JPH10507154A - 複合シート製造のための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 複合シート材料の高速製造のための方法及び装置は、円筒状−カム−駆動ストランド−横断ガイドを含み、それは１対の進行ピンコンベアーから突き出るピンの回りでストランド、好ましくはスパンデックスを輪にし、次いでピンコンベアーはストランドを動いているシートの表面に移動させる。弾性複合シート材料は使い捨ておむつ、成人失禁用製品及び他の衣料品の弾性部品において用いるのに特に適している。

Description

【発明の詳細な説明】 複合シート製造のための方法及び装置発明の分野 本発明は、動いているシートにストランドが横に取り付けられる複合シート材 料の製造のための方法及び装置に関する。さらに特定的に、本発明は、円筒状の カムにより駆動される往復ストランド横断ガイドにより運ばれるストランドが１ 対のピンコンベアーから突き出るピンの回りで輪にされ、次いでピンコンベアー がストランドをピンから動いているシートの表面に移動させる高速の方法及び装 置に関する。本発明は特に使い捨ておむつ、成人失禁用製品及び他の衣料品に弾 性部品として取り付けることができる弾性複合シートの高速製造に有用である。先行技術の説明 連続フィラメント又はストランドを動いているシートの表面を横切って置き、 それに取り付ける方法及び装置は既知である。例えばＥｓｔｅｅ ｅｔ ａｌの 米国特許第２，８１２，９７９号は、積層布の製造のための装置を開示している 。その装置の場合、シートと一致して、及び同方向に動く２つのエンドレスベル トの間を連続してシートが進む。１つのベルトがシートの各端に位置し、各ベル トはその表面から突き出る１系列のピンを有する。振り枠（ｓｗｉｎｇｉｎｇ ｆｒａｍｅ）が複数の連続フィラメントをして、シートを前後に横切らせる。横 断の逆転の毎に、枠からの各フィラメントはベルトの対応するピンの回りで輪に される。シート及びフィラメントには接着剤が適用される。次いでフィ ラメントはピンからはずされ、シート表面に接着されてフィラメントとシートの 集成物を形成する。カバーシートが集成物の上に置かれ、フィラメント／シート 集成物と一緒にカレンダーロールの間を通過し、積層布を作る。Ｈｉｒｓｃｈの 米国特許第２，９６２，０８０号により開示されている他の方法の場合、離れて 置かれたピンが備えられたエンドレスチェーン機構、あるいは糸ガイドが備えら れた振りレバー機構が、横断路に垂直に動いているシートに糸を横切らせる。シ ートの各端の外に、複数の離れたピンが備えれ、動いているエンドレスチェーン がある。横断機構からの糸は各横断路の片方の末端で、シートの片方の端におい てチェーン上のピンの回りに糸を置き、次いで横断路の他の末端でシートの他の 端のチェーンのピン上に糸を置く。この方法は非弾性の糸の場合に用いるには適 しているが、方法は遅く、弾性の糸の場合に用いるのは適していない。 強化シート、スクリム又はネットの形成のために、フィラメント又はストラン ドに、動いている表面を横切らせる他の方法が既知である。例えば、円筒状表面 の両端から突き出る刺を有する回転シリンダーの外表面上に糸を置き、糸を保持 して目の粗いメッシュ−様構造を形成する往復コンベアーがＦｒｉｅｄｒｉｃｈ の米国特許第４，０８０，２３２号に開示されている。Ｋｅｌｌｙ ｅｔ ａｌ の米国特許第４，６００，４６８号も、糸を保持するための針が備えられたコン ベアー上に平行糸の斜めの列を並べ、列を一緒に接着剤で接着し、バイアスの不 織布を形成する方法を開示している。コンベアー路の端に位置する１対のベルト から突き出る「頑強部品（ｄｏｇｇｅｄ ｅｌｅｍｅｎｔｓ）」（例えばピン又 はスタッド）上に従来の、又は弾性の糸を置くための回転アー ムがＰｅｒｓｓｏｎ ｅｔ ａｌの米国特許第５，２２１，３９０号に開示され ている。Ｍｅｒｋａｔｏｒｉｓ ｅｔ ａｌの米国特許第５，０００，８０６号 は、弾性のストランドを掛けるための傾いた、スピンドル−装備車輪を用い、曲 がりくねった形にストランドを動かし、ストランドを延伸して、その後おむつの 進行部品にストランドを横に適用することによる、使い捨ておむつに弾性のスト ランドを適用するための方法及び装置を開示している。 上記の方法及び装置のそれぞれはいくらか複雑であり、高速が得られず、高速 は動いている基質に横方向でストランドを、有効で経済的に取り付けるために望 ましいことである。さらにこれらの方法のいくつかは弾性のストランドの取り扱 いに適していない。従って本発明の目的は、弾性のストランドを、動いているシ ートに横に、迅速に及び経済的に取り付ける方法及び装置を提供することである 。他の目的は、本発明の方法及び装置により作られる、弾性部品を有する衣料品 を提供することである。 動いているシートへのストランドの取り付けに伴う問題に関してはいないが、 ストランドに経路を横切らせる種々の機構が既知である。例えばＡｌｔｉｃｅ ｅｔ ａｌの米国特許第３，０８６，７２２号及びＡｋｅｒｓ ｅｔ ａｌの米 国特許第３，６７５，８６３号は、ボビン、ケークなどの糸パッケージの高速巻 取りのための、回転円筒状カムにより駆動される糸横断ガイドを開示している。 発明の概略 本発明は複合シート材料の製造のための改良法を提供し、その方法においては シート基質が機械方向に進められ、連続ストランドが機械方向 に対して横に（すなわち一般的に機械直交方向（ｃｒｏｓｓ−ｍａｃｈｉｎｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）で）シートの表面に取り付けられる。方法は以下の段階の 組み合わせを含む： ２つの横端、ならびに上及び下面を有するシート基質、それぞれそこからコン ベアーの動きに対して一般に垂直の方向に延びる複数の離れたピンを有する第１ コンベアー及び第２コンベアーを縦方向に進め； 進行シート基質の縦方向に対して一般に横の横断路を横切って、ストランドを 前後に往復させる装置にストランドを適用し； コンベアーを進めて往復装置の横断路と交差する半円形の経路を通ってピンを 動かし、それにより横断路の各末端において交互に、第１コンベアー上のピンの 回り、及び次いで第２コンベアー上のピンの回りでストランドを繰り返して輪に し、ピンにより運ばれるストランド列を形成し； ストランド列及び／又は進行シート基質に接着剤を適用し； ストランド列をピンから、進行シート基質の上面に移動させてストランド−シ ート集成物を形成し； 場合によりストランド−シート集成物の上にカバーシートを接着し； 得られる複合シート材料を巻取り又はさらなる加工に発進させる。 本発明の方法の改良点は： 典型的に１分当たり２５０〜３，０００回の前後サイクルの範囲の速度でスト ランドを横切らせる回転円筒状カムにより駆動されるストランド横断ガイドにス トランドを供給し； 動いているシート−支持体上にシート基質を進め； ストランド列の各端を、ピンから進行シート基質にストランド列が移 動される点の後の位置から、適用された接着剤が硬化してしまう点を越える位置 までのシート基質上の適所に拘束する ことを含む。 典型的に横往復横断ガイドは、少なくとも５センチメートルの長さ、好ましく は少なくとも１０ｃｍの行程（すなわち前後サイクルの半分）を有する。ストラ ンドは弾性のストランドが好ましく、スパンデックスが最も好ましい。弾性スト ランドはストランド横断ガイドに供給されている間に、及び／又はストランド列 において拘束されている間にその最初の弛緩長を越える１０〜４００％の範囲で 延伸される。 得られる複合シート材料は、非弾性ストランドを用いて形成される場合、複合 シート材料の横方向において強化されている。弾性ストランドを用いて形成され る複合シートは、横方向において弾性である。そのような弾性化複合シート材料 を適した寸法のテープ又はスワッチに切断し、衣料品製造機の弾性スワッチアプ リケーターに直接供給し、衣料品における所望の弾性部品を形成することができ る。 本発明は上記の方法を行うための装置、ならびに本方法の弾性複合シート材料 を用いて製造される弾性部品を有する衣料品を提供する。 図面の簡単な説明 本発明は添付の図面を参照することにより、より良く理解することができ、図 面において： 図１は、円筒状カム及びストランド横断ガイドを保持しているハウジング３０ 、ピン−コンベアー車輪４０、シート支持体ドラム５０の相対的位置を示す、本 発明の複合シート材料の製造のための装置の略側面図であり； 図２は、ピン−コンベアー車輪４０、４０’のピン４２、４２’の回りで輪に され、支持体ドラム５０上でストランド列１６を形成するストランド１０を示す 図１の装置の一部の部分平面図であり、列は動いているシート１２の上に移動さ れ、拘束ベルト５２、５２’によりドラム表面上の適所に保持され； 図３は、図１の装置の、横断ガイド３６の下流に位置する部分の運転を示す等 角図であり； 図４は、ハウジング３０、ピン−コンベアー車輪４０、シート支持体ドラム５ ０及び拘束ベルト５２の他の適した配置の側面図であり； 図５は、カバーシート１４を有する複合シート材料１８の製造のための本発明 の装置に関するハウジング３０、ピン−コンベアー車輪４０、シート支持体ドラ ム５０及び拘束ベルト５２のさらに別の配置の側面図であり； 図６及び７はそれぞれ、図１において破線で囲まれた領域の拡大側面図であり ； 図８は、円筒状カム３２、上部及び下部横断ガイドレール、それぞれ３４及び ３５の間に位置するストランドガイド３６を示すハウジング３０の部分切り取り 正面図であり； 図９は、ストランドガイドのカム従動節部分がその中に固定され、滑る溝３３ を有する円筒状カム３２の正面図であり； 図１０ａ、ｂ及びｃは、円筒状カム３２の溝３３の３つの輪郭の平面展開図を 示し； 図１１ａ及び１１ｂは、それぞれガイドレール３４及び３５に関する２つの幾 何学的形を図６のそれと同様に、詳細側断面図において描いて おり； 図１２は、円筒状カム３２の溝３３中のカム従動節３８、及びストランド横断 ガイド３６のスロット付きチップ３７の詳細平断面図であり； 図１３は、ストランドガイド３６のスロット付きチップ３７の他の実施態様を 描いており； 図１４ａ及び１４ｂはそれぞれピン−コンベアー車輪４０の正面図及び側面図 であり； 図１５ａ及び１５ｂは、ピン−コンベアー車輪４０上に備えられたピン４２の ２つの実施態様を詳細側面図において示しており； 図１６ａ及び１６ｂは、それぞれシート支持体ドラム５０上に進められるべき シート１２に関して中側に、又は外側に傾いているピン−コンベアー車輪４０及 び４０’の２つの実施例を平面図において示しており； 図１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ及び１７ｅは、それぞれ進行シート１２に 適用されるストランド１０の種々のストランド列１６を示している。 好ましい実施態様の詳細な説明 ここで本発明の複合シートの製造のための方法及び装置の好ましい実施態様を 添付の図面に言及して説明する。 装置は３つの主要な部品；すなわちカム−駆動ガイドハウジング３０、ピンコ ンベアー４０、４０’及びシート発進及び支持装置５０を含む。ハウジング３０ は円筒状カム３２を含有し、それはストランド横断ガイド３６を駆動し、１対の ピンコンベアー４０、４０’のピン４２、４２’の回りでストランド１０を輪に し、ストランド列１６を形成させる。 シート１２はシート支持装置５０上を進められ、ストランド列１６と、及び場合 によりカバーシート１４と集成されて複合シート材料１８を形成し、次いでそれ は巻取られるか、又はさらなる加工操作に発進させられることができる。 本発明の方法に従うと、ストランド１０はストランド横断ガイド３６に、図１ 及び５に示される通りガイドの下から、又は図４に示される通りガイドの上から 供給される。複合シート材料中に挿入されるべきストランドとしてスパンデック スが用いられる場合、供給部から横断ガイドへのストランドのために、実現可能 な限り少ない遊びロールを有する簡単な供給路が好ましい。供給パッケージ（例 えばボビン又はケーク）から横断ガイドにストランドを供給するために１つの遊 びロールで十分であり得る。そのような供給路は、ストランドが受ける摩擦及び 張力の量を最少にし、装置へのストランドのより滑らかで、より均一な供給を可 能にする。典型的にスパンデックスは、スパンデックスの弛緩長を越える１０〜 ４００％の伸び率で装置に供給される。 図６、８、１１ａ、１１ｂ及び１２に示される通り、ストランド横断ガイド３ ６はカム従動節部分３８を有し、それは回転円筒状カム３２の溝３３に搭載され ている。ストランドガイド３６は上部及び下部レール３４及び３５の間に乗って いる。円筒状カム３２が回転すると、スラトンド横断ガイド３６は、２つの離れ たピンコンベアーにより運ばれるピン４２、４２’の経路に垂直で、それと交差 する経路を横切る。図においてピンコンベアーはピンコンベアー車輪４０、４０ ’として示されている。各車輪はその円周から突き出る複数のピン４２又は４２ ’を有する。車輪４０、４０’が回転すると、ストランド１０はストランド横断 ガイド３６により各ピンの回りで、最初に片方のピン−コンベアー車輪のピン上 で、次いで他のピン−コンベアー車輪のピン上で輪となり、ストランド列１６を 形成する。横断ガイドの前後の各サイクル毎に、各ピン−コンベアー車輪は連続 するピンの間の角距離だけ進む。次いでストランド列１６は回転ピン−コンベア ー車輪により運ばれ、シートが供給ロール１３から図において回転ドラム５０と して示されているシート支持体表面上に供給され、それにより進むと、進行シー ト１２とストランド列が接触させられる。ストランド列１６が進行シート１２と 接触する位置の短距離上流で、接着剤、好ましくは溶融接着剤がストランド列及 び／又はシートに噴霧、滴下又は他の手段により適用される。図１、５及び７に おいて、接着剤は接着剤噴霧アプリケーター２０を介して適用される。ストラン ド列は、続けられるピン−コンベアー車輪の回転により、ストランド列の各端の 近くに位置する１つ又はそれ以上のニップ中に運ばれる。ニップは拘束ベルト５ ２、５２’、好ましくはＶ−ベルトと回転ドラム５０の円周面により形成される 。次いでストランド列１６はピンから外され、ドラム表面上の進行シート１２の 上に拘束ベルトにより保持される。場合により、供給ロール１５から供給される カバーシート１４が形成されたばかりのストランド列／シート集成物の上に適用 されることができる。横断速度及び各ピンコンベアー上のピンの間隔を設定し、 次いでピンコンベアーとシート−発進支持体の相対的速度を調節することにより 、製造される複合シート材料の単位長さ当たりの横断ストランドの数を所望通り に変えることができる。集成されたシート基質１２、ストランド列１６及び場合 によるカバーシート１４が進められると、接着剤は硬化し、複合シート材料１８ が完成される。次いで複合 シートを巻取るか、又はさらなる加工操作に発進させることができる。 本発明の方法又は装置で用いられるスラトンドが弾性ストランド（例えばスパ ンデックス）の場合、得られる複合シート材料１８を任意の続く段階で横断スト ランドの方向に実質的に平行に切断し、弾性テープ又はスワッチを形成すること ができる。次いで弾性テープ又はスワッチを弾性ウェストバンド、横パネル、密 着テープ、前テープ、後パネル及び足バンドとして使い捨ておむつ及び成人失禁 用製品に取り付けることができる。Ｍｅｒｋａｔｏｒｉｓ ｅｔ ａｌの米国特 許第５，２９６，０８０号により開示されている種類の高速装置が弾性部品の取 り付けに適している。弾性でないストランドを用いて本発明の方法により製造さ れる複合シート材料１８は、ストランド−強化布、フィルム、積層品などとして 有用である。そのような用途の場合、ストランド１０はナイロン、アラミド、ポ リオレフィン又はポリエステルなどのポリマーの、あるいはガラスなどの強力繊 維又はフィラメントから作られているのが好ましい。 本明細書で用いられる「ストランド」という用語はいずれのモノフィラメント 、マルチフィラメント又はステープル糸（ｓｔａｐｌｅ ｙａｒｎ）もしくは糸 （ｔｈｒｅａｄ）も含む。ストランドは、得られる複合シート材料が含まれる用 途に適したいずれのデシテックス（ｄｅｃｉｔｅｘ）のものであることもできる 。ストランドは合成又は天然繊維で作られていることができる。弾性複合材料の 場合、ストランドはゴム、スパンデックス又は他のエラストマー材料などの天然 又は合成材料のものであることができる。「スパンデックス」という用語はその 通常の一般的意味、すなわち少なくとも８５重量％のセグメント化ポリウレタン を含む長鎖合成ポリマーから作られている繊維という意味を有する。その表面上 で潤滑仕上げがされていないスパンデックスを用い、スパンデックスとシートの 間の優れた接着を得られるのが好ましい。 進行シート基質１２として本発明において用いるのに適したシートはフィルム 、織物、編み物又は不織布を含む。布は綿、ウール、ポリエステル、ナイロン、 ポリプロピレン、ポリエチレンなどの天然又は合成繊維のものであることができ る。フィルムはポリエチレン、ポリエステル、ポリフルオロカーボン、ポリイミ ド、ポリプロピレンなどのものであることができる。 本発明の方法及び装置の利用により製造される複合シート材料１８は、典型的 に衝撃、破壊及び引裂に対して所望の抵抗性を有する。複合シートの性質は、装 置を介して複合シート材料を１度又はそれ以上繰り返して加工することによりさ らに強化することができる。本発明により製造される複合シート材料に関する用 途は、防水布、車両カーテン（ｃａｒｇｏ ｃｕｒｔａｉｎｓ）、バッグ、膨張 式構造物、病院衣、使い捨てオーバーオールなどを含む。いくつかの場合にはエ ラストマーストランド及び強化ストランドを一緒に有利に用いることができる。 ここで本発明の装置の種々の実施態様をさらに詳細に説明する。 カム／横断−ガイドハウジング３０は、回転可能な円筒状カム３２を囲ってい る。ハウジング３０は上部及び下部ガイドレール３４、３５も支持しており、そ れらの間にストランド横断ガイド３６が搭載されている。ハウジング３０はカム 上で用いられる潤滑油を噴霧機から作業領域に与えもする。カムの潤滑には３０ −重量油（３０−ｗｅｉｇｈｔ ｏｉｌ）が適している。図８は、その中の円筒 状カム３２を示すために切 断された部分を有するハウジング３０の正面図である。円筒状カム３２はその表 面中に切られた溝３３を有する。円筒状カムは、カムシャフト３１を介して示さ れていない手段により回転される。図１１ａ、１１ｂ及び１２により示される通 り、ストランド横断ガイド３６は、ストランド及び、カム−従動節として作用す る基部３８を保持するためのチップ３７を含む。ストランド横断ガイド３６の基 部又はカム−従動節部分３８は、カム溝３３中にあり、円筒状カム３２が回転す る時に溝路を通って滑る。溝が付けられた円筒状カム３２の回転は、ストランド 横断ガイド３６を、上部及び下部ガイドレール３４及び３５のまっすぐな端の間 で前後に滑らせる。図９は、ストランド横断ガイドカム従動節３８がその中に設 置されるべき溝３３を有する円筒状カム３２の正面詳細図である。カム溝に、及 びガイドレールの間にストランドガイドを簡単に設置するために、ガイドレール の１つに示されていないアクセスノッチを設けることができる。カムの円周表面 の溝に、ガイドレールのアクセスノッチと並ぶことができる位置で連結された、 示されていないリード−インチャンネルは、ストランドガイドの簡単な設置及び 除去を可能にする。 図１０ａ、１０ｂ及び１０ｃは、本発明の装置で用いるためのカムの３つの展 開表面又は「輪郭」を示す。各輪郭は、平面として示された円筒状カムの完全な 表面を示す。曲線は円筒状カム３２の溝３３を示す。運転においては、ストラン ド横断ガイドのカム従動節が溝路をたどる。輪郭はカムの１回転を示し、ストラ ンド横断ガイドの１回の前後の横断を生ずる。別の場合、適したカムはカムの１ 回転以上を有してストランド横断ガイドの１回の前後の横断を生ずることができ る。図１０ａに示されるカム輪郭の溝をたどる場合、ストランドガイドはその横 断の最末 端に達すると直後に方向を逆転させる。このカムはＡｋｅｒｓ ｅｔ ａｌの米 国特許第３，６７５，８６３号に開示されているカムと非常に類似している。図 １０ｂの輪郭の平らな部分は、輪郭を平らにすることにより横断の最末端におい ていくらかの「滞留時間」を生じさせる。滞留時間はピン−コンベアー車輪のピ ンの回りでストランドガイドのクリアランスを増加させ、より速い加工速度を得 られるようにする。従って図１０ｂの輪郭は、横断の逆転の点で滞留時間を与え ない図１０ａの輪郭より好ましい。カム輪郭におけるさらなる改良が図１０ｃに 示され、その場合は１度未満の小さい角、αが輪郭の平らな滞留部分とカムの端 の間に作られている。これは糸ガイドに小さい側圧を保持し、糸ガイドが滞留部 分の末端で滑らかに回転に入り、それによりガイド上の摩耗を減少させ、高速を 可能にする。 図１１ａ、１１ｂ及び１２は、ストランド横断ガイド３６のカム従動節３８及 びチップ３７をより詳細に示している。カム従動節は円筒状カム３２の溝３３内 を滑り、ガイド３６をガイドレール３４及び３５の間で前後に滑らせるように設 置されている。運転においては、図１〜６に示される通り、円筒状カム３２が回 転するとストランド横断ガイド３６がストランド１０を前後に動かし、ピン−輸 送コンベアー４０、４０’のピン４２、４２’の回りでストランドを輪にする。 ピン４２、４２’はスラトンド横断ガイドの経路を通過する（ガイドが通過した 後に）半円経路で駆動され、ストランド１０を掛ける。図６及び１１ａはガイド レール３４、３５を平らとして描いている。図１１ｂは、ピン４２、４２’がレ ール３４に最も近付く領域でその表面に浅いくぼみ又は溝を有する、下部−供給 ストランドの場合に好ましい上部ガイドレール３４を 描いている。これはガイドレールを打つことなくピンをストランド横断路に、よ り深く通過させる。又、下部供給ストランドに関し、図１１ａ及び１１ｂに示さ れている通り、ストランド横断路にピンがより密着して妨害されずに近付くこと をさらに保証するために、上部レール３４は通常１０度未満の角θでくぼんでい る。ガイドレールの面へのピンの密着した近付きは、ピンがストランドに接する 時にストランドが横断ガイドチップのノッチ内で安定していることを保証する。 ストランドガイドのノッチ付きチップの詳細は図１２及び１３に描かれている。 そのようなノッチ付きガイドチップはＡｌｔｉｃｅ ｅｔ ａｌの米国特許第３ ，０８６，７２２号に開示されている。ストランドが装置の上から供給される場 合、ピンの半円経路の中心軸がストランド横断ガイドの経路の少し下に位置し、 中空の、又は溝が付けられた領域がピンの経路に適応するために下部ガイドレー ル上にあるのが好ましい。 発明者等により試験された系の場合、ガイド３６のチップ３７はストランドガ イドの基部の上に約０．０９８インチ（２．５ｍｍ）延びており、約０．０６０ インチ（１．２ｍｍ）の深さのノッチを有した。もちろん他の寸法のガイドを満 足に用いることができる。図１３はストランド横断ガイドのチップのための鍵穴 形のノッチを示している。鍵穴ノッチ付きチップはガイド中におけるストランド のより優れた保持のために好ましい。摩耗及び摩擦を最小にするために、チップ ３７は３２マイクロインチ以下ののＲＭＳの表面粗さを有するセラミック材料で 構築されるのが好ましい。プラスチックガイドが用いられる場合、セラミックチ ップをプラスチックと一緒に一体的に成型し、完成ガイドを形成することができ る。最も滑らかな運転のために、横断ガイド重りの重量は最少に される。セラミックチップを有する典型的プラスチック横断ガイドは５〜１０グ ラムもの少ない重量であることができる。 図１〜５に示される通り、往復ストランド横断ガイド３６により運ばれるスト ランド１０は、１対のピン−輸送コンベアー４０、４０’のピン４２、４２’の 回りで輪にされ、ストランド列を形成する。図１〜５に示される通り、ピン−輸 送コンベアーは車輪であり、それぞれがその表面から突き出る複数のピンを有す る。ピン−輸送コンベアー車輪はガイド横断路の各末端近くに位置する。ピン− コンベアー車輪は、横断ガイドの全行程よりいくらか小さい距離だけ離れている 。本明細書で言及される横断ガイドの行程は、ストランド横断ガイドの前後の横 断全体の長さの半分に等しい。図１４ａ及び１４ｂはそれぞれ車輪から外側に突 き出る複数のピン４２を有する典型的ピン−コンベアー車輪４０を描いている。 車輪はドライブシャフト（示されていない）を搭載するための中心環状円筒状ハ ブ４１を有する。ピンは車輪の間隔を置かれた孔中にプレス嵌め、ろう付け、溶 接又は接着されることができる。典型的にそれらは１分当たり１００〜６００回 転の範囲の速度で回転し；少なくとも２００ｒｐｍが好ましい。 ピン車輪の他の実施態様の場合、ピンからのストランドの除去を容易にするた めに、例えばカムとばねの機構によりピンを伸縮自在にすることができる。図１ 及び５に示される通り下部−供給ストランドの場合、ピン−コンベアー車輪の軸 をストランド横断ガイド経路の高度より少し上（例えば約２．５ｍｍ）に位置し 、ストランドガイドの経路を横切るピンがより深く侵入できるようにするのが好 ましい。図４に示される通り上部供給ストランドの場合、ピンコンベアー車輪の 軸はストランド横 断ガイドの高度より少し下に位置する。ピン−コンベアー車輪４０、４０’は示 されていない従来の手段により、横断ガイドと同調して駆動される。ピン−コン ベアー車輪は横断ガイド行程より短いが拘束ベルト５２、５２’がストランドの 末端を捕獲できるようにするのに十分に長い距離で互いに離れている。１つの車 輪の円周上のピンの角位置は、他の車輪の円周上のピンの角位置からピン間隔の 半分だけ差し引かれている。ピンコンベアーのピンの回りにおけるストランドの 高速輪形成のために、ストランド横断ガイドとピン−コンベアー車輪のピンの間 の最小クリアランス０．０４０（１ｍｍ）が満足され得ることが見いだされた。 図１５ａ及び１５ｂの詳細図面は車輪４０の平面から角βで傾き、ピン−コン ベアー車輪の表面から突き出ているピン４２を示している。典型的ピンは表面か ら０．２５インチ（６．４ｍｍ）突き出ていることができる。ピンはストランド 横断路の中心から少し外を向いており、ピンが車輪上の適所に確実にストランド を保持する能力を向上させている。角βは４５度もの大きい角であることができ るが、通常は小さい。図１５ｂに示される通り、ピンは車輪にピンが固定されて いる点からピンの露出末端への距離の約２／３に肩を有する。該距離の０．４〜 ０．８に位置する肩は、通常ストランドの満足な輪形成を保証する。 図１６ａ及び１６ｂにおいて、それぞれピン−コンベアー４０、４０’が、互 いに向かって、又は互いから離れて傾いているとして略図的に示されている。そ のような配置はエラストマーストランドの場合に特に有用である。図１６ａに示 される通り、ストランド１０はピン−コンベアー車輪上で輪形成ストランド列に 形成され、傾いた車輪はストランドがシート支持ドラム５０により運ばれるシー ト基質上に置かれる前にス トランドを拘束することを可能にしている。図１６ｂにおいて、ストランド１０ はピン−コンベアー車輪のピン上で輪形成列に形成され、次いで動いているシー ト上に置かれる前に傾いた車輪により延伸される。後者の配置の場合、より短い 横断行程、及び従ってより高速を用いることができる。ピン上にある間に、スパ ンデックスストランドは典型的にその弛緩長を越える１０〜４００％の範囲の伸 び率を有することができる。 図１〜５に示される通り、本発明により製造されるべき複合シート材料１８の 基質となるべきシート１２は、シート支持ドラム５０の表面上を進む。ドラム５ ０は少なくともその円周表面の一部がピン−コンベアー車輪４０、４０’の間に あるように位置している。ピン−コンベアー車輪の間のその経路におけるシート の支持において用いるための他のシート支持体表面は、例えばエンドレスフラッ トベルト又はスクリーンを含む。接着剤が硬化する間、ストランド列及びシート 集成物を拘束して保つために追加の時間が必要な場合、エンドレスベルトが有利 である。置かれたストランド列１６を進行シート基質１２の上の適所に保つため に、１対の拘束ベルト５２、５２’が用いられる。拘束ベルト５２は、進行シー ト支持ドラムと接触することにより、４つの遊びロール５４、５５、５６及び５ ７の１組の回りで駆動され；ベルト５２’は対応する遊びロール５４’、５５’ 、５６’及び５７’の回りで同様にして駆動される。遊びロール５４、５４’は 、ピン−コンベアー車輪４０、４０’のピン４２、４２’の回りで輪になったス トランドがピンから除去される前に、ロール５４、５４’の回りを進むベルトと 回転するシート支持ドラム５０の間のニップにおいて最初にストランド列１６が 捕獲されるように位置している。ドラム５０は、ベルトが進行ストランド列及び シートをドラム上の適所に保持するのを助けるために、拘束ベルトと並べられた 円周溝を有することができる。ストランドが拘束ベルトにより接触される点とス トランドがベルトとドラムの間のニップに完全に捕獲される点の間の距離が実行 可能な限り小さくなるように、遊びロール５４、５４’は小さい直径のものであ るのが好ましい。拘束ベルトとドラムの間のニップの直上流に、ストランド及び ／又は進行シートに接着剤を適用する接着剤アプリケーター２０が置かれるのが 好ましい。装置において用いるために多様な接着剤が適しているが、熱溶融噴霧 接着剤が好ましい。ストランド及び／又はシートに適用される接着剤により影響 されるシートの幅は図２において「Ｗ」と明示されており、拘束ベルトの間の距 離よりわずかに短い。 拘束ベルト５２、５２’はＶ−ベルトが好ましく、溝付きＶ−ベルトがより好 ましい。そのようなベルトは、丸い、又は平らな断面のベルトが保持するより確 実にストランド及びシートをシート支持ドラム上に保持する。ベルトは最小の直 径の遊びロール（すなわち５４、５４’）の回りにおけるベルトの正しい通過を 可能にするために、柔軟性材料で作られる。拘束ベルト５２、５２’はシート支 持ドラム５０の円周速度と同じ線速度で動く。説明されたばかりのベルト／ドラ ムニップの直下流で、カッター６０、６０’がドラム５０の各側に置かれている （図２及び７に最も良く示されている）。薄刃、熱線カッター（すなわち電気加 熱抵抗部品）、あるいは切断されるストランドの特定の種類に適した他の手段な どの種々の型のカッターを用いることができる。カッターを用いる代わりに、ス トランドが拘束ベルトにより掛けられた後にストランドの輪をピンから上げるた めに、ストリッピングフィンガーを置くこと ができる。ストリッピングフィンガーを用いると、完成複合シート製品の耳に輪 が残る。場合により、集成物がまだ支持ドラム上にあり、適用された接着剤が硬 化してしまう前に、ロール１５から供給されるカバーシート１４をストランド列 １６とシート基質１２の拘束集成物の上にプレスするためにプレスロール５８を 用いることができる。完成された複合シート材料をドラムから適した収集手段に 、又はさらなる加工段階に導くために引き取りロール６５を用いることができる 。ストランド、シート及び接着剤の集成物は、ストランド及びシートに適用され た接着剤を硬化させるのに十分な時間（又はドラム上の距離）、ドラム上に拘束 される。 図１７ａ〜ｅは、本発明を用いて作ることができる基質シート１２上のストラ ンド列１６の種々のパターンを示す。図１７ａの列は図１及び２に関連して本明 細書の前記において説明した装置を用いて作られる。図１７ｂは類似のパターン であるが、ストランド１０の末端がシート１２の端を越えて延びている。このパ ターンもピン−コンベアー車輪の間の距離がシート支持ドラムの軸長及び基質シ ートの幅より短い場合に作ることができる。図１７ｃ及び１７ｄは１７ａ及び１ ７ｂに匹敵するパターンを示しているが、２つのストランド１０がシート１２上 に置かれた。これらの後者のパターンを作るためには、１対のピン−コンベアー 車輪を２つのカム−駆動ストランド横断ガイドと一緒に用いてピン−コンベアー 車輪のピン上でストランドを輪にする。図１７ｅのパターンは、ストランドがそ の回りで輪にされてしまった後に回転する丸くない（すなわち長円形）のピンを 用いた場合に作られる。ストランドの輪形成の間、ピンの狭い輪郭が提示される 。ストランドの輪形成の後のピンの回 転は、ストランドの機械方向の長さを「伸ばし」、完成複合シート材料を横切る ストランド部分が、丸い断面の固定ピンが用いられる場合より互いに平行となる ストランド列を生ずる。 実施例 この実施例は、弾性複合材料を高速で製造し、材料を衣料品、特に使い捨てお むつの弾性ウェストバンドにおける弾性部品として取り付けるための本発明の方 法及び装置の適切性を示す試験につき記載する。ウェストバンドに用いられる弾 性複合シート材料を製造するための装置は実質的に図１に示されている通りであ る。方法は本発明の他の実施態様を用いても行うことができる。 出発材料は以下の通りである。６２０−ｄｔｅｘ ＬＹＣＲＡ^R ＸＡ^TMスパ ンデックス（Ｅ．Ｉ．Ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ＆ Ｃｏ．，Ｗ ｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥにより販売）を弾性ストランド１０として用いる。２ ３．３ｇ／ｍ² Ｔｙｐｅ ６７００熱接着ポリプロピレン不織布（Ｆｉｂｅｒ ｗｅｂ Ｇｒｏｕｐ Ｉｎｃ．，Ｓｉｍｐｓｏｎｖｉｌｌｅ，ＮＣにより販売） を基質シート１２として用いる。０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）の厚さの ポリエチレンフィルム（Ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｄ Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉ ｃｓ Ｃｏ．，Ｄａｌｌａｓ，ＴＸにより販売）をカバーシート１４として用い る。Ｆｉｎｄｌｅｙ ２２７６熱溶融接着剤（Ｆｉｎｄｌｅｙ Ａｄｈｅｓｉｖ ｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｗａｕｗａｔｏｓａ，ＷＩにより販売）をストランド及び基質 シート上に噴霧し、完成複合シート材料において１２ｍｇ／インチ²の合計接着 剤負荷を得る。 ストランドは２，０００ｒｐｍ（分当たりの回転）で回転する円筒状 カムにより駆動される往復ストランドガイドに、張力下で供給される。ストラン ドはその弛緩長を越える約３００％の伸び率において供給される。ストランド横 断ガイドは９．５インチ（２３．５ｃｍ）の行程を有し、１分当たりに２，００ ０回の前後サイクルを生ずる。８．７５インチ（２２．２ｃｍ）離れ（すなわち 各車輪上のピンの基部の中心により形成される想像上の円の間の最少距離）、そ れぞれ直径が６．３７インチ（１６．２ｃｍ）の１対の平行ピン−コンベアー車 輪が２００ｒｐｍで回転する。各ピン−コンベアー車輪は２．０インチ（５ｃｍ ）の円周距離で等しく離れている１０個のピンを有する。ピンは車輪の円周表面 から２０度外側に傾いている。カムの輪郭は図１０ｂに示されている通りである 。ピン車輪及びストランド横断ガイドの位置は、各横断行程の末端においてピン とストランド横断ガイドの間に少なくとも０．０４インチ（１ｍｍ）のクリアラ ンスを与えるように設定される。ピン−コンベアー車輪の軸は、横断ガイドの経 路の軸の高度より０．１５インチ（３．８ｍｍ）上に位置する。図１５ｂはピン 及びピン−コンベアー車輪に関して用いられる配置を示す。各ピンは円形の断面 のものであり、図１５ｂに示されている設計の肩を有する。ピンは車輪表面の上 に突き出ている。ピンの肩はピンの露出チップから０．０７インチ（１．８ｍｍ ）に位置する。ピンの大直径部分は０．０６０インチ（１．５ｍｍ）であり、小 直径部分（すなちわピンの露出チップに最も近い部分）は０．０３８インチ（１ ｍｍ）である。シート支持ドラムは９．５インチ（２３．５ｃｍ）の直径を有し 、２５ｒｐｍで回転する。得られる複合シート材料は１分当たり１９メートルの 線速度でドラムから除去される。 次いで複合シート材料は、ベルト−型ウェストバンドアプリケーター を有する市販のＮｕｏｖａ Ｒｅｄおむつ製造機に供給される。弾性複合シート 材料は供給され、切断され、真空−移動され、使い捨ておむつに接着され、１分 当たり約３００個のおむつの速度でおむつにおける満足すべきウェストバンドを 形成する。 前記の実施例は使い捨ておむつのウェストバンドにおける本発明の弾性複合シ ート材料の利用を例示した。弾性複合シートは成人失禁用製品においてウェスト バンドとして、おむつ及び成人失禁用製品において伸縮横パネル、密着テープ、 前テープ、後パネル、足バンドなどとして設置するのにも適している。弾性複合 シート材料は他の種類の衣料品の一部に、例えばセーターのリストバンド、ズボ ンのウェストバンド、アスレチックスポーツウェアの弾性部分、ならびに他の多 くの被服製品に設置するのにも適している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハミルトン，キヤシー・ジエーン アメリカ合衆国デラウエア州19807−2427 ウイルミントン・ノーススプリングバリー ロード218 (72)発明者 タロ， レスリー・シー アメリカ合衆国ウイスコンシン州54956ニ ーナ・アイリツシユロード1447

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．方法が ２つの横端、ならびに上及び下面を有するシート基質、それぞれそこからコン ベアーの動きに対して一般に垂直の方向に延びる複数の離れたピンを有し、離れ て同調して動く第１コンベアー及び第２コンベアーを縦方向に進め、 進行シート基質の縦方向に対して一般に横の横断路を横切って、ストランドを 前後に往復させる装置にストランドを適用し、 コンベアーを進めてストランドの横断路と交差する経路を通ってピンを動かし 、それにより横断路の各末端において交互に、第１コンベアー上のピンの回り、 及び次いで第２コンベアー上のピンの回りでストランドを繰り返して輪にし、ピ ンにより運ばれる端を有するストランド列を形成し、 ストランド列又は進行シート基質に、あるいはストランド列と進行シート基質 の両方に接着剤を適用し、 ストランド列をピンから、進行シート基質の上面に移動させてストランド−シ ート集成物を形成し、 場合によりストランド−シート集成物の上にカバーシートを接着し；得られる 複合シート材料を巻取り又はさらなる加工に発進させる ことを含み、改良点が： 回転円筒状カムにより駆動されるストランド横断ガイドにストランドを供給し 、 ストランドの横断路と交差する正確な経路を通ってピンを動かし、 動いているシート−支持体上にシート基質を進め、 ストランド列の各端を、ピンから進行シート基質にストランド列が移動される 点の後の位置から、適用された接着剤が硬化してしまう点を越える位置までのシ ート基質上の適所に拘束する ことを含む、複合シート材料の製造法。 ２．ストランドが少なくとも５センチメートルの長さの横断行程で１分当たり ２５０〜３，０００回の範囲の前後のサイクルの速度で往復し、ピン−輸送コン ベアーがストランドの横断路と交差する半円経路を通って等しい速度で動き、１ 分当たり１００〜６００回転の速度で回転する請求の範囲第１項に記載の方法。 ３．ストランドが弾性ストランドであり、それがストランド横断ガイドに供給 されている間、及び／又はストランド列において拘束されている間にその最初の 弛緩長を越える１０〜４００％の範囲で延伸される請求の範囲第２項に記載の方 法。 ４．シート基質及び任意のカバーシートがそれぞれ不織布である請求の範囲第 １、２又は３項に記載の方法。 ５．シート基質が不織布であり、任意のカバーシートがフィルムである請求の 範囲第１、２又は３項に記載の方法。 ６．ストランドがスパンデックスであり、得られる複合シート材料が衣料品の 弾性部品としての長さに切断され、取り付けられる請求の範囲第１、２又は３項 に記載の方法。 ７．複合シート材料がテープ又はスワッチに切断され、切断されたテープ又は スワッチをおむつに接着しておむつにおける弾性バンドを形成するために、おむ つ製造機の弾性スワッチアプリケーターに供給される請求の範囲第６項に記載の 方法。 ８．請求の範囲第６項の方法により製造される弾性部品がその中に設置されて いる衣料品。 ９．弾性部品がウェストバンド、横パネル、密着テープ、前テープ、後パネル 又は足バンドを含む請求の範囲第８項の衣料品。 １０．衣料品が使い捨ておむつ又は成人失禁用製品である請求の範囲第９項の 衣料品。 １１．往復ガイドを介して供給されるストランドが１対の離れたピンコンベア ーのピンの回りで輪にされ、ピンコンベアーがストランドを縦方向で進行するシ ート基質に対して横に移動させ、ストランドがシート基質に接着され、ここで改 良点が： 往復ガイドが円筒状カムに連結された軽量ストランドガイドであり、ストラン ドガイドがストランドを受容するためのスロット付きチップ及び円筒状カムの溝 に取り付けるための従動節部分を有し、カムが回転する時にストランドガイドが 第１末端及び第２末端を有する横断路に沿って前後に駆動されるようになってい ること； ピンコンベアーがそれぞれコンベアーの表面から突き出る複数の等しく離れた ピンを有し、第１のコンベアーが横断路の第１末端の近くに位置し、第２コンベ アーが横断路の第２末端の近くに位置し、コンベアー間の間隔が横断路の第１及 び第２末端の間の距離より小さいこと； 運転の間に往復ガイドにより運ばれるストランドが各横断の各末端近くでピン コンベアーのピンの回りで輪にされるように、横断路と交差する正確な経路を通 ってコンベアーのピンを動かすための手段； シート基質を支持するため、及びピンコンベアー間であり、拘束手段と支持体 表面により形成されるニップの位置にある、ストランドをピン からシート基質に移動させる位置に、縦方向にシート基質を動かすための表面； 往復横断ガイド及びピンコンベアーの相対的速度を同調させ、ストランド経路 の各末端におけるコンベアーのピン上でのストランドの輪形成を保証するための 手段；ならびに 拘束手段及び支持体表面の動きを等しい速度に調節するための手段 を含む、複合シート材料の製造のための改良装置。 １２．各ピンコンベアーが回転可能な車輪ピンコンベアーであり；支持体表面 が回転可能な円筒状ドラムであり；拘束手段が１対のＶ−ベルトである請求の範 囲第１１項の改良装置。 １３．ストランドガイドのスロットが鍵穴スロットであり、各ピンコンベアー 車輪の各ピンが、ピンが車輪に固定されている位置からピンの頂点までの距離の ０．４〜０．８に位置し、ピンの頂点部分にあるピンの小直径部分からピンの大 直径部分を分離している肩を有する、請求の範囲第１２項の改良装置。 １４．ピン−コンベアー車輪が互いに向かって、又は互いから離れて傾いてい る請求の範囲第１２又は１３項の改良装置。