JPH05247816A - 流れ制御カバーシートを用いる流体吸収性物品 - Google Patents

流れ制御カバーシートを用いる流体吸収性物品

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JPH05247816A
JPH05247816A JP3361421A JP36142191A JPH05247816A JP H05247816 A JPH05247816 A JP H05247816A JP 3361421 A JP3361421 A JP 3361421A JP 36142191 A JP36142191 A JP 36142191A JP H05247816 A JPH05247816 A JP H05247816A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 流体流制御性をもつ不織カバー材、およびそ
の製法。この不織布は異なる平均dpf値をもつ未給の
カージングしたステープルファイバーウェブを▲高▼〜
低平均dpfの累進順序に重ね、所望一定布密度に圧縮
し、結合することにより製造される。 【効果】 この不織布は流体の一方向急速流通速度、逆
方向流れ抵抗をもち、液体吸収性物品(例、おむつな
ど)のカバー材として有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は一方向の急速流通速度を、反対方
向の再湿又は流体流に対する抵抗と結合して与える流体
制御性をもつ不織布の製造及び利用の方法に関する。
【0002】使い捨ておむつ、失禁ガーメントなどは一
般に物品の少くとも身体接触表面を規定する不織型布又
はカバー材材料をもつ。機能的にいえば、不織カバー材
材料は流体流の制御を助け、すでに吸収性パッド又はコ
ア中に保持された水分との連続接触から着用者を隔離す
ることが意図される。そのような表面材又はカバー材
は、その身体接触側で流体を、各流体の適用又は発作
(insult)の流体吸収性コア成分への直接又は即
時的移動(すなわち取得速度)を促進するように浸透さ
せねばならず、しかしカバー材自体は流体に対し実質的
に非吸収性で、ソフトかつ乾いたまゝでなければならな
い。これに関して、反復発作後でも流体吸収性コア成分
からの流体の可能な再湿又は逆移動を最少にすること及
びカバー材が重大な強度減なく乾き、ソフトに感じさせ
続けることが殊に重要である。
【0003】現在主要な改良を、そのような物品の着用
者の快適性に関して、上記流体流制御、殊に流通及び逆
流又は再湿性の改良により達成できることが一般に容認
されている。
【0004】そのような性質に関して、そのような利点
を提供する製品の開発に対する継続する努力が生産効
率、強度又は快適性に不利に影響を及ぼすことなく流れ
制御を改良するために行なわれていることが認められ
る。
【0005】メイヤー(Meyer)ほか〔キンバリー
・クラーク(Kimberly−Clark)に譲渡〕
の米国特許第4,798,603号中にコア又は吸収剤
成分からの再湿又は逆流体流が合成疎水性ポリマーフィ
ラメントの液体透過性表面シート及び表面シートと吸収
性コアとの間に置かれた液体透過性輸送層の使用により
低下される吸収性物品例えばおむつ、失禁ガーメント、
創傷包帯などが提案されている。記載された輸送層はコ
アより親水性が少なく、均一な密度及び結合された表面
シート層より小さいがしかしコアより大きい平均細孔径
をもつ。
【0006】ニューカーク(Newkirk)の〔ジェ
ームス・リバー(James River Corpo
ration)に譲渡された〕米国特許第4,883,
790号中に、3dpf又はそれ以上のカージングした
繊維ウェブをもち、3又はそれ未満の平均デニールをも
つカージングした繊維ウェブに結合された高ロフト不織
カバー材が利用される。記載された各層又はウェブは層
の間及び内のエアボンデンディングを可能にするに足る
熱可塑性二成分繊維を含む。
【0007】米国特許第4,652,484号〔カオ
(Kao Corporation)に譲渡〕は90〜
140℃の融解範囲をもつホットメルト繊維で作られ、
それぞれ1〜3dpf及び1.5〜6dpfをもつ2層
の立体的にけん縮された繊維からなる使い捨て吸収性物
用不織布に関する。
【0008】該技術が流体流問題の存在を認めていると
思われるけれども、有効な一方向流体流制御機構をもつ
単体不織カバーシートを提供することはできなかった。
【0009】
【発明の説明】本発明は有効な流体流制御性をもち、
(a)均一又は混合dpfステープルファイバー又はフ
ィラメントをカージングして予定dpf範囲、好ましく
は約1〜20dpf又はそれ以上、の異なる平均dpf
値をもつ複数の要素又はウェブ、好ましくは2〜5の未
結合要素又はウェブを得、(b)そのような未結合要素
又はウェブを最高〜最低平均dpf値に基づく累進順序
に重ね、従って最高平均dpfをもつ要素又はウェブを
流体源に関して例えばカバー材の身体接触側に受入可能
に配列し、最低平均dpfをもつ要素又はウェブとして
規定される反対側要素又はウェブをコア成分又は類似液
体保持手段に供給可能に近接して配列し、その後(c)
重ねた要素(類)又はウェブ(類)を結合して一定密度
の不織布を得る、ことにより達成される単体単結合不織
カバー材材料の製造を指向する。後者の段階は、好まし
くは、しかし排他的でなく、ホットカレンダーの使用に
より、又は匹敵する圧力結合段階により、場合により先
に圧力付与・保持手段例えば1つ又はそれ以上の組の平
滑又は型模様付ロールニップ(類)を通し、約0.2〜
0.02g/cc、好ましくは0.04〜0.08g/
ccの範囲内の一定再現性密度を維持して行なわれる。
【0010】圧力又はカレンダー結合を用いる場合に
は、そのようなロールは要素又はウェブ中のそれぞれの
繊維混合物の反発弾性、けん縮の量及び要素又はウェブ
の平均デニール範囲により比較的小さいか又は穏やかな
圧縮力を有用に与えることができる。
【0011】カバー材としての使用に適する不織布はさ
らに図1及び2中に、この方法内の段階に相当する略切
取縦断面として示され、複数の繊維要素又はウェブA〜
B又はA′〜E′が個々に陰影をつけた重ねられた層と
して示され、それぞれ普通の紡糸、急冷、けん縮、切断
及びカージングされた(均一又は混合)ステープルファ
イバーのウェブ又は要素を表わし、各要素は異なる平均
dpf値をもち、約1〜20平均dpf範囲内又はそれ
以上の平均dpfに基づく累進順序に配列される。
【0012】結合段階及び生ずる結合不織布は段階3中
に示され、A〜B及びA′〜E′はまた未結合カージン
グされた繊維要素又はウェブを表わし、それは場合によ
り解繊フィルムを含むことができ、各要素又はウェブは
普通の段階により紡糸可能又はキャスチング可能な熱可
塑性スパンメルト組成物(類)を用いて得られ;各要素
又はウェブの平均dpf及び相対厚さにおける内部構造
の差異は一定比で示されてはいない。
【0013】このため、図1及び2中の要素は重ねられ
たとき最高平均dpf(例えばA′)から最低平均dp
f(例えばE′)までであると仮定される。しかし、組
合せたカージングされたウェブ又は要素(段階2〜3)
中の圧縮又は縮小の許容可能な程度の一般的選択は多か
れ少なかれ(a)下流結合ステーション又は段階(段階
3)の重ね及び圧縮段階(段階1〜2)に対する物理的
又は時間的な接近;(b)個々のウェブ繊維けん縮及び
反発弾性;(c)生ずる不織カバー材中の所望ロフト
量;及び(d)使用される結合の型(例えば圧縮結
合)、カレンダー、レーザー、熱空気、音波など)によ
るであろう。
【0014】用いた「配向不織布」という語は不織カバ
ーシート材料の身体接触又は流体源側に最高平均dpf
の要素又は反対面に最小平均dpfの要素を配備するこ
とを示す。
【0015】例えば未結合要素(例えば図1のA及び
B)を製造する典型的な方法において、増加平均dpf
の順序に配列され(段階1)、重ねられ、ニップ間隙調
整ロール(5)を用いて圧縮され(段階2)、次いで表
面型模様が歯(7)として示され、カレンダーロールの
ニップ及び温度が前記密度範囲内に入る一定再現性密度
をもつ不織布(AB)を与えるように調整される熱型模
様付カレンダーロール(6)の間に供給することにより
結合される(段階3)
【0016】図2において、5つの個々の要素又はウェ
ブが降下平均dpf順序に重ねられ(段階1)、一連の
圧縮ロール(5A)を用いることにより、型模様付カレ
ンダーロール(6A)を用いるカレンダー結合操作(段
階3)の上流地点で漸減ニップで圧縮され、上記目的の
ためカレンダーロールのニップは好ましくは最も近い組
の圧縮ロール(5A)の最終上流ニップの約100〜3
0%にセットされ、結合前圧縮の量は結合され、冷却さ
れた不織布(A′B′)の所望定密度による。
【0017】便宜上同じアラビア数字が図1及び2内の
同一又は類似の成分を示す。
【0018】本発明に使用される要素又はウェブは熱可
塑性樹脂例えば紡糸可能な(好ましくは16〜20MF
R)ポリオレフィンスパンメルト、ポリプロピレン/ポ
リエステル、コポリマーエステル/ポリエステル、ポリ
エチレン/ポリプロピレン、低融点ポリエステル/ポリ
エステル、ポリエステル/ポリプロピレン、ポリエチレ
ン/ポリエステルなどから紡糸された一成分及び(又
は)二成分ステープルファイバーを用いて普通に製造す
ることができ、それらは次いで急速又は遅延空冷され、
延伸され(好ましくは1×〜1.6×又はそれ以上);
けん縮され(好ましくは10〜26c/インチ);切断
され(約3インチを越えず、好ましくは約1/4〜3イ
ンチ);カージングされ(好ましくは混合繊維及び常法
使用);重ねられる。
【0019】所望の要素又はウェブを得るため、例えば
2つ(又はそれ以上)の異なるdpf値の、同一又は異
なる長さのステープルファイバーを空気混合し、次いで
生じた混合繊維バッチをカージングして平均dpf値を
もつ所望要素を得ることが便利であると認められる。そ
のような目的のため、2つの所望dpf極値又はプレミ
ックスバッチの繊維の100〜0重量%対0〜100重
量%の比内で変更された複数の繊維混合物が成形、重
ね、圧縮及び結合段階の実施に適する異なる平均dpf
値の複数の要素又はウェブの製造に適する1つの方法を
提供する。
【0020】この目的のため、繊維混合物又は繊維プレ
ミックスはまた同一又は異なるdpf値をもつ円、デル
タ、y、x、菱、ドッグボーンなどのような異なる断面
形状をもつ繊維又はフィラメントを含み、またポリアミ
ド、ポリオレフィン、ポリエステルなどを含めて異なる
ポリマーのフィラメントの混合物を含むことができ、用
いる選択は不織布の所望の耐久性、柔らかさ、強さ及び
不透明度特性による。
【0021】紡糸、急冷、けん縮、切断及びオージング
操作中に用いる添加剤及び使用法は該部門に知られた滑
剤、帯電防止剤、酸化防止剤、湿潤剤などの選択及び適
用を含めて本発明の範囲内に含めることができる。
【0022】方法及び生ずる生成物をさらに調べると、
図1及び2の圧縮段階(段階2)は、工程段階中、殊に
結合剤、酸化防止剤、帯電防止剤などの使用が個々の要
素又はウェブ重量及び反発弾性を変えることができる場
合に、各個の要素に対して不変の、しかし必らずしも等
しくない、重量を仮定すると、ニップに関して手動又は
自動的に調整してカージングされたウェブのもとの重量
及び測定高さを基にしてほゞ同じ圧縮%を得て維持する
ことができる1つ又はそれ以上の型模様付き又は平滑加
工ロールに、カージング及びウェブ形成段階からの要素
又はウェブを通すことにより所望一定密度範囲の不織布
を与えるように便宜に調整できることが認められる。従
って、結合の前に上流の加圧ロールのニップ大きさ及び
配置は、一様でない膨張を最小にし、結合した不織布中
に不変の相対密度(すなわちg/体積)が保持されるよ
うに調整すべきである。
【0023】重ね段階(図1及び2中の段階1)は平均
dpfを基にした累進順序における要素又はウェブの配
列、前記のようにカージング操作に使用された高dpf
繊維又はフィラメントの相対重量%によりウェブを配列
すること、を必要とする。そのようなウェブ又は要素は
機械方向に重ね又は、望むならば機械方向に対して種々
の角度に配列して良好な水分透過及び再湿に対する毛管
抵抗の保持に矛盾せずに追加の強度を与えることができ
る。
【0024】望むならば上記の重ね、圧縮された未結合
繊維含有要素又はウェブはまた解繊フィルムの1つ又は
それ以上の層を含むことができ、解繊段階は匹敵するス
パン繊維又はフィラメント含有要素又はウェブのウェブ
又は要素の予期累進順序の型に対し見掛けdpf値で矛
盾なく保持され、便宜には同一又は類似する型の熱可塑
性ポリマーからキャストされる。
【0025】結合段階、図1及び2の(3)、は別の結
合技術例えばニードルパンチ、熱、レーザー又は音波結
合技術を、生ずる不織布が一般に約10〜35g/yd
(好ましくは15〜30g/yd)の範囲内に属
し、上記g/cc範囲内の不変密度値をもつならば含む
ことができる。
【0026】不織布は上記のように、多層衛生製品例え
ばおむつ、生理用ナプキンなどに対するカバー材とし
て、例えば米国特許第4,112,153号、第4,3
91,869号、第4,573,987号、第4,57
8,066号及び第4,798,757号中に製造さ
れ、記載された方法で容易に利用できる。
【0027】次の実施例及び表は一層の例示であり、し
かし本発明の範囲を制限しない。
【0028】実施例I A)円形のけん縮したイソタクチックポリプロピレン1
5dpfステープルの試験ベールが、相応する劣化(d
egraded)スパンメルト(MFR20/分)か
ら、1.5″押出機及び210孔紡糸口金に285℃で
供給し、空温で空冷し、ルロール(Lurol)PP−
912〔G.A.グールストン(G.A.Goulst
on Incorporated)から市場で入取した
中和されたリン酸/アルコールエステル〕、帯電防止剤
として、及び滑剤(推定0.4重量%)のタンク中に部
分浸漬したフィード又はキスロール上を定速で通し、
1.5×に延伸し、けん縮(20/インチ)し、1.5
インチステープルファイバーとして切断して製造され
る。次いで生じた均一ステープルは「試験Aベール」と
して梱包される。
【0029】B)円形断面の3dpfポリプロピレンス
テープルの試験ベールを試験Aベール(前記)と同様に
製造し、「試験Bベール」として梱包する。
【0030】C)円形断面の20dpfのポリプロピレ
ンステープルの試験ベールを、試験Aベール(前記)と
同様に製造し、「試験Cベール」として梱包する。
【0031】D)デルタ断面の3dpfポリプロピレン
ステープルの試験ベールをA(前記)のように製造し、
「試験Dベール」として梱包する。
【0032】E)円形断面のポリエチレン/ポリプロピ
レン鞘/芯二成分ステープルの試験ベールは、280℃
の温度で普通のスピンパック(spin pack)に
通し、空冷し、けん縮し、切断し、試験Eベールとして
梱包する。
【0033】試験操作 (a)重ね、結合された試験不織布の流体取得試験は、
吸収剤試料の能力を評価するための単点源をもつGAT
SII試験装置〔M/Kシステムズ(M/K Syst
ems Inc.,Danvers、Massachu
setts)から市販〕を用いて圧力駆動GATS(重
量吸収力試験装置)により10.7ml/秒の流入流量
(妨害なし)、1秒吸収で測定する。試験目的のための
コア又は流体貯蔵成分はセルロース、Pulpex(登
録商標)E338、ハーキリーズ(Hereules
Incorporated)の製品、と約0.08g/
ccの密度をもつ超吸収性粉末の混合物、基準重量約3
00mg/m、熱結合コアにより代表される。
【0034】(b)試験不織布の再湿性は、希塩溶液と
約53ダイン/cmの表面張力を得るに足る界面活性剤
を用い、試験不織布を通してコア又は流体貯蔵成分の8
0%飽和を達成することにより測定する。5分後試験材
料を湿潤コアの上に置き、乾燥結合コアで覆い、2分間
0.5psiにプレスする。乾燥コアの重量増加が再湿
としてグラムで示される。
【0035】A.定密度可変細孔径不織布を、それぞれ
試験Aベール及び試験Bベール(前記)を開き、等重量
をカージングし、生じたウェブを機械方向に重ね、わず
かに小さいニップのキルト結合型模様付カレンダーを1
65℃で用いてカレンダー結合して0.06g/cc
(圧縮)の密度をもつ30g/ydの不織試験材料
(TMI)を得る。生じた試験材料を試験のため15d
pfウェブを液体源側に面し、3dpfウェブを液体吸
収剤(コア)側に装備して上記流体取得試験(前記)に
かける。液体吸収、ml/秒、は表I中にT−1として
示される。
【0036】B.実施例IIAを逆の順序(すなわちコ
ア側に15dpfウェブ)に装備したTM1試験材料で
繰返して液体取得試験を繰返す。液体吸収、ml/秒、
は表I中に試料T−2として示される。
【0037】C.IIBに等しい2つの3dpfウェブ
を試験Bベールを用いて製造し、対照として用いるため
に前記IIAのように1/2重ねウェブ高さに圧縮し、
結合する。試験結果は表I中にC−1として示される
【0038】実施例III A.比較できる定密度可変細孔径不織布を、試験A及び
試験Bベールからのカージングされた15dpf及び3
dpfウェブ各13g/ydを用いて作る(インライ
ンでない)。重ねたウェブは機械方向に配列され、実施
例IIAにおけるように定密度にカレンダー結合し、生
じた不織試験材料を実施例IIA及びBに示したと同様
の位置(すなわちそれぞれ15dpf/3dpf及び3
dpf /15dpf位置)に装備して前記のように流
体取得及び再湿速度について試験する。試験結果は表I
中に試験T−3及びT−4として示される。
【0039】B.試験Bベール繊維を用いた2つの13
g/yd3dpfウェブからなる対照を、他は同様に
製造し、試験し、表I中にC−2として示される。
【0040】
【表I】
【0041】実施例IV 実施例II及びIIIのように、しかし実施例Iの試験
ベールC及び試験ベールDの繊維からのウェブの20d
pf/3dpf配列を用いて得た比較試験材料を比較取
得及び再湿特性の試験材料の製造に用いると、実施例I
IのTM−1よりわずかに一層不透明な外観である。
【0042】実施例V 実施例II及びIIIのように、しかし実施例Iの試験
ベールA及びDのウェブを用いて得た不織布の15dp
f/3dpf及び3dpf/15dpf装備を用いる比
較試験材料を比較取得及び再湿特性の試験材料の製造に
用いると、実施例IIのTM−1又はTM−2に認めら
れたよりも一層不透明度である。
【0043】実施例VI 実施例II〜IIIにおけるように、しかし6dpf
(試験Eベール 円形二成分)及び3dpf試験Bベー
ル円形−成分繊維ウェブを用いて得た比較試験材料(6
dpf/3dpf)は実施例IIおいて得られたものに
一般に匹敵する取得及び再湿速度の試験材料を生ずる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカバー材の1例の製造工程の各段階に
おける略断面図である。
【図2】本発明のカバー材の他の例の製造工程の各段階
における略断面図である。
【符号の説明】
1 配列段階 2 圧縮段階 3 結合段階 5、5A 圧縮ロール 6、6A 結合ロール 7、7A 表面型模様(歯) A、B、A′、B′、C′、D′、E′ 要素ウェブ AB、A′B′ 不織布

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流体流制御性をもつ不織カバー材材料を
    単体単結合成分として製造する方法であって、(a)均
    一又は混合dpfステープルファイバー又はフィラメン
    トをカージングして予定dpf範囲内の異なる平均dp
    f値をもつ複数の未結合要素又はウェブを得、(b)前
    記複数の未結合要素又はウェブを最高〜最低平均dpf
    値に基づく累進順序又はその逆に重ねて圧縮し、(c)
    重ねた要素(類)又はウェブ(類)を、約0.2〜0.
    02g/cc範囲内の定密度の不織布を与える条件下に
    結合する、ことを含む方法。
  2. 【請求項2】 重ねられたそれぞれの要素又はウェブの
    平均dpf値が約1〜20dpfの範囲内に属する、請
    求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 重ねられた要素又はウェブの1つ又はそ
    れ以上が解繊フィルムを含む、請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 重ねられた要素又はウェブの1つ又はそ
    れ以上がカージングされた熱可塑性−成分及び(又は)
    二成分ステープルを含む、請求項2に記載の方法。
  5. 【請求項5】 約2〜5の要素又はウェブが所望不織カ
    バー材材料を得るために重ねられ、次いでレーザー結合
    される、請求項2に記載の方法。
  6. 【請求項6】 約2〜5の要素又はウェブが所望不織カ
    バー材材料を得るために重ねられ、次いで音波結合され
    る、請求項2に記載の方法。
  7. 【請求項7】 重ねられた要素が、カージングされたポ
    リプロピレンステープル並びに(又は)ポリエチレン/
    ポリプロピレン、低融点ポリエステル/ポリエステル、
    ポリエステル/ポリプロピレン及びポリエチレン/ポリ
    エステル繊維から選ばれる外装二成分ステープルを含
    む、請求項4に記載の方法。
  8. 【請求項8】 重ねられた要素が長さ約3インチを越え
    ないポリプロピレン一成分ステープル及び(又は)ポリ
    エチレン外装二成分ステープルを含む、請求項2に記載
    の方法。
  9. 【請求項9】 カバー材成分が、円、デルタ、Y、X又
    はドッグボーン型形状から選ばれる断面をもつステープ
    ルファイバーの要素又はウェブを含む、請求項2に記載
    の方法。
  10. 【請求項10】 請求項1に記載の方法により得られる
    不織カバー材。
  11. 【請求項11】 請求項2に記載の方法により得られる
    不織カバー材。
  12. 【請求項12】 流体流制御性をもつ不織カバー材成
    分、流体保持コア成分及び流体不浸透性裏地成分を組合
    せて含む流体吸収性物品であって、前記物品がカバー材
    成分として、(a)均一又は混合dpfステープルファ
    イバー又はフィラメントを切断し、カージングして約1
    〜20dpfの範囲内の異なる平均dpf値の複数の未
    結合要素又はウェブを得、(b)前記各要素又はウェブ
    をそれぞれ最高〜最低平均dpf値に基づく累進順序に
    重ねて圧縮し、(c)重ねた要素又はウェブを、一定密
    度の不織布を与える条件下に結合する、ことにより得ら
    れる配向不織布を用いる物品。
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