および特性、ならびに関連する構造的要素および部分の組合せの動作方法および機能、ならびに製造の経済は、全てが本明細書の一部を成す添付図面を参照して、以下の説明および添付の特許請求の範囲を考察することによって、さらに明白となるであろう。しかしながら、図面は単に例証および説明のためのものであり、本発明の限定を定義しようとするものではないことが、明確に理解されるべきである。本明細書および特許請求の範囲で使用するとき、単数形「a」、「an」、および「the」は、文脈において別段の明確な指示がない限り、複数形での言及を含む。
以下の図の構成要素は、本開示の一般的原理を強調するために図示されるものであり、必ずしも縮尺通りではない。対応する構成要素を示す参照符号は、一貫性および明瞭性のため、図全体を通して必要に応じて繰り返される。
本発明の実施形態による吸収性物品の概略図である。 図1の吸収性物品の一部として使用され得るフィルムの一実施形態の上面図の顕微鏡写真である。 図2Aの線2B-2Bに沿ってとられた概略拡大断面図である。 本発明の実施形態による、図2Aおよび図2Bのフィルムを製造するための装置の概略図である。 図1の吸収性物品の一部として使用され得るフィルム/不織布積層体の一実施形態の一面の顕微鏡写真である。 図4Aのフィルム/不織布積層体の反対側の面の拡大顕微鏡写真である。 図4Bの線4C-4Cに沿ってとられた概略拡大断面である。 本発明の実施形態による、図4A、図4B、および図4Cのフィルム/不織布積層体を製造するための装置の概略図である。 本発明の実施形態による有孔フィルム/不織布積層体の一面の顕微鏡写真である。 図6の有孔フィルム/不織布積層体を製造するための装置の概略図である。 本発明の実施形態によるエンボス加工されたフィルム/不織布積層体の一面の顕微鏡写真である。 図8Aのエンボス加工されたフィルム/不織布積層体の反対側の面の拡大顕微鏡写真である。 図8Aおよび図8Bのエンボス加工されたフィルム/不織布積層体を製造するための装置の概略図である。 本発明の実施形態によるエンボス加工されたフィルム/不織布積層体の一面の写真である。 図10Aのエンボス加工されたフィルム/不織布積層体の拡大写真である。 図1の吸収性物品の中で使用され得る、本発明の実施形態によるフィルム/フィルム積層体の概略拡大断面である。 図11のフィルム/フィルム積層体を製造するための装置の概略図である。
本明細書で使用するとき、「吸収性物品」という表現は、体液および他の身体滲出液を吸収し収容する物品を指す。より具体的には、吸収性物品/吸収性デバイスは、着用者の身体に接してまたは近接して設置されて、身体から排出される様々な滲出液を吸収し収容する衣類を含む。吸収性物品の非限定例としては、女性用衛生用品、乳児用おむつ、成人用失禁用品、および包帯が挙げられるが、それらに限定されない。
本明細書全体を通して、「ウェブ」という用語は、ロール状に巻くことができる材料を指す。ウェブは、フィルム・ウェブ、不織布ウェブ、積層体ウェブ、有孔積層体ウェブなどであることができる。ウェブの面は、その縁部のうちの1つとは対向する、その二次元表面のうちの1つを指す。
「積層体ウェブ」または「積層体」という用語は、向かい合った関係で互いに付着された2つ以上の別個のウェブを含むウェブを指す。2つ以上の別個のウェブは、1つもしくは複数のフィルム・ウェブおよび/または不織布ウェブを含むことが可能である。付着は、構成要素ウェブ全体にわたる特定のスポット位置におけるものであり得、または、付着は、構成要素ウェブ全体にわたって連続的であり得る。
「フィルム」または「ポリマー・フィルム」という用語は、本明細書では、キャストもしくはブローン押出しプロセスによって熱可塑性ポリマー材料の溶融したカーテンまたはシートを押し出し、次にシートを冷却して固体ポリマー・ウェブを形成することによって作られたウェブを指す。フィルムは、単層フィルム、共押出しフィルム、被覆フィルム、および/または複合フィルムであることができる。
本明細書全体を通して、「有孔フィルム」および「有孔積層体」という表現は、フィルムまたは積層体の第1の表面からフィルムまたは積層体の第2の対向する表面まで延在する複数の孔を有するフィルムおよび積層体を指す。
「二次元有孔フィルム」は、三次元構造が孔の中に存在しないため、平らなフィルムの第2の表面がフィルムの第1の表面に接続するフィルムである。
「成形フィルム」または「三次元フィルム」は、少なくともその一方の面から延在する突起、突出物、または延長セルを有するフィルムであり、「有孔成形フィルム」または「三次元有孔フィルム」は、三次元構造が孔内に存在する(例えば、孔がフィルムの厚さよりも厚い深さを有する)か、あるいは突起または突出物または延長セルが中を貫通する孔を有するフィルムである。
「突起」という用語は、本明細書で使用するとき、フィルムの第1の表面の面内に位置する有孔基部部分と、ほぼフィルムの第2の表面の方向に延在する側壁部分とを備える三次元部材を指す。各基部部分は関連する側壁部分を有する。側壁部分は、フィルムの第2の表面の面内に位置する「遠位端」で終端する。突起の遠位端は有孔または無孔であってもよい。
「有孔突起」は、本明細書で使用するとき、その基部部分、または第1の表面の面内の近位端、ならびにその遠位端もしくは隆起端部に孔を有する突起を指す。突起の基部部分の孔は、「主要孔」とも呼ばれ、規則的もしくは不規則パターンの、多角形、例えば正方形、六角形、五角形、楕円形、円形、卵形、またはスロットの形状であってもよい。一実施形態では、孔は、例えば、参照により本明細書に援用する米国特許第7,198,836号に記載されているように、舟の形状であってもよい。
有孔遠位端または隆起端部は、「補助孔」と呼ばれ、多角形、例えば正方形、六角形、五角形、楕円形、円形、卵形、スロット、または舟の形状であってもよい。有孔突起の側壁部分は主要孔から補助孔まで延在する。
「不織布」という用語は複数の繊維を含むウェブを意味する。繊維は、互いに接合されてもよく、または接合されなくてもよい。繊維は、ステープル繊維または連続繊維またはフィラメントであってもよい。繊維は、単一の材料を含んでもよく、または異なる繊維の組合せとして、もしくは異なる材料でそれぞれ構成された類似の繊維の組合せとして、複数の材料を含んでもよい。
本明細書で使用するとき、「不織布ウェブ」は、その一般的意味で、比較的平ら、可撓性、および多孔質であり、ステープル繊維または連続繊維またはフィラメントを含む、ほぼ平面の構造を定義するのに使用される。不織布ウェブは、不織布スパンボンドおよびメルトブローン不織布ウェブなど、それらを形成する任意のプロセスの製品であってもよい。不織布ウェブは、ウェブの複合体または組合せを含んでもよい。不織布ウェブは、繊維をそこから生成することができる任意のポリマー材料を含んでもよく、かつ/または綿もしくは他の天然繊維を含んでもよい。一実施形態では、不織布ウェブは、ポリプロピレン繊維から作られたスパンボンド材料であってもよい。異なるポリマーを含む繊維もブレンドされてもよい。一実施形態では、繊維は、ある材料のコアと別の材料のシースとを含む、いわゆる二成分(「bi-co」)繊維であってもよい。
「成形構造」または「スクリーン」という用語は、本明細書で使用するとき、突起および/または孔をフィルムに形成するのに、または突起を不織布ウェブに形成するのに使用されるくぼみを備える、三次元モールディング装置を指す。一実施形態では、成形構造は、幅および直径を有する管状部材を備える。代替実施形態では、成形構造は、幅および長さを有するベルトを備えてもよい。横断方向は成形構造の幅に平行な方向である。機械方向は、成形構造の回転方向に平行な方向であり、横断方向に対して垂直である。
「通気性」という用語は、本明細書で使用するとき、ASTM D737にしたがってTextest FX3300 Air Permeability Testerを使用して材料を通る空気流を測定したものである。単位は、1平方メートルあたり1分あたりの立方メートル(m/m/min)で報告される。
「メルト・インデックス」という用語は、本明細書で使用するとき、ASTM D1238にしたがって、材料が190℃まで加熱されて2.16kgの質量を受けたときの材料の流れを測定したものである。単位は、グラム/10分(g/10min)である。
以下、本発明の様々な実施形態が説明される。任意の一実施形態についての考察は、本発明の範囲を限定しようとするものではない。対照的に、実施形態の態様は、特許請求の範囲に包含されるか否かにかかわらず、本発明の範囲を強調しようとするものである。さらに、実施形態のあらゆる変形例も、現在知られているものであっても今後展開されるものであっても、本発明の範囲内にあるものとする。
図1は、本発明の実施形態による吸収性物品100を概略的に図示している。図示されるように、吸収性物品100は、トップシート110と、バックシート120と、トップシート110とバックシート120との間に位置付けられた吸収性コア130とを含む。吸収性物品100はまた、トップシート110と吸収性コア130との間に位置付けられた流体分配材料140を含むことが可能である。
トップシート110は、二次元もしくは三次元有孔フィルム、不織布ウェブ、または有孔フィルムと不織布ウェブの積層体の形態であってもよく、流体透過性であり、吸収性物品100を着用するユーザに面し、ユーザの皮膚に接触するように構成される。トップシート110は、流体の侵襲(insult)をユーザから受け、流体はトップシート110を通過して流体分配材料140に至る。流体分配材料140は、使用される場合には、やはり透過性であり、流体をトップシート110から受け取り、流体を吸収性コア130に分配するように構成される。吸収性コア130は、吸収性材料を含み、流体を流体分配材料140から受け取り、吸収性物品100が廃棄されるまで流体を貯蔵する。バックシート120は、液体不透過性であり、ポリマー・フィルムまたはポリマー・フィルムと不織布ウェブの積層体の形態であってもよく、液体および他の身体滲出液が吸収性コア130の下側から漏れ出すのを防ぐ。バックシート120は、空気が通過してもよいが液体は通過しないように、通気性であってもよい。
図2Aは、本発明の実施形態によるフィルム200の一部分の顕微鏡写真であり、それは、図1のトップシート材料110として使用されてもよく、図2Bは、図2Aの線2B-2Bに沿ってとられたトップシート材料200の断面を概略的に図示している。図示されているように、フィルム200は、第1の面212と、第1の面212とは反対側にある第2の面214とを有している。フィルム200は、複数の有孔突起216を含む。有孔突起216のそれぞれは、連続的な側壁部218を含み、連続的な側壁部218は、図示されているように、フィルム200の第1の面212から、補助孔222を含む遠位端220まで延在している。また、フィルム200の第1の面212は、有孔突起216の間にランド区域224を含む。
フィルム200の第2の面214は、複数の突起216と位置合わせされた複数の主要孔226を有している。そのため、フィルム200の第2の面214にある主要孔226は、有孔突起216の近位孔226とも見なされ、有孔突起216の遠位端220にある補助孔222は、有孔突起216の遠位孔222とも見なされ得る。また、フィルム200の第2の面214は、近位孔226の間にランド区域228を含む。
一実施形態では、有孔突起216は、1リニア・インチ当たり約60~約120個の突起または「メッシュ」、すなわち、少なくとも1つの方向に約60メッシュ~約120メッシュを有するパターンで配置されてもよい。パターンは、六角形のパターン、正方形パターン、互い違いパターン、または任意の他のタイプのパターンもしくはデザインであってもよい。一実施形態では、近位孔226は、六角形の形状であってもよく、おおよそ同じサイズを有してもよい。
フィルム200のポリマーは、それに限定されないが、ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、直鎖状中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンビニルアセテート、メタロセンを含む、1つまたは複数のポリオレフィン類を含んでもよく、また、それに限定されないが、サトウキビまたはポリ乳酸(「PLA」)を含む、植物から作り出されるバイオベースポリマーなどのような他のポリマーを含んでもよい。また、他のポリマーは、それに限定されないが、エラストマー性ポリマーを含み、それは、それに限定されないが、ポリプロピレン系エラストマー、エチレン系エラストマー、コポリエステル系エラストマー、オレフィンブロックコポリマー、およびスチレン系ブロックコポリマーなど、または、それらの組合せを含む。界面活性剤、充填剤、着色剤、不透明剤、および/または、当該技術分野で知られている他の添加剤などの添加剤も、フィルム200に使用されてもよい。
一実施形態では、フィルム200は、1平方メートル当たり約10グラム(「gsm」)から約30gsmの間の坪量を有してもよい。一実施形態では、フィルム200は、約15gsmから約25gsmの間の坪量を有してもよい。
図3は、本明細書で説明されている本発明の実施形態のフィルム200を製造するために使用されてもよい装置300を概略的に図示している。図示されているように、押出しダイ302は、ポリマー溶融カーテン304を成形構造306の上に押し出し、成形構造306は、シリンダー308を中心にして回転し、シリンダー308は、真空スロット310を有しており、真空スロット310を通して真空が引かれる。ポリマー溶融カーテン304は、例えば、1つまたは複数のポリオレフィン材料および界面活性剤、ならびに、着色剤などの1つまたは複数の添加剤を含んでもよい。
ポリマー・ウェブ(それは、凝固して、例えば、図2Aおよび図2Bのフィルム200を形成する)は有孔であるので、空気流が、有孔突起(例えば、216)を通して開始され、それは、有孔突起(例えば、216)を冷却して凝固させる。また、ポリマー・ウェブは、成形構造306によって冷却される。結果として得られる真空成形フィルム200は、ピール・ローラー322によって成形構造306から引き離され、それが巻取り機330によってロール332に巻かれることができるまで、1つまたは複数の後続のローラー324へと移動する。追加のローラーおよび/または他の機器が、装置300に使用されてもよい。図示されている実施形態は、いかなる形でも限定的であることを意図していない。
実施例
上記に説明されている装置300を使用して、一連のフィルム200が生成された。成形構造306は、少なくとも1つの方向に1リニア・インチ当たり100個の孔(すなわち、100メッシュ)を備えて配置されている孔のパターンを有していた。異なるメルト・インデックス値を有するが、1平方メートル当たり18グラム(gsm)の同じターゲット坪量を有するフィルムを生成させるために、異なるブレンドが使用された。比較例は、ポリエチレンと、真空成形フィルムを作るために使用される界面活性剤および白色顔料を含むマスターバッチとの一般的なブレンドであった。比較例のために形成された結果として得られるフィルムは、3.0m/m/minの通気性を有することが測定され、それは、非常に少ない孔が100メッシュの成形構造を使用して生成されたことを示す。材料の実際のブレンドのメルト・インデックスを測定することは困難であり、その代わりに、結果として得られるフィルムのメルト・インデックスが測定され、それは、4.0g/10minであることが分かった。
理論に束縛されることなく、使用される材料のブレンドのメルト・インデックスを増加させることは、100メッシュ成形構造306の孔の中への溶融カーテンのより良好な流れを提供し、より多くの孔がフィルムの中に形成されることを結果として生じさせ、それによってより高い通気性を結果として生じさせることができるということが仮定された。フィルム200のためのブレンドのメルト・インデックスを増加させるために、3つの異なるシリーズのブレンド(実施例1~5;実施例6~8;実施例9~11)が調査され、それぞれのブレンドは、比較例を作るために使用される界面活性剤および白色顔料を含む同じマスターバッチを含む。それぞれのフィルムは、フィルム・メルト・インデックスおよび通気性に関して測定された。試験結果の要約が、下記の表Iに列挙されている。
Figure 0007461472000001
この結果は、それぞれのシリーズのブレンドに関して、ブレンドのメルト・インデックスを増加させることによって、フィルムのメルト・インデックスを増加させることは、通気性の増加したフィルムを結果として生じさせ、それは、フィルムの流体ハンドリング特性および柔軟性を改善するということを示す。
実施例3、5、および7ならびに比較例のフィルム・サンプルが、有孔突起416が外向きになった状態で、トップシートとして使用され、サンプルの相対的な柔軟性を決定するためのパネル試験のために女性用衛生パッドへと組み立てられた。合計で10人のパネリストが、最も柔らかくないものを1として、および、最も柔らかいものを4として、知覚される柔軟性の順序で、4つのサンプルのそれぞれのセットをランク付けした。結果の要約が、下記の表IIに列挙されている。
Figure 0007461472000002
パネル結果は、最も低いフィルム・メルト・インデックスを有していた比較例が、10人のパネリストのそれぞれによって、最も柔らかくないものとしてランク付けされ、最も高いフィルム・メルト・インデックスを有していた実施例7が、平均して最も柔らかいとランク付けされたということを示している。
図4Aは、本発明の実施形態によるフィルム/不織布積層体400の一面の一部分の顕微鏡写真であり、それは、図1の吸収性物品のためのトップシート110として使用されてもよく、フィルム/不織布積層体400の不織布層430を上に備えている。図4Bは、フィルム層410を上に備えたフィルム/不織布積層体400の一部分の拡大顕微鏡写真であり、図4Cは、線4C-4Cに沿ってとられたフィルム/不織布積層体400の断面の概略図である。
図4Cに図示されているように、フィルム層410は、第1の面412と、第1の面412とは反対側にある第2の面414とを有している。フィルム層410は、複数の有孔突起416を含む。有孔突起416のそれぞれは、連続的な側壁部418を含み、連続的な側壁部418は、図示されているように、フィルム層410の第1の面412から、補助孔422を含む遠位端420まで延在している。また、フィルム層410の第1の面412は、有孔突起416の間にランド区域424を含む。
フィルム層410の第2の面414は、複数の突起416と位置合わせされた複数の主要孔426を有している。そのため、フィルム層410の第2の面414にある主要孔426は、有孔突起416の近位孔426とも見なされ、有孔突起416の遠位端420における補助孔422は、有孔突起416の遠位孔422とも見なされ得る。また、フィルム層410の第2の面414は、近位孔426の間にランド区域428を含む。フィルム層410は、フィルム200に関して列挙されたポリマーのうちの1つまたは複数を含んでもよく、約4gsmから約20gsmの間の坪量を有してもよい。
一実施形態では、有孔突起416は、1リニア・インチ当たり約60~約120個の突起または「メッシュ」、すなわち、少なくとも1つの方向に約60メッシュ~約120メッシュを有するパターンで配置されてもよい。パターンは、六角形のパターン、正方形パターン、互い違いパターン、または任意の他のタイプのパターンもしくはデザインであってもよい。一実施形態では、近位孔426は、六角形の形状であってもよく、おおよそ同じサイズを有してもよい。
不織布層430は、第1の面432と、第1の面432の反対側の第2の面434とを有している。図示されている実施形態では、不織布層430の第1の面432は、フィルム層410の第2の面414に接触している。不織布層430は、複数の繊維436を含む。
不織布層430のために使用され得る不織布ウェブは、多くのプロセスから形成されてもよく、それは、それに限定されないが、不織布の技術分野で知られているような、スパンボンド・プロセス、メルト・ブロー・プロセス、水流交絡プロセス、スパンレース・プロセス、エア・レイイング、および、接着カード・ウェブ・プロセス、またはそれらの組合せを含む。一実施形態では、不織布層430は、スパンボンド不織布ウェブであってもよい。一実施形態では、不織布層430の繊維436は、ポリプロピレン繊維であってもよい。一実施形態では、不織布層430は、綿などの天然繊維を含んでもよい。一実施形態では、不織布層430は、それに限定されないが、サトウキビまたはポリ乳酸(「PLA」)を含む、植物から作り出されるポリマーを含むバイオベースの繊維を含んでもよい。不織布層430は、約8gsmから約60gsmの間の坪量を有してもよい。
フィルム層410は、接合部位440において不織布層430に付着されており、接合部位440では、不織布層430の第1の面432が、フィルム層410の第2の表面414のランド区域428に接触している。一実施形態では、接合部位440における繊維436は、フィルム層410のランド区域428の中へ埋め込まれているが、それは、以下さらに詳細に説明するように、真空成形積層(vacuum formed lamination)プロセスによって遂行されてもよい。接合部位440は、ランド区域428のいくつかまたは全てに相応したパターンで分配されることが想到される。
図5は、図4A~図4Cのフィルム/不織布積層体400を製造するために使用されてもよい装置500の実施形態を図示している。装置500は、図3の装置300と同じパーツの多くを含む。不織布ウェブ512は、ロール514から積層ローラー516の上に巻き出され、回転している成形構造306と積層ローラー516との間の衝突点518において溶融カーテン304が溶融したままの状態で、溶融カーテン304へと方向付けられる。一実施形態では、積層ローラー516は、ローラー516の円筒形状の表面から延在する複数の突出物を含むポイント・ボンド・ローラーであってもよい。
溶融カーテン304に隣接する不織布ウェブ512の繊維は、2つの層が真空スロット310をともに横切る際に溶融カーテン304の表面に埋め込まれ、そこで、有孔突起が、成形構造306によって提供される実質的に同じパターンで、ポリマー・ウェブ(すなわち、凝固した溶融カーテン304)の中に形成される。ポリマー・ウェブ(それは、凝固して、例えば、図4Cのフィルム層410を形成する)は有孔であるので、空気流が、有孔突起(例えば、416)を通して開始され、それは、有孔突起(例えば、416)を冷却して凝固させる。また、ポリマー・ウェブは、不織布の繊維(例えば、436)が有孔突起(例えば、416)の間のランド区域(例えば、428)の中に埋め込まれる際に、成形構造306によって冷却されるので、不織布がランド区域(例えば、428)においてフィルム層(例えば、410)に接合されるようになっている。結果として得られる真空成形フィルム/不織布積層体400は、ピール・ローラー322によって成形構造306から引き離され、それが巻取り機330によってロール532に巻かれることができるまで、1つまたは複数の後続のローラー324へと移動する。追加のローラーおよび/または他の機器が、装置500に使用されてもよい。
図示されている実施形態は、いかなる形でも限定的であることを意図していない。例えば、フィルム/不織布積層体400を生成させるために、他の積層技法が使用されてもよい。一実施形態では、フィルム層は、図3の装置300を使用して製造され、その後に、フィルムおよび/または不織布に接着剤を塗布し、次いで、材料の2つの層に圧力を印加すること、または、音波接合技法もしくは超音波接合技法を使用するなど公知の技法を使用して、不織布ウェブに付着されてもよい。
一実施形態では、装置300、500のいずれかは、また、所望の場合に、フィルム200またはフィルム/不織布積層体400を機械方向または横断方向に活性化させるために使用されてもよい、相互に噛み合う歯車など、追加の機器を含んでもよい。装置300、500の中に含まれてもよい他の機器は、それに限定されないが、コロナ処理装置、プリンター、フェストン仕上げ加工機器、スプーリング機器、および、以下さらに詳細に説明するように、フィルム200またはフィルム/不織布積層体400にエンボス加工を施すかまたは更なる孔を提供することができる更なる処理機器を含む。
図6は、図4A~図4Cのフィルム/不織布積層体400として開始され、次いで、パターンで複数のマクロ孔610を形成するようにさらに処理されたフィルム/不織布積層体600の一実施形態を図示している。マクロ孔610は、1リニア・インチ当たり3個の孔から1リニア・インチ当たり40個の孔(すなわち、3~40メッシュ)を有するパターンで、望ましくは、1リニア・インチ当たり20個の孔(すなわち、20メッシュ)を有するパターンで配置されてもよい。
図7は、マクロ孔610を生成させるために使用されてもよい装置700を図示している。図示されているように、装置700は、ピン712のパターンを有するピン・ロール710と、ピン712を受け入れるように構成されているキャビティー722のマッチング・パターンを有するカウンター・ロール720とを含む。ピン・ロール710およびカウンター・ロール720は、反対方向に回転させられ、ニップ730を形成してもよく、フィルム/不織布積層体400が、ニップ730を通して供給されてもよい。ピン712は、ピン・ロール710の表面から突出しており、キャビティー722は、カウンター・ロール710の表面の中へ凹んでいる。ピン・ロール710およびカウンター・ロール720は、ピン712がキャビティー722と嵌合するように位置合わせされてもよく、その結果ロール710、720が回転しているときに、ピン712が、ニップ730においてキャビティー722の中へ挿入されるようになっており、ロール710とロール720との間の積層体が、ピン712によって穿通され、それによって、マクロ孔610を形成する。結果として得られる積層体600は、例えば、吸収性物品の中のトップシートまたは他の層へと後に変換するために、ロール732へと巻かれてもよい。一実施形態では、装置700は、ローラー324と巻取り機330との間などにおいて、図5の装置と「インライン」になっていてもよい。
図8Aは、エンボス加工された積層体800の実施形態の写真であり、積層体800は、図4A~図4Cのフィルム/不織布積層体400として開始され、パターンでエンボス加工された。図8Bに図示されているように、マクロ孔810は、パターンで形成されてもよいが、図示されている実施形態は、いかなる形でも限定的であることを意図していない。一実施形態では、エンボス加工された積層体800は、エンボス加工の前に元の積層体の中に形成された複数のマイクロ孔のみを含む。一実施形態では、追加のマクロ孔810は、エンボス加工プロセスを使用してフィルム/不織布積層体400の中に形成されてもよい。
図9は、図8Aおよび図8Bのエンボス加工された積層体800を生成させるために使用されてもよい装置900を図示している。図示されているように、装置900は、マッチするエンボス加工ロール910、920を含み、エンボス加工ロール910、920は、図8Aおよび図8Bに図示されているパターンを提供するように構成されている。フィルム/不織布積層体400がエンボス加工ロール910、920の間を通った後に、エンボス加工された積層体800は、更なる処理のためにロール932へとロールされてもよい。マクロ孔を形成することが望ましい実施形態では、エンボス加工ロール910、920のうちの少なくとも1つは、積層体400を穿刺してマクロ孔810を形成するために適切な構造を有してもよい。一実施形態では、装置900は、ローラー324と巻取り機330との間などにおいて、図5の装置と「インライン」になっていてもよい。
図10Aおよび図10Bは、図5に図示されている装置500を使用して作られ、図9の装置によってエンボス加工されたフィルム/不織布積層体1000の一実施形態を図示する写真である。図示されている実施形態では、フィルム/不織布積層体1000の不織布層は、トップ層であり、フィルム層は、不織布層の下にある。エンボス加工ロール910、920は、図示されているように、フィルム/不織布積層体1000の一面の上に複数の狭い波状の隆起部1010、および、個々のハート1020の外形を描く複数の狭い隆起部を生成させるように設計された。他の形状がフィルム/不織布積層体1000の中に生成されてもよい。図示されている実施形態は、いかなる形でも限定的であることを意図していない。
図11は、フィルム/フィルム積層体1100の一部分の断面を概略的に図示しており、フィルム/フィルム積層体1100は、図1の吸収性物品100のためのトップシート110として、または、図1の吸収性物品100のためのトップシート110および流体分配材料140の組合せとして使用され得る。図11に図示されているように、フィルム/フィルム積層体1100は、第2のフィルム層1130に付着されている第1のフィルム層1110を含む。第1のフィルム層1110は、第1の面1112と、第1の面1112とは反対側にある第2の面1114とを有している。第1のフィルム層1110は、複数の有孔突起1116を含む。有孔突起1116のそれぞれは、連続的な側壁部1118を含み、連続的な側壁部1118は、図示されているように、第1のフィルム層1110の第1の面1112から、補助孔1122を含む遠位端1120まで延在している。また、第1のフィルム層1110の第1の面1112は、有孔突起1116の間にランド区域1124を含む。
第1のフィルム層1110の第2の面1114は、複数の突起1116と位置合わせされた複数の主要孔1126を有している。そのため、第1のフィルム層1110の第2の面1114にある主要孔1126は、有孔突起1116の近位孔1126とも見なされ、有孔突起1116の遠位端1120における補助孔1122は、有孔突起1116の遠位孔1122とも見なされ得る。また、第1のフィルム層1110の第2の面1114は、近位孔1126の間にランド区域1128を含む。第1のフィルム層1110は、フィルム200に関して列挙されたポリマーのうちの1つまたは複数を含んでもよく、約4gsmから約20gsmの間の坪量を有してもよい。
一実施形態では、有孔突起1116は、1リニア・インチ当たり約60~約120個の突起または「メッシュ」、すなわち、少なくとも1つの方向に(例えば、フィルム/フィルム積層体1100の機械方向に、および/または、機械方向に直交するフィルム/フィルム積層体1100の横断方向に)約60メッシュ~約120メッシュ、を有するパターンで配置されてもよい。パターンは、六角形のパターン、正方形パターン、互い違いパターン、または任意の他のタイプのパターンもしくはデザインであってもよい。一実施形態では、近位孔1126は、六角形の形状であってもよく、おおよそ同じサイズを有してもよい。
第2のフィルム層1130は、第1の面1132と、第1の面1132とは反対側にある第2の面1134とを有している。第2のフィルム層1130は、複数の有孔突起1136を含む。有孔突起1136のそれぞれは、連続的な側壁部1138を含み、連続的な側壁部1138は、図示されているように、第2のフィルム層1130の第1の面1132から、補助孔1142を含む遠位端1140まで延在している。また、第2のフィルム層1130の第1の面1132は、有孔突起1136の間にランド区域1144を含む。
第2のフィルム層1130の第2の面1134は、複数の突起1136と位置合わせされた複数の主要孔1146を有している。そのため、第2のフィルム層1130の第2の面1134にある主要孔1146は、有孔突起1136の近位孔1146とも見なされ、有孔突起1136の遠位端1140における補助孔1142は、有孔突起1136の遠位孔1142とも見なされ得る。また、第2のフィルム層1130の第2の面1134は、近位孔1146の間にランド区域1148を含む。第2のフィルム層1130は、フィルム200に関して列挙されたポリマーのうちの1つまたは複数を含んでもよく、約10gsmから約40gsmの間の坪量を有してもよい。
一実施形態では、有孔突起1136は、1リニア・インチ当たり約3~約40個の突起または「メッシュ」、すなわち、少なくとも1つの方向に(例えば、フィルム/フィルム積層体1100の機械方向に、および/または、機械方向に直交するフィルム/フィルム積層体1100の横断方向に)約3メッシュ~約40メッシュ、を有するパターンで配置されてもよい。パターンは、六角形のパターン、正方形パターン、互い違いパターン、または任意の他のタイプのパターンもしくはデザインであってもよい。一実施形態では、近位孔1146は、六角形の形状であってもよく、おおよそ同じサイズを有してもよい。
第1のフィルム層1110は、接合部位1150において、第2のフィルム層1130に付着されており、接合部位1150では、第2のフィルム層1130の第2の面1134のランド区域1148が、第1のフィルム層1110の第2の面1114のランド区域1128に接触している。一実施形態では、第1のフィルム層1110および第2のフィルム層1130は、以下さらに詳細に説明するように、真空成形積層プロセスによって付着されてもよい。
図12は、図11のフィルム/フィルム積層体1100を製造するために使用されてもよい装置1200の一実施形態を図示している。装置1200は、図5の装置500と同じパーツの多くを含む。フィルム/フィルム積層体1100の第2のフィルム層1130になることとなる有孔フィルム1230は、ロール1210から積層ローラー516の上に巻き出され、回転している成形構造306と積層ローラー516との間の衝突点518において溶融カーテン304が溶融したままの状態で、溶融カーテン304へと方向付けられる。
溶融カーテン304に隣接する有孔フィルム1230の面は、第2のフィルム層1130の第2の面1134と一致しており、2つの層が真空スロット310をともに横切る際に溶融カーテン304の表面に接触し、そこで、有孔突起が、成形構造306によって提供される実質的に同じパターンで、ポリマー・ウェブ(すなわち、凝固した溶融カーテン304)の中に形成される。ポリマー・ウェブ(それは凝固して、例えば、図11の第1のフィルム層1110を形成する)は有孔であるので、空気流が、有孔突起(例えば、1116)を通して開始され、それは、有孔突起(例えば、1116)を冷却して凝固させる。また、ポリマー・ウェブは、有孔フィルム1130のランド区域(例えば、1148)が有孔突起(例えば、1116)の間のランド区域(例えば、1128)に結合される際に、成形構造306によって冷却されるので、有孔フィルム1230がランド区域(例えば、1128)において第1のフィルム層(例えば、1110)に接合されるようになっている。結果として得られる真空成形フィルム/フィルム積層体1100は、ピール・ローラー322によって成形構造306から引き離され、それが巻取り機330によってロール1220に巻かれることができるまで、1つまたは複数の後続のローラー324へと移動する。追加のローラーおよび/または他の機器が、装置1200に使用されてもよい。
図示されている実施形態は、いかなる形でも限定的であることを意図していない。例えば、積層体1100を生成させるために、他の積層技法が使用されてもよい。一実施形態では、第1のフィルム層1110および第2のフィルム層1130は、図3の装置300を使用して別個に製造され、その後に、フィルム層1110、1130のうちの一方に接着剤を塗布し、次いで、2つのフィルム層1110、1130に圧力を印加すること、または、音波接合技法もしくは超音波接合技法を使用するなど、公知の技法を使用して互いに付着されてもよい。一実施形態では、第1のフィルム層1110が最初に作られ、次いで、第2のフィルム層1130が真空形成される際に、第2のフィルム層1130に真空積層されてもよい(すなわち、図12に図示されているものの逆)。
一実施形態では、装置1200は、また、所望の場合に、フィルム/フィルム積層体1100を機械方向または横断方向に活性化させるために使用されてもよい相互に噛み合う歯車など、追加の機器を含んでもよい。装置1200の中に含まれてもよい他の機器は、それに限定されないが、コロナ処理装置、プリンター、フェストン仕上げ加工機器、スプーリング機器、および、上記に説明されているように、フィルム/フィルム積層体1100にエンボス加工を施すかまたは更なる孔を提供することができる更なる処理機器を含む。
本明細書に記載する実施形態は、多数の可能な実現例および実施例を示しており、必ずしも本開示をいずれかの特定の実施形態に限定することを意図しない。その代わりに、様々な修正をこれらの実施形態に対して行うことができ、明示されていない場合であっても、当業者には理解されるように、本明細書に記載される様々な実施形態の異なる組合せが本発明の一部として使用されてもよい。かかるいずれの修正も、本開示の趣旨および範囲内に含まれ、以下の特許請求の範囲によって保護されるものとする。

Claims (23)

  1. 吸収性物品で使用されるフィルムであって、前記フィルムは、
    第1の面、および、前記第1の面の反対側の第2の面と、
    少なくとも1つの方向に2.54cm(1リニア・インチ)当たり60~120個の突起を有するパターンで配置されている複数の有孔突起であって、前記突起のそれぞれは、前記第1の面から延在する連続的な側壁部を含み、前記第2の面は、前記複数の有孔突起と位置合わせされた複数の孔、および、前記孔の間のランド区域を有している、複数の有孔突起と、
    を備え、
    前記フィルムは、少なくとも8g/10minのメルト・インデックスおよび少なくとも80m/m/minの通気性を有している、フィルム。
  2. 前記フィルムは、10gsmから30gsmの間の坪量を有している、請求項1に記載のフィルム。
  3. 吸収性物品で使用される積層体であって、前記積層体は、
    第1の面、および、前記第1の面の反対側の第2の面を有するフィルム層であって、前記フィルム層は、少なくとも1つの方向に2.54cm(1リニア・インチ)当たり60~120個の突起を有するパターンで配置されている複数の有孔突起を備え、前記突起のそれぞれは、前記第1の面から延在する連続的な側壁部を含み、前記第2の面は、前記複数の有孔突起と位置合わせされた複数の孔、および、前記孔の間のランド区域を有しており、前記フィルム層は、少なくとも8g/10minのメルト・インデックスおよび少なくとも80m/m/minの通気性を有している、フィルム層と、
    前記フィルム層の前記第2の面に積層されている不織布層であって、前記不織布層は、前記フィルム層の前記ランド区域において前記フィルム層に付着されている複数の繊維を含む、不織布層と、
    を備える、積層体。
  4. 前記不織布層は、8gsmから60gsmの間の坪量を有している、請求項3に記載の積層体。
  5. 前記不織布層は、スパンボンド不織布を含む、請求項3に記載の積層体。
  6. 前記不織布層は、カード式不織布を含む、請求項3に記載の積層体。
  7. 前記不織布層は、スパンレース不織布を含む、請求項3に記載の積層体。
  8. 前記フィルム層は、4gsmから20gsmの間の坪量を有している、請求項3に記載の積層体。
  9. 前記積層体は、前記フィルム層および前記不織布層を通って延在する複数の孔をさらに含み、前記複数の孔は、少なくとも1つの方向に2.54cm(1リニア・インチ)当たり3孔から40孔の間のメッシュ数を有するパターンを有している、請求項3に記載の積層体。
  10. 前記積層体は、エンボス加工されたパターンを有している、請求項3に記載の積層体。
  11. 前記エンボス加工されたパターンは、複数の隆起部を含む、請求項10に記載の積層体。
  12. 前記複数の隆起部は、波状の隆起部を含む、請求項11に記載の積層体。
  13. 吸収性物品で使用される積層体であって、前記積層体は、
    第1の面、および、前記第1の面の反対側の第2の面を有する第1のフィルム層であって、前記第1のフィルム層は、少なくとも1つの方向に2.54cm(1リニア・インチ)当たり60~120個の突起を有するパターンで配置されている第1の複数の有孔突起を備え、前記第1の複数の有孔突起のそれぞれは、前記第1の面から延在する連続的な側壁部を含み、前記第2の面は、前記第1の複数の有孔突起と位置合わせされた第1の複数の孔、および、前記第1の複数の孔のそれぞれの間の第1のランド区域を有しており、前記第1のフィルム層は、少なくとも8g/10minのメルト・インデックスおよび少なくとも80m/m/minの通気性を有している、第1のフィルム層と、
    第1の面、および、前記第1の面の反対側の第2の面を有する第2のフィルム層であって、前記第2のフィルム層は、少なくとも1つの方向に2.54cm(1リニア・インチ)当たり3~40個の突起を有するパターンで配置されている第2の複数の有孔突起を備え、前記第2の複数の有孔突起のそれぞれは、前記第1の面から延在する連続的な側壁部を含み、前記第2の面は、前記第2の複数の有孔突起と位置合わせされた第2の複数の孔、および、前記第2の複数の孔のそれぞれの間の第2のランド区域を有している、第2のフィルム層と、
    を備え、
    前記第1のフィルム層の前記第2の面は、前記第2のフィルム層の前記第2の面に付着されている、積層体。
  14. 前記第1のフィルム層は、4gsmから20gsmの間の坪量を有している、請求項13に記載の積層体。
  15. 前記第2のフィルム層は、10gsmから40gsmの間の坪量を有している、請求項13に記載の積層体。
  16. 吸収性物品のための材料を作るための方法であって、前記方法は、複数の有孔突起をポリマー・ウェブの中へ真空形成し、少なくとも1つの方向に2.54cm(1リニア・インチ)当たり60~120個の孔のパターンを含む成形構造を使用して第1のフィルムを生成させるステップを含み、前記第1のフィルムは、少なくとも8g/10minのメルト・インデックスおよび少なくとも80m/m/minの空気孔隙率を有している、方法。
  17. 前記第1のフィルムに不織布を積層し、フィルム/不織布積層体を形成するステップをさらに含む、請求項16に記載の方法。
  18. 前記フィルム/不織布積層体を穿孔し、少なくとも1つの方向に2.54cm(1リニア・インチ)当たり3孔から40孔のメッシュ数を有する複数の孔を生成させるステップをさらに含む、請求項17に記載の方法。
  19. 前記フィルム/不織布積層体をエンボス加工し、前記フィルム/不織布積層体の中にエンボス加工されたパターンを生成させるステップをさらに含む、請求項17に記載の方法。
  20. 前記エンボス加工されたパターンは、複数の隆起部を含む、請求項19に記載の方法。
  21. 前記複数の隆起部は、波状の隆起部を含む、請求項20に記載の方法。
  22. 第2のフィルムを前記第1のフィルムに積層し、フィルム/フィルム積層体を形成するステップをさらに含む、請求項16に記載の方法。
  23. 前記第2のフィルムは、少なくとも1つの方向に2.54cm(1リニア・インチ)当たり3孔から40孔のパターンで配置されている複数の孔を含む、請求項22に記載の方法。
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