JPH08226066A - １種または複数の三次元成形構造の形状に一致するように重合体ウェブを凹凸加工および穿孔するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の形状特性の組合せを有する三次元有孔
重合体ウェブを形成する方法および装置を提供する。 【解決手段】 ａ． 重合体フィルムのウェブ８１０の
温度を固相温度以上の温度に高める工程と、 ｂ． 有孔端壁を有する凹凸を有する成形構造８５０上
にウェブ８１０を支持して搬送する工程と、 ｃ． 成形構造８５０のウェブ８１０と接触しない面に
作用する真空作用から成る流体差圧により、ウェブ８１
０を成形構造８５０の三次元断面と実質的に一致させる
工程と、 ｄ． ウェブ８１０を融解温度以下に冷却する工程と ｅ． ウェブ８１０に高圧液体ジェット８００から成る
第二流体差圧を加え、成形構造８５０の有孔端壁の孔と
一致する区域においてウェブ８１０を破断に至るまで引
き延ばす工程とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、１個または複数の
三次元成形構造の形状と一致するように実質的に平坦な
重合体フィルムの実質的に連続的なウェブを凹凸加工お
よび成形構造するための多段式方法に関するものであ
る。

【０００２】また本発明は、従来技術の１段式成形工程
を用いて製造する場合には相互に両立しなかった好まし
い属性組合わせを示すプラスチックウェブの多段式製造
工程に関するものである。

【０００３】また本発明は、従来技術の１段式成形工程
においては効果的に処理できなかった素材から成る形状
可視的に引き延ばされた三次元有孔重合体ウェブ製造す
る事のできる多段式成形工程に関するものである。

【０００４】さらに本発明は、確実な高速連続操作が可
能であって、前記成形工程によって製造される独特のプ
ラスチックウェブのコストを大幅に低下させる多段式成
形工程に関するものである。

【０００５】また本発明は、織布または不織布のファイ
バウェブを消費者が着用して皮膚と接触した時の好まし
い視覚および触覚の印象のほか、高度の流体および水蒸
気透過性を示す形状可視的に引き延ばされた三次元有孔
プラスチックウェブの多段式成形工程に関するものであ
る。

【０００６】

【従来の技術】形状可視的に引き延ばされた三次元有孔
重合体ウェブは業界公知である。

【０００７】本明細書において、三次元プラスチックウ
ェブ、リボンおよびフィルムを説明するために用いる用
語“形状可視的に引き延ばされた”とは、三次元成形構
造の面に一致させられて、両面が前記成形構造の三次元
パターンを示し、観察者の目とウェブ面との距離が約１
２インチの場合に肉眼で容易にこのパターンを見分けら
れるようなウェブ、リボンおよびフィルムを指す。これ
に対してプラスチックウェブ、リボンおよびフィルムを
説明するために使用される用語“平坦な”は、形状可視
的スケールで肉眼で見られるときのウェブ、リボンまた
はフィルムの全体条件を指す。この意味で“平坦な”ウ
ェブ、リボンおよびフィルムは、その片面または両面に
微細スケールの表面凹凸を有し、この凹凸は観察者の目
とウェブ面との間隔が約１２インチまたはこれ以上のと
きに肉眼で容易に見分けられないウェブ、リボンおよび
フィルムを含む事ができる。

【０００８】片面に付着した流体をその裏面に転送し、
この転送された流体を着用者の皮膚から離間する形状可
視的に引き延ばされた三次元有孔プラスチックウェブが
１９７５年１２月３０日にトンプソンに発行された同時
係属米国特願第３，９２９，１３５号に開示され、これ
を引用として加える。トンプソンは、液体透過性素材か
ら成るが、先細毛細管パターンを備え、この毛細管の底
部はトップ・シートの面に開き、頂部はトップ・シート
の面と反対側に開き、前記頂点の開口が使い捨て吸収性
縛布に使用される吸収性パッドと密接に接触するように
した形状可視的に引き延ばされた三次元トップ・シート
を開示している。このトンプソンのトップ・シートは着
用者の身体から出る流体をこの装置の吸収要素の中に自
由に伝達すると共にこれらの流体の逆流を禁止する事が
できる。これは従来の方法で得られたよりもパルスかに
乾燥した面を使用者に接触させる事ができる。

【０００９】衛生ナプキンなどの吸収性縛布上のトップ
・シートとして使用するに適した他の形状可視的に引き
延ばされた三次元有孔プラスチックウェブが、１９８２
年８月３日にレイデルおよびトンプソンに発行された同
時係属米国特願第４，３４２，３１４号に開示され、こ
の特許を引用として加える。この特許に開示のプラスチ
ックウェブはファイバー様外観と感触を示し、これが着
用者の接触面として使用されたときに好評を得ていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前記の特許は教示によ
れば、この型のプラスチックウェブは、これを三次元有
孔成形構造の上に支持し、この成形構造の三次元断面と
一致するように形状可視的に引き延ばされるまでウェブ
に対して流体差圧を加える事によって製造する事ができ
る。前記の形状可視的に引き延ばされた三次元ウェブに
開口を備える事が望ましい場合には、前記成形構造の開
口と一致する区域においてウェブの開口が成形されるま
で連続的に前記流体差圧を加える。このような一般型の
１段式成形工程は、消費者に好評な多くの特性を示す形
状可視的に引き延ばされた三次元有孔プラスチックウェ
ブの製造に成功したのであるが、このような１段式処理
工程の大部分は、特に高生産速度において仕上がりウェ
ブ組織の中の全ての望ましい特性を与える事ができなか
った。

【００１１】従って本発明の課題は、単一の形状可視的
に引き延ばされた三次元有孔重合体ウェブの中に従来は
両立しなかった複数の特性の種々の組合せを備える事が
できる方法を提供するにある。

【００１２】本発明の他の課題は、織布および不織布繊
維構造と比べてきわめて好ましい外観と、柔らかさと、
感触と共に、優れた液体および水蒸気処理特性を示す形
状可視的に引き延ばされた三次元有孔プラスチックウェ
ブを提供するにある。

【００１３】本発明の更に他の課題は、使用される１個
または複数の成形構造の形状と一致するように実質的に
平坦な重合体素材の実質的に連続的なウェブを凹凸加工
および先行するための高速、確実な多段式方法および装
置を提供するにある。

【００１４】本発明の更に他の課題は、工程の各段階が
時間的にまたは空間的にまたはその両方の意味で相互に
分離された形状可視的に引き延ばされた三次元有孔プラ
スチックの多段式成功工程および装置を提供するにあ
る。

【００１５】本発明の更に他の課題は、工程の後期段階
が、前記段階によってウェブに与えられた固相分子構造
またはその他の任意の特性を変更する事のないように選
ばれる多段式工程および装置を提供するにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、その特定の好
ましい実施態様において、従来技術の１段式成形工程を
用いては良くても困難、悪ければ不可能であった三次元
の幾何学的形状を示すように凹凸加工された開口を備え
た重合体ウェブの多段式製造方法に関するものである。

【００１７】更に詳しく述べれば、本発明の多段式工程
は、成形構造の形状可視的な三次元断面を正確に複写し
ながら非常に小さな開口と非常に大きな開口または毛細
管組織とを相互に隣接させて含むウェブを成形する事が
できる。更に本発明の工程は、ウェブのランド区域また
は毛細管組織の端壁またはその両方に非常に小さい開口
を備えると共に非常に大きな全体キャリパを示す形状可
視的に引き延ばされた三次元有孔プラスチックウェブの
成形を可能とする。また本発明の多段式製造工程の他の
実施態様により、毛細管組織の側壁に小径第一開口を備
えたものを製造する事ができる。更に他の好ましい実施
態様において、相互に逆方向に延在する側壁を有する毛
細管組織のウェブを製造する事もできる。

【００１８】本発明の好ましい実施態様において、融解
重合体樹脂のウェブが直接に有孔三次元成形構造の上に
押し出され、流体差圧、代表的には真空作用を受ける。
この操作段階は、成形構造に対してウェブをよく一致さ
せ、またウェブに対して大きな全キャリパを与える。こ
の成形構造段階においては、成形構造の多数の可視的な
大径第二開口と一致するウェブ部分に開口が成形され
る。その後、融解ウェブは、跳ねかえりと、キャリパ損
失を防止するため、真空作用を受けながら冷却される。
低生産速度においては、例えば毎分約５０フィート以下
では、ウェブ冷却は単にフィルムを通してまたはフィル
ムに対して空気流を送る事によって実施される事が多い
が、高速生産においては、低圧水スプレーまたは類似の
ものを加える事によって冷却工程を加速する事が一般に
望ましい。次にフィルムは同一の成形構造の上におい
て、第二成形工程へ送られる。この成形構造は、好まし
くは高圧液体ジェット操作を含みこの液体ジェットは成
形構造の小径第一開口と一致する区域のみならず、成形
構造のいずれかの可視的な大径第二開口と一致する未有
孔ウェブ区域にも開口を成形する事ができる。所望な
ら、形状可視的に引き延ばされたウェブが工程初段階に
おいて用いられた成形真空作用を受けている間に、高圧
液体ジェット作用を加える事ができる。この場合、高圧
液体ジェットは、成形工程の小径第一開口と一致する区
域においてウェブに開口成形するのみならず、ある程度
追加的にウェブを冷却する利点を示す。

【００１９】本発明は種々の相異なる実施態様を取る事
ができるが、本発明の多段式ウェブ成形工程は別々の少
くとも２段階を含み、各段階がその目的を達成する流体
差圧を使用する。一方の段階は、重合体ウェブが成形構
造の上に支持されて一種の流体差圧を受けている間にそ
の成形構造の形状可視的な断面プロフィルにウェブを形
状可視的に一致させるにある。成形構造中の可視的な大
径第二開口と一致する区域におけるウェブの開口成形の
大部分は、通常この工程段階で生じる。他方の段階は、
プラスチックウェブに対して流体差圧を加えるにある。
しかしこの段階は、ウェブを成形構造三次元断面に一致
するように形状可視的に引き延ばされた事に関連が少な
い。むしろこの段階の主目的は、ウェブの中に形成され
た大型毛細管組織の突出ランド区域および／または側壁
の中の小径第一開口を含めて、成形構造の小径第一開口
と一致する全区域においてウェブを全面的に開口加工す
るにある。

【００２０】これらの個別の成形工程を実施する順序
は、得られる形状可視的に引き延ばされた三次元有孔重
合体ウェブの中に含まれるそれぞれの特性に依存してい
る。

【００２１】得られるウェブにおいてのぞまれるすべて
の特性を含む単一の成形構造において、またはそれぞれ
所望の特性の一部を与える複数の成形構造において、別
々の成形段階を実施する事ができる。

【００２２】本発明の各成形工程において加えられる流
体媒質も、得られる重合体ウェブの所望の特性に応じて
同一のもの、または異質のものとする事ができる。

【００２３】成形工程の各工程の処理変数を所望の正確
な結果を得るように最適化する事ができるので、本発明
の形状可視的に引き延ばされた三次元有孔重合体ウェブ
は、従来の１段成形工程に固有の制限の故に相互に両立
しないと考えられていた特性の種々の組合わせを示す事
ができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明は使い捨てオシメ、衛生ナ
プキン、包帯などの吸収性縛布の上に着用者の接触面と
して使用するに適した形状可視的に引き延ばされた三次
元有孔プラスチックウェブの提供に関して記述される
が、本発明はこのような用途に限定されるものではな
い。それどころか、本発明は、従来技術の１段式ウェブ
成形工程を用いて得られなかった特性、特徴、外観、微
細さを示すプラスチックフィルムまたはウェブを製造し
たい時に実施して常に大きな利点を示すものである。作
られるパターンは任意所望の形状とする事ができ、規則
的または不規則とし、網状または非網状とし、連続形ま
たは不連続形とし、またこれらの任意の組み合わせとす
る事ができる。ここに記載する構造と、使い捨て吸収性
縛布におけるトップ・シートおよび／またはバック・シ
ートとしてのその用途の詳細な説明から、当業者は他の
用途適したウェブの製造に本発明を容易に適合させる事
ができるであろう。

【００２５】本発明による特に好ましい多段式連続成形
工程を第１図に示す。第１図に示す実施態様において、
ポリエチレンなどの重合体物質から成る実質的に平坦な
フィルムウェブ１０が供給ロール１から第一成形ドラム
１８の表面上に送られ、このドラムの周囲を成形構造１
５が挿入ウェブと実質的に同一速度で連続的に回転して
いる。成形ドラム１８は好ましくは、可変成形構造１５
に対して固定した真空チャンバ２０を内部に配置されて
いる。真空チャンバ２０の起点と終点に大体一致する一
対の定置そらせ板２５，３０が成形構造の外側面に隣接
して配置されている。定置そらせ板２５，３０の中間
に、重合体フィルムの実質的に平坦なウェブ１０が真空
チャンバを横断する際に流体差圧を加えるための手段が
備えられる。図示の実施態様においては、この流体差圧
付加手段は高圧液体ノズル３５を含み、これはウェブ１
０の幅全体にわたって実質的に均一に水などの液体ジェ
ット４０を噴出する。高圧液体ノズル３５の構造、位置
および作動圧に関する詳細は、Ｊohn Ｊ．Ｃurro，Ａla
n Ｊ．Ｔrusty およびＧeorge Ｍ．Ｖernon の同時係属
米国特願第５８０，９１１号、１９８４年２月１６日出
願、“高圧液流ソリッド・ステート成形によって製造さ
れる成形材料”において十分に説明されている。この特
願を引用として加える。

【００２６】第２図において部分拡大断面図として示し
た成形構造１５はその表面の全体または任意の部分にお
いて多数比較的小さい開口１６を含む。使い捨てオシメ
のトップ・シートに利用される場合、この開口は代表的
には約１ミル〜約１０ミルのサイズ範囲内にある。仕上
がりウェブの中においてこれらの開口の間隔は規則的パ
ターンを成し、あるいは非常に不規則である事ができ
る。この一般的型の適当な三次元管状成形部材の製造方
法は、１９８５年４月２日にＲadelほかに発行された同
時係属米国特願第４，５０８，２５６号および１９８５
年４月９日にＭullane，Ｊr に発行された同時係属米国
特願第４，５０９，９０８号に記載されており、これを
ここに引用として加える。成形構造１５が前記の同時係
属出願に一般的に記載されているラミネート構成技術に
よって製造される場合には、その開口１６は任意所望の
形状または断面とする事ができる。

【００２７】あるいは、管状成形構造１５は非ラミネー
ト構造とし、開口６の所望のパターンはレーザ穿孔など
の方法で形成する事ができる。また、可とう性素材から
成り一対のロールの回りに連続的に化け回されたベルト
または類似のものを使用する事ができる。後者の場合に
は、可とう性ベルトに流体差圧が加えられた時にその捩
じれを防止するため、ベルト下方に適当な支持体を備え
る事が一般に望ましい。

【００２８】重合体ウェブ１０の小径第一開口を形成す
るための他の適当な成形構造は、第３図の拡大部分写真
に示されたような織成ワイヤ・メッシュ１１５を含む。
この場合、多数の交差フィラメント１１７，１１８が相
互に織成されて、成形構造１１５の周囲に第３項に示す
ようなナックル・パターンが生じる。織成ワイヤ・メッ
シュのフィラメントは金属素材または重合体素材から成
る事ができる。約３ミル乃至約７ミルの直径範囲のフィ
ラメント１１７，１１８と平方インチあたり約１４０×
１４０乃至約８０×８０のメッシュ・カウントを有する
織成ワイヤ・メッシュ１１５が、第１図に示すように、
高圧液体ノズル３５からの高圧液体ジェット４０を受け
た時に、非常に柔らかな感触の開口ウェブを生じる事が
できる。このようなウェブの中に作られる比較的小さい
開口は、交差フィラメントの間の空隙１１６に実質的に
対応している。

【００２９】当業者には明らかなように、成形構造１５
の面に対する重合体ウェブ１０の一致度と、前記面の中
に作られる開口のサイズは、液体ジェット４０を受ける
際のウェブ１０の温度、ウェブの面に対して液体ジェッ
ト４０を加える圧力、液体ジェットを成す液体の温度、
液体ジェットの流量などの要因によって影響される。

【００３０】一般に、ウェブに加えられる流体差圧が真
空の形の場合、導入されるウェブ１０の温度が高い程そ
れだけ一致度と開口サイズが増大する。しかし、ウェブ
に加えられる流体差圧が第１図の場合のように高圧液体
ジェットの場合、一般に、導入されるウェブは融解状態
であるよりも固体である事が好ましい。第１Ａ図に示す
実施態様の場合、通常の押し出し器１０１から押し出さ
れる融解樹脂ウェブ１０が液体ジェット４０の下を通過
する前に樹脂を実質的に冷却させるため、このウェブが
成形構造１５の上に送られる前に一対のチルロールの間
を送られる。

【００３１】導入される重合体物質ウェブ１０の供給源
がなんであれ液体ジェット４０の下を通過した後のその
状態は第１Ｂ図の拡大図に織成ワイヤ・メッシュされる
ようになる。この時点において、ウェブ１０の中には、
成形構造１５の比較的小さい開口１６に対応する小径第
一開口１１が作られている。各開口１１の縁に沿って作
られた小さな噴火口状突起１３は、破断直前のウェブの
薄くなった程度を反映している。

【００３２】フィルムに対して最初の流体差圧をくわえ
た後、小径第一開口を有する重合体ウェブ１０は第一小
径第一開口成形構造１８の面から、遊びロール４５に掛
け回されて、第１Ｃ図に拡大図示された状態で出る。小
径第一開口１１をそれぞれ取りかこむ突起１３の存在の
故に、成形構造１５と接触していた面１７は液体ジェッ
ト４０によって接触されていた面１４より柔らかな感触
を与える。従ってウェブの面１７が着用者の接触面とし
て面１４よりも一般に好ましい。このような柔らかな感
触の重合体ウェブの特徴と利点は同時に出願されたＪoh
n Ｊ．ＣurroおよびＥ．Ｋelly Linman の同時係属米国
特願、柔軟な絹様の触感を示す微小開口化高分子ウェブ
に記載され、これを引用として加える。

【００３３】第１図に図示のウェブ成形工程の第一工程
が終了した後、小径第一開口付きウェブ１０が形状可視
的に引き延ばすための成形工程の第二工程、または一時
的貯蔵のための巻き取り部に送られる。後者の場合、第
二工程の実施は、おそらく別の場所での後日の処理まで
延期される。

【００３４】あるいは、前記の同時に出願されたＪohn
Ｊ．ＣurroおよびＥ．Ｋelly Ｌinman の同時係属米国
特願に記載のように微細有孔ウェブ１０を、更に処理す
る事なく、流体透過性と柔らかな感触が特に望ましいが
形状可視的に引き延ばされた三次元断面が必要でない最
終製品において使用する事ができる。

【００３５】第１図に図示の実施態様におけるウェブ１
０の面１７に対して所望の感触が与えられているが故
に、形状可視的な三次元的な引き延ばしを受けようとす
るウェブは好ましくは、成形ドラム５８の外周において
作動する第二成形構造５０の上に、その反対側面１４が
接触するように送られる。この成形ドラム５８は全体と
して成形ドラム１５と類似の形であって、成形構造５０
の内部に隣接配置された定置真空チャンバ５５を含む。
定置そらせ板７０と８０が真空チャンバ５５の先端縁お
よび後端縁と実質的に一致する事により、第二流体差圧
区域を形成し、その内部に全体として液体ノズル３５と
類似の第二液体ノズル９０が配置されている。また液体
ノズル９０はウェブ１０の面１７がその下方を通過する
際に、これに対して比較的高圧の液体ジェット１００を
放出する。

【００３６】成形構造５０の形状可視的な断面は成形構
造１５のものと相当に異なっているから、ノズル９０の
液体ジェットの流量と圧力は、ノズル３５の場合とは独
立に調整される事が好ましい。高圧液体ノズル９５の構
造、配置および作動圧についてのその他の詳細は、Ｊoh
n Ｊ．Ｃurro，Ａlan Ｊ．Ｔrusty およびＧeorge Ｍ．
Ｖernon の同時係属米国特願第４８０，９１１号、１９
８４年２月１６日出願、“高圧液流ソリッド・ステート
成形によって製造される成形材料”において十分に説明
されている。この特願を引用として加える。

【００３７】成形構造５０の形状可視的な断面を第４図
の拡大部分斜視図に示す。第１Ｃ図に見られるように、
小径第一開口１１を含むウェブ１０は、その面１４が成
形構造と接触し、その面１７が流体ノズル９０の側向け
られるよにう成形構造５０の外側面に配置される。従っ
て開口１１の小突起１３はノズル９０の方に向けられ
る。ウェブ１０が高圧液体ノズル９０の下を通過する事
によって生じる効果は図５の拡大断面図に図示されてい
る。更に詳しくは、ウェブ１０は小径第一開口１１を破
壊する事なく成形構造５０の示す形状可視的な断面に沿
うように成形される。当業者には明らかなように、初め
て導入されるウェブに固有の特性、または本発明の多段
式成形工程の初期段階において導入された特性は、ウェ
ブが溶融状態でなく固体状態である間に成形工程の後続
段階が実施される限り一般に保存される。その結果ウェ
ブは多数の毛細管組織１２を備え、各毛細管は成形構造
５０の開口５６の縁に対応する相互に連結された側壁１
２ａを有する。また毛細管組織１２が破断されて、成形
構造の開口５６の形の開口１２ｂを形成する。第４図の
部分拡大斜視図に見られるように、成形構造５０は、１
９８２年８月３日にＲadel他に発行された同時係属米国
特許第４，３４２，３１４号に記載の型のファイバー状
断面を示す。この特許を引用として加える。従って形状
可視的に引き延ばされた三次元有孔ウェブ１０は同様の
断面を示す。

【００３８】この第二処理工程の終了の後、形状可視的
に引き延ばされた三次元有孔重合体ウェブ１０は成形構
造５０から出されて、遊びロール１１０および１２０の
上に掛け回され、そこから、一時的貯蔵のために巻き取
り部に送られ、あるいは直接に転換ラインに送られ、そ
こで使い全て吸収性縛布などの仕上がり製品製造に使用
される。多くの場合、後者の方法が望ましい。これは、
形状可視的に引き延ばされた三次元有孔重合体ウェブが
張力のもとに巻きとられる際に生じうるキャリパ損失を
最小限に成す事ができるからである。

【００３９】第１Ｅ図に示す非常に拡大されたウェブ断
面から明らかなように、完全処理されたプラスチックウ
ェブ１０は全体として、Ｒadel他に対する同時係属米国
特許第４，３４２，３１４号に記載のものと類似の形状
可視的な断面を示す。しかしながらウェブ１０は更に開
口１１の微細パターンを示す。第１Ｅ図に見られるよう
に、各小径第一開口１１は実際上小さな噴火口に似た小
毛細管組織を成し、その外側縁は絹の感触の突起１３に
終わっている。ウェブの表面全体は、成形構造５０にお
いて形状可視的な引き延ばし作用および大型開口成形作
用を受ける前に、第一成形構造１５において小径第一開
口成形作用を受けているのであるから、これらの小径第
一開口１１は、ウェブの押し抜かれていないランド区域
においても、また毛細管組織１２の側壁１２ａにおいて
も存在する。突起１３によって与えられる感触の故に、
ウェブ１０は原則として皮膚と連続的に接触するに適し
たものと認められる。更に、毛細管組織１２と小径第一
開口１１との断面サイズの大きな差異の故に、第１Ｅ図
に織成ワイヤ・メッシュ型のウェブは優れた流体処理効
果と皮膚乾燥効果とを示す事ができる。すなわち面１７
の上に溜った多量の流体が毛細管組織１２の比較的大き
な断面積の故にウェブの裏側面１４に急に移動させら
れ、また使用中に着用者の皮膚と接触するランド区域に
存在する小径第一開口１１に通して毛細管現象の皮膚乾
燥効果が得られる。更に、小径第一開口１１の上方突起
は、大量の流体に対して流体案内組織として作用する。
すなわち面１７の上に溜った多量の液体が吸収性縛布の
縁に達する前に、種々の方向に流れる事ができ、液体が
一つまたは複数の毛細管組織１２の中に入る可能性を増
大する。またこれは、吸収性縛布の縁から漏れを低下さ
せる。

【００４０】前記の型のウェブの利点は、Ｗilliam
Ｒ．Ｏuellette，Ｄaniel Ｓ．Ａlcombright，Ｊohn
Ｊ．ＣurroおよびＥ．Ｌelly Ｌinman の同時係属米国
特願、“動的に溜った流体と静的に接触される流体を一
方の面から他方の面に移動させるための形状可視的に引
き延ばされた三次元有孔重合体ウェブ”に詳細に記載さ
れ、これを引用として加える。

【００４１】第５図は本発明の他の多段式重合体ウェブ
成形工程の概略図である。第１図の工程と同様に、第２
図の工程は別々の２工程で実施される。第５Ａ図および
第５Ｂ図を第１Ｂ図および第１Ｃ図とそれぞれ比較すれ
ば明らかなように、ウェブ１０の中に小径第一開口１１
を成形する第一工程は本質的に同様である。しかし第５
図に示す実施態様において、ウェブは逆方向に巻き取ら
れる事なく、第１図と同様の第二成形構造５０の上に直
接に送られる。従って面１７が成形構造５０と接触させ
られ、面１４は流体ノズル９０から出る液体ジェット１
００によって接触させるように配置される。

【００４２】定置そらせ板７０と８０の位置が逆転さ
れ、また成形ドラム５８上の成形構造５０の回転方向が
逆転されている事以外は、第５図の工程の第二段階は第
１図のものと実質同様である。ウェブが高圧液体ノズル
９０の下を通過した後の断面を第５Ｃ図において１０′
で示す。第１図の場合と同様に、ウェブ１０′は成形構
造５０の形状可視的に引き延ばされた三次元断面を取
り、この成形構造５０の開口５６に対応する区域におい
て開口を備える。このように成形された毛細管組織１
２′は開口１１の突起１３が成形構造５０と反対の側で
はなく、この成形構造の側に向けらている事以外は、第
１図のウェブ１０の毛細管組織１２と大体同形である。

【００４３】形状可視的に引き延ばされた三次元有孔ウ
ェブ１０′は、定置そらせ板８０を越えた後に、遊びロ
ール１１０に掛け回され、一時的貯蔵のために適当な巻
き取り装置に送られ、またはこのウェブを使用する最終
製品の中に合体させる転換操作に送られる。

【００４４】成形構造５０から出たあとのウェブ１０′
の最終断面を第５Ｄ図に拡大図示する。このウェブ１
０′は第１Ｅ図のウェブと同様の多くの流体処理性能を
示すが、特にウェブの押し抜かれていないランド区域に
触れた場合に相異なる感触を生じる。これはウェブの形
状可視的に引き延ばされた断面を通して配置された小径
第一開口１１の突起１３の配向の相違によるものであ
る。第５Ｄ図に図示の型のウェブおよびその利点は、Ｗ
iliam Ｊr ．Ｕellette ，Ｄaniel Ｓ．Ａlcombright，
Ｊohn Ｊ．ＣurroおよびＥ．Ｋelly Ｌinman の同時係
属米国特願、“動的に溜められ静的に接触される流体を
一方の面から他方の面に移動させるための形状可視的に
引き延ばされた三次元重合体ウェブ”に記載され、これ
を引用として加える。

【００４５】当業者には明らかなように、複数の成形構
造を使用する本発明の工程実施態様は、１段式の形状可
視的に引き延ばされた三次元有孔プラスチックウェブに
おける特性に比して相当の汎用性を示す。さらに本発明
の工程は、ウェブ断面プロフィルの押し抜かれていない
ランド区域のみならず、形状可視的な引き延ばしを受け
る際にウェブの中に成形された毛細管組織の側壁に沿っ
て実質的に均一な微視的断面を示す形状可視的に引き延
ばされたウェブの製造を可能とする。

【００４６】本発明の多段式ウェブ成形工程を実施する
際に複数の成形構造を使用する利点にもかかわらず、単
一の三次元成形構造のみを使用して本発明を実施する事
が特に望ましい場合がある。このような場合は、ウェブ
の押し抜かれていないランド区域にのみ小径第一開口を
備えた比較的大きな毛細管組織を成形するために形状可
視的な引き延ばしを実施する事が望ましい場合、すなわ
ち毛細管組織の側壁が実質的に不透過性のままである事
が望ましい場合である。また若干の場合には、ウェブの
中に成形される毛細管組織の端壁のみに大型開口でなく
小径第一開口を備える成形構造の三次元断面に対してプ
ラスチックウェブを形状可視的に一致させる事が望まし
い場合である。さらに他の場合には、毛細管組織の側壁
には小径第一開口を備えることなく、ウェブのランド区
域の小径第一開口と共に毛細管組織の端壁に小径第一開
口を備える事が望ましい。第６図、第８図、第９図およ
び第１０図に示す多段工程態様は、所望の形状可視的な
引き延ばし用断面プロフィルのみならず所望の小径第一
開口パターンを含む単一の成形構造を使用して実施され
る本発明の多段式成形工程を示す。

【００４７】第６図は、本発明のこのような工程の簡単
な説明図である。第１図の成形ドラム１８，５８と大体
同形の成形ドラム３１８上に使用される単一の三次元成
形構造３５０を、第７図の拡大部分斜視図に示す。この
成形構造３５０の形状可視的な断面プロフィルは第４図
の成形構造５０のものと大体同一である。その形状可視
的な断面プロフィル３５６は第４図の成形構造５０の形
状可視的な断面プロフィル５６に大体対応している。し
かし成形構造３５０は、さらにそのウェブ接触面から非
接触面に達する多数のはるかに小さい開口３１６を含
む。これらの開口３１６は、第２図の成形構造１５の開
口１６と同様のサイズ範囲にある。成形構造３５０が１
９８５年４月２日にＲadelとＴhompson に発行された同
時係属米国特願第４，５０８，２５６号に記載のラミネ
ート構成技術を用いて作られたものであれば、最終的組
み立ての前に複合型成形構造３５０を成すように、各ラ
ミネートのエッチングによってこれらの小径第一開口３
１６を成形する事ができる。あるいは、開口３１６が極
度に小サイズであれば、Ｒadelほかの同時係属米国特願
に記載のようにしてラミネート成形構造５０を作り、そ
ののちレーザ穿孔技術によって所望パターンの小径第一
開口３１６を追加し成形構造３５０を成す事ができる。
このようにして、Ｒadelほかの特許に記載のように、炉
中ロウ付けに際してラミネートを相互に接合するための
銅メッキによる小径第一開口３１６の充填を避ける事が
できる。

【００４８】第６図に図示の多段式重合体ウェブ成形工
程は、製造されたプラスチックウェブの全体キャリパが
比較的大きく、また成形構造の形状可視的な三次元断面
の優れた複写が望まれる場合に特に望ましい。一般に深
絞りは、ウェブが高温にあって真空などの持続的流体差
圧を受ける間に実施される。第６図に示す実施態様にお
いては、第１図の押し出し器１０１と類似の通常の押し
出し器３０１を取り付け、第１Ａ図のウェブ１０と類似
の熱可塑性樹脂の連続ウェブ３１０が融解温度以上の温
度で直接に成形構造３５０の表面に押し出されるように
成す事が好ましい。流体差圧として真空が使用されると
きに形状の一致を最大限に成すためウェブを高温に保持
する事が好ましいのであるから、第６図の実施態様にお
いてはチルロールは使用されない。もちろん、導入ウェ
ブは、第１図と同様の供給ロールから送入することもで
きる。しかしこの場合には、導入されるフィルムを軟化
して形状一致し易くするに十分な高温にあることが好ま
しい。ロールストックを使用する場合にはこれは一般
に、真空成形工程に入る以前にウェブに対して熱い空気
または水蒸気を加える事によって実施される。

【００４９】第６図の実施態様において、比較的柔らか
な樹脂ウェブ３１０が第一定置そらせ板３２５の下方を
通り、成形ドラム３１８の内部の固定位置に配置された
真空チャンバ３２０によって流体差圧を受ける。所望な
らば真空チャンバ３２０に対抗して熱空気ジェット（図
示されず）を取り付け、融解ウェブ３１０を成形構造３
５０の断面に対して形状可視的に一致させ、この成形構
造の開口３５６と一致する開口を成すための破断を生じ
る事ができる。

【００５０】柔らかなウェブをその最大キャリパにある
間に、この深絞りされたウェブ３１０が真空チャンバ３
２０を出る前に、低圧の、例えば約５０psig以下の冷却
液スプレー３４０加えるため、第二定置そらせ板３３０
と冷却液ノズル３３５を使用する事ができる。定置そら
せ板３３０は、冷却液３４０が真空成形区域に入る事を
防止する。これはウェブの形状可視的な成形と開口穿孔
操作に悪い影響を与えるからである。この液冷は一般に
比較的低い生産速度、すなわち約５０フィート／分以下
の速度では一般に問題ないが、ウェブの生産速度、従っ
て成形構造３５０の速度が増大するに従って、ウェブが
成形構造用真空の影響範囲からでる場合には十分な冷却
が生じなくなる事が発見された。その結果、ウェブの跳
ねかえりとキャリパ損失が生じ、これに伴ってウェブの
中に形成された可視的な大径第二開口の一部の閉鎖が生
じうる。ウェブかなお成形真空下にあるときに冷却液３
４０を加える事は、ウェブが成形真空を受けている間に
これをさらに完全に冷却する事ができ、これによってウ
ェブの跳ねかえり、キャリパ損失および開口の閉鎖を防
止する事ができる。

【００５１】前記の液体による冷却工程の詳細について
は、Ｔhurman Ｊ．Ｋoger，II，Ｔheodore Ｅ．Ｆarri
ngton ，Ｊr ．およびＥugene Ｗeinshenkerの同時継続
米国特願、“凹凸加工された有孔熱可塑性フィルムウェ
ブの高速製造法”第５４９，５２５号、１９８３年１１
月４日出願に記載されている。これを引用として加え
る。

【００５２】前記の液冷操作の後、ウェブ３１０の形状
可視的な断面は全体として第６Ａ図の拡大図のようにな
る。ウェブ３１０は成形構造３５０の三次元断面に対し
て形状可視的に一致させられ、また成形構造の可視的な
大径第二開口３５６に対応する毛細管組織が成形されて
いる。毛細管組織３１２ａの側壁は成形構造３５０の中
の可視的な大径第二開口３５６の側壁に対応し、毛細管
組織３１２の端壁の開口３１２ｂは成形構造３５０の開
口３５６の断面に実質的に対応している。

【００５３】第６Ａ図において見られるように、ウェブ
が真空チャンバ３２０を通して吸引作用を受けるときに
成形構造３５０の比較的小さい開口３１６はウェブ３１
０に対して大きな影響を与えていない。これは、ウェブ
が可視的な大径第二開口３５６と一致する区域において
開口を成形されたとき、ウェブの両側に残っている流体
差圧は、成形構造３５０の小径第一開口３１６に対応す
る区域においてウェブを一致させ穿孔するには不十分だ
からである。

【００５４】従って、成形開口３５０の開口３１６に対
応する小径第一開口は、第６図に示すようなウェブの露
出面３１４に対して液体ジェット４００を放出する高圧
液体ノズル３９０によって、一対の定置そらせ板３７
０，３８０の中間で実施される事が好ましい。第１図の
高圧液体ジェット４０と実質同様の高圧液体ジェット４
００が形状可視的に引き延ばされたウェブ３１０を成形
構造３５０の小径第一開口３１６に対応する区域におい
て形状一致させ破断する。成形媒質としてまたは冷却媒
質として液体を使用するこれらの実施態様においては、
高圧液体ノズルに対向配置された第二定置真空チャンバ
３５５ が、ウェブ３１０の毛細管組織３１２と小径第
一開口３１１を通過した液体４００を受けて、一つまた
は複数のポンプ（図示されず）に循環させ、その後ノズ
ルに戻って放出される。この高圧液体ジェット操作は、
ウェブのランド区域に小径第一開口を成形する工程を終
了するだけでなくウェブを成形構造の形状可視的な断面
に更に一致させ、成形構造の開口３５６に対応する成形
されていない部分を完全に穿孔する。

【００５５】仕上げられたウェブの断面を第６Ｃ図に拡
大図示する。ウェブは第５Ｄ図のウェブ１０′に大体類
似している。しかし、基本的な相違点がある。すなわち
毛細管組織３１２の側壁３１２ａが実質的に開口を備え
ていない。

【００５６】小径第一開口成形工程の後、仕上がりウェ
ブは遊びロール４１０に掛け回され、そこから一時的貯
蔵のために適当な巻き取り装置に送られ、またはこのウ
ェブを使用する製品に合体させる転換操作に直接に送ら
れる。

【００５７】第８図には本発明の多段式ウェブ処理法の
他の実施態様を示す。この場合、ウェブの形状可視的な
引き延ばし／可視的な開口穿孔と、ランド区域の小径第
一開口成形のために単一の成形構造が使用される。第８
図の実施態様において、成形構造３５０は第６図のもの
と同形であって、成形ドラム３１８と大体類似の成形ド
ラム５１８の周囲において作動する。この成形ドラムの
内部に、一対の定置真空チャンバ５２０と５５５が隣接
配置されている。第８図の実施態様において、プラスチ
ックウェブ３１０は供給ロール５０１から成形構造３５
０の表面に実質平坦状態で送られる。一対の定置そらせ
板５２０，５３０の中間に液体ジェットノズル５３５が
配置され、このノズルがウェブ３１０の露出面に対して
高圧液体ジェット５４０を放出する。第８Ａ図に見られ
るように、高圧液体ジェット５４０がウェブの形状可視
的な形状一致を成している。このウェブを第６図のウェ
ブと区別するために３１０′とする。またウェブのこれ
らの部分の開口は成形構造３５０の可視的な大径第二開
口３５６と一致している。この段階の後、ウェブ３１
０′は多数の毛細管組織３１２′を備え、それぞれ成形
構造３５０の可視的な大径第二開口３５６に対応する開
口３１２ｂ′に終わる相互に連結された非有孔側壁３１
２ａ′を有する。このようにして第８Ａ図に示すウェブ
断面３１０′は第６Ａ図に示すウェブ断面３１０と大体
類似の形状である。毛細管組織３１２′は第６Ａ図に示
すウェブ断面３１０と大体類似の形状である。しかし毛
細管組織３１２′の長さは真空成形の場合ほど長くな
く、また第６図の高温真空成形構造の場合ほどに、成形
構造３５０の形状に正確に一致していない。

【００５８】前記の実質平坦なウェブを成形構造の形状
可視的な三次元断面に成形するためには、第１図のノズ
ル９０、第８図のノズル５４０および第１７図のノズル
２０９０のような高圧液体ジェットノズルが代表的に
は、４００psig〜約８００psigの範囲の圧力と、ウェブ
の幅のクロスマシン方向インチ当たり毎分８ガロン乃至
約１４ガロンの範囲の水流量で作動される。これに対し
て、主目的が形状可視的成形ではなく小径第一開口成形
の場合には、第１図のノズル３５、第６図のノズル３９
０、第８図のノズル５９０、第９図および第１０図のノ
ズル７９０、および第１７図のノズル２０３５などの高
圧液体ジェットノズルは、代表的には、約８００prig〜
約１２００psigの圧力と、ウェブ幅のクロスマシン方向
インチ当たり毎分約８ガロン〜約１４ガロンのオーダの
水流量で作動される。第８図に見られるように、定置そ
らせ板５７０と５８０の中間に配置された高圧液体ジェ
ットノズル５９０は、形状可視的に引き延ばされたウェ
ブの露出面３１４′がその下方を通過する際に液体ジェ
ット６００を放出する。形状可視的に引き延ばされたウ
ェブ３１０′に対するこの液体ジェット６００の作用は
実質的に第６図のジェット４００と同様である。すなわ
ち成形構造３５０の小径第一開口３１６に対応する区域
に小径第一開口３１１′が成形される。各小径第一開口
３１１′の周囲に、小さな突起３１３′がウェブ面３１
７′上に成形される。故に、全体キャリパが少し小さい
事と、成形構造３５０の複写精度がやや低い事以外は、
第８Ｂ図のウェブ３１０′は第６Ｂ図のウェブ３１０と
同様である。第６図の実施態様と同様に、高圧液体ノズ
ルからウェブを通過した水は真空チャンバ５２０と５５
５に集められ、好ましくは一つまたは複数のポンプに循
環され、再びノズルに戻されて放出される。

【００５９】ウェブ３１０′は、高圧液体ジェット６０
０の作用区域から出た後、成形構造３５０から出て遊び
ロール６１０の周囲に第８Ｃ図の状態で掛け回され、そ
の後巻き取られ、あるいは次の転換操作に直接送られ
る。

【００６０】特に、転換操作を行う前に一時的貯蔵のた
めウェブを巻き取る場合には、水冷操作および／または
液体ジェット操作によってウェブ表面に残された水分を
除去するため本発明の形状可視的に引き延ばされた三次
元有孔重合体ウェブを乾燥する事が望ましい事はもちろ
ん理解されよう。これは、例えば熱空気の吹付け乾燥、
ウェブを多数のロールの回りに巻き付けて遠心力を加え
ウェブから水を振り落とす方法など、業界公知の種々の
ウェブ乾燥技術によって実施する事ができる。移動する
ウェブに対して超音波振動を加える特に好ましい乾燥法
がＣurroほかの同時継続米国特願第５８０，９１１号に
記載されている。これを引用として加える。

【００６１】第９図は、単一の三次元成形構造を用いる
本発明の他の実施態様である。この方法は、第６図は第
８図に図示のものと大体同様の成形構造３５０を使用す
る。この成形構造３５０が、成形ドラム３１８と大体同
形の成形ドラム７１８の周囲を回転する。

【００６２】成形構造３５０は押し出し器７０１によっ
てウェブを供給される。このウェブは融解樹脂のウェブ
３１０を直接に成形構造の表面上に送る。第一定置そら
せ板７２５が真空チャンバ７２０の先端縁と実質整列さ
れる。第６図の方法の第一工程と実質的に同様に、比較
的高温の柔らかなウェブ３１０が真空チャンバ７２０の
吸引作用のもとに成形構造３５０の形状可視的引き延ば
し用断面に一致される。このようにして、成形構造の開
口３５６と一致したウェブ部分に開口を備えたウェブ３
１０の断面が第９Ａ図に示され、これは実質的に第６Ｂ
図のウェブ３１０と同形である。

【００６３】キャリパ損失と、成形構造の開口３５６に
対応する開口の一部の閉鎖を伴うウェブの跳ねかえりを
防止するため、第９図のウェブ３１０は、真空チャンバ
７２０の真空作用を受けている間に冷却される事が好ま
しい。形状可視的に引き延ばされたウェブに対して高圧
液体ジェットを加える前にその固相温度まで冷却するの
が一般に望ましいのであるから、定置そらせ板７３０に
隣接してウェブに対して低圧液体ノズル７３５によって
低圧液体スプレー７４０を加える。先に述べたように、
ウェブの生産速度が毎分約５０フィートを越えたとき
に、このような液冷の必要が増大する。

【００６４】ウェブの小径第一開口成形とその後の冷却
は、介在定置そらせ板７３０と７８０との間に配置され
た高圧液体ノズル７９０によって実施される。高圧液体
ノズル７９０は形状可視的に引き延ばされたウェブ３１
０の露出面に対して液体ジェット８００を放出する。こ
の液体ジェット８００は、第９Ｂ図に示すように成形構
造の小さい開口３１６に対応する開口３１１を成形し、
これらの開口は図１７の開口の断面と実質同等である。
好ましい実施態様においては、液体ジェット８００の温
度はウェブ３１０のその後の冷却を助けるように十分に
低くし、これによって真空チャンバ７２０の吸引作用に
よる形状可視的な断面をより良く保存する事ができる。

【００６５】このようにして、第９図の実施態様は、少
し事なる装置形状を用いる第６図の実施態様と大体類似
しており、主な相違点は、両成形工程にまたがる単一の
真空チャンバ７２０を使用する事にある。第９Ｃ図に拡
大断面を示したウェブ３１０は第６Ｃ図のウェブと実質
同形である。

【００６６】本発明の前記の実施態様と同様に、ウェブ
３１０は遊びロール７９５に掛け回されその後、適当な
巻き取り装置、または転換操作に送られる。

【００６７】第１０図の実施態様は第９図の実施態様と
実質同等であるが、大きな相違点は成形構造の形状にあ
る。更に詳しくは、第１０図の実施態様において使用さ
れる成形構造８５０を第１８図において部分拡大図で示
す。成形構造８５０は第４図成形構造５０と類似の全体
断面パターンを示し、成形構造５０の開口５６と大体類
似の多数の可視的な大径第二開口８５６を。しかし開口
８５６の底部は有孔壁８５７によって閉鎖されている。
この有孔壁８５７は第１１図のものと同様の多数の小径
第一開口８１６を含む。

【００６８】第１１図に示す成形構造を作るために応用
される技術は、１９８３年７月２６日にＢishop に発行
された同時係属米国特願第４，３９５，２１５号に記載
され、これを引用として加える。

【００６９】この装置の使用中、第１０図に見られるよ
うに柔らかな加熱された樹脂ウェブ８１０が好ましくは
押し出し器７０１から成形構造８５０の表面上に押し出
される。真空チャンバ７２０による吸引作用がウェブ８
１０を第１０Ａ図に示すように成形構造８５０の形状可
視的なプロフィルをとらせる。しかしながら、成形構造
８５０の端壁部８５７の小径第一開口８１６が小サイズ
であるから、真空チャンバ８２０の生じる流体差圧は一
般にこれらの開口８１６に対応するウェブ区域の破断を
生じるには不十分である。

【００７０】第９図の実施態様の場合と同様に、定置そ
らせ板７３０に隣接して低圧液体ノズル７３５によって
低圧液体スプレー７４０が加えられる。ウェブはこの時
点では小径第一開口を有しないので、加えられた冷却液
はその施用点においてウェブを直接に通過する事ができ
ない。従って、ウェブの横縁に隣接して他の液体捕集手
段を備える事ができる。好ましくは、冷却液体ノズル７
３５は、冷却液の大部分が重力によって高圧液体ノズル
７９０の方向に流れるように成形ドラム７１８の外周に
隣接して配置される。

【００７１】毛細管組織８１２の端壁に小径第一開口を
成形するため、高圧液体ノズル７９０は形状可視的に引
き延ばされたウェブ８１０の露出面８１４に対して液体
ジェット８００を放出する。第９図の場合と同様に、高
圧液体ジェット８００がウェブ８１０のまだ小径第一開
口を有しない区域に、この場合には成形構造の開口８１
６と一致する区域に、小径第一開口を成形する。さらに
液体ジェット８００は、完全に成形され最大限に引き延
ばされた状態のウェブ８１０をさらに冷却するのに役立
つ。この時点では、ウェブは成形真空作用を受けている
からである。

【００７２】その結果、成形構造８５０から出る仕上が
りウェブ８１０は第１０Ｃ図の拡大断面を示す。各毛細
管組織８１２は、実質的に連続な相互連結された無孔側
壁８１２ａによって形成されている。また各毛細管組織
８１２は、成形構造８５０の開口８１６に対応する多数
の小径第一開口８１１を含む端壁部８１２ｂを有する。
先の述べたように、これらの開口８１１は小型の毛細管
組織を成し、各開口は、ウェブの面８１７上に外周突起
８１３を有する。噴火口に類似している。

【００７３】第１０Ｃ図に図示された型の形状可視的に
引き延ばされた三次元有孔重合体ウェブは、着用者の肌
をウェブの下側面８１７に隣接した湿った吸収性部材か
ら離間するが毛細管組織８１２の端壁８５７の小径第一
開口８１１を通して水蒸気を透過させる事が望ましい場
合に使用するのに特に適していると思われる。前記の型
のウェブの詳細および利点は、Ｊohn Ｊ．Ｃurro，Ｊam
es Ｃ．Ｂaird，Ｄonald Ｌ．Ｇerth，Ｇeorge Ｍ．Ｖ
ernon およびＥ．ＫellyＬinman の同時係属米国特願、
“一種または複数の三次元成形構造の形状と一致するよ
うに重合ウェブを凹凸加工および先行する多段法”、弁
理士の事件処理番号第３４０２号に記載され、これを引
用として加える。

【００７４】第１２図は、第１図に示す型の方法で作ら
れたが他の形状可視的に引き延ばされた三次元有孔パタ
ーンを示す形状可視的に引き延ばされた三次元有孔プラ
スチックの実際寸法の数倍拡大された写真である。

【００７５】第１２図に示すウェブ１０１０は厚さ１ミ
ルのポリエチレンから成り、約３．７ミルの直径と平方
インチあたり１２０×１２０フィラメントのメッシュ・
カウントを有するワイヤモノフィラメントから成る微細
メッシュスクリーン上で開口成形された。つぎにこの小
径第一開口ウェブを、全体的に第４図と類似の型の、し
かし相異なる形状可視的な三次元パターンを有する形状
可視的な引き延ばし成形構造の上に裏返して巻き付け
た。この形状可視的な引き延ばし用成形構造は１６ミル
の全体厚さと実質的に丸い開口の規則的間隔のパターン
とを示し、各開口はその最大幅点において約２６ミルの
サイズを有し、またこれらの開口は相互に、約６７ミル
の中心‐中心間隔を有していた。このウェブは、第１図
に示す型の２段式成形工程を使用し、高圧液体ノズル３
５においては１０００psigの圧と、ウェブ幅インチあた
り毎分１０ガロンの水流量を加え高圧液体ノズル９０に
おいては５００psigの圧とウェブ幅インチあたり毎分８
ガロンの水流量を加えて成形された。真空チャンバ２０
の真空度は水銀２インチに保持され、真空チャンバ５５
の真空度は水銀２インチに保持された。得られたウェブ
１０１０は、無負荷で測定して約２０ミルの全キャリパ
と、特に成形構造のランド区域と一致する押し抜かれて
いない区域において柔らかな気持ちよい感触を示した。

【００７６】第１３図は、第１２図に織成ワイヤ・メッ
シュしたウェブの一部のさらに拡大された写真である。
ウェブの外側に向けられた突起を有する小径第一開口１
０１１は第一織成ワイヤ・メッシュ成形構造の交差フィ
ラメントの間隙に対応し、これに対してウェブの面の内
側に向けられた形状可視的な断面毛細管組織１０１２は
形状可視的引き延ばし用成形構造の中の可視的な大径第
二開口に対応している。

【００７７】形状可視的に引き延ばされた三次元有孔ウ
ェブ１０１０を製造する特定の条件、およびこれに使用
された装置は、この明細書の末尾近くに実施例１につい
てさらに詳細に説明する。

【００７８】第１４図は第６図に示すものと大体類似の
多段式ウェブ形成工程を用いて製造された他のプラスチ
ックウェブの実際サイズの数倍に拡大された写真であ
る。このウェブ１１１０は、数種の相異なる形状可視的
な断面毛細管組織と共に小径第一開口を示す。第１５図
に示すさらに拡大された写真から明らかなように、微小
噴火口状の毛細管組織をなす微細開口１１１１は、ウェ
ブを形成した形状可視的な引き延ばし用成形構造のラン
ド区域の小径第一開口に対応し、これに対して、形状可
視的な断面毛細管組織１１１２と１１１５は同じく成形
構造の上の可視的な大径第二開口に対応している。小径
第一開口１１１１と毛細管組織１１１２および１１１５
の突起はすべてウェブの面の内側に向けられている。

【００７９】形状可視的に引き延ばされた三次元有孔重
合体ウェブ１１１０の特定の製造条件は、この明細書の
末尾近くにおいて実施例IIについてさらに詳細に説明す
る。

【００８０】最後に、第１６図は第１０図に示す型の工
程で作られた重合体ウェブの実際サイズの拡大写真であ
る。

【００８１】ウェブ１２１０は第１０図に織成ワイヤ・
メッシュされた多段式工程によって作られた。これは、
成形構造の毛細管組織に対応する多数の毛細管組織１２
１２を含む。これらの毛細管組織の底部に配置された開
口１２１１は、成形構造の毛細管組織の端壁の中に配置
された小径第一開口に対応している。

【００８２】ウェブ１２１０の特定の製造条件は、この
明細書の末尾近くで実施例III についてさらに詳細に説
明する。

【００８３】重合体ウェブの全面を本発明の方法によっ
て処理する必要のない事は理解されよう。例えばウェブ
の全面にわたって小径第一開口のパターンを成形し、個
々の特定区域においてのみウェブの形状可視的に引き延
ばしおよび／または形状可視的に開口成形を実施する事
がのぞましい場合がある。このような方法を実施する好
ましい特定の方法を第１７図に示す。

【００８４】第１７図は本発明の多段式重合体ウェブ成
形工程のもう１つの下端な説明図である。第１図に示す
工程と同様に、第１７図の工程は別個の２工程で実施さ
れる。ウェブ供給ロール２００１は第１図のウェブ供給
ロール１と実質的に同等である。ウェブ２０１０は第１
図のウェブ１０と実質的に同等である。成形ドラム２０
１８と２０５８はそれぞれ成形ドラム１８，５８と実質
的に同等である。真空チャンバ２０２０と２０５５は第
１図の真空チャンバ２０，５５と実質的に同等である。
定置そらせ板２０２５と２０３０は第１図の定置そらせ
板２５，３０と実質的に同等である。また高圧液体ジェ
ット２０４０を加える第一段高圧液体ノズル２０３５
は、第１図の高圧液体ジェット４０を加える高圧液体ノ
ズル３５と実質的に同等である。しかし第１７図の工程
システムは、成形構造２０１５と成形構造２０５０との
間にニップ型の移送を使用する。これにより、成形構造
１０１５と２０５０とのパターン間の整合損失なしにウ
ェブ２０１０を移送する事ができる。これは、工程の両
工程が終了するまでニップ移送がウェブのマシン方向引
き伸ばしを防止するが故に可能である。

【００８５】第１７図に図示の工程システムは第１図の
ものと１つの主要なアスペクトにおいて相違している。
さらに詳しくは、第１図の高圧液体ノズル９０と実質的
に同等の第二段高圧液体ノズル２０９０は第三ドラム２
０６８の内部に配置され、このドラムはその外周にマス
ク要素２０６５を担持している。第１図の場合と同様に
一対の高圧定置そらせ板２０７０，２０８０が高圧液体
ノズル２０９０を包囲している。しかしこれらの定置そ
らせ板はドラム２０６８のなかに配置されている。

【００８６】高圧液体ノズル２０９０は、第１図の高圧
液体ジェット１００と実質的に同等の高圧液体ジェット
２１００を放出する。しかし、回転マスク要素２０６５
の存在は、有孔回転マスク要素２０５４の開口と一致す
る区域においてのみ高圧液体ジェット２１００とウェブ
２０１０と接触させる。

【００８７】理解されるように、回転マスク要素２０６
５の中の開口は任意所望の形状とする事ができ、例え
ば、ウェブ２０１０が成形構造２０５０上に支持されて
いる間に液体ジェット２１００がウェブ２０１０と接触
する際に実施される形状可視的な引き延ばしによるパタ
ーンを画成するシンボルマークまたは類似の装飾パター
ンを含む事ができる。第１７図の１８‐１８線にそって
取られた第１８図にマスクパターンの例が図示されてい
る。このパターンは、それぞれ手足を広げた子供の形の
多数の開口２０８８を含む。

【００８８】当業者には明らかなように、第一工程の液
体ノズル２０３５による高圧液体ジェットを受けたあと
のウェブ２０１０の断面は、第１７図の円形“Ａ”にお
いて見れば、第１Ｂ図のものと同様であろう。同じく、
回転マスク要素２０６５の開口２０８８と一致するウェ
ブ２０１０の部分の断面を、第１７図の円形“Ｂ”にお
いて見れば、第１Ｅ図のものと実質的に同様であろう。
しかし第１７図の１９‐１９線の沿った第１９図から明
らかなように、回転マスク要素２０６５の開口２０８８
と一致しなかったウェブ部分は第１Ｃ図のウェブ１０と
同様の小径第一開口パターンを示すのみであるが、回転
マスク要素の開口２０８８と一致したウェブ部分は小径
第一開口２０１１と第１図のウェブの毛細管組織２０１
２の両方を示す。

【００８９】第１７図から明らかなように、最終的に処
理されたウェブ２０１０は成形構造２０５０からはなさ
れて一連の遊びロール２１１０，２１２０および２１３
０に化け回され、そこから適当な巻きとり装置に送ら
れ、あるいは所望のオンライン転換操作に送られる。

【００９０】第１７図において示した工程システムは特
に、成形構造２０１５上のパターンと成形構造２０５０
上のパターンとを密接に整合させる事が望ましい場合に
好ましいものである。更に、マスク要素２０６５の使用
により、メーカは高圧液体ノズル２０９０から出る液体
ジェットの圧力の範囲を拡大する事ができる。なぜかな
らば、高圧液体ノズル２０９０の下方を通過する際に回
転マスク要素２０６５の開口２０８８と一致しないウェ
ブ部分に最初に与えられた特性の劣化が生じないからで
ある。

【００９１】隣接成形構造間のパターンを正確に整合で
きる事により、広い範囲の効果を示すウェブを製造する
事が可能になる事は理解されよう。また、隣接成形構造
のパターンの相互整合を調節できるが故に、選ばれたパ
ターンを相互に組合せてウェブ製品の中に多くの相異な
る効果を生じる事が可能である事も理解されよう。

【００９２】当業者は前記の説明から本発明の種々の形
で実施できるものと思う。しかし、説明のため、下記の
実施例を加える。

【００９３】

【実施例】

実施例 Ｉ 第１２図と第１３図に示す形状可視的に引き延ばされた
三次元有孔ウェブ１０１０を、第１図に図示の工程の２
工程によって工程的に実施した。送入ウェブ１０は０．
００１インチ厚さのポリエチレン（コンソリデーテッド
サーモプラスチック、＃２４７６５、ハリングトン、
デラウェト１９９５２）であった。このウェブ１０を１
５の上に、毎分５００フィートの速度で送り、高圧水ジ
ェット４０を加えた。水温は１６５°Ｆであって、水圧
は約１０００psig、また水流量はウェブ幅のクロスマシ
ン方向インチ当たり毎分約１０ガロンであった。成形構
造は、０．００３７インチ直径のワイヤから成る１２０
×１２０織成ワイヤ・メッシュスクリーンであった（ケ
ンブリッジ ワイヤ クロス社、ケンブリッジ、メリー
ランド２１６１３）。この第一工程において、直径約
０．００４インチの多数の小径第一開口を両方向におけ
る線インチ当たり１２０開口の密度で含むウェブが製造
された。この小径第一開口を有するウェブを巻き上げロ
ールに巻き取った。第二工程は、前記の小径第一開口ウ
ェブの６インチ×１２インチ部分を第二成形構造の上に
巻きつける事によって実施された。この成形構造は６０
°列上に中心‐中心間隔０．０６７インチで配置された
直径０．０２６インチの開口を含む。前記のウェブをこ
の成形構造の上に裏返して巻き付け（微細毛細管組織を
第二高圧液体ノズルに向けて配置し）、毎分約５００フ
ィートのウェブ速度において第二高圧液体ジェットを加
えた。数温度は１５５°Ｆ、水圧は約５００psig、水流
量はウェブ巾の方向インチ当たり毎分約８ガロンであっ
た。得られた形状可視的に引き延ばされた三次元有孔ウ
ェブを第１２図と第１３図に示し、これは長軸に沿って
約０．００４インチの小楕円形開口１０１１と、長軸に
沿って約０．０２２インチの形状可視的な断面毛細管組
織１０１２とを含んでいた。引き延ばされたウェブの無
負荷前キャリパは約０．０１５であった。

【００９４】実施例 II 第１４図と第１５図に示す形状可視的に引き延ばされた
三次元有孔重合体ウェブ１１１０示す型の工程によって
製造した。第一工程成形ドラム３１８の周囲を回転する
成形構造の上に、低密度ポリエチレン（ＵＳＩ，Ｕ．
Ｓ．ＩndustrialＣhemicals，Ｄivision Ｎat'l Ｄist
of Ｃhemicals，１１５００ Ｎorthlane Ｄrive，
シンシナチイ、オハイオ ４５２４９、ＮＡ３４４タイ
プ樹脂）を押し出すため、０．０１０インチと５００°
Ｆに設定された１２インチダイスを有するナショナル
ラバー マシーナリー社、ペースメーカIII （ＮＲＭ
Ｐrocess Ｓystems，Ｐ．Ｏ．Ｂox ２５コロンビア、
オハイオ ４４０８）を使用した。押し出し器と成形構
造との間のウェブの引っ張り作用の故に、第一流体差圧
を受けるときのウェブの最初の厚さは約０．００１イン
チであった。この成形構造は、３種の相異なる直径；
０．０７０インチ、０．０３５インチ、および０．０１
０インチの開口を有していた。ウェブ速度は毎分１５０
フィートであった。第一工程において、大型毛細管組織
１１１２と１１１５が実質的に成形されて開口を成し、
成形構造の高品質三次元複写を得た。先に述べた理由か
らこの第一工程においては小径第一開口１１１１は成形
されなかった。形状可視的に引き延ばされたウェブが第
二段階に入る際に、９００psig、１６０°Ｆ、およびウ
ェブ幅のクロスマシン方向当たり毎分１０ガロンの高圧
水ジェット４００を受けた。ノズル３９０（スプレイン
グ システム社シュメール ロード、ノース アベニュ
ー、ホィートン、イリノイス ６０１８９、＃２５２
０）をウェブ面から約４インチに保持した。この時点に
おいて小径第一開口１１１１が成形された。仕上がりウ
ェブは下記の近似的直径を有する毛細管組織を含んでい
た：大径（１１１５）０．０６５インチ、中径（１１１
２）０．０２５インチ、小径（１１１１）は約０．００
５インチ以下。ウェブの無負荷キャリパは約０．０４０
インチであった。

【００９５】実施例 III 第１６図に示す形状可視的に引き延ばされた三次元有孔
重合体ウェブ１２１０を、第６図の型の方法によって、
しかし第１１図に示す型の成形構造を用いて製造した。
押し出し器と樹脂の型は前記の実施例IIと同様であっ
た。また全ての工程操作条件は実施例IIと実質的同様で
あり、主たる相違点はその成形構造にある。成形構造は
第１１図のものと類似であるが、一辺が０．１２５イン
チの正方形くぼみ８５６を備えていた。このくぼみの深
さは０．０２５であった。ランド区域は幅０．０２５イ
ンチであった。有孔端壁８５７は、両方向に線インチ当
たり８０開口の密度で配置された直径約０．００８イン
チの多数の小径第一開口８１６を含んでいた。第一工程
においてウェブを形状可視的に引き延ばして、閉じた端
壁を有する深さ約０．０２５インチの毛細管組織を成形
した。第二工程において、毛細管組織の端壁のなかに小
径第一開口８１６を成形した。得られた形状可視的に引
き延ばされた三次元有孔ウェブは、片面に約０．１２０
インチの正方形毛細管組織８５６を備え、その底壁に約
０．００５インチの小径第一開口８１６を備えていた。

【００９６】本発明は前記の説明のみに限定されるもの
でなく、その主旨の範囲内において任意に変更実施でき
る。

【００９７】

【発明の効果】上記説明から明らかなように、本願発明
の方法と装置によれば、小径の第一開口と大径の第二開
口とを有する成形構造を有し、小径の第一開口を有する
成形構造により、ウェブを第一流体差圧によって破断に
至るまで引き延ばし、また、大径の第二開口を有する成
形構造により、ウェブを第二流体差圧によって成形構造
に一致する形状に、あるいは破断に至るまで引き延ば
す。これにより、ウェブは大径の開口あるいは凹部と、
所定長さの管状部分を有する小径の開口とを有する３次
元的な形状に形成される。

【００９８】上記大径の開口あるいは凹部は、ウェブ上
に滴下された液体および固体を素早く配分する。これに
対して、小径の開口は液体を毛細管現象によって液体を
完全に吸収してウェブを透過させ、着用者に快適な装着
感を提供するすることができる。また、小径の開口の管
状部分が着用者の肌当面に配置されている場合には、管
状の細毛によって着用者に柔らかな装着感を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の２段式ウェブ成形構造の略示図。

【図２】図１の方法の変形であって実質的に平坦な重合
体フィルムの供給ロールの代わりに融解樹脂のウェブを
第一成形構造の上に押し出す押し出し器を使用した部分
略示図。

【図３】図１の第一成形構造において第一流体差圧を受
けた重合体ウェブの状態を示す拡大図。

【図４】図１の第一成形構造から出た重合体ウェブの拡
大図。

【図５】ウェブを裏返して第一成形構造の上に配置し、
第二流体差圧を加えた状態を示す拡大図。

【図６】図５における２段式成形構造から出るウェブの
拡大図。

【図７】図１の第一成形構造の部分拡大図。

【図８】図１の第一工程において使用される他の成形構
造の部分拡大写真。

【図９】図１の第二工程の成形構造の部分拡大図。

【図１０】本発明の他の二段式工程の略示図。

【図１１】図１０の第一流体差圧を受けたウェブの状態
を示す部分拡大図。

【図１２】図１０の第一成形構造から出たウェブの状態
を示す部分拡大図。

【図１３】ウェブを裏返す事なく第二成形構造に送って
第二流体差圧を加えた状態を示す部分拡大図。

【図１４】図１０の二段式成形構造から出たウェブの部
分拡大図。

【図１５】本発明の更に他の二段式成形構造の略示図。

【図１６】真空成形工程と水冷を受けたウェブの状態を
示す部分拡大図。

【図１７】図１６と同一成形構造上において高圧液体ジ
ェットを受けたウェブの状態を示す部分拡大図。

【図１８】図１５の二段式成形工程から出たウェブの部
分拡大図。

【図１９】図１５の工程を実施するために使用された成
形構造の部分拡大図。

【図２０】本発明の他の二段式成形工程の略示図。

【図２１】図２０の成形構造上において第一成形構造を
受けたウェブの状態を示す部分拡大図。

【図２２】図２１と同一成形構造上において第二高圧液
体ジェットを受けたウェブの部分拡大図。

【図２３】図２０の二段式成形工程から出たウェブの部
分拡大図。

【図２４】本発明の二段式成形工程の他の実施態様の略
示図。

【図２５】成形構造の内側面に加えられた吸引作用を受
けたウェブの部分拡大図。

【図２６】図２５と同一成形構造上において水冷処理と
高圧液体ジェットを受けたウェブの部分拡大図。

【図２７】図２４の成形工程から出たウェブの部分拡大
図。

【図２８】図２４と類似であるが相異なる形状の成形構
造を用いた略示図。

【図２９】図２８の工程において吸引作用を受けたウェ
ブの状態を示す部分拡大図。

【図３０】図２９と同一成形構造上において第二高圧液
体ジェットを受けたウェブの部分拡大図。

【図３１】図２８の成形工程から出たウェブの部分拡大
図。

【図３２】図２８の工程に使用される成形構造の部分拡
大図。

【図３３】図１の方法で作られた可視的に引き延ばされ
た三次元有孔重合体ウェブの部分写真。

【図３４】図３３より高い倍率のウェブの写真。

【図３５】図３５は図１５の成形工程によって作られた
三次元有孔重合体ウェブの拡大写真。

【図３６】図３５より高い倍率のウェブの写真。

【図３７】図３２に類似の成形構造を用いて作られた三
次元有孔重合体ウェブの部分写真。

【図３８】個別の特定の形状可視的な三次元引き延ばし
区域を作るためにマスク要素を用いた本発明の他の二段
式パターン整合成形工程の略示図。

【図３９】図３８の１８‐１８線に沿った回転マスク要
素の内側面図。

【図４０】図３８の１９‐１９線に沿った仕上がりウェ
ブの部分図。

【符号の説明】

１０ ウェブ １１ 小径第一開口 １２ 毛細管組織 １２′ 毛細管組織 １５ 成形構造 ２０ 真空チャンバ ３５ 液体ノズル ５０ 成形構造 ５５ 真空チャンバ ９０ 液体ノズル ３１０ ウェブ ３１１ 小径第一開口 ３１２ 毛細管組織 ３１２′ 毛細管組織 ３２０ 真空チャンバ ３３５ 液体ノズル ３５０ 成形構造 ３５５ 真空チャンバ ３９０ 液体ノズル ５２０ 真空チャンバ ５３５ 液体ノズル ５５５ 真空チャンバ ５９０ 液体ノズル ７２０ 真空チャンバ ７３５ 液体ノズル ７９０ 液体ノズル ８１０ ウェブ ８１１ 小径第一開口 ８１２ 毛細管組織 ８５０ 成形構造 ２０１０ ウェブ ２０１５ 成形構造 ２０２０ 真空チャンバ ２０５０ 成形構造 ２０５５ 真空チャンバ ２０６５ マスク ２０８８ 開口 ２０９０ 液体ノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームズ、クラーク、ベアード アメリカ合衆国オハイオ州、シンシナチ、 ナンバー、15、カービー、ロード、5465 (72)発明者 ドナルド、リーロイ、ガース アメリカ合衆国オハイオ州、シンシナチ、 フォーサイシア、ドライブ、4148 (72)発明者 ジョージ、メリル、バーノン アメリカ合衆国オハイオ州、ウェスト、チ ェスター、ピー、オー、ボックス、625 (72)発明者 エルマー、ケリー、リンマン アメリカ合衆国オハイオ州、シンシナチ、 リネマン、ロード、1218

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ほゞ平坦な重合体フィルムの実質的に連続
   的ウェブを凹凸加工および穿孔して形状可視的に引き延
   ばされた三次元有孔重合体ウェブを成すための連続多段
   式工程において、 ａ． 前記ウェブの温度を固相温度以上の温度に高める
   工程と、 ｂ． 両面を相互に流体連通させる有孔端壁を有する複
   数の形状可視的な断面の凹凸によって画成された形状可
   視的な三次元断面を示す成形構造上に前記ウェブを支持
   し、前記成形構造が前記ウェブの走行方向に平行に移動
   してこの方向に前記ウェブを搬送する工程と、 ｃ． 前記成形構造の前記運動方向にそって前記ウェブ
   の厚さ方向に、前記成形構造のウェブと接触しない面に
   加えられる真空作用から成る流体差圧を連続的に加え、
   前記流体差圧は前記ウェブを前記成形構造の形状可視的
   な三次元断面と実質的に一致させるに十分大とする工程
   と、 ｄ． 前記ウェブをその融解温度以下に冷却する工程
   と、 ｅ． 前記成形構造の前記運動方向に沿って、前記ウェ
   ブの厚さ方向に高圧液体ジェットから成る第二流体差圧
   を実質的に連続的に加え、前記液体ジェットによって加
   えられる力は、前記成形構造の前記凹凸の端壁の前記小
   径第一開口と一致する区域において前記ウェブを破断す
   るに十分とする工程とを含むことを特徴とする三次元有
   孔重合体ウェブを形成するための連続多段式方法。
2. 【請求項２】前記ウェブの前記冷却は、前記ウェブが前
   記第一流体差圧を成す真空作用を受けている間に低圧液
   体スプレーを前記ウェブに加えることにより実施される
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】ほゞ平坦な重合体フィルムの実質的に連続
   的ウェブを凹凸加工および穿孔して形状可視的に引き延
   ばされた三次元有孔重合体ウェブを成すための連続多段
   式装置において、 ａ． 両面を相互に流体連通させる有孔端壁を有する複
   数の形状可視的な断面の凹凸によって画成された形状可
   視的な三次元断面を示し、前記ウェブを連続的に支持す
   る成形構造と、 ｂ． 前記成形構造を前記ウェブの走行方向に対して平
   行に駆動する手段と、 ｃ． 前記ウェブの温度を固相温度以上の温度に高める
   手段と、 ｄ． 前記成形構造の前記運動方向に沿って前記ウェブ
   の厚さ方向に、前記成形構造のウェブと接触しない面に
   加えられる真空作用から成る流体差圧を連続的に加え、
   前記流体差圧は前記ウェブを前記成形構造の形状可視的
   な三次元断面と実質的に一致させるに十分大とする手段
   と、 ｅ． 前記形状可視的に引き延ばされたウェブを、第二
   流体差圧を加える融解温度よりも下方に冷却する手段
   と、 ｆ． 前記成形構造の前記運動方向に沿って、前記ウェ
   ブの厚さ方向に高圧液体ジェットから成る第二流体差圧
   を実質的に連続的に加え、前記高圧液体ジェットによっ
   て加えられる力は、前記成形構造の前記リリーフの端壁
   の前記小径第一開口と一致する区域において前記ウェブ
   を破断するに十分とする手段とを含むことを特徴とする
   三次元有孔重合体ウェブを形成するための連続多段式装
   置。